Loại hộp giảm tốc Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng Mục Lục 1 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 7 CHI TIẾT MÁY 8 NỘI DUNG 8 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 8 CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 8 1. CHỌN ĐỘNG CƠ 8 1.1 Công suất cần thiết trên trục của động cơ: 8 1.2 Tính số vòng quay sơ bộ của động cơ 9 1.3 Bảng thông số kĩ thuật 9 2. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 9 2.1 Phân phối tỷ số truyền 9 2.2 Tính toán các thông số trên trục 9 2.3 Lập bảng thông số kỹ thuật như sau 10 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC 10 2.1 Chọn đai vải cao su 10 2.2 Xác định thông số bộ truyền: 11 2.3 Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai: 12 2.4 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: 13 2.5 Bảng kết quả tính toán: 13 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 13 3.1 Thông số đầu vào 13 3.2 Chọn vật liệu 14 3.3 Xác định ứng suất cho phép 14 Ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải 16 3.4 Xác định thông số cơ bản của bộ truyền 16 3.4.1 Xác định khoảng cách trục, đường kính vòng lăn 16 3.4.2 Xác định các thông số ăn khớp 17 3.4.3 Các thông số hình học của bánh răng 18 3.4.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 19 3.4.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 20 3.4.6 Kiểm nghiệm răng về quá tải 21 3.4.7 Bảng thông số 22 Chương V : TÍNH CHỌN Ổ ĐỠ 37 5.1: Trục 1 38 5.1.1 : Chọn loại ổ lăn 38 5.1.2: Chọn cấp chính xác 38 5.1.3: Chọn kích thước ổ lăn 38 5.1.3.1:Chọn ổ theo khả năng tải trọng động 38 5.1.3.2 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ 39 5.2: Trục 2 39 5.2.1 : Chọn loại ổ lăn 39 5.2.2: Chọn cấp chính xác 39 5.2.3: chọn kích thước ổ lăn 39 5.2.3.1:Chọn ổ theo khả năng tải trọng động 39 5.2.3.2 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ 40 CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN KẾT CẤU HỘP GIẢM TỐC 41 6.1.Tính và chọn vỏ hộp 41 6.2. Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp: 42 6.2.1. Vòng móc: 42 6.2.2.Chốt định vị: 43 6.2.3.Cửa thăm 43 6.2.4. Nút thông hơi 44 6.2.4. Nút tháo dầu 44 6.2.5. Que thăm dầu 45 6.2.6 Vòng Phớt 45 6.2.7 Vòng chắn dầu 45 6.3 Dung sai lắp ghép và điều chỉnh ăn khớp 46 6.3.1 Bôi trơn ổ lăn 46 6.3.2 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp 46 6.3.3 Xác định và chọn kiểu lắp 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 1 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1) Trịnh Chất – Lê Văn Uyển 47 Đánh giá kết luận 48
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA : CƠ KHÍ -0o0 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Loại hộp giảm tốc: Hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng GVHD : Sinh viên : Mã sinh viên : Lớp : HÀ NỘI -2022 MỤC LỤ LỜI NĨI ĐẦU Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí u cầu khơng thể thiếu kỹ sư ngành khí, nhằm cung cấp kiến thức sở máy kết cấu máy Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung bệ máy; chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ, cung cấp nhiều số liệu phương pháp