Đồ án tốt nghiệp thiết kế hộp giảm tốc hai cấp đồng trục

Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng Mục lục Trang Mục lục Lời nói đầu Đề tài thiết kế Phần I:Chọn động phân phối tỉ số truyền Phần II:Tính tốn truyền Phần III:Tính tốn trục then 16 Phần IV:Thiết kế gối đỡ ổ trục 34 Phần V: Cấu tạo vỏ hộp chi tiết máy khác 38 Phần VI: Nối trục 42 Phần VII:Bôi trơn hộp giảm tốc 43 Tài liệu tham khảo 44 SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng LỜI NÓI ĐẦU: Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, công nghiệp phát triển thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng cơng đại hố đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trị quan trọng sống sản xuất.Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật khí , giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí.Hộp giảm tốc phận điển hình mà công việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ vẽ AutoCad,Inventor, điều cần thiết với sinh viên khí Em chân thành cảm ơn thầy ThS.Diệp Lâm Kha Tùng, thầy bạn khoa khí giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy bạn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Đồng Hưng SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN I.Chọn động điện: 1.Xác định công xuất động cơ: Do tải trọng thay đổi nên ta có = (kw) Hiệu suất chung hệ thống Với hiệu suất truyền đai hiệu suất truyền bánh hiệu suất cặp ổ lăn hiệu suất khớp nối đàn hồi Công suất cần thiết trục động (kw) 2.Chọn động cơ: Chọn số vòng quay đồng nđb = 1500 v/p Chọn động Aoп-51-4 có N = 7,5KW , n=1460 v/p II.Phân phối tỉ số truyền: 1.Tỉ số truyền: Tỉ số truyền chung cho hệ thống: Ta chọn tỉ số truyền sau: Đai thang Để đảm bảo bôi trơn ngâm dầu: Xác định công suất trục Trục I : Trục II : KW KW Trục III : SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng 2.Số vòng quay trục: Trục I : (vòng/ phút) Trục II : (vòng/ phút) Trục III : (vòng/ phút) 3.Momen xoắn trục động cơ: momen xoắn trục động cơ: (Nmm) Trục I : (Nmm) Trục II : (Nmm) Trục III : (Nmm) Bảng tổng hợp kết thông số cho hộp giảm tốc truyền đai Thông số Công suất (kW) Động Trục I Trục II Trục III 6,02 5,66 5,38 5,11 Tỉ số truyền Số vòng quay (vòng/phút) Moment xoắn (Nmm) 2,9 2,9 1460 487 165 57 38377,4 113087,9 311387,9 856148,1 Phần II :Thiết kế truyền SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng I.Thiết kế truyền đai: Công suất : N = 6,02 (KW) Số vòng quay (vòng/ phút) Tỉ số truyền 1.Chọn loại đai: Giả sử vận tốc đai v > m/s, theo bảng 5-13 ta chọn loại đai Б Tiết diện đai: (theo bảng 5-11)  Kích thước tiết diện đai (mm):  Diện tích tiết diện : 138 2.Định đường kính bành đai: - Đường kính bánh đai nhỏ: Theo bảng 5-14 ta lấy Vận tốc vòng nằm phạm vi cho phép (nhỏ vận tốc cho phép -Tính đường kính bánh lớn: Đường kính bánh lớn tính theo cơng thức: với hệ số trượt Theo bảng 5-15, chọn đường kính bánh đai lớn theo tiêu chuẩn Lấy Số vòng quay thực =500mm trục bị dẫn: SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng vg/ph sai lệch không 5% so với n2 nên khơng cầ chọn lại đường kính D2 3.Chọn sơ khoảng cách trục A: theo bảng 5-16, 4.