Đồ án thiết kế cơ khí thiết kế hệ thống dẫn động vít tải

HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY... TRƯỜNG ĐHSPKT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYBỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁYCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTb.. : Hệ số cản chuyển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT

TP HỒ CHÍ MINH

¯¯¯˜&™¯¯¯

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ - PRMD310529 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI

Đề số: 04 Phương án: 10

GVHD: Phan Thanh Nhàn

SVTH : Nguyễn Quang Huy MSSV:20146253

TP.HCM, Tháng 12 năm 2022

TRƯỜNG ĐHSPKT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAMĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC -oOo -

hợp lý

4,0

b Chọn động cơ điện – Phân phối tỉ số truyền 1,0

f Các nội dung còn lại (ổ lăn, then, bôi trơn HGT, …) 0,5

b Kết cấu hợp lý (bảo đảm điều kiện chế tạo, lắp ghép) 1,0

d Vẽ quy ước bánh răng, ổ lăn, mối ghép ren, then, ký hiệu vật

a Vẽ đúng kích thước theo kết quả tính toán 0,5

B CÁC Ý KIẾN NHẬN XÉT – GHI CHÚ (nếu có):

TP.HCM, ngày 26 tháng 12 năm 2022 GVHD Phụ Lục Phần: Trang Phần 1: Tính toán bộ phận công tác 5

Phần 2: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền 6

Phần 3: Tính toán bộ truyền ngoài 8

Phần 4:Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 13

Phần 5: Chọn nối trục 24

Phần 5: Chọn trục 26

Phần 7: Ổ lăn 40

Phần 8: Tính toán vỏ hộp 42

Trường ĐHSPKT TP.HCM

Khoa : Cơ khí Chế tạo máy

Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ - 222PRMD310529E

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI

Ngày bảo vệ:

Số liệu cho trước:

: Hệ số điền đầy, tra bảng 2.2

c: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng ( ) của vít tải, tra theo bảng 2.3

60 π.D3 c

= 4.55

60 π 0,43.1,7 0,125.0,65

: Hệ số cản chuyển động của vật liệu, tra bảng 2.4

Phần 2: CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.Chọn động cơ điện

Hiệu suất của hệ thống : η = ηkn.ηbr.ηx.ηol

nlv=n2

ux

=362,52.74 =132,29(

vòngphút)

Công suất trên các trục: P2=Plv

nol.n x

= 5,30,992.0,96=5,56 (KW)

P1= P2

nol.nbr

= 5,560,992.0,97=5,58(KW)

Pđc= P1

nol.n nt

= 5,830,992.1=5,87(KW)

1450 =38661,034 (N mm

6.P1

nlv =

9,55.10 5,36132,29 =34908,89(N mm)

2 Trình tự thực hiện

+ Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích:

Fv=qv2=3,5 2,672=24,3936 (N)

1,2.2106,6 104,93+ +24,3936=27,09≥[S]=8,2[S]=8,2 trabảng5.10

Xác định thông số của xích và lực tác dụng lên trục:

d1= psinZπ1

=19,05sin π23

=139( mm)

d2= psin π

Z2

=19,05sin π63

[σH]=600 MPa

Lực tác dụng lên trục:

Fr=kx.Ft=1,15.2106,6 2422,59= (N )

Tông kết thông số bộ truyền xích:

Đường kính vòng chia đĩa

Thông số đầu vào:

Trình tự tính toán:

Bánh răng Vật liệu Nhiệt luyện Giới hạn

bền

Giới hạn

Độ cứng HB

SH)ZRZVKxHKHL[σH 2]=(σHlim

0

SH)ZRZVK KxH HL

Ứng suất uốn cho phép:

[σF 1]=(σ0Flim

SF )YRYsZ ZR VKxFK KFC F[σF 2]=(σFlim0

SF)YRYsZRZVKxFKFCKF

- hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải Khi đặt tải 1 phía

bộ truyền, được xác định theo

Trong đó: , - bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn, mH=6, mF=6

- số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc:

NHO2=30 HHB22,4 =30 2302,4=1,4.107

SF )YRYsZRZVK K KxF FC FL=414.1.1

1,75 =236,57 MPa

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:

[σH]max=2,8 σch=2,8.450=1260 MPaỨng suất uốn cho phép khi quá tải:

uψba

=49,5(4+1)3

√ 38397.1,03481,822.4 0,4=117,306 mmTrong đó:

a=49,5 MPa

1

- u là tỉ số truyền, u = 4

- KHβ là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng

+ Xác định thông số ăn khớp, Mô đun

Môđun được xác định theo công thức 6.17 [1]:

Phải kiểm tra sai lệch tỉ số truyền của hệ thống phải nhỏ hơn 4%

=0 %≤ 4 %

+ Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 𝝈

sin (2.200)=1,76

tan βb=cos αt tan β=cos 20 ° tan 0=0→βb=0

Zε=√(4−εa)/3=√(4−1,73 )/3=0,87

Trị số của cấp chính xác phụ thuộc vận tốc v tra theo bảng 6.13 [1]:

- [σ¿¿H 1]=σHlim1ZRZvKxHKHL1

sH

=570 0,95.0,96 1.11,1 =472,58 MPa¿

Vậy [σ¿¿H ]=402,89 Mpa¿

-[σ¿¿H ]−σH[σ¿¿H ∙ 100 %=] 439,41−420,07

- KF – hệ số tải trọng khi tính về uốn

KF=KFβKFαKFv=1,12 1.1,62=1,81

uốn, tính theo 6.46 [1]

KFv=1+ vFbwdw1

2 T1KFβKFα

=1+ 17,05 48.2 242.38397,58 1,12 1=1,62

0

YRYsKxFKFCKFL2

414 1 1 1 1 11,75 =236,57 MPa¿

- Ys=1,08−0,0695 ln (m) =1 : hệ số xét đến độ nhạy vật liệu với tập trung ứng suất, m là môđun, mm

KxF=1 vớida≤ 400 mm

Vậy [σ¿¿F ]=236,57 MPa¿

Kiểm nghiệm răng về quá tải

Kiểm nghiệm răng về quá tải theo công thức 6.48 và 6.49 [1] với:

Bảng 2.3: Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ

Tổng kết các thông số bộ truyền bánh răng

Khoảng cách trục a 764,58 mm

PHẦN 5: CHỌN NỐI TRỤC Bảng 1.2

Thông số đầu vào:

Trình tự tính toán:

+ Hệ số an toàn làm việc: k=1,75 (theo bảng 5.1)

I.NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI

Tt=k×Tđc=1,75 × 38661 67656,8= ( Nmm)=67,6568 (Nm)

Theo bảng 16-10a (kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi)

16-10b (kích thước cơ bản vòng đàn hồi)

Nối trục đàn hồiT=125 Nm

→Thỏa điều kiện

Điều kiện sức bền của chốt:

σu= kTl0

0.1 dcD0Z=

1,75 38661,03 41,5× ×0.1 14× 3

II.PHÂN TÍCH LỰC TRÊN KHỚP NỐI

Lực vòng trên khớp nối tác dụng lên trục:

Ftkn=2 Tt

Dt

=2× 67656,890 =1503,6(N )

Lực hướng tâm của khớp nối tác dụng lên trục:

Frkn= ( 0.1 ÷ 0.3)Ftkn

số nhỏ với trục vào, trị số lớn với trục ra của hộp giảm tốc

Xác định sơ bộ đường kính trục theo công thức (7.4):

- Đường kính sơ bộ trục I:

d1=3

√ T10.2[τ ]=3

√38397,580.2× 15 =23,39(mm)

- Đường kính sơ bộ trục II:

d2=3

√ T20.2[τ ]=3

√146477,240.2× 30 =29,007(mm)

√33251.540.1× 63 =17.41(mm)Chọndkn=20(mm)+ Vị trí A:

Mtđ=√0+939752+0.75 ×38397,58 99684.9092= (N.mm)

dA=3

√ Mtđ0.1[σ]=3

√99684.9090.1× 63 =25.1(mm)

Tính toán đường kính trục 2:+ Vị trí đĩa xích:

Mtđ=√0+0+0.75 ×146477.24 126853.01= (N mm)

dX=√3 Mtđ0.1[σ]=3

√126853.010.1 ×63 =25 (mmChọndx=28(mm)+ Vị trí B:

Mtđ=√49819.425 57281.5 0.75 112730.07 123669.72+ 2+ × 2= (N mm)

dB≥3

√ Mtđ0.1[σ]=3√123669.70.1× 63 =27(mm)