đồ án thiết kế chi tiết máy thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNHKHOA KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ SVTH Nguyễn Nguyễn Gia Huy: MSSV: 2000002788 Lớp: 20DO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNHKHOA KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

SVTH Nguyễn Nguyễn Gia Huy:

MSSV: 2000002788 Lớp: 20DOT2B

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 41 Chọn động cơ: 41.1 Công suất cần thiết của động cơ 4

1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ: 4

2 Phân phối tỉ số truyền 5

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 7

1 Chọn loại đai dựa vào công suất và số vòng quay theo đồ thị sau: 7

2 Đường kính bánh đai d , d12: 7

3 khoảng cách trục a: 8

4 Chiều dài đai L được xác định theo công thức: 8

5 Góc ôm đai α1 9

6 Số đai z được tính theo công thức: 9

7 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: 10

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 12

2.2 Ứng suất tiếp xúc cho phép: 16

2.3 Ứng suất uốn cho phép: 16

2.4 Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định theo công thức 16

2.5 Mô đun, số răng: 17

2.6 Các thông số hình học chủ yếu bộ truyền bánh răng: 17

2.7 Tính toán kiểm nghiệm giá trị ứng suất tiếp xúc 18

3.1 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 20

3.2 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục 22

3.3 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm 26

3.4 Kiểm Nghiệm trục khi quá tải đột ngột 28

4 Tính mối ghép then 29

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN Ổ LĂN 30

1 Chọn loại ổ lăn 30

2 Chọn cấp chính xác 30

Cấp chính xác của hộp giảm tốc được chọn là cấp 0 30

3 Chọn kích thước ổ lăn theo khả năng tải động 30

3.1 Trục I 30

3.2 Trục II 31

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 33

1 Thiết kế vỏ hộp Tính toán thiết kế vỏ hộp 33

2.6 kiểm tra mức dầu 36

3 Bôi trơn, che kín hộp giảm tốc 36

3.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 36

3.2 Bôi trơn che kín bộ phận ổ 37

1.1.1 Xác định công suất động cơ

- Công suất làm viê ~c trên trục công tác: (CT 2.11 trang 20 [1])- Hiê ~u suất hê ~ thống:

Trong đó: Theo bảng 2.3 /tr.19 TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn

Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn:Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ:Hiệu suất bộ truyền xích:Hiệu suất bộ truyền đai:

- Công suất sơ bô ~ của đô ~ng cơ:

- Tỉ số truyền của HGT: u2=2- Tỉ số truyền của bộ truyền xích: u3=3

b Tính công suất trên các trục

Công suất trên các trục có kết quả như sau: Plv = 3 (kW)

c Tính toán tốc độ quay của các trục

ndc = 1460 v/pn1 == 730 v/p

d Tính Mômen xoắn trên các trục

Trục

Trục côngtác

Moment xoắn T(Nmm)

Bảng thông số hệ thống của hộp giảm tốc

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

*Thông số kỹ thuật để thiết kế bộ truyền đai thang : - Công suất của bộ truyền : P = 3,56 kWd

- Tỷ số truyền : u = 2đ

- Số vòng quay trục dẫn n = 1420 vòng/phútđc

1.Chọn loại đai dựa vào công suất và số vòng quay theo đồ thị sau:

Các thông số của động cơ và tỷ số của bộ truyền đai:Theo bảng 4.13 trang 59 với đai loại :

2.Đường kính bánh đai d , d :12

Đường kính bánh đai nhỏ d được chọn theo tiêu chuẩn: d = 180 mm11

Vận tốc đai: v = = 13,38 (m/s) < 25 m/s (đai thang thường)Đường kính bánh đai lớn:

d2 = d U (1-ε) = 363,6 (mm)1đ/ Trong đó :

+ ε là hệ số trượt đai, chọn ε = 0,01.Chọn lại theo tiêu chuẩn d = 320 mm 2

Từ d và d theo tiêu chuẩn đã chọn, ta tính lại tỉ số truyền u :12đ

= = Sai số của tỉ số truyền u : x 100 đ

Như vậy, sai số tỉ số truyền = 0,39 % (Thỏa)

3.khoảng cách trục a:

0.55(d + d ) + h 2(d + d )

⬄ 497,5 ≤ a ≤ 1780Chọn sơ bộ khoảng cách trục a: a = 1 d = 710 mm2

Như vậy, khoảng cách trục a = 710 mm thỏa mãn điều kiện cho phép

4.Chiều dài đai L được xác định theo công thức:

L = 2a + + = 2917 mmChọn theo tiêu chuẩn L = 3000 mm = 3 (m)Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ:

I = = = 4,5 s < i =10 , thỏa yêu cầu về độ bền-1

max

Tính lại khoảng cách trục a theo L: a = = 754,5 mm (Thỏa điều kiện)

Trong đó : λ = L – = 1602 mm∆ = = 265 mm

5.Góc ôm đai α 1

α1 = 180 – = 139,9 = 2,44 rado

Góc ôm α = 139,9° > 120° thỏa mãn điều kiện.1

6.Số đai z được tính theo công thức:

Z =

Trong đó:PI = 9,42 là công suất trên trục bánh đai chủ động, kW.[P0] là công suất cho phép, kW, xác định bằng thực nghiệm ứng với bộ truyền có số đai z = 1, chiều dài đai L , tỉ số truyền u = 1 và tải trọng tĩnh, trị 0

số của [P ], đối với đai thang thường được cho trong 0 bảng 4.19 [1], [P ] = 3,37 0

kWKd là hệ số tải trọng động, bảng 4.7 [1] Chọn K = 1,1.d

Cα là hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm α , khi α = 139,9 thì 11

Cα = 0,92CL là hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai, trị số của C cho trong L

bảng 4.16 [1] phụ thuộc tỉ số chiều dài đai của bộ truyền đang xét L và chiều

dài đai L lấy làm thí nghiệm (L ghi trong bảng 4.19 [1] Chọn C = 0,95; ()

Cu là hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền (u tăng làm tăng đường kính bánh đai lớn, do đó đai ít bị uốn hơn khi vào tiếp xúc với bánh đai này), trị số của C cho trong u bảng 4,17 [1]. C = 1,14u

Cz là hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các dây đai, trị số cho trong bảng 4.18 [1] Khi tính có thể dựa vào tỉ số P /[P] = Z’ dc

để tra C = 0,95 trong z bảng 4.18 [1]. => z = = = 3,54

Như vậy, ta sẽ chọn số đai z = 4Từ số đai z = 4, ta tính chiều rộng bánh đai B và đường kính ngoài của bánh đai d : B= (z-1).t + 2.e= (4-1).15 + 2.10= 65 mm.a

Đường kính ngoài bánh đai:da1 = d + 2h = 186,6 mm1o

da2 = d + 2h = 716,6 mm2o

Trong đó : Bảng 4.21[1]ho = 3,3; t = 15; e = 10

7.Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:

Lực căng trên 1 đai được xác định như sau: F = + = 198 N0

Trong đó:Fv là lực căng do lực li tâm sinh ra định kì điều chỉnh lực căng:

2

vmF q v = 0,105 13,4 = 19 N2

qm = 0,105 là khối lượng 1 mét chiều dài đai, bảng 4.22 [1] Lực tác dụng lên trục:

Giá trị

Đường kính bánh đainhỏ

Đường kính bánh đailớn

Đường kính ngoài bánhđai lớn

Chương 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐCI TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH

Các thông số kỹ thuật để thiết kế bộ truyền xích

- Công suất bộ truyền: 3,18kW- Tỉ số truyền:

- Số vòng quay bánh dẫn: (v/ph)- Moment xoắn: T = Nmm

Bộ truyền làm việc 2 ca, tải trọng tĩnh

1 Xác định số răng đĩa xích

Chọn số răng đĩa xích dẫn: z =25 răng (B5.4) (quy tròn theo số lẻ).1

Số răng đĩa xích bị dẫn: z2=z1u=25.3=75 Lấy z = 75 răng.2

2 Xác định thông số xích

+ Bước xíchCông suất tính toán:

Pt =P KK K /K2znx ≤ [P]=4,97 kWPt = 3,18.1,625.1.0,55/1=2,842 ≤ [P]=4,97 kWTrong đó:

K=K Koa KdcK K Kbtdc =1.1.1.1,3.1.1,25=1,625 (B5.6)Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền : Ko = 1 (0 )0

Hệ số ảnh hưởng của chiều dài trục và xích : K = 1 aHệ số ảnh hưởng của điều chỉnh lực căn xích : K = 1 (điều chỉnh bằng 1 trong đc

Hệ số tải trộng động: K =1 (tải trọng tĩnh).đHệ số ảnh hưởng của chế độ làm việc: K =1,25 (bộ truyền làm việc 2 ca) c Hệ số ảnh hưởng của bôi trơn: K =1,3 (môi trường làm việc có bụi, chất btlượng bôi trơn II)

K =25/z =25/25=1z1

K =nno1/n=200/365=0,55 Kx=1 chọn xích 1 dãyTra B5.5 ta chọn p=25,4mm.+ Theo B5.8 số vòng quay tới hạn của xích có p=25,4 mm là 400 vg/ph, nên điều kiê ~n n<n thỏa mãnth

+ Khoảng cách trục sơ bô ~: a =40.p=40.25,4=1016 mmsb

+ Số mắt xích:

=> Chọn x = 132 mắt.+ Tính chính xác khoảng cách trục:

a = 1180 mm+ Để xích không chịu một lực căng quá lớn, ta giảm bớt một lượng: Δa=(0,002…0,004)a = (3,067….6,1)mm

=> Chọn a = 1176 mm.+ Số lần va đâ ~p xích trong 1 giây:

3 Kipm nghiê qm xích về đô q bền

s = Q/(kđFt+F +Fov) ≥ [s]s = 56,7.1000/(2,6.824+119,9+38,7) = 24,64 ≥ [s] = 8,5

Trong đó:Q= 50,7kN - Tải trọng phá hủy (B5.2)kđ=2,6 - Tải trọng tĩnh

Ft=1000.p3/v=1000.3,18/3,86=824 NFo=9,81.kf.q.a=9,81.4.2,6.1,176=119,9 N – lực căng ban đầu (Tr85, B5.2)

Với: q = 2,6 (kg) khối lượng 1 mét xíchFv=qv =2,6.3,8622=38,7 N

[s]=8,2 - hê ~ số an toàn cho phép (B 5.10)

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

+ Đường kính vòng chia của că ~p đĩa xích theo công thức (5.17) và bảng (13.4)(TL1):

d =p/sin(π/z11)=25,4/sin(π/25)= 202,6mmd =p/sin(π/z22)=25,4/sin(π/75)= 606,55 mm+ Lực tác dụng lên trục: Fr=kxFt =1,15.824=947,6 N (5.20) (vì bộ truyền nằm ngang)