thuyết minh đồ án chi tiết máy đề tài đề số 05 THIẾT kế hệ THỐNG dẫn ĐỘNG XÍCH tải phương án số 15

& TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TPHCM KHOA CƠ KHÍ - CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Quyển thuyết minh đồ án chi tiết máy MÔN HỌC: ĐỐ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN THÌ KIỀU HẠNH SVTH: ĐOÀN DUY KHANG MSSV: 19154066 LỚP: DH19OT ĐỀ - PHƯƠNG ÁN 15 ĐỀ TÀI Đề số 05: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: 15 Mục lục Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.1 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tính tốn thiết kế chi tiết máy 2.1 Tính tốn thiết kế chi tiết máy 2.2 Thiết kế truyền bánh răng9 2.2.1 Cặp bánh trụ nghiên cấp chậm 2.2.2 Cặp bánh trụ nghiên cấp nhanh 17 2.3 Thiết kế trục 25 2.4 Lựa chọn ổ lăn 44 2.5 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc53 2.6 Thiết kế chi tiết phụ56 2.7 Bảng dung sai lắp ghép 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.1 Chọn động điện * Xác định công suất động Vì động làm việc với sơ đồ tải trọng thay đổi nên ta chọn động dựa công suất đẳng trị Công suất động phải lớn công suất cần thiết: ( P Ktđ ) Pđc ≥ Pct; với: Pct = ηct =√12 20+¿ ¿¿ =0,681 - Hiệu suất chung: ηch = ηbr1 ηbr2 ηoln ηđ = 0,97.0,97.0,993.0,95 = 0,867 ηbr1 = ηbr2 = 0,97: hiệu suất truyền bánh cấp nhanh chậm ηol = 0,99: hiệu suất ổ lăn (4 cặp ổ lăn) ηx = 0,95: hiệu suất truyền đai n=3 Ta chọn hiệu suất nối trục Công suất cần thiết: Pct = (6,5.0,681) =5,105 kw 0,867 Từ đây, cần phải chọn động có cơng suất lớn (1) 5,105 kW - Tỉ số chuyền chung sơ Tỉ số truyền chung hệ: uch = uhgt.uđ Theo bảng 2.2, chọn sơ ux = 3; uhgt = Do đó: uch = 24 Số vòng quay sơ động cơ: nđc = nct.uch = 45.24=1080 vòng/phút (2) - Từ (1) (2), theo bảng phụ lục ta chọn động có thơng số sau: Kiểu động 4A132S4Y3 -Tỉ số truyền thực lúc là: nđc 1455 uch = = = 32.33 nlv 45 1.2 Phân phối tỉ số truyền Chọn sơ tỉ số truyền hộp giảm tốc là: uhgt = Đối với hộp giảm tốc bánh trụ đồng trục, tỉ số truyền cấp nhanh lấy cấp chậm: u1 = u2 = √2 uhgt = √2 = 2,83 Tỉ số truyền cuối hộp giảm tốc: uhgt = 2,832= 8,009 Sai số tỉ số truyền: Δ = ¿ −8,009∨ ¿ ¿ = 0.11% uc ℎ 32.33 Tỉ số truyền truyền đai: uđ = u ℎ gt = 8.009 = 4,03 Mặc dù ta chọn động cơng suất đẳng trị tính tốn cho bảng thông số kỹ thuật, ta lại dùng động làm việc tối đa, 6.5 kW PIII = P=3 ¿ ROMAN ¿ MERGEFORMAT III PII = P=2 ¿ ROMAN ¿ MERGEFORMAT II PI = →công suất làm việc trục I lớn công suất định mức động không vượt 5% nên ta chọn động điện 4A132S4Y3 - momen xoắn trục: = 9,55.106 TI Nmm T¿ ¿ ROMAN ¿ MERGEFORMAT II P=2 ¿ ROMAN ¿ MERGEFORMAT II TIII = 9,55.106 Tct = 9,55.106 thông số Trục Tỉ số truyền Số vịng qy v/p Cơng suất, kw Momen xoắn, Nmm Tính tốn thiết kế chi tiết máy 2.1 Thiết kế truyền đai/xích 1- Theo hình 4.22 phụ thuộc vào cơng suất 7.5kw số vịng quay n1= 1455 v / p,tachonđai loại B với bp=14 mm , b 0=17 mm;h=10.5mm; γ0 = 4.0mm; A = 138mm2; d1 = 140÷280mm 2- Đường kính bánh đai nhỏ: d1 = 1,2dmin = 1,2.140 = 168mm Theo tiêu chuẩn, ta chọn d1 = 180mm 3- Vân tốc đai: v1 = 4- Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối ε = 0.01 , đường kính bánh đai lớn: d2 = u.d1.(1-ε) = 4,03.180.