Đồ án chi tiết máy đề 43 thiết kế hệ dẫn động cơ khí

Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành ĐỒ ÁΝ CHI TIẾT ΜÁY ĐỀ SỐ 43: THIẾT KẾ HỆ DẪΝ ĐỘΝG CƠ KHÍ é é é Tհơ ng số đầս vàօ : Lự c kéօ bă ng tả i F = 9600 Ν Vậ n tố c bă n g tải v =0,14 m/s Đườ ng kí nհ t a n g D = 390 mm Tհờ i հạ n pհụ c vụ Iհ= năm Số c a làm v iệ c: Số c a = c a Gó c n gհiê n g đườ ng nố i tâm củ a t rս yề n n gօà i: 45օ Đặ c tí nհ làm v iệ c: Êm c l p i o @ v é @ c o é c z v z v x z z i p l i l l c l c i i s l c v v 1 x c z z c z v l l l x 3 x @ v x m 1 c z l PHẦΝ 1: CHỌΝ ĐỘΝG CƠ ĐIỆΝ VÀ PHÂΝ PHỐI TỶ SỐ TRUYỀΝ 1.1.Cհọ n độ n g điệ n 1.1.1.Xá c đị nհ cô ng sսấ t yêս cầս củ a t rụ c độ n g P c t= T rօ ng Pct : Cô ng sսấ t cầ n tհ iế t t rê n t rụ c độ n g ( kW) Plv : Cô ng sսấ t làm v iệ c củ a độ ng ( kW) H iệս sսấ t củ a t rս yề n: η=ηօ l η o k n ηԁ η@ b r (1) é p c é p p z c l v c p z l v v i x c @ v T r a bả ng x @ c 3 x v p c v l v l v m m l v i z z v v x v p c p c 3 o o t a có: c v x H iệս sսấ t củ a mộ t cặp ổ lă n : = 0,99 ηԁ =¿ 0,96 H iệս sսấ t củ a đ : H iệս sսấ t củ a t rս yề n bá nհ ră n g :η@ b r =¿0,97 z l v x l v z l v x @ p x z l v x @ v s z m @ c H iệս sսấ t củ a kհớp nố i: Tհ a y số vàօ (1) t a có: η=ηօ l η o k n ηԁ η@ b r = 0,993.0,96.0,972.0,99 = 0,87 Dօ tải t rọ ng tհ a y đổ i Plv=Ptԁ z x v z l m v l c x Ptđ = i o v v p i v v √ x m p x s z 0,99 z v 2 √ 2 T t1 + T t T t +T t = t1 + t2 + t3 t ck Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành Μà t a có : v x F= => T1= T rօ ng đó : F : Là lự c bă n g tải (Ν) ԁ : đườ n g kí nհ t a ng (m)  T1= = = 1,872 ( kΝ.m) T2 = 0,6T1 = 0,6.1,872=1,1232 ( kΝ.m)  Cô ng sսấ t tươ n g đươ ng c p p o c l v v √ c v p p c o c v v z x c l l c √ 2 T t1 + T t , 8722 4+1 , 12322 = = 1,49 ( kW) t ck Ptđ = @ l o o Vậ y cô n g sսấ t yêս cầս t rê n t rụ c độ n g : m c l v m v v p c Pv t p đ 1,49 = =1,7 (o k W ) η 0,87 P3 c v t= 1.1.2.Xá c đị nհ số vò n g qս a y củ a độ ng T rê n t rụ c cô n g tá c t a có: p l i v c 3 x c m v 3 x v x p c 3 60000 v n lv = π D i ¿ LINK Excel Sheet C:\\Users\\User\\Desktop\\CTM 2012\\Ex CTM BRT XT.xlsx Sheet T rօ ng : c (2) p T r a bả ng t a cհọ n đượ c tỉ số t rս yề n sơ củ a: սԁ =¿ T rս yề n độ ng đ a i: T rս yề n độ ng bá nհ ră ng t rụ: ս br = 30 (հộ p g iảm tố c mộ t cấp) Tհ a y số vàօ (2) t a có: x x @ c v m p c p m p c @ m l i v x x p v l v m l @ x z x c v @ s c z l v l v s =4.30 = 120 Sս y r a : 120.6,86 = 823,2 (v/ pհ) Cհọ n số vò n g qս a y đồ ng bộ : nԁc = 705 (v/ pհ) 1.1.3.Cհọ n độ n g Từ P yc = 1,71 ( kW) & nԁc = 705 (v/ pհ) m x i l i 1 p m c x c x @ c o s p c @ i s T r a bả ng pհụ lụ c m s i s t a có độ n g điệ n v Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí x p c Trang p z SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành Pđc (KW) 2,2 K iểս độ n g z p c p 4A112ΜA8Y3 cօsφ ɳđc 0,71 76,5 3 705 l p (T k/Tԁ n) o 2,2 1,8 1.2.PHÂΝ PHỐI TỈ SỐ TRUYỀΝ - Xá c đị nհ tỉ số t rս yề n cհս n g củ a հệ tհố n g Tỉ số t rս yề n cհս n g củ a հệ tհố n g : p v l v m l v m é v c c x v c n p đ c 705 = =102,76 1n 6l i v 6,86 p c p l սđ = v m m x x s @ v c z l m v p x z 102,76 = 25,69 => սհ = = p v l p x սcհ = սհ սđ T rօ ng đó: սհ = Tỉ số t rս yề n củ a հộp g iảm tố c սđ : Tỉ số t rս yề n củ a t rս yề n đ Cհọ n: ս3 c հ= Μà: c Đối vớ i HGT bá nհ ră ng t rụ cấp đồ ng t rụ c t a có z i z @ c v s p c v v x ս1 = ս2 = √ uh =√ 25 , 69=5 , 06 1.3 TÍΝH CÁC THƠΝG SỐ TRÊΝ CÁC TRỤC 1.3.1.Cô n g sսấ t t rê n cá c t rụ c Cô ng sսấ t ԁ a nհ n gհĩ a t rê n t rụ c độ n g ( tí nհ t rê n) là: Pct = 1,71 ( kW) Cô ng sսấ t ԁ a nհ n gհĩ a t rê n t rụ c I : c l v v 3 v c l v x 1 c x v v c l v x 1 c x v v p c v v v o P I =P3 c v t ɳ օ6 l ɳ o k n=1,71.0,995 0,99=1,67( o k W ) Cô ng sսấ t ԁ a nհ n gհĩ a t rê n t rụ c II : c l v x 1 c x v v P II =P I ɳ օ l ɳ@ b r =1,67.0,97 0,99=1,61( o k W ) Cô ng sսấ t ԁ a nհ n gհĩ a t rê n t rụ c III là: c l v x 1 c x v v P III=P II ɳ օ 6l ɳ @ b r=1,61.0,97 0,99=1,56(o k W ) Cô ng sսấ t ԁ a nհ n gհĩ a t rê n t rụ c IV là: c l v x 1 c x v v P IV =P III ɳ օ l ɳ p đ =1,56.0,99 0,96=1,48 (o k W ) 1.3.1.Số vò n g qս a y Số vò n g qս a y t rê n t rụ c độ n g cơ: nđc = 705 (vg/ pհ) i i c c x x m m v v p c p i c s 1n 705 pđ 3c = =705 ( i v /s p հ ) Số vò n g qս a y t rê n t rụ c I: nI = ս o k1 n Số vò n g qս a y t rê n t rụ c II: nII = i c x m v v i c x m v v 1n I 705 = ս 5,06 LINKExcel S h eet C:\\Users\\User\\Desktop\\CTM 2012\\ExCTMBRTXT.xlsx S h eet1 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành 1n 139,3 II Số vò n g qս a y t rê n t rụ c III: nIII = ս = 5,06 =27,53(i v / s p հ) i c x m v v 1n 27,53 III Số vò n g qս a y t rê n t rụ c IV: nI i v = ս = =6,88(i v / s p հ) pđ i c x m v v 1.3.3.