(TIỂU LUẬN) đồ án môn học CHI TIẾT máy THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Sinh viên thực hiện: 1/Phạm Thành Nhân MSSV: 19478601 2/Nguyễn Thanh Vĩ 18000365 3/Nguyễn Thê Gia Hoàng 17024501 Lớp học phần: 4203002907 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thanh Tuấn Ký tên: …………… ĐỀ 06: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN T T t Hình Sơ đồ hệ thống Hình Sơ đồ tải trọng Hệ thống dẫn động gồm: Động điện Bộ truyền đai Hộp giảm tốc Khớp nối Thùng trộn Số liệu thiết kế:  Công suất trục thùng trộn, P (kW): 2.8    Số vòng quay trục thùng trộn, n (vg/ph): 44 Thời gian phục vụ, L (năm): Hệ thống quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ)  Chế độ tải: T=const YÊU CẦU: 01 thuyết minh, 01 vẽ lắp A0, 01 vẽ chi tiết NỘI DUNG THUYẾT MINH: Tìm hiểu hệ thống truyền động Chọn động phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy:  Tính tốn thiết kế truyền ngồi  Tính tốn thiết kế truyền hộp giảm tốc  Tính tốn thiết kế trục then  Chọn ổ lăn khớp nối  Thiết kế vỏ hộp giảm tốc Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo BẢNG SỐ LIỆU Phương án P (kW) n (vg/ph ) L (năm) 2,4 30 3,4 40 4,4 50 5,4 60 5 2,6 32 6 3,6 42 7 4,6 52 5,6 34 2,8 44 10 3,8 54 11 4,8 36 12 46 13 56 14 38 15 3,2 48 16 4,2 58 17 5,2 31 18 3,4 41 19 4,4 51 20 5,4 33 NG ƯƠ1: CH N ĐỌ NGỘC VÀƠPHÂN PHỐỐI T SỐỐ Ỉ TRUYỀỀN CH CHỌN ĐỘNG CƠ * Ch nọhi uệsuấất c h ệthốấng η= ηol ηkn ηbr ηđ Trong :     ηol=0,99 : Hi u ệ suấất ổ lăn che kín ηkn =1 : Hi uệsuấất kh p nốấi ηbr =0,96 : Hi uệsuấất b ộtruyềền bánh tr ụ che kín ηđ =0,95 : Hi uệsuấất b ộtruyềền đai η=0,99 0,96 95=0.807 • Cống suấất trền thùng trộn: Plv =2,8(kW ) • Sốấ vịng quay trền trùng trộn: nct =44( vg / p) * Cống suấất cấền thiềất: Pct = P lv 2,8 = =3,47(kW ) η 0,807 * T sốấ ỉ truyềền chung uc =u hs uđ = ( ÷ 40 ) ( ÷5 )=( 24 ÷ 200) * Sốấ vịng quay s b ộ c động c ơ: nsb =nct uc =44 ( 24 ÷ 200 ) =( 1056 ÷ 8800) ¿>n sb=1500 (vg/ph) * Ch ọn đ ộng c ơđi ện, b ng ả thống sốấ động c điện: Kiểu động 4A100L4Y3 Cống suấất (kW) V ận tốấc quay (vg/ph) cos φ 1420 0,84 �% 84 T max T đm T đm Tk 2,2 2,0 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN - Tỉ số truyền hệ thống: uht = n đc 1420 = =32,273 44 n ct - Chọn tỉ số truyền cấp nhanh chậm cho hộp giảm tốc cấp phân đôi với uhs=10 u1=3,58 ; u2=2,79 - Chọn tỉ số truyền đai: uđ = uht 32,273 = =3,227 uhs 10 - Kiểm tra sai số cho phép: ut =uđ u1 u2=3,227 3,58 2,79 =32,232 ∆ u= u ht−ut 32,273−32,232 100 %= 100 %=0,127 % 32,232 ut Thỏa mãn sai số cho phép: 0,127% < 0,3% L ẬP BẢNG ĐẶC TÍNH * Tính tốn cơng suấất trục: P 2,8 lv - Cống suấất trền trục 3: PIII = η η = 1.0,99 =2,828(kW ) kn ol P 2,828 III - Cống suấất trền trục 2: PII = η η = 