Thông tin tài liệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – TPHCM KHOA CƠ KHÍ Bộ Mơn Thiết Kế Máy ĐỒ ÁN THIẾT KẾ (ME3139) Đề số – Phương án 2 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phướ c Thắng MSSV: 2014536 Giảng viên hướ ng d ẫn: TS Lê Thanh Long Ký tên: Ngày hoàn thành: Ngày b ảo vệ: Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng – Năm 2023 Bảng số liệu phương án 2: Lực vòng băng tải F(N) Vận tốc băng tải v(m/s) Đường kính tang dẫn D(mm) Thời gian phục vụ L(năm) Số ngày làm/năm K ng (ngày) Số ca làm ngày (ca): t1 (giây): t2 (giây): T1: T , T2:0.6T MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 2 1.1. Chọn động điện 2 1.2. Tính tốn đặc tính truyền 3 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 6 2.1 Thông số đầu vào 6 2.2 Tính toán 6 2.3 Tính kiểm nghiệm xích độ bền 7 2.4 Tính tốn, kiểm nghiệm đĩa xích độ bền tiếp xúc 8 2.5 Bảng thông số truyền xích 10 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BÁNH RĂNG TRONG BỘ TRUYỀN HỘP GIẢM TỐC 11 3.1 Thông số đầu vào 11 3.2 Chọn vật liệu tính tốn 11 3.3 Tính tốn cấp nhanh 12 3.4 Tính toán cấp chậm 17 3.5 Kiểm nghiệm điều kiện bôi trơn ngâm dầu 22 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 24 4.1 Chọn vật liệu 24 4.2 Thông số đầu vào 24 4.3 Tính sơ đường kính trục 24 4.4 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 25 4.5 Các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục 26 4.6 Tính toán phản lực lên vẽ biểu đồ momen trục I 27 4.7 Tính toán phản lực lên vẽ biểu đồ moment trục 2 30 4.8 Tính toán phản lực lên vẽ biểu đồ moment trục 3 32 4.9 Điều kiện kiểm tra trục vừa thiết kế độ bền mỏi 36 4.10 Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm trục 37 4.11 Chọn lắp ghép 37 4.12 Tính kiểm nghiệm độ bền then 39 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHỌN Ổ 41 5.1 Chọn ổ trục I 41 5.2 Chọn ổ trục II 42 5.3 Chọn ổ trục III 43 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ 47 6.1 Vỏ hộp giảm tốc thiết kế 47 6.2 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp 48 CHƯƠNG 7: DUNG SAI LẮP GHÉP 51 7.1 Bảng dung sai lắp ghép bánh 51 51 7.2 Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn ( 7.3 Bảng dung sai lắp ghép then ( 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 mm m Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí. Mặt khác, cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng trong công đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trò quan trọng sống sản xuất.Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận thiếu.Đồ án thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật khí , giúp sinh viên có nhìn tổng quan về việc thiết kế khí.Hộp giảm tốc phận điển hình mà cơng việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ vẽ AutoCad, điều cần thiết với sinh viên khí. Em chân thành cảm ơn thầy TS.Lê Thanh Long, thầy cô bạn Khoa Cơ khí tận tình bảo giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, em rất mong nhận ý kiến từ quý thầy cô bạn 1 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ điện 1.1.1 Chọ n hiệu suấ t hệ thố ng Theo bảng 2.3 [1], ta ch ọn hiệu suất bộ truyền sau: Hiệu suất chung: Trong : = ấ ủ ộ ề í ℎ ă == 0,0,9959ệệ ấ ă = 0,97ệ ấủủặộ ổề ă ô = 0,97ệ ấ ủ ộ ê áℎ áℎ ă ụ = 0,98ệ ấ ố ụ đà ℎồ = 0.95.0.99.0,97.0,97.0,98 = = 0,841 1.1.2 Tính tốn cơng suất cần thiết = 1000 = 7500.10001,32 = 9,9 ∑ 30,6 24 đ = ∑ = = 9,9 1.55324 = 8,86 = đ = , = 10.54 , = 60000 = 60000..2401,32 = 105,04 ị/ℎú Cơng suất làm việc Vì tải trọng phân bố theo bậc Công suất cần thiết 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động cơ Số vịng quay trục cơng tác Tỉ số truyền chung hệ : uch = ux.uhgt 2 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế ÷÷ ÷ ÷ GVHD: TS Lê Thanh Long Trong đó, uhgt = 40: Tỉ số truyền hộp giảm tốc, theo bảng 2.4[1] ux = 5: Tỉ số truyền xích, theo bảng 2.4[1] Suy uch =16 200 ÷ { ≈đđ ≥ ≈3151, = 10,25ị/ℎú Số vịng quay sơ động động : (Công thức 2.18 tài liệu (1) trang 21) nsb = uch.nlv =(16 200) 105,04 =1680,64 21008 vòng/phút 1.1.4 Chọn động điện thông số động - Chọn động điện thỏa điều kiện - Ta chọn động cơ: Phụ lục bảng P1.3[1] Công Kiểu động cơ Vân Suất (kW) 4A132M2Y3 tốc quay(vg/ph) 11 2907 % cos 0,9 88 2,2 1,6 1.1.4 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền thực = = 105,290704 = 27,67 Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc u hgt= 10 Ta chọn tỉ số truyền cho cấp bánh thỏa mãn tiêu: khối lượng nhỏ nhất, momen quán tính thu gọn nhỏ thể tích bánh lớn nhúng dầu Dựa vào bảng 3.1 [1], ta chọn unhanh = 3,58, u cham = 2,79 Tỉ số truyền truyền xích: ux = = , = 2,767 1.2 Tính tốn đặc tính truyền 1.2.1 Cơng suất trục Công suất trục 3: 3 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế = . = 0, 95.9,09,99 = 10,53 = = 0, 10,97.503,99 = 10,96 = = 0, 10.97.906,99 = 11,41 = = 10,1,9481 = 11,64 = = 2907 ò/ℎú = = 23,90758 = 812 /ℎ = =291 2,81279 = 291 /ℎ = = 2,767 = 105 /ℎ GVHD: TS Lê Thanh Long Công suất trục 2: Công suất trục 1: Công suất trục động cơ: 1.2.2 Số vòng quay trục Số vòng quay tr ục 1: Số vòng quay trục 2: Số vịng quay trục 3: 1.2.3 Tính momen xoắn trục Tr ục III: = 9,55,10 = 9,55.10 12910,53 = 345572,16 = 9,55.10 = 9,55.10 18120,96 = 128901,48 Trục II: Trục I: 4 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long = 9,55.10 = 9,55.10 129071,41 = 37483,83 . = 9,55.10. = 9,55.10 105, 9,904 = 900085,68 đ = 9,55.10 đđ = 9,55.10 129071,64 = 38239,42 . Trục công tác: Trục động cơ 1.2.4 Bảng thông số Trục Thông Công Suất (kW) Động cơ (vg/ph) Momen xoắn (Nmm) 11,64 11,41 10,96 10,53 Tỉ số truyền Vận tốc quay 3,58 2907 2907 Công tác 9,9 2,79 812 2,77 291 105,04 38239,42 37483,83 128901,48 345572,16 900085,68 5 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Thơng số đầu vào Cơng suất: = 10,53 = 291 ò/ ℎú Tỉ số truyền: u = 2,767 Số vịng quay: 2.2 Tính tốn Xác định bước xích Chọn loại xích: Vì tỉ số vòng quay thấp, tải trọng va đập nhẹ ta chọn loại xích ống lăn = = = 2,8 = 70 ∆ = |,,−,| = 1,19 % < 4% = đ Dựa vào bảng 5.4 tải liệu [1], với u = 2,767, chọn số xích nhỏ = 25, số xích lớn = ux = 25.2,767 = 69,175 < = 120 Chọn Xác định xác tỉ số truyền truyền