ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ. Hộp giảm tốc bánh răng côn răng thẳng I.CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN VÀ MOMEN TRÊN TRỤC ĐỘNG CƠ1I.1.Chọn động cơ1I.1.1Xác định công suất động cơ1I.2.Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ2I.2.1Phân phối lại tỉ số truyền3I.2.2Tính toán thông số trên các trục3I.2.3Lập bảng thông số động cơ4II.TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI THANG5II.1.Thiết kế bộ truyền đai thang5II.2.Moomen xoắn trên trục dẫn5II.3.Xác định khoảng cách trục và chiều dài L6II.4.Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục8II.5.Bảng thông số kĩ thuật bộ truyền đai9III.TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN TRONG CỦA HỘP GIẢM TỐC10III.1.Chọn vật liệu10III.2.Tính ứng suất tiếp xúc cho phép σH và ứng suất uốn cho phép σF10III.3.Tính toán các thông số bánh răng côn răng thẳng12III.3.1Tính đường kính chia ngoài của bánh răng côn chủ động12III.3.2Xác định các thông số ăn khớp13III.3.3Kiểm lại răng về độ bền tiếp xúc14III.3.4Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn16III.3.5Kiểm nghiệm răng về quá tải17IV.THIẾT KẾ TRỤC19IV.1.Chọn vật liệu19IV.2.Tính thiết kế trục về độ bền19IV.2.1Tải trọng tác dụng lên trục19IV.2.2Tính sơ bộ trục19IV.2.3Chọn khớp nối20IV.2.4Xác định khoảng cách các gối đỡ và điểm đặt lực21IV.2.5Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục I25IV.2.6Tính đường kính của trục I27IV.2.7Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục II30IV.2.8Tính đường kính của trục II33IV.3.Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then cho trục35IV.3.1Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then cho trục I :35IV.3.2Chọn và kiểm nghiệm mối ghép then cho trục II36IV.4.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi37IV.5.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh42IV.6.Kiểm nghiệm độ bền then43V.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ Ổ LĂN44V.1.Chọn và tính toán toán ổ lăn cho trục I44V.1.1Chọn loại ổ lăn44V.1.2Chọn kích thước ổ lăn44V.1.3Chọn ổ theo khả năng tải động44V.1.4Xác định tải trọng động quy ước45V.1.5Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh47V.1.6Ổ được chọn47V.2.Chọn và tính toán toán ổ lăn cho trục II47V.2.1Chọn loại ổ lăn47V.2.2Chọn kích thước ổ lăn48V.2.3Chọn ổ theo khả năng tải động48V.2.4Xác định tải trọng động quy ước48V.2.5kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh51V.2.6Ổ được chọn51VI.THIẾT KẾ VỎ HỘP CHI TIẾT PHỤ VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP52VI.1.Thiết kế vỏ hộp52VI.2.Kết cấu và kích thước cơ bản52VI.2.1Kết cấu52VI.2.2Kích thước cơ bản52VI.3.Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp54VI.3.1Bulông vòng54VI.3.2Chốt định vị55VI.3.3Cửa thăm56VI.3.4Nút thông hơi56VI.3.5Nút tháo dầu57VI.3.6Que thăm dầu58VI.3.7Vòng chắn dầu58VI.3.8Nắp ổ59VI.4.Bôi trơn hộp giảm tốc60VI.5.Bảng dung sai lắp ghép60Tài liệu tham khảo 1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (Tập 1) Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2006), Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam .2. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (Tập 2) Trịnh Chất và Lê Văn Uyển (2006), Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam .3. Giáo trình chi tiết máy Nguyễn Tuấn Linh và Nguyễn Anh Tú (2019)Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: CƠ KHÍ - BÁO CÁO ĐỒ ÁN THUỘC HỌC PHẦN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Hộp giảm tốc bánh - thẳng GVHD: Sinh viên: Lớp: Hà Nội: 2021-2022 Lời mở đầu Đất nước ta đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN ngành cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng Các hệ thống máy móc ngày trở nên phổ biến bước thay sức lao động người Để tạo làm chủ máy móc địi hỏi người phải tìm tịi nghiên cứu nhiều Là sinh viên khoa Cơ Khí trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội chúng em thấy tầm quan trọng kiến thức mà học tiếp thu từ thầy cô Việc thiết kế đồ án hoàn thành tập dài cơng việc quan trọng q trình học tập giúp cho người sinh viên hiểu sâu , hiểu kỹ đúc kết nhữngkiến thức môn học Đồ án Môn học Chi tiết máy môn khoa học giúp sinh viên làm quen thự hành bước tiến trình tính tốn ,thiết kế ,thiết kế lại với chợ giúp máy tính dưa kiến thức mơn Chi Tiết Máy ,đó sở nghiên cứu phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy có cơng dụng chung từ giúp sinh viên có kiến thức cấu tạo , ngun lý hoạt động phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy , đồ án môn học công việc quan trọng cần thiết Đề tài thiết kế em Thầy Hồng Xn Khoa Cơ Nguyễn Thị Thu Hường giao cho với nội dung tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Với kiến thức học sau thời gian nghiên cứu với giúp đỡ tận tình thầy giáo , đóng góp, trao đổi xây dựng với bạn, em thực đồ án Song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án nhóm chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo thầy, cô mơn Kỹ Thuật Cơ Khí để đồ án em với nội dung giao hoàn thiện kiến thức môn học Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo mơn tận tình giúp đỡ Người thực KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Tên chủ đề: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí: Hộp giảm tốc bánh răng thẳng Tuần Nội dung công việc Giáo viên Chọn động phân phối tỷ số truyền Thiết kế truyền đai thang Thiết kế tuyền bánh côn thẳng Tổng hợp chương đầu Tính tốn thiết kế trục Tính tốn thiết kế trục Tính chọn ổ trục Thiết kế vỏ hộp, lựa chọn chế độ lắp ghép, bơi trơn Hồn thiện thuyết minh Thiết kế vẽ lắp hộp giảm tốc Thiết kế vẽ lắp hộp giảm tốc Thiết kế vẽ lắp hộp giảm tốc Thiết kế vẽ lắp hộp giảm tốc Đánh giá hoàn thiện đồ án Viết topic Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa 10 11 12 13 14 Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Hoàng Xuân Khoa Ghi Mục lục Tài liệu tham khảo [1] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (Tập 1) - Trịnh Chất Lê Văn Uyển (2006), Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [2] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (Tập 2) - Trịnh Chất Lê Văn Uyển (2006), Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [3] Giáo trình chi tiết máy - Nguyễn