Báo cáo thực tập đồ án chi tiết máy

Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương   TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ====o0o==== BÁO CÁO THỰC TẬP Họ tên: GVHD: Trần Dương – CDCCDCDT66A 00 –Văn DDT - 20201 ThS Phạm Tuấn Long Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Phần1: Tính tốn động học I- chọn động Chọn động cơng việc q trình tính tốn thiết kế chi tiết máy Việc chọn động phù hợp có ảnh hưởng nhiều đến cơng việc sau Đặc biệt vẽ chi tiết 1* Chọn động điện chiều a ⟩Xác định công suất đặt trục động : Pđc *Điều kiện để chọn cơng suất động là: Pđc>Pyc Trong Pyc=Ptd= Pct∗β η với Pct công suất trục công tác *Do truyền có tải đối xứng sử dụng truyền xích nên ta có Pct= 2∗F∗v 1000∗η vận tốc băng tải v=0.3 m/s Vậy Pct= , 9∗1000∗0.3 1000∗0.841 =3.14 kw *Hiệu suất truyền động n η=∏ ηi=η❑ ot ∗ηbr ∗ηol ∗ηbr ∗ηk i=1 Với η ot hiệu suất ổ trượt η ol hiệu suất ổ lăn ηd hiệu suất truyền xích k br hiệu suất khớp nối hiệu suất bánh Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương bảng Số lượng 1 1 Hiệu suất ηot ηol ηd ηk ηbr Giá trị 0.98 0.99 0.95 0.99 0.97 Vậy ta có: η = 0.98*0.993*0.972*0.99*0.95 = 0.841 b ⟩ Xác định tốc đồng động cơ: nđc ta có nsb=nct*usb *Xác định nct số vịng quay trục cơng tác nct= Trong nct= 60000∗v ∏∗D v: vận tốc tải v=0.3 m/s D: đường kính tang tải D=350 mm 60000∗0.3 =18.5 v/ph 3.14∗310 *Chọn tỉ số truyền sơ usb Ut=Uh*Ud Ut tỉ số truyền sơ Do truyền truyền xích nên ta chọn ud=4 Chọn sơ tỉ số truyền hộp uh=20 Vậy Ut=4*20=80 Khi ta có nsb=nct*usbhệ=18.5*80=1480 v/ph 2*** ĐIỀU KIỆN ĐỂ CHỌN ĐỘNG CƠ LÀ *Pđc >Pyc *nđb≈ nsb *Tk/Tdn >Tmm/T1=1.5 Dựa vào bảng P1-3 trang 236 sách “ tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí” tập (TK1) Ta chọn loại động có nđb=1500 v/ph bảng Kí hiệu động Cơng suất động (kw) Số vòng quay động (v/ph) Tỷ số DK 51 -4 4.5 kw 1440 v/ph Tk/Tdn=2.0 Do Pđc>Pyc & Tk/Tdn>Tmm/T1=1.5 Nên động DK 51-4 thoả mãn yêu cầu Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy II- Trần Văn Dương Phân phối tỷ số truyền 1* Xác định tỷ số truyền chung Ut= nđc/nlv = 1440 =77.8 18.5 lại có uch=uh*ung chọn trước tỷ số truyền truyền xích 77.8 suy tỷ số truyền uh= =19.45 Ut 77.8 =3.9 ta tính lại Ud= = 6.07∗3.29 U 1∗U Ta có: Cơng suất trục động Plv= ung=3 P∗v 8.9∗1000∗0.3 = =¿ 2.67 kw 1000 1000 P lv 2.67 = =2.75 kw ηot ∗ηk 0.98∗0.99 P3 2.75 = =¿2.86 k w Công suất trục II :P2= ηol∗ηbr 0.99∗0.97 P2 2.86 = =¿2.98 kw Công suất trục I :P1= ηol∗ηbr 0.99∗0.97 Công suất trục III :P3= *Tính số vịng quay trục Ta có : Số vòng quay trục động là:nđc =1440 v/ph ndc 1440 = =369.23 v/ph Ud 3.9 n1 369.2 =¿ 60.82 v/ph Số vòng quay trục II là: n2= = u1 6.07 n2 60.82 =¿18.48 v/ph Số vòng quay trục III :n3= = u2 3.29 Số vòng quay trục I là: n1= *Tính mơmen xoắn trục Ta có: Trên trục động cơ: ' P dc ∗4.5 =29843.75 N.mm Tđc=9.55*10 * =9.55∗1 ndc 1440 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương P1 ∗2.98 =9.55∗1 =77076.61 N.mm n1 369.23 P2 ∗2.86 =449079.25 N.mm Trên trục II là: T2=9.55*106* =9.55∗1 