Thuyết minh đồ án chi tiết máy tính chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền

i cham=2,92 i nhanh: tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh.. i cham: tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm... Thiết kế các bộ tuyền ngoài  Đặc điểm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

***

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

Sinh Viên: TRẦN HOÀNG

PHÚC Lớp: 221DACTM02

Mã sinh viên: 1911504110134

GVHD: Nguyễn Thái Dương

a Chọn công suất động cơ điện

 Tính toán công suất cần thiết cho động cơ điện:

N: công suất trên băng tải [ kW ]. N ct: công suất cần thiết của động cơ điện [ kW

] P: lực kéo băng tải [N] v: vận tốc băng tải [m/s].

η: hiệu suất truyền động chung của hệ thống ηnoitruc : hiệu suất khớp nối.

η br : hiệu suất bộ truyền bánh răng. η capo : hiệu suất của một cặp ổ lăn.

η xich: hiệu suất bộ truyền xích.

 Chọn công suất động cơ điện N đc

Chọn động cơ điện có công suất định mức N đc lớn hơn hay bằng công suất

cần thiết N ct (N đc ≥ N CT ), trong tiêu chẩn chọn động cơ điện có nhiều loại

thỏa mãn điều kiện này.

- Số vòng quay của tang:

- Chọn tỉ số truyền ngoài là: i hop=14

- Tính tỉ số truyền ngoài : i ngoai

i ngoai= i ihop chung = 43,74 =3,1214

Trong đó:

Với tỷ số truyền i hop=14

 Tỉ số truyền cấp nhanh : i nhanh=4,79

 Tỉ số truyền cấp chậm : i cham=2,92

i nhanh: tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh.

i cham: tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm.

nII nIII

513,60 161,51

i ingoai = 3,12 inhanh = 4,79 icham = 2,92

n [vòng/phút] ndc =2907 nI =2907 nII = 606,88 nIII =207,83

N [kW] Ndc = 11 NI =11 NII =10,56 NIII =10,14

Moment xoắn

Phần II

Tính toán thiết kế các bộ truyền

A Thiết kế các bộ tuyền ngoài

 Đặc điểm bộ truyền xích : Theo nguyên lý ăn khớp, lực tác dụng lên trục nhỏ, công suất truyền có thể lên tới 100 kW, khả năng truyền moment xoắn lớn, vận tốc truyền nhỏ, tỷ số truyền ổn định, có kích thước nhỏ gọn, kết cấu phức tạp, bảo dưỡng khó khăn, tuổi thọ lớn, giá thành cao, độ ồn cao, hiệu suất cao, có khả năng làm việc quá tải đột ngột

A Chọn loại xích:

- Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên ta dùng xích ống con lăn

B Thông số của xích và bộ truyền:

- Tỉ số truyền i x=3,12 chọn số rang đĩa nhỏ z1=25 ,do đó số răng đĩa lớn là: z2=3,12.25=78

- k= k đ k A k đc k o k c k b = 1.625

- Trong đó:

- K đ = 1 tải trọng êm

- K A = 1 hệ số xét đến chiều dài xích,A=(30÷50)t

- k đc = 1 trục có đĩa xích điều chỉnh được

- k o = 1 góc nghiêng nhỏ hơn 60°

- k c = 1,25 bộ truyền làm việc 2 ca

- k b = 1,3 bôi trơn định kỳ

Với bảng trên ta chọn [u]=25 thỏa điều kiện u≤[u]

Tính chính xác khoảng cách trục A theo mắt xích đã chọn (ct6-3)

A=¿

¿ 0,25.31,75 ¿134 – 0,5( 78 + 25)+ √ ¿¿

¿ 1281,70 mm

Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, làm giảm

A tinh đường kính vòng chia của đĩa xích(ct5.17)

A tính toán bộ truyền bánh răng

a) chọn vật liệu

 theo bảng 6.1 chọn:

Ta có: N HE 2 > N HO 2 ( 3,4884.109>1,1 107) do đó: k HL2=1

N HE 1 > N HO 1 (3,4884 109>1,39 107 ¿ do đó k HL1=1Như vậy ứng suất tiếp cho phép :

σ H

Ka – hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng

T – mômen xoắn trên trục bánh chủ động, Nmm (T

u – tỉ số truyền

[σ H ]– ứng suất tiếp xúc cho phép, Mpa

=9,55 10 6 N I

K Hβ– hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên

chiều rộng vành khi tinh về tiếp xúc

ψ ba– hệ số quan hệ giữa chiều rộng vành răng bw và khoảng cáchtrục aw.( chọn từ 0,3 – 0,5)

