HẦN I: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.. Chọn công suất động cơ điện Tính toán công suất cần thiết cho động cơ điện: Ta có:Suy ra: KWTrong đó:N: công suất trên băng tả
Trang 1Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng
Khoa Cơ Khí
***
Thuyếết Minh Đồồ án mồn h c Chi tiếết máy ọ
Trang 2Đà Nẵng 2021
Trang 4HẦN I: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ
TRUYỀN
1 Tính chọn động cơ điện
Chọn động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu ngắn mạch, điệp áp 220/380V, kiểukín hoặc bảo vệ và đặt nằm
a Chọn công suất động cơ điện
Tính toán công suất cần thiết cho động cơ điện:
Ta có:
Suy ra:
KW)
Trong đó:
N: công suất trên băng tải N : công suất cần thiết của động cơ điện ct
P: lực kéo băng tải [N] v: vận tốc băng tải [m/s].
: hiệu suất truyền động chung của hệ thống : hiệu suất khớp nối.
: hiệu suất bộ truyền bánh răng : hiệu suất của một cặp ổ lăn.
: hiệu suất bộ truyền xích.
Trang 5Chọn công suất động cơ điện
Chọn động cơ điện có công suất định mức lớn hơn hay bằng công suất cần thiết (), trong tiêu chẩn chọn động cơ điện có nhiều loại thỏa mãn điều kiện này.
- Số vòng quay của tang:
Trang 6Tra bảng 2.4 ở trên ta chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp:
Trang 7- Tính tỉ số truyền ngoài :
Với tỷ số truyền
Tỉ số truyền cấp nhanh :
Tỉ số truyền cấp chậm : Trong đó:
: tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh : tỷ số truyền của cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm.
Trang 836136,91 36136,91 196355,14 599572,78
Trang 9Phẫồn II
Tính toán thiếết kếế các b truyếồn ộ
A Thiếết kếế các b tuyếồn ngoài ộ
Đặc điểm bộ truyền xích : Theo nguyên lý ăn khớp, lực tác dụng lên trục nhỏ, công suất truyền có thể lên tới 100 kW, khả năng truyền moment xoắn lớn, vận tốc truyền nhỏ, tỷ số truyền ổn định,
có kích thước nhỏ gọn, kết cấu phức tạp, bảo dưỡng khó khăn, tuổi thọ lớn, giá thành cao, độ ồn cao, hiệu suất cao, có khả năng làm việc quá tải đột ngột
A Chọn loại xích:
- Vì t i tr ng nh , v n tốốc thấốp nên ta dùng xích ốống con ả ọ ỏ ậlăn
B Thồng sồế c a xích và b truyếồn: ủ ộ
Trang 10- T sồế truyếồn ỉ , ch n sốố rang đĩa nh ,do đó sốố răng đĩa l n là: ọ ỏ ớ
- Tìm b ướ c xích t
k= k đ k k k k k A đc o c b = 1.875
Trong đó:
K = 1 t i tr ng êm đ ả ọ
K A = 1 h sốố ệ xét đến chiều dài xích,A=(3050)t
k đc = 1 tr c có đĩa xích điêều ch nh đ ụ ỉ ượ c
+ h sồế vòng đĩa dẫẫn:ệ
Trang 11V i ớ ,b c xích t=38,2mm,di n tích b n lêề F=394,3, có cống suấốt cho ướ ệ ảphép [N]=36,3KW
T b ng trên ta tìm đừ ả ượ ảc t i tr ng phá h ng là: Q=100000(N),khốối ọ ỏ
Trang 12Sốố vòng quay gi i h n: ớ ạ v i và b ớ ướ c xích t=38,1mm th a điêều ki n: ỏ ệ 161.51 < 570
C đ nh kho ng cách tr c A và sồế măết xích ị ả ụ
kho ng cách tr c A=40t=40.38,1=1524mm ả ụ sốố măốt xích
Lấốy sốố măốt xích: X=110
ki m nghi m va đ p trong 1 giấy (ct6-16) ể ệ ậ
V i b ng trên ta ch n ớ ả ọ [u]=20 th a điêều ki n uỏ ệ [u]
Tính chính xác kho ng cách tr c A theo măốt xích đã ch n (ct6-3)ả ụ ọ
Trang 13Đ đ m b o đ võng bình thể ả ả ộ ườ ng, tránh cho xích kh i b căng quá, làm gi m ỏ ị ảkho ng nên A=1110,85mmả
D tính đường kính vòng chia c a đĩa xích(ct6-1)ủ
Trang 14A tính toán bộ truyền bánh răng
