Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN LOICAM GN Đồ án môn học chỉ tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ khí nói chung để giải quyết một vẫn dé tong hợp về công n
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYÊN TẤT THÀNH KHOA: KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ
BO MON: CO SO
NGUYEN TAT THANH
DO AN CHI TIET MAY
THIET KE HE THONG DAN DONG
BANG TAI
GVHD: NGUYEN VAN NANG SVTH: HUYNH THANH LICH MSSV: 2100006832
TP HO CHI MINH, THANG 7 NAM 2023
Trang 2Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
MUC LUC
PHẦN I: TÌM HIẾU HỆ THNG -252:222222222222221122221122271.2221 1 kg 2
1.1 Nguyên lý hoạt động - - Q.00 1111221112111 1122111011112 111111 11 0111k Hà 3 1.2 Phạm vi ứng dụng của hệ thống leceucusatececeeeceseecesecesereuseettanutttseecuseceseceesseesesttsettttees 3
PHAN 2: XAC DINH CONG SUAT DONG CO VA PHAN PHOI Ti SO TRUYEN .2
2.1 Chọn động cơ L1 102011 120112211 12111121112 211 1011111111501 11111111111 111g gu 6 2.2 Phân bồ tỉ số truyễển c s1 E1 EE1212112111121111211111 12111111 11 11 1 t1 2n gai 6
PHẢN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY - 2-55 z+2z2£zzzzcze2 8 3.1 THIET KE BO TRUYEN DAL occ cece ccccesssesseeseesereserersetseseressesaresresssesanseneanee 8 3.1.1 Xác định thông số đai 5 S1 2111111111111 1101211 111 1E tre § 3.1.2 Kiểm nghiệm xích về độ bền - 2S HH n1 1111151511121 115 sa II PHAN 4: THUYET KE BO TRUYEN BÁNH RĂNG à-SsnnH nraa 12 4.1 Bánh răng nghiêng cấp chậm 22-5 1 1E 11115111111 111 1111 111121111121 xe 16
4.1.1 Chọn vật liệu 4.1.2 Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép 4.1.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
4.1.4 Xác định các thông số ăn khớp
Trang 3Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
TRUONG DAI HOC NGUYEN TAT THANH KHOA: Cơ Khí - Điện - Điện tử - Ô tô
BỘ MÔN: Cơ Bản
ĐÔ ÁN MÔN HỌC CHI TIET MAY Hoc ky: 3/2022 - 2023
Sinh viên thực hiên: Huỳnh Thanh Lịch MSSV: 2100006832 Hướng dẫn: Nguyễn Văn Nang Ký tên: Ngày hoàn thành ĐA: Ngày bảo vệ:
5- Tang va bang tai
Trang 4Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
01 bản vẽ lắp A0; 01 bản vẽ các chỉ tiết; 01 quyên thuyết minh Nội dung thuyết minh:
1 Tìm hiểu hệ thông truyền động 2 Xác định công suất động cơ và phân bồ tỉ số truyền cho hệ thông truyền động
3 Tính toán, thiết kế các chỉ tiết may
- Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài - Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc - Tính toán thiết kế trục và then
- Chọn ổ lăn và khớp nối
- Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bulông và các chỉ tiết phụ
4 Tài liệu tham khảo
Trang 5Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
LOICAM GN Đồ án môn học chỉ tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ khí nói chung để giải quyết một vẫn dé tong hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay
Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường Nguyễn Tất Thành đã tạo điều kiện cho em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “ thiết kế hệ thống dẫn động băng tải” Do lần đầu tiên làm quen thiết kế VỚI khối lượng kiến thức tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cô găng, song bài làm của em không thê tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết đề sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thê của sản xuất
