Đồ án môn học chi tiết máy

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học chi tiết máy với nội dung thiết kế hệ thống dẫn động khí, cụ thể thiết kế hệ thống dẫn động xích tải, với hộp giảm tốc cấp bánh trụ nghiêng với yêu cầu vận tốc, lực đặc trưng khác Đồ án môn học chi tiết máy với bước đầu làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy lĩnh vực khí nhằm nâng cao kỹ tính tốn, hiểu sâu kiến thức học Nội dung công việc thực là: Tính tốn chọn động cho hệ dẫn động xích tải Tính tốn truyền truyền Thiết kế trục chọn ổ lăn Tính tốn vỏ hộp chi tiết khác Tính tốn bơi trơn Đồ án mơn học chi tiết máy tài liệu dùng để chế tạo hệ thống dẫn động khí, khơng phải phương án tối ưu thiết kế hệ thống dẫn động băng tải hạn chế hiểu biết kinh nghiệm thực tế GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -1- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU I Tính tốn động học 1.1.Chọn động 1.2.Phân phối tỷ số truyền 1.3.Tính thơng số trục 1.4.Bảng kết tính tốn II Thiết kế truyền xích (bộ truyền ngồi) 2.1 Chọn số đĩa xích 2.2 Xác định bước xích .7 2.3 Xác định khoảng cách trục số mắt xích 2.4 Kiểm nghiệm xích theo hệ số an toàn 2.5 Đường kính vịng chia đĩa xích 2.6 Kiểm nghiệm bền theo ứng suất tiếp xúc 2.7 Lực tác dụng lên trục bánh chủ động 11 2.8 Bảng số liệu tính tốn 11 III Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng (bộ truyền trong) .12 3.1.Chọn vật liệu bánh 12 3.2.Xác định ứng suất cho phép 12 3.3.Xác định sơ khoảng cách trục 15 3.4.Xác định thông số ăn khớp 16 3.5.Xác định hệ số số thông số động học .17 3.6.Kiểm nghiệm truyền bánh 18 3.7.Một vài thơng số hình học cặp bánh 21 3.8.Bảng tổng kết thông số truyền bánh 21 IV Thiết kế trục, chọn ổ, then, khớp nối 23 4.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 23 4.2 Chọn nối trục 23 GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -2- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 4.3 Thiết kế trục 25 4.4 Kiểm nghiệm then 39 4.5 Tính chọn ổ lăn 41 V Tính kết cấu cho vỏ hộp chi tiết .47 5.1 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc 47 5.2 Bôi trơn hộp giảm tốc .51 5.3 Bôi trơn ổ lăn 51 VI Cấp xác, lắp ghép bảng dung sai 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -3- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY I Tính tốn động học 1.1 Chọn động * Công suất yêu cầu động cơ: Công suất danh nghĩa: Pdn = F.v 730.4,53 = = 3,3 kW 1000 1000 Tải không thuộc loại thay đổi ngắn hạn nên: β=1 Công suất tính tốn trục máy cơng tác là: Pct = Pdn*β = 3,3*1 = 3,3 kWβ = 3,3*β = 3,3*1 = 3,3 kW1 = 3,3 kW Ta tra bảng 2.3 có hiệu xuất chi tiết: Hiệu suất truyền xích : ηx = 0, 97 Hiệu suất bánh trụ nghiêng: ηbr =0,97 (bộ bánh sử dụng hộp số nên che kín bôi trơn đầy đủ) Hiệu suất khớp nối đàn hồi: ηkn =1 Hiệu suất cặp ổ lăn: ηOL = 0,99 (ta có cặp ổ lăn) Hiệu suất truyền động: η = ηx η.br η3OL ηkn = 0,97.0,97.0,993.1 = 0,913 Công suất yêu cầu động cơ: Pyc = Pt 3,3 = = 3,62 0,913 0,913 kW * Xác định sơ số vòng quay động động cơ: Số vịng quay trục cơng tác: n ct = 60000.v 60000.4,53 = = 136  v / ph  z.t 16.125 Căn vào bảng 2.4 ta chọn sơ tỷ số truyền truyền sau: - Của truyền xích tải là: ux = 2,5 - Của truyền bánh trụ: ubr = Ta có tỷ số truyền sơ hệ dẫn động là: u = ux ubr = 2,5.4=10 GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -4- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Số vòng quay sơ trục động là: nsb= 136 x 10 = 1360 (v/ph) Chọn