Đồ án môn học chi tiết máy thiết kế hệ thống truyền Động cơ khí Đề 01 thiết kế hệ thống dẫn Động xích tải

Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn, then,… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện sinh

B Ộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHI P TP.HCM Ệ

KHOA CÔNG NGH Ệ CƠ KHÍ

B MÔN THI T KỘ Ế Ế MÁY

-

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

ĐỀ 01: THIẾT KẾ H Ệ THỐ NG D ẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

GVHD: Châu Ngọc Lê

SVTH: Trần Nh t Khiêm ậ 19444081 Nguyễn Hoàng Long 19437601 Nguyễn ấT n Nghi 19446221

Thành phố H Chí Minh, tháng 11 ồ năm 2021

LỜI NÓI ĐẦU

và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan hơn về thiết kế cơ khí Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp ta làm quen với các chi tiết

cơ bản như bánh răng, ổ lăn, then,… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện sinh viên

có thể hoàn thiện bổ sung kỹ năng vẽ autocard, điều rất cần thiết với sinh viên Từ đây cộng với những ki n thế ức chuyên nghành nhóm sẽ tiếp cận được với hệ thống thực tế,

có cái nhìn tổng quan hơn để chuẩn b ịcho đồ án tiếp theo và đồ án tốt nghiệp

Đề tài của nhóm được giao là thi t k h dế ế ệ ẫn động xích t i h p gi m tả ộ ả ốc bánh răng trụ hai cấp khai triển Với vốn kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ thầy cô

Cuối cùng nhóm em xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộmôn, đặc biệt là thầy Châu Ngọc Lê đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo một cách tận tình giúp nhóm chúng em hoàn thành đồ án

Kính chúc quý thầy cô sức khỏe và hạnh phúc

NHẬN XÉT C A GI NG VIÊN Ủ Ả

………

………

………

………

……….………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Thành phố H Chí Minh, tháng 11 ồ năm 2021

MỤC L C Ụ

LỜI NÓI ĐẦU 1

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN 2

MỤC LỤC HÌNH ẢNH 7

CÁC KÝ HI U 9 Ệ PHẦN 1: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 14

1.Nh ng vữ ấn đề cơ bản v ề thiết kế máy và h ệ thống dẫn động 14

1.1 N i dung thi t kộ ế ế máy và chi ti t máyế 14

1.2 Phương pháp tính toán thiết kế máy và chi tiết máy 14

1.3 Các nguyên t c và giắ ải pháp trong thi t kế ế 15

1.4 Tài li u thiệ ết kế (Theo TCVN 3819-83) 16

1.5 B n v 15 ả ẽ 1.6 B ng kê (Theo TCVN 3824-83) ả –Bảng 1.5 [tr12,1] 17

1.7 B n thuy t minh 17 ả ế 2.Truy n dề ẫn cơ khí 17

2.1 B truyộ ền đai 17

2.2 B truy n xích 17 ộ ề 2.3 B truyộ ền bánh răng 18

2.4 Động cơ điện 18

2.5 Truyền động có chi tiết trung gian 19

3.Sơ đồ hệ th ng dố ẫn động cần thiế ết k 19

4.Ưu – Nhược điểm của từng loại bộ truyền và các ứng dụng của nó 20

5 Các d ng h p s 22 ạ ộ ố 5.1 Bánh răng trụ m t c p 22 ộ ấ 5.2 Bánh răng trụ hai c p 22 ấ 5.3 Côn – trụ hai c p 22 ấ 5.4 Bánh vít – trục vít 23

6.Các đặc trưng chuyển động quay 24

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 25

1 Chọn động cơ 25

1.1 Công suất làm vi c cệ ủa động cơ 25

1.2 S vòng quay c n thiố ầ ết của động cơ 26

1.3 Tra phụ ục chọn động cơ l 27

2 Phân phối tỉ ố truyề s n 27

3 Các thông s khác 27 ố 3.1 Công su t trên các tr c 27 ấ ụ 3.2 S vòng quay các tr c 28 ố ụ 3.3 Momen xo n trên các tr c 28 ắ ụ 4 B ng t ng h p s ả ổ ợ ố liệu thu được 29

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 30

2.1 Các yêu c u chầ ọn đai 30

2.2 Tính toán đai: 30

2.2.1 Ch n loọ ại đai thang: 30

2.2.2 Xác định đường kính bánh đai dẫn: 30

2.2.3 Ch n h s ọ ệ ố trượt và xác định đường kính bánh đai bị ẫ d n: 31

2.2.4 Chọn sơ bộ a theo kết cấu hoặc theo đường kính 𝑑2 31

2.2.5 S l n chố ầ ạy đai trong một giây 32

2.2.6 Góc ôm bánh đai nhỏ 32

2.2.7 Các h s s dệ ố ử ụng 33

2.2.9 Lực căng ban đầu 34

2.2.10 Chi u rề ộng B và đường kính ngoài bánh đai 34

2.2.11 L c tác d ng lên tr c 35 ự ụ ụ 2.2.12 ng suỨ ất lớn nhất trong đai 35

2.2.13 Tuổi thọ ủa đai c 35

CHƯƠNG III BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 36

3.1 Sơ đồ động và kí hiệu các bánh răng 36

3.2 Ch n vọ ật liệu 36

3.3 Tính cho b truyộ ền bánh răng trụ răng thẳng Z Z ’ p ch 36

2– 3(cấ ậm) 3.3.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] và ứng suất uốn cho phép [σF]: 36

3.3.2 Ch n ng su t ti p xúc theo bánh b dọ ứ ấ ế ị ẫn [σH]: 39

3.3.3 Ch n h s chi u rọ ệ ố ề ộng vành răng ψbatheo tiêu chuẩn: 39

3.3.4 Tính kho ng cách trả ục aw: 40

3.3.5 Tính chi u rề ộng vành răng: 40

3.3.6 Tính môđun m: 41

3.3.7 Tính t ng s ổ ố răng: 41

3.3.8 Xác định lại tỷ số truyền: 41

3.3.9 Xác định các kích thước bộ truyền: 41

3.3.10 Tính v n t c và ch n c p chính xác: 43 ậ ố ọ ấ 3.3.11 Xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền: 43

