ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy TÍNH TOÁN ĐỘNG học hệ dẫn ĐỘNG cơ KHÍ

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY GVHD SVTH MãSV Lớp :TRẦN VĂN HIẾU : : : Hà Nội: 2018 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 1:TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện6 1.1.1 Chọn kiểu loại đông 1.1.2 Chọn công suất động 1.1.3 Chọn tốc độ đồng đông 1.1.4 Chọn đông thực tế 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.2.1.Tỉ số truyền bên hộp giảm tốc 1.2.2.Tính tỉ số truyền bên ngồi hộp giảm tốc8 1.3 Tính tốn thơng số trục 1.3.1 Tính cơng suất trục 1.3.2 Tính số vịng quay trục 1.3.3 Tính mơmen xoắn trục 1.3.4 Lập bảng kết CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG11 2.1.Tính tốn truyền xích 2.1.1 Các thơng số ban đầu: 2.1.2 Chọn loại xích 2.1.3 Chọn số đĩa xích 2.1.4 Xác định bước xích 11 1.5 Xác định khoảng cách trục số mắt xích 2.1.6 Tính kiểm nghiệm độ bền xích 2.1.7 Xác định thơng số đĩa xích 2.1.8 Xác định lực tác dụng lên trục 2.1.9 Các thông số truyền xích :15 2.2.Thiết kế truyền bánh cấp nhanh 2.3 Thiết kế truyền bánh cấp chậm 2.4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hôp giả 2.5 Xác định ứng suất cho phép [ H], [ F] CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 3.1 3.1.1 Tính trục theo độ bền mỏi 35 Thiết kế trục 3.1.1.1 Tính sơ 35 -2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 3.1.1.2 Tính gần 3.1.1.3 Tính xác 3.1.2 Tính tốn theo độ bền tĩnh 38 3.2 Tính chọn ổ lăn 54 3.3 Tính chọn khớp nối 3.3.1 Mô men xoắn cần truyền 59 3.3.2 Chọn vật liệu:60 3.3.3 Kiểm nghiệm sức bền đập vòng caosu: 60 3.3.4 Kiểm nghiệm sứ 3.3.5 Lực tác dụng lê 3.4 Tính then 61 3.4.1 Trục 61 3.4.2.Trục2 62 3.4.3.Trục 62 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 64 4.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 4.1.1.Tính kết cấu vỏ hộp 4.1.2 Kết cấu nắp hộp 4.1.3 Nắp ổ 66 4.2 Thiết kế chi tiết phụ 4.2.1 Cửa thăm 4.2.2.Nút thông 4.2.3.Nút tháo dầu 4.2.4 Que thăm dầu 68 4.2.5 Chốt định vị 4.2.6 Bu lơng vịng 68 4.3 Bơi trơn cho hộp giảm tốc 4.3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 4.3.2 Bơi trơn ngồi hộp giảm tốc 4.4 Xác định chế độ lắp hộp Tài liệu tham khảo: -3 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI NÓI ĐẦU _Đồ án môn học chi tiết máy môn học cần thiết cho sinh viên nghành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp cơng nghệ khí, chế tạo máy Mục đích giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học, nghiên cứu làm quen với công việc thiết kế chế tạo thực tế sản xuất khí Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường tạo điều kiện cho chúng em tiếp xúc làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hệ thống dẫn động băng tải” Do lần làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, cịn có mảng chưa nắm vững dù cố gắng, song làm em tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cơ, giúp em có kiến thức thật cần thiết để sau trường ứng dụng cơng việc cụ thể sản xuất Em xin chân thành cảm ơn ! Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Th.s Trần Văn Hiếu -4 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1.Động điện 2.Bộ truyền xích 3.Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục 4.Nối trục đàn hồi 5.Xích tải Số liệu thiết kế: Lực vịng xích tải: P = 4500N Vận tốc xích tải: v = 1,8 m/s Thời gian phục vụ: L = năm Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc giờ) Băng tải : D= 340mm Chế độ tải: T1 = T; T2 = 0,85T; T3 = 0,65T t1= 20s ; t2 = 40s ; t3 = 30s -5 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 1:TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện 1.1.1 Chọn kiểu loại đông Với hệ dẫn đơng khí (hệ dẫn động bang tải, xích tải, vít tải… dùng với hộp giảm tốc) nên sử dụng loại đông điện xoay chiều pha roto lồng sóc 1.1.2 Chọn cơng suất động Cơng suất trục động điện Pctvà tính theo cơng thức : Pct = : Pt cơng suất tính tốn trục máy cơng tác (kw) hiệu suất truyền toàn hệ thống Công suất làm việc tải trọng thay đổi theo bậc ta có : Trong : P1 công suất lớn công suất tác dụng lâu dài trục máy công