Thiết kế hộp giảm tốc bánh trụ răng nghiêng

Thiết kế hộp giảm tốc bánh trụ răng nghiêng có kèm bản vẽ. Kỹ thuật cơ khí –trụ cột của mọi nền kinh tế .Kỹ thuật cơ khí bao trùm một lĩnh vực lớn ,ứng dụng các nguyên lý cơ bản về toán học,vật lý để tạo ra các máy móc và thiết bị hoặc các vật dụng hữu ích . Kỹ thuật cơ khí áp dụng các nguyên lý nhiệt động lực học ,định luật bảo toàn khối lượng ,năng lượng để phân tích các hệ vật lý tĩnh và động,phục vụ cho việc thiết kế ,chế tạo các sản phẩm trong mọi lĩnh vực như ô tô ,máy bay,tàu thủy ,các hệ thống gia nhiệt và làm lạnh ,đồ dùng gia đình ,máy móc và thiết bị sản xuất ,vũ khí,các hệ thống sản xuất hóa chất,dầu khí,xi măng,v,v.Có thể nói kỹ thuật cơ khí len lỏi vào mọi ngõ ngách của cuộc sống hiện đại .

LỜI NĨI ĐẦU Máy cơng cụ phát minh từ đầu kỉ 18 ,chính thức đưa nhân loại bước vào thời kỳ kim khí (các máy chạy nước).Đồng thời mở thời đại gia công độ xác cao pittong xi lanh Và với phát minh máy tính kỷ 20, việc điều khiển tự động hóa máy cơng cụ có thêm bước tiến (robot hóa) Kỹ thuật khí –trụ cột kinh tế Kỹ thuật khí bao trùm lĩnh vực lớn ,ứng dụng nguyên lý toán học,vật lý để tạo máy móc thiết bị vật dụng hữu ích Kỹ thuật khí áp dụng nguyên lý nhiệt động lực học ,định luật bảo tồn khối lượng ,năng lượng để phân tích hệ vật lý tĩnh động,phục vụ cho việc thiết kế ,chế tạo sản phẩm lĩnh vực ô tô ,máy bay,tàu thủy ,các hệ thống gia nhiệt làm lạnh ,đồ dùng gia đình ,máy móc thiết bị sản xuất ,vũ khí,các hệ thống sản xuất hóa chất,dầu khí,xi măng,v,v.Có thể nói kỹ thuật khí len lỏi vào ngõ ngách sống đại Việc chế tạo máy công cụ để gia công chi tiết , sản phẩm mang độ xác cao việc thiết kế điều quan trọng Vì làm công việc người kĩ sư phải trải qua khoảng thời gian để không thiết kế máy làm việc theo mong muốn mà phải quan tâm đến nhiều yếu tố yêu cầu đảm bảo cho máy độ bền ,độ cứng ,khả chịu nhiệt ,dao động,tiếng ồn,độ tin cậy máy.Ngoài vấn đề liên quan đến vật liệu ,bảo dưỡng,vận hành ,tính thẩm mỹ hay độ an toàn máy tốn địi hỏi khơng đầu tư người thiết kế Sau trang bị đủ kiến thức cần thiết từ môn học:chi tiết máy,sức bền vật liệu ,cơ lưu chất,vẽ khí,….Em đủ tự tin để bước vào hoàn thành nhiệm vụ môn Đồ án thiết kế Môn học cho em bạn có hội tiếp xúc , tìm hiểu sâu vào thiết kế hệ thống dẫn động thực tiễn,cũng hội giúp em nắm rõ kiến thức học thêm nhiều phương án làm việc thực thiết kế máy Trong thực đồ án ,em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thanh Nam thầy khác tận tình giúp đỡ, giải đáp thắc mắc, cho em lỗi sai dù nhỏ nhất.Sự giúp đỡ thầy nguồn lực lớn lao cổ vũ cho chúng em đường học tập ,rèn luyện đầy gian lao vất vả Trong q trình hồn thành tập ,mặc dù có cố gắng chuẩn bị chu đáo tránh khỏi sai sót.Em/mình vui lịng nhận phản hồi ,những ý kiến đóng góp ,phê bình thầy bạn Sinh viên thực MỤC LỤC PHẦN 1:XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN 1.1.CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.1Chọn hiệu suất hệ thống: .1 1.1.2Tính cơng suất cần thiết: .1 1.1.3.Xác định số vòng quay sơ động 1.1.4.Chọn động điện: .2 1.2 Phân bố tỷ số truyền .2 1.3 Bảng