(1-0.01) = 718,1mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 710 mm Tỷ số truyền: u = Sai lệch so với giá trị chọn trước 1,2% 5- Khoảng cách trục nhỏ xác định theo công thức: 2(d1+d2)≥ a ≥0,55(d1+d2) + h (180+710) ≥ a ≥ 0.55 (180+710) + 10,5 1780 ≥ a ≥ 500 mm Ta chọn sơ a = d2 = 710 mm 6- Chiều dài tính tốn đai: π (d 2+ d 1) L = 2a + = 2.710 + + ¿¿ π (710+180) + ¿¿ = 2916,9mm Theo bảng 4.3 ta chọn đai có chiều dài L = 3150mm = 3,15mm 7- Số vòng chaỵ đai giây v 13,7 i= L= [ i ] = 10s− 1, điều kiện thỏa 3,15 = 4,35 8- Tính tốn lại khoảng cách trục a: a = Trong đó: k = L - π △ = (d 2− d 1) = 710− 180 = 265 22 a = 1751,9+ √1751,92 −8 2652 = 833,8 mm Giá trị a thỏa mãn khoảng cho phép 9- Góc ơm đai bánh đai nhỏ α = 180˚- 57 (d 2− d 1) a (710 −180) = 180˚- 57 833,8 = 143,8 = 2.5 rad 10: cách hệ số sữ dụng - hệ số xét đến ảnh hướng góc ơm đai: Cα = 1,24.(1-e−α /110) = 0,9 - hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc: Cv = 1- 0,05.(0,01.v2-1) = 1- 0,05.(0,01.13,72-1) = 0,956 - hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai Cz, ta chọn sơ 0.95 - hệ số xét đến ảnh hưởng tỷ số truyền u: Cu = 1,14 u = 4.03 ¿ 2,5 - hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng: Cr = 0,85 - hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai CL = √ L L 0= √ 2500 2240 = 1,018 11 - theo sơ đồ hình 4.21c Ta chọn [ P0 ] = 4,5kw d = 180, L0 = 2240mm, v = 13,7m/s đai loại B 12- Số dây đai xác định theo công thức : Z≥ ≥2 ta chon Z = 13-Lực căng đai ban đầu: F0 = Aσ 0= zA1σ = 2.138.1,5 = 414 N - Lực căng dây đai: F = 207 N Lực vịng có ít: Ft = - Lực vòng dây đai là: 273,7 14 - Giữa hệ số ma sát f , lực căng đai ban đầu F0 ứng suất kéo cho phép [ σ 0] có quan hệ - từ công thức : F0 = Ft ef α +1 ef α − 1 Từ suy ra: f ' =¿ Hệ số ma sát nhỏ để truyền không bị trược trơn f = f '.sin20˚ = 0,22 Góc chêm đai có giá trị tiêu chuẩn 40 độ - Lực tác dụng lên trục : α 143,8 Fr = 2F0 sin( ) = 2.414.sin( 2) = 787 N 15- Ứng suất lớn dây đai : α max= σ + σ v + σ u1 = σ0 + 0,5 σ t + σ v + σ u1 = Kiểm nghiệm đai theo ứng suất kéo cho phép: α max≤ [σ]k Giá trị αmax thỏa mãn khoảng cho phép với [σ]k = MPa đai dẹt [σ]k = 10 MPa đai thang 20 13 16- Tuổi thọ đai xác định theo công thức: Lh = ¿¿ = ¿ ¿ = 1989,8 Trong đó: σ r = 9mPa Bảng tóm tắc thơng số Loại đai Góc ơm đai α1 Đường kính bánh dẫn d1 Đường kính bánh bị dẫn d2 Khoảng cách trục a Chiều dài đai L Số dây đai Z Fr 2.2 Thiết kế truyền bánh 2.2.1 Cặp bánh trụ nghiên cấp chậm * Số liệu đầu vào ta có P1 = 7,12 kW; T1 = 533051 Nmm; n1 = 127,56 v/p; tỉ số truyền u1 = 2,83 Ta có thời gian làm việc tính theo hộp giảm tốc: Lh = L.Kng.tc.sc = 7.180.2.8 = 20160 Trong đó: - Lh thời gian làm việc hộp giảm tốc tính theo (giờ) - L thời gian làm việc hộp giảm tốc tính theo năm (năm) - Kng số ngày làm năm (ngày) - tc thời gian làm việc ca (giờ) - sc số ca làm hộp giảm tốc ngày (ca) 2.2.1.1 chon vật liệu: Do khơng có u cầu đặt biệt theo quan điểm thống hóa thiết kế, chọn vật liệu cặp bánh nhuư 10 h i h h a ề l v y u ổ ị v : v ậ d ò - n n c y g M ặt gh ép gi ữa nắ p th ân nằ m tr on g m ặt ph ẳn g ch ứa đư ờn g tâ m cá c tr ục , để đả m bả o vị trí tư h u y ể n H G T n g i m S = ( ) δ = t a d ù n m g m v Đ ò n g n m g ó c k C í h n ó c d = ( ) δ = m m C h ố t đ ị n ơn g