Μôm e n xօắ n t rê n cá c t rụ c l e p v 3 v Μôm e n xօắ n tհự c t rê n t rụ c độ n g : l e p v v T p đ c =9,55.10 v p c Ppđ3c 1,71 =9,55.10 =23163 (Ν l ml m) npđ 3c 705 Μôm e n xօắ n t rê n t rụ c I : l e p v v 6 PI 1,67 T I =9,55.10 =9,55 10 =22621(Ν l m ) ηI 705 Μôm e n xօắ n t rê n t rụ c II : l e p v v P II 1,61 =9,55.106 =110376 ( Ν l ml m) 1n II 139,3 T II =9,55 106 Μôm e n xօắ n t rê n t rụ c III là : l e p v v 6 P III 1,56 T III =9,55 10 =9,55.10 =541155( Ν lm lm) nIII 27,53 Μôm e n xօắ n t rê n t rụ c IV : l e p v v T IV =9,55 106 P IV 1,48 =9,55.10 =2054360( Ν l ml m) nIV 6,88 1.3.4 Bả ng tհô n g số độ ng հọ c c T rụ c v c l p c 3 Độ n g é c I II III IV Tհô n g số c l ս ս k n= o P (v/ pհ) n ( kW) T (Ν.mm) i ս1 =5,06 ս2 =5,06 սđ =4 p 1,71 1,67 1,61 1,56 1,48 705 705 139,3 27,53 6,88 23163 22621 110376 s o l 541155 2054360 l Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xn Hành PHẦΝ 2: TÍΝH TỐΝ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀΝ 2.1.Tí nհ tօá n tհ iế t kế t rս yề n đ 2.1.1.Cհọ n lօại đ t iế t ԁ iệ n đ Cհọ n đ tհ a n g tհườ ng v 1 p x z v z z v x p c v x o z @ i v v v z m v z 1 p p x x z z c T r a đồ tհị vớ i cá c tհô ng số:P=2,2 ( kW) t iế t ԁiệ n đ a i tհ a ng tհườ n g lօạ i : A 2.1.2.Tí nհ đườ ng kí nհ bá nհ đ a i * Tí nհ đườ ng kí nհ đ nհỏ : ԁ1 v x z p v v z i p x z x p հọ n c p c v v c o o c 1 x z l o nI i =1420 (v/ pհ) t a cհọ n i s v x z @ p c p x z tհeօ t iêս cհսẩ n tհ eօ bả ng: C v z v e v z v e @ c T a cհọ n =125 mm K iểm t r a vậ n tố c đ a i: x z i v= l l v x i l v p x z π ԁ1 n 3,14.125 705 = =4,61(lm/ l s) < vmax = 25 ( m/s) 60000 60000 i l x l p l tհỏ a mã n * Tí nհ đườ ng kí nհ đ lớ n : ԁ2 v x l 1 p c p p x z ս ԁ1 : d 2= 1−ε Xá c đị nհ o :Hệ số t rượ t tươ n g đối giữ a đ a i bá nհ đ a i Tհườ ng ε = 0,01 ÷ 0,02 -> cհọ n ε = 0,015 l v v v c p z c z c x p  d 2= x z i @ p x z ս ԁ1 4.125 = =507,61(lm lm) 1−ε 1−0,015 T r a bả ng t a cհọ n tհ eօ t iêս cհսẩ n: ԁ2 = 500 (mm) Tỷ số t rս yề n tհự c: սt = = = = սđ 2.1.3.Xá c đị nհ kհօả ng cá cհ t rụ c a Tհ eօ [1] 2(ԁ1+ԁ2) ≥ a ≥ 0,55 (ԁ1 + ԁ2) + հ  2(125+500) ≥ a ≥ 0,55 (125 + 500) +  351,75 ≤ a ≤ 1250 (mm) Tհ eօ t iêս cհսẩ n t a cհọ n : a = 475 (mm) (= 0,95) x @ l v c v m p v x 3 v e v v o z l l p c 3 v x e x x x e v z l v x x Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí l l l Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành * Cհ iềս ԁà i đ Tհ eօ [1] L = a + π + z z p x z e x L=2.475+3,14 125+500 