ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ đề 06 THIẾT kế hệ THỐNG dẫn ĐỘNG THÙNG TRỘN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… LỜI NÓI ĐẦU Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí yêu cầu thiếu kĩ 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 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 Cơ Khí, Dung sai Lắp Ghép, Nguyên Lí Máy, Từng bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế nghề nghiệp sau Nhiệm vụ em thiết kế hệ dẫn động xích tải bao gồm có hộp giảm tốc hai cấp phân đơi, truyền đai Lần làm quen với công việc thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn có nhiều phần chúng em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu xong thực đồ án, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót Em mong góp ý giúp đỡ thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, đặc biệt thầy ‘Đặng Văn Ánh’ hướng dẫn tận tình cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án Tp.HCM ngày 30 tháng năm 2016 Sinh viên thực Bùi Quang Tú Đặng Duy Thường Nguyễn Vĩnh Xuân BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG 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/ Lê Phương Nam 2/ Lê Nguyễn Gia Huy 3/ Lê Quốc Hải Lớp học phần: DHCDT14A Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Vũ Hải ĐỀ 06: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN T T t Hình Sơ đồ hệ thống Hệ thống dẫn động gồm: Động điện Bộ truyền đai Hộp giảm tốc Khớp nối Thùng trộn Hình Sơ đồ tải trọng Số liệu thiết kế: • Công suất trục thùng trộn, P (kW): kW • Số vòng quay trục thùng trộn, n (vg/ph): 46 vg/ph • Thời gian phục vụ, L (năm): 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: Chọn phương án số 12 MỤC LỤC Chương 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 11 I.Chọn động Xác định công suất cần thiết động Số vòng quay sơ động II Phân phối tỉ số truyền III.Các thông số khác Công suất trục Tính tốn số vịng quay trục Tính momen xoắn trục Chương 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐAI I.Tính truyền đai Chọn đai Xác định thông số truyền đai Xác định số đai z Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Bảng kết tính tốn Chương 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CỦA HỘP GIẢM TỐC A.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH Chọn vật liệu Xác định ứng suất cho phép a Ứng suất tiếp xúc cho phép b Ứng suất uốn cho phép c Ứng suất tải cho phép Tính tốn truyền bánh trụ - thẳng a Khoảng cách trục sơ b Xác định thơng số ăn khớp Tính kiểm nghiệm truyền bánh trụ - thẳng a Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc b Kiểm nghiệm bánh độ bền uốn c Kiểm nghiệm độ bền tải Các thông số kích thước truyền bánh cấp nhanh Tính lực tác dụng B.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM Chọn vật liệu Xác định ứng suất cho phép Tính tốn truyền bánh trụ - nghiêng a Khoảng cách trục b Xác định thơng số ăn khớp Tính kiểm nghiệm truyền bánh trụ - nghiêng a Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc b Kiểm nghiệm độ bền uốn c Kiểm nghiệm q tải Các thơng số kích thước truyền bánh trụ - nghiêng Các lực tác dụng Chương 4: THIẾT KẾ TRỤC I.Chọn vật liệu II.Xác định tải trọng tác dụng lên trục III.Tính thiết kế trục Xác định sơ đường kính trục Xác định khoảng cách trục gối đỡ điểm đặt lực Tính tốn thiết kế trục I a Các lực tác dụng lên trục b Tính xác trục c Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi Tính tốn thiết kế trục II a Các lực tác dụng lên trục b Tính xác trục c Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi Tính toán thiết kế trục III a Các lực tác dụng lên trục b Tính xác trục c Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi Chương 5: CHỌN VÀ TÍNH TỐN Ổ LĂN I.Chọn tính tốn ổ lăn cho trục I Chọn ổ lăn Kiểm nghiệm khả tải a Khả tải động b Kiểm nghiệm khả tải tĩnh II.Chọn tính tốn ổ lăn cho trục II Chon ổ lăn Kiểm nghiệm khả tải a Khả tải động b Kiểm nghiệm khả tải tĩnh III.Chọn tính tốn ổ lăn cho trục III Chọn ổ lăn Kiểm nghiệm khả tải a Khả tải động b Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Chương 6: TÍNH TỐN VÀ CHỌN CÁC YẾU TỐ CỦA VỎ HỘP GIẢM TỐC CÁC CHI TIẾT KHÁC I.Các kích thước vỏ hộp giảm tốc II.Kích thước số chi tiết khác liên quan đến vỏ hộp Bu lông vòng Chốt định vị Nắp quan sát Nút thơng Nút tháo dầu Vịng chắn dầu Vòng phớt chắn dầu Que thăm dầu Bôi trơn hộp giảm tốc 10 Chọn dung sai lắp ghép 11 Tính mối ghép then a Bánh đai • Chọn then • Tính kiểm nghiệm bền then b Bánh Z1 • Chọn then • Tính kiểm nghiệm bền then c Bánh Z2 • Chọn then • Tính kiểm nghiệm bền then d Bánh Z3, Z4 • Chọn then • Tính kiểm nghiệm bền then e Bánh Z5, Z6 • • Tính kiểm nghiệm bền then Chọn then CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Xác định cơng suất cần thiết động Pct đó: Pct công suất cần thiết Ptđ = Plv=3 kW (Tải không đổi) Hiệu suất truyền Tra bảng 2.3 trang 19 [1] ta hiệu suất : = 0,99 (ổ lăn che kín) ổ lăn bánh bánh khớp nối đai = 0,96 (bộ truyền đai để hở) Suy ra: = 0,96.0,97.0,97.1.0,99 = 0,867 Công suất cần thiết trục động : = 3,46 kW 0,867 Pct ≥ Số vòng quay trục cơng tác Nlv = 46 (vịng/phút) Số vòng quay sơ động Chọn tỉ số truyền sơ bộ: U= Uđ.Uhs Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 d b M27x2 Vòng chắn dầu Sữ dụng vòng chắn dầu quay trục,có tác dụng khơng cho dầu c ặn b ẩn tiếp xúc với mỡ bôi trơn ổ lăn (Theo hình 15.21 trang 53 sách tính tốn thi ết k ế hệ dẫn động khí 2) Trục I II III Vòng phớt chắn dầu Dùng nắp thủng có trục xuyên qua, kết cấu kích thước vịng phớt Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang64 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Trục I III (Theo bảng 17.5 trang 50 sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí 1) Que thăm dầu Dùng kiểm tra dầu hộp giảm tốc, vị trí lắp đặt nghiêng 45o so với mặt bên, kích thước theo tiêu chuẩn Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang65 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Bôi trơn hộp giảm tốc Phương pháp bôi trơn: Chọn phương pháp ngâm dầu Vận tốc nhỏ khoảng (0,8-1,5m/s)lấy chiều sâu ngâm dầu =1/6 bán kính bánh cấp nhanh,1/4 bánh cấp chậm Lượng dầu bôi trơn vào khoảng 0,4 - 0,8 lít cho 1kw cơng suất truyền Ta có :cơng suất truyền trục I 1= 4,886 (kw), trục II 2= 4,644 (kw), trục III 3= 4,414 (kw) →Tổng công suất trục là: 13,944 (kw) →Lượng dầu bôi trơn nằm khoảng: (0,4 ÷ 0,8).13,944 = (5,577 ÷ 11,155)lít Chọn loại dầu: Chọn độ nhớt dầu: Tra bảng 18-11.chọn độ nhớt dầu 50oc để bôi trơn bánh (Với vật liệu thép σb= 600 Mpa) →Ta chọn 186(11) 16(2) với tử số độ nhớt Centistoc, mẫu số độ nhớt Engle (Trong độ nhớt tương ứng 100 0C) Dựa vào bảng 18-13 Các loại dầu thông dụng ta chọn loại dầu ô tô máy kéo AK - 15 với số cectistoc ≥ 135 ( 50oC ), số engle ≥ 23,7( 500C ) 10 Chọn dung sai lắp ghép Dựa vào kết cấu làm việc, chế độ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta ch ọn kiểu lắp ghép sau: ❖ Dung sai lắp ghép bánh Chịu tải vừa, va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp ghép trung gian H7/k6 ❖ Dung sai lắp ghép ổ lăn Khi lắp ổ lăn ta cằn ý: Lắp vòng đệm trục theo hệ thống lỗ, lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục Để vịng ổ khơng trơn trượt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, ch ọn kiểu lắp trung gian cho vòng quay Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang66 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Đối với vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Vì lắp ổ lăn trục ta chọn k6 ❖ Dung sai lắp ghép then lên trục Theo chiều rộng nên ta chọn kiểu lắp trục P9 Bảng dung sai lắp ghép bánh Mối lắp ∅36 7⁄ ∅38 7⁄ ∅45 7⁄ ∅55 7⁄ ( Theo bảng phụ lục P4.1, P4.2 trang 219 sách tính tốn thi ết k ế h ệ d ẫn đ ộng c khí 2) ❖ Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn Mối lắp ∅25k6 ∅35k6 ∅45k6 (Theo bảng phụ lục P4.1, P4.2 trang 219 sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí 2) ❖ Bảng dung sai lắp ghép then Kích thước Sai lệch giới hạn chiều rộng Chiều sâu rãnh then Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang67 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 tiết diện then b×h 6x6 10×8 14x9 16x10 12x8 (Theo bảng 20-6 trang 125 sách tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí 2) Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang68 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 11.Tính mối ghép then Bánh đai: • Chọn then Đường kính trục • d (mm) b 21 Tính kiểm nghiệm độ bền then Điều kiện bền dập: d = (ℎ− 1) ≤( d) đường kính trục: d = 21 (mm) mô mem xoắn trục: T = 63592,913 (N.mm) lt = (0,8 0,9).lm = (0,8 0,9).30 = (24 27) (mm) Chọn lt = 27 (mm) b = ; h = 6; t1 = 3,5  d = 21.27.(6−3,5) 2.63592,913 = 89,725 ≤ ( d) = 150 (Mpa) Vậy điều kiện bền dập thỏa Tính điều kiện bền cắt: Theo CT 9.2 trang 173, TC-LVU c= ≤ ( c) ( c) ứng suất cắt cho phép Với then thép C45 chịu tải trọng tĩnh chọn ( c) = 60 (MPa)  c= 2.63592,913 21.27.6 = 37,385 (MPa) < ( c) = 60 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt thỏa Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang69 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Bánh Z1: • Chọn then Đường kính trục d(mm) 36 • Tính kiểm nghiệm độ bền then Điều kiện bền dập: d= (ℎ− 1) ≤ ( d) đường kính trục: d = 36 (mm) mơ mem xoắn trục: T = 63592,913 (N.mm) lt = (0,8 0,9).lm = (0,8 0,9).47 = (37,6 42,3) (mm) Chọn lt = 40 (mm) b = ; h = 6; t1 = 3,5  d= 2.63592,913 36.40.(8−5) = 29,441 ≤ ( Vậy điều kiện bền dập thỏa d) = 150 (Mpa) ≤ ( c) Tính điều kiện bền cắt: Theo CT 9.2 trang 173, TC-LVU c = ( c) ứng suất cắt cho phép Với then thép C45 chịu tải trọng tĩnh chọn ( c) = 60 (MPa)  c= 2.63592,913 36.40.10 = 8,832 (MPa) < ( c) = 60 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt thỏa Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang70 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Bánh 2: • Chọn then Đường kính trục d (mm) 42 • Tính kiểm nghiệm độ bền then 2 Điều kiện bền dập: d= (ℎ− 1) ≤ ( d) đường kính trục: d = 42 (mm) mô mem xoắn trục: T = 186164,689 (N.mm) lt = (0,8 0,9).lm = (0,8 0,9).42 = (33,6 37,8) (mm) Chọn lt = 35 (mm) b = 14 ; h = 9; t1 = 5,5  d = 42.35.