Ket noi com kho tài liệu miễn phí LỜI NÓI ĐẦU Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy Đồ án thể hiện những kiến thức cơ bản của sinh viên về[.]
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí LỜI NĨI ĐẦU Đồ án chi tiết máy đồ án quan trọng sinh viên ngành khí chế tạo máy Đồ án thể kiến thức sinh viên vẽ kĩ thuật, dung sai lắp ghép sở thiểt kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực đồ án cách khoa học tạo sở cho đồ án Hộp giảm tốc cấu sử dụng rộng rãi ngành khí nói riêng cơng nghiệp nói chung Trong mơi trường cơng nghiệp đại ngày nay, việc thiết kế hộp giảm tốc cho tiết kiệm mà đáp ứng độ bền quan trọng Được phân công Thầy, em thực đồ án Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục để ôn lại kiến thức để tổng hợp lý thuyết học vào hệ thống khí hồn chỉnh Do yếu tố thời gian, kiến thức yếu tố khác nên chắn có nhiều sai sót, mong nhận nhận xét quý báu thầy Xin cám ơn thầy hướng dẫn thầy Khoa Cơ khí giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Trường Đại học Giao thơng vận tải NAM Thành phố Hồ Chí Minh BỘ MƠN CSKTCK – VIỆN CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ĐỀ SỐ 05: Thiết kế hộp giảm tốc cấp kiểu đồng trục 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: Cơng suất trục cơng tác( kW) Số vịng quay trục công tác (vg/ph) Số năm làm việc 14.5 38 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 + Yêu 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 tốn hệ truyền động B Phần vẽ: Một vẽ lắp hộp giảm tốc : Khổ Ao A1 Sinh viên thiết kế : Nguyễn Văn Tiền Lớp : AM17 Mã số sinh viên : 1751080118 Ngành: Cơ khí tự động hóa Ngày giao đề :06 tháng 04 năm 2020 Ngày nộp đồ án: 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 Chủ nhiệm môn Ths Bùi Thái Dương Tp Hồ Chí Minh, ngày ……… tháng ………… năm … Giáo viên hướng dẫn Ths Trần Tiến Đạt Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Tài liệu tham khảo: [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tập1 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tập2Nxb Giáo dục Hà Nội [3] Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy Tập1,2 Nxb Giáo dục Hà nội 1994 [4] Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép Nxb Giáo dục Hà nội 2004 [5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm – Thiết kế chi tiết máy Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện: .6 1.2 Phân phối tỷ số truyền: .6 PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC: .9 2.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép: 2.2 Tính tốn truyền cấp chậm ( bánh trụ nghiêng) 11 2.3 Tính tốn truyền cấp nhanh ( bánh trụ thẳng) 17 PHẦN III: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN XÍCH .21 3.1 Chọn loại xích: 21 3.2 Xác định thơng số xích truyền: 21 3.3 Tính kiểm nghiệm xích độ bền: 22 3.4 Đường kính đĩa xích 23 3.5 Xác định lực tác dụng lên trục: 23 PHẦN IV: THIẾT KẾ TRỤC 24 4.1 Chọn vật liệu: 24 4.2 Tính Thiết Kế Trục: 24 4.3 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi: .33 4.2 Tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh: .38 Phần V:TÍNH TỐN MỐI GHÉP THEN,CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC ĐÀN HỒI .40 A.TÍNH MỐI GHÉP THEN 40 I.Kiểm