0,99.0,96 =2,976(kW ) ol br - Cống suấất trền trục 1: PI = P II ηol η br = 2,976 =3,262(kW ) 0,99 0,96 * Tính tốn sơấ vịng quay trục: - Sốấ vòng quay trục 1: n I = nđc 1420 = =440 (vg/ph) uđ 3,227 n 440 I - Sốấ vòng quay trục 2: n II= = 3,58 =123 (vg/ph) u1 n 123 II - Sốấ vòng quay trục 3: n III= = 2,79 =44 (vg/ph) u2 - sốấ vòng quay tr ục cống tác: nlv = nIII 44 = =44 u kn (vg/ph) * Tính tốn Momen xoắấn trục: - Momen xoăấn trục động cơ: T đc=9,55.106 P đc =26901,408(Nm) =9,55 106 1420 nđc - Momen xoăấn trền trục 1: T I =9,55.10 PI nI =9,55 10 3,262 =70800,227( Nm) 440 - Momen xoăấn trền trục 2: T II =9,55.10 PII 2,976 =9,55.106 =231063,415(Nm) 123 n II - Momen xoăấn trền trục 3: T III =9,55.10 PIII 2,828 =9,55 10 =613804,546( Nm) n III 44 - Momen xoăấn trền tr ục cống tác: T ct =9,55.10 Plv 2,8 =607727,273(Nm) =9,55 106 44 nlv Trục Trục động Thống sốấ T sốấ ỉ truyềền V n ậ tốấc quay (vg/ph) Cống suấất (kW) Momen xoăấn (Nm) Trục uđ =3,227 Trục u1=3,58 Trục u2=2,79 Tr ục cống tác ukn =1 1420 440 123 44 44 3,262 2,976 2,828 2,8 26901,408 70800,227 231223,203 613804,546 607727,273 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGỒI Cơng suất truyền: P=4 kW Số vòng quay trục dẫn: n=1420 vg/ph Tỉ số truyền: u=3.227 Chọn số hiệu đai thang Chọn đai Theo hình 4.22 chọn loại đai A với số liệu: bp,mm bo,mm h,mm A,mm2 Chiều dài T1,Nm y2,mm d , mm đai,mm 11 13 2.8 81 560-4000 11÷70 90 Chọn d tính v d 1=1,2 d min=1,2.90=108 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d 1=125 mm v 1= π d n 3,14 125 1420 m = =9,293 60000 60000 s m Thỏa mãn điều kiện v ≤ v max =25( s ) Chọn hệ số trượt xác định đường kính bánh đai bị dẫn - Chọn hệ số trượt: ε =0,02 - Đường kính bánh đai bị dẫn: d 2=u d (1−ε )=3,227.125 ( 1−0,02) =395,308(mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn d 2=400(mm) - Kiểm tra lại tỉ số truyền: ut = d2 400 =3,265 = d 1(1−ε ) 125.( 1−0,02 ) ∆ u= u t−u u 100 %= 3,265 −3,227 100 %=1,164 % 3,265 Thỏa mãn ∆ u ≤ % Khoảng cách trục sơ chiều dài tính tốn đai Chọn sơ bộ: a sb =d2=400 mm với u=3,227 π ( d 1+ d ) ( d 2−d1) + L=2 a sb + asb ¿ 2.400+ 3,14 ( 125 + 400 ) ( 400 −125 )2 + 4.400 ¿ 1671,516(mm) Chọn L=1800 mm theo tiêu chuẩn Khoảng cách trục a theo L k +√ k −8 ∆ a= 2 Trong : k =L−π ∆= ( d +d ) d 2−d 2 = =1800−π 125 + 400 =975,331 400−125 =137,5  a= 975,331+ √975,331 − 8.137,5 =467,442(mm) 2 Kiểm tra khoảng cách trục 2(d1+d2) ≥ a ≥ 0.55(d1+d2) + h  2(125+400) ≥ a ≥ 0.55(125+400) +  1050 ≥ a ≥ 296,75 Giá trị a thỏa mãn khoảng cho phép Số vòng chạy đai giây: i= v1 9,293 =5,163(vòng)< [ i ] =10 = L 1800 10−3 Góc ơm đai bánh đai nhỏ, hệ số sử dụng số dây đai o α 1=180 −57 d 2−d 400− 125 =146,466o=2,56 rad =180 o−57 467,442 a Các hệ số sử dụng:  Hệ số ảnh hưởng đến góc ơm đai: C α =1,24 ( 1−e −α1 /110 )=1,24 ( 1−e −146,466 110 )=0,911  Hệ số ảnh hưởng đến vận tốc: C v =1−0,05 ( 0,01 v2 −1)=1 −0,05.