Ta có:ψ ba =0,4 (vị trí bánh răng vàổ không đối xứng)

z1

sin (2.20,60)

E) Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc:

Theo công thức 6.35/105 góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở

tg β b =cos α t tgβ =cosα t tgβ=cos(20,60).tg(14,5)=13,6

Với α t =α tw =arctg(tanα

Theo bảng (6.6) do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên ψba=0,4

theo tiêu chuẩn

F) Kiểm nghiệm răng về đọ bền uốn, theo(6.43)

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ứng suất sinh ra tại chân răng không được vượt quá giá trị cho phép:

Y = 1 = 1 =0,57 - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng với

F

1

δ F :hệ số kể đến anh hưởng của sai số ăn khớp,theo bảng (6.15) ta chọn δ F = 0,006.

g0: hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch ,g0=56

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng,ứng xuất uốn sinh ra tại

chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép (ct

FC K

không được vượt quá một giá trị cho phép (ct 6.43,6.44)

g) Kiểm nghiệm quá tải

Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải (ví dụ như lúc mở máy, hãm máy v v…)với hệ số quá tải

K qt=T max

=2,2

T

Trong đó :T :mômen xoắn danh nghĩa

T max :mô men xoắn quá tải

σ H

]2 u

Ka – hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng

T – mômen xoắn trên trục bánh chủ động,

K Hβ– hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên

chiều rộng vành khi tinh về tiếp xúc

ψ ba– hệ số quan hệ giữa chiều rộng vành răng bw và khoảng cách

1

)1

.ψ ba

trục aw.

b) Xác định thông số ăn khớp

Ta có modun m=(0,01÷0,02)a w 2=(0,01÷ 0,02 ¿ 185= ¿ 1,85÷3,7Theo quan điểm thiết kế chọn modun bánh răng cấp chậm bằng modun của bánh răng cấp nhanh , m=2

( K Hβ bảng 6.7 trang 106 tính toán thiết kế hệ dẫn động T 1)

(K Hα bảng 6.14 trang 106 tínhtoán thiết kế hệ dẫnđộngT 1¿

b w

d w

2

m

Trong đó :T :mômen xoắn danh nghĩa.

T max :mô men xoắn quá tải

- Đường kính đáy răng: d f 1=89,003mm d f 2=269,003mm

B BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC BẰNG PHƯƠNG

PHÁP NGÂM DẦU:

C Bôi trơn này thương dùng khi vận tốc vòng của bánh răng

V≤ 12, thỏa điều kiện: V= 6,15m/s bên bộ truyền bánh răng cấp nhanh và V=2,98 bên bộ truyền cấp chậm.

D Tra bảng 10-17/284(1) ta có độ nhớt của dầu là:

57centistoc.vậy ta chọn nhãn hiệu dầu là 57 có độ nhớt

500 C là 55-59centistoc.

bù lại độ lệch trục; có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ,

dễ thay thế, làm việc tin cậy, do đó được dung khá rộng rãi.Chọn vật liệu làm nối trục thép đúc 35л, vật liệu chế tạo chốt là thép 45 thường hóa

Đối với hộp giảm tốc khi chịu tải trọng trung bình thường dùng loạivật liệu

Đối với hộp giảm tốc khi chịu tải trọng trung bình thường dùng loại

B Xác định sơ bộ đường kính trục

Để xác định đường kính sơ bộ dùng công thức tính sơ bộ chỉ xét đến tác dụng của mômen xoắn trên trục, vì không xét đến tác dụng của tảitrọng gây biến dạng uốn nên giá trị ứng suất cho phép lấy hơn giá trị thực:

(CT 10.9)

d ≥ 3 T

0,2[ τ ]

Trong đó: T – mômen xoắn, Nmm

[ τ ] - ứng suất cho phép, với [ τ ]= 15 30

]

T20,2[ τ

]

T30,2[ τ

Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: k 3= 10

Chiều cao nắp ổ và đầu bulông:h n= 15 (mm)

- Xác định khoảng cách giũa các gối đỡ trục và điểm đặt lực(10.10)

- Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục

Lực tác dụng khi ăn khớp trong các bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

 Bộ truyền cấp nhanh

 Lực vòng

cos (14,5)

M ux=R bx .c=1225,46.59,5=72914,87Nmm

=3 8 0917,260,1.50 =25,29mmLấy d1=28 mm

F r 4

281820,49

320215,13

541769,72 170556,68

d i−i ≥ √3 320215,7 6 =40,008mm chọn dolan3 =di-i = 40

d o −o ≥ √3 568043,61 =48,43mm vì trục có rãnh then nên chọn do-o = 45

M uY

M ux

M x

- Đối với thép cacbon trung bình: ψ σ =0,1;ψ τ =0,05.

9 11,02 2,6 1,96 1 m-m 35 10*8 3660 7870 42,1

9 11,02 2,7 2,02 1 i-i 45 14*9 7800 16740 41,0

5 32,36 2,8 2,08 1 o-o 45 14*9 7800 16740 42,2

3 32,36 2,9 2,14 1

- Bảng: hệ số an toàn từng tiết diện:

Tiết diện

- Kiểm nghiệm độ bền uốn

τ =2 M x ≤[ τ ]

c dbl c '

- Tra bảng 7-23 và tính kiểm nghiệm ta được bảng như sau:

II 35-35 10 8 4,5 3,6 4,2 49,8 6 20,9 4

Trụ

c III 45-45 14 9 5 4,1 5 79,2 7 28,3 1

- Chọn nối trục đàn hồi: giảm va đập và chấn động đề phòng

cộng hưởng do dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục

1 Momen xoắn qua nối trục

M =9,55.106 N =9,55.106 11 =36136,91Nmm=36,1369Nm

- ứng suất dập cho phép của vòng cao su [σ d]=3 N / mm2

- ứng suất cho phép của chốt [σ u]=60÷80N / mm2

5 kiểm nghiệm độ bền dập của vòng cao su

PHẦN VI: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC

1 Xác định kích thước các phần tử của vỏ hộp đúc bằng gang

d3 = (0,8 ÷ 0,9) d2 = (9.6÷ 10,8) Chọn d3 = 10

d4 = (0,6 ÷ 0,7) d2 = (7,2÷ 8,4) Chọn d4 = 8

d5 = (0,5 ÷ 0,6) d2 = (6÷ 7,2) Chọn d5 = 7Mặt bích ghép nắp và thân

K1 = 3d1 = 51

Khe hở giữa các chi tiết

Giữa bánh răng với thành trong

hôp

Giữa đỉnh bánh răng với đáy hộp

Giữa mặt bên các bánh răng

PHẦN VII: BÔI TRƠN, CHE KÍN HỘP GIẢM TỐC

 Phương pháp bôi trơn: vì vận tốc vòng v <12 m/s ta dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu chứa trong hộp.

 Tra bảng 18.11 tài liệu [3] chọn độ nhớt cần thiết là: độ nhớt Cetistoc > 135; độ nhớt Engle > 15

 Tra bảng 18.13 tài liệu [3] ta dùng dầu ôtô máy kéo AK – 15 để bôi trơn.

 Chọn dầu mỡ bôi trơn cho ổ lăn

 Khi ổ lăn được bôi trơn đúng kỹ thuật nó sẽ không bị mài mòn vì chất bôi trơn sẽ giúp tránh không để các chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau Ma sát trong ổ lăn sẽ giảm, khả năng chống mài mòn của ổ tăng lên, khả năng tản nhiệt tốt hơn, giảm được tiếng ồn, bảo vệ bề mặt không bị han rỉ.

 Chất bôi trơn được lựa chọn dựa trên nhiệt độ làm việc và số vòng quay của ổ Mỡ bôi trơn có nhiều ưu điểm hơn dầu như được giữ trong ổ dễ hơn, làm việc được lâu hơn, độ nhớt ít bị thay đổi vì nhiệt, tránh cho ổ khỏi tạp chất và độ ẩm Chính vì vậy ta chon mỡ để bôi trơn ổ lăn.

 Tra bảng 15.15.tài liệu [3] chọn loại mỡ LGMT2 Loại này đặc biệt thích hợp cho các loại ổ cỡ nhỏ hoặc trung bình, ngay cả ở điều kiện làm việc cao hơn, T có tinh năng chịu nước rất tốt cũng như chống gỉ cao Để bôi trơn, mỡ được cho vào chiếm 2/3 khoảng trống của bộ phận ổ.

PHẦN VIII: LỰA CHỌN KIỂU LẮP CHO CÁC MỐI GHÉP