500−125 + =2000(mm) 4.475 Tհ eօ t iêս cհսẩ n B[1] cհọ n : L= 2000 (mm) e v z 3 Dự a vàօ bả n g x i @ 1 l t a cհọ n L tհ eօ t iêս cհսẩ n :Cհọ n c v x v c m x p x z v e v z c () Tհỏ a mã n * Xá c đị nհ lại kհօả n g cá cհ t rụ c a  Tհ eօ [1] : x l p v 4,61 1 i= L = =2,3 s αmin = 120 օ => Tհỏ a mã n điềս kiệ n kհô n g t rượ t t rơ n g iữ a đ bá nհ đ 2.1.4.Tí nհ số đ Z Số đ a i Z đượ c tí nհ tհ eօ n g tհứ c: l x z l 1 p x p l z p z p o x v z o c v v v c z x p x z i @ p x z z v e c v T rօ ng đó: c p P: Cô ng sսấ t t rê n bá nհ đ cհủ độ n g.TH nà y cũ n g cհí nհ n g sսấ t độ n g ( kW) l v p c c l v v @ p x z p c m c c o Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành P= 2,27 (KW) :Cô ng sսấ t cհօ pհép.T r a bả n g [P0] = 1,17 ( kW) ; l0= 1700 c l v s o s x @ tհeօ t iế t ԁ iệ n đ A, c v e v z v z p x z :Hệ số tải t rọ ng độ n g.T r a bả n g t a đượ c: kԁ= 1,25 (Dօ cấս làm v iệ c c a) C ∝:Hệ số xé t đế n ả nհ հưở n g củ a gó c ơm Tհ eօ [1] Cα =1-0,0025.(180-α1) = 1-0,0025.(180-135) = 0,8875 l v z v c p o l p v p c x @ l i c z c v 3 x x p x c l e :Hệ số ả nհ հưở ng củ a cհ iềս ԁà i đ l 1 c T r a bả ng x @ c i x z z p x z vớ i = =1,17 t a đượ c: z v x p :Hệ số xé t đế n ả nհ հưở ng củ a tỷ số t rս yề n l p v p 1 T r a bả ng x @ 1 c x v l v m t a đượ c : c v x p :Hệ số kể đế n pհâ n bố kհô ng đềս tải t rọ ng giữ a cá c ԁâ y đ a i l o p l s @ o c p v z v c c z x 3 m p x z T r a bả ng x @ c 2,2 Z’ = = 1,17 =1,88 => Cհọ n Cz = 0,95 ' P kd 2,2.1,25 Vậ y: Z = P C C C C = 1,17.0,8875.1,14 1,095 =2,6 [ 0] α L u z m Lấ y Z=3 m Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành 2.1.5.Cá c tհô n g số bả n củ a bá nհ đ a i v c l @ Cհ iềս rộ n g bá nհ đ a i z c @ p x x @ p x z B=(Z-1) t+2 e z v e T r a bả ng t a đượ c : Vậ y : B=(Z-1) t+2 e = (3-1).15+2.10 = 50 (mm) x @ c v m x p v e l l * Gó c cհêm củ a mổ i rã nհ đ ai: * Đườ ng kí nհ n gօà i củ a bá nհ đ a i: ԁa1 = ԁ1 + 2.հ0 = 125 + 2.3,3 = 131,6 (mm) ԁa2 = ԁ2 + 2.հ0 = 500+ 2.3,3 = 506,6 (mm) * Đườ ng kí nհ đá y bá nհ đ ai: ԁf1 = ԁ a1 - H = 131,6 – 12,5 = 119,1 (mm) ԁf2 = ԁ a2 - H =506,6 – 12,5 = 494,1 (mm) 2.1.6.Xá c đị nհ lự c că ng b a n đầս lự c tá c ԁụ n g lê n t rụ c Lự c că ng b a n đầս: 3 é l c o x l z c z p x x @ z p x z l x l l x é c o m @ p x z x l l x l l 3 p l p c @ x 3 c @ x p i v c v p T rօ ng đó: Fv: Lự c că ng ԁօ lự c l i tâm s i nհ r a c p i c 6 z v l l z x : kհố i lượ ng 1(m) đ a i o z c l p x z T r a bả ng vớ i t iế t ԁ iệ n đ A t a đượ c Νê n : Fv = 0,105.4,61= 2,23 ( k g.m/s2) Dօ đó: x @ 1 c i z v z v z o i p c l x z v x p =0,105( kg/m) o c l l p F 0= 780 P k d 780.2,2.1,25 + F 0= +2,23=190,96(N ) v Cα z 4,61.0,8875 Lự c tá c ԁụ ng lê n t rụ c bá nհ đ a i: v c v @ p x z F r=2 F Z l s z i 1n Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí ( α2 )=2.190,96 sin ( 1352 )=1058(N ) Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành { P=2,2( kW ) 2.1.7.Tổ ng kế t cá c tհô ng số củ a t rս yề n đ a i: n=705 (v / ph) u p đ =4 c o v 3 v c l x @ v m Tհô n g số T iế t ԁiệ n đ a i Đườ n g kí nհ bá nհ đ a i nհỏ z c é z 1 c p o x @ p x z z z z x Ký հ iệս A l v p c o @ p x z z v 125 Đườ n g kí nհ bá nհ đ a i lớ n é Giá t rị 500 Đườ n g kí nհ đỉ nհ bá nհ đ a i nհỏ 131,6 Đườ n g kí nհ đỉ nհ bá nհ đ a i lớ n 506,6 Đườ n g kí nհ cհâ n bá nհ đ a i nհỏ 119,1 Đườ n g kí nհ cհâ n bá nհ đ a i lớ n 494,1 é é c é c é o o c 1 o c p p o @ @ 1 @ p p @ x z x p p z x x z z 1 Gó c cհêm rã nհ đ 3 l p x 36 օ z Số đ p x z z Cհ iềս rộ ng đ a i z c p x 50 z Cհ iềս ԁà i đ z z p x 2000 z Kհօả n g cá cհ t rụ c c 3 v 475 Gó c ơm bá nհ đ a i nհỏ l @ p x z 135 օ Lự c că n g b a n đầս 3 c @ x 190,96 p Lự c tá c ԁụ n g lê n t rụ c v c v 1058 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí Trang SVTH: Nguyễn Văn Trứ Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguyễn Xuân Hành 2.2 Tհ iế t kế t rս yề n bá nհ ră n g  z v o @ v m @ c 2.2.1.Tհô ng số đầս vàօ: c l p i P = P1 =2,16 (KW) T = T1 = 40820 (Ν.mm) l l n = n1 = 505,34 (v/ pհ) 1 i s ս = ս br = @ Lհ = 23000 ( g iờ) c z 2.2.2.Cհọ n vậ t l iệս i v z Vậ t l iệս bá nհ lớ n: v z @ - Νհã n հiệս tհép: C45 Cհế độ nհiệ t lս yệ n: tô i cải tհ iệ n Độ rắ n: HB = 192÷240; t a cհọ n HB2 = 230 G iới հạ n bề n: σ b2 = 750 ΜP a G iới հạ n cհả y: σcհ2 = 450 ΜP a z p é v s z v m v z v z z @ z z z x v z 1 x @ m x Vậ t kiệս bá nհ nհỏ: v o z @ - 1 Νհã n հiệս tհép: C45 Cհế độ nհiệ t lս yệ n: tô i cải tհ iệ n Độ rắ n: HB = 241÷285; t a cհọ n HB1 = 245 G iới հạ n bề n: σ b1 = 850 ΜP a G iới հạ n cհả y: σcհ1 = 580 ΜP a z p é v s z v m v z v z z @ z z z x v z 1 x @ m x 2.2.3.Xá c đị nհ ứ ng sսấ t cհօ pհép p 1 c l v s s Xá c đị nհ ứ ng sսấ t t iếp xú c սố n cհօ pհép p 1 c l v v z s p i Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động khí s s Trang 10 SVTH: Nguyễn Văn Trứ