Đồ án thiết kế Chi tiết máy

Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự L I NÓI Đ UỜ Ầ Đ án môn h c ồ ọ chi ti t máyế là m t môn h c r t c n thi t cho sinh viên nghànhộ ọ ấ ầ ế c khí nói chung đ gi i quy t m t v n đ t ng h p v công ngh c khí, chơ ể ả ế ộ ấ ề ổ ợ ề ệ ơ ế t o máy. M c đích là giúp sinh viên h th ng l i nh ng ki n th c đã h c,ạ ụ ệ ố ạ ữ ế ứ ọ nghiên c u và làm quen v i công vi c thi t k ch t o trong th c t s n xu tứ ớ ệ ế ế ế ạ ự ế ả ấ c khí hi n nay.ơ ệ Trong ch ng trình đào t o cho sinh viên, nhà tr ng đã t o đi u ki n choươ ạ ườ ạ ề ệ chúng em đ c ti p xúc và làm quen v i vi c nghiên c u : “ ượ ế ớ ệ ứ thi t k h th ngế ế ệ ố d n đ ng băng t i”. ẫ ộ ả Do l n đ u tiên làm quen thi t k v i kh i l ng ki nầ ầ ế ế ớ ố ượ ế th c t ng h p, còn có nh ng m ng ch a n m v ng cho nên dù đã r t c g ng,ứ ổ ợ ữ ả ư ắ ữ ấ ố ắ song bài làm c a em không th tránh kh i nh ng sai sót. Em r t mong nh nủ ể ỏ ữ ấ ậ đ c s đóng góp ý ki n c a th y cô, giúp em có đ c nh ng ki n th c th tượ ự ế ủ ầ ượ ữ ế ứ ậ c n thi t đ sau này ra tr ng có th ng d ng trong công vi c c th c a s nầ ế ể ườ ể ứ ụ ệ ụ ể ủ ả xu t.ấ Cu i cùng em xin chân thành c m n các th y, các cô trong b môn và đ cố ả ơ ầ ộ ặ bi t là th y ệ ầ H Duy Li n ồ ễ đã t n tình giúp đ em hoàn thành nhi m v c aậ ỡ ệ ụ ủ mình. Em xin chân thành c m n !ả ơ H ng Yên ngày tháng nămư 2008 Sinh viên: Nguy n Hùng C ng.ễ ườ Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 1 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự NH N XÉT C A GIÁO VIÊN H NG D NẬ Ủ ƯỚ Ẫ Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 2 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự H ng Yên ngày tháng năm 2008ư Giáo viên h ng d n:ướ ẫ THI T K H TH NG D N Đ NG BĂNG T IẾ Ế Ệ Ố Ẫ Ộ Ả L c đ d n đ ngượ ồ ẫ ộ 1- Đ ng c đi nộ ơ ệ 2- B truy n đai thangộ ề 3- H p gi m t cộ ả ố 4- N i tr cố ụ 5- Băng t iả Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 3 - 1 Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự S đ t i tr ngơ ồ ả ọ S li u cho tr cố ệ ướ 1 L c vòng trên băng t iự ả F 4600 N 2 V n t c băng t iậ ố ả V 0,96 m\s 3 Đ ng kính tang quayườ D 300 mm 4 S nămố 9 5 S ngày trong thángố 26 6 S ca trong ngàyố 3 7 S gi m t caố ờ ộ 6 8 Chi u cao băng t iề ả h 2500 mm Kh i l ng thi t kố ượ ế ế 1 01 B n thuy t minh ( Aả ế 4 ) 2 01 B n v l p h p gi m t c ( Aả ẽ ắ ộ ả ố 0 ) 3 01 B n v ch t o ( Aả ẽ ế ạ 3 ) : N p trên tr c Iắ ổ ụ Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 4 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự PH N I : CH N Đ NG C VÀ PHÂN PH I T SẦ Ọ Ộ Ơ Ố Ỷ Ố TRUY NỀ 1.1. Công su t c n thi tấ ầ ế G i Pọ t là công su t tính toán trên tr c máy công tác ( KW )ấ ụ P đt là công su t đ ng c ( KW )ấ ộ ơ η là hi u su t truy n đ ng.