đặc tính 1.3.1 Phân phối công suất trục: 1.3.2 Tính số vịng quay trục .3 1.3.3 Tính mơmen xoắn trục .3 1.3.4 Bảng đặc tính .4 Phần 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1.1 Chọn loại xích 2.1.2 Thông số truyền .5 2.1.3 Kiểm nghiệm xích độ bền 2.1.4 Xác định thơng số đĩa xích 2.1.5 Xác định lực tác dụng lên trục 10 2.1.6 Bảng đặc tính truyền xích 10 2.2 Thiết kế truyền bánh 10 2.2.1 Cặp bánh trụ nghiêng cấp chậm 11 2.2.1.1 Chọn vật liệu 11 2.2.1.2 Xác định ứng suất cho phép .11 2.2.1.3 Xác định sơ khoảng cách trục .13 2.2.1.4 Xác định thông số ăn khớp 14 2.2.1.5 Kiểm nghiệng độ bền tiếp xúc .14 2.2.1.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 17 2.2.1.7 Kiểm nghiệng tải 19 2.2.1.8 Bảng thơng số kích thước truyền 19 2.2.2 Cặp bánh trụ nghiêng cấp nhanh 20 2.2.2.1 Chọn vật liệu 20 2.2.2.2 Xác định ứng suất cho phép .20 2.2.2.3 Xác định sơ khoảng cách trục: 22 2.2.2.4 Xác định thông số ăn khớp 23 2.2.2.5 Kiểm nghiệng độ bền tiếp xúc .23 2.2.2.6 Kiểm nghiệm độ bền uốn 25 2.2.2.7 Kiểm nghiệng tải 27 2.3 Thiết kế trục – chọn then 28 2.3.1 Chọn vật liệu xác định sơ đường kính trục 29 2.3.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điển đặt lực 30 2.3.2.1 Trục I 30 2.3.2.2 Trục III 30 2.3.2.3 Trục II 31 2.3.3 Phân tích lực tác dụng lên truyền 31 2.3.4 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính đoạn trục 32 2.3.4.1 Trục I 32 2.3.4.2 Trục II 34 2.3.4.3 Trục III 36 2.3.5 Chọn kiểm nghiệm then .38 2.3.6.Tính kiểm nghiệm độ bền trục 39 2.3.6.1 Độ bền mỏi 39 2.3.6.2 Độ bền tĩnh 44 2.4 Tính tốn nối trục .46 2.5 Tính tốn ổ lăn 47 2.5.1 Trục I 47 2.5.2 Trục II 49 2.5.3 Trục III .51 Phần 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ, DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 53 3.1 CHỌN THÂN MÁY 53 Yêu cầu .53 3.1.1.Xác định kích thước vỏ hộp .53 3.1 CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN KẾT CẤU VỎ HỘP .55 3.1.1.Chốt định vị 55 3.1.2.Nắp ổ 56 3.1.3.Cửa thăm 56 3.1.4.Nút thông 56 3.1.5.Nút tháo dầu .57 3.1.6.Que thăm dầu 57 3.1.7.Vít tách nắp thân hộp giảm tốc 57 3.1.8.Vịng móc 57 3.2.Các chi tiết phụ khác 58 3.2.1.Vòng phớt 58 3.2.2.Vòng chắn dầu 58 3.3Bảng tổng kết bulong .58 3.3.1.Dung sai ổ lăn 59 3.3.1.Lắp ghép bánh trục 59 3.3.2.Lắp ghép nắp ổ thân hộp 59 3.3.3.Lắp ghép vòng chắn dầu trục 59 3.3.4.Lắp chốt định vị 59 3.3.5.Lắp ghép then 59 KẾT LUẬN .62 TÀI LIỆU THAM KHẢO .63 PHẦN 1:XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống: -Hiệu suất truyền động: ¿❑kn ×❑x ×❑br ×❑br ×❑4ol Trong đó: kn =0,99 : hiệu suất khớp nối trục đàn hồi x = 0,97 : hiệu suất truyền xích ống lăn br1 =br2 = 0,96: hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng 1,2 ol = 0,99 : hiệu suất ổ lăn   = 0,99 ×0,97 × 0,962 ×0,994 =0.85 1.1.2 Tính cơng suất cần thiết: -Cơng suất tính tốn: Ptt =P max × √ T1 T ×t 1+ ×t T T =5× t 1+t ( ) ( ) √ T T () 0,8T T 39+31 ×39+ ( ) ×31 =4,584 kW -Cơng suất cần thiết: Pct = Ptđ 4,584 = =5,393 kW η 0,85 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động -Số vịng quay trục cơng tác:nlv =45vịng/phút -Chọn số tỉ số truyền hệ thống: u sb=uh ×u