THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Bộ công nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM Khoa Cơ khí Bộ môn Cơ sở thiết kế máy ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Trương Minh Tồn MSSV: 0609150 Bùi Thế Toại MSSV: 0502890 Phạm Công Trịnh MSSV: 0503039 4.Lê Văn Trọng MSSV: 0503494 ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: 13 Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục; 4- Nối trục đàn hồi; 5- Xích tải LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Số liệu thiết kế: Lực vòng xích tải, F(N) :4000 Vận tốc xích tải, v(m/s) : 1,2 Số đóa xích tải dẫn, z (răng) : Bước xích tải, p(mm) : 110 Thời gian phục vụ, L(năm): Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T = T ; T =0,9T ; T =0,8T ; t =36 giaây ; t = 15 giaây ; t =12giaây 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 YÊU CẦU 01 thuyết minh; 01 vẽ lắp A ; 01 vẽ chi tiết NỘI DUNG THUYẾT MINH Tìm hiểu hệ thống truyền động máy Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính toán thiết kế chi tiết máy:  Tính toán truyền hở (đai, xích bánh răng)  Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít)  Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực  Tính toán thiết kế trục then  Chọn ổ lăn nối trục  Chọn thân hộp, bulông chi tiết phụ khác Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Tuần Nội dung thực lễ Nhận đề tài, phổ biến nội dung ĐAMH Tìm hiểu truyền động khí máy Xác định công suất động phân phối tỉ số truyền 3-6 Tính toán thiết kế chi tiết máy: truyền, trục (bố trí chi tiết lắp trục), chọn ổ, then, nối trục đàn hồi, thân HGT, chọn bulông chi tiết phụ khác 7-8 Vẽ phác thảo hoàn chỉnh kết cấu vẽ phác 9-12 Vẽ hoàn thiện vẽ lắp HGT 13-14 Vẽ 01 vẽ chi tiết, hoàn thành tài liệu thiết kế (thuyết minh, vẽ) GVHD ký duyệt 15 Bảo vệ Các Thơng số thiết kế: + Lực vịng xích tải: P = 4000 (N) + vận tốc xích tải: v = 1,2 (m/s) Số đóa xích tải dẫn, z (răng) : Bước xích tải, p(mm) : 110 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Thời gian phục vụ, L(năm): Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T = T ; T =0,9T ; T =0,8T ; t =36giaây ; t = 15 giaây ; t =12giaây I.CHỌN ĐỘNG CƠ: 3 Gọi N: cơng suất xích tải  : Hiệu suất chung hệ dẫn động Nct: Cơng suất làm việc N ct  Ta có: N td  Do động làm việc với tải trọng thay đổi nên ta cần tính cơng suất làm việc ổn định động cơ: Theo yêu cầu đề ta có: T1  T ; T2  0,9T ; T3  0,8T  N  N ; N  0,9 N; N  0,8 N Trong đó: N P  v 4000  1,2   4.8 (KW) 1000 1000 Như công suất tương đương động làm việc chế đọ tải thay đổi là: N td   N 12  t1  N 22  t  N 32  t  t1  t  t 4.8  36  (0,9  4.8)  15  (0,8  4.8)  12  4.52(KW) 36  15  12 Hiệu suất hệ truyền động:  =d.2br.5ol kn Theo bảng (2-1) ta có:  d =0,96 → Hiệu suất truyền đai  br =0,98 → Hiệu suất truyền cặp bánh  kn =1 → Hiệu suất khớp nối  ol =0,995→Hiệu suất cặp ổ lăn Vậy ta