ddồ án môn học chi tiết máy

CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN.. Xác định công su t yêu cấầu trên trục động cơ điện.. Xác định tốc độ quay của động cơ... CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN... Xác định tốc độ quay của động cơ... TÍNH CÁC THÔNG S TRÊ

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ NHÓM CHUYÊN MÔN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CHI TIẾT MÁY

MỤC LỤC

CHƯƠNG I.TÍNH ĐỘNG H C Ọ 5

1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 5

1.1 Xác định công su t yêu c ấ ầu trên trục động cơ điện 5

1.2 Xác đị nh t ốc độ quay c ủa động cơ 6

1.3 chọn động cơ điện 7

2 PHÂN PH I T S Ố Ỉ Ố TRUY ỀN 8

3 TÍNH CÁC THÔNG S TRÊN TR Ố ỤC 8

3.1 T ỷ s truy ố ền 8

3.2 T ốc độ quay trên các tr ục 9

3.3 Công su t trên các tr ấ ục 10

3.4 Tính mô men xo n trên các tr c ắ ụ 10

3.5 L ẬP BẢNG CÁC THÔNG S Ố ĐỘ NG H C Ọ 11

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUY N XÍCH VÀ THI T K B TRUY N TRONG: B Ề Ế Ế Ộ Ề Ộ TRUYỀN BÁNH RĂNG 12

1.TÍNH TOÁN THI T K B TRUY N XÍCH Ế Ế Ộ Ề 12

1.1 Chọn lo i xích ạ 12

1.2 Chọn số răng đĩa xích 12

1.3 Xác định bước xích 13

1.4 Xác định kho ng cách tr c và s m t xích ả ụ ố ắ 14

1.5 Kiểm nghiệm xích v b n ề độ ề 15

1.6 Xác định thông s c ố ủa đĩa xích 16

1.7 Xác định lực tác d ng lên tr c ụ ụ 18

1.8 Tổng hợp các thông s c a b truy n xích ố ủ ộ ề 18

2.THIẾ T K B TRUY N TRONG: B TRUY Ế Ộ Ề Ộ ỀN BÁNH RĂNG 19

2.1 Chọ n v ật li ệu: 19

2.2 Xác đị nh ng su t cho phép ứ ấ 20

2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục 23

2.4 Xác định các thông số ăn khớp 24

2.5 Xác định các thông s ố độ ng h c và ng su t cho phép ọ ứ ấ 25

2.6.Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng 26

2.7 M t s ộ ố thố ng s khác c a c ố ủ ặp bánh răng 29

2.8 T ng k t các thông s c ổ ế ố ủa b truy ộ ền bánh răng: 29

CHƯƠNG I.TÍNH ĐỘ NG H Ọ C

1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

1.1. Xác định công su t yêu c u trên trấ ầ ục động cơ điện

• Công su t yêu c u trên trấ ầ ục động cơ điện:

𝑃𝑦𝑐=𝑃𝑙𝑣

𝜂𝑐 (𝐾𝑊) (𝟏 𝟏) Trong đó :

- 𝑃𝑦𝑐 𝑙à 𝑐ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑦ê𝑢 𝑐ầ𝑢 ê𝑛 ụ𝑐 độ𝑡𝑟 𝑡𝑟 𝑛𝑔 𝑐ơ đ𝑖ệ𝑛 (𝑘𝑊)

- 𝑃𝑙𝑣 𝑙à 𝑐ô𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 ê𝑛 ụ𝑐 𝑏ộ 𝑝ℎậ𝑛 𝑚á𝑦 𝑐ô𝑡𝑟 𝑡𝑟 𝑛𝑔 𝑡á𝑐 (𝑘𝑊)

- 𝜂𝑜𝑙 là hi u su t c a mệ ấ ủ ột cặp ổ lăn

- 𝜂𝑘 là hi u su t c a kh p n i ệ ấ ủ ớ ố

- 𝜂𝑥 là hi u su t c a b truy n xích ệ ấ ủ ộ ề

- 𝜂 là hi u su t c a mệ ấ ủ ột cặp bánh răng

• Tốc độ quay sơ bộ ủa động cơ cầ c n có:

𝑛𝑠𝑏= 𝑛 𝑢𝑙𝑣 𝑠𝑏 (𝟏 𝟒)

Trong đó

nsb là tốc độ quay sơ bộ mà động cơ cần có (vg/ph)

nlv là tốc độ quay của trục công tác (vg/ph)

usb là tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống

• Tốc độ quay của trục b phận công tác: ộ

𝑢𝑠𝑏= 𝑢𝑠𝑏(𝑥) 𝑢𝑠𝑏(𝑏𝑟) (𝟏 𝟓)

Trong đó 𝑢𝑠𝑏(𝑥)là t s truyỉ ố ền sơ bộ của bộ truy n xích ề

𝑢𝑠𝑏(𝑏𝑟)là tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền bánh răng Tra bảng 2.4 [1] trang 21, ta chọn sơ bộ:

Tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền xích: 𝑢𝑠𝑏(𝑥)= 2.5

Tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền bánh răng: 𝑢𝑠𝑏(𝑏𝑟)= 4

Thay vào công thức (1.5) ta có t s truyỉ ố ền sơ bộ ủa hệ c thống:

𝑢𝑠𝑏= 𝑢𝑠𝑏(𝑥) 𝑢𝑠𝑏(𝑏𝑟)= 2,5.4 =10 Thay giá trị nlv=68.33 (vg/ph) và usb=10vào công th c (ứ 1.4) ta có tốc độquay sơ bộ ủa động cơ: c

4A132M8Y3 5.5 716 2.2 1,8 93 38

2 PHÂN PHỐI T S TRUY Ỉ Ố ỀN

Tỉ s truy n chung cố ề ủa h ệ thống:

𝑢𝑖là t s truy n c a b truy n truyỉ ố ề ủ ộ ề ền th i trong h ứ ệ thống

𝑢𝑏𝑟là t s truy n c a bỉ ố ề ủ ộ truyền bánh răng

𝑢𝑥là tỉ số truyền của bộ truyền xích

Chọn trước tỉ số truy n c a bề ủ ộ truyền bánh răng: 𝑢 = 4𝑏𝑟

Từ đó, theo công thức (1.6) ta tính được t s truy n cỉ ố ề ủa b truyền xích: ộ

Xuất phát t từ ốc độ quay của động cơ, tiến hành tính tốc độ quay cho các

trục theo trình t t ục động cơ sang các trục phía sau u (𝑛ự ừtr đc => 𝑛𝐼 =>𝑛𝐼𝐼 =>

𝑛𝑙𝑣,𝑡) và công thức:

𝑛𝑖= 𝑛(𝑖−1)

𝑢 (𝑖−1)→𝑖 (vg/ph) Trong đó

𝑛𝑖là tốc độ quay trên trục thứ i (vg/ph)

𝑛(𝑖−1)là tốc độ quay trên trục th ứ i-1 (vg/ph)

𝑢(𝑖−1)→𝑖là tỉ số truyền từ trục thứ i-1 sang trục thứ i

● Tốc độ quay trên trục động cơ:

𝑛𝑙𝑣,𝑡= 𝐼𝐼

𝑢 𝐼𝐼→𝑙𝑣=

2,62= 68 32, (vg/ph) 3.3 Công su t trên các trấ ục.

Xuất phát t công su t trên tr c bừ ấ ụ ộ phận công tác, ti n hành tính công suế ất cho các trục phía trước (𝑃𝑙𝑣=> 𝑃𝐼𝐼 => 𝑃𝐼=> 𝑃𝑑𝑐,𝑡) và công thức:

𝑃(𝑖−1)= 𝑃𝑖

𝜂 (𝑖−1 →𝑖 )

Trong đó

𝑃𝑖là công su t trên tr c th (kW) ấ ụ ứ i

𝑃(𝑖−1)là công su t trên tr c th ấ ụ ứ i-1 (kW)

𝜂(𝑖−1)→𝑖là hiệu suất truyền từ trục thứ i-1 sang trục thứ i

● Công su t trên tr c b ấ ụ ộ phận công tác:

Sau khi đã có công suất và tốc độ quay, ta tính mô men xo n trên các trắ ục theo công th c: ứ

𝑇𝑖là mô men xoắn trên trục thứ i (N.mm)

● Mô men xo n trên trắ ục động cơ:

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH VÀ

THI T K Ế Ế B TRUY Ộ Ề N TRONG: B TRUY N BÁNH Ộ Ề RĂNG

1.TÍNH TOÁN THI T K B TRUY N XÍCH Ế Ế Ộ Ề

Thông s yêu cố ầu:

1.3 Xác định bước xích

Bước xích p được tra bảng 𝐵5.5

81[1]với điều ki n P ệ t≤ [P], trong đó:

• kc – H sệ ố k n ch làm vi c c a b truy n: Tra bể đế ế độ ệ ủ ộ ề ảng𝐵5.6

81[1]với

số ca làm việc là 2 ta được k = 1

❖ Để xích không quá căng cần giảm a một lượng:

𝑑2= 𝑝

𝑠𝑖𝑛(𝑍𝜋

2) =

31,75𝑠𝑖𝑛(65) 𝜋 = 657 20, (𝑚𝑚)

- Kđ H s t i tr– ệ ố ả ọng động: Theo như mục trên ta đã tra được Kđ = 1,8

- A – Diện tích chi u cế ủa bả ền l : Tra b ng ả 𝐵875.12[ ]1 v i p = ,75(mm); ớ 31

1.7 Xác định l c tác dự ụng lên tr c ụ

𝐹𝑟= 𝑘𝑥 𝐹𝑡Trong đó:

S ố răng đĩa xích lớn Z2 65

Vật liệu đĩa xích Thép 45 [𝜎𝐻] = 600(𝑀𝑃𝑎 )Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d1 253,32(mm) Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d2 657,2 (mm) Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 267,2 (mm) Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn da2 672,2 (mm)

Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df1 234 08, (mm) Đường kính chân răng đĩa xích lớn df2 637 96, (mm) Lực tác d ng lên tr c ụ ụ F r 2464,98 (N)

2.THI T K B TRUY N TRONG: B TRUYẾ Ế Ộ Ề Ộ ỀN BÁNH RĂNG

H p gi m t c 1 c p : Truyộ ả ố ấ ền động bánh răng trụ răng nghiêng

11

- bánh răng chủ động: S =1,1 ;S =1,75 H1 F1

- bánh răng bị động: SH2=1,1 ;SF2=1,75

▪ 0H lim, F0lim:ứng su t ti p xúc và ấ ế ứng xuất uốn cho phép ng v i s chu ứ ớ ố

H 1= 2HB + 70 = 2.245+70 = 560 Mpa 1

0 lim

F 1= 1,8HB = 1,8.245 = 441 Mpa 1

o Bánh b ng: ị độ

0 lim

H 2= 2HB + 70 = 2.230+70 = 530 Mpa 2

0 lim

HL

HE F m

FL

FE

N K

N N K

N

=

=

Trong đó:

- m =6,m =6 (b c cH F ậ ủa đường cong mỏi)

- NH0,NF0: chu k ỳ thay đổi ứng suất ứng su t ti p xúc và ng su t uấ ế ứ ấ ốn

NHE2>NH02 lấy NHE2=NH02 KHL2=1

NFE2>NF02 lấy NFE2=NF02 KFL2=1

• 𝐾𝐻𝛽=1,05;

• 𝐾𝐹𝛽=1,1

𝑎𝜔≥ 𝐾𝛼 (𝑢 ± 1)√ 𝑇1 𝐾 𝐻𝛽

[𝜎 𝐻 ] 𝑠𝑏 2 𝑢.𝜓 𝑏𝑎 3

= 43(4+1) √3495,70558.1,03452.4.0,4

=122,5mm Chọn a = 125 mm

2.4 Xác định các thông s ố ăn khớ p

2.4.1 Mô đun

m=(0,01 0,02)a =(0,01 0,02).125=1,25 2,5(mm) ÷ w ÷ ÷tra b ng 6.8[1](trang 99), ch n m=2(mm) ả ọ

b=arctan(cost tan ) =arctan(cos 20 76, 𝑜.tan16,2 ) =15,17 ° o

60000 =1,87(m/s) Tra b ng 6.13[1](trang 106) vả ới bánh răng trụ răng nghiêng và v=1,87(m/s) được c p chính xác c a b truy n là :CCX=9 ấ ủ ộ ề

Tra ph l c 2.3[1](trang 250) v ụ ụ ới

Hệ s ố xét đế ảnh hưởn ng của kích thức bánh răng: 𝐾𝑥𝐻=1

Hệ s ố ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng: Chọn Y =1

Hệ s ố xét đến độ nhạy của vật liệu với s t p trung ự ậ ứng suất:

bánh răng nghiêng, v < 4 tra bảng 6.13[1]trang 106 ta được CCX 9

=> tra b ng 6.14[1] trang106, v i ccx 9, v < 2,5 suy ra ả ớ

=>Thỏa mãn

2.6.2.Ki m nghi m v b n uể ệ ề độ ề ốn

KF - H s t i trệ ố ả ọng khi tính về ốn: K = K u F Fα KFβ KFv =1,37.1,1.1,07 = 1,61 (tra các b ng 6.7, 6.14, ph l c 2.3 tài li u [1]) ả ụ ụ ệ

Yε - H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng:

𝑌𝜀= 1

𝜀𝛼= 11,64= 0,61

Yβ - H s k ệ ố ể đến độ nghiêng của răng:

= 108,40

Tra b ng 6.18 - [1] trang 109 v i xả ớ 1=x2=0, n i suy tuyộ ến tính ta được :

𝑌𝐹1= 3,8 𝑌𝐹2= 3,60 Vậy ta được :

𝜎𝐹1=2 𝑇1 𝐾𝐹 𝑌𝜀𝑌𝛽𝑌𝐹1

𝑏𝑤 𝑑𝑤1 𝑚 =

2.70558.1,61.0, 0,61 88.3,8

50 50 .2 = 92,69 (𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎𝐹1] = 264 71, (𝑀𝑃𝑎)

𝜎𝐹2=𝜎𝐹1 𝑌𝐹2

𝑌 =92 69 60, 3,

3,8 = 87 81, (𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎𝐹2] =243,67(𝑀𝑃𝑎)