n2 60.82 P3 ∗2.75 =1421130.95N.mm Trên trục III là: T3=9.55*106* =9.55∗1 n3 18.48 Trên trục I là: T1=9.55*106* trục trục đc thông số tỷ số truyền Cơng suất P kw số vịng n v/ph Momen xoắn T N.mm Trục I 3.9 Trục II 6.07 Trục III 3.29 4.5 2.98 2.86 2.75 1440 369.23 60.82 18.48 29843.75 77076.61 449079.25 1421130.95 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Thông số yêu cầu: ¿ Chọn loại đai tiết diện đai: Chọn loại đai thang: Thường ( bt bt ≈ , 4): hay sử dụng h Hẹp ( h ≈ ,05 ÷ ,1): hay sử dụng bt ≈ 2÷ , 5) h P=4.5(kW ) 4.1 ĐT [I ] Tra đồ thị 59 với thông số n1=1440(v / ph)ta chọn chi tiết Rộng ( đai Ƃ Chọn đường kính hai bánh đai: { 4.13 Chọn d1 = 140(mm) theo tiêu chuẩn cho bảng B 59 [I ] Kiểm tra vận tốc đai: v= { π d n1 π 140 1440 = =10 ,5 (m/s)< v max = 25 (m/s ):đai thang thường 60000 60000 40(m/ s): đaithang hẹp , => thỏa mãn, sai giảm d1 tính lại d 2= d1 u =4 140 ( 1−0 , 02 )=571 mm (1−ε ) Lấy d2 = 560 mm Tỉ số truyền thực tế ut = d2 560 = =4 0816 d (1−ε) 140(1−0 ,02) 4.0816−4 100=( ( u −u ) 100=2 % u ) u= t Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Chọn sơ a: Theo bảng 4.14 chọn sơ a = d2 = 560 mm Theo bảng 4.13 với h = 10,5 có 406,5  a  1440 Chiều dài dây đai l=2 a+ ,5 π ( d +d ) + ( d 2−d ) =¿ 4a ( 560−140 )2 ¿ 2.560+0 , π (140+ 560 ) + =2534 4.560 Chuẩn l theo bảng 4.13 chọn l = 2500 mm √ λ2−8 Δ ) π ( d 1+ d 2) π ( 140+560 ) λ=l− =2500− =1400 2 ( d 2−d1 ) Δ= =210 a=( λ+ Do a = 666 mm Góc ơm α 1=180− ( d 2−d ) a =17 >12 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương XÁC ĐỊNH SỐ ĐAI Z z= P1 K đ ([ P ] C α C C u C z ) K đ =1 , 25 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Theo bảng theo cơng thức có C = 0.99 Theo bảng với l/l0 = 2500/1700 = 1.47 nên C1 = 1.08 l0: c dài thí nghiệm đai Theo bảng Cu = 1,14 Theo bảng 4.19 có [P0]=2.34 kW ( v = 10,55 m/s, d1 = 140 mm) P1/[P0]=4,5/2.34 =1.92 kW Do Cz = 0,96 z = 4,5.1,25/(2.34.0.99.1,08.1,14.0.96) = 2.5 lấy z = đai (nên lấy  đai) Chiều rộng bánh đai B = (z-1)t + 2e=(3-1)19+ 2.12,5 = 75.5 mm Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Đường kính ngồi bánh đai da1 = d1 + 2h0 = 140 + 2.4,2 = 148,4 mm Tương tự cho bánh 2: da2 = d2 + 2h0 =568.4 mm Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 10 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương LỰC CĂNG BAN ĐẦU VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC 780 P1 K đ + Fv (v Cα z ) 2 F v =q m v =0 , 178 10 ,5 =19 N F 0= F 0= 780 , 1, 25 +19 , 8=159 N (10 , 55 ,99 3) Lực tác dụng lên trục F r=2 F z sin ( ) ( ) α1 17 =2 159 , sin =958 76 N 2 Phần III: Thiết kế hộp giảm tốc bánh *Số liệu đầu vào P1=4.5 kw n1=1440 v/ph uh=20 I - Chọn vật liệu Do khơng có u cầu đặc biệt nên theo 6.1 (tr90 TK1) Bánh nhỏ: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB=241…285 σ ch1=580 Mpa Có σ b1=850 Mpa Bánh lớn: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB=192…240 σ ch1=450 Mpa Có σ b1=750 Mpa II - Xác định ứng suất cho phép Theo bảng 6.2(tr94 TK1) với thép cải thiện đạt độ rắn HB=180…350 