tính được: GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18   0,96  (0,98)  0,995   0,899  N ct  - N td 4,52   5,03 (KW)  0,899 Theo ngun lý làm việc cơng suất động phải lớn công suất làm việc (ứng với hiệu suất động cơ) ta phải chọn động có cơng suất lớn cơng suất làm việc n xt  60  1000 60  1000  1,2   72,72 (vịng/phút) Zp  110 Vì theo tiêu chuẩn tỉ số truyền đai thang -5 , ta chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc hai cấp từ 8-40 , ta chọn 10 Nên tỉ số truyền sơ 3*10=30 Suy tốc độ sơ động 72,72*30=2181 (vòng / phút) - Theo bảng P1.3 (sách TTTK HDĐCK_T1_Trịnh Chất, Lê Văn Chuyển) thông số kỹ thuật động 4A - Vậy ta chọn động có ký hiệu K132M2 cơng suất động Ndc = 5.5(kw) số vòng quay động 2900 (vòng/phút), hiệu suất 85% II.PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN: - Trạm dẫn động khí gồm hai truyền - Bộ truyền hộp: Bộ truyền đai - Bộ truyền trong: Hộp cấp bánh trụ Ta có tỷ số truyền động cơ: i n xt  ndc đó: n xt ndc: Số vịng quay động nxt: Số vịng quay xích tải 60  1000 60  1000  1,2   72,72 (vòng/phút) Zp  110 vậy: i  n dc 2900   39,9  40 n xt 72,72 + ih: Tỷ số truyền truyền hộp + inh: Tỷ số truyền truyền hộp (bộ truyền đai) GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Ta có: i h  i n  ic  i i nh Ta có inh = id Vậy tỷ số truyền chung động là: ich  inh  ih  in  ic  id Theo tiêu chuẩn ta chọn id  (3  5)  id  Vậy tỷ số truyền hộp là: ih  ich 40   10 i nh Ta lại có: ih  in  ic  10 in  (1,2  1,3)ic  ic  ih 10 10   2,88  in   3,47 1,2 1,2 2,88 Kiểm tra lại: Ta có ich  i n  ic  id  3,47  2,88   39,9744 Sai số:   i  ich  100%  40  39,9744  100%  2,56%  3%  5% Như sai số nằm khoảng cho phép Vậy ta có tỷ số truyền hệ chuyển động sau: in  3,47 ic  2,88 id  Tính tốn cơng suất trục: N3  N td 4,52   4,543 ( KW) nol  nkn 0,995 x1 N2  N3 4,543   4,659( KW) nol  nbr 0,995  0,98 N1  N2 4,659   4,778( KW) nol  nbr 0,995  0,98 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY N dc  Nhóm 18 N1 4,778   5,03( KW) nol  nd 0,995  0,96 Số vòng quay trục: n1  ndc 2900   725 id n2  n1 725   208,9 in 3,47 n3  n2 208.9   72,55 ic 2,88 Mômem xoắn trục: Tdc  9,55  10 Pdc 4,52  9,55  10   14884,8( Nmm) ndc 2900 T1  9,55  10 P1 4,778  9,55  10   62937,8( Nmm) n1 725 T2  9,55  10 P2 4,659  9,55  10   212989,2( Nmm ) n2 208,9 T3  9,55  10 P3 4,543  9,55  10   598010,3( Nmm ) n3 72,55 Thông số Trục động I II III i id =4 in = 3,47 ic = 2,88 n 2900 725 208,9 72,55 N 5,03 4,778 4,659 4,543 Mx 14884,83 62937,8 212989,2 598010,3 III.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 1.Thiết kế truyền xích GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 - Vận tốc quay trục động n1 = 2900( v/p ) -Tỉ số truyền xích ix = (chọn theo bảng tiêu chuẩn ix = – ) Chọn loại xích Chọn xích ống- lăn giá thành rẻ thông dụng hơn, truyền không yêu cầu làm việc êm, không ồn * Ta có tỉ số truyền xích ix = Theo bảng số liệu yêu cầu thiết kế ta có số đóa dẫn z1= 9(răng) -Số đóa dẫn z2 tính theo công thức (6-5) trang 105 z2= i.z1 =3 x 9=27 (răng) theo bảng số liệu thiết kế ta có bước xích p =110mm Định khoảng cách trục A số mắc xích x Số mắc xích tính theo công thức: Chọn sơ A = (30÷50)p A = (30÷50)110 = 3300 ÷5500 mm Chọn A = 4500(mm) Tính số mắc xích theo công thức (6-4) trang 102 X= = Z1  Z 2 A Z  Z1    2 p 2 2 x p A  27 x 4500  29   110    100  x 110  2  4500 Chọn số mắc xích là: X = 100 * Tính xác khoảng cách trục A theo số mắc xích theo công thức (6-3) 2 Z  Z2 Z  Z2  p   Z  Z   X   X      4 2  2         110  27  27     27    = 100   100    8   4499 (mm)  2    2     A= * Để đảm bảo độ võng bình thường tăng khoảng cách trục khoảng: A = 0,003A =0,003×4499  13,5 mm chọn A=4513( mm) Tính đường kính vòng chia đóa xích đóa dẫn: dc1 = p / sin( / z1 )  110 / sin( / 9)  321,6 (mm) đóa bị dẫn: dc2= p / sin( / z )  110 / sin( / 27)  947,5 ( mm) Đường kính vòng đỉnh: dd1= dc1 + 0,7p = 321,6 + 0,7x110=398,6 (mm) dd2= dc2 + 0,7p = 947,5+ 0,7x110=1024,5 (mm) GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Gọi A diện tích lề xích: A  d 0b0 Trong đó: ª d0 : Đươøng kính chốt ª b0 : Chiều rộng ống Tính A gần theo công thức: A  0, 28 p  0, 28  1102  3388mm2 vaäy d 0b0  3388  b0  3388 d0 Choïn d  30mm b0  3388  113mm 30 Tính lực tác dụng lên trục lắp đóa xích theo công thức (6-17) R  Kt x P =  10  K t  N Z  p  n3 Trong đó: Kt: hệ số xét đến tác dụng trọng lượng xích lên trục chọn Kt = 1,15 R=  10  1,15  4,8  4611,2 N  110  72,55 Theo điều kiện làm việc không va đập mạnh số đĩa dẫn bị động k = 1,5…2 chọn K = 1,5 Với moment xoắn T = 462120,6 ( N.mm) = 462,1206 ( N.m ) 47 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Theo bảng ( 16.10 a)[1]  chọn kích thước khớp nối sau : Bảng 1: kích thước khớp nối trục vòng đàn hồi T d D dm L l d1 D Z nmax B B1 l1 D3 l2 500 40 170 80 71 130 3600 Bảng 2: Các thơng số kích thước vịng đàn hồi l T d0 d1 D2 l1 l2 l3 h 500 X X X X X X X X Những thông số khác khơng có tiêu chuẩn ta chọn để thỏa mãn bền cho khớp nối đàn hồi Ta chọn lại thông số cho khớp nối sau l T d0 d1 D2 l1 l2 l3 h 500 16 M10 20 70 34 16 34 Kiểm nghiệm điều kiện bền dập vịng đàn hồi theo cơng thức : kT   d  z D0 d l3 Trong :  d  - ứng suất dập cho phép vòng cao su,  d  = ( 2…4 ) ( MPa) 2.1,5.462120,    2, 45  MPa  <  d  = ( 2…4) MPa 8.130.16.34 d   thỏa điều kiện dập .Kiểm nghiệm điều kiện bền chốt u  k T l0   u  ,1 d 03 D0 z Trong l0 = l1 + l3 /  u  - ứng suất uốn cho phép,  u  = ( 60…80 ) MPa 30   1,5.4621020,  34      u   79,   u 0,1.16 130.8  Điều kiện uốn đảm bảo Chọn khớp nối vịng đàn hồi có thông số nêu chấp nhận   X.CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 48 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Tính toán vỏ hộp Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đường làm trục để việc lắp ghép dễ dàng Bảng (10-9)[3] cho phép ta tính kích thước phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây: Chiều dày thành thân hộp:   0, 03.a   0, 03.130   6,9 chọn   8(mm) Chiều dài thành nắp hộp:   0,9.  