LÔØI NOÙI ÑAÀU CHÖÔNG 1 : CHOÏN ÑOÄNG CÔ ÑIEÄN VAØ PHAÂN PHOÁI TYÛ SOÁ TRUYEÀN 3 1.1 Xaùc ñònh ñoäng cô ñieän. 1.2 Phaân phoái tyû soá truyeàn. CHÖÔNG 2 : TÍNH TOAÙN BOÄ TRUYEÀN XÍCH 6 2.1 Choïn loaïi xích 2.2 Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa xích vaø boä truyeàn xích 2.3 Kieåm nghieäm ñoä beàn 2.4 Xaùc ñònh ñöôøng kính ñæa xích CHÖÔNG 3 : TÍNH TOAÙN BOÄ TRUYEÀN BAÙNH RAÊNG 9 3.1 Tính toaùn boä truyeàn baùnh raêng nghieâng caáp nhanh 3.2 Tính boä truyeàn caáp chaäm 3.3 Kieåm tra ñieàu kieän boâi trôn CHÖÔNG 4 : TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ TRUC VAØ THEN 20 4.1 Choïn vaät lieäu laøm truïc 4.2 Xaùc dinh ñöôøng kính truïc sô boä 4.3 Xaùc ñònh khoaûng caùch giöõa caùc goái ñô vaø dieåm ñaët löïc 4.4 Xaùc ñònh moment töông öùng vaø ñöôõng kính truïc taïi tieát dieän nguy hieåm 4.5 Choïn then 4.6 Kieåm tra then theo ñieàu kieän beàn daäp 4.7 Kieåm nghieäm truc veà ñoä beàn moûi CHÖÔNG 5 :CHOÏN OÅ LAÊN VAØ NOÁI TRUÏC 31 5.1 Thieát keá oå laên treân truïc 1 5.2 Thieát keá oå laên treân truïc 2 5.3 Thieát keá oå laên treân truïc 3 5.4 Choïn khôùp noái truïc CHÖÔNG 6 : THIEÁT KEÁ THAÂN MAÙY VAØ CAÙC CHI TIEÁT KHAÙC 36 6.1 Thieát keá voû hoäp 6.2 Caùc chi tieát phuï khaùc CHÖÔNG 7 : CHOÏN DAÀU BOÂI TRÔN VAØ BAÛNG DUNG SAI LAÉP GHEÙP 40 7.1 Choïn daàu boâi trôn 7.2 Dung sai vaø laép gheùp
SVTH : MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Xác định động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền CHƯƠNG : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích 2.2 Xác định thông số xích truyền xích 2.3 Kiểm nghiệm độ bền 2.4 Xác định đường kính đỉa xích CHƯƠNG : TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Tính toán truyền bánh nghiêng cấp nhanh 3.2 Tính truyền cấp chậm 3.3 Kiểm tra điều kiện bôi trơn CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRUC VÀ THEN 20 4.1 Chọn vật liệu làm trục 4.2 Xác dinh đường kính trục sơ 4.3 Xác định khoảng cách gối diểm đặt lực 4.4 Xác định moment tương ứng đưỡng kính trục tiết diện nguy hiểm 4.5 Chọn then 4.6 Kiểm tra then theo điều kiện bền dập 4.7 Kiểm nghiệm truc độ bền mỏi CHƯƠNG :CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC 31 5.1 Thiết kế ổ lăn trục 5.2 Thiết kế ổ lăn trục 5.3 Thiết kế ổ lăn trục 5.4 Chọn khớp nối trục CHƯƠNG : THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 36 6.1 Thiết kế vỏ hộp 6.2 Các chi tiết phụ khác CHƯƠNG : CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 40 7.1 Chọn dầu bôi trơn 7.2 Dung sai lắp ghép TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NÓI ĐẦU SVTH : Máy móc thiết bị thíu nhà máy sản xuất Máy móc tổ hợp từ hay nhiều cụm chi tiết lại, cụm thực hay nhiều chức Các cụm chi tiết tạo thành từ nhiều chi tiết : trục, ổ lăn, then… Do việc hiểu rõ chi tiết thiết kế chọn chi tiết việc làm quan trọng cần thiết Dưới góc nhìn đó, đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí đồ án quan trọng chương trình tạo Đòi hỏi cần nắm vững kiến thức môn học trước : Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ kỹ Thuật, Vẽ Cơ Khí, Sức Bền Vật Liệu, ……biết cách giải số vần dề cụ thể kỹ thuật Với tinh thần trên, em cố gắng vận dụng kiến thức thiết kế để hoàn thành đồ án cách tốt Tuy nhiên lần đầu bước vào lónh vực thiết kế nên bỡ ngỡ, chắn có thíu xót điều