xích, , Sai lệch tỷ số truyền nhận được sai số chấp Xác định hệ số điều kiện sử dụng xích Trong đó: đ == 1,1 = =1:1 == 11 : : Hệ số tải trọng động ( tải trọng va đập nhẹ) : Hệ số xét đến ảnh hưởng khoảng cách trục hay chiều dài xích (chọn sơ a=40 ) Hệ số xét đến ảnh hưởng cách bố trí truyền (bộ truyền nằm ngang) : Hệ số xét đến ảnh hưởng khả điều chỉnh lực căng xích (trục điều chỉnh được) : Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn (bôi trơn liên tục) : Hệ số xét đến chế độ làm việc (làm việc ca) =1,2.1.1.1.1.1=1,2 Tính cơng suất tính tốn Trong đó: = ... ≤ : cơng suất tính tốn cơng suất tính tốn truyền dãy có bước xích (tra bảng 5.5 [1]) 6 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế BD, C D GVHD: TS Lê Thanh Long 38 2,3 5 2,44 2,39 1,86 2,54 1,96 4,84 16,45 30,1 6,5 3 40 2,3 6 2,44 2,41 1,86 2,54 1,96 3,59 19,33 40,6 5,53 3,52 3 55 2,5 1 2,97 2,5 21,9 6,73 5,18 7 52 2,4 8 2,97 2,47 2,28 3,07 3,17 - 2,28 3,07 3,17 5,49 15,89 18,92 0 ÷ 4,64 5,65 - Nhận xét : Tất hệ số an toàn lớn [s]=1.5 2,5, Thõa mãn điều kiện bền mỏi 4.12 Tính kiểm nghiệm độ bền then Với tiết diện dùng mối ghép then, ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép độ bền dập độ bền cắt = 2 ℎ2 ≤ = ≤ : = 0.8 ÷0.9 = 0.8 ÷0.91.2 ÷1.5 vói Tính chọn theo tiêu chuẩn ta có chiều dài then cho bảng 39 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long Ta có bảng kiểm nghiệm then sau: Bảng 4.3 : Bảng kiểm nghiệm then độ bền dmm bxh t T MPa MPa A 8×7 D, C 8×7 B,D 12× C 12× B 16× 10 D 16× 10 = 100 MPa = 20÷30MPa Tiết diện 26 30 4 37483,83 32,03 12,01 30 35 4 37483,83 23,80 8,92 38 45 5 64450,74 25,13 6,28 40 50 5 64450,74 21,48 5,37 55 70 6 345572,16 44,87 11.22 52 65 6 345572,16 51,12 12,78 Theo bảng 9.5[1] với tải trọng tĩnh, va đạo nhẹ, dạng lắp cố định: Suy ra, và Vậy tất mối ghép then đảm bảo yêu cầu độ bền dập độ bền cắt 40 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHỌN Ổ 5.1 Chọn ổ trên trục I Đường kính trục = 28 mm = 2907 , số vòng quay (vòng/phút) Tuổi thọ : thời gian làm việc hộp giảm tốc lớn nên ta chọn tuổi thọ ổ phù hợp Chọn thời gian làm việc ổ năm. Thời gian làm việc ổ năm thay lần = 9504 giờ) Ta chọn ổ bi đỡ dãy cỡ nặng theo phụ lục P2.7[1]: Bảng 5.1 : Thông số ổ chọn cho trục I Kí hiệu ổ dmm Dmm Bmm CkN kN 305 25 62 17 17,6 11,6 5.1.1 Phản lục ổ Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ : = = 596,69 338,27 = 685,9 N = = 916,69 338,27 = 977,11 N < Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ : Vì nên ta tính tốn chọn ổ cho ổ 5.1.2 Kiểm tra khả tải động ổ Tải trọng động quy ước: = X = 1, Y = V =1 = = 1.2 < 100∘: = ⇒ = = 1 × 1×977,110× 1×1.2 = 1172,53 N Ta có: (do và Vịng quay nên: Tải va đập nhẹ : cùng phương, ngược chiều, độ lớn nên ) Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ 5.1.3 Khả tải động 41 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Phước Thắng – 2014536 Đồ án Thiết Kế GVHD: TS Lê Thanh Long √ = × m = L ⇒= 6 0=10 ×× √= =60×1172,9504×2907 = 1657,68 10 < = 17,6kN 53× 1657, 68 = 13876,85 = = × = 0.6 ×977,11 = 586,27
Ngày đăng: 20/11/2023, 06:29
Xem thêm:
