ĐỒ án THIẾT kế CHI TIẾT máy đề tài THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ SVTH: Phạm Văn Tây MSSV: 1900008932 GVHD: Đồng Văn Keo TP Hồ Chí Minh, 1/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT−¿CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Phương án 18  BẢNG SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN THỰ HIỆN Số liệu ban đầu: - Công suất thùng trộn: P3 (kW) - Số vòng quay thùng trộn: n3 (vòng/phút) - Thời gian phục vụ: L = năm Quay chiều, làm việc ca, tải trọng tĩnh (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) - Động có số vịng quay: nđc = 1420 (vòng/phút) - Hiệu suất: o Hiệu suất truyền đai thang ηđ = 0,95 o Hiệu suất cặp bánh trụ thẳng ηbr = 0,96 o Hiệu suất cặp ổ lăn ηol = 0,99 Hiệu suất truyền xích ηx = 0,95 Bánh tính theo tiêu chuẩn ISO, chọn vật liệu ENC60, hệ o - số KA = 1; KHv = 1; KHβ = 1,2; KHα = nhập phần mềm Autodesk Inventor Professional Bộ truyền đai tính theo tiêu chuẩn DIN 2215, chọn trước d = 180 mm, khoảng cách trục (a = d2), chiều dài đai, loại đai DIN Các hệ số PRB = 3,8 kW, k1 = 1,2 - - Chọn xích theo tiêu chuẩn ISO 606:2004 (EU) Phương án 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 Tổng quan đề tài Đồ án thiết kế máy nội dung khơng thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư khí nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy trình thiết kế máy Trong q trình học mơn Thiết kế máy em làm quen với kiến thức kết cấu máy, phận máy tính chi tiết máy thường gặp Đồ án Thiết kế máy giúp em hệ thống lại kiến thức học tìm hiểu sâu Thơng qua việc hồn thiện đồ án, em áp dụng kiến thức từ mơn học Truyền động khí, Sức bền vật liệu, Vẽ kỹ thuật, Vẽ kỹ thuật khí, Kỹ thuật đo khí,… Hộp giảm tốc cấu truyền động nhờ ăn khớp trực tiếp bánh Hộp giảm tốc dùng để giảm vận tốc góc tăng momen xoắn, hộp giảm tốc phận trung gian động máy công tác Đề tài giao Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp khai triển dẫn động tời kéo Dùng hộp giảm tốc hai cấp khai triển bánh trụ, dẫn động động điện có kết hợp với truyền ngồi (bộ truyền đai) Trong q trình làm em tìm hiểu nội dung sau: - Cách chọn động điện cho hộp giảm tốc - Cách phân phối tỉ số truyền cho cấp hộp giảm tốc - Cách thiết kế truyền hộp giảm tốc - Các tiêu tính tốn thơng số hộp giảm tốc - Các tiêu tính tốn, chế tạo bánh trục - Cách xác định thông số then - Kết cấu, công dụng cách xác định thông số hộp giảm tốc - Cách tính tốn xác định chế độ bơi trơn cho chi tiết hộp giảm tốc - Cách thể vẽ tiêu chuẩn Do lần đầu làm đồ án tìm hiểu với lượng kiến thức tổng hợp nên cịn phần chưa hồn tồn nắm vững Trong trình làm đồ án em tham khảo nhiều tài liệu giáo trình có liên quan song sai sót điều khó tránh khỏi Em mong nhận hướng dẫn thêm thầy để em nắm vững củng cố lại kiến thức học Em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt thầy Đồng Văn Keo nhiệt tình hướng dẫn em q trình hồn thành đồ án Sinh viên thực Phạm Văn Tây CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Công suất cần thiết động - Hiệu ─ :hiệu suất suất chungcủa toàn hệ dẫn động Theo sơ đồ tải trọng gồm có: truyền đai, cặp ổ lăn, cặp bánh răng, truyền xích Hiệu suất hệ thống: η=η3ol η❑x η❑đ η❑br=¿  Với: o o o o - Hiệu suất truyền đai thang η = 0,95 Hiệu suất cặp bánh trụ thẳng η = 0,96 Hiệu suất cặp ổ lăn η = 0,99 Hiệu suất truyền xích η = 0,95 