ệ ấ ề ộ Ta có: P đt = η β t P (1) Trong đó : β - h s đ ng tr .ệ ố ẳ ị P t = 1000 .VF = 1000 96,0.4600 = 4,416 (KW) • 4 3 3 2 21 ηηηηη = 94,0 1 = η - Hi u su t b truy n đaiệ ấ ộ ề 97,0 2 = η - Hi u su t b truy n bánh răngệ ấ ộ ề 995,0 3 = η - Hi u su t c a m t c p lănệ ấ ủ ộ ặ ổ 1 4 = η - Hi u su t kh p n i.ệ ấ ớ ố Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 5 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự η = 0,94.0,97 2 .0,995 3 = 0,87 • ∑       = t t T T ii 2 β Theo đ ta có :ề + t = 6 h s gi m t caố ờ ộ + t 1 = 60%t = 0,6.6 = 3,6 gi .ờ + t 2 = 40%t = 0,4.6 = 2,4 gi .ờ + T 1 = T + T 2 = 0,8T. V y:ậ ( ) ( ) ( )         +++ +++ = n nn ttt tTtTtT 21 2 2 2 21 2 1 β =               +       t t T T t t T T .4,0 . .8,0.6,0 . 22 = 0,9252 Thay các s li u tính toán đ c vào (1) ta đ c:ố ệ ượ ượ P đt = 87,0 416,4.9252,0 = 4,6962 (KW). V y là ta c n ch n đ ng c đi n có Pậ ầ ọ ộ ơ ệ đm ≥ P đt • Ki m tra đi u ki n m máy:ể ề ệ ở dm mmm M M T T ≤ ⇒ dm m M M T T ≤ 4,1 ⇒ dm m M M ≤4,1 • Ki m tra đi u ki n quá t i:ể ề ệ ả dm qt M M T T max ≤ ⇒ dm M M T T max 4,1 ≤ ⇒ dm M M max 4,1 ≤ 1.2. Ch n đ ng cọ ộ ơ Đ ng c ph i có Pộ ơ ả đm ≥ P đt ; k t h p các k t qu trên, tra (b ng 2P ) ta tìm đ cế ợ ế ả ả ượ đ ng c đi n AO2 – 42 – 2 ( đ ng c đi n không đ ng b ba pha ) công su tộ ơ ệ ộ ơ ệ ồ ộ ấ Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 6 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự đ ng c Pộ ơ dc = 5,5 KW; s vòng quay c a đ ng c : nố ủ ộ ơ dc = 2910 vg/ ph ( sách thi tế k chi ti t máy b ng 2P trang 322 ).ế ế ả V i ớ 4,16,1 ≥= dm m M M và: 4,12,2 max ≥= dm M M 1.3. Tính s vòng quay trên tr c c a tangố ụ ủ Ta có s vòng quay c a tr c tang là:ố ủ ụ n t = 300.14,3 96.0.10.60 . .10.60 33 = D V π = 61 vg/ ph 1.4. Phân ph i t s truy nố ỷ ố ề V i đ ng c đã ch n ta có: nớ ộ ơ ọ dc = 2910 vg/ ph P dc = 5,5 KW Theo công th c tính t s truy n ta có: iứ ỷ ố ề c = 61 2910 = t dc n n = 47,7 i c = i d .i bn .i bc Trong đó: i c - T s truy n chungỷ ố ề i d - T s truy n c a b truy n đaiỷ ố ề ủ ộ ề i nh - T s truy n c a b truy n bánh răng tr c p nhanhỷ ố ề ủ ộ ề ụ ấ i ch - T s truy n c a b truy n bánh răng nghiêng c p ch mỷ ố ề ủ ộ ề ấ ậ Ch n tr c iọ ướ d = 2 theo ( b ng 2-2)ả ⇒ i nh .i ch = d c i i = 2 7,47 = 23,85 V i l c đ d n đ ng nh đ cho ta ch n iớ ượ ồ ẫ ộ ư ề ọ nh = 1,3.i ch ⇒ i ch = 3,1 85,23 = 4,3 Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 7 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự ⇒ i nh = 1,3.4,3 = 5,6 1.5. Công su t đ ng c trên các tr cấ ộ ơ ụ - Công su t đ ng c trên tr c I ( tr c d n) là:ấ ộ ơ ụ ụ ẫ P I = P ct . 1 η = 4,6962.0,94 = 4,4144 ( KW) - Công su t đ ng c trên tr c II là :ấ ộ ơ ụ P II = P I . 32 . ηη = 4,4144.0,97.0,995 = 4.26 ( KW) - Công su t đ ng c trên tr c III là:ấ ộ ơ ụ P III = P II . 32 . ηη = 4,26.0,97.0,995 = 4,1115 ( KW) 1.6 t c đ quay trên các tr cố ộ ụ - T c đ quay trên tr c I là: nố ộ ụ 1 2 2910 == d dc i n = 1455 ( vg/ ph) - T c đ quay trên tr c II là : nố ộ ụ 2 = 6,5 1455 1 = nh i n = 259,8 ( vg/ ph) - T c đ quay trên tr c III là : nố ộ ụ 3 = 3,4 8,259 2 = ch i n = 60,42 ( vg/ ph) 1.7. Xác đ nh mômen xo n trên các tr cị ắ ụ - Mômen xo n trên tr c đ ng c theo công th c :ắ ụ ộ ơ ứ M dc = 9,55.10 6 . dc ct n P = 9,55.10 6 . 2910 6962,4 = 15412 ( N.mm) - Mômen xo n trên tr c I là:ắ ụ M 1 = 9,55.10 6 . 1 n P I = 9,55.10 6 . 1450 4144,4 = 29074 ( N.mm) - Mômen xo n trên tr c II là:ắ ụ M 2 = 9,55.10 6 . 2 2 n P = 9,55.10 6 . 8,259 26,4 = 156594 ( N.mm) - Mômen xo n trên tr c III là:ắ ụ Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 8 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự M 3 = 9,55.10 6 . 3 3 n P = 9,55.10 6 . 42,60 1115,4 = 649865 ( N.mm) • Ta có b ng thông s sau:ả ố B ng 1:ả Tr cụ Thông số Đ ng cộ ơ I II III Công su t P ( KW)ấ 5,5 4,4144 4,26 4,1115 T s truy n iỉ ố ề 2 5,6 4,3 1 V n t c vòng n ( vg/ ph)ậ ố 2910 1455 259,8 60,42 Mômen (N.mm) 15412 29074 156594 649865 PH N II: TÍNH TOÁN B TRUY N ĐAIẦ Ộ Ề ( H th ng d n đ ng dùng b truy n đai thang )ệ ố ẫ ộ ộ ề 2.1. Ch n lo i đaiọ ạ Thi t k b truy n đai c n ph i xác đ nh đ c lo i đai, kích th c đai vàế ế ộ ề ầ ả ị ượ ạ ướ bánh đai, kho ng cách tr c A, chi u dài đai L và l c tác d ng lên tr c.ả ụ ề ự ụ ụ Do công su t đ ng c Pấ ộ ơ ct = 5,5 KW và i d = 2 và yêu c u làm vi c êm lên taầ ệ hoàn toàn có th chon đai thang.ể Ta nên chon lo i đai làm b ng v i cao su vì ch t li u v i cao su có thạ ằ ả ấ ệ ả ể làm vi c đ c trong đi u ki n môi tr ng m t ( v i cao su ít ch u nhệ ượ ề ệ ườ ẩ ướ ả ị ả Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 9 - Tr ng ĐHSPKT H ng Yên – Khoa C Khí Đ ng L cườ ư ơ ộ ự h ng c a nhi t đ và đ m ), l i có s c b n và tính đàn h i cao. Đai v i caoưở ủ ệ ộ ộ ẩ ạ ứ ề ồ ả su thích h p các truy n đ ng có v n t c cao, công su t truy n đ ng nh .ợ ở ề ộ ậ ố ấ ề ộ ỏ 2.2. Xác đ nh các thông s hình h c ch y u c a b truy n đaiị ố ọ ủ ế ủ ộ ề 2.2.1. Xác đ nh đ ng kính bánh đai nh Dị ườ ỏ 1 T công th c ki m nghi m v n t c:ừ ứ ể ệ ậ ố V d = ≤ 1000.60 1 Dn dc π V max = ( 30 35 ) m/sữ ⇒ D 1 14,3.2910 1000.60.35 ≤ = 230 mm Theo ( b ng 5.14 ) và ( b ng 5.15 ) ch n Dả ả ọ 1 = 180 mm ⇒ V d = 60000 180.14,3.2910 = 27,41 ( m/s) < V max = ( 30 35 )ữ 2.2.2. Xác đ nh đ ng kính bánh đai l n Dị ườ ớ 2 Theo công th c ( 5 – 4 ) ta có đ ng kính đai l n:ứ ườ ớ D 2 = i d .D 1 .