(0,01 9,2932−1)≈ 1,007  Hệ số ảnh hưởng đến tỉ số truyền u: Cu=1.14 u=3,227 > 2.5 10 Chiềều dày: thấn hộp δ Năấp hộp δ δ=0,03 a+3=0,03 ×200 +3=9 δ 1=0,9 δ =0,9 ×=8,1 mm mm Gấn tăng cứng: Chiềều dày, e Chiềều cao, h Đ ộdốấc e=( 0,8 ÷ ) δ= (0,8 ÷ ) ì9=7,2ữ h0,04 a+10=0,04 × 200 + 10=18 d 2=(0,7 ữ 0,8)d 1=(0,7 ữ 0,8)ì 20=14 ữ 16 d 3=(0,8 ữ 0,9) d 2=(0,8 ữ 0,9)ì16=12.8 ữ 14,4 d =( 0,6 ÷ 0,7) d 2= ( 0.6 ÷ 0.7) ×16=( 9,6 ÷11,2) d 5=(0,5 ÷ 0,6)d 2=(0,5 ÷ 0,6)× 16=(8 ÷ 9,6) 20 mm 16 mm 14 mm 10 mm 8mm E2=1,6 d =1,6× 16= 25,6 R2=1,3 d 2=1,3 ×16 =20,8 k 2=E 2+ R 2+(3 ÷ 5)=26+20 +( ÷5 )=49 ÷ 51 26 mm 20 mm S 3=(1,4 ữ 1,8) d 3=(1,4 ữ 1,8)ì14=19,6 ÷ 25,2 S =( 0,9 ÷ ) S3= ( 0,9 ữ ) ì22= ( 19,8 ữ 22) k 3=k 2−(3 ÷5)=50 −(3 ÷ )= 47 ÷ 45 22 mm D=62 mm D 2=75 mm D 3=90 mm C=D /2= 125 /2= 62.5 62 mm 75 mm 90 mm 52 mm M Tấm bulong cạnh ổ: E2 R2 ( bán kính gốấi trục) Bềề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ, k2 M ặt bích ghép năấp then: Chiềều dày bích thấn hộp, S Chiềều dày bích năấp hộp,S Bềề r ộng bích năấp thấn,K Kích th ước gốấi trục Đ ườ ng kính ổlăấp ổ lăn, D Đường kính lốỗ vít, D Dường kính ngồi, D C (k/c bulong đềấn lốỗ) Vít ghép năấp ổ: d Chiềều cao: h Tra bả ng 18.2/88 Ph thu ụ cộkềất cấấu 50 mm 22 mm 46 mm Bảng giá trị theo bảng 18.1/85 tập Tên gọi Kích th ướ c gốấi trục Đ ường kính ổlăấp ổ lăn, D Đ ường kính lốỗ vít, D Dường kính ngồi, D Biể u thứ c tnh toán D=80 mm D 2=100 mm D 3=125 mm 71 Chọn 80mm 100mm 125 mm C (k/c bulong đềấn lốỗ) Vít ghép năấp ổ: d Chiềều cao: h Kích th ướ c gốấi trục Đ ường kính ổlăấp ổ lăn, D Đ ường kính lốỗ vít, D Dường kính ngồi, D C (k/c bulong đềấn lốỗ) Vít ghép năấp ổ: d Chiềều cao: h M tặ đềấ hộp: Chiềều dày (khống có phấền lốềi): S1 Bềề rộng mặt để hộp: K q Khe h ởgi ữa chi tềất: Bánh với thành hộp, ∆ Đỉnh bánh lớn với đáy hộp C=D /2=12 5/2=62 ,5 Tra bả ng 18.2/88 Ph thu ụ cộkềất cấấu D=80 mm D 2=100 mm D 3=125 mm C=D /2=12 5/2=6 ,5 Tra bả ng 18.2/88 Ph thu ụ cộkềất cấấu 62,5 mm M8 ×6 80mm 110 mm 125 mm 62,5 mm M8 ì6 S 1=(1,3ữ 1,5)d 1=26 ÷ 30 K ≈ d 1=60 q> K 1+2 δ =67 28 mm 60 mm 78 mm ∆=(1 ÷ 1,2)δ=9 ÷ 10,8 ∆1 =(3 ÷ 5)δ=27 ÷ 45 ∆2≥ δ 10 mm 35 mm ∆1 Mặt bền bánh với ∆2 Sốấ l ượ ng bulong nềền Z (chăỗn) 72 II Chọ n chi têết phụ Năếp quan sát (Bảng 18-5) Đ ki ểm tra, ể quan sát chi tềất bền h p giộ m tốấc ả lăấp, đ ểđ ổdấều vào h pộ dềỗ dàng, trền đ nh ỉ h pộ ta làm c a thăm C a thăm đ ượ c đ yậ băềng năấp, trền năấp có lăấp nút thống h i.Theo b ng ả 18-5 ta có kích th ướ c năấp quan sát sau: Ch ọn năấp quan sát có kích thước hình veỗ: Hình 6.1 Hình dạng