ta có σ Hlim δ H =1.1 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 11 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương σ Flim δ F =1.75 Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB1 =245 Chọn dộ rắn bánh nhỏ HB2 =230 Khi { { ¿ σ 0H lim 1=2∗245+70=560 Mpa ¿ σ F lim =1.8∗245=441 Mpa ¿ σ H lim 2=2∗230+70=530 Mpa ¿ σ F lim 2=1.8∗230=414 Mpa 0 σ Hlim & σ Flim ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở NHO số chu kì thay đổi ứng suất sở thử uốn NHO1=30*HB2.4 =30*2452.4 =1.6*107 NHO2=30*HB2.4 =30*2302.4 =1.39*107 số chu kì thay đổi ứng suất tương đương ∑ NHE =60c*∑ ¿¿ n u1 ∑  NHE2 =60c* ∗∑ t i*∑ ¿¿ =60*1*1425/4.7*18000*(13*4/8+0.73*4/8) =21.99*107 >NHO2 Do hệ số tuổi thọ KKL2=1 Do NHE2 < NHE1(u2 NHO1 KHL1=1 chọn sơ ZR ZV Zxl=1 theo 6.1a ta có [σ H1]=σ oHlim1*KHL1/δ H=560/1.1=509 Mpa [σ H2]=σ oHlim2*KHL2/δ H=530/1.1=481.8 Mpa *với cấp nhanh sử dụng thẳng & NHE1 > NHO1 => KHL=1 [σ H]’=min([σ H1]; [σ H2])= [σ H2]=481.8 Mpa *với cấp chậm sử dụng nghiêng Theo 6.12 ta có [σ H]=1/2*([σ H1]; [σ H2])=(509+481.8)/2=495.4 KFL2=1  Do u2 NFE2< NFE1 => NFE1> NFO =>KFL1=1  ứng uốn cho phép : - S Flà hệ số an toàn tính uốn Theo bảng 6.2[1]/92: S F=1,75 -Y Rlà hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân -Y S hệ số xét đến độ nhạy vật liệu tập trung ứng suất - K XF hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng đến độ bền uốn  chọn sơ YR.YS.KxF=1 [σ F]= σ oFlim*KFC*KFL/SF với KFC hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải tải quay chiều nên KFC=1 [σ F1]=441*1*1/1.75=252 Mpa [σ F1]=414*1*1/1.75=236.5 Mpa *ứng suất tải cho phép [σ H]max =2.8min (σ ch1;σ ch2)=2.8σ ch2=2.8*450=1260 Mpa [σ F1]max=0.8σ ch1=0.8*580=464 Mpa [σ F1]max=0.8σ ch2=0.8*450=360 Mpa III – Tính truyền bánh 1/ Xác định chiều dài Công thức thiết kế : √ a w 1=K a (u1 +1) T K Hβ [σ H ] u1 ψ ba K + tra truy hồi ta có: Hβ=1,15 a w 1=43(6.07+ 1)* 77076.61∗1.15 =177.29 mm 0.3∗6.07∗495 √ 2/ Xác định thông số ăn khớp: m = (0,01  0,02)aw = (0,01  0,02)155 = 1,55  3,1 mm Bảng 6.8 chọn m = 2,5 Góc nghiêng  Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 13 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Chọn sơ  = 100 cos = 0,9848 theo (6.31) z1 = 2awcos/[m(u+1)] = 2.155*0,9848/[2,5*(6.07+1)]=20.06 (6.31) Lấy z1 nguyên = 20 z2 = uz1 = 6.07*20 = 121.4 Lấy z2= 121 Tính lại cos = m(z1 + z2)/2aw = 2,5(121+20)/(2*177.29) = 0,9527  = 17.6930 Tính lại u1 = 121/20 = 6.05 3/ Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Theo CT6.58[1]/113: σ H =Z M Z H Z ε √ 2T K H √ u +1 2 m1 ≤ [ σ H ] =[ σ H ] Z R Z V K XH , 85 b d u tgα tg 20 α t =α tw =arctg =arctg =20,9290 cosβ 0,9527 tg βb =cos α t tgβ =0.298=> β b=16.564 ( ) √ ( ) √ 2cos βb cos (16,594) = =1,695 sin α tw sin (20,929) bw sinβ , 3.185 sin ( 17,693 ) ε β= = =2.148 πm π , 1 1 ε α = , 88−3 , + cosβ= , 88−3 ,2 + ∗ 0,9527=1,613 z z2 20 121 ZH= [ ( )] [ Z ε= √ 1/ε α = √ ( )] =0,787 1,613 Đường kính vịng lăn bánh nhỏ: dw1 = 2aw/(u+1) = 2.185/(6.05+1) = 52.48 Theo (6.40) v = dw1n1/60000 = 