Tinh toan dong hoc he dan dong co khi 1 224757

Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: Nguyễn Thị Quốc Dung Lời nói đầu Đất nớc ta đờng Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hớng XHCN ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng Các hệ thống máy móc ngày trở nên phổ biến tõng bíc thay thÕ søc lao ®éng cđa ngêi Để tạo đợc làm chủ máy móc nh đòi hỏi ngời phải tìm tòi nghiên cứu nhiều Là sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em thấy đợc tầm quan trọng ngành nghề kiến thức mà đợc tiếp thu từ thầy cô Việc thiết kế đồ án hoàn thành tập dài công việc quan trọng trình học tập, giúp cho sinh viên hiểu sâu , hiểu kỹ đúc kết đợc kiến thức môn học Môn học Chi tiết máy môn khoa học sở nghiên cứu phơng pháp tính toán thiết kế chi tiết máy có công dụng chung từ giúp sinh viên có kiến thức cấu tạo , nguyên lý hoạt động phơng pháp tính toán thiết kế chi tiết máy làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy, thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy công việc quan trọng cần thiết Đề tài thiết kế em đợc cô Nguyễn Thị Quốc Dung giao cho thiết kế trạm dẫn động xích tải Với kiến thức đà học sau thời gian nghiên cứu, học tập làm với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo , đóng góp trao đổi xây dựng bạn em đà hoàn thành đợc đồ án Song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc bảo thầy môn Nguyên Lý Chi Tiết Máy để đồ án em đợc hoàn thiện nh kiến thức môn học Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn đà tận tình giúp đỡ em đặc biệt cô giáo ThS Nguyễn Thị Quốc Dung Thái Nguyên , Ngày 20 tháng năm 2005 Sinh viên : Chu Văn Nghĩa Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K38ME Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: Nguyễn Thị Quốc Dung NHậN XéT CủA GIáO VIÊN Hớng Dẫn Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K38ME Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: Nguyễn Thị Quốc Dung PHần I Tính toán động học hệ dẫn động khí Chọn động điện : 1.1 Chọn kiểu loại động điện : Việc chọn loại động điện dùng cho hộp giảm tốc thật đơn giản song cần chọn loại động cho phù hợp nhÊt víi hép gi¶m tèc cđa chóng ta , phï hợp với điều kiện sản xuất , điều kiện kinh tế Dới vài loại động có mặt thị trờng : ã Động điện chiều : loại động có u điểm thay đổi trị số mômen vận tốc góc phạm vi rộng , đảm bảo khởi động êm , hÃm đảo chiều dễ dàng nhng chúng lại có nhợc điểm giá thành đắt , khó kiếm phải tăng thêm vốn đầu t để đặt thiết bị chỉnh lu , đợc dùng thiết bị vận chuyển ®iƯn , thang m¸y , m¸y trơc , c¸c thiÕt bị thí nghiệm ã Động điện xoay chiều : bao gồm loại : pha ba pha Động pha có công suất nhỏ phù hợp cho dụng cụ gia đình Trong công nghiệp sử dụng rộng rÃi động ba pha :đồng không đồng So với động ba pha không đồng , động ba pha đồng có u điểm hiệu suất cos cao , hệ số tải lớn nhng có nhợc điểm : thiết bị tơng đối phức tạp , giá thành cao phải có thiết bị phụ để khởi động động , chúng đợc dùng cho trờng hợp cần công suất lớn (100kw) , cần đảm bảo chặt chẽ trị số không đổi vận tốc góc Động ba pha không đồng gồm hai kiểu : rôto dây rôto lồng sóc Động ba pha không đồng rôto dây cho phép điều chỉnh vận tốc phạm vi nhỏ ( khoảng 5) , có dòng điện mở máy thấp nhng cos thấp ,giá thành đắt , vận hành phức tạp dùng thích hợp phạm vi hẹp để tìm vận tốc thích hợp dây chuyền công nghệ đà đợc lắp đặt Động ba pha không đồng rôto lồng sóc có u diểm kết cấu đơn giản , giá thành hạ , dễ bảo quản , trực tiếp vào lới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện song hiệu suất hệ số công suất thấp so với động ba pha đồng , không điều chỉnh đợc vận tốc Từ u , nhợc điểm với điều kiện hộp giảm tốc ta đợc dẫn thầy cô , em đà chọn Động ba pha không đồng rôto lồng sóc 1.2 Tính chọn công suất số vòng quay động cơ: Động đợc chọn phải có công suất định mức P đmđc số vòng quay đồng thoả mÃn điều kiện : Pđmđc Pctđc Trờng hợp tải không đổi : công suất tính toán công suất làm việc trục máy công tác đợc xác định theo công thức : Plv đc Pct = Trong : Pctđc công suất cần thiết trục động Plv công suất làm việc trục máy công tác : hiệu suất cđa hƯ thèng Plv= F t v 103 = =6 ( KW ) 1000 1000  = 1.2.3 với 1,2,3 hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Chọn theo bảng 2.3 : khớp nối k = truyền bánh trụ BR= 0,97 truyền xích X = 0,96 cặp ổ lăn Ô = 0,99 Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K38ME Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: Nguyễn Thị Quốc Dung =1.0,972.0,994.0,96 = 0,87 = 87% Vậy công suất cần thiết trục động : Pdc ct = =6,9 ( KW ) , 87 1.3 Chän sè vßng quay ®ång bé cđa ®éng c¬ : n®b Chän n®b phai thoả mÃn điều kiện : usb = n db u und : Tû sè trun nªn dïng nct ∑ nd Ta cã: und = (840).(1,55) = (12200) nct : sè vòng quay trục công tác Ta có : 3 60 10 v 60 10 nct = = =127 , 324( v/ ph) πDD ,14 300 Chọn số vòng quay đồng động nđb = 1500 (v/ph) tỷ số truyền sơ : n 1500 usb = db = =11 ,78∉ ( 12ữ200 ) nct 127 ,324 Không thỏa mÃn Vậy phải chọn nđb lớn Với nđb = 3000 (v/ph) Ta cã : n 3000 usb= db = =23 56∈ ( 12ữ200 ) nct 127 ,324 Thoả mÃn điều kiện 1.4 Chọn động cơ: Từ bảng P1.3 chọn loại động 4A112M2Y3 Với: Vận tốc quay (v/ph) Loại động Công suất Cos (kw) % Tmax/Tdn Tk/Tdn 4A112M2Y 2922 7.5 0.88 87.5 2.2 1.5 KiĨm tra ®iỊu kiện mở máy , điều kiện tải cho động cơ: a Kiểm tra điều kiện mở máy cho động : Khi khởi động , động cần sinh công suất mở máy đủ lớn thắng søc ú cđa hƯ thèng KiĨm tra ®iỊu kiƯn mở máy cho động theo công thức: dc dc Pmm ≥Pcbd (∗) Trong ®ã : P dc mm : công suất mở máy động dc mm TK = Kmm P®mdc = T dn P dc dm = 2.7,5 = 15 (kw) P Kmm : HÖ sè mở máy động P dc cbd : công suất cản ban đầu trục động dc dc P cbd = Kbd.P ct = 1,3.6,9 = 8,97 (kw) Vậy điều kiện (*) thoả mÃn b Kiểm tra điều kiện tải cho động : Với sơ đồ tải trọng không đổi không cần kiểm tra điều kiện tải cho động suốt trình làm việc tải trọng lớn đợc công suất cho phép II Phân phèi tû sè trun : Tû sè trun chung cđa toàn hệ thống : Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Líp K38ME 4 GVHD: Ngun ThÞ Qc Dung Thut minh đồ án môn học Chi tiết máy u n dc 2922 ∑ ¿= n =127 ,324 ≈22 ,949 ct Trong : nđc số vòng quay động nct số vòng quay trục công tác nct = 127,324 (v/ph) u∑ ¿=u u ¿ ng h Mà : ung : tỷ số truyền trun ngoµi hép uh : tû sè trun bé trun hép gi¶m tèc uh = u1.u2 u1 : tû sè truyÒn bé truyÒn cÊp nhanh u2 : tû sè truyÒn bé truyÒn cÊp chËm 2.1 Tû sè truyÒn truyền hộp : Với hệ dẫn động gồm hộp giảm tốc cấp bánh nối với truyền hộp : ung = (0,150,1)uh ung= √0,1 u∑ ¿ =√ 0,1 22 , 949=1 , 515 ¿ Mµ: u ¿ 22 ,949 ∑ ⇒u h= = =15 , 15 ¿ ung , 515 2.2 Tû sè trun cđa c¸c bé trun hộp giảm tốc: Vì hộp giảm tốc bánh ®ång trơc nªn : aw1 = aw2 u =u =√ u = 15 ,15=3 ,89 h √ Do chọn : III XáC ĐịNH CáC THÔNG Số TRÊN CáC TRụC : 3.1 Tốc độ quay trục : ndc Tốc độ quay trục I : nI = ukn nI Tèc ®é quay cđa trơc II : nII = u Tèc ®é quay cđa trơc III : nIII = = n®c = 2922 (v/ph) (v× ukn = 1) = 2922 ,89 = 751,157 (v/ph) nII 751 , 157 = u2 , 89 = 193,099 (v/ph) nIII 193 , 099 = ung 1, 515 Tốc độ quay trục IV (làm việc) : nIV = 3.2 Tính công suất danh nghĩa trục : Pi = Pi-1.i-1,i Công suất trục : = 127,324 (v/ph) dc PI = P ct K.Ô = 6,9 0,99 = 6,831 (kw) Công suất trục II : n PII = PI. br Ô = 6,831 0,97 0,99 = 6,56 (kw) Công suất trục III : c PIII = PII br Ô = 6,56 0,97 0,99 = 6,3 (kw) Công suất trục IV : PIV = PIII.X.Ô = 6,3 0,96 0,99 = (kw) 3.3 Tính mômen xoắn trục : Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K38ME Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy T = 9,55 106 GVHD: Ngun ThÞ Qc Dung Pi ni Trục động : Trục I : 6,9 T®c = 9,55 106 2922 = 22551,335 (N.mm) ,831 TI = 9,55 106 2922 = 22325,821 (N.mm) 6,56  Trôc II : TII = 9,55 106 751,157 = 83402,005 (N.mm) 6,3  Trôc III : TIII = 9,55 106 193,099 = 311575,927 (N.mm)  Trôc IV : TIV = 9,55 106 127,324 = 450032,987 (N.mm) 3.4 Lập bảng thông số làm việc: Tốc độ quay Tỷ số truyền Công suất Momen xoắn (v/ph) (kw) (N.mm) Trơc ®c 2922 Trơc I 2922 6,9 22551,335 6,831 22325,821 6,56 83402,005 6,3 311757,927 450032,987 3,89 Trôc II 751,157 3,89 Trôc III 193,099 Trôc IV 127,324 1,515 Trêng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K38ME Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy GVHD: Nguyễn Thị Quốc Dung Phần II A Thiết kế truyền Bánh I : THIếT Kế Bộ TRUYềN BáNH RĂNG cấp chậm 1.1 Chọn vật liệu : Đây hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nhỏ nên ta chọn vật liệu thép nhóm I có độ rắn HB NHo ; NFE > NFo Nªn ta chän : NHE = NHo ; NFE = NFo KHL = KFL = VËy ta cã øng suÊt cho phÐp : Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên Lớp K38ME Thuyết minh đồ án môn học Chi tiết máy 550 [ σ H ]=1,1 470 [ σ H ]=1,1 GVHD: Ngun ThÞ Qc Dung 1=500( MPa) 1=427,273( MPa) 432 [ σ F ]=1,75 1.1=246,8571( MPa) 360 [ σ F ]=1,75 1.1=205,714( MPa) Vì bánh trụ nghiªng nªn ta cã : øng st tiÕp xóc cho phÐp : [ σ H ]= [ σ H ]+ [ σ H ] = 500+427 , 273 =463 , 636( MPa ) 30 không cần dùng dịch chỉnh hiệu dịch chỉnh cải thiện chất lợng ăn khớp ã tính thông số khác: ã khoảng cách trục chia : a = aw = 140 mm m n Z3 1,5 37 = =57 ,2401(mm ) cos β , 9696 m Z 1,5 144 d 4= n = =222 ,7723 (mm) cos β , 9696 + §êng kÝnh chia : 2a 140 d w 3= w = =57 , 2375(mm ) ut +1 , 8919+1 + Đờng kính lăn : d w =u t d w =3 , 8919 57 , 2375=222, 7625(mm ) d 3= ã Đờng kính đỉnh : d a =d +2 mn =57 , 2401+2 1,5=60 , 2401(mm ) d a =d +2 mn =222 ,7723+2 1,5=225 , 7723(mm ) ã Đờng kính chân : ã d f =d −2,5 mn =57 , 2401−2,5 1,5=53 , 4901(mm ) d f =d −2,5 mn =222 ,7723−2,5 1,5=219 , 0223(mm) Gãc profin gèc ( gãc ¸p lùc ) :  = 200 d b =d cos α=57 ,2401 cos 200 =53 , 7881(mm) + §êng kÝnh c¬ së : d b =d cos α=222 , 7723 cos 200 =209 , 3375( mm ) tg α tg20 α t =arctg =arctg =20 ,57520 cos , 9696 + Góc profin : ( ( ) α tw =arccos ( ) a cosα t =20 , 57520 aw + Góc ăn khớp : Trờng Đại hoc KTCN Thái Nguyên ) Lớp K38ME 10 