(9−5,5) 2.186164,689 = 72,367 ≤ ( d) = 150 (Mpa) Vậy điều kiện bền dập thỏa Tính điều kiện bền cắt: Theo CT 9.2 trang 173, TC-LVU c= 2 ≤ ( c) ( c) ứng suất cắt cho phép Với then thép C45 chịu tải trọng tĩnh chọn ( c) = 60 (MPa)  c = 2.186164,689 42.35.14 = 18,091 (MPa)  < ( c) = 60 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt thỏa Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang71 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Bánh 3,4: • Chọn then Đường kính trục d (mm) 38 • Tính kiểm nghiệm độ bền then Điều kiện bền dập: 2 d= (ℎ− 1) ≤ ( d) đường kính trục: d = 38 (mm) mô mem xoắn trục: T = 186164,689 (N.mm) lt = (0,8 0,9).lm = (0,8 0,9).50 = (40 45) (mm) Chọn lt = 45 (mm) b = 12 ; h = ; t1 =  d= 2.186164,689 38.45.(8−5) = 72,578 ≤ ( d) = 150 (Mpa) Vậy điều kiện bền dập thỏa Tính điều kiện bền cắt: Theo CT 9.2 trang 173, TC-LVU c= 2 ≤ ( c) ( c) ứng suất cắt cho phép Với then thép C45 chịu tải trọng tĩnh chọn ( c) = 60 (MPa)  c= 2.186164,689 38.45.12 = 18,144 (MPa) < ( c) = 60 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt thỏa Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang72 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Bánh 5,6: • Chọn then Đường kính trục d (mm) 55 • Tính kiểm nghiệm độ bền then Điều kiện bền dập: d= (ℎ− 1) ≤ ( d) đường kính trục: d = 55 (mm) mơ mem xoắn trục: T = 460057,625 (N.mm) lt = (0,8 0,9).lm = (0,8 0,9).45 = (36 40,5) (mm) Chọn lt = 40 (mm) b = 16 ; h = 10 ; t1 =  d= 2.460057,625 55.40.(10−6) = 104,558 ≤ ( d) = 150 (Mpa) Vậy điều kiện bền dập thỏa Tính điều kiện bền cắt: Theo CT 9.2 trang 173, TC-LVU c= ≤ ( c) ( c) ứng suất cắt cho phép Với then thép C45 chịu tải trọng tĩnh chọn ( c) = 60 (MPa)  c= 2.460057,625 55.40.16 = 26,139 (MPa) < ( c) = 60 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt thỏa Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang73 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 Khớp nối: • Chọn then Đường kính trục d (mm) 42 • Tính kiểm nghiệm độ bền then Điều kiện bền dập: d= (ℎ− 1) ≤ ( d) đường kính trục: d = 42 (mm) mô mem xoắn trục: T = 460057,625 (N.mm) lt = (0,8 0,9).lm = (0,8 0,9).35 = (28 31,5) (mm) Chọn lt = 30 (mm) b = 12 ; h = ; t1 =  d= 2.460057,625 42.30.(8−5) = 140,258 ≤ ( d) = 150 (Mpa) Vậy điều kiện bền dập thỏa Tính điều kiện bền cắt: Theo CT 9.2 trang 173, TC-LVU c= ≤ ( c) ( c) ứng suất cắt cho phép Với then thép C45 chịu tải trọng tĩnh chọn ( c) = 60 (MPa)  c= 2.460057,625 42.30.12 = 58,347 (MPa) < ( c) = 60 (MPa) Vậy điều kiện bền cắt thỏa Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang74 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số:08 ; Phương án số:12 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đồ án môn học chi tiết máy Cơ sở thiết kế máy – NGUYỄN HỮU LỘC – Nhà xuất Đại học Quốc Gia TPHCM Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí – TRỊNH CHẤT – LÊ VĂN UYỂN – Nhà xuất Giao Dục – năm 2007 Bài tập chi tiết máy – NGUYỄN HỮU LỘC - Nhà xuất Đại học Quốc Gia TPHCM Dung sai lắp ghép – NINH ĐỨC TỐN – Nhà xuất Giao Dục – năm 2007 Kỹ thuật đo – NGUYỄN TRỌNG HÙNG – NINH ĐỨC TỐN Vẽ kỹ thuật – NGUYỄN THỊ MỴ Giáo viên hướng dẫn: Đặng Văn Ánh Trang75 ... Hải ĐỀ 06: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN T T t Hình Sơ đồ hệ thống Hệ thống dẫn động gồm: Động điện Bộ truyền đai Hộp giảm tốc Khớp nối Thùng trộn Hình Sơ đồ tải trọng Số liệu thiết kế: ... Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí u cầu khơng thể thiếu kĩ 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... 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