x =9 ×2,5=22,5 Với: uh =9 :tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ cấp (8÷40) u x =2,5 :tỷ số truyền truyền xích (2÷ 5) -Số vòng quay sơ động cơ: n sb=usb ×nlv = 45 × 22,5=1012 vòng/phút 1.1.4 Chọn động điện: -Động điện có thơng số cần thỏa mãn ¿ 5,393(kN ) ¿ 1012(vòng / phút ) { -Tra bảng P1.3 tài liệu (*) chọn động 4A132S6Y3: ¿ 5,5( kN ) ¿ 960( vòng/ phút ) { 1.2 Phân bố tỷ số truyền -Tỷ số truyền chung hệ dẫn động uch = nđc 960 = =21,33 nlv 45 -Tra bảng 3.1 trang 43 tài liệu (*) ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp đồng trục: uh =9 →u1 =u2=3(u1,u2 tỷ số truyền cấp nhanh, cấp chậm hộp giảm tốc) -Tỷ số truyền truyền xích: u x= u ch 21,33 = =2,37 uh 1.3 Bảng đặc tính 1.3.1 Phân phối cơng suất trục: P III= P II = P I= P max = =5,207 kW ηol ×❑x 0.99 × 0.97 PIII 5.207 = =5,479 kW ηol ×❑br 0.99× 0.96 P II 5,479 = =5,765 kW ηol ×❑br 0,99× 0,98 Pdc = PI 5,765 = =5,882 kW ηol ×❑kn 0,99 ×0,99 1.3.2 Tính số vịng quay trục n dc=nI =960( vòng/ phút) n II = n I 960 = =320(vòng / phút ) ubr n III = n II 320 = =106,67( vòng / phút) u br n IV = n IV 106,67 = =45(vịng/ phút) ux 2,37 1.3.3 Tính mơmen xoắn trục T dc =9,55 ×10 × T I =9,55 ×106 × Pdc 5,882 =9,55 × 10 × =58514 ( N mm ) n dc 960 PI 5,765 =9,55 × 106 × =57349 ( N mm ) nI 960 T II =9,55 ×10 × PII 5,479 =9,55 ×10 × =163514 ( N mm ) n II 320 T III =9,55 ×10 × P III 5,207 =9,55 ×106 × =466175 ( N mm ) nIII 106.67 T ct =9,55 ×106 × P =9,55 ×106 × =1061111 ( N mm ) nct 45 1.3.4 Bảng đặc tính Trục Động Thông số Công suất (kW) Tỷ số truyền u Số vịng quay 5,882 I II III Cơng tác 5,765 5,479 5,207 960 960 320 2.37 106,67 45 (vòng/phút) Momen xoắn (Nmm) 58514 57349 163514 466175 1061111 Phần 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1.1 Chọn loại xích -Cơng suất đĩa xích nhỏ truyền xích cơng suất trục III: P3=5,207 (kW), với số vịng quay đĩa xích nhỏ n3 =106,67 (vịng/phút).Vì số vịng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ nên ta chọn loại xích ống lăn 2.1.2 Thơng số truyền -Theo bảng (5.4) tài liệu (*), với u = 2,37, ta chọn số đĩa xích nhỏ z 1=25 Do đó, số đĩa xích lớn: z 2=u × z 1=2,37 × 25=59,25 ⇒lấy z 2=60 (< z max =120 ) -Theo công thức (5.3) tài liệu (*), cơng suất tính tốn: Pt = P III × K × K z × Kn 1,875 = 5,207 ×1,56 ×1 × =8,96 kW 1,7 Kd Trong đó: o P III=5,207 (kW) o Kz ¿ o Kn ¿ o Kd=7 :Xích dãy ,hệ số phân bố khơng tải trọng : công suất trục III z01 25 = =¿ z 25 : hệ số n01 200 = =¿ 1,875 n1 106.67 : hệ số vòng quay o K= K × K a × K dc × K d × K c × K bt =1× 1× 1×1.2 ×1 ×1.3=1,56 (cơng thức (5.4) tài liệu (*)) Với: K o =1: đường kính tâm xích làm với phương ngang góc < 600 K a =1: khoảng cách trục a = (30÷ 50) pc ❑ K dc =1: điều chỉnh đĩa xích K d =1,2: tải trọng động va đập nhẹ K c =1: làm việc 1ca/ngày K bt =1,3: môi trường có bụi, chất lượng bơi trơn II (đạt u cầu) -Theo bảng (5.5) tài liệu (*) với n01=200 (vòng/phút), ta chọn truyền xích dãy có bước xích pc = 25,4 mm thỏa điều kiện bền mòn: Pt ≤ [ P ] =11(kW ) -Đồng thời theo bảng (5.3) tài liệu (*), bước xích pc = 25,4 ≤ p max -Khong cỏch trc: (mm) a = (30ữ50)pc=40ì25,4 = 1016 mm