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong bộ môn và đặc biệt là thây Nguyễn Văn Nang đã tận tỉnh giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình
Em xin chân thành cảm ơn
Tp Hô Chỉ Minh ngày tháng năm
Sinh viên
Trang 6Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
PHAN 1: TIM HIEU HE THONG 1.1 NGUYEN LY HOAT DONG
1 Khai niém: Hệ Thống Băng Tải là một thiết bị xử lý vật liệu cơ khí di chuyển hàng hóa, vật tư từ nơi này đến nơi khác trong một đường dẫn xác định trước Băng tải đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng liên quan đến việc vận chuyến từ vật liệu nhẹ đến vật liệu nặng hoặc công kênh Hệ thống băng tải cho phép vận chuyên nhanh chóng và hiệu quả đối với nhiều loại vật liệu Bên cạnh đó là sản xuất, băng chuyền giảm nguy cơ chắn thương lưng, đầu gối, vai, chấn thương chỉnh hình khác, và các yếu tô phát sinh liên quan đến tính mạng con HĐƯỜI
Việc sử dụng băng tải công nghiệp khác nhau tùy theo vị trí, loại sản phẩm đang được di chuyên, khoảng cách mà đối tượng sẽ được di chuyén Tiêu chuẩn cho băng tải được đo lường và xác định bởi tải trọng tôi đa, trọng lượng của sản phẩm, số lượng các mảnh trên một đơn vị thời gian, tải trọng, tốc độ và dòng chảy của vật liệu
2 Kết cầu hệ thống băng tải °®_ Khung băng tải : thường được làm bằng nhôm định hình, thép sơn tĩnh điện
Trang 7Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
Trang 8Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
3 Nguyén ly hoat dong
Khi động cơ truyền chuyến déng vao rulé chu động quay làm cho day băng tải chuyến động nhờ lực ma sát giữa rulô và dây băng băng tải Đề tạo ra lực ma sát giữa rulô và đây băng tải khi day bang tai bi trùng thì ta điều chỉnh rulô bị động đề dây băng tải căng ra tạo lực ma sát giữa dây băng tải và rulô chủ động lực ma sát giữa dây băng tải và Rulô sẽ làm cho băng tải chuyên động tịnh tiến Khi đặt các vật liệu xuống bề mặt dây băng tải, nó sẽ được di chuyển nhờ vào chuyên động của băng tải Đề tránh băng tải bị võng, người ta dùng các Con lăn đỡ đặt ở phía dưới bề mặt băng tải, điều này cũng làm giảm đi lực ma sát trên đường đi của băng tải
Trang 9Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
e HINH 1.1: HINH ANH UNG DUNG VE HE THONG BANG TAI
H1.1.1:Ung dung trong van chuyén H1.1.3:Ung dung trong thực phâm
Trang 10Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
es ~ YT An ` ~
atin seta paren ST l7
D
H1.1.2:Ung dung trong san xuat HI.1.4:Ứng dụng trong thuý hải sản
Trang 11Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
PHAN 2: XAC DINH CONG SUAT DONG CO VA
PHAN PHOI Ti SO TRUYEN
2.1 CHON DONG CO 2.1.1 Chọn kiểu loại động cơ:
Hiện nay trên thị trường có hai loại động cơ điện là động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều Đề thuận tiện và phủ hợp với lưới điện hiện nay ta chọn động cơ điện xoay chiều Trong các loại động cơ điện xoay chiều ta chọn loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc (còn gọi là ngắn mạch) với những ưu điểm như: Dễ tìm, kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc đáng tin cậy, có thế mắc trực tiếp vào lưới điện 3 pha mà không cần biến đồi dòng điện
2.1.2 Tính toán sơ bộ: ® Công suất làm việc
: hiệu suất khớp noi: 1
TỊE = =0,90
® Công suất cần thiết cho trục động cơ