Định xác chiều dài đai khoản cách trục A: Chiều dài đai tính theo cơng thức: Lấy L theo tiêu chuẩn, theo bảng 5-12: L = 2650 mm Kiểm nghiệm số vòng chạy u giây: Xác định xác khoảng cách trục A [cơng thức (5-2)] Kiểm tra: khoảng cách trục A vừa tìm thỏa mãn điều kiện Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai: mm Khoảng cách lớn nhất, cần thiết để tạo lực căng: mm 5.Kiểm nghiệm góc ơm: Góc ôm thỏa mãn điều kiện Xác định số đai Z cần thiết: Chọn ứng suất căng ban đầu theo trị số tra bảng 5-17 tìm ứng suất có ích cho phép Các hệ số: Số đai: (tra bảng 5-6), (tra bảng 5-18), (tra bảng 5-19) Lấy số đai Z = SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng 7.Định kích thước chủ yếu bánh đai: Chiều rộng bánh đai: Với t = 20, S = 12,5 ( tra bảng 10-3) Đường kính ngồi bánh đai: bánh dẫn: bánh bị dẫn: với (theo bảng 10-3) 8.Tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục R: Lực căng ban đầu: Lực tác dụng lên trục: II Thiết kế truyền bánh cấp nhanh: 1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng: o Bánh nhỏ: thép 45 thường hóa, HB = 200, phơi rèn (giả thuyết đường kính phơi 100mm) o Bánh lớn: thép 35 thường hóa, HB = 170, phơi rèn (giả thuyết đường kính phơi 100 300mm) 2.Xác định ứng suất tiếp cho phép ứng suất uốn cho phép: a) Ứng suất tiếp xúc cho phép: Số chu kỳ làm việc bánh lớn Trong đó: u – số lần ăn khớp bánh quay vịng - mơmen xoắn, số vòng quay phút tổng số thời bánh làm việc chế độ i - mômen xoắn lớn tác dụng lên bánh (ở khơng tính đến mơmen xoắn q tảitrong thời gian ngắn) Vậy số chu kỳ làm việc bánh nhỏ lớn số chu kỳ sở Do hệ số chu kỳ ứng suất hai bánh Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn (bảng 3-9) Ứng suất tiếp xúc cho phép bánh nhỏ SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng Để tính sức bền ta dùng trị số nhỏ b) Ứng suất uốn cho phép: Số chu kỳ làm việc bánh lớn Trong đó: m – bậc đường cong mỏi uốn, lấy Số chu kỳ làm việc bánh nhỏ Vậy lớn , Giới hạn mỏi uốn thép 45 ; giới hạn mỏi uốn thép 35 Hệ số an toàn n=1,5; hệ số tập trung ứng suất chân Vì ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ mạch động tính ứng suất uốn cho phép công thức sau: Bánh lớn Bánh lớn Sơ lấy hệ số tải trọng: 4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: 5.Tính khoảng cách trục: Khoảng cách trục tính theo cơng thức: Lấy => mm Lấy A= 155mm 6.Tính vận tốc vịng bánh chon cấp xác chế tạo bánh răng: Ta có: SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng m/s Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng Với vận tốc này, theo bảng 3-11 ta chọn cấp xác cho bánh cấp 7.Định xác hệ số tải trọng K: Chiều rộng bánh mm Lấy b = 65mm Đường kính vịng lăn bánh nhỏ mm 80mm Do Với theo bảng 3-12 tìm Tính hệ số tập trung tải trọng thực tế: Theo bảng 3-14 tìm hệ số tải trọng động ( giả sử ) Hệ số tải trọng: So sánh kết sai khác so với trị số dự đoán (K = 1,3) khơng cần tính lại khoảng cách trục A Như lấy xác A = 155mm 8.Xác định mơđun, số góc nghiêng răng: Mơđun pháp mm Lấy = 2mm Sơ chọn góc nghiêng:β=150 cosβ=0,965 Tổng số hai bánh Số bánh nhỏ Lấy Trị số lớn trị số giới hạn cho bảng 3-55 Số bánh lớn Lấy Tính xác góc nghiêng : Vậy β=17o17’ Chiều rộng bánh b thỏa mãn điều kiện mm SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang 10 ... sản xuất.Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học... công suất trục Trục I : Trục II : KW KW Trục III : SVTK: Nguyễn Văn Đồng Hưng Trang Đồ án TK hệ truyền động khí GVHD:Th.S Di ệp Lâm Kha Tùng 2.Số vòng quay trục: Trục I : (vòng/ phút) Trục II :... khoảng cách trục: A = 155 6.Tính vận tốc vịng bánh chon cấp xác chế tạo bánh răng: Vận tốc vịng Với vận tốc chế tạo bánh theo cấp xác cấp 7.Định xác hệ số tải trọng K: Chiều rộng bánh mm Lấy b