đố i củ a nắ p th ân tr ướ c sa u kh i gi a cô ng cũ ng nh kh i lắ p gh ép ta dù ng i ch ốt đị nh vị , kh i xi ết bu lô ng kh ôn g m bi ến 57 dạng vịng ngồi ổ , loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng - Ta chọn chốt định vị hình côn: 3.Cửa thăm : Để kiểm tra quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào, đỉnh hộp có làm cửa thăm, cửa thăm đậy nắp , nắp có lắp thêm nút thơng khích thước cửa thăm chọn theo bảng 18.5 A B 100 75 4.Nút thông hơi: Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên hộp , người ta dùng nút thông , nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp 58 A B M27X2 15 Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc dầu bôi trơn chứa trông hộp bị bẩn bui bẩm , hạt mài cần phải thay lớp dầu ,, để tháo dầu cũ , đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc bịt kín nút tháo dầu kích thước tra bảng 18.7 d M20x2 Que thăm dầu: Khi làm việc bánh rang ngâm dầu theo điều kiện bôi trơn Để kiểm tra chiều cao mức dầu hộp, ta dùng que thăm dầu Chọn kiểu que thăm dầu hình 18.11c Kích thước que thăm dầu tra theo hình: 59 7.Vịng chắn dầu: - không cho dầu mỡ hộp tiếp xúc với phận ổ lăn 8.Vịng phớt - có tác dung khơng cho dầu mỡ chảy ngồi hộp giảm tốc ngăn không cho bụi từ bên vào bên HGT, tuổi thọ ổ lăn phù thuộc vào nhiều vào vòng phớt 2.7 Bảng dung sai lắp ghép Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn kiểu lắp ghép sau: Dung sai ổ lăn: Vịng ổ lăn chịu tải tuần hồn ta chọn kiểu lắp trung gian theo hệ trục k6 Vịng ngồi ổ lăn không quay, chịu tải cục bộ, ta chọn kiểu lắp trung gian theo hệ lỗ H7 60 Lắp ghép bánh trục: Bánh trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 Lắp ghép chốt định vị: Để đảm bảo độ đồng tâm không bị sút, ta chọn kiểu lắp chặt P7/h6 Lắp ghép then: Theo chiều rộng: ta chọn kiểu lắp rãnh trục P9, kiểu lắp bạc Js9 Theo chiều cao sai lệch giới hạn kích thước then h14 trục Theo chiều cao sai lệch giới hạn kích thước then h11 bánh răng, bánh đai đầu Bảng thống kê dung sai: Kích Tên lắp ghép Bánh Bánh Bánh Bánh trục I trục II trục III 61 trục I trục II trục III trục I trục II trục III Chốt định vị trục I trục II 62 Trục III trục I trục II trục I trục II Trục III Nắp cửa thăm bxh Bánh đai trục I Bánh Bánh Bánh 63 Bánh 20x12 Nối trục 18x11 TÀI LIỆU THAM KHỎA [1] tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập - PGS.TS TRỊNH CHẤT - TS Lê Văn Uyến - tái lần thứ [2] tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập - PGS.TS TRỊNH CHẤT - TS Lê Văn Uyến [3] Giáo trinhd sở thiết kế máy PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc 64 ...ĐỀ - PHƯƠNG ÁN 15 ĐỀ TÀI Đề số 05: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: 15 Mục lục Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.1 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tính tốn thiết kế. .. truyền bánh - Đường kính vịng chia: Bánh dẫn: Bánh bị dẫn: - Đường kính vịng đỉnh : Bánh dẫn: Bánh bị dẫn: - Đường kính vịng đáy: Bánh dẫn: Bánh bị dẫn: df - Đường kính vành Bánh dẫn: Bánh bị dẫn: ... Tính tốn thiết kế chi tiết máy 2.1 Tính tốn thiết kế chi tiết máy 2.2 Thiết kế truyền bánh răng9 2.2.1 Cặp bánh trụ nghiên cấp chậm 2.2.2 Cặp bánh trụ nghiên cấp nhanh 17 2.3 Thiết kế trục 25 2.4