đồ án chi tiết máy1

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 4: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Thông số đầu vào : Lực kéo băng tải Vận tốc băng tải F =850 N v =1,95 m/s Đường kính tang D = 370mm Thời hạn phục vụ Lh= 18000 giờ Số ca làm việc: Số ca = 2ca Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi: 135 Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1.Chọn động điện 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu trục động Pyc = Pct η Trong Pct : Cơng suất trục cơng tác Pyc : Công suất trục động Hiệu suất truyền: (1) Tra bảng 2.3 [ I] 19 ta có: ηol Hiệu suất cặp ổ lăn : Hiệu suất đai : = 0,99 0,95 Hiệu suất truyền bánh : 0,95 Hiệu suất khớp nối: ηkn = Thay số vào (1) ta có: η = Πηi = η ol ηkn η x ηbrt = 0,993.0,95.0,95.1 = 0,876 Vậy công suất yêu cầu trục động : 1.1.2.Xác định số vịng quay động Trên trục cơng tác ta có: nct= 60000.v π.D =100,7 (v/ph) ndc ( sb ) = nct usb Trong : usb = ud ubr B Tra bảng 2.4 [ I] 21 (2) ta chọn tỉ số truyền sơ của: Truyền động đai: Truyền động bánh trụ: ubr = 3,5 (hộp giảm tốc cấp) Thay số vào (2) ta có: usb = ud ubr = Suy : 3.3,5= 10,5 ndc ( sb ) = nct usb = 100,7.10,5 =1057,35 (v/ph) Chọn số vòng quay đồng động cơ: ndc =1500 (v/ph) 1.1.3.Chọn động Từ Pyc = 1,66 kW & ndc =1500 v/ph Tra bảng phụ lục P1.3 [ I] 238 + kí hiệu : 4AX90L4Y3 ta có động điện Pdc = + + ndc + d dc 2,2 (kW) =1420 (v/ph) =24 (mm) 1.2.Phân phối tỉ số truyền 1.2.1Xác định tỉ số truyền chung hệ thống Theo tính tốn ta có: ndc = 1429(v/p) nct = !00,7(v/ph) Tỉ số truyền chung hệ thống : 1.2.2 Phânphối tỉ số truyền cho hệ Chọn trước tỉ số truyền truyền ubr = 3,5 1.3.Tính thơng số trục 1.3.1.Số vịng quay Theo tính tốn ta có: ndc = 1420(vg/ph) Tỉ số truyền từ động sang trục I qua đai là: Số vòng quay thực trục công tác là: 1.3.2.Công suất Công suất trục cơng tác (tính trên) là: Pct = 1,66( Công suất trục II : KW ) Công suất trục I : Công suất thực động là: 1.3.3.Mômen xoắn trục Mômen xoắn trục I : Mômen xoắn trục II : Mômen xoắn trục công tác là: Mômen xoắn thực trục động : 1.3.4Bảng thông số động học Thông số/Trục Động Cơ I II U br Công Tác U kn U Ud = 4, 03 n(v/ph) 1420 352,36 100,7 100,7 P(KW) 1,90 1,79 1,68 1,66 T(N.mm) 12778,2 159324,7 157428 48514,3 =3,5 =1 II.TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGỒI Tính tốn thiết kế truyền đaithang  P = Pdc* = 1,90 ( KW )  T = Tdc = 12778, ( N mm )    n = ndc = 1420 v p  U d = 4, 03  ( ) Các thông số yêu cầu: 2.1.Chọn loại đai tiết diện đai Chọn đai thang thường Tra đồ thị 4.1 [ 1] 59 với thơng số 2.2.Chọn đường kính hai đai: d1 Chọn  P = 1,90 kW   nđc = 1420v / ph d1 d B theo tiêu chuẩn theo bảng: Kiểm tra vận tốc đai: ta chọn tiết diện đai: 4.21 [ 1] : 63 d1=112 mm v= π d1 n π 112.1420 = = 8, 32 m < 25 m s s ⇒ 60000 60000 Xác định ε d2 thỏa mãn : d2 = u.d1.