tính, dung sai lắp ghép số liệu tra cứu khác Do thiết kế đồ án chi tiết máy phải tham khảo giáo trình Chi tiết máy, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Dung sai lắp ghép, Nguyên lý máy bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế nghề nghiệp sau Nhiệm vụ em thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc truyền đai dẹt Hệ dẫn động động điện thông qua khớp nối, hộp giảm tốc truyền đai để truyền động đến băng tải Lần làm quen với công việc thiết kế, với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu song thực đồ án, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn tận tình cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hồn thành đồ án mơn học KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tuần Nội dung công việc Chương : Chọn động phân phối tỷ số truyền Chương : Thiết kế truyền hộp giảm tốc Chương : Thiết kế truyền hộp giảm tốc Chương : Thiết kế trục Phương pháp thực Làm nhà Làm nhà Chương : Tính toán ổ trục Làm nhà Chương : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc , lựa chọn chế độ lắp ghép bôi trơn Thiết kế vẽ hộp giảm tốc Làm nhà Duyệt vẽ ký tên Làm nhà CHI TIẾT MÁY NỘI DUNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỢNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN CHỌN ĐỢNG CƠ Cơng suất cần thiết trục động cơ: Trong đó: – Cơng suất cần thiết trục động cơ, kW – Công suất tính tốn trục máy cơng tác, kW – Hiệu suất truyền động Hiệu suất truyền động: Theo bảng 2.1 – Trị số hiệu suất loại truyền ổ, chọn: Do Do tải trọng thay đổi nên: Ta có: Với kW Do Thay vào ta có 1.2 Tính số vịng quay sơ động Số vòng quay sơ động cơ: Theo bảng 2.2, chọn ta có Do Chọn số vòng quay đồng động 1.3 Bảng thông số kĩ thuật Theo bảng P1.3 – Phụ lục, chọn động 4A132S6Y3 với thông số kỹ thuật sau : Kiểu động 4A132S6Y3 5,5 (Kw) Ta có: ( 960 cos 0.8 85 2,2 2,0 động chọn thỏa mãn điều kiện làm việc PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 2.1 Phân phối tỷ số truyền Chọn tỷ số truyền đai thoe tiêu chuẩn (trang49[1])khi : 2.2 Tính tốn thơng số trục + Công suất trục Trục II : Trục I : Trục động cơ: + Số vòng quay trục Trục I : Trục II : - Mô men xoắn trục Mô men xoắn trục động : Mô men xoắn lên trục 1: Mô men xoắn lên trục 2: Mô men xoắn lên trục 2: 2.3 Lập bảng thông số kỹ thuật sau Trục Động I II Làm việc Thông số Tỷ số truyền u 3.15 3.9 Số vịng quay n, v/ph 960 304,76 78,14 78,14 Cơng suất P, kW 5,02 4,72 4,54 4,5 Mômen xoắn T, Nmm CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC 2.1 Chọn đai vải cao su - Theo bảng (4.1) tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1, ta có: 2.2 Xác định thơng số truyền: - Theo bảng (4.1) tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1, ta có: Chọn tiêu chuẩn đó: - Vận tốc: - Đường kính bánh đai lớn: Lấy trị số tiêu chuẩn ( theo bảng 4.21 tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập ) - Tỉ số truyền thực tế: - Sai lệch tỉ số truyền: - Theo (4.3- tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập ) : Chọn - Theo (4.4 - tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập ): Cộng thêm 100 đến 400mm tùy theo cách nối