TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI KHOA ĐIỆN, ĐIỆN TỬ, CƠ KHÍ & XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hiếu MSSV: Đặng Tiến Lên MSSV:1508879 Nguyễn Văn Khiêm MSSV:1508903 Lê Minh Tuấn MSSV:1508963 Ngành đào tạo: Cơ khí chế tạo Người hướng dẫn: Nguyễn Văn Dũng Ngày bắt đầu: Ngày kết thúc: Ký tên:…………… Ngày bảo vệ: Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện; cấp phân đôi; 2- Bộ truyền đai thang; 4- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai 5- Thùng trộn Số liệu thiết kế: Công suất trục thùng trộn, P: 10 KW Số vòng quay trục thùng trộn (v/p) : 42 v/p Thời gian phục vụ L, năm: năm Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T ; t1= 45 giây ; T2 = 0,6T ; t2 = 44 giây : YÊU CẦU 01 thuyết minh; 01 vẽ lắp A0 ; 01 vẽ chi tiết A4 NỘI DUNG THUYẾT MINH Tìm hiểu hệ thống truyền động máy Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền hở (đai, xích bánh răng) b Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính tốn thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục f Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Tuần Nội dung thực lễ Nhận đề tài, phổ biến nội dung ĐAMH Tìm hiểu truyền động khí máy Xác định cơng suất động phân phối tỉ số truyền 3-6 Tính toán thiết kế chi tiết máy: truyền, trục (bố trí chi tiết lắp trục),chọn ổ, then, nối trục đàn hồi, thân HGT, chọn bulông chi tiết phụ khác 7-8 Vẽ phác thảo hoàn chỉnh kết cấu vẽ phác 9- Vẽ hoàn thiện vẽ lắp HGT 10 Vẽ 01 vẽ chi tiết, hoàn thành tài liệu thiết kế (thuyết minh, vẽ) Giáo viên hướng dẫn ký duyệt 11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI KHOA ĐIỆN, ĐIỆN TỬ, CƠ KHÍ & XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Hiếu MSSV: Đặng Tiến Lên MSSV:1508879 Nguyễn Văn Khiêm MSSV:1508903 Lê Minh Tuấn MSSV:1508963 Ngành đào tạo: Cơ khí chế tạo Người hướng dẫn: Nguyễn Văn Dũng Ngày bắt đầu: Ngày kết thúc: Ký tên:…………… Ngày bảo vệ: Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động điện; cấp phân đôi; 2- Bộ truyền đai thang; 4- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai 5- Thùng trộn Số liệu thiết kế: Công suất trục thùng trộn, P: 10 KW Số vòng quay trục thùng trộn (v/p) : 42 v/p Thời gian phục vụ L, năm: năm Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T ; t1= 45 giây ; T2 = 0,6T ; t2 = 44 giây : YÊU CẦU 01 thuyết minh; 01 vẽ lắp A0 ; 01 vẽ chi tiết A4 NỘI DUNG THUYẾT MINH Tìm hiểu hệ thống truyền động máy Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền hở (đai, xích bánh răng) b Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính tốn thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục f Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Tuần Nội dung thực lễ Nhận đề tài, phổ biến nội dung ĐAMH Tìm hiểu truyền động khí máy Xác định cơng suất động phân phối tỉ số truyền 3-6 Tính toán thiết kế chi tiết máy: truyền, trục (bố trí chi tiết lắp trục),chọn ổ, then, nối trục đàn hồi, thân HGT, chọn bulông chi tiết phụ khác 7-8 Vẽ phác thảo hoàn chỉnh kết cấu vẽ phác 9- Vẽ hoàn