Ta có: (3488,4.>) do đó: =1
do đó =1
Nh v y ng suấốt tiêốp cho phép : ư ậ ứ
481,8Mpa
V i cấốp nhanh bánh tr răng nghiêng, ta có.ớ ụ
- ứng suất tải cho phép theo (6.10) và 6.11)
Trang 15– h sốố k đêốn s phấn bốố khống đêều t i tr ng trên chiêều r ng ệ ể ự ả ọ ộvành khi tính vêề tiêốp xúc
– h sốố quan h gi a chiêều r ng vành răng bw và kho ng cách ệ ệ ữ ộ ả
tr c aw.ụ
Ta có:
Trang 18= 246,26 < = 470,7 Mpa
Theo bảng (6.6) do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên theo tiêuchuẩn
f) Ki m nghi m răng vếồ đ bếồn uồến, theo(6.43)ể ệ ọ
Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ứng suất sinh ra tại chân răng không được vượt quá giá trị cho phép: [
là h sốố k đêốn đ nghiêng c a răng v i răng th ng = ệ ể ộ ủ ớ ẳ
Sồế răng tươ ng đươ ng
Trang 19: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồngthời ăn khớp , với bánh răng côn-răng thẳng : = 1,37 (v cấp chính xác 8)
:hệ số kể đến anh hưởng của sai số ăn khớp,theo bảng (6.15) ta chọn
= 0,006
: h sốố k đêốn nh hệ ể ả ưở ng c a sai l ch ,ủ ệ =61
: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vung ăn khớp,tính theo công thức:
Trang 20Khi làm vi c bánh răng có th b quá t i (ví d nh lúc m máy, ệ ể ị ả ụ ư ởhãm máy v v…)v i h sốố quá t iớ ệ ả
=2,2
Trong đó :T :mômen xoắn danh nghĩa
:mô men xoắn quá tải
Trang 21– h sốố k đêốn s phấn bốố khống đêều t i tr ng trên chiêều r ng ệ ể ự ả ọ ộvành khi tính vêề tiêốp xúc
– h sốố quan h gi a chiêều r ng vành răng bw và kho ng cách ệ ệ ữ ộ ả
Trang 23=1,14.1,22.1,20=1,66
= - h sốố k đêốn s trùng kh p c a răng v i là h sốố trùng kh p ngang,.ệ ể ự ớ ủ ớ ệ ớ
là h sốố k đêốn đ nghiêng c a răng v i răng th ng = ệ ể ộ ủ ớ ẳ
Trong đó :T :mômen xoắn danh nghĩa
:mô men xoắn quá tải
Trang 25C BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM DẦU:
- Bôi trơn này thương dùng khi vận tốc vòng của bánh răng V, thỏa điều kiện: V=9,19m/s bên bộ truyền bánh răng cấp nhanh và V=2,5 bên bộ truyền cấp chậm.
- Tra bảng 10-17/284(1) ta có độ nhớt của dầu là: 57centistoc.vậy ta chọn nhãn hiệu dầu là 57 có độ nhớt C là 55-59centistoc.
Trang 26PHẦN III THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN
1 THIẾT KẾ TRỤC
A Chọn vật liệu
Để đảm bảo độ đồng tâm giữa trục động cơ và trục dẫn của hộp giảm tốc trong quá trình chế tạo và lắp đặt nên ta chọn nối trục vòng đàn hồi vì nó có những ưu điểm sau: giảm va đập và chấn động, đề phòng cộng hưởng do giao động xoắn gây nên và
bù lại độ lệch trục; có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ,
dễ thay thế, làm việc tin cậy, do đó được dung khá rộng rãi.Chọn vật liệu làm nối trục thép đúc 35л, vật liệu chế tạo chốt là thép 45 thường hóa
Đối với hộp giảm tốc khi chịu tải trọng trung bình thường dùng loại vật liệu
Đối với hộp giảm tốc khi chịu tải trọng trung bình thường dùng loại vật liệu chế tạo trục là thép 45 có giới hạn bền là=600 (Mpa), giới hạn chảy =340 (Mpa), ứng suất cho phép [15…30(Mpa), lấy [20 (Mpa)
B Xác định sơ bộ đường kính trục
Để xác định đường kính sơ bộ dùng công thức tính sơ bộ chỉ xét đến tác dụng của mômen xoắn trên trục, vì không xét đến tác dụng của tảitrọng gây biến dạng uốn nên giá trị ứng suất cho phép lấy hơn giá trị thực:
(CT 10.9)