đai - Số vịng chạy đai: -Tính xác khoảng cách trục : mm Trong : λ=l =2832 - Theo (4.7 - tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập ): ( thỏa mãn) 2.3 Xác định tiết diện đai chiều rộng bánh đai: - Theo (4.9 - tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập ): - Theo ( 4.8 - tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập ), tỉ số nên dùng ( đai vải cao su ), , theo bảng 4.1 dùng loại đai Б-800 khơng có lớp lót, trị số tiêu chuẩn ( với trị số lớp ) - Ứng suất có ích cho phép , theo(4.10-tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí– tập 1) Trong - Với Mpa ( góc nghiêng đường tâm truyền so với phương nằm ngang tới ) - Tra bảng (4.9) chọn Mpa với đai vải cao su, đai da, đai len, - Tra bảng (4.12- tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1) chọn - Tra bảng (4.7- tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1), làm việc va đập nhẹ , ca làm việc nên ta tính được: - Tra bảng (4.1- tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1), ta chọn theo tiêu chuẩn b = 71mm Chiều rộng bánh đai B =80mm(tra bảng 21.16 –tập ) 2.4 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục: - Theo (4.12- tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1): - Theo (4.13- tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1): 2.5 Bảng kết tính tốn: Thơng số Loại đai Đường kính bánh đai nhỏ Ký hiệu Giá trị Đai dẹt 200 Đường kính bánh đai lớn Chiều rộng đai 630 b,mm Chiều dày đai 71 Chiều rộng bánh đai B,mm 80 Chiều dài đai l,mm 4136 Khoảng cách trục a,mm 1415 Góc ơm bánh đai nhỏ 162 Lực căng ban đầu 639 Lực tác dụng lên trục 1262 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỢ TRUYỀN TRONG HỢP GIẢM TỐC 3.1 Thơng số đầu vào P = P1 = 4,72 kW T = T1 = 147906 N.mm n = n1 = 304,76 vg/ph u = ubr = 3,9 3.2 Chọn vật liệu Tra bảng[1] 6.1, chọn: -Vật liệu bánh nhỏ: + nhãn hiệu thép: C45 + chế độ nhiệt luyện: cải thiện + độ rắn HB = 241-285, ta chọn HB1 = 245 + Giới hạn bền: σb1 = 850 MPa + Giới hạn chảy: σch1 = 580 MPa -Vật kiệu bánh lớn: để tăng khả chạy mòn nhiệt luyện với đọ rắn mặt nhỏ từ 10 15 HB nên ta chọn + Nhãn hiệu thép: C45 + Chế độ nhiệt luyện: + Độ rắn: HB = 192 – 240; ta chọn HB2 = 230 + Giới hạn bền: σb2 = 750 MPa + Giới hạn chảy: σch1 = 450 Mpa 3.3 Xác định ứng suất cho phép Xác định ứng suất tiếp xúc uốn cho phép Lấy sơ bộ: ZR.Zv.KxH = YR.YS.KxF = KFC = 1, ta có: SH, SF : Hệ số an tồn tính ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn Tra bảng 6.2[1] ,trang 94 với: • • Bánh chủ động: SH1=1,1 ; SF1=1,75 Bánh bị động: SH2= 1,1 ; SF2=1,75 σoHlim σoFlim ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở,dựa vào bảng 6.2[1] : σoHlim1 = 2.HB1+ 70 = 245+ 70 = 560 (MPa) σoFlim1 = 1,8.HB1 = 1,8 245 = 441 (MPa) σoHlim2 = 2.HB2 + 70 = 230 + 70 =530 (MPa) σoFlim2 = 1,8 HB2 = 1,8 230 = 414 (MPa) + KFC: hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, KFC = tải đặt phía ( truyền quay chiều ) + KHL, KFL : hệ số tuổi thọ , xét đến ảnh hưởng thời hạn phục vụ chế độ tải trọng truyền, xác định theo công thức : 10 mặt tựa Mặt đế hộp: Chiều dày: S1 S1 = (1,3 ÷ 1,5).d1 S1 = 25 mm =22,1÷ 25,5 mm Đường