Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn dùng inventor phần 1 docx

Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí 1 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí  2 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí ĐỒ ÁN “Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn dùng inventor phần 1”  LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Công suất cần thiết 1.2 Chọn động cơ 1.3 Công suất động cơ trên các trục 1.4 Phân phối tỷ số truyền 1.5 Tốc độ quay trên các trục 1.6 Xác định mômen xoắn trên các trục 3 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích: 2.2 Thông số bộ truyền: 2.3 Tính kiểm nghiệm xích về độ bền: 2.4 Xác định thông số đĩa xích: 2.5 Tính toán và kiểm bền trên Inventor PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Bánh răng cấp chậm. 3.1.1 Tính toán lý thuyết 3.1.2 Kiểm tra tính toán bằng inventor 3.2 Bánh răng cấp nhanh 3.2.1 Tính toán lý thuyết 3.2.2 Kiểm tra tính toán bằng inventor PHẦN IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 4.1 Chọn vật liệu 4.2 Xác định sơ bộ đường kính trục 4.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực: 4.4 Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền: 4.5 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính các đoạn trục: 4.6 Thiết kế và kiểm nghiệm trục bằng inventor 4. 6 .1 Trục I 4. 6 .2 Trục II 4 .6 .3 Trục III PHẦN V TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THEN 5.1 Tính toán lý thuyết 5.2 Tính toán các then lắp trên các đoạn trục bằng inventor 5.2.1 Tính then lắp trên trục I 5.2.2 Tính then lắp trên trục II: 5.2.3 Tính then lắp trên trục III: PHẦN VI TÍNH TOÁN NỐI TRỤC PHẦN VII THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 4 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí 7.1 Chọn ổ lăn 7.1.1 Thiết kế Ổ lăn trên trục I 7.1.2 Thiết kế Ổ lăn trên trục II 7.1.3 Thiết kế Ổ lăn trên trục III 7.2 Chọn kiểu lắp ổ lăn 7.3 Cố định trục theo phương dọc trục 7.4 Che kín ổ lăn 7.5 Bôi trơn ổ lăn PHẦN VIII CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC PHẦN IX BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC Tài liệu tham khảo ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ĐỀ TÀI Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số:01 5 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí Hệ thống dẫn động thùng trộn gồm: 1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2- Khớp nối; 3- Hộp giảm bánh răng trụ 2 cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- Thùng trộn. Số liệu thiết kế: Công suất trên trục thùng trộn, P = 6,5 (kw); Số vòng quay trên trục thùng trộn, n = 42 (v/ph); Thời gian phục vụ, L = 6 (năm); Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ). Chế độ tải: T 1 = T ; T 2 = 0,85T ; t 1 = 28 giây ; t 2 = 60 giây. 6 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí YÊU CẦU - 01 thuyết minh;bản vẽ lắp 3D của hệ thống; 01 bản vẽ lắp (bản in); 01 bản vẽ chi tiết; các file tính toán và kết quả. - Tất cả dữ liệu được lưa vào 1 đĩa CD NỘI DUNG THUYẾT MINH 1. Tìm hiểu hệ thống truyền động máy; 2. Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động. 3. Tính toán thiết kế các chi tiết máy: - Tính toán các bộ truyền hở (đai, xích hoặc bánh răng); - Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít); - Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực; - Tính toán thiết kế trục và then; - Chọn ổ lăn và nối trục; - Chọn thân hộp, bu lông và các chi tiết phụ khác; 4. Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép; 5. Mô phỏng chuyển động của bộ truyền (bằng Inventor); 6. Tài liệu tham khảo. 7 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, Ngày … Tháng … Năm 2012 Giáo viên hướng dẫn: 8 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí. Để nắm vững lý thuyết và chuẩn bị tốt trong viểc trở thành một người kỹ sư trong tương lai. Đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động cơ khí trong ngành cơ khí là một môn học giúp cho sinh viên ngành cơ khí làm quen với những kỹ năng thiết kế, tra cứu và sử dụng tài liệu được tốt hơn, vận dụng kiến thức đã học vào việc thiết kế một hệ thống cụ thể. Ngoài ra môn học này còn giúp sinh viên củng cố kiến thức của các môn họcđã học trong các môn học như Cơ kỹ thuật, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật ; và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu - một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ, tính toán Cơ khí, đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí. Em chân thành cảm ơn thầy Thạc Sĩ NGUYỄN MẠNH TIẾN, các thầy cô và các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thi 9 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Công suất cần thiết Gọi: P là công suất tính toán trên trục máy công tác ( KW ) P ct là công suất cần thiết trên trục động cơ ( KW ) ηlà hiệu suất truyền động. Trong đó : - hệ số đẳng trị. η kn = 0,99 – Hiệu suất khớp nối đàn hồi η br = 0,97 – Hiệu suất bộ truyền bánh răng η ol = 0,99 – Hiệu suất của một cặp ổ lăn η x = 0,95 – Hiệu suất bộ truyền xích ống con lăn. η = 0,99.0,97 2 .0.99 4 .0,95 = 0,85 Theo đề ta có: - P = 6.5 (kw) công suất trên thùng trộn; - t 1 = 28 giây ; - t 2 = 60 giây; - t = t ck = t 1 + t 2 = 88 giây; - T 1 = T ; - T 2 = 0,85T ; - N = 42 (v/ph) – số vòng quay trên trục thùng trộn; - L = 6 (năm) – thời gian phục vụ; - Quay một chiều, làm việc 2 ca (1 ca làm việc 8 giờ), tải va đập nhẹ. Thay các số liệu tính toán được vào (1) ta được: Vậy là ta cần chọn động cơ điện có: • Kiểm tra điều kiện mở máy: • Kiểm tra điều kiện quá tải: 10 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT [...]... xích 1: 14 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí Với: Ft = 3242N : lực vòng kr = 0,45: hệ số ảnh hưởng số răng xích (Với z1 = 22) Kđ = 1, 2: hệ số tải trọng động (Tải động, va đập nhẹ) Fv 1 = 13 .10 -7nIII.p3.m = 13 .10 -7 .18 3. 31, 753 .1 = 7,61N: lực va đập trên m dãy xích E = 2E1E2/(E1+E2) = 2 ,1. 105 Mpa A = 262mm2: diện tích của bản lề (bảng 5 .12 sách (*)) Như vậy dùng. .. rắn HB 210 sẽ đạt được ứng suất tiếp xúc cho phép , đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 Đĩa xích 2: Với: Ft = 3242N : lực vòng kr = 0 ,15 : hệ số ảnh hưởng số răng xích (Với z2 = 96) Kđ = 1, 2: hệ số tải trọng động (Tải động, va đập nhẹ) Fvđ2 = 13 .10 -7nIV.p3.m = 13 .10 -7.42. 31, 753 .1 = 1, 75 N: lực va đập trên m dãy xích E = 2E1E2/(E1+E2) = 2 ,1. 105 Mpa A = 262mm2: diện tích của bản lề (bảng 5 .12 sách... cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí 1. 2 Chọn động cơ Ta có: nlv = 42 v/phút: - Số vòng quay trên trục thùng trộn; Chọn: ux = 4: - Tỷ số truyền của bộ truyền xích; uh = 16 : - Tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp Vậy: Tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động là: ut = ux.uh = 4 .16 = 64 Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = nlv.ut = 42.64 = 2688 (v/ph) Động cơ phải có : kết hớp các kết... Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức : • Ta có bảng thông số sau: Trục Thông số Công suất (kW) Tỷ số truyền u Số vòng quay (vg/ph) Momen xoắn (Nmm) Động cơ I II III IV 7,647 7,495 7 ,19 7 6, 911 6,5 4,35 42 14 77976 5,23 2930 24925 2930 24429 3,06 560 12 2735 18 3 360656 12 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2 .1 Chọn loại xích:... q.v2 = 3,8.2 ,13 2 = 17 N; - Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: - F0 = 9, 81. kf.q.a = 9, 81. 4.3,8 .1, 2 51 = 18 6,5N (Với kf=4 khi bộ truyền nằm ngang nghiêng 1 góc [s]: bộ truyền xích đảm bảo đủ bền 2.4 Xác định thông số đĩa xích: • Đường kính đĩa xích: Theo công thức (5 .17 ) tài liệu (*) và bảng 14 .4b: d1 = p/sin(π/z1) = 31, 75/sin(π/22)... quả trên, tra (bảng P1.2) ta tìm được động cơ điện KD.52-2 (động cơ điện không đồng bộ ba pha) công suất động cơ Pdc = 7 KW; số vòng quay của động cơ: ndc = 2900 v/ph ( sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí – tập 1; trang 235) 1. 3 Công suất động cơ trên các trục Ta có: - Công suất trên trục III (trục làm việc) là: - Công suất trên trục II là : - Công suất trên trục I (trục dẫn) là: - Vậy kiểm nghiệm... quá lớn, giảm a 1 lượng bằng: Do đó a = 12 62 – 4 = 12 58mm Số lần va đập của xích: Theo (5 .14 ) tài liệu (*) 2.3 Tính kiểm nghiệm xích về độ bền: Theo (5 .15 ) tài liệu (*): Với : - Theo bảng 5.2 tài liệu (*), tải trọng phá hỏng Q=88500N, khối lượng 1m xích q = 3,8kg - kđ = 1, 2 (Tải trọng va đập nhẹ, tải trọng mở máy bằng 15 0% tải trọng làm việc) - Lực vòng: Ft = 10 00.P/v = 10 00.6, 911 /2 ,13 = 3244N - Lực... p/sin(π/z2) = 31, 75/sin(π/96) = 970mm.(Đường kính vòng chia) da1 = p[0,5+cotg(π/z1)] = 236,7mm; da2 = p[0,5+cotg(π/z2)] = 985,7mm (Đường kính vòng đỉnh răng) df1 = d1 - 2r = 223 – 2 .19 ,05 = 18 5mm và df2 = d2 - 2r = 970 - 2 .19 ,05 = 932 (với bán kính đáy r = 0,5025d1 + 0,05 = 0,5025 .19 ,05+0,05 = 9,62mm và d1 =19 ,05mm bảng 5.2 tài liệu *) • Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức 5 .18 tài liệu... bộ truyền xích 1 dãy có bước xích pc = 31, 75mm thỏa mãn điều kiện bền mòn: Đồng thời theo bảng (5.8), bước xích pc = 31, 75mm < pmax Khoảng cách trục a = 40.pc = 40. 31, 75 = 12 70mm; Theo công thức (5 .12 ) tài liệu (*) số mắt xích Lấy số mắt xích chẳn x = 14 2, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5 .13 ) tài liệu * 13 SVTH: Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí Để xích... kn=n 01/ nIII=200 /18 3 ,1 = 1, 09 Theo công thức (5.4) và bảng 5.6 Tài liệu (*): Với: k0 = 1: đường tâm của xích làm với phương nằm ngang 1 góc < 400 ka = 1: khoảng cách trục a=(30÷50)pc kđc = 1: điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích kđ = 1, 2: tải trọng động va đập nhẹ kc = 1, 25: làm việc 2 ca 1 ngày kbt = 1, 3: môi trường có bụi, chất lương bôi trơn II (đạt yêu cầu) Theo bảng 5.5 Tài liệu (*) với n 01 = 200 (vng/ph), . Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn dùng inventor phần 1  LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1. 1 Công suất cần thiết 1. 2 Chọn động cơ 1. 3 Công suất động. 22). K đ = 1, 2: hệ số tải trọng động (Tải động, va đập nhẹ) F v 1 = 13 .10 -7 n III .p 3 .m = 13 .10 -7 .18 3. 31, 75 3 .1 = 7,61N: lực va đập trên m dãy xích. E = 2E 1 E 2 /(E 1 +E 2 ) = 2 ,1. 10 5 Mpa A. Nguyễn Đình Thi Đ4_CĐT Đồ án cơ sở thiết kế máy Kkoa Công Nghệ Cơ Khí 7 .1 Chọn ổ lăn 7 .1. 1 Thiết kế Ổ lăn trên trục I 7 .1. 2 Thiết kế Ổ lăn trên trục II 7 .1. 3 Thiết kế Ổ lăn trên trục III 7.2 Chọn