= = =7,08 (kW) (Tra bang 2.11 T20, Trinh Chat) 2.2 PHAN PHOI TI SO TRUYEN
2.2.1.Chọn tỉ số truyền sơ bộ: Xác định số vòng quay động cơ
Trang 12Đồ Án Chỉ Tiết Máy
SVTH: PHAN VĂN DIEN
® Trên trục công tác ta có: > = =54,11 > = ® Trong đó :=
Theo bang 2.4 [1] Tr21 ta co: > Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng tru (hop giam toc | cap) : =4 > Tỉ sô truyền bộ truyén dai: =3
(Tra bảng P.13 [L] tr238)
-Mã động cơ :4A160S8Y3 Bảng 2.1: Bảng thông số động cơ:
Trang 13Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
® Công suất trên trục II:
® Công suất trên trục I:
Trang 14Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
Thông số/Trục Động cơ Trục I Truc II Công tác
động cơ
U =3,37 n(v/ph) 730 216,62 54,16 54,16 P(KW) 7,04 6,69 6,43 6,375 T(N.mm) 92098,63 294938, 14 1133798,01 1124099,89
Trang 15Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
PHAN 3: TINH TOAN THIET KE BO TRUYEN 3.1 THIET KE BO TRUYEN DAI
3.1.1 CHON LOAI DAI
Có các loại truyền động đai khác nhau Tuy nhiên để phù hợp với điều kiện làm việc: Giá thành thấp, thời gian sử đụng lâu dải, và môi trường làm việc ta chọn loại đai hình thang Đai hình thang gồm: Đai thang thường, đai thang hẹp và đai thang rộng Ta chọn đai thang thường do được sử dụng phổ biến, độ bền và tải trọng cao, chi phí vật liệu thấp "
Hình ảnh thực tế về đại 3.1.2 XAC DINH CAC THONG SO BO TRUYEN DAI
e Théng sé dau vao: ® Công suất: e Sé6 vong quay: n=730 (v/p)
Trang 16Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
¢ Tỉ số truyền: u=3,37 Thông số đai thang thường , với n=730 < 2000(v/p) ta chọn loại đai kí hiệu b: Bảng 3.1: Bảng thông số của đai: (Bảng 4.13 trang 59[1] )
Tên gọi Kí hiệu Gia tri Chiều rộng lớp trung hòa b, 14 (mm) Chiéu rong mat trén bo 17 (mm)
Khoang cach tir mat trung hoa dén thé ngoai Vo 4 (mm) Dién tich mat cat ngang A 138 (mm)
Duong kinh banh dai dan dy 140 + 280
* Duong kinh banh đai nhỏ so bé: die = 1,2 dnin = 1, 2 x 140 = 168( mm)
Theo tiêu chuẩn trang 66, [1] ta chon đường kính bánh đai nhỏ là: dị = 180 ( mm) © Vận tốc bánh đai:
> ¢ Đường kính bánh đai lớn:
Trang 17Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
2(180+630)(180+630)+10,5
1620 Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a==598,5 (mm)
Chiều dài dây đai:
Theo tiêu chuẩn bảng 4,13 chọn chiều dài l= 2000 mm
Kiêm nghiệm độ bên đai:
i== =3,44 < [i]=10( thoa man)
Khoang cach truc a:
> =L-0,5.=24000 — 0,5.3,14.(180+630) = 22728,3 > =225
> a= ==11361,92 (mm) Góc Ôm bánh đai nhỏ:
=-57= 180-57 =177
Xác định số dây đai: Theo công thức (4,16)
> Z=
Theo bang 4.7 : =1,25 > Voil/=2,2 theo bang 4.16 ta chọn l/= 1,2 va =1,04
Theo bang 4.17 u=3,53 >3 =1,14
Theo bang 4.19 voi lai dai b c6 dwong kinh =180 va van t6c 6,88 ta
chon[ = 3,38
Trang 18Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
> Với =l77 ta chọn = | theo bang 4.15
> Tra bang 4.18 /61 (TTTK) — C¿ =0,95
> Z==2,5 ©_ Xác định lưc căng ban đầu:
Theo [4.19]
» =+
Tra bang 4.22/64 (TTTK), ta c6: qy, = 9,178
> ==0,178.= 8,42N > +8,42=388N
® Theo 4,21 lye tac dung lên trục:
Trang 19Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
> =412 = 1250 + 2.4.2 = 1254.2 (mm)
a - khoảng cách giữa hai trục; œ: - góc ôm bánh đai nhỏ
Khoa Cơ Khi = Công Nghệ
1.3 CÁC KÍCH THUỐC CỦA ĐẠI
Tên gọi Ký hiệu Giá trị Vân tốc bánh đai
