Thiết kế hộp giảm tốc trục vít bánh vít

Trường ĐHBK TPHCM ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - 2011 LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đà phát triển, khoa học kĩ thuật đóng vai trị quan trọng cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Việc áp dụng khoa học kĩ thuật làm tăng suất lao động, thay sức lao động người lao động cách có hiệu nhất, bảo đảm an tồn cho người lao động trình làm việc Để tạo tảng tốt cho bước phát triển tương lai, cần đầu tư, nghiên cứu, giáo dục, phát triển khoa học kĩ thuật cách nghiêm túc từ trường đại học Đồ án môn học Chi Tiết Máy môn học giúp sinh viên ngành Chế Tạo Máy có bước chập chững, làm quen với công việc thiết kế mà người kĩ sư khí gắn đời vào Học tốt môn học giúp cho sinh viên mường tượng cơng việc tương lai, qua có cách nhìn đắn đường học tập đồng thời tăng thêm lòng nhiệt huyết, yêu nghề cho sinh viên Khơng q trình thực đồ án thử thách thực kĩ mà sinh viên học từ năm trước vẽ khí, kĩ sử dụng phần mềm: Autocad, Autocad Mechanical, Autodesk Inventor… với kiến thức môn học tảng: Nguyên lí máy, Chi tiết máy, Dung sai Kĩ thuật đo… Trong trình thực đồ án, chúng em nhận dẫn tận tình thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc quý thầy cô khác Khoa Sự giúp đỡ thầy cô nguồn động lực lớn lao cỗ vũ tinh thần cho chúng em đường học tập, rèn luyện đầy gian lao vất vả Do thiết kế kĩ thuật mà chúng em thực nên chắn mắc phải thiếu xót, sai lầm Em mong nhận góp ý chân thành từ phía thầy Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Trần Đăng Khuê SVTH: Trần Đăng Khuê GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐHBK TPHCM ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - 2011 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Phần một: Tính tốn chọn động tỉ số truyền: 1.1 Tính tốn chọn động cơ: 1.2 Phân phối tỉ số truyền tính tốn động học hệ dẫn động xích tải: Phần hai: Tính tốn truyền đai: 2.1 Thông số ban đầu: 2.2 Tính tốn thiết kế truyền đai: Phần ba:Thiết kế truyền hộp giảm tốc 3.1 Tính tốn truyền cấp nhanh: 3.2 Tính tốn truyền cấp chậm: 15 Phần bốn: Kiểm tra bôi trơn ngâm dầu 23 Phần năm:Thiết kế trục 24 4.1 Thiết kế trục 1: 24 4.2 Thiết kế trục 28 4.3 Thiết kế trục 3: 32 Phần sáu: Kiểm nghiệm then 35 Phần bảy: Chọn ổ lăn nối trục 39 I – Trục đầu vào 1: 39 II – Trục trung gian 2: 41 III – Trục đầu 3: 43 IV – Chọn nối trục vòng đàn hồi: 46 Phần tám: Thiết kế vỏ hộp chi tiết phụ 47 Phần chín: Chọn dầu bơi trơn dung sai lắp ghép 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 SVTH: Trần Đăng Khuê GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐHBK TPHCM ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - 2011 Phần một: TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ,PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Tính tốn chọn động cơ: 1.1.1 Số liệu ban đầu: Hệ thống truyền động băng tải làm việc có thơng số sau: - Lực vịng băng tải: F = 2500 N - Vận tốc băng tải: v = 1,25 m/s - Đường kính tăng dẫn: D = 400 mm - Thời gian phục vụ: L = năm Hệ thống truyền động băng tải quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 280 ngày, ca làm việc giờ) 1.1.2 Xác định công suất cần thiết động cơ: Công suất trục động điện xác định theo công thức: Pct  Pt (theo (2.8))  Trong đó: Pct - cơng suất cần thiết trục động cơ, kW; Pt - cơng suất tính tốn trục máy công tác, kW;  - hiệu suất truyền động Hiệu suất truyền động:    K ol3  brc brt d  0, 99  0, 99  0, 97  0, 96  0, 95  0,85 (theo (2.9)) với:  K - hiệu suất nối trục đàn hồi ;  ol - hiệu suất cặp ổ lăn; brc - hiệu suất cặp bánh côn; brt - hiệu suất cặp bánh nghiêng;  d - hiệu suất truyền đai, trị số hiệu suất tra theo bảng 2.3 Hệ thống truyền động băng tải làm việc với sơ đồ tải trọng