Đồ Án tính toán thiết kế hệ dẫn Động cơ khí Đề tài thiết kế hệ thống dẫn Động xích tải

Thiết kế hệ thông dẫn độngxích CC CC CC C7 7 7 7 Trần TrọngHÿ LỜI MỞ ĐẦU Bộ môn Chi Tiết Máy và Đồ án Chí Tiết Máy là một trong nhưng bộ môn không thê thiếu đối với sinh viên ngành cơ k

Trang 1

ĐỘNG CƠ KHÍ

DE TAI: THIET KE HE THONG DAN

DONG XICH TAI

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Công Hiéu

Nguyễn Công Hậu

Lớp: 190T1101

Giảng viên hướng dẫn: Trần Trọng Hỷ

Đông Nai.ngày 5 tháng 1 năm 2023

Trang 2

Thiết kế hệ thông dẫn độngxích CC CC CC C7 7 7 7 Trần TrọngHÿ

LỜI MỞ ĐẦU

Bộ môn Chi Tiết Máy và Đồ án Chí Tiết Máy là một trong nhưng bộ môn không thê thiếu đối với sinh viên ngành cơ khí, nhiệt lạnh và công nghệ ô-tô, Nó trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất, khả năng tư duy trước một vấn dé thực tế về các chỉ tiết máy Giúp cho sinh viên có một nền tảng nhất định trước khi bước vào thiết kế một máy, một bộ phần máy nào đó Phần nảo có thê hình dung ra được công việc thiết kế chung ta sao, là cần làm nhưng øì, Học qua hai môn này phần nào đó có thể xem như chúng ta đã đặt một chân vào thực tế như những ai đã định hướng theo con đường thiết

kế Dưới đây là bản thuyết minh về THIẾT KÉ HỆ THỎNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

trong quá trình thực hiện khó có thể nhưng sai sót về nội dung cũng như về cách trình bày hi vọng Giảng viên hướng dẫn Thầy Trần Trọng Hỷ có thể nhận xét, định hướng cho nhóm em đề hoàn thiện hơn Xin cảm ơn

Sinh viên thực hiện

Nguyên Công Hiếu

Nguyên Công Hậu

Trang 3

Thiết kế hệ thông dẫn động xích Tran Trong Hy i]

Dé so 02: THIET KE HE THONG DAN DONG

XICH TAI Phương án số:09

Sơ đồ tải trọng

Hệ thống dẫn động xích tải gồm: I- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển; 4- Nối trục đàn hồi; 5- Xích tải (Quay một chiều, tải va đập nhẹ, | ca làm việc 8 gid)

9

Van toc xích tải v, m/s 1,25

Số răng đĩa xích dẫn z, răng 11

Thời gian phuc vu L, nam 8

Sô ngày làm/năm Kng , ngày 250

Nguyên Công Hiểu

Nguyên Công Hậu

Trang 4

2 Phan phéi ty $6 truyn occ ceccccccccscescsecseesecseesscsecssessvssessessenseesessevsevssiseessnssessessessessesseess 2

3 Tính toán thông $6 tO CAC tLUC coecceccececscsscscscssssessscsvsvesessssscavevevesesesesvevsvessasscavevevesvevesevees 2

1 Chọn loại đai 1212020111115 1 111111251111 1 111111111101 1111111111111 1111115111111 1 11151111 kccrz 4

2 Tính toán thông số của bộ truyền đâai s 5 S1 1221211111 11211 11111171121121 0121 1kg 4

3 Tính toán các lực của bộ truyền II ieee cccccceccscceseecseecesesesesceecetttsesesetavevesetiseceseetaaes 6 Chương III: Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 8

2 Xác định ứng suất cho phép 2 +- s1 E1 1112E1211E112111111111111011111111211 110221 1E xe 8

3 Xác định các thông số ăn khớp - +1 x2212E1E1121111211111 1101111121111 21c rr 10

4 Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng -s- s1 2 E11211111211211221 21 xe 10

5 Vận tốc vòng bánh răng và chọn cấp chính xác của bộ truyễn - 2 zczzzsczx2 11

6 Kiém nghiém rang vé d6 bén tiếp XÚC - 2: S221 111211111211211111 71121 1121 11 1g xe II

7 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn ST S11 2121211 1111111211211111151 1E eerse 12