thiện vẽ lắp HGT 10 Vẽ 01 vẽ chi tiết, hoàn thành tài liệu thiết kế (thuyết minh, vẽ) Giáo viên hướng dẫn ký duyệt 11 Bảo vệ NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… MỞ ĐẦU Thiết kế hệ dẫn động khí nơi dung khơng thể thiếu cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy trình thiết kế máy.Trong q trình học mơn Chi tiết máy chúng em làm quen với kiến thức kết cấu máy , tính chi tiết máy thường gặp Đồ án môn học Chi tiết máy kết đánh giá thực chất q trình học tập mơn Chi tiết máy,Chế tạo phôi,dung sai… Hộp giảm tốc thiết bị khơng thể thiếu máy khí,nó có nhiêm vụ biến đổi vận tốc vào hay nhiều vận tốc tùy thuộc vào công dụng máy.Khi nhận đồ án thiết kế Chi tiết máy thầy giao cho, em tìm hiểu cố gắng hồn thành đồ án mơn học Trong q trình làm em tìm hiểu đề sau: - Cách chọn động điện cho hộp giảm tốc Cách phân phối tỉ số truyền cho cấp 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 vỏ hộp chi tiết có liên quan - Cách lắp ráp chi tiết lại với thành kết cấu máy hồn chỉnh Cách tính tốn xác định chế độ bôi trơn cho chi tiết tham gia truyền động *Dưới thuyết minh Thiết kế hệ dẫn động q trình thực khó tránh khỏi sai sót nội dung cách trình bày hi vọng thầy phản hồi ý kiến giúp nhóm hồn thiện trình làm việc áp dụng thực tiễn sau Chúng em Xin chân thành cảm ơn! Chương 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động cơ: 1.1 Xác định công suất đặt trục động cơ: Theo công thức (3.10) trang 89 [1] Pyc = Ptd = T ∑1 Ti ti ∑1 p t 45 + 0.6 2.44 =P ≈ 10 = 8,27(kw) n n 45 + 44 ∑ ti ∑ ti n n i i 1 η : hiệu suất truyền động: ol br (1.1) (1.2) η= ηđ η η η kn Tra bảng 2.3 [ ] - trang 19 ta có : η đ = 0,96 Hiệu suất truyền đai η kn = Hiệu suất nối trục đàn hồi η ol = 0,99 Hiệu suất cặp ổ lăn che kín η br = 0,98 Hiệu suất truyền bánh trụ che kín η= ηđ η 4ol η 2br η kn = 0,96.0,99 0,982 1=0,886 Thế vào (2) ta có : Vậy cơng suất u cầu trục động là: ⇒ Pyc = 8,27 = 9,33 0,886 (KW) 1.2 Xác định số vòng quay động điện: nsb = nlv.usb Trong (1.3) nct : tốc độ trục công tác usb : tỉ số truyền sơ hệ thống Với : nlv = 42vòng / phút usb = uđ uh (1.4) Tra bảng 2.4 [ 1] trang 32 (Ng Hiep) ta chọn tỉ số truyền sơ Truyền động đai thang : uđ = Truyền động bánh trụ hai cấp phân đôi : uh = 10 Thay số vào (4) ta có: usb = 3.10= 30 Suy ra: nsb = usb.nlv = 30.42 = 1260 vòng /phút Chọn tốc độ đồng động điện : nđb = 1460 (vòng/phút) 1.3 Chọn động Ta chọn động thoả mãn : Pđc ≥ Pyc = 9,33 (KW) , nđc ≈ nđb (vòng/phút) Tra bảng 2P - trang 322 - [1] chọn loại động điện có kí hiệu : A02–52-4 Với thơng số : Kiểu ĐC Vận tốc quay (v/ph) Công suất ŋ% (KW) A02–52-4 10 1460 89 Phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc: 2.1 Xác định tỉ số truyền chung cho hệ thống: u ch = n đc 1460 = = 34,8 n lv 42 2.2 Phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc Chọn: Uh = 10 Chọn tỷ số truyền đai : uđ = u ch 34,8 = =3,48 u h 10 Trong Un : tỉ số truyền cấp nhanh bánh rang nghiên, Uc : tỉ số truyền cấp chậm bánh rang thẳng Tỷ sồ truyền cấp nhanh hộp giảm tốc: với ψ ba2 =1,5 ψ ba1 Theo công thức (3.19) trang 102 [1] (Ng Huu Loc) u1 = √ √ 50 ψ ba1 50 u - ( 0,01÷0,02 ) u= 10 -0,01.10=4,6 43 ψ ba2 43 1,5 Tỷ sồ truyền cấp chậm hộp giảm tốc: u2 = u h 10 = =2,2 u1 4,6 III Xác định thơng số trục : 3.1 Số vịng quay Số vòng quay trục động là: ndc = 1460 (vòng/phút) Số vòng quay trục I : n1= n dc uđ = 1460 3,48 = 419,5 (vòng/phút) 419,5 n1 Số vòng quay trục II: n2 = u = 4,6 = 91,2 (vòng/phút) n n2 91,2 = =41,45 (v ò ng /ph ú t) Số vòng quay trục III: n3= u c 2,2 3.2 Công suất trục Công suất động trục I: Công suất động trục II: Công suất động trục II: P1 = Pđ ηđ = 9,33.0,96 = 9,0( KW ) P2 = P1.nbr nol = 9,0.0,99.0,98 = 8,73( KW ) P3 = P2 nbr nol = 8,73.0,98.0,99 = 8,47( KW ) P = P nkn nol = 8,47.1.0,99 = 8,39( KW ) Công suất động trục IV: 3.3 Tính momen xoắn trục Pi Áp dụng cơng thức : Ti=9,55.106 ni ta có: Pdc 9,33 = 9,55.10 = 61028 1460 ndc Mô men xoắn trục động cơ: Tđc = 9,55 10 (N.mm) P1 9,0 = 9,55.10 = 204886 n 419 , Mô men xoắn trục I: T1= (N.mm) P 8,73 9,55 106 = 9,55.106 = 914161 n 91,2 Mô men xoắn trục II: T2 = (N.mm) 9,55.10 P3 8,47 = 9,55.10 = 1951472 41,45 n3 Mô men xoắn trục III: T3 = 9,55 10 (N.mm) P4 8,39 = 9,55.10 = 1933039(N.mm) 41,45 Mô men xoắn trục IV: T4 = 9,55 106 n 3.4 Bảng thơng số động học Từ kết tính tốn ta có bảng sau: Trục Động I II III IV Thông số T.S truyền 3,48 4,6 2,2 n (vg/ph) 1460 419,5 91,2 41,45 41,45 P (KW) 9,33 9,0 8,73 8,47 8,39 T (N.mm) 61028 240886 914161 1951472 1933039 Chương 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1 Chọn đai tiết diện đai: Các thông số ban đầu: Cơng suất P=10 kw Số vịng quay n=1460 (v/ph) Tỷ số truyền u=3,48 Mo men xoắn T=61028 Nm Theo hình 4.22 trang 153 chọn đai B Theo 4.3 trang 128 [1] ta có thơng số đai thang loai B có Loại đai bp, mm b0, mm h, mm y0, mm A, mm2 Chiều dài đai, L T1, Nm d1, mm B 14 17 10,5 138 800 ÷ 6300 400÷190 140÷280 2.2 Xác định thơng số truyền: Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 1,2 dmin= 1,2.140 =168 mm chọn theo tiêu chuẩn tr:148”cơ sở thiết kế máy” Ng Huu Lộc chọn: d1=160 mm Vận tốc đai : v= π n d 3,14.14 0.1 60 = ≈ 12,23 60000 60000 (m/s) (4.6 tr 132) Nhỏ vận tốc cho phép đai thang thường vmax = 25 m/s Đường kính bánh đai d2 tính theo cơng thức: d2 = d uđ 1-ε = 160 3,48 1-0,01 = 562,4 mm Theo dãy tiêu chuẩn trang 153 ta chọn d2 = 560 mm Như tỉ số truyền theo thực tế : ut = d (1-ε) 56 (1-0,01) = 160 d1 = 3,47 Tỷ số truyền thực tế lệch so với tỷ số truyền chọn ban đầu là: Δu= u- u t 3,48-3,47 100 ( % ) = 100 ( % ) = u 3,48 0,29 % Sai lệch so với thông số kỹ thuật Xác định sơ khoảng cách trục theo công thức trang 153 [1]: 2(d1+d2)≥a≥0,55(d1+d2)+h 2(160+560)≥a≥0,55(160+560)+10,5 1440≥a≥406,5 Chọn sơ a=1,2d2=1,2.560=672 mm Xác định khoảng cách chiều dài đai tính theo công thức 4.4 [1] trang 132 L = 2a + ( 560 -1 60 ) 672 π ( d + d ) ( d2 - d ) + 4a = 2.672+ 3,14.(1 60+ 560 ) + = 2534 (mm) Theo dãy tiêu chuẩn trang 128 [1] chọn chiều dài tiêu chuẩn đai là: L = 2500 mm Kiểm nghiệm tuổi thọ đai theo công thức 5-20 trang 94(2): i= v 12,23