sau: SVTH: Trần Đăng Khuê GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐHBK TPHCM ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - 2011 Theo (2.12) (2.13), công suất làm việc trục máy công tác: 2 2  T1  T  T   0,83.T  t  t 12    60 F v  T   T  2500.1, 25  T  T   Pt  Ptd    2, 69kW 1000 t1  t2 1000 12  60 Khi đó: Pct  Pt 2, 69   3,165 kW  0,85 1.1.3 Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: Theo (2.17) , số vòng quay trục máy công tác: = 60000 v 1, 25 = 60000 = 59,68 vịng/phút D  400 đó: v - vận tốc băng tải, v = 1,25 m/s; D – đường kính tang dẫn, D = 400 mm Từ bảng 2.4 , ta chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh côn - trụ hai cấp u h  12 ; u d  , số vòng quay sơ động theo (2.18) sau: n sb  nlv nt  12   59, 68  2864, 64 vòng/phút Chọn số vòng quay đồng động ndb  3000 vòng/phút 1.1.4 Chọn động cơ: Theo bảng P1.3 với Pct  3,165 kW ndb  3000 vg/ph ta dùng động DK51-2 có Pdc  4,5 kW, ndc  2900 vịng/phút 1.2 Phân phối tỉ số truyền tính tốn động học hệ dẫn động xích tải: 1.2.1 Phân phối tỉ số truyền: Chọn loại hộp giảm tốc bánh côn trụ cấp: SVTH: Trần Đăng Khuê GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐHBK TPHCM ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - 2011 Tỉ số truyền ut hệ dẫn động: ut  ndc 2900   48,6 (theo (3.23)) nlv 59, 68 : ndc - số vịng quay động chọn, ndc  2900 vòng/phút; nlv - số vịng quay trục máy cơng tác, nlv  59, 68 vòng/phút Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động: ut  uh u x  59, 68 (theo (3.24) ) Suy ra: uh  ut 48,   12 ud Dựa vào hình 3.20 , ta chọn tỉ số truyền cấp nhanh hộp giảm tốc u1  tỉ số truyền cấp chậm hộp giảm tốc u2  Tính lại giá trị u d theo ut hộp giảm tốc: ud  ut 48,  4 u1u  Vậy ta chọn ud  1.2.2 Xác định cơng suất, mơmen số vịng quay trục: P3  P3 2, 72 Plv 2, 69   2, 86 kW   2, 72 kW; P2   brt  ol 0, 96  0, 99  K 0, 99 P1  P1 2, 98 P2 2, 68   3,17 kW   2, 98 kW; Pdc   brc  ol 0, 97  0, 99  d  ol 0, 95  0, 99 ndc  2900 (v/p) ; n1  n3  ndc 2900 n 725   725 (v/p); n2    181, 25 (v/p) ud u1 n2 181, 25   60, 42 (v/p) u2 Tdc  9, 55  10  3,17 2, 98  10439,14 Nmm ; T1  9,55  10   39253, 79 Nmm 2900 725 T2  9,55  106  2,86 2, 72  150692, 41 Nmm ; T3  9, 55  10   429923, 87 Nmm 181, 25 60, 42 BẢNG PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Trục Động I II III 3,17 2,98 2,86 2,72 Thông số Công suất P, kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n, vịng/phút Mơmen xoắn T, Nmm SVTH: Trần Đăng Kh 4 2900 725 181,25 60,42 10439,14 39253,79 150692,41 429923,87 GVHD: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trường ĐHBK TPHCM ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY - 2011 Phần hai: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1 Thông số ban đầu: - Công suất truyền đến: P  3,17 kW - Số vòng quay: ndc  2900 vòng/phút - Tỉ số truyền: u  2.2 Tính tốn thiết kế truyền đai: Bước Chọn tiết diện đai: Với công suất số vòng quay ta chọn đai tiết diện A (hình 4.1) Bước Chọn thơng số truyền đai: Theo bảng 4.13 chọn đường kính bánh đai nhỏ d1  125 mm Vận tốc đai v   d1n1  125.2900   18,98 m/s ( nhỏ vận tốc cho phép vmax  25 60000 60000 m/s) Theo công thức 4.2, với   0, 02 , đường kính bánh đai lớn d  ud1 (1   )  4.125.(1  0, 02)  490 mm Theo bảng 4.26 đường kính tiêu chuẩn d  500 mm Như tỉ số truyền thực tế: ut  d2 500   4, 08 d1 (1   ) 125.(1  0, 02) Và sai lệch u  (ut  u ) (4, 08  4)  100%  2%  4% u Theo bảng 4.14 chọn sơ khoảng cách trục a  0,95.d  0, 95.500  475 mm, theo công thức 4.4 chiều dài đai: l  2a  0,5 ( d1  d )  ( d  d1 ) (500  125)2  2.475  0,5 (125  500)   2006(mm) 4a 4.475 Theo bảng 4.13 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn: l  2000 mm Theo 4.15 nghiệm số vòng chạy đai 1s: i  v 18,98   9, 49