đồ án môn học chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động

Tính động học3.7: Một vài thông số hình học của cặp bánh răng223.8: Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng23PHẦN III.. TÍNH THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂN4.3: Tính, chọn đường kín

Trang 1

` TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Thông tin sinh viên Sinh viên 1 Sinh viên 2

Sinh viên thực hiện Nguyễn Duy Quang Nguyễn Văn Huy

Trang 2

PHẦN II TÍNH THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

Chương 2 Thiết kế bộ truyền ngoài-Xích

2 Xác định thông số của đĩa xích và bộ truyền xích 7

4 Xác định thông số đĩa xích và lực tác dụng lên trục 11

5 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích 13 Chương 3 Thiết kế bộ truyền trong

3.7: Một vài thông số hình học của cặp bánh răng 22 3.8: Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng 23 PHẦN III TÍNH THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂN

4.3: Tính, chọn đường kính các đoạn trục

Trang 3

4.3.2: Vẽ biểu đồ momen 31

4.3.4: Tính đường kính các đoạn trục theo momen

4.5.5: Chọn đường kính các đoạn trục 34

4.3.7: Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi 36

1.7: Kiểm nghiêm trục theo độ bền mỏi 53

PHẦN IV TÍNH THIẾT KẾ KẾT CẤU

Trang 4

5.3: Bảng thống kê các kiểu lắp dung sai 71

Trang 7

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn Bạo

Trang 8

PHẦN I TÍNH ĐỘNG HỌC CHƯƠNG 1 Tính động học

1.1: Chọn động cơ điện

1.1.1: Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ:

1.1.1.1: Xác định Công suất trên trục máy công tác:

1.1.1.2: Xác định hiệu suất chung của hệ thống:

Trong đó: , , , lần lượt là hiệu suất của 1 cặp ổ lăn, khớp nối, 1 cặp bánh răng và bộ truyền xích

1.1.1.3: Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ:

1.1.2: Xác định tốc độ quay đồng bộ của động cơ điện:

1.1.2.1: Xác định tốc độ quay của trục bộ phận công tác:

128,63 (vòng/phút)

z: số răng đĩa xích tải

p: bước xích tải (mm)

Plv (kW) F: Lực kéo xích tải (N) v: tốc độ xích tải (m/s)

Trang 9

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn Bạo1.1.2.2: Xác định sơ bộ tỷ số truyền của hệ thống

1.2: Phân phối tỷ số truyền:

Tỷ số truyền chung của hệ thống:

Trong đó: �� = ∏�� = �� x

2,02,2

Trang 10

Với �� và �x lần lượt là tỷ số truyền của bộ truyền bánhrăng và xích

- Tỷ số truyền từ động cơ sang trục I:

- Tỷ số truyền từ trục I sang trục II:

- Tỷ số truyền từ trục II sang trục công tác:

Trang 11

- Tốc độ quay trên trục công tác:

Trang 12

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn Bạo1.4: Lập bảng các thông số động học

4,54

6,487,04

7,337,48

128,64321,59

14601460

2,51

Trang 13

Phần II TÍNH THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BỘ TRUYẾN NGOÀI – XÍCH

Điều kiện về công suất: P t

Trong đó: P là công suất tính toán P = P t t

P: Công suất bộ truyền P = P = 7,04 (kW)II

Trang 14

: Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xíchChọn a = (30…50)p, ta có = 1

: Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xíchThiết kế điều chỉnh vị trí trục bằng 1 trong các đĩa xích ta có =1

: Hệ số ảnh hưởng của bôi trơnChọn chất lượng bôi trơn đạt yêu cầu trong môi trường có bụi

=> = 1,3

: Hệ số ảnh hưởng của tải trọng động

Xích làm việc trong điều kiện va đập nhẹ => = 1,4

Trang 15

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn BạoKhoảng cách trục:

o q là khối lượng một mét xíchBảng 5.2 [1] => q = 3,8 (kg)

Trang 16

: Hệ số ảnh hưởng của tải trọng động

Xích làm việc trong điều kiện va đập nhẹ => = 1,4

: Lực va đập trên dãy xích

Fvđ =13.10-7 n1 p3=13.10-7 321,59 31,75 =13,38 (N)3

E: module đàn hồi

E = Chọn E = E = 2.10 (MPa)1 2 5

=> E = 2.10 (MPa)5

A: diện tích chiếu của bản lề

Bảng 5.12 [1] => A = 262 (mm )2

Để [

Chọn vật liệu làm đĩa xích là Thép C45, được tôi cải thiện với độ cứng

170 – 210 HB, [ = 600 Mpa => Đảm bảo được độ bền tiếp xúc

4 Xác định thông số của đĩa xích và lực tác động lên trục

4.1: Xác định thông số của đĩa xích

Đường kính vòng chia:

Trang 17

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn BạoĐường kính vòng đỉnh:

o Ft: lực vòng (N)

o kx: Hệ số trọng lượng xíchVới = 45 (>40) => k = 1,05o

x

=> F = F k = 1656,47 1,05 = 1739,29 (N)r t x

Trang 18

5 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích

1739,29617,72234,089,62652,05

31,75

267,2636,96253,322,523905,25

Trang 19

Vậy loại ổ lăn được chọn cho trục I là 405

Trang 20

Trang 21

= F sin() = 1739,29 sin(45) = 1229,86 (N)x

- Lực bánh răng tác dụng lên trục:

Lực hướng tâm: = 743,36 (N) Lực vòng: = 1900,73 (N)

1.3: Xác định các kích thước sơ bộ:

1.3.1: Xác định sơ bộ đường kính trục

Trong đó:

T = T = 209061 (Nmm)II]: Ứng suất xoắn cho phép Đối với thép 45 ] = 1530 (MPa)

Đối với trục II (trục ra), chọn ] = 20 (MPa)

Trang 22

k1 = 10 (mm) Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp:

k2 = 10 (mm) Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ:

k3 = 15 (mm) Chiều cao nắp ổ và đầu bulông:

Trang 23

- Khoảng cách giữa 2 gối đỡ:

Trang 24

Trang 4291009,64

23575,5991009,64

T

Mx(Nmm)

Lực (N):

-

Trang 25

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn BạoTính Momen uốn tổng M :j

MA = M = 0DTính Momen tương đương M : tđj

MtđD =

MtđA = = 0 Xác định đường kính các tiết diện:

Trong đó: là ứng suất cho phép Tra bảng 10.5 ta được

Ta chọn đường kính theo tiêu chuẩn và đảm bảo điều kiện lắp ghép:

Trang 26

=>

1.6: Chọn và kiểm nghiệm then:

Do các trục nằm trong hộp giảm tốc nên ta chọn loại then bằng Để đảm bảo tính công nghệ ta chọn loại then giống nhau trên cùng một trục Khi đó, theo TCVN 2261- 77 ta có thông số của các loại then được sử dụng như sau:

Chiều sâu rãnh then

Bán kính góc lượn của rãnh

Kiểm nghiệm độ bền của then:

Tại tiết diện C (tiết diện lắp bánh răng)

Kiểm tra độ bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then Chọn l = (0,8…t 0,9) lm13 = (0,8…0,9) 55 = 45 mm.

Với then làm bằng thép, tải va đập nhẹ ta chọn được

Trang 27

Công thức (9.1) [1] ta có:

Kiểm nghiệm độ bền cắt: công thức (9.2) [1]:

=> Thỏa mãn

Tại tiết diện D (tiết diện lắp bộ truyền ngoài)

Kiểm tra độ bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then Chọn l = (0,8…t 0,9) lm12 = (0,8…0,9) 55 = 45 mm.

Với then làm bằng thép, tải va đập nhẹ ta chọn được

Trang 28

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn Bạo = => thoả mãn

Bảng đường kính các đoạn trục II:

1.8: Kết cấu trục:

2 Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn:

2.1: Chọn loại ổ lăn:

Phản lực hướng tâm tác dụng lên các ổ:

Bên trái bánh răng:

Trang 32

Bên phải bánh răng:

B mm

r mm

Đường kính bi mm

C kN

Co kN

2.3: Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải:

Xét ổ nguy hiểm hơn (ổ B):

Vì Fa = 0, ta có tải trọng động quy ước:

Q = X V F k k r t đTrong đó:

X: hệ số tải trọng hướng tâm.

Trang 33

Vậy loại ổ lăn được chọn là 308

Trang 34

Phần IV TÍNH THIẾT KẾ KẾT CẤU CHƯƠNG 5: KẾT CẤU VỎ HỘP

Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32

Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc

Chiều dày:

- Thân hộp, δ

- Nắp hộp, δ1

- δ = 0,03a + 3 = 0,03.140 + 3 = 7,2 (mm).Chọn δ = 8 (mm)

- δ1 = 0,9δ = 0,9.8 = 7,2 (mm) Chọn δ1=8(mm)

- h = 5 δ =5 = 40 < 58 mm

- khoảng 20Đường kính

- Bulông nền d1 - d1 > 0,04a + 10 = 0,04 140 + 10 = 15,6

Trang 35

- d3 = (0,8÷0,9)d = 9,6÷10,8 mm Chọn d2 3

= 10 (mm)