Tuấn Linh Nguyễn Anh Tú (2019)Nhà xuất Khoa học kỹ thuật I CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN VÀ MOMEN TRÊN TRỤC ĐỘNG CƠ I.1 Chọn động I.1.1 Xác định công suất động = (2.8[1]) Trong đó: • • • • Pct cơng suất cần thiết trục động (kW) Pt: cơng suất tính tốn trục máy cơng tác (kW) Lực kéo băng tải F=12000 N Vận tốc băng tải V=0,54 m/s Hiệu suất truyền động: = (2.9[1]) Theo bảng 2.3 tài liệu [1] ta có: • • • • Hiệu suất truyền đai ηđ = 0,96 Hiệu suất cặp bánh côn ηbr =0,97 Hiệu suất cặp ổ lăn ηol =0,99 Hiệu suất khớp nối ηk =1 = 0,96.0,97.1.0,99.0,99.0,99= 0,90 Do tải trọng thay đổi nên =.= (2.14[1]) = = 0,8 + Với = = = = 6,48 (kW) Do đó: == 6,48.0,8= 5,18 (kW) => Ta = = 5,7(kW) I.2 Xác định sơ số vòng quay động Số vòng quay trục máy cơng tác: = • Với vận tốc băng tải v = 0,54 m/s • Đường kính tang D = 140 mm = = 73,7 (vg/ph) Ta có: = Tra bảng 2.4 tài liệu [1] ta có • = (2) • = (3) • = = (6) Số vịng quay sơ động : = = 73,7 (6)=442,21474 (vg/ph) Chọn = 1000 (vg/ph) Điều kiện để chọn động Theo bảng P1.3- Phụ lục, tài liệu [1] ta chọn động cơ: Động 4A132M6Y3; = 7,5 ; =1000 vg/ph; = 968 vg/ph; =2 Kiểm tra điều kiện tải động • = • = = = 71033,05 (N.mm) = = 71033,05.1,55= 110101,24 (N.mm) • = Trong đó: • = 9,55 = 9,55 = 73992,77 (N.mm) = 73992,77.2= 147985,54 (N.mm) Ta thấy nên động chọn thỏa mãn điều kiện tải I.2.1 Phân phối lại tỉ số truyền Tính lại tỉ số truyền chung == =13,13 Phân phối lại tỉ số truyền cho truyền hệ cho truyền Chọn tỷ số truyền đai theo tiêu chuẩn: =3,15 = = = 4,16 I.2.2 Tính tốn thơng số trục Với (kW) • Trục II: (kW) • Trục I: (kW) • Trục động cơ: (kW) Số vịng quay trục • Trục I: (vg/ph) • Trục II: (vg/ph) Moomen xoắn trục + Moomen xoắn trục động = 9,55 = 9,55 = 70046,48 (N.mm) + Moomen xoắn trục I = 9,55 = 9,55 = 211635,21 (N.mm) + Moomen xoắn trục II = 9,55 = 9,55 = 846300,81 (N.mm) + Moomen xoắn trục công tác = 9,55 = 9,55 = 839674,35 (N.mm) I.2.3 Lập bảng thông số động Bảng 1.1 Thông số động Trục Động Trục động Tỉ số truyền u Trục I = 3,15 Trục II = 4,16 Trục công tác =1 Vận tốc quay n (vg/ph) 968 307,3 73,8 73,7 Công suất P- (kW) 7,1 6,81 6,54 6,48 70046,48 211635,21 846300,81 839674,35 Momen xoắn T(N.mm) 10 VI.3.3 Cửa thăm Trên đỉnh hộp có làm cửa thăm, để quan sát tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp Tra bảng 18-5 [2], ta chọn kích thước sau: Bảng 6.3 Kích thước cửa thăm A 100 B 75 A1 150 B1 100 C 125 K 87 R 12 Vít M8 x 22 Số lượng Hình 6.3: Hình dạng kích thước cửa thăm VI.3.4 Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta thường dùng nút thông Lỗ thông lắp nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp Tra bảng 18-6 [2], ta chọn kích thước sau: Bảng 6.4 Kích thước nút thơng A M27 x B C D E 15 G H 36 I K L 56 M N O P Q 32 R S 36 Hình 6.4: Hình dạng kích thước nút thơng VI.3.5 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biến chất, cần thay dầu Lỗ tháo dầu lắp đáy hộp Khi làm việc, lỗ bịt kính nút tháo dầu Tra bảng 18-7 [2], ta chọn kích thước sau: Bảng 6.5 Kích thước nút tháo dầu d b M20 x 15 m f L 28 c q 2,5 17, D 30 S 22 Hình 6.5: Hình dạng kích thước nút tháo