7,29(mm) chọn 1  8(mm) Đường kính bulơng nền: D1 > 0,04.a + 10 = 15,2 chọn d1 =16 (mm) Đường kính bulơng cạnh ổ: d2 = (0,7 … 0,8)d1 = (9,6 … 10,8) chọn d2 =10 (mm) Đường kính bulơng ghép nắp bích thân d3 = (0,8 … 0,9)d2 = (8 … 9) chọn d3 = 10 (mm) Đường kính vít ghép nắp ổ d4: d4 = (0,6 … 0,7)d2 = (7,8 … 9,1) chọn d4 =10 (mm) Đừơng kính ghép nắp cửa thăm d5 d5   0.5 0.6  d    Chọn d5 = ( mm) Gân tăng cứng Chiều dày e: e  0.8 1  6,4 8 Chọn e = (mm) Chiều cao h : h < 58 ( mm) ta chọn : h = 50 ( mm) Độ dốc: 20 Chiều dày bích thân hộp S3 S3 = ( 1,4…1,8)d3 = (15,4…19,8) Chọn S3 = 18 ( mm ) 49 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Chiều dày bích nắp hộp S4 S4 = ( 0.9…1)S3 = ( 16,2…18) Chọn S4 = 18 Tâm lỗ bulông cạnh ổ E3 E3 = 1,6 d2 = 20,8 R2 = 1,3 d2 = 16,9 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ : K2 K  E  R2  3  5  40,7  42,7 Chọn K2 =42( mm) Bề rộng bích nắp thân : K3 K3  K  3  5  37  39 Chọn K3 = 38 mm Chiều dày khơng có phần lồi : S1 S1 = (1,3…1,5)d1 = 20,8…24 Chọn S1 = 24 (mm) Bề rộng mặt đế hộp K1 , q K1 =3d1 = 48(mm) q  K1  2  64  mm  Khe hở bánh với thành hộp 1 :   1 1,2  9,6 Chọn  = 10 ( mm ) Khe hở đỉnh bánh lớn với đáy hộp 1 : 1  3 5  24 40 Chọn 1  40  mm  So lượng bulông Z: Z  L  B  / 200 300 L, B – chiều dài , chiều rộng hộp Z   232  375 /  200 300   2, 02 3, 03 Chọn Z = *Bôi trơn hộp giảm tốc Để giảm mát công suất ma sát , giảm mài mòn , đảm bảo thoát nhiệt đề phòng chi tiết bị hàn gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc 50 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Việc chọn hợp lý loại dầu , độï nhớt hệ thống bôi trơn làm tăng tuổi thọ truyền tức nâng cao thời gian sử dụng máy Do vận tốc nhỏ nên chọn phương án ngâm bánh hộp dầu vận tốc nhỏ (0,50,8) m/s lấy chiều sau ngâm dầu: Bằng 1/6 bán kính bánh cấp nhanh Bánh cấp chậm lấy 1/3 bán kính bánh cấp chậm Dung lượng dầu hộp thường lấy khoảng (0,4 0,8) lít cho KW công suất truyền Theo bảng (10-20) chọn loại dầu AK20 Mức dầu hộp giảm tốc kiểm tra que thăm dầu XI TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT PHỤ Vịng phớt dầu + Có cơng dụng ngăn khơng cho dầu mỡ chảy ngồi, ngăn khơng cho bụi từ vào hộp giảm tốc Chọn loại vịng phớt hình thang + Vị trí lắp đặt: đầu ló hộp giảm tốc Chốt định vị Có tác dụng định vị trí xác nắp, bulông, hộp giảm tốc Nhờ chốt định vị mà xiết bulơng khơng làm biến dạng vồng ngồi ổ, ngoại trừ trường hợp làm hỏng ổ + Ta chọn chồt định vị dạng côn, với thông số sau: d (mm) c (mm) l (mm)  (độ côn) 10 1,5 60  50 Chốt cửa thăm: Có tác dụng để kiểm tra , quan sát chi tiết máy hộp giảm tốc, đổ dầu vào hộp giảm tốc, bố trí đỉnh hộp, cửa thăm đậy nắp Ta chọn kích thước cửa thăm sau: (Bảng 10-12): A B A1 B1 C C1 K R Kích thước vít 150 100 190 140 175 - 120 12 M  22 số lượng vít 4 Nút thơng hơi: + Có tác dụng để giảm áp hộp giảm tốc điều hồ khơng khí bên hộp giảm tốc 51 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 +Vị trí nút thơng nắp nắp cửa thăm + Cac thông số nút thông cho bảng sau: Theo bảng 10-16 A M 27  B 15 C 30 D 15 E 45 G 36 H 32 I K L 10 M N 22 O P 32 Q 18 R 36 S 32 Nút tháo dầu: Để tháo dầu cũ thay lại dầu cho hộp giảm tốc đảm bảo chế dộ bơi trơn + Vị trí lắp đặt: Mặt đáy hộp + Số liệu nút tháo dầu: Theo bảng 10-14 D B M A F L C Q D1 D S D0 15 28 2,5 17,8 21 30 22 25,4 M 20  Que thăm dầu: Công dụng để kiểm tra dầu hộp giảm tốc + Vị trí lắp đặt: lắp mặt bên hộp giảm tốc nghiêng góc nhỏ 450 so với mặt bên Để tránh song dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra que thăm dầu thường có vỏ bọc ngồi Vịng chắn dầu: + Công dụng không cho dầu mỡ trực tiếp tiếp xúc với + Kích thước: Bề rộng vùng chắn khoảng 0….9mm khe hở vỏ ống lót với mặt ngồi vùng ren lấykhoảng 0,02mm Bulơng vịng: Tra bảng 10-11a, theo tính tốn ước lượng khối lượng hộp giảm tốc ta chọn kích thước cho bulơng vịng M12 + Có tác dụng dùng để nâng, di chuyển hộp giảm tốc từ vị trí đến vịi trí khác XII/ DUNG SAI LẮP GHÉP: a) Chọn cấp xác Đối với bánh chọn cấp xác Đối với trục ,then rãnh then chọn cấp xác Đối với gia cơng lỗ chọn cấp xác nhỏ nên chọn cấp xác Đối với chi tiết khác chọn cấp xác cho sai lệch độ song song,độ thẳng góc ,độ nghiêng ,độ đảo mặt đầu,độ đảo mặt toàn phần ,còn độ phẳng ,độ thẳng 52 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 Đối với sai lệch độ đồng tâm ,độ đối xứng ,độ giao trực ,độ đảo hướng tâm độ đảo hướng tâm tồn phần,độ trụ , độ trịn profin tiết diện dọc ta chọn cấp xác b) Chọn kiểu lắp : Căn vào yêu cầu làm việc chi tiêt hộp giảm tốc ta chọn kiểu lắp sau : - Bánh lắp trục theo kiểu lắp trung gian H7/k6 - Đối với vòng ổ lăn chọn kiểu lắp k6 - Đối với cách lắp ổ vào ta chọn kiểu lắp H7 Ta có bảng lắp ghép sau Mối ghép Trục KT DN Kiểu lắp Vòng ổ trục với trục Ф 30 Ф 40 Ф 50 Ф 30H7/k6 Ф40H7/k6 Ф50H7/k6 3 Ф72 Ф90 Ф110 Ф36 Ф50 Ф55 Ф72H7/h6 Ф90H7/h6 Ф110H7/h6 Ф36 H7/k6 Ф50 H7/k6 Ф55 H7/k6 Vịng ngồi ổ với ống lót vỏ hộp Bánh với trục 53 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Nhóm 18 54 GVDH: Nguyễn Minh Tuấn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... Tìm hiểu hệ thống truyền động máy Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính toán thiết kế chi tiết máy:  Tính toán truyền hở (đai, xích bánh răng)  Tính truyền. .. 18 Bộ công nghiệp Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM Khoa Cơ khí Bộ môn Cơ sở thiết kế máy ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Trương Minh Tồn MSSV: 0609150... 4.Lê Văn Trọng MSSV: 0503494 ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: 13 Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