8 Xác định lực tác dụng lên bộ truyền c1 1110111111111 1 1111101111111 1151111115111 1 1111111111101 1 1111155665 13 Chương IV: Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 15

2 Xác định ứng suất cho phép 2-52 5sS1EE1211211171E1121111121111 1101111111111 1E rryg 15

3 Xac dinh cdc thong $6 an KhOp occeccccccccccecssessesseesecsessevsecssessesenssessessessessessssessesseesecseseed 17

4 Các thông số hình học của bộ truyền bánh răng -s- s1 2 E11211111211211221 21 xe 17

5 Vận tốc vòng bánh răng và chọn cấp chính xác của bộ truyễn - 2 zczzzsczx2 18

6 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp XÚC - 2: S221 111211111211211111 71121 1121 11 1g xe 18

7 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn ST S11 2121211 1111111211211111151 1E eerse 19

Nguyên Công Hậu

Trang 5

3 Tinh sơ bộ đường kính các trục c1 c1 2212011101201 1131 1111111111 1111111 1111111111111 xa 23

4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 2-5 S2 S122 1555122ssee 23

5 Tính toán lực và vẽ biểu đồ momen 2 2s Ss S3 9511121 5151255111115212111515212111515 1 se 25

Chương VI: Tính toán 6 lan 25

PB Ôn aa na ố ố ố ẽ ẽ lẽ a a.a ga 28

Chương VII: Thiết kế vỏ hộp và các chỉ tiết phụ 34

L Thiết kế vỏ hộp 55-51 12 12E1211E712111111111 1101111211112 1011011111211 ru ng 34

2 Thiết kế các chỉ tiết |ĐIHHiiiảadẳdẳ ÕỶ 35

Nguyên Công Hậu

Trang 6

Đồ án Giáng viên hướng dẫn

Thiết kế hệ thông dân động xích Trần Trọng Hỷ

Chương I: Xác định công suất động cơ và phân phối tỷ số truyền

Công suất tương đương:

A.=A mG) Ano 43 17.15 + 0,67.44 + 0,87:30 _ rap kw

a MA TT 15+44+30 = 5,35 (kW)

Hiệu suất chung của hệ thống:

Nah = Naa: aa Waa Na Nan = 0,98 x 0,994x 0,987 x 0,95 = 0,86 Công suat cân thiệt của động cơ:

Vay Ag, = 4.10 = 40

Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

Aga = đaa - 1a, = 62 40 = 2480 (vòng/phút)

Chọn động cơ:

Động cơ được chọn phải thỏa các điều kiện:

Aas 2 Aaa = 6,22 (kW)

Nguyên Công Hậu 1

Trang 7

Aa, © Aaa = 2480 (vong/phut)

Tra bảng PI.3 tài liệu [1], ta chọn động cơ 4A112M2Y3 có các thông số: Bảng 1: chọn thông số đã tính

Tính lại tỷ số truyền chung:

Chon ty số truyền của hộp giảm tốc: 4zx„„ = 10

Vậy tỷ số truyền của bộ truyền đai thang:

A 47,1

A; =_42 —_— -— 471

Anaa 10

Theo bang 3.1 tai liéu [1], ta chon:

+ Ty 6 truyén cap nhanh: A, = 3,83

Ayaaa = Ay, = 62,06 (vong/phut)

Công suất trên các trục:

Nguyên Công Hậu

Trang 8

Thiết kế hệ thông dân động xích

Nguyễn Công Hậu 3

Trang 9

Chương II: Thiết kế bộ truyền đai thang

1 Chọn loại đai

Thông số đầu vào:

+ Công suất A = 8,29 (kW) + Số vòng quay A = 2922 (vòng/phút)

+ Quay | chiều, làm việc | ca, tai va đập nhẹ

Theo hình 4.L tài liệu [L], ta chọn đai loại B Theo bảng 4.13 tài liệu [1], ta chọn các thông số cho bộ truyền đai:

+ A, = 14 (mm) +A=17 (mm)

+h=10,5 (mm)

+ Ay = 4 (mm) + A = 138 (mm’) + A, = 140 — 280 (mm) + A= 800 — 6300 (mm)

2 Tính toán thông số của bộ truyền đai

Trang 10

Sai số tỷ số truyền:

_ 471-453

471

AA 100 = 3,8% Thỏa mãn

Theo bảng 4.14 tai ligu[1], ta có tỷ sot = 0,92 Voi Ay = 710, ta tinh so b6

khoang cach truc A = 653,2 (mm) Chon A = 630 (mm)

Theo công thức 4 14 tai liệu [1], ta kiểm tra điều kiện của a:

0,55.(A, +A.) +h<AS2(A, +A) 0,55.(160 + 710) +10,5 < A < 2.(160 + 710)

489 < A < 1740 Vậy thỏa mãn điều kiện

Chiều dài đai:

A= att = 8,74 < 10 Thoa man

_ — 57(42—An) _—_ — 5710-160 _ 0

a, = 180 = 180 65936 132,45 Xác định số đai:

Trang 11

Đồ án Giang viên hướng dẫn

A= [Ag] Aw 4a Aa Ag = 5,93 0,87 1,05 1,14 0,98 = 2,33 , Chon A = 3 dai :

Trong đó:

Công suất trên trục bánh chủ động A4 = 8,29 (kW)

Theo bảng 4.19 tài liệu [L], [4s] = 5,93 (kW) Theo bảng 4.7 tài liệu [L], 4a = 1,7 Theo bảng 4.15 tài liệu [L], Ay = 0,87 Theo bảng 4.16 tài liệu [L], 4¿ = 1,05 Theo bảng 4.17 tài liệu [L], A, = 1,14 Theo bang 4.18 tai liéu [1], A, = 0,98

Chiều rộng bánh dai:

A=(A-1).A+ 2A = 3-7 194+ 2.12,5 = 63 (mm)

Duong kinh ngoai banh dai:

Aq = A, +2h) = 1604 2 4,2 = 168,4 (mm) Agg = Ag +2hg = 7104 2.4,2 = 718,4 (mm)

3 Tính toán các lực của bộ truyền dai

Lực căng đai ban đầu:

— 780 Ay Aa — 780 8,29 1,7 —

Ao =a Ag At Ay = y448 087.3 1 106.67 = 278,72 (N)

Trong do:

A, = Ay A* = 0,178 24,482 = 106,67 (N) Lực tác dụng lên trục:

132,

2

A,= 2 Ay A AAG )'= 2.27872 3 AA “} = 1530,4 (N)

Trang 12

Bảng 3: kết quả tính toán bộ truyền đai thang

Nguyên Công Hậu

Trần Trọng Hỷ

Trang 13

Chương III: Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh

1 Chọn vật liệu

+ Công suất A = 7,8 (kW) + Số vòng quay A = 620,38 (vòng/phút) + Tỷ số truyền 4; = 3,83

+ Momen A = 120071,569 (Nmm) Chon vật liệu: Theo bảng 6.I tài liệu [L], chọn thép C45 tôi cải thiện

2 Xác định ứng suất cho phép

Theo bảng 6.2 tài liệu [1] voi thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn 44 = 180 350

AÔ AAA= 2AA + 70: Aa=11: Alxa=lL8AA4: AA=1/75

Chọn độ rắn bánh nhỏ A44; = 260; độ rắn bánh lớn 4A; = 245, khi đó

AAAai= 2AA+ +70 = 2.260 + 70 = 590 (Mpa) A0 aaai= 1,844, = 1,8 260 = 468 (Mpa) AAAaa= 2AA¿ + 70 = 2.245 + 70 = 560 (Mpa)

Av aao= 1,8AA2 = 1,8 245 = 441 (Mpa) Theo công thức 6.5 tải liệu [1], 4¿4 = 304/2, do đó Aa¿i = 30474, = 30 2602 = 1,88 107 chu kỳ

4a¿i = 60.1.620,38 —— Tan 16000 = 2,67.107” chu kỳ

Trang 14

[Ag], = Ayaaaa A 468 Tên 267,43 (Mpa)

[4al› = A aang eae = AA1 Aa 1,75 = 252 (Mpa)

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải, theo công thức 6.13 tài liệu [1]

[4alaaa = 2.8 Aa, = 2,8.580 = 1624 (MPa)

Ứng suất uốn cho phép khi quá tai, theo céng thitc 6.14 tai liéu [1]

Trang 15

[Aal aaa = 0,8 Aah = 0,8.580 = 464 (MPa)

Xác định sơ bộ khoảng cách trục, theo 6.15a tài liệu [1]

_ 3 AyAga

đại = Ag (A, +0 [af i

đại = 43 (3,83 + 1) = 156,09 Chon Ay, = 200 (mm)

Trong do:

Theo bang 6.5 tai liệu [1], A, = 43 Theo bang 6.6 tai liéu [1], A4, = 0,3 Theo bang 6.7 tai liéu [1], Ay, = 1,11

Trang 16

_ Ady _ 3 104_

Áz “Tờ ~0,9825 —- 317,56 (mm)

Đường kính vòng đỉnh:

Ag, = A, +2A = 82,44+ 2.3 = 88,44 (mm) Aggy = Ay + 2A = 317,564 2.3 = 323,56 (mm)

Duong kinh vong day:

Ag, = A, —2,5A = 82,44 —2,5.3 = 74,94 (mm) Ago = Ay — 2,5A = 317,56 — 2,5 3 = 310,06 (mm)

6 Kiếm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo công thức 6.33 tài liệu [I], ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc: _ 2.A1.4a.(A+1)

Ay = Aq Ay Ay paar

A, = 274 1,74 0,767 [> 220071562 4807 G54) See = 360,08 MPa

Trong do:

Theo bang 6.5 tài liệu [1], A, = 274 MPa!?

Theo bang 6.12 tai liéu [1], A, = 1,74

Theo công thức 6.36c tải liệu [L], 4a =h: “lệ = 0,767

A ,

Theo công thức 6.39 tài liệu [L],

Trang 17

Đồ án Giảng viên hướng dẫn

Ag = Aga Aga Aga = 1,113 1,132 1,037 = 1,307 Any = A, = 82,44 (mm)

Ứng suất tiếp xúc cho phép

[4a] = L4¿Ì-4a 4a a4 = 522,73 0,938 0,95 1 = 465,8 (MPa)

[4z] > 4a Nên bánh răng thoả điều kiện bền tiếp xúc

7 Kiếm nghiệm răng về độ bền uốn

Số răng tương đương của bánh răng dẫn:

Any “ TẠA3 “098255 = 28,47 Chọn 4¿¡ = 29 răng

Số răng tương đương của bánh răng bị dẫn:

A, = 42, = 104

42 — AAAA3 — 0,98253 = 109,66 Chon Ay = 110 rang

Ứng suất uốn tại chân răng bánh răng dan:

Đường kính vòng lăn bánh răng dẫn 4¿; = 4; = 82,44 (mm)

Hệ số kê đến sự trùng khớp của rang A, =< == = 0,588

A ,

n AA ah ˆ aN x —4_ 4 _ 4 _ 10,73 _

Hệ số ke dén d6 nghiéng rang A, = 1 mm 1 0 7 0,923

Hệ số dạng răng của bánh dẫn, tra bang 6.18 tai liéu [1], A,, = 3,8

Hé sé tai trong Ay = Agy Aga Aga = 1,23 1,372 1,0938 = 1,846

Ứng suất uốn tại chân răng bánh răng bị dẫn:

Ag, A 61,61 3,6

Ajg = 8 = = 58,37 (MPa)

Trang 18

Đồ án Giảng viên hướng dẫn

Theo công thức 6.2a tài liệu [1] [4„;¡Ì = 267,43 (MPa)

Theo công thức 6.2a tai ligu [1], [A442] = 252 (MPa)

Hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất,

A, = 1,08 — 0,0695.1n(A) = 1,08 — 0,0695 In 3) = 1,004

Hé sé xét dén anh hưởng của độ nhâm mặt luon chan rang, Ay = 1

Hé s6 xét k.thiréc banh rang anh huong dén dé bén uén, Aga, = 1

Hệ số xét k.thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn, 4xx; = 1

[4„:Ì = 268,5 AAA > Ay, = 61,61 AAA

Taco ti = 253,008 AAA > Ag = 58,37 AAA

Vậy bánh răng thoả điều kiện bền uốn

8 Xác định lực tác dụng lên bộ truyền

Lực vòng:

A, _.24_ 2.120071569 _ 2912,94 (N)

A 82,44 Lue doc truc:

A, = Ay AAA = 2912,94 AG 10,73 = 551,99 (N) Lực hướng tâm:

—.24222 _ 221221 4A9 1079,11 (N) — AAAA 09825

,

A

Trang 19

Bảng 4: kết quả tính toán bộ truyền bánh răng cấp nhanh

Cấp nhanh

Trang 20

Thiết kế hệ thông dân độngxích CC C7 C7 C7 7C C7 ThầnTrọngHỷ

Chương IV: Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm

1 Chọn vật liệu

+ Công suất A = 7,57 (kW) + Số vòng quay A = 161,98 (vòng/phút) + Tỷ số truyền 4¡ = 2,61

+ Momen A = 446311,273 (Nmm) Chon vat ligu: Theo bang 6.1 tai ligu [1], chon thép C45 tôi cải thiện

2 Xác định ứng suất cho phép

Theo bảng 6.2 tài liệu [1] voi thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn 44 = 180 350

AÔ AAA= 2AA + 70: Aa=11: Alxa=lL8AA4: AA=1/75

Chọn độ rắn bánh nhỏ A44; = 260; độ rắn bánh lớn 4A; = 245, khi đó

AAAai= 2AA+ +70 = 2.260 + 70 = 590 (Mpa) A0 aaai= 1,844, = 1,8 260 = 468 (Mpa) AAAaa= 2AA¿ + 70 = 2.245 + 70 = 560 (Mpa)

Av aao= 1,8AA2 = 1,8 245 = 441 (Mpa) Theo công thức 6.5 tải liệu [1], 4¿4 = 304/2, do đó Aa¿i = 30474, = 30 2602 = 1,88 107 chu kỳ

Aga, = 60.1.161,98 eyo 16000 = 6,97.10° chu ky

Trang 21

A

— A0 AAA1 — 1 _ [Aah = Aa¿aa: 2" = 590.-~ = 536,36 (Mpa)

[4als = AX saga “#2 = 560.— = 509,09 (Mpa)

Như vậy theo công thức 6.2a tài liệu [1], sơ bộ xác định được:

[4a] = AY gag ees

[4alaaa = 2.8 Aa, = 2,8.580 = 1624 (MPa)

Ứng suất uốn cho phép khi quá tai, theo céng thitc 6.14 tai liéu [1]

Trang 22

[Aal aaa = 0,8 Aah = 0,8.580 = 464 (MPa)

Xác định sơ bộ khoảng cách trục, theo 6.15a tài liệu [1]

Trang 23

As =2? —”-1— 361,45 (mm) AAAA 0,996

Duong kinh vong dinh:

Ag, = A, +2A = 138,554 2.3 = 144,55 (mm) Aggy = Ap + 2A = 361,454 2.3 = 367,45 (mm)

Duong kinh vong day:

Ag, = A, —2,5A = 138,55 — 2,5.3 = 131,05 (mm) Ago = Ap — 2,5A = 361,45 — 2,5 3 = 353,95 (mm)

6 Kiếm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo công thức 6.33 tài liệu [I], ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc: _ 2.Aa.Aa.(A+1)

Ay = Ay Ay Ay pear

A, = 274 1,75 0,75 |-446811272 1179, (261+) SS — : s = 361,61 MPa

Trong đó:

Theo bang 6.5 tài liệu [1], A, = 274 MPa!?

Theo bảng 6.12 tai ligu [1], A, = 1,75 Theo công thức 6.36c tài liệu [1], 4; = i = — =0/75

A ,

Theo công thức 6.39 tài liệu [L],

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải
Tác giả	Nguyễn Cụng Hiếu, Nguyễn Cụng Hậu
Người hướng dẫn	Trần Trọng Hỷ
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ Miền Đông
Chuyên ngành	Cơ khí
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Đồng Nai

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	4,35 MB