Đang tải... (xem toàn văn)
Trang 1 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢITRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.
lOMoARcPSD|2935381 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ 7: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng SVTH: Nguyễn Tấn Lập MSSV: 1851080030 LỚP: CO18A Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7 năm 2021 Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI MỞ ĐẦU Đồ án môn học Chi tiết máy là một trong những đồ án chuyên ngành chính đối với sinh viên ngành cơ khí nói chung và chuyên ngành cơ khí ô tô nói riêng Đồ án đã cung cấp cho sinh viên kiến thức về nguyên lý, kết cấu chi tiết máy cũng như quy trình tính toán, thiết kế các chi tiết máy Đồ án bao gồm những nội dung cơ bản trong thiết kế máy và hệ thống dẫn động cơ khí: tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy; vỏ, khung và bệ máy; tính chọn các chi tiết tiêu chuẩn; chọn cấp chính xác, dung sai và lắp ghép; trình bày bản vẽ…Các tiêu chuẩn thiết kế, thuật ngữ và các ký hiệu sử dụng trong đồ án đều tuân theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) Khi thiết kế đồ án Chi tiết máy, chúng ta có thể tham khảo các giáo trình như Công nghệ chế tạo máy, Khoa học vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai lắp ghép, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí…Ngày nay với sự phát triển mạnh của công nghệ máy tính, chúng ta còn có sự trợ giúp của các công cụ, phần mềm tính toán thiết kê và trình bày bản vẽ Khi đi vào thiết kế thực tế, chúng ta phải sử dụng các tài liệu, sổ tay thiết kế kết hợp với kinh nghiệm thiết kế Đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí tự động nói riêng, đồ án Chi tiết máy giúp cũng cố các kiến thức đã học về nguyên lý máy, chi tiết máy, vẽ kỹ thuật, dung sai- kỹ thuật đo…đồng thời đây cũng là cơ hội để sinh viên tiếp cận thực tế với một quy trình tính toán thiết kế chi tiết máy và hệ dẫn động Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, đặc biệt là thầy Diệp Lâm Kha Tùng đã hướng dẫn và có nhiều đánh giá, nhận xét trong quá trình em thực hiện đồ án Trong quá trình tính toán và thiết kế thì những sai sót là khó tránh khỏi vì vậy em mong nhận được các ý kiến đánh giá nhận xét của các thầy để đồ án được hoàn thiện và chính xác hơn Sinh viên thực hiện Nguyễn Tấn Lập 2 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 1 Động cơ điện không đồng bộ 3 pha 2 Nối trục vòng đàn hồi 3 Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp nón trụ 4 Bộ truyền xích ống con lăn 5 Băng tải Các thông số ban đầu: Công suất trục công tác Số vòng quay trục công tác Số năm làm việc P (kW) n (vòng/ phút) a (năm) 4.6 49 5 Chế độ làm việc: Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ) 3 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Mục lục LỜI MỞ ĐẦU 2 Mục lục 4 CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỒI TỶ SỐ TRUYỀN 6 1.1 Xác định công suất trên trục động cơ: .6 1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ điện: 6 1.3 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN: .7 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC 10 2.1 Chọn vật liệu bánh răng: .10 2.2 Xác định ứng suất cho phép 10 2.3 Tính toán cấp nhanh: Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng 12 2.4 Tính toán cấp chậm: Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: .18 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 23 3.1 Chọn loại xích: 23 3.2 Xác định các thông số của xích và bộ truyền 23 3.3 Tính toán các thông số của bộ truyền xích: 24 3.4 Kiểm nghiệm số lần va đập của xích trong 1 giây: 24 3.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền 24 3.6 Đường kính đĩa xích 25 3.7 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích: 26 3.8 Xác định lực tác dụng lên trục: 26 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 27 4.1 Chọn vật liệu: 27 4.2 Xác định dường kính trục: .27 4.