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

BO AN MON HOC THIET KE CHI TIET MAY GVHD : Nguyễn Hữu Thọ LOI NOI DAU Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là yêu cầu không thê thiếu đối với một kỹ sư ngành cơ khí, nhằm cung cấp các

=> Theo tiêu chuẩn chọn đai có chiều dài L = 3150 mm = 3,1m - Số vòng chạy của đai trong Is : j=- — 214 = 2948s! 0911 z> [PolŒC„CLCzŒC,— 1103.090 1,14 1/058 1.1 1/008 Py > 11

2.6 Xác định lực tác dụng lên trục và lực căng ban đầu Lực vòng có ích :

100071 1000 11 Fi= R = S14 1203,50 N f> Lực vòng trên mỗi dây dai =" = 203.90 = 601,75 N

=> Lực căng mỗi dây dai - = — 207N

- - Lực tác dụng lên trục : on 143,78

- Tuổi thọ đai: Ứng suất lớn nhất trong dây đai :

SVTH : Pham Anh Phương - 2IDOT2D

BO AN MON HOC THIET KE CHI TIET MAY GVHD : Nguyễn Hữu Thọ

Tuổi thọ đai được tính theo công thức :

2.3600.i 2.3600.2,948 Trong đó : m =8 (đối với đai thang)

DO AN MON HOC THIET KE CHI TIET MAY GVHD : Nguyễn Hữu Thọ

Thông sô Ký hiệu Gia tri

Loai dai b Đường kính bánh đai nhỏ di 180mm Đường kính bánh đai lớn dz 710mm

Van toc dai VỊ 9,14 vòng/phút

Tỷ sô truyền của bộ truyền |u 3,98

Chiêu dài tính toán của đai L 3,Im

Số vòng quay của đai trong | i 2,948 s!

Góc ôm bánh đai nhỏ al 143,78 = 2,51 rad

Công suât có ích [Po] 11,03 Kw

Lực căng đai ban đầu Fo 207N

Khoang cach truc nho nhat a

Lực tác dung lên trục F, 393,49 N Ứng suất lớn nhật Cmax 10,4 MPA Tuoi tho dai Lh 148,19 giờ

Thiết kế bộ truyền bánh răng

- Điều kiện làm việc của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

- - Moomen xoắn trên trục dẫn : Tị= 365072 Nmm

- _ Số vòng quay trên trục dẫn: nị = 269,44 vòng/phút

- Công suất trên trục dẫn: P¡= 10,3 Kw

- _ Thời gian phục vụ: L = 5 năm (I năm 300 ngày, ngày 2 ca)

3.1 Chọn vật liệu Do không yêu câu tải trọng đặc biệt của hệ thống, cộng với thông số hộp giảm tốc không cao nên ta chọn vật liệu cho bánh răng theo chế độ tải trung bình Hị > H; + (10

Vật liệu Giới hạn bền Giới hạn bèn Độ cứng HB

+ Chọn sơ bộ góc nghiêng răng Bh = 20° = cosh = 0,94 - _ Tổng số răng hai bánh răng :

=> Chon Z = 141 rang - §6 banh rang nho : a Sa = 36 ring

3.4 Kích thước của bộ truyền bánh răng

BO AN MON HOC THIET KE CHI TIET MAY GVHD : Nguyễn Hữu Thọ Đường kính vòng chia :

BO AN MON HOC THIET KE CHI TIET MAY GVHD : Nguyễn Hữu Thọ d, = m4 — 33% = 114mm 1 Cosp Cos19° dạ =”*⁄2=—*!“— 336 mm

CosB Cosl9° Đường kính vòng lăn : dwi = di = 114 mm đua = dạ = 336 mm Đường kính vòng đỉnh : đại = dị + 2mạ = L14 + 2.3 = 120 mm đạa = dạ + 2mạ = 336 + 2.3 = 342 mm Đường kính vòng đáy : đa = dị - 2,5mạ = 114 — 2,5.3 = 106,5 mm dạ = dạ T— 2,5mạ = 336 — 2,5.3 328.5 mm

Góc Prôfn : œ ° TCVN Góc ăn khớp a :

_ tan _ tan20° tanotw = = 0,39 cosB cos20”

3.5 Cac lu tac dong lén bé truyén 3.5.1 Lực vòng ;

Far = Faz = Fu.tanB = 6404,8 tan20° = 2331,2 N

SVTH : Pham Anh Phuong — 21DOT2D

- _ Hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc :

— 2j_2€9sB_ -2cœs20°>= | 67 Zn= sin2.0w V Sin2.21.3° ° - Hés6 xét đến tổng chiều dài tiếp xúc :

VOL: fu = _(36.tan30,8° + 106 tan30,6° - (36+106).tan 21,3°) = 4,6

- _ Hệ số xét đến cơ tính vật chất :

Eị = Ea = 2,1.105 MPa tị =Hạ = 0,3 - Hệ số tải trọng khi tính về uốn :

Ku ~ Kup = 1,03 - _ Chiều rộng vành răng : bw = Qba aw = 0,3.225 = 68 mm

Khoảng cách trục aw = 225 mm

Chiều rộng vành răng by = 68 mm

Số răng bánh răng Z¡= 36 răng ; Z¿= 106 rang

Hệ số dịch chỉnh XI=0;X:=0 Đường kính vòng chia di= 114 mm ; d2= 336 mm Duong kinh dinh rang đại = 120 mm ; da = 342 mm Duong kinh chan rang dị = 106,5 mm ; dp = 328,5 mm

Tính toán thiết kế trục Thông số trục :

- Công suất truc I: 10,3 Kw - Công suất trục II: 9,7 Kw - - Momen xoắn trục I: T¡= 365072 Nmm

- - Momen xoắn trục II: T= 1031455 Nmm

- _ Số vòng quay mị : 269,44 vòng/phút - _ Số vòng quay na: 89,81 vòng/phút

4.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 4.1.1 Dựng thộp C45 tụi cải thiện cú : ứ,= 600 Mpa 4.1.2 Chọn sơ bộ ứng suất xoắn : [r| = 0,5 [ơ] = 15 + 30 Mpa Ứng suất uốn cho phộp [ứ] phụ thuộc vào loại thộp, phương phỏp nhiệt Nguyên nhân | Đường luyén và cơ tính vật liệu, (MPz) sinh ra tập trung | kính trục, ứng suất (mm) C35; CT5;a,2 |C45; CT6: œ>600 |C45; tôi: œ> 5O, ơ |40Cr: tôi: œ 2 1000;

Chi tiết lắp lên 30 80 85 90 95 trục với độ dôi 50 65 70 75 80 không lớn 100 60 65 70 75

Chi tiết được 30 58 63 97 70 ép lồn trục 50 48 50 55 60

4.2 Đường kính trục sơ bộ 4.2.1 Đường kính sơ bộ trục L: dị >3 7 za = 02.0530) 36072 39,33 + 49,6 mm 0,2.[c]

4.2.2 Đường kính sơ bộ trục IT: dạ 3 1031455 _

Chọn theo tiêu chuẩn : d, mm | 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 100 b,,mm]15 ‘oOo? 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 47

> d` mm = by 1 mm Các kích thước liên quan đến chiều dài trục :

Tên gọi Kí hiệu và giá trị

Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong k, = 8 15 của hộp hoặc khoảng cách giữa các chỉ tiết quay

Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp (lấy giá k, = 5 15 trị nhỏ khi bôi trơn ổ bằng dầu trong hộp giảm tốc)

Khoảng cách từ mặt mút của chỉ tiết quay đến nắp ổ k, = 10 20

Chiều cao nắp ổ và đầu bulông h, = 15 20

+k, = 10 mm : Khoảng cách từ mặt mút của chỉ tiết quay đến thành hộp hoặc giữa các chỉ tiết quay

+ kạ= 10 mm : Khoảng cách từ mặt mút ô đến thành trong của hộp

+ kaạ= 15 mm : Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nap 6

+ hạ= 15mm : Chiều cao nắp ô và đầu bulông

4.3 Phân tích các lực tác dụng lên trục

4.3.1 Lực từ bộ bánh răng :

Fal = Fao = Fu tanB = 6404,8 tan21,3° = 2497,13 N

4.3.2 Lực tác dụng từ bộ truyền đai :

4.4 Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ điểm đặt lực

4.4.1 Khoảng cách các chỉ tiết trên trục : Vì hộp giảm tốc một cấp nên ta có :

- _ Chiều dài mayơ của khớp nối trục II:

& Chon Ine2 = 120 mm - _ Chiều dài mayơ của bánh răng trục II:

& Chon ln2= 80 mm - Chiéu dai mayo banh rang trục I:

- Chiéu dai mayo banh dai :

4.4.2 Trục I: lig = 0,5.dmet + boi) +k3 t+ hy = 0,5.(80 + 25) + 15+ 15 = 82,5 mm hị; = 0,5.(mi + boi) + ki + ko = 0,5.(60 + 25) + 10 + 10 = 62,5 mm 11) = 2.112= 2.62,5 = 125 mm 4.4.3 Trục II: la¡= lị¡i= 125 mm l›aạ= hạ= 62,5 mm le = 0,5.Cme2 + bo2) +k3 + hạ= 0,5.(120 + 31) +15 +15 5,5mm

BO AN MON HOC THIET KE CHI TIET MAY GVHD : Nguyễn Hữu Thọ Bảng vẽ sơ đồ trục ẽ và trục II:

4.4.4 Phân tích các lực tác dụng lên trục :

| ny y Ray als =2 mith SS Z +

M22tr = - Ray 62,5 = - 45587,5 Nmm MP" = M221tr + Mao = (-45587,5)+74914 = 29326,5 Nmm x

4.6.2 Phan luc theo phuong Ox : - Xét mat phang (xOz) taco:

=> Đôi chiều Raxhướng lên và Rax= 4649,68 N

M22 = Rax.62,5 = 290605 Nmm M31 = Rax.125 - Fe 62,5 = 180910 Nmm

4.6.3 Tính chính xác đường kính trục : Với dạ = 60 vật liệu chọn là thép C45 có ob > 600 Mpa Theo bang 10.5 trang 195 [1]

Chọn ứng suất cho phộp [ ứ ]= 50 Mpa f> Từ đó ta tính được các tiết diện như sau :

Tại tiết diện lắp bánh răng :

=> Chọn đường kính trục tại tiết điện ô lăn phải theo tiêu chuẩn đường kính trong của é Nên ta chọn dạo = dại = 5Š mm

Tại tiết diện lắp khớp nối :

Từ yêu câu về độ bên, lắp ghép, khả năng công nghệ và theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính các đoạn trục như sau : d22 > dro = doi > do3

> Ta có d›;= 60 mm ; dạo = dại = 55mm ; dạs = 56 mm Sơ đồ trục II:

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí
Tác giả	Phạm Anh Phương
Người hướng dẫn	Th.S Nguyễn Hữu Thọ
Trường học	Trường Đại Học Nguyên Tát Thành
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Khí
Thể loại	Đồ Án Môn Học
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	3,98 MB