dầu 57 Do 25,4 VI.3.6 Que thăm dầu Để kiểm tra mức dầu hộp, nên sử dụng que thăm dầu Nên kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc không hoạt động Que thăm dầu nên đặt nghiên so với phương thẳng đứng góc nhỏ 35o Hình 6.6: Hình dạng kích thước que thăm dầu VI.3.7 Vịng chắn dầu Với ổ bơi trơn dầu: sử dụng vịng chắn dầu quay với trục để hạn chế dầu chảy vào ổ tạp chất xâm nhâp vào ổ Khi lắp chi tiết cần ý tạo khe hở cần thiết chúng vỏ Nếu phận ổ khơng dùng phận lót kín ta lắp trực tiếp vịng bảo vệ vào ổ Các vòng nhà máy chế tạo sau tra mỡ vào ổ 58 Hình 6.7: Hình dạng kích thước vịng chắn dầu VI.3.8 Nắp ổ Thường chế tạo gang GX15-32 Có hai loại: nắp ổ kín nắp ổ thủng để trục lắp xuyên qua Dựa vào số liệu chọn bảng 6.1 Hình 6.8: Nắp ổ kính 59 Hình 6.9: Nắp ổ thủng Bảng 6.6: Chọn kích thước nắp ổ thủng 60 VI.4 Bôi trơn hộp giảm tốc Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phịng tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Mức dầu cao hmax = 1/6.(dm2/2) + = 1/6.245 + 39 = 80 mm Mức dầu thấp hmin = 1/6 b + = 1/6.71,39 + 39 = 50 mm Phương pháp bôi trơn: - Phương pháp ngâm dầu - ổ lăn bôi trơn mỡ , thay mỡ định kì Chọn dầu bơi trơn: - Dầu bơi trơn AK 20 - Độ nhớt ( 500 C) ≥ 160 centistoc, ( 1000C) ≥ 16 centistoc VI.5 Bảng dung sai lắp ghép Chọn kiểu lắp bảng 20-4 [2] Sai lệch giới hạn bảng P4.1 Và P4.2 trang 218,219 [2] Dung sai lắp ghép then bảng 20-6 [2] Bảng 6.7 Dung sai lắp ghép trục I Chi tiết Kiểu lắp TCVN Bánh đai trục Ổ đỡ trục Ổ đỡ vỏ hộp Vòng chắn dầu với trục Nắp ổ với vỏ trục Bánh trục Sai lệch giới hạn Trục Lỗ es: ES:+0,025 ei: -0,016 EI: es: +0,018 ES: ei: +0,002 EI: es: ES:+0,03 ei: EI: es: ES:+0,025 ei: -0,016 EI: es: ES:+0,03 ei: -0,022 EI: es: ES:+0,025 ei: -0,016 EI: Bảng 6.8 Dung sai lắp ghép trục II 61 Chi tiết Kiểu lắp TCVN Sai lệch giới hạn Trục Lỗ Ổ đỡ trục es: +0,021 ei: +0,002 ES:0 EI: Bánh trục es: +0,021 ei: +0,002 ES:+0,03 EI: Ổ đỡ vỏ hộp es: ei: ES: +0,035 EI: Vòng chắn dầu với trục es: ei: -0,019 ES:+0,03 EI: Nắp ổ với vỏ hộp es: ei: -0,022 ES: +0,035 EI: Trục lắp khớp nối es: ei: -0,019 ES:+0,03 EI: Bảng 6.9 Dung sai lắp ghép then: 62 Kích thước tiết diện then bxh 10 x 16 x 10 18 x 11 Chiều rộng rãnh then Chiều sâu rãnh then Trục Bạc Trên trục t1 N9 Js9 t1 mm Sai lệch giới hạn t2 mm Sai lệch giới hạn ES = EI = - 0,036 es = + 0,018 ei = - 0,018 +0,2 3,3 +0,2 ES = EI = - 0,043 ES = EI = - 0,043 es = + 0,021 ei = - 0,021 es = + 0,021 ei = - 0,021 +0,2 4,3 +0,2 +0,2 4,4 +0,2 63 Trên bạc t2 63 ... số bánh răng thẳng III.3.1 Tính đường kính chia ngồi bánh chủ động Đường kính chia ngồi bánh chủ động xác định theo độ bền tiếp xúc (6.52b[1]) Truyền động bánh côn, bánh thẳng thép + hệ số chi? ??u... Việc thiết kế đồ án hoàn thành tập dài công việc quan trọng trình học tập giúp cho người sinh viên hiểu sâu , hiểu kỹ đúc kết nhữngkiến thức môn học Đồ án Môn học Chi tiết máy môn khoa học giúp... truyền bánh thỏa mãn điều kiện tải Bảng 3.3 Các thông số truyền bánh côn thẳng Thơng số Chi? ??u dài ngồi Chi? ??u rộng vành Chi? ??u dài trung bình Đường kính chia ngồi Góc chia Kí hiệu Re b Rm de δ Chi? ??u