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: 27 4.4 Trị số các lực chi tiết quay tác dụng lên trục: 29 4.5 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: 36 4.6 Tính kiểm nghiệm độ bền của then đối với các tiết diện của 3 trục: 40 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN .41 5.1 Trên trục 1: 41 4 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 5.2 Trên trục 2: 43 5.3 Trên trục 3: 45 CHƯƠNG 6 CHỌN KHỚP NỐI 46 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT CỦA HỘP GIẢM TỐC 48 7.1 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc: .48 7.2 Chọn bề mặt lắp ghép: 48 7.3 Xác định các kích thước của vỏ hộp: .48 7.4 Các chi tiết của hộp giảm tốc: .50 7.5 Chốt định vị: 51 7.6 Cửa thăm dầu: .51 7.7 Nút thông hơi: .51 7.8 Nút tháo dầu: 52 7.9 Chọn que thăm dầu và bôn trơn: 53 CHƯƠNG 8: BÔI TRƠN, ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 54 8.1 Bôi trơn: 54 8.2 Điều chính ăn khớp bánh răng: 54 8.3 Dung sai lắp ghép: 54 8.4 Dung sai và lắp ghép mối then 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 5 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỒI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Xác định công suất trên trục động cơ: - Công suất trên trục công tác: kW - Ptđ = kW - Công suất trên trục động cơ điện: (1) - Từ bảng tra 2.3 trang 19 tài liệu [1] ta có: + Hiệu suất khớp nối: + Hiệu suất 1 cặp ổ lăn: + Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn: + Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ: + Hiệu suất bộ truyền xích: Hiệu suất chung của bộ truyền là: (CT 2.9 tài liệu [1]) =.1.0,96.0,98.0,95 = 0.86 Thay vào (1) ta được: kW 1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ điện: Trong đó + : số vòng quay sơ bộ của động cơ + : số vòng quay của trục công tác = 49 (vòng/phút) + : tỷ số truyền chung của hệ thống dẫn động Mà Trong đó: (theo bảng 2.4 TL[1]) - Tỉ số truyền bộ truyền xích = 2 (2 ÷ 5) - Tỉ số truyền bộ hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng nón trụ = 12 (8 ÷ 40) 6 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Vậy = 49.24 = 1176 (vg/ph) Chọn động cơ điện thỏa Theo bảng P1.3 phụ lục trang 236 tài liệu [1] ta chọn động cơ: 4A112M4Y3 Kiểu Công suất Vận tốc quay cosφ % Tmax Tk (kW) (vòng/phút) Tdn Tdn 4A112M4Y3 5.5 1425 0.85 85.5 2.2 2.0 1.3 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN: Tỷ số truyền Phân tỷ số truyền của hệ dẫn động: Tra bảng 2.4 TL[1] theo tiêu chuẩn chọn trước ux = 2 Suy ra tỷ số truyền: Xác định u1, u2 Với u1 là tỷ số truyền của cặp bánh răng côn (cấp nhanh) u2 là tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ (cấp chậm) Ta chọn Kbe = 0.3 (0.25-0.3) = 1.2 [K01] = [K02] Ck = 1.1 (1-1.4) Ta tính được giá trị Từ đồ thị h3.21 TL[1] ta chọn được: u1 = 4,1 u2 = 3,5 7 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Xác định công suất, moment và số vòng quay trên các trục : Công suất trên các trục: Công suất trên trục công tác: Công suất trên trục III: P3 = Công suất trên trục II: P2 = Công suất trên trục I: P1 = Công suất trục trên động cơ: Pđc = Số vòng quay trên các trục: Số vòng quay của trục động cơ: nđc = 1425 (vg/ph) Số vòng quay của trục I: (vg/ph) Số vòng quay của trục II: 347,56 (vg/ph) Số vòng quay của trục III: (vg/ph) Số vòng quay của trục công tác: (vg/ph) Mômen xoắn trên các trục: Mômen xoắn trên trục động cơ: (N.mm) Mômen xoắn trên trục I: (N.mm) Mômen xoắn trên trục II: 127494,53 (N.mm) Mômen xoắn trên trục III: (N.mm) Mômen xoắn trên trục công tác: 8 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY (N.mm) Trục Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3 Trục công 4,93 4,88 4,64 4,5 tác Thông số 1 4,23 Công suất P 4.1 3.5 (kW) 2 Tỷ số truyền u 49.65 813625,38 Số vòng quay n 1425 1425 347.56 99.3 (vg/ph) 33039,65 32704,56 127494,53 432779,46 Momen xoắn T (N.mm) 9 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com) lOMoARcPSD|2935381 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC Thông số đầu vào: P1 = 4,88 (kW) u1 = 4,1 n1 = 1425 (vg/ph) T1 = 32704,56 (N.mm) 2.1 Chọn vật liệu bánh răng: Do không có yêu cầu gì đặc biệt nên theo 6.1 TL [1] Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB = 241…285 Có = 850 Mpa = 580 Mpa Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=192…240 Có = 750 Mpa = 450 Mpa 2.2 Xác định ứng suất cho phép Theo bảng 6.2 TL [1] với thép tôi cải thiện đạt độ rắn HB=180…350 ta có: Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 245 Chọn độ rắn bánh lớn HB2 = 230 Khi đó: lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở NHO là số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn NHO1=30.HB12.4 =30.2452.4 =1,6.107 NHO2=30.HB22.4=30.2302.4 =1,39.107 10 SVTH: Nguyễnễ Tấấn Lập Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)