số vòng quay động động n db = 1500 (v/ph) động có cặp cực 2P = Tra bảng P1.1 ta chọn động sau: 1.2 Kiểu động cơ: DK51 - Công suất: Pdc = 4,5 kW Vận tốc quay: ndb = 1440 v/ph Khối lượng: m =84 kg Phân phối tỷ số truyền Trên sở số vòng quay thực động chọn số vòng quay yêu cầu trục cơng tác tính lại tỉ số truyền chung, phân phối cho truyền truyền Ta có tỷ số truyền chung hệ là: n db 1440 = = 10,6 n 136 u = ux.ubr= lv Theo bảng 2.4 ta chọn tỷ số truyền truyền bánh là: ubr= Từ suy tỷ số truyền truyền xích tải là: u 10,6 = = 2,65 u ux = br 1.3 Tính thơng số trục Cơng suất trục Công suất trục công tác: Pct = 3,3 kW tính Cơng suất trục hộp giảm tốc: PII = Pct/ η η OL x = 3,3 /(0,99.0.97) = 3,44 kW Công suất trục hộp giảm tốc: GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -5- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PI = PII/ (η *β = 3,3*1 = 3,3 kWη ) r OL = 3,44/(0,97.0,99) = 3,58 kW Công suất trục động cơ: Pdc = PI/( η η OL k ) = 3,58 /(0,99.1) = 3,62 kW Số vòng quay ndc = 1440 v/ph Tốc độ trục hộp giảm tốc: nI = ndc = 1440 (v/ph) Tốc độ trục hộp giảm tốc: nII = nI/4= 1440/4 = 360 (v/ph) Tốc độ trục quay làm việc: nlv = nct = nII/2,65= 288/2,65 = 136 (v/ph) Mômen xoắn Tdc = 9,55.106.Pdc / ndc = 9,55.106.3,62 / 1440 = 24022 Nmm TI = 9,55.106.PI / nI = 9,55.106.3,58 / 1440 = 23782 Nmm TII = 9,55.106.PII / nII = 9,55.106.3,44 / 360 = 91351 Nmm Tct = 9,55.106.Pct / nct = 9,55.106.3,3 / 136 = 232383 Nmm 1.4 Bảng kết tính tốn Trục Thơng số Tỷ số truyền u Động I ukn = II ubr = Cơng tác ux= 2,65 Số vịng quay n, v/ph 1440 1440 360 136 Công suất P, kW 3,62 3,58 3,44 3,3 24022 23782 91351 232383 Mômen xoắn T, Nmm II Thiết kế truyền xích (bộ truyền ngồi) GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -6- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 2.1 Chọn số đĩa xích - Với tỷ số truyền ta chọn số đĩa xích nhỏ z1 25 - Từ số đĩa xích nhỏ ta chọn số đĩa xích lớn: z = u x z1 = 2,65*β = 3,3*1 = 3,3 kW25= 66,22 < z max =120 Chọn z2 = 67 2.2 Xác định bước xích - Cơng suất tính tốn Pt =P1.k.k z k n   P1 =PII = 3,44 kW  z 01 25 = =1 k z = z 27   n 400 = 1,11 k n = 01 = n1 360  Với thông số: k=k k a k dc k bt k d k c =2,44 Với k0 1 (đường nối tâm hai đĩa xích trùng với phương nằm ngang) ka 1 (chọn khoảng cách trục a = 35.p) kdc 1, 25 (vị trí trục không điều chỉnh được) kd 1, (tải trọng tĩnh, làm việc va dập nhẹ) kbt 1,3 (làm việc mơi trường có bụi, bơi trơn đạt u cầu) kc 1, 25 (làm việc ca) → Pt =P1.k.k z k n = 3,44.2,44.1.1,11=9,33[s]=9,3 k d Ft +Fo +Fv 1,7.903,84+137+37,7 2.5 Đường kính vịng chia đĩa xích d1 = d2 = p sin π z1 p sin π z2 = = 25, = 203 mm π sin 25 25, = 542 mm π sin 67 2.6 Kiểm nghiệm bền theo ứng suất tiếp xúc a Ứng với đĩa chủ động GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 -9- ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  H 0, 47 Với: kr1.( Ft1.K d  Fvd1 ).E [ H ] A.kd kr1 0, (với số z =25) K d 1, kd 1 Ft1 = 903,84 N Fvd1 =13.10-7 n1.p3 m=13.10-7 360.25,43.1=7,67N E 2,1.105 MPa A = 180 mm [σ H ] = 600 MPa (đĩa xích làm từ thép 45 cải thiện đạt độ cứng HB210) → 0, 4.(903,84*β = 3,3*1 = 3,3 kW1,  7, 67).2,1.105  H 0, 47 333,88MPa  [ H ]=550MPa 180.1 b Ứng với đĩa bị động  H 0, 47 Với: kr ( Ft K d  Fvd ).E [ H ] A.kd kr 0, 22 K d 1, kd 1 1000 P2 Ft  941, N v Fvd2 =13.10-7 n p3 m=13.10-7 136.25,43.1=2,89N E 2,1.105 MPa GV hướng dẫn: PHẠM HỒNG PHÚC SV thực hiện: NGUYỄN VIẾT DŨNG_MÁY LẠNH 1A_K50 - 10 -