cửa thăm Nut thông (Bảng 18-6) Khi làm vi c,ệnhi t đ ệ ộ h pộtăng lền, đ giể mảáp suấất điềều hòa, trao đổi khống khí ngồi hộp ta dùng nút thống h Nút thống h 73 đ cượ lăấp trền năấp c a thăm ho cặ ởv trí ị cao nhấất hộp Hình dạng kích thước nút sau: Hình 6.2 Hình dạng nút thông Nut tháo dâBu (Bảng 18-7) Sau m t ộth i gian làm vi c,ệdấều bối tr n ch ứ a h ộ p b bị nẩ ho cặ b biềấn ị chấất Do ta cấền ph i thay ả dấều m i cho HGT Đ ểtháo dấều cũ, đáy hộp ta đ lốỗ tháo ể dấều Đ tháo ể dấều đ ượ c dềỗ dàng, đáy h pộta làm dốấc vềề phía có lốỗ tháo dấều T i vạ tríị tháo dấều, ta phay lõm xuốấng chút b d M16x1,5 15 m f L 28 c 2,5 74 q 17,8 D 30 S 22 D0 25,4 Hình 6.3 Hình dạng nút tháo dầu u Que thăm dâBu (H 18-11) H p gi ộm tốấc ả đ cượ bối tr n băềng cách ngấm dấều băấn tóe lượng dấều h p ph ộ i đ ảm bả o điềều ả ki n ệbối tr n.ơĐ biềất ể đ ượ cm ứ c dấều hộp ta cấền có thiềất b ch ị dấều ỉ Ở ta s dử ngụ que thăm dấều đ ểki m ể tra m ứ c dấều Hình d ng kích th ước c ơb n ả c que thăm dấều hình veỗ A0 Dùng que thăm dấều đ ểki m ể tra m ứ c dấều hộp V ị trí đ ặt nghiềng 35° so vớ i mặ t bền, kích thướ c theo tều chuẩn Hình 6.4 Hình dạng que thăm dầu Bulong vong (Bảng 18-3a) Đ nấng, ể v nậchuy nểHGT, trền năấp thấn th ườ ng đ ượ c lăấp thềm bu lống vòng ho c chềấ ặ t oạvịng móc Ta ch nọcách chềấ t o bu lống vòng trền năấp hộp gi m ả tốấc Sử dụ ng Bulong vịng M30 75 Chơết đinh vi (B18.4c) Đ để mảb o ảv tríị t ươ ng đốấi gi ữ a năấp, thấn tr ước thấn sau gia cống nh khiưlăấp ghép, ta dùng chốất đ nhị v Nh ị có chốất đ nh ị v , ịkhi xiềất bu lống khống làm biềấn d ngạ vịng ngồi c a ủ (do ổ sai l chệ v tríị t ươ ng đốấi c ủ a năấp thấn), lo ại tr đ ược nguyền nhấn làm ổ chóng b ị hỏng dS ửd ụ ng chốất định vị: Chiềều dài: L=40(mm) ; Đường kính: d=8(mm), C=1,6 mm, 40 Hình 6.5 Hình dạng chốt định vị Nắp ổ  Năấp th ổ ườ ng đ ượ c chềấ t o băềng gang xám GX15-32, có lo i năấp kín năấp thủng cho trục xuyền qua Các kích thước sau: Trục D (mm 62 80 80 Trong đó: D – Đường kính D4 (mm) 52 75 75 ổ; D2 – Đường kính đường tâm qua bulơng ghép nắp ổ; D3 – Đường kính ngồi nắp Hình 6.6 Hình dạng nắp ổ Vòng chắn dầu  S d ửngụvòng chăấn dấều quay tr cụ đ ểngăn dấều bối tr ơn ho ặc t pạ chấất xấm nhập vào ổ Trục d1 25 30 50 D2 80 80 80 77 t 2 a 6 b 5 Trong đó: d1 đ ường kính lăấp ổ lăn D2 đường kính ổ lăn Hình 6.7 Hình dạng vịng chắn dầu Vong phớt (Bảng 15-17) Đ cượ dùng r ngộrãi có kềất cấấu đ ơn gi n, ả thay thềấ dềỗ dàng Dùng để ch nặ khống khí t ừngoài vào h pộ gi m ả tốấc Tuy nhiền có nh ược ểm chóng mịn ma sát l n khí bềề m ặt tr ục có độ nhám cao Hình 6.7 Hình dạng vịng phớt III d1 d2 d D a b 25 26 24 38 4,3 30 31 29 43 4,3 50 51,5 49 69 6,5 Dung sai lăếp ghép lăếp ghép ổ lăn Dựa vào kết cấu làm việc, chế độ tải chi tiết hộp 78 S0 9 12 giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép sau: Dung sai lắp ghép bánh Ch u tị i vả aừ, thay đ i ổ va đ pậnh vìẹ thềấ ta ch ọn ki uể lăấp trung gian H7/k6 Dung sai lăếp ghép ổ lăn Khi lăấp ổlăn ta cấền lưu ý:  Lăấp vòng trền tr c ụtheo h thốấng ệ lốỗ, lăấp vịng ngồi vào v ỏ theo h ệthốấng trục  Đ ểcác vòng ổkhống tr nơ tr ựơ t theo bềề m ặt tr ục ho ặc lốỗ h pộ làm vi c, ệ ch ki uể lăấp trung gian có đ ộ dối cho vòng quay  Đốấi v i vòng khống quay ta s ửd ụ ng ki u ể lăấp có độ hở Vì v y ậ lăấp lăn ổ lền tr c ụta ch nọmốấi ghép k6, lăấp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 Dung sai môếi ghép then tra b ảng 20.6,2/125 v ới tềất di ện then trền tr ục ta sai l ch ệ gi ih n ạc ủ a chiềều rộng then: Trục I II III Sai lệch giới hạn chiềều rộng rãnh then Kích thước tiết diện then Sai l ch ệ chiềều sấu rảnh then Js9 bxh 6x6 ± 0,015 +0,1 10x8 ± 0,018 +0,2 14x9 ± 0,021 +0,2 12x8 ± 0,021 +0,2 16x10 ± 0,021 +0,2 14x9 ± 0,021 +0,2 Dung sai lăấp ghép bánh 79 Sai lệch giới hạn mm Mốấi lăấp ES EI es ei ∅32 H7 k6 +0,021 +0,015 +0,002 ∅ 40 H7 k6 +0,025 +0,018 +0,002 ∅ 45 H7 k6 +0,025 +0,018 +0,002 ∅55 H7 k6 +0,03 +0,021 +0,002 Dung sai lăấp ghép ổlăn, kh p nốấi, đĩa xích Sai lệch giới hạn mm es ei ∅22 k +0,015 +0,002 ∅25 k +0,018 +0,002 ∅35 k +0,018 +0,002 ∅50 k +0,015 +0,002 ∅ 48 k +0,018 +0,002 Mốấi lăấp Vành ổ Sai lệch giới hạn mm Mốấi lăấp ES EI 80 ∅ 80 H +0,03 ∅ 80 H +0,03 ∅ 80 H +0,035 Vịng phớt với vành ngồi ổ Sai lệch giới hạn mm ES EI es ei ∅ 80 H /d11 +0,03 -0,1 ∅ 80 H 7/d 11 +0,03 -0,29 ∅ 00 H 7/d 11 +0,035 -0,12 Mốấi lăấp Vòng chắn dầu Sai lệch giới hạn mm ES EI es ei ∅27 H /k7 +0,033 0,06 -0.015 ∅32 H 8/k +0,039 0,007 -0,018 ∅52 H 8/k +0,039 0.007 0,018 Mốấi lăấp Bôi trơn Bôi trơn hộp Chọn phương pháp bôi trơn ngập dầu Chọn loại dầu AK – 20 Bơi trơn truyền ngồi hộp số Chọn phương pháp bôi trơn định kỳ truyền ngồi kh có 81 che đậy nên dễ bám bụi bẩn Bôi trơn cho ổ lăn Chọn phương pháp bơi trơn mỡ có tác dụng bảo vệ ổ lăn khỏi tạp chất độ ẩm Chọn loại mỡ: LGMT2: chịu nước tốt, chống gỉ 82 83 84 85 ... MINH: Tìm hiểu hệ thống truyền động Chọn động phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy:  Tính tốn thiết kế truyền ngồi  Tính tốn thiết kế truyền hộp giảm...ĐỀ 06: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN T T t Hình Sơ đồ hệ thống Hình Sơ đồ tải trọng Hệ thống dẫn động gồm: Động điện Bộ truyền đai Hộp giảm tốc Khớp nối Thùng trộn Số liệu thiết kế: ... Hệ số tải trọng: K F K F K F  K Fv (Công thức 6.45/Tk hệ thống dẫn động khí) K Fα =1 ,37 (Bảng 6.14, trang 109, thiết kế hệ thống dẫn động có khí) K Fβ =1,06 (Bảng P2.3, trang 250, thiết kế