BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG NÓN TRỤ HAI CẤP GVHD Trần Tiến Đạt SVTH Mai Quang Huy MSSV 1751080144 Lớp[.]
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG NÓN TRỤ HAI CẤP GVHD : Trần Tiến Đạt SVTH : Mai Quang Huy MSSV : 1751080144 Lớp : CO17B TP Hồ Chí Minh - 2019 Đồ án mơn học Chi tiết máy SVTK: Trần An-1751080130-CO17B GVHD: Ths Trần Tiến Đạt Mục lục trang Đề Chọn sơ đồ động Phần I CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG VÀ TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động điện Phân phối tỷ số truyền Bảng hệ thống thông số trục Phần II TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I Thiết kế truyền động đai thang II Thiết kế truyền III Thiết kế truyền bánh trụ - thẳng cấp chậm 13 Phần III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC Ổ, LĂN, THEN 17 I Thiết kế trục 17 II Tính Then 31 III Ổ Lăn 33 Phần IV CẤU TẠO VỎ VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 36 I VỎ HỘP 36 II CÁC CHI TIẾT KHÁC 36 Trư ng Đ i h c Giao thơng vận tải CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMn tải CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMi CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMNG HÒA Xà HỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM NGHĨA VI ỆT NAMT NAM Thành ph Hồ Chí Minh Chí Minh Đ ộ c lậ p - Tự - Hạ n h p h c lận tải CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM p - Tự - Hạ n h p h - H n h p h úc BỘ M Ô N C S K T C K – VIỆ N C Ơ K H Í NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ĐỀ SỐ 02: Thiết kế hộp giảm tốc bánh nón-trụ cấp với liệu ban đầu sau: + Sơ đồ gia tải hình vẽ + Tùy chọn truyền đai truyền xích đầu vào đầu hộp giảm tốc + Các thông số ban đầu hệ: Công suất trục công tác Số vịng quay trục cơng tác (vg/ph) Số năm làm việc 7,9KW 42 Chế độ làm việc: Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1năm làm việc 300 ngày,1ca làm việc giờ) Các thông số khác sinh viên tự lựa chọn cho phù hợp + u cầu sai số vịng quay trục cơng tác 5% Sơ đồ gia tải Nhiệm vụ thiết kế: A Phần thuyết minh: Một thuyết minh tính toán hệ truyền động B Phần vẽ: Một vẽ lắp hộp giảm tốc: Khổ Ao A1 Sinh viên thiết kế : ……………………………… Lớp: ……………………………… Mã số sinh viên : ……………………………… Ngành:………………………… Ngày giao đề : ……tháng …… năm …… Ngày nộp đồ án:… tháng …… năm ……… Ghi : Khi cần sửa đổi số liệu phải có ý kiến giáo viên hướng dẫn, tiến trình làm đồ án cần thực sau giao Sau tuần có lần kiểm tra tiến độ, lần kiểm tra sinh viên không kịp tiến độ không dự bảo vệ đồ án Tp Hồ Chí Minh, ngày ……… tháng ………… năm … Chủ nhiệm môn Giáo viên hướng dẫn Ths Bùi Thái Dương Ths Trần Tiến Đạt CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG NHƯ HÌNH Chú thích: 1- động điện 2- truyền đai 3- hộp giảm tốc bánh nón – trụ cấp 4- khớp nối 5- phận công tác Phần I CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động điện - Để chọn động điện cần tính tốn cơng suất cần thiết Gọi: N - cơng suất băng tải Nct – công suất cần thiết, thì: Nct = �𝜂 Trong đó: 𝜂: hiệu suất chung N=7,9KW 𝜂= η4 ôl ηbrc ηbrt ηđ ηKn ηôl= 0,99-Hiệu suất cặp ổ lăn ηbrc= 0,95-Hiệu suất truyền bánh côn ηbr= 0,96- Hiệu suất truyền bánh trụ ηđ= 0,94- Hiệu suất truyền đai ηKn= 1- Hiệu suất khớp nối 7,9 = 9,6kW Nct = 0,82 - Cần lựa chọn động điện có cơng suất lớn cơng suất cần thiết Nct Trong tiêu chuẩn động có nhiều loại thỏa điều kiện - Chọn sơ động che kín có quạt gió, chọn động có ký hiệu AO-52-4 có Nđc= 10KW, nđc= 1460 vg/ph Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền chung � i= đ� 1460= 34,8 42 i= iđ.ibrc.ibrt =� � Trong đó:iđ - tỷ số truyền truyền đai ibrc – tỷ số truyền truyền bánh côn (bánh nón) ibrt - tỷ số truyền truyền bánh trụ chọn trước: iđ=2,85 34,8 iHGT= ibrc.ibrt= 2,85 = 12,2 - Trong hộp giảm tốc bánh