TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠ KHÍ VÀ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Lớp Mã Sinh Viên Hà Nội, 6/2021 LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết máy là môn khoa học nghiê[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠ KHÍ VÀ ĐỘNG LỰC - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực : Lớp : Mã Sinh Viên : Hà Nội, 6/2021 LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết máy mơn khoa học nghiên cứu phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy có cơng dụng chung Mơn học Chi Tiết Máy có nhiệm vụ trình bày kiến thức cấu tạo, ngun lý phương pháp tính tốn chi tiết máy có cơng dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho học viên khả giải vấn đề tính toán thiết kế chi tiết máy, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Chi tiết máy môn kỹ thuật sở quan trọng, lề kết nối kiến thức khoa học kỹ thuật với phần kiến thức chuyên môn Trong nội dung đồ án môn học, bảo hướng dẫn tận tình thầy giáo , tơi hồn thành thiết kế Hệ dẫn động thùng trộn với hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng hai cấp đồng trục Tuy nhiên, kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong tiếp tục bảo, góp ý kiến giáo viên bạn Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn thầy giáo thầy giáo khoa giúp đỡ tơi hồn thành đồ án HÀ NỘI, tháng năm 2021 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂNBỐ TỶ SỐ TRUYỀN .4 1.1.Chọn động 1.2 Phân bố tỉ số truyền .5 Bảng thông số kỹ thuật CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 2.1 Chọn loại xích .7 2.2 Xác định thơng số xích xích truyền 2.3.Cơng suất tính tốn 2.4 Chọn khoảng cách trục sơ .8 2.5 Số lần va đạp xích giây .8 2.6 Vận tốc trung bình 2.7 Kiểm nghiệm xích độ bền 2.8 Xác định đường kính đĩa xích 2.9 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích 10 2.10 Tổng hợp thông số truyền xích 11 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 12 3.1 Bộ truyền cấp nhanh : truyền bánh trụ thẳng 12 3.2 Bộ truyền cấp chậm : truyền bánh trụ thẳng 19 CHƯƠNG IV : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN .27 4.1.Chọn vật liệu 27 4.2.Xác định sơ đường kính trục 27 4.3.Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực .27 CHƯƠNGV: TÍNH TỐN CHỌN Ổ LĂN 40 5.1.Trục I 40 5.2.Trục II 41 5.3.Trục III 43 Bảng ổ lăn chọn: .45 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ .46 6.1.Thiết kế kết cấu vỏ hộp giảm tốc 46 Các chi tiết khác 47 CHƯƠNG 7: BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP .53 ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỘ GIẢM TỐC : BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP PHÂN ĐÔI Bảng số liệu thiết kế: STT Tên Ký hiệu thông số Công suất thùng trộn: P = Kw Số vòng quay thùng trộn: n = 35vòng/phút Chế độ làm việc: Số ca làm việc: ca Thời gian phục vụ, L: L = năm Đặc tính làm việc: Êm, chiều, va đập nhẹ CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂNBỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động Xác định công xuất động Công suất cần thiết trục động điện xác định theo công thức (2.8) Pct = Pt (kW) ŋht Trong đó: Pt = 8Kw : cơng suất thùng trộn ht =k.4ol.3br x : Hiệu suất truyền động Tra bảng 2.3 ta chọn hiệu suất loại truyền ổ sau: k = 0,99 Hiệu suất truyển động khớp nối ol =0,99 hiệu suất truyển động cặp ổ lăn br =0,96 hiệu suất truyển động bánh x =0,92 hiệu suất truyển động xích để hở kd = hiệu suất khớp động ht = 0,99.0,994.0,963.0,92.1 =0.78 Công suất cần thiết trục đông Pct = =10,25 kw 0,78 Xác định số vòng quay động Số vòng quay trục cơng tác phút Nct =35 (vịng/phút) Tra bảng 2.4 ta Ubr=9 ; Udđ=3 Chọn sơ tỷ số truyền hệ thống Nsb = 35.9.3=945 (vòng/phút) Chọn động Dựa vào bảng P1.3 trang 237 sách [1] ta chọn động cơ: Kiểuđộngcơ 4A160S6Y3 Công suất Kw 11 Vận tốc quay 970 h% 86 1.2 Phân bố tỉ số truyền Xác định tỉ số truyền chung hệ thống Tỷ số truyền chung hệ dẫn động uht = nđc 970 = 35 = 28 nlv Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc:uhgt = 10 Phân phối tỷ số truyền hộp giảm tốc:uhgt bảng 3.1-trang43-[I] Tỉ số truyền cặp bánh cấp nhanh: unh = 3,58 Tỉ số truyền bánh cấp chậm: uch = 2,79 Tỉ số truyền truyền xích ux = uht 28 = = 2,8 unh uch 3,58.2,79 Tỉ số cuối hộp giảm tốc: uhgt = unh uch = 3,58.2,79 = 9,9882 Sai số tỷ số truyền hộp giảm tốc: ¿ ∆ = ¿ 10−9,9882∨ 10 ¿.100% < 4% Công suất trục Pct P III 8,78 Công suất trục III: PIII = n n = 0,99.0,92 =8,78 kw ol x Công suất trục II : PII = n n = 0,99.0,96 =9,24 kw ol br 1,2 Công suất trục I : PI= P II nol nbr 9,24 =10,13 kw 0,99.0,96 = Số vòng trục cơng tác số vịng quay trục I: nI=970 (vịng/phút) nI 970 số vòng quay trục II: nII= u = 3,58 =270,9(vòng/phút) nh nII 270,9 số vòng quay trục III: nIII= u = 2,79 =97,11 (vòng/phút) ch Momen xoắn trục công tác p1 Momen xoắn trục I : TI=9,55.106 n = 99727,404 N.mm p2 Momen xoắn trục II : T2=9,55.106 n = 325743,082 N.mm p3 Momen xoắn trục III: T3=9,55.106 n =863745.569 N.mm u n(vịng/phút) P(kW) T(N.mm) Bảng thơng số kỹ thuật Động Trục I Trục II Trục III 3,58 2,79 970 970 270,9 97,11 11,00 10,13 9,24 8,78 99727,40 99727,40 325743,08 863745.56 4 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN Bộ Truyền xích Cơng suất làm việc: P = 8,78 (kw) Tốc độ quay: n = 97,11 (vòng/phút) Tỉ số truyền: u = ux = 2,8 2.1 Chọn loại xích Vì số vịng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ nên tachọn loại xích ống lăn 2.2 Xác định thông số xích xích truyền Theo cơng thức (5.1), Chọn số đĩa nhỏ Z1= 29-2u=29-2.2,8 =23,4 chọn Z1=23 Do số đĩa lớn Z2 = ux.Z1= 2,8.23 = 63< zmax = 120 Tính lại tỉ số truyền : Z 68 Ux= Z = 23 =2,74 2.3.Công suất tính tốn Theo cơng thức (5.3): Pt=P.k.kzkn=8,78.2,06.1,09.1,74=34,21 Trong đó: Chọn n01 = 200 (vòng/phút) n01 200 kn= n = 97,11 =2,06 25 25 kz= Z = 23 =1,09 Theo bảng (5.6) ta được: k 0= (hệ số kể đến vị trí ảnh hưởng truyền) k a=1 (hệ số kể đến khoảng cách trục với a= (30÷50)p) k đc=1 (hệ số kể đến ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích) k bt=1 (hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn) k đ =1,2 (hệ số tải trọng động ứng với tải trọng động va đập nhẹ) k c=1,45 (hệ số làm việc ứng với làm việc ca) Theo (5.4) [I]: K = K0.Ka.Kđc.Kbt.Kđ Kc = 1.1.1.1.1,2.1,45 = 1,74 Tra bảng 5.5 ta được: Chiều dài ống B=35,46 (mm) Đường kính chốt dc=11,12 (mm) Bước xích pc=38,1 (mm) Cơng suất cho phép [P]=34,8 (KW) 2.4 Chọn khoảng cách trục sơ a = (30 50)p = 40.p= 40.38,1=1524 mm Số mắt xích (Z 2−Z )2 p 2a Z + Z ¿ x= p + 0,5( + π2 a 2.1524 (63−23)2 38,1 = 38,1 + 0,5(23+63) + π 1524 X=124 lấy chẵn x=124 Tính xác khoảng cách trục a*= 0,25.38,1{124-0,5(23+63)+√ [124−0,5 ( 23+63 ) ]2 −2 ( 63−23 )2 / π } a*=1523,73 để xích khơng chịu lực căng q lớn, giảm a lượng ∆a=0.003a=4,57 Do a = 1519 mm 2.5 Số lần va đạp xích giây Tra bảng 5.9 trang 85 [1] với loại xích ống lăn ,bước xích p=38,1mm Số lần va đập cho phép xích [i]=20 i= Z n 23.97,11 = =1,201≤ [ i ]=20 15 X 15.124 2.6 Vận tốc trung bình v= n Z pc 97,11.23 38,1 = =1,418 m/s 60000 60000 2.7 Kiểm nghiệm xích độ bền S Q kd Ft Fo Fv Tải trọng phá hủy Q tra theo bảng 5.2trang 78 [1] với xích lăn dãy Pc = 38,1mm => Q= 127000 (N) , khối lượng mét xích q1 = 5,5(kg) Lực vịng có ích Ft=1000 p/v=1000.8,78/1,418=6192,7N Kd = 1,7 Lực căng lực tâm gây nên Fv=qv2=16,5.(1,416)2=11,065N Lực căng ban đầu xích F 0= 9,81.k f q.a Trong - K f hệ số phụ thuộc độ võng xích, chọn K f = xích nằm ngang Do Fo= 491,75 N Vậy nên S= 11,51 Theo bảng 5.10 với n=200 vg/ph ,pc=38,1mm ta [s]=8,5 Vậy s > [s] truyền xích đảm bảo đủ bền 2.8 Xác định đường kính đĩa xích Theo cơng thức 5.17 d1=p/sin(π/z1)=279,95mm d2=p/sin(π/z2)=764,74 mm Đường kính đỉnh răng: da1=p[0,5+ cotg(π/Z1)]=296,39 mm ... tiết máy có cơng dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho học viên khả giải vấn đề tính tốn thiết kế chi tiết máy, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Chi tiết máy môn kỹ thuật sở quan trọng, lề kết... III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 12 3.1 Bộ truyền cấp nhanh : truyền bánh trụ thẳng 12 3.2 Bộ truyền cấp chậm : truyền bánh trụ thẳng 19 CHƯƠNG IV : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC... chuyên môn Trong nội dung đồ án môn học, bảo hướng dẫn tận tình thầy giáo , tơi hoàn thành thiết kế Hệ dẫn động thùng trộn với hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng hai cấp đồng trục Tuy nhiên, kiến