- d4 = (0,6÷0,7)d = 7,2÷8,4 chọn d = 82 4(mm)

- d5 = (0,5÷0,6)d = 6÷7,2 chọn d = 62 5(mm)

- S4 = (0,9÷1)S = 14,4÷16 mm Chọn S3 4 =

16 (mm)

- K3 = K - (3÷5) = 40 - (3÷5)= 37÷35 mm.2 Chọn K = 35 (mm)3

- K2 = E2+R2+(3÷5) = 19+16+5 = 40(mm)

- E2 = 1,6d = 1,6.12=19,2(mm) => Chọn2E2 = 19 (mm)

R2 = 1,3d = 1,3.12 = 15,6 (mm) =>2Chọn R = 16 (mm)2

C = D /2 = 125/2 = 62,5 (mm)3

- Chọn h = 40 (mm)

Trang 36

Dd: Xác định theo đường kính dao khoétChọn D = 32 (mm)d

- K1 = 3d = 3.16=48 (mm)1

q ≥ K + 2δ = 48+2 = 64 (mm)1Khe hở giữa các chi tiết:

- Giữa bánh răng với thành

trong hộp

- Giữa đỉnh bánh răng lớn với

đáy hộp

- Giữa mặt bên của các bánh

răng với nhau

Đường kính ngoài gối trục (D ) được chọn theo đường kính nắp ổ3

Chiều dài gối trục phụ thuộc vào độ dày thành hộp, chiều

rộng ổ, chiều cao nắp ổ, chiều rộng vòng chắn dầu khi ổ

được bôi trơn bằng mỡ (vòng chắn dầu cách thành hộp

1-3 mm), đường kính bu lông canh ổ d 2

Căn cứ vào bảng 18.2 [1] ta có:

Trang 37

5.1.4.Cửa thăm

Để kiểm tra qua sát các chi tiết máy trong khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có làm cửa thăm Dựa vào bảng 18.5 [1] ta chọn được kích thước cửa thăm như hình vẽ sau

(mm)

1B(mm)

C(mm)

1C(mm)

K(mm)

R(mm)

Vít(mm)

Sốlượng

Trang 38

5.1.5 Nút thông hơi

Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên.Để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi.Nút thông hơi thường được lắptrên nắp cửa thăm Tra bảng ta có kích thước nút thông hơi

Trang 39

Trang 40

5.1.7 Kiểm tra mức dầu

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước như hình vẽ

5.1.8 Chốt định vị

Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chữa đường tâm các trục.Lỗ trụ lắp ở thân hộp & trên nắp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối giữa nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị, nhờ các

chốt định vị khi xiết bulong không làm biến dạng ở vòng ngoài của ổ

Thông số kĩ thuật của chốt định vị là

d=6

Trang 41

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn Bạoc=1,0

t=2 (mm)

Trang 42

Đồ án Chi tiết máy GVHD: ThS Hoàng Văn BạoTrục II:

5.2 BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP

5.2.1 Bôi trơn trong hộp giảm tốc

Trang 43

Do bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc đều có nên ta chọn phương pháp bôi trơn ngâm dầu Với vận tốc vòng của bánh răng thẳng v = 3,86 m/s < 12 m/s tra bảng ta được độ nhớt của dầu ứng với 50 Co

Tra bảng ta chọn được loại dầu là: Dầu công nghiệp 50 có độ nhớt là 7,27 Engle

5.2.2 Bôi trơn ngoài hộp

Với bộ truyền ngoài hộp khi làm việc sẽ dính bụi bặm do hộp không được che kín nên ta dùng phương pháp bôi trơn định kì bằng mỡ

Bảng thống kê dành cho bôi trơn

Tên dầu hoặc

mỡ

Thiết bị cần bôitrơn

Lượng dầu hoặcmỡ

Thời giant hay dầuhoặc mỡDầu công

nghiệp 50 Bộ truyền trong 0,6 lít/KW 5 tháng

Trang 44

5.3 BẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP DUNG SAI

Trang 45

Trang 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1 + 2) – Trịnh chất, Lê Văn Uyển

2 Chi tiết máy (tập 1 + 2) – Nguyễn Trọng Hiệp

3 Dung sai và lắp ghép – Ninh Đức Tốn

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Dẫn Động
Tác giả	Nguyễn Duy Quang, Nguyễn Văn Huy
Người hướng dẫn	ThS. Hoàng Văn Bạo
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Cơ Khí
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	2,9 MB