nón trụ thơng thường chọn tỷ số truyền nón lớn Sơ chọn:ibrc= (0,22÷0,28) iHGT ibrc= 0,23.12,2= 2,8 12,2 = 4,36 Do đó: ibrt= 2,8 Bảng hệ thống thơng số trục Trục Thông số i Trục động iđ= 2,85 I II ibrc= 2,8 III ibrt= 4,36 IV iKn= n (vg/ph) N(KW) 1460 9,6 512,28 8,9 183 8,4 42 7,98 42 7,9 T(Nmm) 62794,5 165915,12 438360,66 1814500 1796309,5 PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I Thiết kế truyền động đai thang - Giả thiết vận tốc đai v> 5m/s, chọn loại Б,B Ta tính theo hai phương án chon phương án tối ưu Tiết diện đai (bảng 5-11) B Б Kích thước tiết diện đai axh,mm 17x10,5 22x13,5 Diện tích tiết diện F,mm 203 138 Định hướng đường kính bánh đai nhỏ D1, mm 200 230 Kiểm nghiệm vận tốc đai theo công thức (bảng 5-14): �1 v= 𝜋 �1 ,m/s 60.1000 15 21 n1= 1460vg/ph Thỏa điều kiện v < vmax = (30÷35)m/s Đường kính bánh lớn D2 theo công thức D2= iđ D1(1-ξ)) ξ) = 0,02 Lấy theo tiêu chuẩn ( bảng 5-15) D2,mm Số vòng quay thực n2 trục bị dẩn theo công thức 558,6 782 560 800 511 500 2,86 2,92 560 800 237,67 3380,96 2500 3550 5,92 � n2= (1-ξ)).n1.�1 ,vg/ph n2 sai lệch với ban đầu � Tỷ số truyền: � Chọn sơ khoảng cách trục A theo bảng(5-16) A ≈D2,mm Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A Sơ theo công thức: 𝜋 L= 2A + (D2 + D1) + (�2 − �1 ,mm )2 4� Lấy L theo tiêu chuẩn bảng (5-12) L,mm Kiểm nghiệm số vòng chạy u giây � u=� Điều nhỏ umax= 10 Xác định xác khoảng cách trục A theo chiều dài tiêu chuẩn công thức: A= 2�−𝜋(�2+�1)+ √⦋2�−𝜋2�−𝜋(�2+�1)⦌ −8(�2−�1) 2 Thỏa mảng điều kiện: 0,55(D1+D1)+h≤A≤2(D1+D1) Khoảng cách nhỏ cần thiết để lắp đai: Amin= A - 0,015.L,mm Khoảng cách lớn cần thiết để tạo lực căng: Amax= A+ 0,03.L,mm 627 888,7 589,5 835,45 702 995,2 147,3o 146,6 o 1,2 1,2 1,74 1,91 0,8 0,9 0,94 0,8 0,9 0,85 3.9 1.7 85 60 210 570 292 812 20 12,5 26 17 Tính góc ơm 𝛂𝟏theo cơng thức � −� α1= 180o - � 57o Góc ơm thỏa điều kiện α1 ≥120o Xác định số đai Z cần thiết Chọn ứng suất ban đầu 𝜹𝒐, N/mm2 Theo trị số D1 tra bảng (5-17), tìm ứng suất cho phép:��o,N/mm2 Các hệ số: Ct (Tra bảng 5-6) ��(Tra bảng 518) Cv (Tra bảng 5-19 1000.� Z≥ � ⦋2�−𝜋𝛿�⦌o.Ct.��.Cv.F N= 9,6KW, ta tinh Z,vp/ph Lấy số đai Z Định kích thước chủ yếu cảu bánh đai theo công thức: Chiều rộng bánh đai: B= (Z-1)t +2S Đường kính ngồi đai Bánh dẫn: ��1= D1 + 2ho Bánh bị dẫn: ��2= D2 + 2ho Các kích thước t,S,ho tra bảng (10-3) ta có: t S ho 10.Tính lực cang ban đầu So theo cơng thức : So= ��.F.N Tính lực tác dụng lên trục theo công thức: 165,6 276 α R= So.Z.Sin 21,N 1906,84 1586,15 Chọn đai Бvì có kích thước nhỏ gọn II Thiết kế truyền bánh côn- thẳng cấp nhanh i= 2,8 n1= 512,28vg/ph n2=183vg/ph N= 8,9KW Chọn vật liệu (bảng 3-6, 3-8) Chế tạo bánh nhỏ: Thép 45 thường hóa có tính: - Giới hạn bền kéo: 𝜎�= 580 N/mm2 - Giới hạn bền chảy: 𝜎�ℎ= 290N/mm2 - Độ rắn HB=210 Chế tạo bánh lớn: thép 35 thường hóa có tính: - Giới hạn bền kéo: 𝜎�= 500 N/mm2 - Giới hạn bền chảy: 𝜎�ℎ= 260N/mm2 - Độ rắn HB= 180 Định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép a Ứng suất tiếp xúc cho phép - Số chu kỳ làm việc bánh lớn tính theo công thức 3-4: � 𝑖 Ntd2= 60.u.∑( � ��� )�ni.Ti Trong đó: u- số lần ăn khớp bánh quay vòng n- số vòng quay phút cảu bánh T tổng số làm việc Mi- momen xoắn Mmax- momen xoắn lớn tác dụng lên bánh răng(khơng tính momen xoắn q tải m- bậc đường cong uốn m≈6 Ntd2= 60.1.183.300.5.2.8.(0,83.0,7+13.0,3)≈1,7.108 Chu kỳ làm việc bánh nhỏ: N1= i.N2>No=107 Do bánh KN= Ứng suất tiếp xúc cho phép( bảng 3-9) Bánh nhỏ: [𝜎]tx1= 2,6.260= 546N/mm2 Bánh lớn: [𝜎]tx2= 2,6.180= 468N/mm2 Lấy trị số nhỏ [𝜎]tx2= 2,6.180= 468N/mm2 để tính tốn b Ứng suất uốn cho phép - Số chu kỳ làm việc bánh lớn nhỏ lớn Nc= 5.106 nên KN = Tính ứng suất uốn cho phép theo cơng thức: [𝜎�]= 1, � 𝜎� � �.�𝜎 - Vì truyền làm việc chiều, chịu ứng suất thay đổi mạch động