1.017 m/s Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 14 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Theo bảng 6.13 dùng cấp xác Theo bảng 6.14 KH = 1,13 ν H =δ H g0 v √ √ aw 185 =0 , 002 73 017 05=0 821 u Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 15 Đồ án chi tiết máy K Hv =1+ ν H bw d w ( T K Hβ K Hα ) Trần Văn Dương =¿ 1.012 KH = KH KH KHv = 1,15.1,13.1,012 = 1,315 √ σ H =274∗1.695∗0.787∗ 2∗77076.61∗1.315 6.05+1 0.3∗185∗52.4 82∗6.05 =454.37 Mpa Ta có -[ σ H ] '=[ σ H ] Z V Z R K xH =495.4∗1∗0.95∗1=470.7(MPa) -Như σ H < [ σ H ] ' Nên thỏa mãn 4/ Kiểm nghiệm độ bền uốn σ F1= T1 K F Y ε Y βY F1 (bw dw m ) ≤ [σ F1 ] σ F =σ F Y F ¿ Y F ≤[σ F 2] Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 16 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương K F=K F β K F α K Fv Theo bảng 6.7 KF = 1,32 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 17 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Theo bảng 6.14 với cấp cx v < 2,5 KF = 1,37 V F=ν F =δ F g v → K FV =1+ ν F bw d w √ aw =2.459 u 52.48 =1,026 ( 2.76910 ,32.1 , 37 ) ( T K Fβ K Fα ) K F=K F β K F α K Fv =1 , 32 , 37 , 05=1, 88 =1+(2,459.55 , 5), Với  = 1,613 Y = 1/  = 0,62 Với  = 17.6930 Y =1- /140 = 0,874 Số tương đương 3 z v 1=z /cos β=20 ¿ ( , 95143 ) =23 3 z v 2=z /cos β=121 ¿ ( 0,95143 ) =120 Do Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 18 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Theo bảng 6.18 YF1 = 4,06 Thay vào công thức σ F1= T1 K F Y ε Y βY F1 (bw dw m ) YF2 = 3,6 =2 77076.61 , 855 , 62 ,8774 ❑ =84 936 Mp ( 3∗185 , 69∗2 ,5∗52 48 ) Tương tự F2=F1YF2/YF1 = 76.442 Mpa m = 2,5 ta có YS = 1,022; YR = KxF = [σ ¿¿ F 1]=[σ ¿ ¿ F 1].Y R Y S K xF =252 ,022 1=257 , Mpa ¿ ¿ Tương tự [F2]= 241,7 Mpa 5/ kiêm nghiệm tải Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 19 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương Theo (6.48) Kqt = Tmax/T = 1,8 σ H max=σ H √ K qt =464 √ , 8=622 , 5< [ σ H ]max =1260 Theo (6.49) F1max = F1Kqt = 84.936 < [F1]max F2max = F2Kqt = 76.442 < [F1]max Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 20 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương phần IV: Tính tốn thiết kế trục I - Chỉ tiêu tính tốn Chỉ tiêu tính tốn trục thỏa mãn điều kiện bền mỏi II- Trình tự thiết kế ⟩Xác định sơ đồ đặt lực vẽ phác thảo hộp giảm tốc Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 21 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương 2-TÍNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC Theo (10.9) đường kính trục thứ k với k = 3 d k =√T k /0 , [ τ ] Với P1 = 2.98 kW, n1 = 369.23 vg/ph, T 1=9 , 55.10 T 2=9 , 55 T 3=9 , 55 P1 =77076 Nmm n1 P2 =449079 Nmm n2 P3 =1421130 Nmm n3  d1=28 Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 22 Đồ án chi tiết máy Trần Văn Dương  d2=52  d3=78 XÁC ĐỊNH CÁC KHOẢNG CÁCH VÀ TÍNH CÁC LỰC Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Page 23 Đồ án chi tiết máy Giáo viên hướng dẫn: Ths Phạm Tuấn Long 1/2/2024 Trần Văn Dương Page 24