Bài thí nghiệm số 05 Ứng dụng tin học trong tính toán chi tiết máy

Muc tiêu thí nghiệm Giúp các sinh viên nắm được phương pháp, cách sử dụng các phần mềm thiết kế đề tính chọn, kiêm tra các chị tiết máy công dụng chung.. Các thông số bộ truyền bánh răng

Ses Ses Spas Sis Ss Ss Sis Sos SIs SI Se So Si Sis Ses Ses ss Dung ng ng as ss song sÐg sông 0g hung og sp sÐg song ông Dụng es As As Ss

dy ^ ^ ik k „ shes

4 ie sứ

as

Á,

* UNG DUNG TIN HOC TRONG TINH TOAN CHI TIET MAY *

> Sinh viên thực hiện: >

I Muc tiêu thí nghiệm

Giúp các sinh viên nắm được phương pháp, cách sử dụng các phần mềm thiết kế

đề tính chọn, kiêm tra các chị tiết máy công dụng chung

H Các quy tắc và kỹ thuật an toàn

Sinh viên tuân thủ các quy tắc an toàn của phòng thí nghiệm

ILI Bao cao thí nghiệm

1 Dé bai:

Hệ thông truyền động như hình bên dưới

Đông cơ

8ô truyền đai thang

Hop giam toc

4

Hinh 1 M6 ta bai toản

Bảng phân phối tỉ số truyền của hệ thống:

s* Số liệu ban dau:

— Công suất của thùng trộn: P3 (kW)

— Số vòng quay của thùng trộn: nạ (vòng/phút)

Thời gian phục vụ: a=8 (năm)

Quay I chiều, làm việc 2 ca, tải trọng tĩnh (I năm làm việc 300 ngày, | ca làm việc

8 gid)

Động cơ có sô vòng quay: na=1420 (vòng/phút)

Hiệu SUẤT:

o_ Hiệu suất bộ truyền dai thang: 7, =0,95

o Hiéu suất cặp bánh răng trụ răng thang: 77,, = 0,96

o_ Hiệu suất cặp ô lăn: 7„=0,99

o_ Hiệu suất bộ truyền xích: , =0,95

Bánh răng tính theo tiêu chuẩn ISO, chọn vật liệu ENC60, các hệ số KA=l; Ku=l;

Kyp =12; Ky, =1 khi nhap trong Autodesk Inventor

Bộ truyền đai tính theo tiêu chuẩn DIN 2215, chọn trước dị=180 mm, khoảng cách

trục (a=d;), chiều dài đai, loại đai DIN Chọn các hệ số Pas=3,8 kW, kị=1,2

Chọn xích theo tiêu chuẩn ISO 606:2004 (EU)

2 Kết quả thực hiện:

Kết quả Phương án 14

a, Bảng phân phối tỷ số truyền

Thông số Truc | pang co I I m

Tỉ số truyền u 3 | 224 | 3

Số vòng quay n, vø/ph 1420 473,33 211,31 70,44 Mémen xoan T, Nm 31,68 90,23 192,21 542,31

b, Bảng thông số bộ truyền bánh răng

Ếf Design | 46 Calculation’ wl SŸ đi

1SO 6336:1996 3] IF, 2063.585 N ||

F, 751.083 N

Gear 1 Gear 2 Ẻ bien Povier p | 4.475 kw >| 4.296 kw 7 2:169 mps

S, 1.403 ul | |

i 0.960 ul h

Gear 2

Bending Fatigue Limit co a 452.0 MPa S, 7.471 ul

Ses 16.919 ul || Modulus of Elasticity

Poisson's Ratio

Heat Treatment

Required Life

E | 206000 MPa 206000 MFa

fu >jeu

1;, 38400 hr >

Factors Accuracy

7:49:04 PM Design: Gear 1: The Unit Correction (x) is less than the Unit Correction without Taperin A

Minimal Factor of Safety 1.200 ul > || 1.300 ul >

[3 Caiculate Cancel

Type of Load Calculation Type of Strength Calculation

O Torque, Speed > Power

@ Power, Torque > Speed

Limit Values

Contact Bending

Hình 2 Các thông số bộ truyền bánh răng trong tab Calculation

Factors

Factors of additional Load

Contact Bending

Dynamic Factor K„„ |1 ul > |) 1.072 ul >|

Transverse Load Factor K„ |1ul > || 1.415 ul >|

Hình 3 Các thông số nhập theo yêu cẩu dé bai

ae Gears Component Generator

Module and Number [o.0000 deg > || 98) |« 1.6912 ul

{3.500 mm ~~ |[140.000 mm _v] [80000ul >| | Preview | ‘ 09407310

~0.6125 ul

Number of Teeth Number of Teeth = b, = 0.6000 ul

fe mre se Facewidth Unit Correction Facewidth Unit Correction om L,., 4, 199.500 mm

| 56.000 mm > |[ 0.0000 ul >| [52.500 mm > | [9.0000 ul BI 192.500 mm

7:49:04 PM Design: Numbers of teeth are commensurable - shots of the same teeth are taken relatively regularly

7:49:04 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

ˆ

Input Type Size Type Reaching Center Distance

Number of Teeth CO Diametral Pitch Helix Angle

| Unit Tooth Sizes

[ ]l6ear 2

Gear 1

a?

Hình 4 Các thông số bộ truyền bánh răng trong tab Design - 1

Spur Gears Component Generator

@ design 5 Calculation

Pressure Angle Helix Angle

a

Unit Corrections Guide

Module Center Distance Total Unit Correction

F opindria Face [B cyinaricat Face

| 56.000 mm > || 0.0000 ul >| | 52.500 mm > | [0.0000 ul >|

a

78.750 mm ^ 0.3014 ul

~0.4425 ul -0.6125 ul 0.7198 ul 0.6000 ul 199.500 mm 192.500 mm 183.750 mm -0.6143 ul 2.1972 ul -2.3671 ul 0.7810 ul 0.2727 ul

v

8:05:57 PM Design: Gear 1: The Unit Correction (x) is less than the Unit Correction without Tapering (x,)

8:05:57 PM Design: Numbers of teeth are commensurable - shots of the same teeth are taken relatively regularly

8:05:57 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

@Gear Ratio @ Module @ Teeth Correction

Number of Teeth CO Diametral Pitch Onuelix Angle

Unit Tooth Sizes

L ]sear 2

Gear 1

Hình 5 Các thông số bộ truyền bánh răng trong tab Design - 2

Hình 6 Mô hình 3D bộ truyền bánh răng

c, Bảng thông số bộ truyền đai

V-Belts Component Generator

1M Design f Calculation

17x 2457

17.000 mm 11.000 mm

2526.115 mm 2457.000 mm 112.000 mm

b

h

tạ 2500.000 mm

_

L

180.000 mm 44.000 mm 145.48 deg 507.188 mm -236.894 mm 560.000 mm 44.000 mm

538.755 mm 3.111 ul

8:10:55 PM Calculation: Belt tension is computed with respect to Pulley 1

8:10:55 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

402.735 mm

B

tr

x

y

4

Hình 7 Các thông số bộ truyền đai trong tab Design

‘Design N ber of Belts " z 2.000 ul

qe 1.370 ul

| s 0.012 ul

Service factor & 7 case

Number of belts correction factor Cs h 0.170 kg/m

Number of pulleys correction factor a Pulley 1

n 1420.000 rpm

Tension factor k, Fe ĐEN

8:10:55 PM Calculation: Calculation indicates design compliance! Pulley 2

_ ae [| 0O ] caed [ <<]

[Zmastttonwih bet peed tg OZ 2|

Hình 8 Các thông số bé6 truyén dai trong tab Calculation — I

V-Belts Component Generator

1&1 Design 4© Calculation

Type of calculation " 0.968 ul A

rower 3 p[a7iniw >] Yom — 30MAme th 60.000 Hz _

— - 0170 kg/m `

spe — niuanemigm >] | Puy ied 51 | Pe 1.000 ul

° ul

Arc of contact correction factor € | 0.910 ul >] |B 145.48 deg

Number of pulleys correction factor = E 645.227 N

Custom Pulley 2

Base power rating Pạg | 3.8 kW >| |p 4.562 kW ˆ

8:10:55 PM Calculation: Belt tension is computed with respect to Pulley 1 |) F, 157.365 N 8:10:55 PM Calculation: Calculation indicates design compliance! F; 509.374 N