(1-ε) = 4,03.112 (1 – 0,03) = 437,8 mm :Hệ số trượt, Chọn ε = 0,03 B Tra bảng 4.26 [ 1] 63 ta chọn ut = Tỷ số truyền thực: d2 d2 450 = = 4,14 d1 ( − ε ) 112 ( − 0, 03 ) ∆U = Sai lệch tỷ số truyền : ⇒ theo tiêu chuẩn : d2 = 450 mm Ut −U 4,14 − 4, 03 100% = 100% = 2, 43% < 4% U 4, 03 Thỏa mãn 2.3.Xác định khoảng cách trục a Dựa vào Vậy : ut = 4,14 B Tra bảng 4.14 [ 1] 60 Ta chọn a = 0.943 d2 a = 0.943.d = 424,35 ( mm ) Chiều dài đai : d +d (d −d ) L = 2.asb + π + 2 4.asb 112 + 450 ( 450 − 112 ) L = 2.424, 35 + 3,14 + = 1798,35 ( mm ) 4.424,35 B Dựa vào bảng 4.13 [ 1] 59 ta chọn L theo tiêu chuẩn :Chọn Số vòng chạy đai ⇒ 1( s ) i= L = 1800 ( mm ) ( ) v 8,32 1 = = 4, 62  ÷ < imax = 10 s L 1,8 s Thỏa mãn a= Tính chính xác khoảng cách trục : λ = L −π Trong : ∆= λ + λ − 8.∆ d1 + d 112 + 450 = 1800 − 3,14 = 1514,36mm 2 d − d1 450 − 112 = = 169mm 2 a= Vậy: 1514,36 + 1514,362 − 8.1692 = 737,83 ( mm ) Xác định góc ơm bánh đai nhỏ: α1 = 180° − 57° d − d1 450 − 112 = 180° − 57° = 154o a 737,83 Suy thỏa mãn 2.4.Tính số đai Z P : Cơng suất bánh đai chủ động P=1,90(KW) Tra phụ lục 2.11/261 với ổ cỡ trung ta chọn ổ bi đũa có kí hiệu 7205 có thơng số sau : d= 25mm ; D=52 mm; B=15; α = 13,5ο C= 23,9 kN ; C0 =17,90 kN 5.2.Chọn ổ lăn cho trục II 5.2.1.Chọn loại ổ lăn Phản lực hướng tâm lên ổ : + phản lực hướng tâm tác dụng lên ổ lăn bên trái bánh + phản lực hướng tâm tác dụng lên ổ lăn bên phải bánh Lực dọc trục: Fa1 =121,3N Do yêu cầu độ cứng cao, độ chính xác vị trí trục bánh côn chọn ổ đũa côn dãy tra bảng P2.11 dựa vào đường kính ngõng trục d=30mm ta chọn sơ đũa côn cỡ nhẹ 5.2.2.Chọn kích thước ổ lăn Đường kính trục chỗ lắp ổ: d= 30 mm Tra phụ lục 2.11/261 với ổ cỡ trung ta chọn ổ bi đũa có kí hiệu 7206 có thơng số sau : d= 30 mm ;D=62mm;B=16; C= 29,8 kN ; C0 =22,3 kN; α=13,67 5.2.3.Chọn sơ đồ bố trí ổ lăn Bố trí dạng chữ O Tính kiểm nghiệm khả tải trọng ổ Theo bảng 11.4 với ổ đũa đỡ chặn e = 1,5.tanα = 1,5.tan13, 67 = 0,365 Theo 11.7 lực dọc trục lực hướng tâm sinh ổ Fs = 0,83.e.Fr1 = 0,83.0,365.486 = 147, 23 N Fs1 = 0,83.e.Fr = 0,83.0,365.672 = 203, N ∑F = FS − Fat ∑F = FS + Fat a1 a3 =203,6-121,3 = 82,3 (N) F s1 nên Fa1 =258,53 N 5.2.5 Tính tỷ số +Xét Fa1 / V Fr1 = 147,23 /1.486= 0,3< e Suy , tra bảng 11.4/215 ta chọn : X0 = Y0 = +Xét Fa3/ V Fr3 = 258,53/672 =0,385> e Nội Suy ta : X1 = 0,4 Y1 =0,4.cotan 13,67=1,645 5.2.6 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương ổ bi đỡ chặn Q1 = ( X0.V.Fr1 + Y0.F01a ) kt kd =(1.1.486+0.147,23).1.1=486 ( N) Q3 = ( X1.V.Fr3 + Y1.F13a ) kt kd =(0,4.1.672+1,645.258,53).1.1=693,6 (N) Tải quy ước Q = max(Q0 , Q1 )= 693,6 N 5.2.7 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả tải động Ta có: C d = Q.m L Với : m: bậc đường cong mỏi, m=10/3 tiếp xuc điểm ; L: Tuổi thọ ổ bi đỡ Với Lh= 18000 giờ Tuổi thọ ổ lăn: L = Lh.n1.60.10-6 = 18000 100,7 60 10-6 = 108,76 (triệu vòng) Q = 693,6 N 10 Cd = 693, 108, 76 = 2831, 7N < C = 29,8kN Thoả mãn điều kiện tải động 5.2.8.Kiểm nghiệm theo khả tải tĩnh Q0 = X Fr1 + Y0 Fa1 Tra bảng 11.6 ta  X = 0,5  Y0 = 0, 22.cotanα = 0,905 Qt = X Fr + Y0 Fa = 0,5.672 + 0,905.258,53 = 570 Qt1 = X Fr1 + Y0 Fa1 = 0,5.486 + 0,905.147, 23 = 376, 24 Qmax = Max { Qt , Qt1} = Qt =570N < Co=22,3kN Thỏa mãn tải tĩnh PHẦN 6: KẾT CẤU VỎ HỘP 6.1.VỎ HỘP 6.1.1Tính kết cấu vỏ hộp Chỉ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ.Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc gang xám có kí hiệu GX15-32 Chọn bề mặt ghép nắp thân qua tâm trục 6.1.2 Kết cấu nắp hộp Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu GX15-32 Các kích thước phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc : Tên gọi Chiều dày: Thân hộp, δ Tính toán δ = 0,03Re + = 0,03.136+ = 7,1 (mm) Chọn δ = (mm) σ1 = Nắp hộp, δ δ1 = 0,9.8 = 7,2 (mm) chọn Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc e = (0,8÷1)δ = 6,4÷ mm Chọn e = (mm) h< 58 mm = δ =5.8=40 khoảng 20 Đường kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp thân, d3 Vít ghép nắp ổ, d4 Vít ghép nắp thăm, d5 d1> 0,04 Re + 10 = 0,04.136 + 10 = 16,2 (mm) Chọn d1 = 18 (mm) d2 = (0,7÷0,8)d1 = 12,6÷14,4 mm chọn d2 = 14mm) d3 = (0,8÷0,9)d2 = 11,2÷12,6 mm chọn d3 = 12 (mm) d4 = (0,6÷0,7)d2 = 8,4÷9,8 chọn d4 = (mm) d5 = (0,5÷0,6)d2 = 7÷8,4 chọn d5 = (mm) Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4÷1,8)d3 = 16,8÷21,6 mm chọn S3 = 20(mm) Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = (0,9÷1)S3 = 18÷20 mm chọn S4 = 20 (mm) Chiều rộng bích nắp thân, K K3 = K2 - (3÷5) = 38- (3÷5)= 34÷36 mm chọn K3 = 35 (mm) Kích thước gối trục: Đường kính tâm lỗ vít, D3, D2 Trục II: D2 = 110(mm), D3 = 135 (mm) K2 = E2+R2+(3÷5)=22+18+5=45 (mm) Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K2 E2 = 1,6d2 = 1,6.14=22,4(mm) chọn E2 = 22 (mm) Tâm lỗ bulông cạnh ổ, E2 C (k R2 = 1,3d2 =1,3.14=18,2 (mm) chọn R2 = 18 (mm) khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) Chọn h = 40 (mm) Chiều cao, h Mặt đế hộp: Chiều dày: khơng có phần lồi S1 ÷ có phần lồi: Dd, S1 S2 Bề rộng mặt đế hộp, K1 q ÷ Chọn S1 = (1,3 1,8)d1 =(23,4 32,4) chọn =S1 =28(mm) ÷ ÷ S2=(1,0 1,1)d1=(18 19,8) chọn S2=18 (mm) K1 = 3d1 = 3.18=54 (mm), q ≥ K1 + 2δ =54+2.8= 70 (mm) Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp ÷ Δ ≥ (1÷1,2)δ = (1 1,2).8=(8÷9,6)chọn Δ = 10 (mm) Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh với Nhau ÷ Δ1 ≥ (3÷5)δ = (3 5).8=(24÷40) chọn Δ = 35 (mm) Δ2 ≥δ =8 chọn ∆ =8 (mm) Số lượng bulông nền, Z Z=4 6.2.2 Kết cấu nắp ổ cốc lót 6.2.2.1 Nắp ổ Đường kính nắp ổ xác định theo công thức : D3 ≈ D + 4.4 × d D2 ≈ D + ( 1.6 ữ ) ì d D3 D2 D4 Trong D đường kính lắp ổ lăn Trục II 62 75 90 52 6.2.3.Cửa thăm Để kiểm tra qua sát chi tiết máy lắp ghép để đổ dầu vào hộp, B đỉnh hộp có làm cửa thăm.Dựa vào bảng 18.5 [ 2] 92 ta chọn kích thước cửa thăm hình vẽ sau: A1 B1 C1 A B C K R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 100 75 150 100 125 87 12 Vít (mm) Số lượng M8×2 M6 ` 6.2.4.Nút thơng Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên.Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên ngồi hộp, người ta dùng nút thơng hơi.Nút thơng thường B lắp nắp cửa thăm Tra bảng 18.6 [ 2] 93 ta có kích thước nút thơng A M27× B C D E G H I K L M N O P Q R S 6.2.5.Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp, bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biết chất, cần phải thay dầu mới.Để thay dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu.Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Dựa vào bảng B 18.7 [ 2] 93 ta có kích thước nút tháo dầu D b m f L c Q D S Do M20× 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 6.2.6.Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước 30 hình vẽ 12 Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chữa đường tâm trục.Lỗ trụ lắp thân hộp & nắp gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối 12 18 6.2.7.Chốt định vị nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị, nhờ chốt định vị xiết bulong không làm biến dạng vịng ngồi ổ Thơng số kĩ thuật chốt định vị d=4 c=0,6 l=38 6.2.8.Ống lót lắp ổ Ống lót dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện lắp điều chỉnh phận ổ đồng thời trái cho ổ khỏi bụi băm, chất bẩn ống lót làm vật liệu GX1532 ta chọn kích thước ống lót sau Chiều dày: δ = ÷ 8(mm) Chiều dày vai δ1 , ta chọn chiều dày bích δ2 δ = 8(mm) δ1 = δ = δ = 8(mm) Đường kính lỗ lắp ống lót D ' = D + 2δ 6.3.4 Bảng thống kê kiểu lắp dung sai: Tại tiết diện lắp bánh không yêu cầu tháo lắp thường xuyên ta chọn kiểu lắp H7/k6, tiết diện lắp trục với ổ lăn, khớp nối, đĩa xích chọn bảng sau Trục Vị trí lắp Trục-vịng ổ bi ES ( µm ) es ( µm ) EI ( µm ) Kiểu lắp ei ( µm ) +15 ∅35k6 +2 Vỏ-lắp ổ I ∅78 H7 k6 Trục-bánh ∅40 H7 k6 +30 +21 +2 +21 +15 +2 +98 +15 Bạc chặn trục I ∅ 21 D8 k6 Khớp nối ∅38 ổ lăn H7 r6 +65 +2 +21 +15 +2 +18 ∅40k6 +2 Bánh ∅45 II Vỏ ổ lăn H7 k6 ∅90H7 +25 +18 +2 +30 Then bánh rang ∅ N9 h9 14 0 -43 -27 MỤC LỤC PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1.Chọn động điện………………………………………………… 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu trục động cơ……………………………… 1.1.2.Xác định số vòng quay động cơ………………………………………… 1.1.3.Chọn động cơ……………………………………………………………… 1.2.Phân phối tỉ số truyền…………………………………………………………… 1.2.1Xác định tỉ số truyền chung hệ thống…………………………………… 1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ……………………………………………… 1.3.Tính thông số trục…………………………………………………… 1.3.1.Số vịng quay………………………………………………………………… 1.3.2.Cơng suất……………………………………………………… 1.3.3.Mơmen xoắn trục…………………………………………………… 1.3.4Bảng thông số động học……………………………………………………… PHẦN : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1.chọn vật liệu bánh răng………………………………………………………… 2.2.xác định ứng suất cho phép………………………………… 2.3.Xác định sơ khoảng cách trục………………………… 2.4.xác định thông số ăn khớp…………………….……………………….……… 2.5.xác định hệ số thơng số hình học………………………… ………… 2.6.kiểm nghiệm truyền bánh răng………………………… ……………… 2.7.một vài thơng số hình học bánh răng………………………………… 2.8.Tổngkết thơng số truyền bánh răng…………………………… PHẦN : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 3.1.Chọn vật liệu bánh răng…………………………………….…………………… 3.2.Xác định ứng suất cho phép……………………………………………………… 3.3.Xác định chiều dài ngồi theo cơng thức sau……………………………… 3.4.Xác định thông số ăn khớp…………………………………………………… 3.4.1 Xác định mô đun pháp……………………………………………………… 3.4.2 Xác định số …………………….…….….…………………………… 3.4.3 Xác định góc nghiêng răng…………………………………………… 3.5.Xác định hệ số số thông số động học………………… ………… 3.6.Kiểm nghiệm truyền bánh …………………………………………… 3.6.1 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc ………………………………………… 3.6.1 Chiều rộng vành răng…………………………………………………… … 3.6.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn…………………………………………………… 3.6.3 Kiểm nghiệm tải …………………………………………………… 3.7.Một vài thơng số hình học cặp bánh răng…………… ………………… 3.8.Bảng tổng kết thông số truyền bánh răng………………………… ... Chi? ??u dài then : lt=(0,8 0,9) lm22= (32 36) chọn lt=35(mm) Sơ đồ trục I 4.5.2.Tính chi tiết trục II Mơmen uốn tổng mômen tương đương MjMtđj ứng với tiết diện j đươc tính theo cơng thức: Tại tiết. .. 10.5/195 -Tại tiết diện lắp khớp nối: -Tại tiết diện lắp ổ lăn: -Tại tiết diện bánh răng: Ta chọn đường kính theo tiêu chuẩn đảm bảo điều kiện lắp ghép: Suy ta chọn được: Tại tiết diện lắp bánh răng:... lực B Các kích thước khác liên quan đến chi? ??u dài trục, chọn theo bảng 10.3 [ 1] 189 -Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến thành hộp, khoảng cách chi tiết quay: k1=8 mm; -Khoảng cách từ mặt