tác P1 = = = 8,1 (kw) Theo chế độ tải có P=T mà vận tốc góc khơng đổi P tỉ lệ với T (momen quay) Thay số ta có:  = Dựa vào bảng 2.3 trang 19.Trị số hiệu suất loại truyền ổ ta chọn : -6 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat +Hiệu suất truyền xích (che kín): + Hiệu suất cặp bánh trụ (được che kín) : + Hiệu suất cặp ổ lăn: ηol =0,99 +Hiệu suất khớp nối trục Vậy ta tính đươc hiệu suất tồn hệ thống η theo công thức : = = => Pct = =0.86 = 7.78 (kw) 1.1.3 Chọn tốc độ đồng đông cơc0 +Tra bảng 2.4 ( trang 21) để chọn tỉ số truyền nên dùng cho truyền hệ,từ tính số vịng quay đồng dựa vào số vịng quay máy cơng tác: Truyền động xích ux =2 tỉ số truyền tồn hệ thống tính theo cơng thức: Với truyền động xích :ut= ux UHGT=3 10 = 30 : + + uX tỉ số truyền truyền động xích ta chọn ux= uHGT tỉ số truyền bánh trụ hộp giảm tốc cấp ta chọn uHGT= 10 +Gọi nlv số vịng quay trục máy cơng tác (trục tang quay đĩa xích tải) tính theo cơng thức: nlv = =101,11 (vịng/phút) đó: v- vận tốc băng tải xích tải, m/s; D-đường kính tang quay, mm; +Chọn số truyền chung sơ : Vậy số vòng quay sơ động cơ( nsb) là: nsb= nlv.ut -7 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat nsb = 101,11 30 =3033,3 (vòng/phút) Chọn số vòng quay đồng động =3000 vịng/phút 1.1.4 Chọn đơng thực tế Với điều kiện chọn động : Dựa vào bảng P1.3.các thông số kỹ thuật động 4A với =3000 (vòng/phút) ta dùng động 4A112M2Y3 có = 7,78(kw) =7,5 kW , =2922 (vg/ph) 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.2.1.Tỉ số truyền bên hộp giảm tốc - Tỉ số truyền chung hệ thống truyền động tính theo cơng thức (Theo 3.23 trang 48) Tài Liệu1 ta có : ut = = = 28,89 -Tính tỉ số truyền cấp nhanh (u1)và tỉ số truyền cấp chậm (u2) : + Tỉ số truyền hộp giảm tốc(uh) tính theo cơng thức : UHGT= = = 9.63 -Với hộp giảm tốc cấp bánh trụ: =u1 u2 (1) -Đối với hộp giảm tốc đồng trục ta có: u1= u2= = = 3,103 (2) ( theo công thức 3.14 trang 42 sách hướng dẫn tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí) 1.2.2.Tính tỉ số truyền bên ngồi hộp giảm tốc Tính lại Uxtheo u1, u2: Ux= 1.3 Tính tốn thơng số trục -8 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 1.3.1 Tính cơng suất trục Plv = Ptd = 6,699 kW kw 1.3.2 Tính số vòng quay trục (vòng/phút) (vòng/phút) (vòng/phút) (vòng/phút) 1.3.3 Tính mơmen xoắn trục Ta có : Ti= ta tính được: Tdc= = 23859(Nmm) T1= =22780(Nmm) T2= (Nmm) T3= =192981 (Nmm) -9 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Tra bảng 11.6 ta Qt1 = x0.Fr1 + Y0.F1a =0,5.2003,82 + 0,47 661,2 =1312,67 (N) Qro = x0.Fro + Y0.F0a =0,5.1130,3 + 0,47 1575,06=1305,43 (N) Qmax = max(Qt1, Qro )= 1312,67(N) Qtmax =max (Q,Qt1) = 2747,66 (N) < C0 => Ổ lăn đảm bảo khả tải tĩnh 3.3.Tính chọn khớp nối Nối trục đàn hồi dùng để nối hai trục III khớp nối để truyền chuyển động mà giảm rung động Cơng suất truyền P=6,43 (kW) Số vịng quay n=303,4 vịng/phút Đường kính hộp giảm tốc d=30 mm Mômen xoắn truyền qua trục nối : T=192981 Nmm=192,981 Nm Chọn hệ số tải động k=1,5 Theo bảng 16.1 Ta chọn nối trục vòng đàn hồi cấu tạo đơn giản, để chế tạo giá rẻ: Theo trị số momen đường kính trục ta chọn kích thước trục nối (Bảng 16.10a ) M=192,981 Nm d=36 mm; D=125 mm; dm=65mm; L=165 mm; l=80 mm; d1=60 mm D0=90 mm; Z=4 mm Chọn vật liệu Nối trục: gang Chốt: thép CT45 thường hóa Vịng đàn hồi cao su: Ứng suất dập cho phép vòng cao su: Ứng suất uốn chốt Điều kiện sức bền dập vòng cao su MPa =>Thỏa mãn điều kiện sức bền dập Điều kiện sức bền chốt: MPa =>Thỏa mãn điều kiện sức bền chốt - 61 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Bảng thông số then trục : Trục I Đĩa xíc B 10 - 62 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat H t1 t2 3,3 rmin 0,25 rmax 0,4 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 4.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 4.1.1.Tính kết cấu vỏ hộp Chỉ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ.Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc gang xám có kí hiệu GX15-32 Chọn bề mặt ghép nắp thân qua tâm trục 4.1.2 Kết cấu nắp hộp Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu GX15-32 Các kích thước phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc : Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, δ Nắp hộp, δ1 Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc Đường kính: Bulơng nền, d1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Bulông cạnh ổ, d2 Bulơng ghép bích nắp thân, d Vít ghép nắp ổ, d4 Vít ghép nắp thăm, d5 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 Chiều rộng bích nắp thân, K3 Kích thước gối trục: D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ, E2 C (k mép lỗ) Chiều cao, h Mặt đế hộp: - 64 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat S1 có phần lồi: Dd, S1 S2 Bề rộng mặt đế hộp, K1 q Khe hở chi tiết: hộp hộp với Nhau Số lượng bulông nền, Z 4.1.3 Nắp ổ Đường kính nắp ổ xác định theo cơng thức : Căn Vị trí Trục I 72 Trục II 72 Trục III 100 - 65 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 4.2 Thiết kế chi tiết phụ 4.2.1 Cửa thăm 175 150 120 140 100 190 Để kiểm tra qua sát chi tiết máy lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm.Dựa vào bảng 18.5/tr92[2] ta chọn kích thước cửa thăm hình vẽ sau: 4.2.2.Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên.Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông hơi.Nút thông thường lắp nắp cửa thăm Tra bảng 18.6/tr93[2] ta có kích thước nút thông A B M48x3 35 - 66 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 4.2.3.Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp, bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biết chất, cần phải thay dầu mới.Để thay dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu.Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Dựa vào bảng 18.7/tr93[2] ta có kích thước nút tháo dầu d b M20×2 15 4.2.4 Que thăm dầu 1812 Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước hình vẽ 4.2.5 Chốt định vị Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chữa đường tâm trục.Lỗ trụ lắp thân hộp & nắp gia cơng đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị, nhờ có chốt định vị xiết bulong khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ - 67 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 1:50 4.2.6 Bu lơng vịng Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc nắp thân thường lắp thêm bulông vịng Kích thước bulơng vịng chọn theo khối lượng hộp giảm tốc.Với hộp giảm tốc bánh trụ cấp tra bảng 18-3b[2] ta có Q = 160(kG), theo bảng 18-3a/89[TL2] ta dùng bulơng vịng M8 4.3 Bôi trơn cho hộp giảm tốc 4.3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc Do truyền bánh hộp giảm tốc có v < 12m/s nên ta chọn phương pháp bơi trơn ngâm dầu.Với vận tốc vịng bánh trụ v=2,19m/s, 50oC(100oC) tra bảng 18-11[2] ta độ nhớt Theo bảng 18-13 ta chọn loại dầu bơi trơn AK-20 4.3.2 Bơi trơn ngồi hộp giảm tốc Với truyền ngồi hộp khơng có thiết bị che đậy, hay bị bụi bặm bám vào, ta chọn bơi trơn định kì mỡ Bảng thống kê giành cho bôi trơn Tên dầu mỡ Dầu ô tô máy kéo AK-20 Mỡ T - 68 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat truyền 4.4 Xác định chế độ lắp hộp T phận ổ 10 - 69 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 12 15 16 17 18 19 20 - 70 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Tài liệu tham khảo: 1.Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2 – NXB KH&KT, Hà Nội,2007 2.Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy, tập 1,2 – NXB GD, Hà Nội,2006 3.Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép – NXB GD, Hà Nội, 2004 - 71 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... NÓI ĐẦU _Đồ án môn học chi tiết máy môn học cần thiết cho sinh viên nghành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp cơng nghệ khí, chế tạo máy Mục đích giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học, nghiên... skknchat123@gmail.com moi nhat CHƯƠNG 1:TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện 1.1.1 Chọn kiểu loại đông Với hệ dẫn đơng khí (hệ dẫn động bang tải, xích tải, vít tải… dùng...CHƯƠNG 1:TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện6 1.1.1 Chọn kiểu loại đông 1.1.2 Chọn công suất động 1.1.3 Chọn tốc độ đồng đông 1.1.4 Chọn đông thực