611.573 mm

Hình 9 Các thông số bộ truyền đai trong tab Calculation - 2

Hình 10 Mô hình 3D bộ truyền đại

d, Bảng thông số bộ truyền xích

10

Roller Chains Generator H

a Roller Chain |

12B-2-122

h bi Select Chain Mid Plane

Number of Chain Strands k 2000ul v

Number of Chain Links x

Sprockets

XS £® h — Chain Sprocket1

3% Tx h — Chain Sprocket2

19.050 mm

12.070 mm

5.720 mm 19.460 mm

11.680 mm

16.130 mm 16.130 mm 42.200 mm

1.800 mm

1.700 mm

av i

23.000 ul 11.000 ul

19.050 mm

139.902 mm 156.69 deg 1092.485 mm -629.710 mm 690.148 mm

N a

Few

70.000 ul 40.000 ul

19.050 mm

424.609 mm 3.043 ul 203.31 deg 598.952 mm -1132.695 mm 704.676 mm 690.148 mm

| 9:12:36 PM Calculation: Maximum chain power rating is customized

9:12:36 PM Calculation: Calculation indicates design compliance! 4ˆ

a<

Hình 11 Các thông số bộ truyền xích trong tab Design

II

Roller Chains Generator

@ Design

Working conditions

|Poner, speed —> Torque

Power

Torque

Speed

Efficiency

Required service life

Maximum chain elongation

Application

Environment

Lubrication

Chain Properties

[_ Ì Tansile strength

oO Specific mass

ki Chain power rating

L] Chain construction factor

v

[sara | n | 211.31 rpm >

n| 0.950 ul >

`

Bị 57800.000 N >

m | 2.500 kg/m >

Pạ | 8.5 KW >

$ | 1.000 ul ›

9:12:36 PM Calculation: Maximum chain power rating is customized

9:12:36 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

Power Correction Factors

M] Limit Chain Bearing Area Pressure

| Permissible pressure

[] Specfic friction factor (vibration analysis Chain stiffness Limit of critical speed

F, 2747.594 N

SS 20.991 ul

‘ t, Expected service ie 398025 hr |

£ | 1.050 ul >| |tụ 572295 hr f,| 0.85 ul > chan :

P 19.050 mm _

x 122.000 ul -

k 2.000 ul

n[Z 8M >| |A 379.600 mm

far] |* Pp 15.383 MPa oor

Sprocket 1

c| 1600.000 N/mm >, |„_ Ecole An) 0.160 ul >) |0, 139.902 mm

Ê 156.69 deg

i 1.000 ul

P 4.253 kW

T 192.197 Nm

n 211.310 rpm

F 2750.086N v

=

Recommended safety factors

`

Lubrication factor impacts just power rating limited by galling between pins and bushings

Hình 12 Các thông số bộ truyền xích trong tab Calculation— 1

12

Roller Chains Generator

@ Design

Working conditions

|Poner, speed —> Torque vị

spe njmm3rm— 2j

Efficiency | 0.950 ul >

Required service life uy

Application

Environment

Lubrication

Chain Properties

(J Tensile strength F,|57800.000N >

L] Spacific mass m | 2.500 kg/m >

|W] chain power rating P| 8.9 kWV >|

[_] chain construction factor | 1.000 ul >

9:12:36 PM Calculation: Maximum chain power rating is customized

9:12:36 PM Calculation: Calculation indicates design compliance!

Power Correction Factors

Center distance foctor Ratio factor

Service life factor

WM] Lime Chain Bearing Area Pressure

[_] rermissible pressure

| Specfic friction factor [vibration analysis Chain stiffness

Limit of critical speed

Sprocket 1 a

aaa sẻ 0> 139.902 mm

f, | 1.040 ul >| |B 156.69 deg

; Py 1.000 ul

f, | 1.700 u >| |p 3553 bw

f, | 1.500 ul >| |T 192.197 Nm

ï n 211.310 rpm

f, | 1.050 ul >| |F, 2753.583 N

, [0.85 ul SG & 690.148 mm _ OIG

_ Sprocket2

z 70.000 ul

Py | 25.678 MPa >| |Z- 40.000 ul

i 3.043 ul

| 1.501 ul > 0, 424.609 mm

B 203.31 deg

PB, 1.000 ul |

c 1600.090 N/mm >| |p kho la [

An 0.100 ul >| |T 555.700 Nm

n 69.430 rpm |

F, 2759.086 N_

Fị 5.990 N |

F, 2753.583 N-

& 690.148 mm -

Cc 704.576 mm v,

Recommended safety factors Lubrication factor impacts just power rating limited by galling

state Song [700@et >], “Toeween sana bushigs

Somin | 5:000 ul >

Dynamic

| catewiate [ 9K ] mm 2

Hình 13 Các thông số bộ truyền xích trong tab Calculation - 2

13

Hình 14 Mô hình 3D bộ truyền xích

3 Nhận xét:

— Phần mềm Autodesk Inventor có thê giúp chúng ta tính toán thông số các bộ truyền một cách nhanh chóng và chính xác

—_ Tuy nhiên, khi sử dụng Inventor, chúng ta phải biết được các hệ số, thông số của catalog có sẵn trong Inventor dựa trên các tiêu chuẩn nào đê sử dụng cho hợp lí

14