3.3.12 Ch n h s tọ ệ ố ải trọng động: 43

3.3.13 Xác định σH: 43

3.4 B truyộ ền bánh răng trụ răng nghiêng Z1-Z 2(cấp nhanh): 48

3.4.1 Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] và ứng suất uốn cho phép [σF]: 48

3.4.2 Ch n ng su t tiọ ứ ấ ếp xúc [σH] : 50

3.4.3 Ch n h s chi u rọ ệ ố ề ộng vành răng ψbatheo tiêu chuẩn: 51

3.4.4 Tính kho ng cách trả ục aw: 52

3.4.5 B rề ộng vành răng b: 52

3.4.6 Tính môđun mn: 52

3.4.7 Tính t ng s ổ ố răng: 53

3.4.8 Xác định lại tỷ số truyền: 53

3.4.9 Xác định các kích thước bộ truyền: 53

3.4.10 Tính v n t c và ch n c p chính xác: 54 ậ ố ọ ấ 3.4.11 Xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền: 54

3.4.12 Ch n h s tọ ệ ố ải trọng động : 55

3.4.13 Xác định : 55 𝜎H 3.4.14 Tính chính xác ][ : 57 H 3.4.15 Tính ng su t u n tứ ấ ố ại đáy răng: 58

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 62

A Tính trục 62

4.1 Ch n vọ ật liệu làm trục: 62

4.2 Xác nh đị chiều dài tr c 62 ụ 4.2.1 Tính giá tr ị đường kính đầu ngõng tr c 62 ụ 4.2.2 Tính chi u dài tr c 64 ề ụ 4.3 Tính ph n lả ực tại các gối đỡ 65

4.4 Ki m nghi m tr c 75 ể ệ ụ CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN, CHỌN Ổ LĂN 80

A TRỤC I 80

1 Sơ đồ tải trọng của trục lắp ổ lăn 80

2 Xác nh ph n lđị ả ực tại các gối đỡ 80

3.Chọn sơ bộ ỡ ổ c 80

4.Tính lực dọc trục phụ 81

5.Chọn Kσ, Kt, V theo điều ki n làm vi c 81 ệ ệ 6.Xác định hệ số X,Y 81

7.Tính tuổi thọ theo tri u vòng quay: 81 ệ 8.Kh ả năng tải động tính toán Cd: 82

9.So sánh Cdvới C 82

10.Ki m nghi m kh ể ệ ả năng tải tĩnh 82

B TRỤC II 83

1 Sơ đồ tải trọng của trục lắp ổ lăn 83

2 Xác định phản lực tại các gối đỡ 83

3 Chọ sơ bộ ỡ ổn c 84

4 Chọ Kσ, Kt, V theo điền u ki n làm vi c 84 ệ ệ 5 Tính tuổi thọ theo tri u vòng quay 84 ệ 6 Khả năng tải động tính toán Cd 84

7.Ki m nghiể ệm khả năng tải tĩnh: 85

C TRỤC III 86

1 Sơ đồ tải trọng của trục lắp ổ lăn 86

2 Xác nh ph n lđị ả ực tại các gối đỡ 86

3.Ch n c ọ ỡ ổ lăn 86

4 Chọ Kσ, Kt, V theo điền u ki n làm vi c 86 ệ ệ 5 Tính thời gian làm việc theo triệu vòng quay 87

6 Kh ả năng tải động tính toán Cd 87

7.Ki m nghiể ệm khả năng tải tĩnh 87

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ VỎ HỘP, BÔI TRƠN CÁC CHI TIẾT TIÊU CHUẨN KHÁC VÀ DUNG SAI L P GHÉP 89 Ắ 6.1 V h p s 89 ỏ ộ ố 6.1.1 Chi u dày 89 ề 6.1.2 Gân tăng cứng 89

6.1.3 Đường kính 89 6.2 M t bích n p và thân 90 ặ ắ 6.3 Kích thước gối trục 90 6.4 Mặ ết đ h p 90 ộ 6.5 Khe h giở ữa các chi tiết 90 6.6 S ố lượng bulông n n Z 90 ề 6.7 Các chi tiết phụ: 90 6.7.1 Chốt định v 90 ị 6.7.2 Cửa thăm 91 6.7.3 Nút thông hơi 92 6.7.4 Nút tháo d u 92 ầ 6.7.5 N p 93 ắ ổ 6.7.6 Vòng phớt 94 6.7.7 Vòng ch n d u 94 ắ ầ 6.7.8 Que thăm dầu 95 6.8 Bôi trơn hộp giảm tốc 95 6.9 Bôi trơn ổ lăn 96 6.10 B ng dung sai l p ghép 96 ả ắ 6.10.1 Dung sai và lắp ghép bánh răng 96 6.10.2 Dung sai và l p ghép ắ ổ lăn 96 6.10.3 Dung sai l p ghép then và các chi ti t khác 97 ắ ế TÀI LIỆU THAM KH O 98 Ả

M C L C HÌNH Ụ Ụ ẢNH

Hình 1.1 Hệ thống dẫn động xích t i 19 ả Hình 3.1 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên cơ cấu 61 Hình 4.1 Kết cấu trục I 66 Hình 4.2 Kết cấu tr c II 69 ụ Hình 4.3 Kết cấu tr c III 72 ụ Hình 5.1 Sơ đồ ải trọ t ng của trục lắ ổ lăn p I 80 Hình 5.2 Sơ đồ ải trọ t ng của trục lắ ổ lăn IIp 83

Hình 5.3 Sơ đồ ải trọ t ng của trục lắ ổ lănp III 86

Hình 6.1 Chốt định v 91 ị Hình 6.2 Cửa thăm 91

Hình 6.3 Nút thông hơi 92

Hình 6.4 Nút tháo dầu 93

Hình 6.5 Nắp 93 ổ Hình 6.6 Vòng phớt 94

Hình 6.7 Vòng chắn d u 95 ầ Hình 6.8 Que thăm dầu 95

M C L C BỤ Ụ ẢNG B ng I ả Kích thước tiêu chu n c a các kh ẩ ủ ổ giấy 16

B ng II Phân loả ại động cơ điện 18

Bảng III : Ưu – Nhược điểm của từng loại b truy n và các ng d ng c a nó ộ ề ứ ụ ủ 20

B ng 1.1: B ng thông s k ả ả ố ỹ thuậ ủa động cơ 27 t c B ng 1.2: B ng tả ả ổng h p s ợ ố liệu chương I 29

B ng 3.1: T ng kả ổ ết các thông số ủ c a b truyộ ền bánh răng trụ răng thẳng 47

B ng 3.2: T ng k t các thông s c a b truyả ổ ế ố ủ ộ ền bánh răng trụ răng nghiêng 60

B ng 4.1: B ng momen c n u n và momen c n xo n t i tiả ả ả ố ả ắ ạ ết di n c a 3 tr c ệ ủ ụ 77

B ng 4.2: K t qu tính toán h s ả ế ả ệ ố an toàn đối với các ti t di n c a 3 tr c ế ệ ủ ụ 77

CÁC KÝ HI U Ệ

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

𝑃𝑐𝑡 kW Công suất c n thi t trên trầ ế ục động cơ

𝑃𝑡 kW Công suất tính toán trên tr c máy công tác ụ

𝑃𝑡đ kW Công suất tương đương của động cơ

𝑃𝑙𝑣 kW Công suất làm vi c trên ệ trục công tác

CHƯƠNG 2: THIẾ T KẾ BỘ TRUY ỀN ĐAI

Ký hiệu Đơn vị Hệ số, đại lượng

CHƯƠNG 3: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

Ký hiêu Đơn vị Hệ số, đại lượng

𝜎𝑏 MPa Giới hạn b n ề

𝜎𝑐ℎ MPa Giới hạn ch y ả

[𝜎𝐹] MPa Ứng suất uốn cho phép

[𝜎𝐻] MPa Ứng suất tiếp xúc cho phép

ε𝑎 Hệ s trùng khố ớp

𝐹𝑟 N Lực hướng tâm tác động lên bánh răng

𝐹𝑡 N Lực tiếp tuyến tác động lên bánh răng

K KH, F Hệ s tố ải trọng tính ng suứ ất tiếp xúc và u n ố

KHE,KFE Hệ s ố chế tđộ ải trọng

KHL, KFL Hệ s ố tuổi th ọ

KHv,KFv Hệ s tố ải trọng động

KHα,KFα Hệ s phân b tố ố ải trọng không đều giữa các răng

KHβ, KFβ Hệ s t p trung t i tr ng theo chi u rố ậ ả ọ ề ộng vành răng

NHE, NFE S ố chu kỳ làm việc tương đương

NHO, NFO S ố chu kỳ cơ sơ

S SH, F Hệ s an toàn khi tính ng suố ứ ất tiếp xúc

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN

Ký hiệu Đơn vị Hệ số, đại lượng

Mtdj N.mm Mômen tương đương tạ ếi ti t diện j

dj mm Đường kính trục tại tiết diện j

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, CHỌN Ổ LĂN

Ký hiệu Đơn vị Hệ số, đại lượng

Lh Giờ Tuổi thọ ổ tính bằng gi ờ

Fr N Lực hướng tâm tác d ng lên tr c ụ ụ

X,Y Hệ s tố ải trọng hướng tâm và dọc trục

vòng Tuổi thọ của ổ tính b ng tri u vòng quay ằ ệ

ngh vg/ph Số vòng quay giới hạn

CHƯƠNG 6: VỎ HỘP, BÔI TRƠN VÀ CÁC CHI TIẾT TIÊU CHUẨN KHÁC

Ký hiệu Đơn vị Hệ số, đại lượng

δ mm Chiều dày thân h p ộ

S1 mm Chiều dày khi không có ph n lầ ồi

∆ mm Khe hở giữa bánh răng với thành trong hộp

∆1 mm Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp

NỘI DUNG

Phần 1: Tìm hi u truy n dể ề ẫn cơ khí

Phần 2: Tính toán, thi t k ế ế các loại bộ truyền

Chương 1: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

Chương 2: Thiết kế bộ truyền đai

Chương 3: Thiết kế bộ truyền bánh răng

Chương 4: Tính toán, thiết kế trục và then

Chương 5: Tính toán, chọn ổ lăn

Chương 6: Bôi trơn, vỏ hộp số và các chi tiết tiêu chuẩn khác

PHẦN 1: TÌM HI U H Ể Ệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

1 Những vấn đề cơ bản về thi t k máy và h ế ế ệ thống dẫ n đ ng ộ

1.1 N i dung thiộ ết kế máy và chi ti t máy ế

- Mỗi một máy bao gồm nhiều chi tiết máy Các chi tiết máy có công dụng chung có mặt hầu hết các thiết bị dây chuyền công nghệ Vì vậy thiết kế máy có vai trò rất quan trọng trong thiết kế máy nói chung

- Chi tiết máy được thi t k ra ph i th a mãn các yêu c u kế ế ả ỏ ầ ỹ thuật, làm việc ổn

định su t th i gian phụ v đã định v i chi phí chế tạo và sử d ng thấp nhất đương ố ờ ụ ớ ụnhiên các chi tiết máy được thi t k ra ch có thế ế ỉ ể thực hi n t t chệ ố ức năng của mình trên nh ng máy c ữ ụ thể phù h p v i công d ng c a máy trong dây chuy n công ngh ợ ớ ụ ủ ề ệVới các máy là máy biến đổi năng lượng thì chỉ tiêu hàng đầu c a máy là hi u suủ ệ ất trong khi đó ở các máy cắt kim loại thì năng suất, độ chính xác gia công những chỉ tiêu quan tr ng nhọ ất, còn v i các khí cớ ụ đo thì độ nhậy, độ chính xác và độ ổn định của các s ố đo lại quan trọng hơn cả nói khác đi chỉ tiêu kinh tế - kỹ thu t c a chi ti ậ ủ ểmáy được thi t k ph i phù h p v i chi ti t kinh t - k ế ế ả ợ ớ ế ế ỹ thuật của toàn máy Đó trước

hết là năng suất, độ tin c y và tu i th cao, kinh t trong ch t o và s d ng, thuậ ổ ọ ế ế ạ ử ụ ận

lợi và an toàn trong chăm sóc bảo dưỡng, khối lượng gi m Ngoài ra còn có các yêu ảcầu khác tuy trường hợp cụ thể, chẳng hạn như khuôn khổ kích thước nh g n, làm ỏ ọ

việc êm, hình thức đẹp…

- Xác nh nguyên t c hođị ắ ạt động và ch ế độ làm việc của máy d nh thiự đị ết kế

- Lập sơ đồ chung toàn máy và các b ộ phận máy th a mãn các yêu cỏ ầu cho trước

Đề xuất m t s phương án thựộ ố c hiện, đánh giá và so sánh các phương án để tìm ra phương án phù hợp nhất đáp ứng nhiều nhất các yêu cầu đã được đặt ra

- Xác định lực hoặc momen tác dụng lên các bộ phận máy và đặc tính thay đổi của tải trọng

- Chọn v t li u thích h p nh m s d ng m t cách có l i nh t tính chậ ệ ợ ằ ử ụ ộ ợ ấ ất đa dạng và khác biệt của vật liệu để nâng cao hi u qu vệ ả à độ tin cậy làm việc của máy

- Thực hiện các tính toán động h c, lọ ực, độ ề b n và các tính toán khác nh m xác ằđịnh kích thước của chi tiết máy, bộ phân máy và toàn máy

- Thiết k k t c u các chi ti t máy, b phân máy và toàn máy th a mãn các ch ế ế ấ ế ộ ỏ ỉtiêu về khả năng làm việc đồng thời đáp ứng các yêu c u công ngh và l p ghép ầ ệ ắ

- Lập thuyết minh, các hướng d n v s d ng và sẫ ề ử ụ ửa ch a máy ữ

1.2 Phương pháp tính toán thiết kế máy và chi tiết máy

- Đối v i ph n l n s n ph m, hoàn thành thi t k ớ ầ ớ ả ẩ ế ế chỉ là k t qu ế ả đầu tiên c a công ủ

vi c thi t k Thông qua vi c ch ệ ế ế ệ ế thử, các nhược điểm v k t c u, công ngh c a b n ề ế ấ ệ ủ ảthiết k , k c sai sót v tính toán, s không phù h p v ế ể ả ề ự ợ ề kích thước, tính không công

ngh , ệ các khó khăn trong chăm sóc bảo dưỡng máy v.v , sẽ được phát hi n và sệ ửa

ch a.ữ

- Đặc điểm tính toán thiết kế chi tiết máy

- Tính toán xác định kích thước chi tiết máy thường tiến hành theo hai bước: tính thiết kế và tính ki m nghiể ệ m

- Bên c nh vi c s d ng các công thạ ệ ử ụ ức chính xác để xác định nh ng y u t quan ữ ế ốtrọng nhất c a chi tiết máy, rất nhiủ ều kích thước của các yếu t kết cấu khác nhau ốđược tính theo công thức kiểm nghiệm

- Trong tính toán thi t k , s n s ế ế ố ẩ ố thường nhiều hơn số phương trình, vì vậy cần

dựa vào các quan h k t cệ ế ấu để chọn trước m t s thông sộ ố ố, trên cơ sở đó mà xác

định các thông s còn lại ố

- Cùng m t n i dung thi t k có th có nhi u gi i pháp th c hi n Vì v y trong ộ ộ ế ế ể ề ả ự ệ ậtính toán thi t k chi ti t máy nên chế ế ế ọn đ ng thời m t sồ ộ ố phương án để tính toán so sánh, trên cơ sở đó xác định phương án có lợi nhất đáp ứng ch tiêu kinh tỉ ế kĩ thuật

- Ngày nay, khi kỹ thuật tin học đang xâm nhập m nh m vào m i ngành khoa ạ ẽ ọ

h c và công ngh , vi c n m v ng và ọ ệ ệ ắ ữ ứng d ng các ki n th c tin h c ph c v t ng ụ ế ứ ọ ụ ụ ự độhóa thiết kế chi tiết máy càng tr nên c p thiở ấ ết

1.5 Bản vẽ

- Yêu cầu cơ bản đối với các bản vẽ cho trong TCVN 3826 – 83

- Kích thước giấy vẽ theo TCVN 2 74, ghi trong b– ảng 1.1

Bảng I Kích thước tiêu chuẩn của các kh ổ giấy

Kí hiệu 44 (A0) 21 (A1) 22 (A2) 12 (A3) 11 (A4) Kích

thước, mm 1189 x 841 594 x 841 594 x 420 297 x 420 297 x 210

- B n v l p và b n v ả ẽ ắ ả ẽ chế tạo thường được v v i t l 1:1 V i các b n v ẽ ớ ỉ ệ ớ ả ẽ chung cũng như bản vẽ ch tạo các chi tiế ết có kích thước lớn (chẳng hạn vỏ hộp giảm tốc)

có th d d ng m t trong các t l thu nhể ử ụ ộ ỉ ệ ỏ sau đây: 1 : 2 ; 1 : 1,25 ; 1 : 4 ; 1 : 5 ; 1 :

10 ; 1 : 15 ; 1: 20 ; 1: 25 ; 1 : 40 ; 1 : 50 Để thể hiện các yếu tố kết cấu nhỏ (rãnh thoát đá mài, góc lượn …) có thể sử dụng một trong các tỉ lệ phóng to sau đây: 2 : 1

; 4 : 1 ; 5 : 1 ; 10 : 1 ; 20 : 1 ; 40 : 1 ; 50 : 1 S ố lượng các mặ ắt c t chỉ nên đủ để diễn

t hoàn toàn kả ết cấu của các chi tiết hoặc bộ phận máy

Khung tên b n v (theo TCVN 2821 83) ả ẽ –

- Khung tên được đặt ở phía dưới, góc bên phải bản vẽ Theo TCVN 2821 – 83, ngoài khung tên còn dung khung ph và t ng s ụ ổ ố ô trên hai khung này lên đến 29, đểghi 29 n i dung khác nhau ộ

- Nội dung ghi trong các ô của khung tên như sau:

Tên gọi sản phẩm

Kí hiệu b n v ả ẽ

Kí hiệu v t li u chi tiậ ệ ết

S ố thứ ự ủa tờ t c

S ố lượng chung c a các b n v ủ ả ẽ

Tên trường và l p sinh viên ớ

Tên sản phẩm theo đầu đề hoặc đề tài thi t k ế ế

1.3 Các nguyên t c và gi i pháp trong thi t k ắ ả ế ế

- Thực hiện đúng nhiệm vụ thiết k Các sế ố liệu kĩ thuật phải được tuân thủ triệt

để, những đề xu t góp ph n hoàn ấ ầ thiện t ng ph n ho c toàn b n i dung thì cừ ầ ặ ộ ộ ần được

s ự thỏa thuận của bên đặt hàng (hoặc người hướng d n) ẫ

- Kết c u c n có s hài hòa vấ ầ ự ề kích thước c a các b ph n máy và chi ti t máy, ủ ộ ậ ế

v h s an toàn, tu i th ề ệ ố ổ ọ và độ tin c y làm viậ ệc

- B trí hố ợp lí các đơn vị ắp, đả l m bảo kích thước khuôn kh nh g n, tháo l p ổ ỏ ọ ắthuận tiện, điều chỉnh và chăm sóc bảo dưỡng đơn giản, thu n lậ ợ i

- Lựa ch n m t sọ ộ ố cách có căn cứ ậ ệu và phương pháp nhiệ v t li t luyện, đảm bảo

giảm được khối lượng sản phẩm, gi m chi phí các v t liả ậ ệu đắ tiền và gi m giá thành t ả

kết cấu

- Chọn d ng công ngh gia công chi ti t có xét t i quy mô s n xuạ ệ ế ớ ả ất, phương pháp chế tạo phôi và gia công cơ

- S d ng r ng rãi tiêu chuử ụ ộ ẩn Nhà nước, tiêu chu n ngành, tiêu chu n t nh, thành ẩ ẩ ỉ

ph và tiêu chuố ẩn cơ sở trong thi t k Dùng b ph n máy và chi ti t máy tiêu chu n ế ế ộ ậ ế ẩcho phép gi m nh công vi c thi t k , gi m giá thành ch t o, s a ch a và bả ẹ ệ ế ế ả ế ạ ử ữ ảo dưỡng,

m rở ộng trao đổi trong nước và hợp tác qu c t ố ế v.v…

- Thực hi n sệ ự thống nh t hóa trong thi t k Nh sấ ế ế ờ ự thống nh t hóa, t c là kh ấ ứ ảnăng sử dụng với số lượng tối đa có thể các chi tiết máy và bộ phận máy có cùng quy cách kích thước và các yếu tố cùng loại, vậ ệt li u và phôi cùng loại để chế ạo t

- Lựa ch n mọ ột cách có căn cứ các ki u l p, dung sai, c p chính xác và cể ắ ấ ấp độnhám b mề ặt chi tiết

- Bôi trơn tốt các y u t làm viế ố ệc trong điều kiện ma sát ( ổ lăn, cơ cấu dẫn hướng,

ăn khớp bánh rang và trục vít…) nhằm đảm b o tu i th chi ti t không b ả ổ ọ ế ị mòn trước thời hạn quy định, không xảy ra hiện tượng tróc rỗ hoặc dính bề mặt tiếp xúc 1.4 Tài li u thi t k (Theo TCVN 3819-83) ệ ế ế

Tài liệu thiết kế được chia thành các dạng sau đây:

• B n v ả ẽ (bản v chi ti t, b n lẽ ế ả ắp, …) ;

• B ng kê ; ả

• B n thuy t minh ; ả ế

c Phân tích và trình bày cơ sở ủa sơ đồ cơ cấu đã đượ c c chọn

d Tính toán động h c và tính lọ ực cơ cấu: tính công su t c n thi t, chấ ầ ế ọn động cơ, tính t s truy n chung và phân ph i t sỉ ố ề ố ỉ ố truyền chung cho các c p, tính công suấ ất

và mômen tác động lên các trục

e Tính toán thi t k chi ti t mày và b ph n máy, bao g m: ch tiêu tính toán, chế ế ế ộ ậ ồ ỉ ọn

v t liậ ệu và xác định ng su t cho phép, tính thi t k và tính ki m nghiứ ấ ế ế ể ệm.Với đồ án môn h c chi ti t máy, n i dung này bao g m: tính các bọ ế ộ ồ ộ truyền, tính thi t kế ế trục, chọ ổn lăn, tính các yếu tố ủ c a vỏ h p giộ ảm tốc, chọn kh p n i và vớ ố ật liệu bôi trơn

- Lập b ng ghi các chi ti t tiêu chu n ( ả ế ẩ ổ lăn, chi tiết ghép có ren …), thống kê các

m i ghép vố ới kích thước danh nghĩa và sai lệch gi i hớ ạn, trên cơ sở đó và đối chi u ế

v i các yêu c u vớ ầ ề thống nh t hóa trong thi t k , gi m b t ch ng ấ ế ế ả ớ ủ loại và quy cách các mối ghép và chi tiết tiêu chuẩn

- Thuyết minh cần trình bày đầy đủ và súc tích cơ sở phương pháp tính, cách lựa chọn các thông s , kết quả trính bằng s và các tài liệu tham khảo ố ố

- Thuyết minh được viết trên kh giổ ấy A4 hoặc viết trên giấy h c sinh kh 270 x ọ ổ

180 (đối với thiết kế môn học, được đóng bìa cứng, ngoài bìa ghi các nội dung nhưtrường h c, giảng viên hướọ ng dẫn, tên sinh viên thực hiện, ngày tháng năm v.v…)

Hệ thống dẫn động cơ khí bao gồm các loại truy n d n ề ẫ

- Theo hình d ng và ti t di n, phân loạ ế ệ ại: đai dẹt, đai hình thang (tiết di n ch ệ ữ

nhật), đai nhiều chêm (đai hình lược) và đai răng

2.2 B truy n xích ộ ề

- Truyền động xích thuộc loại truyền động bằng ăn khớp gián tiếp, được dùng đểtruyền động giữa các trục xa nhau

- Thiết kế truyền động xích bao gồm các bước:

- Chọn lo i xích ạ

- Chọn số răng đĩa xích, xác định bước xích theo ch tiêu vỉ ề độ ề b n mòn và xác

định các thông s khác c a xích và b truyền ố ủ ộ

- Kiểm tra xích về bđộ ền (đố ới xích b quá ti v ị ải)

- Thiết kế k t cế ấu đĩa xích và xác định lực tác dụng lên trục

- Có 3 loại xích: xích ống, xích con lăn và xích răng

3 Tính sơ bộ một kích thước cơ bản của truyền động bánh răng, trên cơ sở đó xác

định các yếu t ảnh hưởng đếố n khả năng làm việc c a b truyền r i tiến hành kiểm ủ ộ ồnghiệm răng về độ ề b n tiếp xúc, độ ề b n u n và v quá t ố ề ải

4 Xác định các kích thước hình học của bộ truy n ề

2.4 Động cơ điện

- Chọn động cơ điện dễ dẫn động máy móc hoặc các thiết bị công nghệ là giai đoạn đầu tiên trong quá trính tính toán thiết kế máy Trong trường hợp dùng hộp

gi m tả ốc và động cơ biệ ật l p, vi c chệ ọn đúng loại động cơ ảnh hưởng r t nhiấ ều đến

vi c l a ch n và thi t k h p gi m tệ ự ọ ế ế ộ ả ốc cũng như các bộ truyền ngoài h p mu n ch n ộ ố ọđúng động cơ cần hiểu rõ đặc tính và phạm vi sử dụng của từng loại, động thời cần chú ý đến các yêu c u làm vi c cụ th c a thiầ ệ ể ủ ết bị cần được dẫn động

Phân loại động cơ điện

B ng : Phân loả II ại động cơ điện

nh , có th ỏ ểmắc vào

d b o qu n, ễ ả ảlàm việc tin

và cos φcao, hệ s ốquá tải lớn.

5 %), có dòng điện mở máy nhỏ

cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không c n ầ

biến đổi dòng điện

Thiết bị tương đối

phức tạp, giá thành tương đối cao vì phải

có thiết bị

ph ụ để

khở ội đ ng động cơ

Hệ s công ốsuất cos φ thấp, giá thành cao kích thước

l n và vớ ận hành phức

t p ạ

Hiệu su t và h ấ ệ

s ố công suất thấp (so với động cơ ba pha

đồng b ), ộkhông điều chỉnh được vận

tốc(so với động

cơ một chiều

và động cơ ba pha không

đồng b roto ộdây qu n ấ2.5 Truyền động có chi ti t trung gian ế

- Truyền động khí nén, th y lủ ực,…

3 Sơ đồ ệ thố h ng dẫn động cần thi t k ế ế

Hình 1 1 H ệ thống dẫn động xích t iả

Nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động

- Nguyên lý ho t ạ động c a h ủ ệ thống dẫn động: thông thường h p gi m tộ ả ốc thường

là m t h ộ ệ bánh răng, gồm nhiều bánh răng thẳng hoặc răng nghiêng lần lượt ăn khớp

với nhau theo đúng tỉ ố truyền và mômen đã thiế ế để s t k cho ra s vòng quay c n ố ầthi t.ế

4 Ưu – Nhược điểm c a t ng loủ ừ ại bộ truy n và các ng d ng c a nó ề ứ ụ ủ

B ng ả III : Ưu – Nhược điểm của từng loại bộ truy n và các ng d ng cề ứ ụ ủa nóTên b ộ

- Không có tỉ ệ l truy n ềxích chính xác

- Nhiệt độ ứ ng d ng b ụ ị

giới hạn

- Thường được sử d ng ụrộng rãi

- Không cẩn thiết bôi trơn.

- B ộ truyền làm vi c có ệnhi u ti ng n ề ế ồ

- Chăm sóc, bôi trơn thường xuyên trong quá trình sử d ng ụ

- B n l xích mau b mòn, ả ề ị

và có quá nhi u m i ghép,ề ốnên tuổi thọ không cao

- S d ng khi ử ụtruyền chuyển động

và công suất giữa các trục

có khoảng cách xa (đến 8m) cho nhiều đĩa xích b d n ị ẫcùng lúc

- Cường độ ải trọ t ng trên

bánh răng nghiêng nhỏ hơn

-S d ng ử ụtrong các bộ truyền quay nhanh

5 Các dạng h p s ộ ố

5.1 Bánh răng trụ một cấp

- Được sử d ng khi t sụ ỉ ố truyền u ≤ (7÷8) (nếu dùng bánh răng trụ răng thẳng thì

u ≤ 5) Nếu dùng tỉ số truyền lớn hơn, kích thước và khối lượng hộp giảm tốc một cấp sẽ lớn hơn so với hộp giảm tốc hai cấp

vì khi đó khả năng chạy mòn của bánh răng rất kém

- Phân đôi: công suất được phân đôi ở cấp nhanh hoặc cấp chậm, trong đó hộp

gi m tả ốc phân đôi cấp nhanh được dùng nhiều hơn Vớ ế ấi k t c u này, c p ấ chậm chịu

t i lả ớn hơn có thể chế ạ t o v i chiớ ều dài vành răng khá lớn nh vờ ị trí bánh răng đối

x ng vứ ới các ổ có thể khắc ph c sụ ự phân b ố không đề ải trọng vành răng.u t

5.3 Côn – trụ hai c p ấ

- Thường được bố trí theo sơ đồ khai triển hoặc đồng trục, ở đó các đường tâm trục được s p x p trong m t ph ng n m ngang, h p gi m tắ ế ặ ẳ ằ ộ ả ốc bánh răng côn – trụ hai cấp thường được sử dụng khi tỉ số truyền u = 8 … 15

❖ Tuy nhiên hộp giảm tốc bánh răng côn – trụ hai cấp có một số nhược điểm:

- Giá thành chế tạo đắt hơn

tạp để đả m b o cho d u khả ầ ỏi chảy ra ngoài vì v y trong thậ ực tế ít dùng

- Hộp giảm tốc bánh răng trục vít và hộp gi– ảm tốc trục vít – bánh răng được sử

d ng khi t s truyụ ỉ ố ền u = 50…130, đặc biệt có th l y u = 480 ể ấ

- Hộp gi m t c tr c vít hai c p:ả ố ụ ấ được s d ng khi t s ử ụ ỉ ố truyền u = 70…2500, đặc

bi t có th t i 3600 T s truy n c p nhanh nên ch n nhệ ể ớ ỉ ố ề ấ ọ ỏ hơn một ít so v i cớ ấp chậm, như thế khuôn kh ổ kích thước h p s gộ ẽ ọn hơn Với c p nhanh, trấ ục vít nên đặt trên bánh vít còn đối với cấp chậm trục vít nên đặt dưới

- So v i h p gi m tớ ộ ả ốc bánh răng, hộp gi m t c trả ố ục vít có ưu điểm: v i khuôn kh ớ ổkích thước nhỏ có thể thực hiện được tỉ số truyền lớn, làm việc êm nhưng có nhược điểm: hiệu suất th p, nguy hi m v ấ ể ề dính và mòn tăng khi bộ truy n làm vi c lâu dài, ề ệ

ph i dùng kim lo i màu hiả ạ ếm và đắ ềt ti n ch t o bánh vít Vì v y nên s d ng hế ạ ậ ử ụ ộp

gi m t c tr c vít làm viả ố ụ ệc nhưng khoảng th i gian ng n, còn n u c n ph i làm viờ ắ ế ầ ả ệc lâu dài thì chỉ nên dùng h p gi m tộ ả ốc trục vít để truyền công suất dưới 40…50 kW

6.Các đặc trưng chuyển động quay

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1. Chọn động cơ

1.1 Công suất làm vi ệc của động cơ

Công suất c n thi t cầ ế ủa động cơ được tính bằng công th c 2.8ứ /tr19 [1]

Pct =



Pt Công suất làm vi c trên tr c công tác: ệ ụ

62 30

+

=

+ 3,891( kW=Trong đó

• Plv: công suất làm việc trên trục công tác (kW)

• T: momen xo n trên các tr c (N.mm) ắ ụ

• t: thời gian làm việc (s)

Tra bảng 2.3/ 19 [1] ta ch n: tr ọ

• Hiệu su t trên b truy n xích (h ): ấ ộ ề ở ηx= 0,90

• Hiệu suất của cặp bánh răng trụ:  = 0,96 brt

• Hiệu suất của cặ ổ lăn: η p ol= 0,99

• Hiệu suất của khớp n i trố ục: ηkn= 1

• Hiệu su t trên b truy n ấ ộ ề đai (hở):  = 0,95 d

Hiệu su t truyấ ền động của máy:

• Pct - công suất c n thi t trên trầ ế ục động cơ (kW)

• Pt - công suất tính toán trên tr c máy công tác (kW) ụ

• η - hi u su t truyệ ấ ền động

1.2 S vòng quay c n thiố ầ ết của động cơ

- S vòng quay trên ố trục công tác:

u - t s ỉ ố truyền động của đai thang (3 ÷ 5)

- S vòng quay c n thiố ầ ết của động cơ:

1.3 Tra ph l c chụ ụ ọn động cơ

- Với 𝑃𝑐𝑡= 5,773 𝑘𝑊 và 𝑛đ𝑏= 1500 (𝑣 𝑝ℎú𝑡⁄ )

Tra bảng P1.3/tr237 [1] ta có:

B ng 1.1: B ng thông s k ả ả ố ỹ thuật của động cơ

Kiều động cơ Công suất

(kW)

Vận t c quayố(v/phút)

cos 𝜑 𝜂% 𝑇𝑚𝑎𝑥

𝑇𝑑𝑛

𝑇𝐾

𝑇𝑑𝑛4A71B4Y3 7,5 1455 0,86 87,5 2,2 2

2 Phân phối tỉ ố s truy n ề

2.1 T s truyỉ ố ền của cơ cấu (máy)

2.2 T s truyỉ ố ền của các b truyộ ền có trong cơ cấu (hộp giảm tốc hai c p)ấ

- Tra bảng 3.1/43 [1] ta ch n t sọ ỉ ố truyền cho h p giộ ảm tốc hai cấp bánh răng trụ khai tri n ể

• u : là tỉ s truy n bên ngoài h p s ( t s truy n cđ ố ề ộ ố ỉ ố ề ủa đai )

• uh : là tỉ s truy n bên trong h p giố ề ộ ảm tốc

- Công suất trên trục II :

đc đc

đc

N mm n

- Momen xo n trên trắ ục 2:

2 2

T (N.mm) 37858,69 142465,194 446822,142 1027835,606

CHƯƠNG II: THIẾT K B TRUY Ế Ộ ỀN ĐAI

2.1 Các yêu c u chầ ọn đai

B truyộ ền đai làm việc theo nguyên lý ma sát T i trả ọng được truyền đi nhờ vào l c ma sát ựsinh ra giữu dây đai và các bánh đai Ưu điểm của đai: có thể truyền động giữa các trục cách

xa nhau, đơn giản, làm việc êm, có kh ảnăng phòng quá tải

Với công su t ấ và điều ki n làm việ ệc 2 ca ải va đậ, t p nhẹ.(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 gi ) và h ờ ệ thống quay một chiều Sử dụng đai thang thường cho phép tăng khảnăng tải của bộ truyền đai nhờ vào tăng hệ số ma sát giữa đai và bánh đai Chọn đai vải cao su

vì đai gồm nhiều lớp vải bông và cao su sunfua hóa , được xếp từng lớp cuộn từng vòng kín

ho c cu n xo n ặ ộ ắ ốc có đặc tính b n, d o, ít b ề ẻ ị ảnh hưởng của độ ẩ m và s ự thay đổi nhiệt độ…

➔ Chọn loại đai thang

2.2 Tính toán đai:

2.2.1 Chọn loại đai thang:

- Theo công suất Pđc= 5,768 (KW) và s vòng quay n = 1455 (v/ph) Dố dc ựa vào hình 4.22 /tr 153 [2] Ta chọn đai thang thường lo B ại

Theo bảng 4.3/tr 137 [2] dmin 125 = mm.

- Đường kính bánh đai dẫn tính công thức d1 = 1,2dmin

d = 1,2d1 min = 1,2.125 150 = (mm)

- Theo tiêu chuẩ bánh đai n trang 166 [2] Ta ch n d 160 ọ 1= mm

- V n tậ ốc của bánh đai dẫ đượn c tính theo công thức 4.6/tr 142 [2]

1 1

𝑣1= 12,189 (m/s) < 𝑣max = 25÷ 30 (m/s) (Thỏa điều ki n) ệ

2.2.3 Chọn hệ ố trượt và xác định đường kính bánh đai bị ẫ s d n: -Ta chọn h s ệ ố trượt ξ = 0,02 theo tiêu chu n trang 142 [2] ẩ

-T s ỷ ố truyền của bộ truyền đai tính theo công thức 4.10/ tr 142 [ ] 2

𝑢 =𝑛𝑛1

2=𝑣𝑣 𝑑1 2𝑑

2 1= 𝑑2

𝑑 1 − 𝜉1( ) Suy ra đường kính bánh đai bị dẫn:

d = d u (1 - 2 1 d ξ) = 160.4,001.(1 0,02– ) = 627,356 (mm) Theo tiêu chuẩn đường kính bánh đai trang 166 [2] Ta chọn d 630 2= mm-Tính lại tỉ s ố truyền : 𝑢′

2.2.5 S l n chố ầ ạy đai trong một giây

- S l n ố ầ chạ đai trong một giây theo công thức 4.32/tr154 [y 2]

0 0 1

Theo bảng trang 165 [3] ta tính và ch n các h s ọ ệ ố sau C C C C C C; u; L; Z; r; v

- H s ệ ố xét đế ảnh hưởn ng của góc ôm đai:

𝑍  3,579 873 14 018 95.0, .1, 1,5,768 .0, 0,6.0,975 = 2,862 Chọn Z = 3 đai

ee

𝐹v= 𝐴 𝑣1 10−6= 1100 138 12 189 , 2 10−6= 22 553, 𝑁

- Lực vòng có ích:

𝐹t=1000 𝑃dc

𝑣1 =1000.5,76812,189 = 473 213, 𝑁

- Chọn khối lượng riêng của đai vải cao su =1100kg/ m, trang 133 [2] 3

- Diện tích mặt cắt ngang của đai A = 138 mm2,b ng 4.3 trang 137 [2] ả

f

f



- Ứng sức lực căng ban đầu gây nên đối với đai thang:   0 =1,5Mpa

- Kiểm tra lại điều kiện:

, 1

1,5.138.3 374,151

ee

2.2.10 Chiều rộng B và đường kính ngoài bánh đai

Từ b ng 4.21, trang 63 [1ả ], đai thang B ta chọn:

2 6 0,877.2,338

ee

m r

CHƯƠNG III BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

3.1 Sơ đồ động và kí hiệu các bánh răng

2– 3(cấ ậm) 3.3.1 Xác đị nh ứng suất ti ếp xúc cho phép [σH] và ứng suất uốn cho phép [σF]:

T

nu

NuN

HE2 ’ HO2 =33231864,66( chu kỳ )

Ứng suất tiếp xúc giới h n tính theo công thức b ng 6.13/tr249 [2] ạ ả

Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Theo bảng 6.13/trang 249 [2] ta có h s ệ ố an toàn tương ứng

NFO3 =N’

FO2 =5.10 6đối với t t cấ ả các lo i thép ( trang 253 [2]) ạ

Vì NFE3 > NFO3 => NFE3 = NFO3 =5.106 chu kỳ

N’ > N => N = N = 5.10

FE2 ’

FO2 ’

FE2 ’ FO2 6 chu kỳ

2 max

’ 2 2

N

chu kyT