kính: Dd Dd xác định theo đường kính dao khoét K1 = 3d1 = 60 mm Bề rộng mặt đế hộp: K1 q K1 = 36 mm q = 52 mm q ≥ K1 + = 52 mm Khe hở giữ chi tiết: Giữa bánh với thành hộp ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) = ÷ 9,6 mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh rang với ∆ = 9mm ∆1 = 30 mm ∆1 ≥ (3 ÷ 5) = 24 ÷ 40 mm ∆2 = mm ∆2 ≥δ Số lượng bulơng Z Z = (L + B)/(200 ÷ 300) Z=4 L,B: Chiều dài chiều rộng hộp 39 6.2 Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp: 6.2.1 Vịng móc: • Hiện vịng móc dùng nhiều vịng móc làm nắp hoặc thân hộp kích thước vịng móc xác định sau: • Chiều dy vũng múc: S = (2 ữ 3).=16ữ24mm ã ng kớnh d = (3 ữ 4).=18ữ36mm 6.2.2.Cht nh v: ã Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ lắp nắp thân hộp gia công 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 bulơng khơng bị biến dạng vịng ngồi ổ Hình 2: Chốt định vị 6.2.3.Cửa thăm chọn bảng 9.6 ta có kích thước nắp hộp 40 a b c 10 75 12 87 100 - k r Vít Số lượng 87 12 M8x22 6.2.4 Nút thơng chọn bảng 9.7 ta có kích thước nút thông a M27x b c d e g h I 15 30 15 45 36 32 K l 10 m n o p q r 22 32 18 36 41 6.2.4 Nút tháo dầu d b M16x15 12 m l d s 23 26 17 19.6 6.2.5 Que thăm dầu Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu ,que thăm dầu có kích thước kết cấu hình vẽ 6.2.6 Vòng Phớt Tra bảng 15.17 [1] 42 6.2.7 Vòng chắn dầu - Ta có kích thước a=6; t=2 6.3 Dung sai lắp ghép điều chỉnh ăn khớp - Trong phần thiết kế bánh răng, điều kiện bơi trơn /= 1.1…1.3 thỏa mãn ta chọn phương pháp bôi trơn dầu, lấy mức cao hộp giảm tốc - Để chọn dầu bôi trơn ta tra bảng 18.11 tập chọn độ nhớt 50°C 80/11, từ ta bảng 18.13, chọn dầu ô tô AK-20 Lượng dầu bôi trơn thường khoảng 0.4 đến 0.8 lít cho Kw công suất truyền 6.3.1 Bôi trơn ổ lăn Ta dùng dầu để bi trơn bảng dạng bắn tóe sương mù Do vận tốc truyền v=2,5m/s nên ta dùng dầu để bôi trơn Dầu dẫn đến bôi trơn ổ dạng bắn tóe sương mù 43 6.3.2 Lắp bánh lên trục điều chỉnh sự ăn khớp Để lăp bánh lên trục ta dùng mối ghép then chọn kiểu lắp H7/K6 chịu tải vừa va đập nhẹ 6.3.3 Xác định chọn kiểu lắp STT Tên mối ghép Kiểu lắp Sai lệch giới hạn lỗ trục Ghi +25 μm Bánh trụ trục +18 μm +2 μm +30 μm Bánh trụ trục +21 μm +2 μm Vòng ổ lăn với trục 35k6 Vịng ngồi ổ lăn lắp với ổ trục 80H7 +18 μm +2 μm ổ lắp giống +25 μm +25 μm + μm Vòng chắn dầu trục +18 μm Nằm bánh ổ lăn +2 μm +21 μm + μm Bạc lót với trục +15 μm +2 μm Vòng ổ lăn lắp với trục 50k6 Vịng ngồi ổ lăn lắp với ổ trục 50H7 +18 μm +2 μm ổ lắp giống +35 μm 44 +25 μm 10 Bạc lót với trục +0 μm +18 μm +2 μm +190 μm 12 Ổ trục với nắp ổ -110 μm -290 μm 13 Vòng chắn dầu trục +25 μm + μm Nằm bánh ổ lăn +18 μm +2 μm +220 μm 14 Ổ trục nắp ổ -120 μm -340 μm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (tập 1) [ Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ] [2] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (tập 2) [ Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ] Đánh giá kết luận Đồ án môn học Chi tiết máy đồ án quan trọng đói với sinh viên học tập chuyên ngành khí Qua việc làm hồn thiện đồ án, đá giúp em rút nhiều điều bổ ích kinh nghiệm việc thiết kế máy