Đường kính bánh đai nhỏ di 180 (mm) Đường kính bánh đai lớn 630 (mm)
Đường kính ngoài của bánh đai dẫn 184.2 (mm)
Đường kính ngoài của bánh đai bị dẫn 1254.2 (mm)
Trang 20
Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
PHAN 4: THIET KE BO TRUYEN BANH RANG 4.1 CAP CHAM: BANG RANG TRU RANG NGHIENG
4.1.1 Chon vật liệu
Thép nhiệt luyện là loại thép chủ yếu đề chế tạo bánh răng Đối với các bộ truyền chịu tải trọng nhỏ và trung bình có thể dùng thép tôi cải thiện (tôi rồi ram ở nhiệt độ cao); thép thường hóa hoặc thép đúc cũng đề chế tạo bánh răng Độ răn bề mặt của rang HB £ 350 Vi số chu kì làm việc của bánh răng nhỏ nhiều hơn bánh răng lớn (gấp ¡ lần) cho nên bánh răng nhỏ được chế tạo bằng vật liệu tốt hơn
Trang 21Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
¢ Thong sé dau vao:
> P==6,69 (KW) > == 294938,14 (N.mm) > ==216,62 (v/ph) > u=4
350 Theo bảng 6.2 (TTTK) với thép 45 tôi cả thiện đạt độ ran: 180 < HB <
6Hlim =2HB+ 70
Sp= L75 Sy=ll OFlim = 1.8HB Chọn : Độ rắn banh nho HB, = 280 (MPa)
D6 ran banh lon HB» = 265 (MPa) > tim, =2H + 70 = 2.280 + 70 = 630 (MPa) > ima =2H + 70 = 2.265 + 70 = 600 (MPa) > rim, =1,8H = 1,8.280 = 504 (MPa) Ề mm: =l,8H = 1,8.265 = 477 (MPa)
Theo bảng 6.2/96 (TTTK)
Trang 22Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
NHQ: số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về ứng suất
Theo 6.6/98 (TTTK)
® ==(60cn , trong đó: e , - Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ truyền chịu tải
trọng tĩnh
>c— Số lần ăn khớp trong l vòng quay: > n- Vận tốc vòng của bánh răng >_— tổng số thời gian làm việc của bánh răng ==60c = 60.1.216,62.24000 = 311,98
==60c = 60.1.54,16.24000 = 77,99 ® Taco:
> >=>lấy==>=l > >=>lấy==>=l > >=>lấy==>=l
> > => lấy ==>= l
[] = = =572,72 (MPa) []= = =545,45 (MPa) []= = =288( MPa ) [] = = =272,57 (MPa )
© Do day la bé truyén banh rang tru rang nghiéng
> [J== =559,08 ( MPa )
® Ứng suất cho phép khi quá tải > []=2.8.max( ( MPa )
Trang 23Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
> =0,3 > (utl) =0,5.0,3(4 + 1) =0,75
„ — Hệ số kế đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về ứng suất tiếp xúc và uốn
Tra bảng 6.7 (TTTK)với = 0,75 và sơ đồ bố trí là sơ đồ 6 ta được:
> =, =, =203,73(mm )
> Chon 4.1.4 Xác định các thông số ăn khớp
® Mô đun pháp
> m=(0,01+0,02) =(0,01+0,02).225 = 2,25+4,5 (mm)
Tra bang 6.8[1] 99 B chon m theo tiéu chuan: m = 3 (mm)
Trang 24Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
¢ Xac dinh sé rang Chọn sơ bộ B = => cosB = 0,9848
® lacó > = =29,54, lay = 30 (răng)
> =u =30.4 = 120 (răng)
e Ty số truyền thực tế
> Cosp= > B=0=0°0°0” 4.1.5 Kiém nghiém răng về độ bền tiếp xúc
® Ưng suât tiếp xúc trên mặt răng làm việc
Trong đó: SỐ > Zw: hệ sô kê đên cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp > ZH: hệ số kề đến hình dạng bề mặt tiếp xuc
> Z„: hệ số kê đến sự trùng khớp của răng
> b„„: chiêu rộng vành răng =
> d„: đường kính vòng lăn > Ty: m6 men xoan trén truc chu déng (truc 1) Theo bang 6.5 (TTTK):
© =1,7
Theo 6.37 (TTTC)
Theo 6.28b (TTTC)
Trang 25Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VAN DIEN
Theo 6.28 (TTTC)
e == =0,75 Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
se = =90(mm) Theo 6.40 (TTTC)
vành răng oo ; > Kyyg: hé so ke den sy phan bo khong dé tai trong cho doi rang
không đồng thời ăn khớp Theo 6.39: