Đồ án môn học Chi tiết máy và thiết kế sản phẩm với cad

Đồ án hộp giảm tốc côn trụ 2 cấp là một đồ án môn học thuộc môn học chi tiết máy và thiết kế sản phẩm có sự trợ giúp của máy tính. Thiết kế sản phảm với cad giúp cho người học có 1 cái nhìn tổng quan nhất về sản phẩm có khả năng thiết kế. Là một đồ án rất thực tế cho sinh viên

Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ CƠ KHÍ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM VỚI CAD Sinh viên thiết kế: 1. Lớp: 2 Lớp: 3 Lớp: Giáo viên hướng dẫn Ngày ra đề: ………………………… Ngày hoàn thành: ………………… THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI VỚI SỐ LIỆU SAU: Lực vòng trên băng tải : F t = 5000 N Thời gian phục vụ: 8 (năm) Đường kính tang băng tải : D = 560 mm Tỷ lệ số ngày làm việc mỗi năm: 0,7 Vận tốc vòng băng tải: V = 2,79 m/s Số ca làm việc mỗi ngày: 2 Tính chất tải trọng: Không đổi, quay một chiều 41 F t 6 5 3 2 P t PK bd P Sơ đồ khai triển trạm dẫn động Sơ đồ tải trọng làm việc K bd = 1,8 1. Động cơ điện. 2. Bộ truyền bánh răng cấp nhanh. 3. Bộ truyền bánh răng cấp chậm. 4. Khớp nối. 5. Khớp nối. 6. Băng tải. Khối lượng yêu cầu: 1. 01 thuyết minh chung trình bày các nội dung tính toán thiết kế; 2. Các bản vẽ chi tiết dạng khối rắn trong môi trường CAD; 3. Mô hình lắp ráp hộp giảm tốc dạng khối rắn trong môi trường CAD; 4. 01 bản vẽ lắp 2D được xuất ra từ mô hình khối rắn, in trên khổ giấy A0; 5. Bản vẽ chế tạo (do giáo viên chỉ định), in ra khổ giấy A4; 6. 01 đĩa CD chứa thuyết minh (MS Word 2003), bản vẽ và các nội dung thực hiện trên máy tính. 1 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………. 2 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD LỜI NÓI ĐẦU Năm 2020, Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại. Để đạt được mục tiêu này Đảng và Nhà nước ta đã và đang quan tâm thực hiện Công Nghiệp Hóa và Hiện Đại Hóa. Quá trình thực hiện CNH – HĐH luôn được đầu tư và phát triển chính vì vậy vấn đề thiết kế, chế tạo ra các sản phẩm không còn là sự xa vời như trước đây. Hiện tại chúng ta có thể thiết kế và chế tạo những sản phẩm lớn và có 3 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD chất lượng, trong đó thiết kế sản phẩm là chi tiết máy, bộ phận máy và các máy móc cũng đạt những thành tựu đáng kể. Nhờ sự phát triển của công nghệ máy tính với các sản phẩm đồ họa kỹ thuật giúp cho các kỹ sư rút ngắn thời gian trong công việc thiết kế các sản phẩm và có thể kiểm nghiệm được tính khả thi của sản phẩm. Đồ án môn học Thiết Kế Sản Phẩm Với CAD là một đồ án rất quan trọng không chỉ giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức đã học về các học phần Chi Tiết Máy, Sức Bền Vật Liệu, Kỹ Thuật Đo Lường II … Mà còn giúp sinh viên làm quen dần với việc thiết kế sản phẩm với sự trợ giúp của máy tính thông qua phần mềm Inventor để làm cơ sở sau này khi ra trường việc sử dụng các phần mềm đồ họa thiết kế trở nên thường xuyên hơn. Thiết kế sản phẩm là Hộp giảm tốc không còn mới lạ với những kỹ sư cơ khí đã ra trường, nhưng đó lại là một thử thách đối với sinh viên chuyên ngành cơ khí. Chỉ có 4 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD tự thiết kế ra một sản phẩm cơ bản như hộp giảm tốc mới là cơ sở để sau này có thể thiết kế những sản phẩm khác nhờ sự trợ giúp của máy tính. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy, cô trong bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí đã giúp chúng em hoàn thành đề tài số: …….của đồ án môn học này. Tuy đã hết sức cố gắng, nhưng do hạn chế về kinh nghiệm và thời gian nên đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em hi vọng các thầy, cô chỉ bảo để chúng em rút kinh nghiệm. Chúng em xin cảm ơn! ………… , ngày tháng năm 2014. Nhóm sinh viên thực hiện 5 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD 6 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD TÀI LIỆU THAM KHẢO [I]., Tính toán hệ dẫn động cơ khí - tập I Trịnh Chất - Lê Văn Uyển. NXB Giáo Dục - 2005 [II]. Tính toán hệ dẫn động cơ khí - Tập II Trịnh Chất - Lê Văn Uyển. NXB Giáo Dục - 2001 [III]. Chi Tiết Máy - tập 1,2 Nguyễn Trọng Hiệp - NXB Giáo Dục - 2006 [IV]. Tập bản vẽ chi tiết máy Nguyễn Bá Dương - Nguyễn Văn Lẫm - Hoàng Văn Ngọc - Lê Đắc Phong. NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp – 1978 [V]. Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập,1,2,3 PGS. Hà Văn Vui - Ts. Nguyễn Chí Sáng – Th.s Phan Đăng Phong. NXB Khoa Học và Kỹ Thuật – 2006 [VI]. Hướng dẫn đồ án chi tiết máy 2013 7 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Vũ Ngọc Pi – Nguyễn Văn Dự, Bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí – Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên [VII]. Đồ án môn học chi tiết máy PGS.Ts. Ngô Văn Quyết. NXB Hải Phòng – 2007 [VIII]. Cơ sở thiết kế máy Ts. Nguyễn Hữu Lộc. NXB Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh – 2008. [VIX]. Tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 4753:1989 Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - Bộ Quốc Phòng [X]. Thiết kế chi tiết máy Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm. NXB Giáo Dục – 2005. PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I. Tính chọn động cơ điện. 8 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD 1.Chọn kiểu loại động cơ điện: Việc chọn một loại động cơ điện dùng cho hộp giảm tốc hiện nay rất đơn giản song chúng ta cần chọn loại động cơ sao cho phù hợp nhất với hộp giảm tốc yêu cầu, phù hợp với điều kiện sản xuất, điều kiện kinh tế… Để chọn được động cơ phù hợp ta phải dựa vào đặc điểm của chúng. Hiện nay trên thị trường có các loại động cơ điện sau: * Động cơ điện một chiều có đặc điểm: - Ưu điểm: + Có thể thay đổi trị số mômen và vận tốc góc trong phạm vi rộng. + Đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng. - Nhược điểm: + Giá thành đắt, khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu - Phạm vi sử dụng: 9 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD + Được dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy,máy trục * Động cơ điện xoay chiều một pha: - Đặc điểm: Có công suất nhỏ. - Phạm vi sử dung: Chỉ phù hợp cho các thiết bị gia đình. * Động cơ xoay chiều 3 pha (Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp): * Động cơ ba pha đồng bộ: - Ưu điểm: + Hiệu suất và cosφ cao, hệ số tải lớn. - Nhược điểm: + Thiết bị tương đối phức tạp, giá thành cao vì phải có thêm thiết bị phụ để khởi động động cơ. - Phạm vi sử dụng: + Chúng được dùng cho các trường hợp cần công suất lớn (100kw) khi cần đảm bảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc. * Động cơ ba pha không đồng bộ roto dây cuốn: - Ưu điểm: + Cho phép điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi nhỏ ( khoảng 5%), có dòng điện mở máy thấp. - Nhược điểm: + Hệ số cosφ thấp, giá thành đắt, vận hành phức tạp. 10 [...]... 20 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG A Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp 1 Chọn vật liệu cặp bánh răng côn và cặp bánh răng trụ Do hộp giảm tốc ta đang thiết kế có công suất trung bình, nên chọn vật liệu nhóm I có độ cứng HB < 350 để chế tạo bánh răng - Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng,nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt... Mômen xoắn trên trục CT: 19 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD TCT 9,55.106.Pct 9,55.106.13,95 = = = 1401309,561( N mm) nct 95, 07 4 Lập bảng số liệu tính toán: Các kết quả tính toán trên là số liệu đầu vào cho các phần tính toán sau này, ta lập bảng thống kê các kết quả tính toán đó như trong bảng 1.1 sau đây: Bảng 1.1: Các kết quả tính toán động lực học trục Thông số Tốc độ quay Mômen xoắn... minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD 3 Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng (cấp nhanh) a) Xác định chi u dài côn ngoài (của bánh côn chủ động, được xác định theo độ bền tiếp xúc) Công thức thiết kế có dạng : Re = K R u12 + 1 3 T1.K H β (1 − Kbe ).K be u1.[ σ H ] 2 (7) Trong đó: R d - K = 0,5K – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng Vì bộ truyền cấp nhanh là truyền động bánh... minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Với mong muốn nhận được chi u cao của hộp giảm tốc nhỏ nhất vì vậy ta sẽ tính tỉ số 2 truyền bộ truyền bánh răng cấp chậm u theo Công Thức 1.24 [VI] Ta có tỉ số truyền của cấp chậm (tỉ số truyền của bánh răng trụ): u2 ≈ 1, 073 3 ψ ba 2 uh kbe (1 − 0,5kbe ) 2 be be Trong đó: k là hệ số chi u rộng vành bánh răng côn (k = 0,25 ÷ 0,3) ba2 ψ ba2 là hệ số chi u rộng bánh... đều tải trọng trên chi u rộng vành răng bánh răng côn,tra bảng 6.21; be - K – Hệ số chi u rộng vành răng K be = b = 0, 25 0,3 Re 32 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD be Trong các bước tính ở trên ta đã chọn K = 0,3 (vì ta mong muốn nhận được chi u cao của hộp giảm tốc là nhỏ nhất ) Từ đó => K be.u1 0,3.4, 70 = = 0,83 2 − K be 2 − 0,3 Bộ truyền ta thiết kế thuộc dạng sơ đồ I trong tài liệu... rắn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị độ cứng H1 ≥ H 2 + ( 10 ÷ 15 ) HB - Dựa vào Bảng 6.1 [I]: Cơ tính của một số vật liệu chế tạo bánh răng, ta chọn: Cặp bánh răng côn: Giới hạn bền Loại bánh Bánh nhỏ Nhiệt luyện Thép 45 – tôi Độ rắn HB 241…285 21 σb (MPa) 850 Giới hạn chảy σ ch (MPa) 580 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD cải thiện Thép 45 – tôi Bánh lớn HB 192…240 750 450 cải thiện 1 Bánh... thiện 1 Bánh nhỏ: Chọn độ rắn HB =250 (HB) 2 Bánh lớn: Chọn độ rắn HB =240 (HB) Cặp bánh răng trụ: Giới hạn bền Loại bánh Nhiệt luyện Độ rắn σb (MPa) Giới hạn chảy σ ch (MPa) Thép 45 – tôi Bánh nhỏ HB 192…240 750 450 HB 170…217 600 340 cải thiện Thép 45 Bánh lớn thường hóa 3 Bánh nhỏ: Chọn độ rắn HB =220 (HB) 22 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD 4 Bánh lớn: Chọn độ rắn HB =210 (HB) 2 Xác định... (H – Độ rắn Brinen) - Bộ truyền bánh răng côn: 1 Chọn độ rắn: bánh nhỏ HB =250 2 ; bánh lớn HB =240, khi đó: HO1 N 2,4 7 = 30.250 = 1,71.10 HO2 N 2,4 7 = 30.240 = 1,55.10 - Bộ truyền bánh răng trụ: 3 4 Chọn độ rắn: bánh nhỏ HB = 220 ; bánh lớn HB = 210, khi đó: HO3 N 7 = 30.220 = 1,26.10 HO4 N 2,4 2,4 7 = 30.210 = 1,12.10 26 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD FO - N : số chu kì thay đổi ứng... kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ: 4.1 Kiểm tra điều kiện mở máy của động cơ: Khi khởi động động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn để thắng sức cản của hệ thống Vậy: dc dc Pmm ≥ Pbd (KW) Trong đó: dc Pmm là công suất mở máy của động cơ (KW) dc Pbd là công suất ban đầu trên trục động cơ Với: dc dc Pmm = K mm Pdm 14 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD K mm = Tk Là hệ số mở máy của... P là công suất cần thiết trên trục động cơ t P là công suất tính toán trên trục máy công tác 11 Thuyết minh đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Trường hợp tải không đổi: công suất tính toán là công suát làm việc trên trục máy công tác: Pt = Plv = Fv 5000.2, 79 = = 13,95(kw) 1000 1000 Do có ma sát nên công suất từ động cơ truyền đênn bang tải bị hao mòn khi đi qua khớp nối, hai cặp bánh răng ăn khớp trong