khí Em nắm bắt quy trình chế tạo sản phẩm khí biết sử dụng loại chi tiết máy cách xác hiệu nhất, em củng cố kiến thức số môn như: học kĩ thuật, vẽ kĩ thuật, sức bền vật liệu, autocad, Em hiểu tác động giải pháp kỹ thuật, nhờ giải pháp kỹ thuật, tiến khoa học công nghệ, với nhiều cơng cụ 45 mạnh số hóa, địi hỏi người thiết kế chi tiết máy phải biết sử dụng phần mềm để tăng suất Tùy vào trình độ người thiết kế trạng sản xuất mà nhiều phương án kết cấu, giải pháp kỹ thuật xuất trước yêu cầu sản xuất thực tế Khi bắt tay vào làm cơng việc giải pháp kĩ thuật hợp lý thứ giúp không bị lệch mục đích , khơng bị thời gian vào điều khơng cần thiết Trong q trình làm đồ án thiết kế kỹ thuật mà chúng em thực nên chắn mắc thiếu sót Những kiến thức kỹ thông qua đồ án * Kiến thức - Hiểu rõ truyền động bánh trụ nghiêng hộp giảm tốc - Hiểu đặc điểm, vai trò ứng dụng chi tiết - Vận dụng kiến thức vào thiết kế xây dựng vẽ sau * Kỹ - Kỹ làm việc độc lập - Kỹ tra tìm kiếm tài liệu - Kỹ quản lý thời gian làm việc - Kỹ thuyết trình phản biện - Áp dụng phần mềm (Autocad…) vào thiết kế hộp giảm tốc Các chuẩn đầu cho đồ án: * Lập luận kỹ thuật giải vấn đề - Khả phân tích đánh giá hoạt động hộp giảm tốc - Khả mơ hình hóa tính tốn thơng số - Khả phát tìm hiểu vai trị chi tiết hộp giảm tốc - Khả đề xuất giải pháp khuyến nghị * Nghiên cứu - Có lực thiết kế, xây dựng triển khai thiết kế, phân tích, xử lý kết q trình để xác định vấn đề xảy thiết kế hộp giảm tốc tìm kiếm giải pháp kỹ thuật * Triển khai: Có khả lập kế hoạch triển khai nhiệm vụ tư vấn, thiết kế hộp giảm tốc; tổ chức thực côngviệc Kinh nghiệm sau kinh làm đồ án môn học chi tiết máy Sau hoàn thành đồ án em rút số kinh nghiệm sau: - Đầu tiên phải chuẩn bị kiến thức thật tốt môn học (Dung sai, sức bền vật liệu, chi tiết máy ….) - Cần phải tìm hiểu rõ chủ đề cần làm - Trong thời gian làm đồ án phải chịu khó tìm đọc tài liệu mơn học, tham khảo phải biết chọn lọc ứng dụng cách sáng tạo vào đề tài - Khi đồ án vào bế tắc phải trao đổi với bạn bè lớp hoặc cần thiết phải hỏi giảng viên - Em áp dụng kinh nghiệm vào đồ án trình theo học trường Nhận xét đồ án môn học chi tiết máy 46 - Sau làm đồ án môn học chi tiết máy chúng em nhận thấy chủ đề có tính khả thi, vừa sức với kiến thức trang bị kinh nghiệm mà sinh viên có sẵn - Tuy cịn số thuận lợi khó khăn q trình làm * Thuận lợi: - Chủ đề vừa sức với kiến thức trang bị - Được giúp đỡ thầy giáo gặp khó khăn * Khó khăn: - Khó khăn nguồn tra tài liệu tham khảo Em mong nhận góp ý chân thành từ phía thầy Em xin cảm ơn thầy Bùi Huy Kiên hướng dẫn bảo chúng em nhiều trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực Trần Đức Chính 47 ... phải hỏi giảng viên - Em áp dụng kinh nghiệm vào đồ án trình theo học trường Nhận xét đồ án môn học chi tiết máy 46 - Sau làm đồ án môn học chi tiết máy chúng em nhận thấy chủ đề có tính khả thi,... sở máy kết cấu máy Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, ... sau kinh làm đồ án môn học chi tiết máy Sau hoàn thành đồ án em rút số kinh nghiệm sau: - Đầu tiên phải chuẩn bị kiến thức thật tốt môn học (Dung sai, sức bền vật liệu, chi tiết máy ….) - Cần