Trường ĐH GTVT Bài tiểu luận Chi tiết máy đề 13 Phương án 1 Đồ án nguyên lý chi tiết máy là một trong những mẫu đồ án quan trọng đối với nhiều sinh viên chuyên ngành nguyên lý chi tiết máy. Để có thể thực hiện được những mẫu đồ án đúng chuẩn, thì bên cạnh kiến thức, sinh viên cũng cần phải trau dồi thêm nhiều kinh nghiệm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ MÔN THIÉT KẾ MÁY BÀI TIỂU LUẬN CHI TIẾT MÁY Đề số: XIII Phương án: Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS.Nguyễn Văn Vịnh Sinh viên thực hiện: Phạm Viết Tuấn Vinh Lớp: Kỹ thuật khí 62 Hà Nội,04/2023 I.Số liệu ban đầu - Lực vòng băng tải: F= 980 kg = 9800 N - Vận tốc băng tải: v= 0,58 m/s - Đường kính trong: D= 420 mm - Chiều rộng bánh tải: B= 400 mm - Thời gian phục vụ: L= năm - Sai số vận tốc cho phép: 5% - Chế độ làm việc: ngày ca, ca giờ, năm làm việc 280 ngày, tải trọng va đập nhẹ II.Tính tốn Chọn động cơ: a) Xác định công suất đặt trục động cơ: - Công suất đặt trục tang quay tính theo cơng thức: Pct = Pt η (theo cơng thức 2.8) Trong Pct : cơng suất cần thiết trục động cơ; kW Pt : công suất tính tốn trục cơng tác; kW Hiệu suất chung: η = η kn η3ol η br1 η br2 η đ (theo công thức 2.9) - Tra bảng 2.3 trang 19 (sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1) ta có: Hiệu suất khớp nối trục cố định : η kn = Hiệu suất cặp ổ lăn: η ol = 0,99 Hiệu suất truyền bánh (kín) η br1 = 0,97 Hiệu suất truyền bánh trụ (kín): η br2 = 0,97 Hiệu suất truyền đai thang: η đ = 0,95 - Vậy hiệu xuất chung hệ truyền động tính : η = η kn η3ol η br1 η br2 η đ = 0,993 0,97.0,97 0,95 = 0,867 - Khi động làm việc không tải công suất làm việc trục công tác: Từ công thức (2.10) (2.11) ta có: Pt = Plv = F.v 1000 = 9800.0,58 1000 = 5,684 kW Trong đó: Pt : cơng suất tính tốn; kW Plv : cơng suất làm việc trục máy công tác; kW - Do động làm việc có tải trọng thay đổi hình vẽ: Ảnh làm việc có tải Từ cơng thức (2.12),(2.13) ta có: Pt = Ptđ = √ = √ = √ Plv1 t1 + Plv2 t2 t1 +t2 Plv1 t1 + 0,6Plv2 t2 t1 +t2 5,6842 + 0,6.5,684 4+4 = 5,145 kW Trong đó: Plv1 , Plv2 cơng suất tương ứng thời gian t1 , t Suy công suất đặt trục động cơ: Pct = Pt η = 5,145 0,867 = 5,934 kW b) Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: - Theo cơng thức (2.16), số vịng quay trục máy công tác(trục tang quay): nlv = 60000.v π.D = 60000.0,58 π.420 = 26,387 vịng/phút - Theo cơng thức (2.18)và (2.15) số vòng quay sơ động cơ: nsb = nlv ut Trong nlv : số vịng quay trục máy cơng tác (trục tang quay) ; vịng/phút Theo (2.16): ut = uh ukn uđ : tỉ số truyền toàn hệ thống dẫn động - Tra bảng 2.4 trang 21 (sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1) ta chọn: Tỉ số truyền động hộp giảm tốc bánh trụ- côn cấp: uh = 14 Tỉ số truyền động khớp nối: ukn = 1; Tỉ số truyền động đai thang : uđ = Suy số vòng quay sơ động cơ: nsb = nlv ut = nlv uh ukn uđ = 26,387 14 = 1477,672 vòng/phút Vậy chọn số vòng quay sơ động nđb = 1500 vòng/phút c) Chọn động cơ: - Tra bảng phụ lục P1.1 trang 234, (sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động Pđc ≃ Pct = 5,934 kW Tmm khí- tập 1) với điều kiện{ TK nđb = 1500 ≥ = 1,3 Tdn T vòng/phút, ta chọn động K160S4, có bảng thơng số sau: Cơng Vận tốc Khối TK cosφ suất quay lượng η% Tdn (kW) (vòng/phút) (kg) K160S4 7,5 1450 87,5 0,86 2,2 94 Phân phối tỉ số truyền (TST) a) Xác định tỉ số truyền chung hệ dẫn động -Như chọn động ,có vân tốc quay động cơ: nđc = 1450 vòng/phút Tên động uc = nđc nlv = 1450 26,387 = 54,95 = ung utr Dựa vào hệ dẫn động cho bảng 2.4 trang 49 (sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1) chọn TST ngồi hộp là: ung = 3,15 Suy TST hộp: utr = uc ung = 54,95 3,15 ≃ 17,44 Trong đó: ung : tỉ số truyền truyền đai thang bên ngồi hộp giảm tốc utr : tích tỉ số truyền truyền bên hộp giảm tốc b)Phân phối TST - Phân phối TST utr = 17,44 cho cặp bánh côn (cấp nhanh) bánh trụ (cấp chậm) (ucon utru ): Với ucon : TST cặp bánh côn utru : TST cặp bánh trụ - Chọn: +) cK = 1,1 (theo nội dung mục 3.2.2 trang 45, sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1) +) Hệ số chiều rộng vành K be = 0,2 với điều kiện (ucon > 3), (theo nội dung mục 6.4.1 trang 112, sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1) +) Ѱbd2 = 1,2 (tra bảng 6.6 trang 97 sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1) +) [K 01 ]=[K 02 ] -Theo cơng thức 3.17 trang 45(sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1): 2,25.Ѱbd2 [K02 ] (1−Kbe ).Kbe [K02 ] λK = 2,25.1,2 = (1−0,2).0,2 = 16,875 Từ λK cK = 16,875 1,13 = 22,46 -Theo hình 3.21 trang 45(sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1), tìm ucon = 4,45 thỏa mãn điều kiện( ucon > 3) -Do TST cặp bánh trụ cấp chậm utru = uh utr = 17,44 4,45 ≃ 3,92 - Tính xác ung : uđ = ung = uc utr = 54,95 4,45.3,92 = 3,15 -Kiểm tra sai số cho phép tỉ số truyền Ta có: ut = uđ utru ucon = 3,15.3,92.4,45= 54,9486 Suy ∆u = uc − ut uc = 54,95− 54,9486 54,95 100% = 0,0054% < 0,4% (Thỏa mãn điều kiện sai số cho phép) Vậy tỉ số truyền chung hệ dẫn động: - TST chung uc = 54,95 - TST đai: uđ = 3,17 - TST hộp giảm tốc: utr = 17,44 Xác định công suất, mơmen số vịng quay trục - Dựa vào công suất làm việc sơ đồ hệ dẫn động (Theo mục 3.3 ý trang 49 sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập 1)có thể tính trị số của: 3.1 Cơng suất trục Ta có - Cơng suất làm việc trục máy công tác Plv = 5,684 kW Plv - Công suất làm việc trục 3: P3 = η kn η ol P3 - Công suất làm việc trục 2:P2 = -Công suất làm việc trục1:P1 = 5,684 η br η ol P2 η br η ol η đ = 1.0,99 = 5,741 kW 5,741 = 0,97.0,99 = 5,978 kW 5,978 = 0,97.0,99.0,95 =6,552 kW - Công suất làm việc trục động cơ: Pđc = P1 ηđ = 6,552 0,95 = 6,897 kW Trong đó: η kn , η br1 , η br2 ,η đ , η ol : hiệu suất khớp nối, bánh 1, bánh 2, tryền đai cặp ổ lăn 3.3.Vịng quay trục Ta có nđc = 1450 vòng/phút -Vòng quay trục 1: n1 = -Vòng quay trục 2: n2 = - Vòng quay trục 3: n3 = nđc uđ n1 1450 = ucon n2 utru = 457,4 vòng/phút 3,17 457,4 = 4,45 102,8 = - Vịng quay trục cơng tác nct = 3,92 n3 ukn = = 102,8 vòng/phút = 26,22 vịng/phút 26,22 = 26,22 vịng/phút Trong đó: ukn , ucon utru lườn lượt TST khớp nối cố định, TST cặp bánh côn (cấp nhanh) TST bánh trụ (cấp chậm) 3.3.Vịng mơmen xoắn trục Tđc = 9,55 106 Pđc nđc = 9,55 106 -Trục 1: T1 = 9,55 106 -Trục 2: T2 = 9,55 P1 n1 P 106 n2 6,897 1450 = 31155,41 N.mm = 9,55 106 = 9,55 6,552 457,4 5,978 106 102,8 = 136798,43 N.mm = 555349,22 N.mm -Trục 3:T3 = 9,55 106 P3 n3 = 9,55 106 -Trục công tác :Tct = 9,55.106 Plv nct 5,741 26,22 = 2091020,21 N.mm = 9,55 106 5,684 26,22 = 2070259,34 N.mm - Các thơng số tính tốn thể bảng sau: Trục Động Công tác Tông số TST u uđ = 3,17 ucon = 4,45 utru =3,96 P (kW) 6,897 6,552 5,978 5,741 n (vg/ph) 1450 457,4 102,8 26,22 T (N.mm) 31155,41 136798,43 555349,22 2091020,21 ukn =1 5,684 26,22 2070259,34 -Hết -