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 nố
Trang 1KHOA: KY THUAT - CONG NGHE
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 VĂN ĐIÊN
MỤC LỤC
Ionev 0 I PHẦN I: TÌM HIẾU HỆ THÔNG -222:22222222222222211222211122211.2211 2.1 re 2
1.1 Nguyên lý hoạt động - - - Q0 1111211121111 11121112 11122011112 1111120111 Hà 3 1.2 Phạm vi ứng dụng của hệ thong ¬ 3
PHAN 2: XAC DINH CONG SUAT DONG CO VA PHAN PHOI TI SO TRUYEN .2
3.1.2 Kiém nghiém xich về độ bền 2 HH 1 1 1115151111215 1H nay II
PHẢN 4: THUYẾT KẾ BỘ TRUYÊN BÁNH RĂNG 5 2n n2 rau 12
4.1 Bánh răng nghiêng cấp chậm 52 S911 11111111111211111111 7111011211121 1x6 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 3TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYÊN TÁT THÀNH KHOA: Cơ Khí - Điện - Điện tử - Ô tô
BỘ MÔN: Cơ Bản ĐÔ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Học kỳ: 3/2022 - 2023
Sinh viên thực hiên: Huỳnh Thanh Lịch MSSV: 2100006832 Hướng dẫn: Nguyễn Van Nang Ký tên: Ngày hoàn thành ĐA: Ngày bảo vệ:
Hệ thống dẫn động gồm: I- Động cơ điện 2- Bộ truyền dai 3- Hộp giảm tốc bánh răng nghiêng 4- Khớp nối
5- Tang va bang tai Quay 1 chiều , làm việc 2 ca, tải trọng thấy đối kông đáng kê
Trang 4Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: PHAN VĂN ĐIÊN
Thông số thiết kế: - Công suất trên trục băng tải , P= 6.375 kW - Số vòng quay của trục băng tải „ n = 54 vø/ph - Thời gian phục vụ 5 năm (làm việc 300 ngày/năm, một ca làm việc 8 g1ờ) Yêu cầu:
01 bản vẽ lắp A0; 01 bản vẽ các chỉ tiết; 01 quyền 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 5LOT CAM ON
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, trường Đại học 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 tông hợp, còn có những mảng chưa năm vững cho nên dù đã rất cố gắng, 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 thê ứng dụng trong công việc cụ thế 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: HUỲNH THANH LỊCH
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 đi chuyên 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 chuyển từ vật liệu nhẹ đến vật liệu nặng hoặc công kènh Hệ thống băng tải cho phép vận chuyển 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 yêu tô phát sinh liên quan đến tính mạng con người
Việc sử dụng băng tải công nghiệp khác nhau tùy theo vị trí, loại sản pham đang được di chuyên, khoảng cách mà đối tượng sẽ được đi chuyên Tiêu chuẩn cho băng tải được đo lường và xác định bởi tải trọng tối 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 7> Dong cơ liền hộp giảm tốc có đải công suất từ 6W đến 200W
> Động cơ và hộp giảm tốc tách rời, đải công suất thường từ 0.2 KW đến 3.7 KW
e - Hệ thống bàn thao tác trên băng chuyền thường bằng gỗ, thép hoặc inox trên mặt có dán thảm cao su chồng tĩnh điện
GVHD:
Trang 8Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
1.2 PHẠM VI ỨNG DỤNG
© Cac bang tai có thê được sử đụng trong nhiều ngành nghề khác nhau đề đáp ứng cho các mục đích vận chuyên, đóng gói, chê biên sản phâm Dưới đây là các ứng dụng chủ yêu của băng tải:
GVHD:
Trang 9> Vận chuyên sản phẩm và đóng gói trong ngành thực phẩm, chế biến thủy hải sản, nông sản
Ứng dụng trong lắp ráp, chế tạo linh kiện ngành điện tử Vận chuyền, lắp ráp sản phẩm trong ngành xe máy, tô tô Đóng gói vận chuyên hàng hóa trong các kho hàng, container, xe hàng
Trong hé thong phòng sạch, bệnh vién, san bay,
¢ HINH 1.1: HINH ANH UNG DUNG VE HE THONG BANG TAI
GVHD
Trang 10Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
HI.1.2:Ứng dụng trong sản xuất HI.1.4:Ứng dụng trong thuý hải sản
GVHD:
Trang 11PHẢN 2: XÁC ĐỊNH CÔNG SUÁT ĐỘNG CƠ VÀ
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, để bảo quản, giá thành thấp, làm việc đáng tin cậy, có thê mắc trực tiếp vào lưới điện 3 pha mà không cần biến đôi 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
> = =54,11 > =
10 GVHD
Trang 12Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
® Trong đó := ® Theo bang 2.4 [1] Tr21 ta co:
> Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng trụ (hộp giảm tốc | cap) : =4 > Tỉ số truyền bộ truyền đai: = 3
===4.3=l2 e Vay số vòng quay sơ bộ của động cơ là:
e = )
¢ Chon sé vong quay đông bộ của động cơ:
a)
2.2.2 Chọn động cơ: - Động cơ được chọn phải thỏa mãn:
(Tra bảng P.13 [1] tr238) -Mã động cơ :4A160S8Y3 Bảng 2.1: Bảng thông số động cơ:
Kiểu động cơ |Công suất| Vận tốc T
Kw quay (v/ph) 4A160S8Y3 7.5 730 0,75 86 2,2 1,4
2.2.3 Phân bố tỉ số truyền cho các hệ thống
== 13,49 e Tisd truyén b6 dai: = = =3,37 2.2.4 Số vòng quay trên các trục
® Số vòng quay trên trục động cơ:
Trang 13® Số vòng quay thực của trục công tác là:
12 GVHD
Trang 14Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
T(N.mm) 92098,63 294938, 14 1133798,01 1124099,89
Trang 15
thang rộng Ta chọn đai thang thường do được sử dụng phô biến, độ bên và tải trọng cao, chi phí vật liệu thấp "
Hình ảnh thực tế về đai
3.1.2 XAC DINH CAC THONG SO BO TRUYEN DAI
¢ Thong sé dau vao: ® Công suất: e Sé6 vong quay: n=730 (v/p) ©_ 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 Ki hiệu Gia tri
Chiéu rong mat trén by 17 (mm)
Khoảng cách từ mặt trung hòa đến thớ ngoài Vo 4 (mm) Dién tich mat cat ngang A 138 (mm)
Trang 16Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
© Vận tốc bánh đai: >
2(
2(180+630)(180+630)+10,5 1620
Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a==598,5 (mm)
e©_ Chiều đài dây đai:
Theo tiêu chuẩn bảng 4,13 chọn chiều dài ]= 2000 mm
® - Kiêm nghiệm độ bên đai: I== =3,44< [i]|ƑE10( thỏa mãn)
® Khoảng cách trục a:
> =L-0,5.=24000 — 0,5.3,14.(180+630) = 22728,3 > =225
> a= ==11361,92 (mm) se Góc Ôm bánh đai nhỏ:
=-57= l80 -57 =l77
e Xác định số dây đai:
15 GVHD:
Trang 17® Theo công thức (4,16)
> Z=
® Theo bảng 4.7: =l,25 > Voil/=2,2 theo bảng 4.16 ta chon l= 1,2 và =1,04
® Theo bang 4.17 u=3,53>3 =1,14
® Theo bang 4.19 với lại đai B có đường kính =1§0 và vận tốc6,88 ta
chọn[ = 3,38
> Với =l77 ta chọn = L theo bảng 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 có: qu = 0,178
> ==0,178.=8,42N > +8,42=388N
® Theo 4,21 lye tac dung lên trục:
Trang 18Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
a - khoảng cách giữa hai trục; œ - góc ôm bánh đai nhỏ