Trong đó : T – mômen xoắn, Nmm
- ứng suất cho phép, với = 15 30 MpaChọn = 20 (Mpa)
Trang 27Kho ng cách t m t mút c a chi tiêốt quay đêốn năốp : = 10.ả ừ ặ ủ ổ
- Xác định khoảng cách giũa các gối đỡ trục và điểm đặt lực(10.10)
- Xác đ nh tr sồế và chiếồu c a các l c t chi tiếết quay tác d ng lến tr cị ị ủ ự ừ ụ ụ
L c tác d ng khi ăn kh p trong các b truyêền bánh răng tr răng th ng đự ụ ớ ộ ụ ẳ ượ c chia thành 2 phấền l c vòng; l c hự ự ướng tấm Tr sốố chúng đị ượ c xác đ nh theo ịcống th c :ứ
Trang 33Fx=2141,32 R = 1287,82FX
Ft4= 4090,73 RFY =1282,79Fr4=1357,63 R =2066,48EX
R =2802,91
Trang 34KIỂM NGHIỆM TRỤC VỀ ĐỘ BỀN MỎI
Trang 350
16,34
21
1
14510
30800
11,13
81
Trang 36Tra bảng 7-23 và tính kiểm nghiệm ta được bảng
9
13,55Trục
III
4
21,57
1 Ch n lăn ọ ổ
- Tr c I và II có l c d c tr c tác d ng nên ta ch n bi đ ch n,còn ụ ự ọ ụ ụ ọ ổ ỡ ặđốối v i tr c III ch n bi đ ớ ụ ọ ổ ỡ
Trang 38Tính cho gốối đ Evì có l c l n.tính c theo cống th c 8.1 và Qtheo ỡ ự ớ ứ
C==348,23.95.5=33255,96
Tra b ng 14P, ng v i d= 55 lấốy có kí hi u 211 , c b ng 52000 đả ứ ớ ổ ệ ả ườ ng
Trang 39Phấền V: TÍNH NỐỐI TR C Ụ
- Ch n nốối tr c đàn hốềi: gi m va đ p và chấốn đ ng đêề phòng c ng ọ ụ ả ậ ộ ộ
h ưởng do dao đ ng xoăốn gấy nên và bù l i đ l ch tr c.ộ ạ ộ ệ ụ
vòng đàn hốềi làm băềng cao su
- ứng suấốt d p cho phép c a vòng cao su []=ậ ủ
Trang 40=D 10=80-20-10=50mm
Trang 41PHẦẦN VI: CẦỐU T O V H P VÀ CÁC CHI TIẾỐT MÁY KHÁCẠ Ỏ Ộ
1 Xác định kích thước các phần ts của vt hô u p đQc bvng gang
Chiêều cao h
Đ dốốcộ
e = (0.81) = 9
h < 58 Kho ng 2ả 0
Trang 42Ch n = 10ọ
Sốố l ượng bulống nêền Z Z= 6
PHẦN VII: BÔI TRƠN, CHE KÍN HỘP GIẢM TỐC
Ph ương pháp bối tr n: vì v n tốốc vòng v <12 m/s ta dùngơ ậ
phương pháp bối tr n ngấm dấều ch a trong h p.ơ ứ ộ
Tra b ng 18.11 tài li u [3] ch n đ nh t cấền thiêốt là: đ nh tả ệ ọ ộ ớ ộ ớCetistoc > 135; đ nh t Engle > 15ộ ớ
Tra b ng 18.13 tài li u [3] ta dùng dấều ốtố máy kéo AK – 15 đả ệ ểbối tr n.ơ
Ch n dấều m bối tr n cho lănọ ỡ ơ ổ
Khi lăn đổ ược bối tr n đúng kyẽ thu t nó seẽ khống b mài mòn vìơ ậ ịchấốt bối tr n seẽ giúp tránh khống đ các chi tiêốt kim lo i tiêốp xúcơ ể ạ
tr c tiêốp v i nhau Ma sát trong lăn seẽ gi m, kh năng chốốngự ớ ổ ả ảmài mòn c a tăng lên, kh năng t n nhi t tốốt h n, gi m đủ ổ ả ả ệ ơ ả ượ ctiêống ốền, b o v bêề m t khống b han r ả ệ ặ ị ỉ
Chấốt bối tr n đơ ượ ực l a ch n d a trên nhi t đ làm vi c và sốốọ ự ệ ộ ệvòng quay c a M bối tr n có nhiêều u đi m h n dấều nhủ ổ ỡ ơ ư ể ơ ư
đ ược gi trong dêẽ h n, làm vi c đữ ổ ơ ệ ượ c lấu h n, đ nh t ít bơ ộ ớ ịthay đ i vì nhi t, tránh cho kh i t p chấốt và đ m Chính vìổ ệ ổ ỏ ạ ộ ẩ
v y ta chon m đ bối tr n lăn.ậ ỡ ể ơ ổ
Tra b ng 15.15.tài li u [3] ch n lo i m LGMT2 Lo i này đ cả ệ ọ ạ ỡ ạ ặ
bi t thích h p cho các lo i c nh ho c trung bình, ngay c ệ ợ ạ ổ ỡ ỏ ặ ả ởđiêều ki n làm vi c cao h n, T có tính năng ch u nệ ệ ơ ị ước rấốt tốốt cũng
nh chốống g cao Đ bối tr n, m đư ỉ ể ơ ỡ ược cho vào chiêốm 2/3kho ng trốống c a b ph n ả ủ ộ ậ ổ
Trang 43PHẦẦN VIII: L A CH N KI U LẮẾP CHO CÁC MỐẾI GHÉPỰ Ọ Ể
B ng dung sai lắắp ghépả
Bánh răng - tr cụ : Lăốp trung gian
B c chăốn dấều - tr cọ ụ : Lăốp có đ hộ ỡ lăn - tr c
Then - tr cụ : Lăốp có đ dốiộĐai - tr cụ : Lăốp trung gian