đ br ol x Công suất trục động xác định theo cơng thức: P ct Trong đó: ˗ ˗ Pct : công suất cần thiết trục động Pt : cơng suất tính tốn trục máy cơng tác - Công suất làm việc: Plv =P3=¿4¿) ≥ 1.1 Động2Chọncơquyđượccáchọn dựa vào bảng P.1.1đến P.1.7và phải thỏa điều kiện: động ─ + Pdc ≥ Pct (Với Pct =4,76 kW ) + nđc=1420 V / P Ta chọn động có thơng số sau: Kiểu động K132M4 1.2 Phân phối tỷ số truyền Theo đề ta có uh – tỉ số truyền hộp giảm tốc, chọn uh = ux – tỉ số truyền truyền xích, ux = uđ – tỉ số truyền truyền đai, uđ = 1.2.1TốcXácđộđịnhquaysốtrênvòngtrụcquayI: trục ─ ─ Tốc độ quay trục II: ─ Tốc độ quay trục III: n3 = n2 = 118,3 =59,2( v / ph) u2 ─ 1.Công2.2 XácsuấtđịnhtạitrụccôngIII:suất trục ─ Công suấtlv trục II: P =4 kw P P2= Công suất trục I: ─ P1= ( Kw ) ─ Công suất động cơ: = 4,47 0,95.0,99 1.2.3 Momen trục ─ Trục động cơ: ─ Trục I: ─ Trục II: ─ Trục III: =4,75 ( Kw) ηol T 3=9,55.10 Bảng thông số bản: Trục Thông số Tỷ số truyền Cống suất (kW ) Số vòng quay (v / ph) Momen T ( N mm) CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT BỘ TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền ngồi hộp giảm tốc (bộ truyền xích) Điều kiện làm việc truyền xích ống lăn: + Cơng suất trục chủ động: P = 4,25 (kW) + Số vòng quay trục chủ động: n= 118,3 (v/p) + Tỷ số truyền truyền xích: ux= + Mômen xoắn trục dẫn: T= 343089,6 (N.mm) 2.1.1 Chọn số đĩa xích Số đĩa xích dẫn: z1 = 29 - 2.ux= 29 - = 26,6 Chọn: z1 = 27 Số đĩa xích bị dẫn: z2 = ux.z1 = 4.27 = 108 Chọn: z2 = 108 2.1.2 Xác định thơng số xích: - Bước xích: Cơng suất tính tốn: Pt = P.K.Kz.Kn Trong đó: Từ B5.6 ta có: K0= ( Bộ truyền xích nằm ngang, đường nối tâm song song với phương ngang) Ka=1 (Khoảng cách trục a=(30÷50)p Kdc=1 (Vị trí trục điều chỉnh đĩa xích) Kbt=1 (Mơi trường làm việc) Kd = ( Tải trọng va đập nhẹ) Kc=1,25 ( Làm việc ca) + Hệ số làm việc K = KoKaKdcKbtKdKc = 1.1.1.1.1.1,25 = 1,25 + Hệ số Kz = 25/z1= 25/27= 0,92 + Hệ số vòng quay: Kn= n01 = 200 =1,69 n2 118,3 → Pt = P.K.Kz.Kn = 4,25.1,25 0,92 1,69 = 8,26(kW) Tra Bảng 5.5 theo điều kiện Pt < [P] chọn [P] =11(kW) {¿ p=25,4 (mm) ⇒ ¿ ¿ dc=7,95 (mm) B=22,61(mm) + Kiểm tra vòng quay tới hạn theo (B 5.8) : p = 25,4mm, nt h=800(v / p) Ta có n< nt h thỏa mãn - Khoảng cách trục sơ bộ: [5.11,tr84] a = (30÷50)p Chọn a = 40.p = 40.25,4 = 1016 (mm) - Số mắt xích : [5.12, tr85] 2a X= p + Chọn X = 152 mắt xích - Tính xác khoảng cách trục: [5.13, tr85] [ a=0,25 p X− ¿ 0,25.25,4 z1 + z2 √( + X− z1+ z2 ) −8.(z 2−πz ) 2 ] [1 52− 27+108 +√(1 52− 27 +108 ) −8.(108−27 ) ]=10 20,62(mm) 2 222π Để xích không chịu lực căng lớn, khoảng cách trục giảm bớt lượng ∆a=(0,002 ÷ 0,004)a = (2,04÷ 4.08)mm Chọn: a = 1026 (mm) - Số lần va đập giây: [5.14, tr85] z1 n1 i= 15 X 2.1.3 Kiểm nghiệm xích độ bền: [ 5.15,tr85] Trong đo: s= Tra Bảng 5.2, ta được: Tải trọng phá hỏng Q = 56,7 (kN) Khối lượng 1m xích: q = 2,6kg kđ =1,2 (Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150%) -Vận tốc trung bình đĩa xích: v= n z p 1 60000 - Lực vòng: F t= = 118,3.27 25,4 =1 , 5(m/s) 60000 1000 P = 1000.4,25 =3 148,15( N ) v1 , - Lực căng trọng lượng nhánh bị động gây (xích ngang kf = 6) [ 5.16,tr85] F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.6.2,6.1,026 = 157,01 (N) - Lực căng lực li tâm sinh ra: F - v=q v2=2,6.1 , 52=4,74 ( N ) Hệ số an toàn cho phép: [s] = 8,2 (tra bảng B 5.10) ⇒ s= Vậy truyền bảo đảm điều kiện bền 2.1.4 Xác định thơng số đĩa xích lực tác dụng lên trục - Đương kinh vong chia cua căp đia xich: (CT 5.17/tr86) d1= { d2 = - Lưc tac dung lên truc: (CT 5.20/tr88) Fr = kxFt= 1,15 3148,15= 3620,37 (N) Trong đó: -kx : hệ số kể đến trọng lượng xích (Bộ truyền nằm ngang) -Ft : Lực vòng 2.2 Thiết kế truyền hộp giảm tốc (bộ truyền đai) 2.2.1 Các yêu cầu chọn đai - Điều kiện làm việc: Thông sô truc dân: P = 4,76kW; n = 1420 v/p; u =3 - Ưu nhược điểm: Loại đai có tiết diện hình thang, mặt làm việc mặt bên tiếp xúc với rãnh hình thang tương ứng bánh đai, nhờ hệ số ma sát đai bánh đai hình thang lớn so với đai dẹt khả kéo lớn Tuy nhiên ma sát lớn nên hiệu suất đai hình thang thấp đai dẹt 2.2.2 Chon loại đai H4.1 [1], ta chon đai loai Б vơi cac thơng sơ hinh hoc (B4.13) Loại đai Kích thước mặt cắt, (mm) bt Б 14 2.2 Xác định đường kính bánh đai dẫn + Chon d1 = 180mm (B 4.13[1]) + Tinh vân tôc đai: v = πd1n1/60000 = 3,14.180.1420/60000 = 13,38m/s < 25m/s - Chọn hệ số trượt xác định đường kính bánh đai bị dẫn: (CT 4.2[1]) d2= d1u.(1-ε) = 180.3.(1-0,02) = 529,2 mm Chon d2 = 530mm Ty sô truyên thưc tê ut = d2/[d1.(1- ε)] = sai lêch ∆u = |ut –u|/u = 0,015% < 4% 2.2.3 Chọn sơ a Đinh khoang cach truc sơ bô theo (B4.14[1]) d a =1⇒ a=d2 1=530 mm Tinh chiêu dai dây đai theo a sơ (CT 4.4[1]): L=2 a+ Theo bảng 4.13 chon L = 2240mm Tinh a theo L tiêu chuân (CT 4.6[1]) ¿ 422 { a= 2240− π (180+530) √[ + 2240− π (180+ 530) ] −2(530−180)2 { } L− =533,97 mm Khoang cach truc phai thoa điêu kiên: 0,55(d1 + d2) + h < a < 2(d1+d2); h = 10,5 (B4.13[1]) 0,55(180 + 530) + 10,5 < a < 2.(180+ 530) (thoa mãn) - Tính sơ vong chay cua đai giây: i = v/L = 13,38 /2,24 < imax =10 2.2.4 Góc ôm banh dân: α 1=180−57 d2−d1 =142,6 >12 00 a 2.2.5 Tính hệ số sử dụng Cα = 0,89 (Tra bang 4.15) CL = (Tra bang 4.16) với l/l0 = 2240/2240 = Cu =1,14 (Tra bang 4.17) Cz = 0,95 (Tra bang 4.18) P/([Po]= 4,76/4 = 1,19 2.2.6 Xac đinh sô dây đai z (CT 4.16[1]) Z= Trong đo: Kd =1 (Tra bang 4.7) [Po]= 3,8kW (Tra bang 4.19) 2.2.7 Lực căng ban đầu F0: Lực căng ban đầu cho dây đai xác định theo cơng thức: F 0=σ × A0=1,6.138=220,8 N Kiểm tra lực căng: F Trong đó, 0: hệ số kéo tới hạn, = 0,45 ÷ 0,5 → Chọn F0 lớn F≥ 2.2.8 Tính lực tác dụng lên trục: T1 d1 ×ψ0 F r=2 F0 Z sin (α ) Đối với truyền khơng có phận căng đai, lúc đầu ta phải căng đai với lực lớn F0 để bù lại giảm lực căng sau thời gian làm việc Khi tính lực tác dụng lên trục, ta thường nhân thêm 1,5 lần vào F0 Khi đó: F r=3 F0 Z sin N (α2 ) =3.220 ,.2 sin (142,642 )=836,67 Bảng 2.2 Thông số truyền đai thang Chiều dài đai (mm) Khoảng cách trục (mm) Đường kính bánh đai nhỏ (mm) Đường kính bánh đai lớn (mm) Chiều rộng bánh đai (mm) Tỷ số truyền thực Sai lệch tỉ số truyền so với yêu cầu Góc nghiêng đường nối hai tâm bánh đai Lực căng ban đầu nhánh đai (N) 0Lực tác dụng lên trục (N) ... án 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. .. HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT−¿CÔNG NGHỆ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Phương án 18  BẢNG SỐ LIỆU PHƯƠNG ÁN THỰ HIỆN Số liệu ban đầu: - Công suất thùng... sư khí nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy trình thiết kế máy Trong q trình học mơn Thiết kế máy em làm quen với kiến thức kết cấu máy, phận máy tính chi tiết máy thường gặp Đồ