Khoa Cơ Khi = Công Nghệ
1.3 CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĐẠI Bảng 3.2 : CÁC KÍCH THƯỚC CỦA ĐAI
Tên gọi Ký hiệu Giá trị Vân tộc bánh đai
Đường kính bánh đai nhỏ di 180 (mm) Đường kính bánh đai lớn 630 (mm)
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
17 GVHD:
Trang 19(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
e_ Thông số đầu vào:
> P== 6,69 (KW) > == 29493814 (N.mm) > ==216,62 (v/ph) > u==4
Theo bảng 6.2 (TT TK) với thép 45 tôi cả thiện đạt độ rắn: 1§0 < HB < 350
ŠHlim = 2HB + 70 Sp = 1,75 SH=Ll ÕFElim = 1.8HB
Chọn : Độ răn bánh nhỏ HBỊ = 280 (MPa) D6 ran banh l6n HB» = 265 (MPa)
> tim =2H + 70 = 2.280 + 70 = 630 (MPa) > mu„¿ =2H +70 = 2.265 + 70 = 600 (MPA) > tim, =1,8H = 1,8.280 = 504 (MPa) > vim =1,8H = 1,8.265 = 477 (MPa)
Theo bang 6.2/96 (TTTK) > =30
18 GVHD
Trang 20Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
> =30 ==
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 >_— tông 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:
> >=} ly=—>=1 > >=} ly=—>=1 > >=} ly=—>=1 > >=} ly=—>=1
¬ _— lI lI = 572,72 (MPa) = 545,45 (MPa) []= = =288 (MPa )
Trang 21> —hésd phụ thuộc vật liệu làm bánh răng của cặp bánh răng:
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 bảng 6.8[1] 99 B chọn m theo tiêu chuân: m = 3 (mm)
e Xác định số răng Chọn sơ bộ = => cosB = 0,9848
® Tacó
> = =29,54, lay =30 (rang)
> =u = 30.4 = 120 (răng)
20 GVHD
Trang 22Đồ Án Chỉ Tiết Máy SVTH: HUỲNH THANH LỊCH
s Ty số truyền thực tế
> Cosj= > ÿj=0=0°0°9” 4.1.5 Kiem nghiệm răng về độ bên tiêp xúc
® Ưng suât tiếp xúc trên mặt răng làm việc
Trong đó: SỐ > “Mi: hệ sô kê đên cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp
ZH: hệ số kế đến hình dạng bề mặt tiếp xuc Ze: hé số kế đến sự trùng khớp của răng by„: chiêu rộng vành răng =
dự: đường kính vòng lăn > Tị¡: mô men xoăn trên trục chủ động (trục L) Theo bảng 6.5 (TT TK):
© =1,7
Theo 6.37 (TTTC) Theo 6.28b (TTTC)
Theo 6.28 (TTTC)
e == =0,75 Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
se = =90(mm) Theo 6.40 (TTTC)
® v==1,02
Với v = 1,02 (mm) theo bảng 6.13 (TTTK) dùng cấp chính xác 9 Theo bảng 6.14 (TTTK) cấp chính xác 9 và v < 2,5 (m/s)
Chon ky, = 1,13
Theo 6.42 (TTTC)
21 GVHD
Trang 23Trong đó: SỐ ; > O47: hệ sô kê đên ảnh hưởng của các sai sô ăn khớp > Tra bảng 6.L5(TTTK) có ổn = 0,002
> go: he số kê đến ảnh hưởng sai số của các bước răng >» Tra bang 6.16 (TTTK) c6 gg = 73
Theo 6.41 (TTTC)
Trong do: oo ; > Kyp: hệ sô kê đên sự phân bô không đều tải trọng chiêu rộng vành
¢ Voiv=1,13 (m/s) < 10 (m/s), Z,, = 1 với cập chính xác động học là 9 » Chon cấp chính xác về ứng suất tiếp xúc là 8,
> Cân gia công đạt độ nhám Ra = 2,5 |,5 (um) Do dé: Z, = 0,95 véi d, < 700 (mm), Kyqy = | Theo 6.1 va 6 la:
> [643] = [ỗH]-“v-“R-ÉxH
Trong đó ZR: hệ sô xét đên độ nhám của mặt răng làm việc Ấy: hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng KxH: hệ số xét đến ảnh hướng của kích thước bánh răng
> [õnl =545,45.1.0,95.1 = 518,17 (MPa) > Opy = 511,67 (MPa) < [õn] = 518,17 (MPa) 4.1.6 Kiêm nghiệm răng về độ bên uốn
e e
Trong do:
22 GVHD