hướng dẫn chi tiết làm đồ án, cho tất ả sinh viên cơ khí, Xà gồ thép hộp mạ kẽm 30x60x1.4mm và 100x50x1.8mm. Đơn vị khảo sát bằng thước Panme.Xà gồ thép hộp mạ kẽm 30x60x1.4mm và 100x50x1.8mm. Đơn vị khảo sát bằng thước Panme.
Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính Mục Lục Mục Lục 1 MỞ ĐẦU ! 5 PHẦN 1 TÍNH ĐỘNG HỌC 6 I.Chọn động cơ: 6 1.1 Xác định công suất đặt trên trục động cơ : 6 1.2 Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện : 6 1.3 Chọn động cơ 7 II Phân phối tỷ số truyền 7 2.1 Xác định tỉ số truyền chung cho cả hệ thống : 7 2.2 Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc : 7 III Xác định các thông số trên các trục : .7 3.1 Số vòng quay 7 3.2 Công suất trên các trục 7 3.3 Tính momen xoắn trên các trục 8 3.4 Bảng thông số động học 8 PHẦN 2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 9 I TÍNH BỘ TRUYỀN XÍCH 9 1.1Chọn loại xích .9 1.2.Chọn số răng đĩa xích 9 1.3.Xác định bước xích p 9 II.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH TRỤ RĂNG THẲNG .13 2.1 Chọn vật liệu bánh răng: 13 2.2.Xác định ứng suất cho phép 13 2.2.1.Ứng suất tiếp xúc cho phép[σH] và ứng suất uốn cho phép [σF] 13 1 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính 2.2.2.Ứng suất cho phép khi quá tải .15 2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục .15 2.4 Xác định các thông số ăn khớp 16 2.4.1.Xác định môđun pháp m: 16 2.4.2.Xác định số răng 16 2.5 Xác định các hệ số và một số thông số động học .16 2.6.Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng 17 2.6.1.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 17 2.6 2 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 18 2.7 Các thông số hình học của cặp bánh răng: 19 2.8 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng nghiêng 20 III CHỌN KHỚP NỐI 21 3.1 Mô men xoắn cần truyền .21 3.5 Lực tác dụng lên trục .22 IV TÍNH TRỤC 22 4.1 Tính sơ bộ đường kính trục 22 4.1.1 Chọn vật liệu .22 4.1.2 Tính sơ bộ đường kính trục 22 4.2 Xác định lực tác dụng lên trục và bánh răng 23 4.3.Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 23 4.3.1 Với trục I 23 4.3.2 Với trục II .23 4.4 Sơ đồ lực chung .25 4.5 Tính thiết kế trục .25 4.5.1 Tính sơ bộ trục I 25 2 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính 4.5.2.Tính chi tiết trục II .27 4.6.Kiểm nghiệm trục ( trục II) theo độ bền mỏi .29 V TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN 32 5.1 Chọn ổ lăn cho trục I 32 5.2.Chọn ổ lăn cho trục II .32 5.2.1.Chọn loại ổ lăn .32 5.2.2.Chọn kích thước ổ lăn 32 5.2.3 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương của ổ bi đỡ chặn 33 5.2.4 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động .33 5.2.5.Kiểm nghiệm theo khả năng tải tĩnh 33 PHẦN 3: KẾT CẤU VỎ HỘP .34 I.VỎ HỘP 34 1.1Tính kết cấu của vỏ hộp 34 1.2 Kết cấu nắp hộp 34 II.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT KHÁC 36 2.1.Kết cấu các chi tiết chuyển động 36 2.2 Kết cấu nắp ổ và cốc lót 37 2.2.1 Nắp ổ 37 2.2.2 Cốc lót 37 2.3.Cửa thăm 37 2.4.Nút thông hơi .38 2.5.Nút tháo dầu 39 2.6.Kiểm tra mức dầu .39 2.7.Chốt định vị 40 2.8.Ống lót và lắp ổ 40 2.9.Bulông vòng .40 3 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính III.BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 41 3.1.Bôi trơn trong hộp giảm tốc 41 3.2.Bôi trơn ngoài hộp 41 3.3.Điều chỉnh sự ăn khớp 41 IV BẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP VÀ DUNG SAI 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 4 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính MỞ ĐẦU ! Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nôi dung không thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ sở về kết cấu máy và các quá trình cơ bản khi thiết kế máy.Trong quá trình học môn Chi tiết máy em dã được làm quen với những kiến thức cơ bản về kết cấu máy , các tính năng cơ bản của các chi tiết máy thường gặp.Đồ án môn học Chi tiết máy là kết quả đánh giá thực chất nhất quá trình học tập môn Chi tiết máy,Chế tạo phôi,dung sai… Hộp giảm tốc là thiết bị không thể thiếu trong các máy cơ khí,nó có nhiêm vụ biến đổi vận tốc vào thanh một hay nhiều vận tốc ra tùy thuộc vào công dụng của máy.Khi nhận đồ án thiết kế Chi tiết máy thầy giao cho, em đã tìm hiểu và cố gắng hoàn thành đồ án môn học này Trong quá trình làm em đã tìm hiểu các vẫn đề sau: _ Cách chọn động cơ điện cho hộp giảm tốc _ Cách phân phối tỉ số truyền cho các cấp trong hộp giảm tốc _ Các chỉ tiêu tính toán và các thông số cơ bản của hộp giảm tốc _ Các chỉ tiêu tính toán,chế tạo bánh răng và trục _ Cách xác định thông số của then _ Kết cấu, công dụng và cách xác định các thông số cơ bản của vỏ hộp và các chi tiết có liên quan _ Cách lắp ráp các chi tiết lại với nhau thành một kết cấu máy hoàn chỉnh _ Cách tính toán và xác định chế độ bôi trơn cho các chi tiết tham gia truyền động Hà Nội ,ngày 05 tháng 11 năm 2010 5 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính Sinh viên PHẦN 1 TÍNH ĐỘNG HỌC I.Chọn động cơ: 1.1 Xác định công suất đặt trên trục động cơ : Pyc = Ptd = Pct (KW) η Trong đó : Pct = F.v 1000 (KW) Với : F là lực kéo trên băng tải (N), v là vận tốc dài trên băng tải (m/s) ⇒ Pct = 1345 ×1,94 1000 = 2,6093 (KW) k η : là hiệu suất truyền động : η = ∏ηim = ηkn1 ηol3 ηbr1 ηx1 i =1 Tra bảng 2.3[I] - trang 19 ta có : ηx = 0,92 Hiệu suất bộ truyền xích để hở ηkn = 0,99 Hiệu suất khớp nối ηol = 0,99 Hiệu suất một cặp ổ lăn được che kín ηbr = 0,97 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ che kín ⇒ η = 0,99 0,993 0,92 0,97 = 0,8572 ⇒ Pyc = 2,6093 0,8572 = 3,04398 (KW) 1.2 Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện : nsb = nct.Usb Trong đó nct : là tốc độ của bộ phận công tác nlv = 60000.v z.p = 60000.1,94 8.150 = 97 v/p Usb = Usbh Usbng :Tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống Với Usbng = Ux < 5 ⇒ chọn Ux = 3 Tra bảng 2.4[I] - trang 21,ta chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ: Usbh = 3 ⇒ Usb = 3 3 = 9 ⇒ nsb = nct.Usb = 97 9= 873 (vòng/phút) Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ điện : nđb = 1000(vòng/phút) 6 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính 1.3 Chọn động cơ Ta chọn động cơ thoả mãn : Pđc ≥ Pyc (KW) , nđc ≈ nđb (vòng/phút) Tra bảng P1.1[I] - trang 234,ta chọn loại động cơ điện có kí hiệu : 4A112MB6Y3 , với các thông số : +Công suât động cơ: Pđc = 4 KW +Vận tốc quay: n = 950 (vòng/phút) +η% = 82,00 +Cos ϕ = 0,81 T max = 2,2 + Tdn ; + TK = 2 Tdn II Phân phối tỷ số truyền 2.1 Xác định tỉ số truyền chung cho cả hệ thống : U c = ndc = 950 = 9,7938 nct 97 2.2 Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc : Chọn tỷ số của bộ truyền trong : Ubr = 3 ⇒ U x = U c = 9,7938 = 3,2646 U br 3 Vậy ta có: Uc = 9,7938 Ux = 3,2646 Ubr = 3,0 III Xác định các thông số trên các trục : 3.1 Số vòng quay Số vòng quay trên trục động cơ là: ndc = 950 (vòng/phút) Số vòng quay trục I : n1=ndc=950 (vòng/phút) Số vòng quay trục II: n2 = un1 = 950 =316,67 (vòng/phút) br 3 Số vòng quay trên trục công tác: * n2 316,67 n ct = ux = 3,2646 =97 (vòng/phút) 3.2 Công suất trên các trục Công suất trên trục công tác: Pct =2,6093 (KW) 7 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính Công suất trên trục II: P2= Pct = 2,6093 =2,8649 (KW) Công suất trên trục I: Công suất thực của trục động cơ: ηol η x 0,92.0,99 P1= P2 = 2,8649 =2,9833 (KW) ηol ηbr 0,99.0,97 Pdc* = P1 = 2,9833 = 3,0439 (KW) ηol ηkn 0,99.0,99 3.3 Tính momen xoắn trên các trục P i Áp dụng công thức : Ti=9,55.106 ni ta có: Mô men xoắn trên trục động cơ : Tđc = 9,55 106 Pdc = 9,55.106 3,0439 = 30599,2 (N.mm) ndc 950 Mô men xoắn trên trục I: T1= 9,55.106 P1 = 1 9,55.106 2,9833 = 29990 (N.mm) n1 2 950 Mô men xoắn trên trục II: T2 = 9,55.106 P2 = 9,55.106 2,8649 = 86398,44 (N.mm) n2 316,67 Mô men xoắn trên trục công tác: Tct = 9,55 106 Pct = 9,55.106 2,6093 = 256895 (N.mm) n ct 97 3.4 Bảng thông số động học Từ những kết quả tính toán trên ta có bảng sau: Trụ c Động cơ I II Công tác Thông số 1 3 3,2646 950 97 T.S truyền 3,0439 950 316,67 2,6093 n (vg/ph) 30599,2 256895 2,9833 2,8649 P (KW) 29990 86398,44 T (N.mm) 8 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính PHẦN 2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I TÍNH BỘ TRUYỀN XÍCH Các thông số ban đầu: P2=2,8649 KW; n2=316,67 vòng/phút ; T2=86398,44 N.mm ; ux=3,2646; β =0 1.1Chọn loại xích Vì tải trọng không lớn và vận tốc nhỏ, nên ta chọn xích ống con lăn.Xích ống con lăn có ưu điểm là: độ bền mòn của xích ống con lăn cao hơn xích ống, chế tạo nó không phức tạp; do đó, nó được dùng rất rộng rãi trong kĩ thuật 1.2.Chọn số răng đĩa xích Với ux=2,3, ta chọn số răng đĩa xích nhỏ là: Z1 = 29-2 ux=29-2.3,2646 = 22,47> Zmin =19 Chọn Z1 = 23 (răng) Số răng đĩa xích lớn: Z2 = ux.Z1 =3,2646.23 = 75,0858< > Zmax =120 Chọn Z2 = 75 (răng) 1.3.Xác định bước xích p Để đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích ta có: Pt= P.k.kn .kz ≤ [P] Với + P : Là công suất cần truyền qua bộ truyền xích.P= P2=2,8649 KW +kn:Là hệ số vòng quay Chọn số vòng quay của đĩa cơ sở của đĩa nhỏ là: n01=200 (vòng/phút) → kn=n01/n1=400/316,67 = 1,263 + kz:Là hệ số răng : kz = Z01 = 25 = 1,087 Z1 23 +k = kđ.k0.ka.kđc.kbt.kc ; trong đó: kđ: hệ số tải trọng động Đề bài cho tải trọng va đập êm, nên ta chọn kđ = 1 9 Đồ án chi tiết máy GVHD :Trịnh Đồng Tính k0 : hệ số ảnh hưởng của kích thước bộ truyền.Do đường nối tâm các đĩa xích trùng với phương ngang Nên k0 = 1 ka: hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích ;chọn a = 38.p; suy ra ka = 1 kđc: hệ số kể đến việc điều chỉnh lực căng xích Do điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích Nên kđc = 1 kbt: hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn Vì môi trường làm việc có bụi, bôi trơn đạt yêu cầu nên chọn kbt =1,3 kc : hệ số kể đén chế độ làm việc của bộ truyền ; kc = 1,25 (làm việc 2 ca) ⇒k = 1 1 1 1 1,3 1,25 = 1,625 Như vậy ta có : Pt = 2,8649.1,625.1.1,263= 6,3914 kW Tra bảng 5.5 tttk hdđck, với n01 =400 vòng/phút.chọn bộ truyền xích một dãy có: bước xích : p = 19,05 mm ; đường kính chốt : dc=5,96mm ; chiều dài ống : B=17,75 mm ; công suất cho phép : [P]=8,38 kW Thỏa mãn điều kiện mòn: Pt ≤ [P]=8,38 kW Đồng thời nhỏ hơn bước xích cho phép : p < pmax 1.4.Xác định khoảng cách trục và số mắt xích Khoảng cách trục sơ bộ: a=40p=40.19,05=762 mm Theo công thức 5.12 số mắt xích: x = 2.40 + 23 + 75 ( 75 − 23) 2.19,05 = 130,71 + 2 24.π 762 Lấy số mắt xích chẵn : Xc =130 Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13: 2 Z2 − Z1 2 * a = 0,25.pX c − 0,5( Z 2 + Z1 ) + [ X c − 0,5( Z1 + Z 2 )] − 2. π 2 2 23 + 75 75 − 23 a = 0,25.19,05.130 − 0,5.( 23 + 75) + 130 −* − 2. = 755,065 2 π Để xích không chịu lực căng quá lớn ta phải giảm khoảng cách trục một lượng ∆a = 0,003 a* = 0,003 755,065=2,265 mm Vậy lấy khoảng cách trục : a = a* - ∆a= 755,065 – 2,265 = 752,8 (mm) Số lần va đập của bản lề xích trong một giây, tính theo công thức (5.14): 10