tra then trục I : .40 II.Kiểm tra then trục II : 40 III.Kiểm tra then trục III : 42 B.CHỌN KHỚP NỐI 43 C CHỌN Ổ LĂN 44 I.Trục I 44 II Trục II: 46 III Trục III: 49 PHẦN VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC BỘ PHẬN KHÁC 51 6.1 Tính kết cấu vỏ hộp: 51 6.2 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc: (theo bảng 18.1 tài liệu [2]) 51 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 6.3 Một số kết cấu khác: 52 6.3.1 Bulông vòng: .52 6.3.2 Chốt định vị: .52 6.3.3 Cửa thăm: 53 6.3.4 Nút thông hơi: .53 6.3.5 Nút tháo dầu: 54 6.3.6 Que thăm dầu: 54 6.3.7 Vòng chắn dầu: 54 6.3.8 Bôi trơn ổ lăn 55 PHẦN VII: DUNG SAI LẮP GHÉP 55 I.Dung sai lắp ghép bánh răng: 55 II.Dung sai lắp ghép ổ lăn: 56 III.Cố định trục theo phương dọc trục .56 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện 1.1.1 Công suất cần thiết Cơng suất tính tốn trục máy cơng tác: Pt = 14,5 kW, nlv=38 (vịng/phút) Từ sơ đồ gia tải ta thấy: T1=T; T2=0.8T => P1 = Pt=14.5 kW P2 = 11.6 kW Công suất trục động điện: 13,695 Pt =Ptđ = √ 2 2 P1 t 1+ P t 14,5 0,7+11,6 0,3 =¿ P =13,695(kW )¿ t 1+ t 0,7 +0,3 √ Hiệu suất truyền động: η=η1 η2 η3 …=η k η 4ol η2br ηd (công thức 2.3 trang 19 tài liệu [1]) Từ bảng 2.3 trang 19 tài liệu [1] ta có: η1= 0.99 Hiệu suất khớp nối: Hiệu suất truyền bánh trụ để kín: η2=0,98 η3 = 0,99 Hiệu suất cặp ổ lăn: η 4= 0,95 Hiệu suất truyền xích: => η= 0.99.0,994.0,982.0,95= 0,868 Suy : P td 13,695 Pct = η = 0,868 =15,777 (kw) 1.1.2 Tính số vịng quay trục công tác chọn động Tra bảng 2.4-[1] ta chọn tỉ số truyền sơ của: Truyền động xích: ux=2 Truyền động bánh trụ: uh = 20 (hộp giảm tốc hai cấp) ; (chọn từ 8÷40) Số vịng quay sơ động cơ: nsb = ux.uh nlv = 2.20.38 = 1520 (vg/p) Tra bảng P1.3[1] nên ta có: nđb = 1500 (vg/p) Căn vào số liệu tính tốn bảng P1.3-[1] ta chọn động 4A160M4Y3 có cơng suất động là: nđc=18,5 (kW) số vòng quay là: nđc=1460 (vg/p) 1.2 Phân phối tỷ số truyền: Với động chọn ta có: nđc = 1460 vịng/phút Pđc = 18,5 kW nđc 1460 Theo cơng thức tính tỷ số truyền ta có: uc = n = 38 = 38,42 lv uc = ud.u1.u2 Trong đó: uc- Tỷ số truyền chung Ux- Tỷ số truyền truyền xích Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí u1- Tỷ số truyền truyền bánh trụ thẳng u2- Tỷ số truyền truyền bánh trụ nghiêng Chọn trước ud = theo bảng 2.4-[1]: uc 38,42 u1.u2 = u = = 19,21 x Vì có truyền hộp giảm tốc đồng trục nên u1=u2 →u1=u2= √ 19,21 ≈ 4,38 Xác định công suất, moment số vòng quay trục: Tính cơng suất trục - Cơng suất trục máy công tác là: Plv 13,695 Ptt = 3 = 0.99 = 13,83 (kW) - Công suất động trục III là: Ptt 13,83 PIII = η η = 0,99.0,95 = 14,7 (kW) - Công suất động trục II là: PIII 14,7 PII = 2.3 = 0,98.0,99 = 15,15 (kW) - Công suất động trục I (trục dẫn) là: PII 15,15 0,98.0,99 P = 3= = 15,6 (kW) I Tính tốc độ quay trục - Tốc độ quay trục I là: n1= ndc = 1460 ( vg/ ph) n 1460 - Tốc độ quay trục II là: n2 = u = 4,38 =333 vòng / phút - Tốc độ quay trục III là: n3 = n dc 333,33 = =76 vòng / phút u2 4,38 - Tốc độ quay trục tang n 4= ndc 76 = =38 vịng/ phút ux Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Tính mơ men xoắn trục - Mơmen xoắn trục động theo công thức: Pdc 15,777 Mdc = 9,55.106 n dc = 9,55.106 1460 = 103198,87( N.mm) - Mômen xoắn trục I là: P1 15,6 n M = 9,55.106 = 9,55.106 1460 = 102041,1( N.mm) - Mômen xoắn trục II là: P2 15,15 n2 333 M2 = 9,55.10 = 9,55.10 = 434481,98 (N.mm) - Mômen xoắn trục III là: P3 14,7 M3 = 9,55.106 n = 9,55.106 76 =1847171,05 (N.mm) - Mô men xoắn trục máy công tác là: Trục Thông số Công suất P(kw) Động I II III 15,777 15,6 15,15 14,7 Tỷ số truyền u Số vòng quay n (v/ph) 1460 Momen xoắn T (Nmm) 103198,87 4,38 1460 102041,1 4,38 Máy công tác 13,695 333 76 38 434481,98 1847171,05 3441769,74 Ptt 14,639 Mtt = 9,55.106 n = 9,55.106 22,031 = 3441769,74(N.mm) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC 2.1 Chọn vật liệu xác định ứng suất cho phép: Do hộp giảm tốc cấp khai triển chịu tải trọng trung bình, nên chọn vật liệu làm bánh có độ rắn bề mặt HB < 350; tải trọng va đập nhẹ, thay đổi, truyền bánh có thời gian sử dụng năm Đồng thời để tăng khả chống mòn chọn độ rắn bánh nhỏ lớn độ rắn bánh lớn khoảng 10 đến 15 HB Dựa vào bảng 6.1-[1] ta chọn: Bánh nhỏ: Thép C45 cải thiện đạt độ rắn: HB = 241 ¿ 285, có σ b = 850 MPa , σ ch1 = 580 MPa Bánh lớn: Thép 45 cải thiện đạt độ rắn: HB = 192 ¿ 240 , có σalignl¿b2 ¿¿¿ = 750 MPa, σ ch2 = 450 MPa Xác định ứng suất cho phép: Xác định ứng suất tiếp ứng suất uốn cho phép: H (0 H lim / SH ).ZR ZV K xH K HL F (0F lim / SF ).YR YS.K xF.K FC K FL (1) (2) Trong tính tốn thiết kế sơ ta chọn: ZR ZV K xH 1 YR YS K xF 1 Do cơng thức (1), (2) trở thành: H 0H lim K HL / SH F 0F lim K FC K FL / SF Trong đó: H lim ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì sở 0 F lim ứng suất uốn cho phép với số chu kì sở K FC : hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải, với K FC =1 đặt tải phía K HL , K FL : hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng thời hạn phục vụ chế độ tải trọng truyền: K HL mH N HO / N HE K FL m F N FO / N FE m H : bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc, m H =6 HB 350 m F : bậc đường cong mỏi thử uốn, m F =6 HB 350 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Theo bảng 6.2 tài liệu [1] thép C45 cải thiện đạt độ rắn HB = 180 ¿ 350 có: 2.HB 70 Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kì sở: H lim1 Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở: σ Hệ số an tồn tính uốn: F lim s F=1 ,75 =1,8 HB ; s 1,1 Hệ số an toàn tính tiếp xúc: H Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 245, độ rắn bánh lớn HB2 = 230 H0 lim1 2.HB1 70 2.245 70 560 MPa F lim1 1,8.245 441 MPa H lim 2.HB2 70 2.230 70 530 F lim MPa 1,8.230 414 MPa Theo cơng thức 6.5 tài liệu [1]: Số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc: 2,4 N HO 30.H HB ( H HB : độ rắn Brinen) Do đó: 2,4 N HO1 =30 245 =1,6 10 NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107 Số chu kì thay đổi ứng suất sở thử ứng suất uốn: N FO1 N FO2 N FO 4.106 Theo công thức 6.7 tài liệu [1] NHE1 = 60.c ( Ti / Tmax)3 niti NHE1 = 60.1.1460.24000.(13.0,7+0,83.0,3) = 1,79 109 t ti N =60.c.(n1/u1) ( Ti / Tmax) ti/ NHE2=60.1.(1460/4,38 ).24000.(13.0,7+0,73.0,3)=3,85.108 Với : c=1 Thời gian làm việc: năm ,1 năm làm 300 ngày ,1 ngày ca, ca 8h ti=5.300.2.8=24000h ni : số vòng quay Ta thấy: NHE1>NHO1 => KHL1=1 NHE2>NHO2 => KHL2=1 HE2 i