chưa hộp lý thết kế Kính mong thấy hướng dẫn thêm dể em học tập nhiều rút kinh nghiệm thực tế đồ án trình làm sau Em xin chân thàn cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy BÙI TRỌNG HIẾU thầy môn thiết kế máy dể em hoàn thành đồ án Cuối lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân toàn thể bạn bề, người động viên tinh thần giúp em hoàn thành đồ án Sinh viên thực Chương SVTH : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN : Công suất làm việc : Fxv 3000 x1,2 Plv 3,6 KW 1000 1000 Công suất tương đương : T 1 Ti t i KW 12 x36 0,8 x30 Ptd Px 3,6 x 3,29 36 30 ti Ta có Pt Ptd Hiệu suất truyền : k br ol x 1x0,97 x0,99 x0,93 0,832 Với: ηx =0.93hiệu suất cửa xích tải Ηbr=0.97: hiệu suất truyền động bánh Ηol =0.995: hiệu suất ổ lăn Ηk =1 hiệu suất khớp nối Công suất trục động : Pct Plv 3,957 KW Số vòng quay trục công tác nlv 60000.v 60000 x1,2 45,84 vg/ph D 500 Từ bảng 2.4 [1] u Chọn u h x 12 2,3 n dc uch = 12x2.3 = 27,6 = n lv ndcsb =27,6x45,84 = 1265 vg/ph Động chọn phải thỏa mãn điều kiện Pdc n db Pct n sb Tra bảng P1.3 [1] chọn động diện : Ký hiệu 4A100L4Y3 Công suất Pdc = Kw Số vòng quay ndc = 1420 vg/ph 1.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Tỷ số truyền chung hệ thống : u ch SVTH : n dc 1420 30,98 nlv 45,84 Theo bảng 3.1 [1] uh = 12 với ux u1 4,32 u 2,78 u ch 30,98 2,58 uh 12 Ta có số vòng quay trục: n1 = ndc 1420 vòng/phút n 1420 n 328,7 n2 = u 4,32 328,7 vòng/phút n3 = u 2.78 118,2 vòng/phút Công suất trục: P lv P3 = n 3,575 KW ol x P 3,575 P 3,723 P2 = n 0.99.0,97 3,723KW ol br P1 = n 0.99.0,97 3,877 KW ol br Mômen xoắn trục: P 3,877 P 3,723 P 3,575 6 T1 = 9,55.10 n 9,55.10 1420 26074,2 Nmm 6 T2 = 9,55.10 n 9,55.10 328,7 108167,5 Nmm 6 T3 = 9,55.10 n 9,55.10 118,2 288843Nmm P 6 dc Tñc = 9,55.10 n 9,55.10 1420 26901Nmm dc Độn Trục g Thông số Tỉ số truyền Côngsuất P(KW) Số vòng quay 1420 SVTH : 3,877 1420 4,32 3,723 328,7 2,78 2,58 3,575 118,2 n(vg/ph) Moâmen 26901 26074,2 108167,5 288843 T(N/mm) Chương TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 CHỌN LOẠI XÍCH Vì tải trọng nhỏ , vận tốc thấp , dùng xích ống lăn 2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA XÍCH VÀ BÔ TRUYỀN Theo bảng 5.4 ,với ux= 2.58 , chọn số đóa nhỏ Z1=25 , số đóa lớn Z2 = ux* Z = 25*2.58 = 64,5 Số đỉa lớn Z2 = 65 < Zmax = 120 Theo công thức (5.3),công suất tính toán Pt = P kzknk Trong với Z1=25, Z01=25 SVTH : Kz=Z01/ Z1= 25/ 26 = n01= 200(v/p) , n1=118.2 (v/p) Kn= n01/ n1 = 200 / 118,2 = 1,69 Theo công thức 5(5.4)và bảng 5.6 Ta có : k = ko ka kđc kđ kc kbt Với ko=1 ( đường tâm đóa xích với phương làm ngang góc nhỏ 400) Ka=1 ( chọn a=40p) Kđc= ( điều chỉnh đóa xích) Kd =1,3 ( tải trọng va đập nhẹ) Kc = 1.25( làm việc ca) Kbt =1.5(môi trương làm vịêc có bụi ,chất lượng bôi trơn định kỳ) Như : Pt = 1*1*1*1.25*1.3*1,5*1*1,69 = 12,75 k x 1,7 Chọn xích dãy x = 12,75 Như Pt 1,7 7,5Kw Theo bảng 5.5 , với n01= 200 (v/p) , chọn xích dãy có bước xích P=25,4 mm thoã mãn điều bền mòn Pt < P = 11 Kw Đồng thời theo bảng 5.8 , P < P max Khoảng cách trục a = 40P = 40* 25,4 = 1016( mm ) Theo coâng thức ( 5.12 ) số mắc xích X = 2a/ p + ( Z1 + Z2 ) / + ( Z2 – Z1 )2 p /(4 2a) 65 25 x 25,4 126.01 x1016 0,5 x 25 65 = 25,4 4 x1016 Lấy số mắc xích chẫn X = 126 mm Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 [ X c 0.5( Z Z )]2 2[( Z Z ) / ] } a = 0,25p {XC – 0.5( Z1 + Z2) + =1015,8 mm Để xích không chịu lực căng lớn , giảm a lượng ∆a=0.003.a= 3,045 mm, a = 1012mm Số lần va đập cuả xích :Theo (5.14) i = z1n1/ 15x = 25.118,2/ 15.126 = 1,56 (laàn) < i =30 2.3 TÍNH KIỂM NGHIỆM XÍCH VỀ ĐỘ BỀN Theo (5.15) ; S = Q/ ( kñFt + F0 + FV ) Theo bảng 5.2, tải trọng phá huỷ Q = 113400 N khối lượng mét xích q=5 kg kđ =1,7 (tải trọng mở máy hai lần tải danh nghóa) V = Z1t n1/60000 = 25.25,4.118,2/60000 = 1,25 m/s Ft = 1000N/V= 1000.3,575/1,25 =2858 N Lục căng ly tâm Fv = q.v2=5.1,252 = 7,8125 N Lực căng trọng lượng nhánh xích sinh SVTH : F0 = 9.81kfqa = 198,6 N Trong kf = ( truyền nghiêng góc < 400) ; Do : S= 22700/ (1,7.777 + 92,16 +24,84) = 15.79 Theo bảng 5.10 với n1=200 v/p , S = 8,2 113400 Vaäy S 1,7 x 2858 198,6 7,8125 23,39 S >[S] truyền đảm bảo đủ bền 2.4 ĐƯỜNG KÍNH ĐĨA XÍCH Theo công thức (5.17) bảng 13.4 đường kính vòng chia đóa nhỏ, đóa lớn d = p/ sin( / Z1 ) = 25,4/ sin( / 25 ) = 202,66 mm d2 = p/sin( / Z ) = 25,4/ sin( / 65 ) = 525,7 mm da1= p[0.5 + cotg( /z1)] = 15.875[0.5 + cotg( / 25 ) = 213,76 mm df1= d1 – 2r =186,6 mm với : r =0.5025d1+0.05 =8,0297 mm với d1=15,88 (xem bảng 5.2) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đóa xích theo công thức (5.18) H = 0.47 K r Ft K d Fvd E / Ak d H Trong : Z = 25 ; E=2,1.105 Mpa ; A=306 mm2 (bảng 5.12) H : ứng suất tiếp xúc cho phép (Mpa) Fvđ : lực va đâïp m dãy xích (N ); tính theo công thức ; m=2 Fvđ =13.10-7 n1p3m = 13.10-7.118,2 25,4 3.2=5,03N Kd : hệ số phân bố không đong tải trọng cho dãy , Kd=1 Kđ : hệ số tải trọng đôïng , kđ = Kr : hệ số kể đén ảnh hưởng số đóa xích , phụ thuộc vào Z K r = 0.42 Ft : lực vòng (N) , Ft = 5500 (N) H = 0.47 0,42 x 2858 x1,3 x 2,1.10 486 MPa 306 Như dùng thép 45 cải thiện độ rắn HB210 đạt ứng suất cho phép H 600 MPa Vậy H < [ H ] nên đảm bảo dộ bền Lực tác dụng lên trục Fr k x k t 1,25 x 2858 3286,7 N SVTH : Chương BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 BỘ TRYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH: 3.1.1 Chọn vật liệu: Bánh nhỏ: Thép thường hoa ùC45 cải thiện có đạt độ rắn 241 285HB,cơ tính σb1=850Mpa;σch1=580MPa Bánh lớn: Thép thường hoá C45 cải thiện đạt độ rắn 192…240 HB có tính: σb2=750 MPa; σch2=450 Mpa Chọn vật liệu sau : Bánh nhỏ: Thép 45 cải thiện đạt độ cứng HB250 b1 =850MPa ch1 =580MPa Bánh lớn: Thép 45 cải thiện đạt độ cứng HB230 b2 =850MPa ch2 =580MPa 3.1.2 SVTH : Xác định ứng suất uốn ứng suất tiếp cho phép: H = Hlím Với K HL SH H0 lim =2.HB1 +70 =2.250+70 =570 MPa H0 lim =2.HB2 + 70 =2.230+ 70 =530MPa F0 lim1 = 1,8.HB1 = 1,8.250 =450Mpa F0 lim = 1,8 HB2 =1,8.230 =414Mpa Tra bảng 6.2 (thiết kế hệ thống truyền động khí [1] ) ta có S H = 1,1 Bộ truyền coi chịu trải trọng tónh Số chu kỳ làm việc sở: NHO =30.HB2,4 Từ ta có :NHO1=30.2502,4 =17.106 (chu kỳ) NNO2 =30.2302,4 =14.106 (chu kyø) Theo 6.7 [1] N HE T 60.c. i Tmax ni t i Chu kỳ làm việc tương đương : 13 x36 0,8 x30 N HE1 60 x1420. x300 x8 1.13.10 chu kyø 30 36 30 36 N HE 0,26.10 chu kỳ Trong : Bộ truyền làm việc năm năm làm việc 300 t =16800 h n1 =1420 vòng/phút Số lần ăn khớp vòng quay c = Vì NHE1 > NHO1 nên KHL1 = NHE2 > NHO2 neân KHL1 = Theo 6.1a [ H ] Hlin xK HL SH [ H ]1 518,2 MPa [ H ] 481,8MPa Theo 6.7 [1] N HE SVTH : T 60.c. i Tmax ni t i 10