(1 – x) Trong đó : i d h s b truy n đaiệ ố ộ ề x: h s tr t truy n đai thang l y ệ ố ượ ề ấ x = 0,02 ( trang 84 sách TKCTM ) ⇒ D 2 = 2.180.( 1- 0,02) = 352,8 mm Ch n Dọ 2 = 360 mm theo ( b ng 5.15 )ả S vòng quay th c c a tr c b d n:ố ự ủ ụ ị ẫ n’ 2 = ( 1 – x ). 2 1 D D .n dc ( công th c 5-8 trang 85 )ứ n’ 2 = ( 1 – 0,02 ). 360 180 .2910 = 1426 ( vg/ph) Ki m nghi m: ể ệ 1 21 n nn n ′ − =∆ .100% = 1455 14261455 − .100% = 2 % Sai s ố n ∆ n m trong ph m vi cho phép ( 3 – 5 )%.ằ ạ Giáo viên h ng d n : H Duy Li nướ ẫ ồ ễ Sinh viên th c hi n : Nguy n Hùng C ngự ệ ễ ườ - 10 - [...]... Thông số Đường kính bánh đai Đường kính ngoài bánh đai Chi u rộng bánh đai Số đai Chi u dài đai Khoảng cách trục Góc ôm Lực tác dụng lên trục Giá trị Bánh đai nhỏ D1 = 180 (mm) Dn1 = 182,2 (mm) B = 65 (mm) Z = 3 đai L = 2800 (mm) A = 972 (mm) α 1 = 169,44o Rd = 3105,26 (N)) Bánh đai lớn D2 = 360 (mm) Dn2 = 368,2 (mm) PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng... nên chọn vật liệu làm bánh răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350; tải trọng va đập nhẹ, thay đổi, bộ truyền bánh răng quay 2 chi u thời gian sử dụng là 9 năm Đồng thời để tăng khả năng chày mòn của răng chon độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 ữ 50 HB Chọn: • Bánh răng nhỏ thép 45 tôi cải thiện Tra (bảng 3-8) ta có các thông số của thép như sau: giả thiết đường kính phôi:... ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực 2 A 2.153 - Số răng bánh nhỏ: Z1 = m.( i + 1) = 2.( 5,6 + 1) = 23,18 (răng) ⇒ Chọn Z1 = 23 (răng) - Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 23.5,6 = 128,8 (răng) ⇒ Chọn Z2 = 129 ( răng) • Chi u rộng bánh răng nhỏ: b1 = ψA.A = 0,3.153 = 45,9 (mm) - Chọn b1 = 50 (mm) - Chi u rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chi u rộng bánh răng nhỏ khoảng 5 ữ 10 mm nên chọn b2 = 45 (mm) 3.1.7 Kiểm... răng bánh nhỏ: Z1 = m.( i + 1) = 3.( 4,3 + 1) = 26,3 (răng) ⇒ Chọn Z1 = 26 (răng) - Số răng bánh lớn: Z2 = Z1.i = 26.4,3 = 111,8 (răng) ⇒ Chọn Z2 = 112 ( răng) • Tính chính xác góc nghiêng β cos β = ( Z1 + Z 2 ).mn 2 A = ( 26 + 112).3 2.209 = 0,99 ⇒ β = 8,11o = 8o6,6’ • Chi u rộng bánh răng nhỏ: b1 = ψA.A = 0,3.209 = 62,7 (mm) - Chọn b1 = 65 (mm) - Chi u rộng bánh răng lớn nhỏ hơn chi u rộng bánh răng... II I Rdx Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các bánh răng Để tính các kích thước, chi u dài của trục tham khảo bảng 7 – 1 Ta chọn các kích thước sau: - Khe hở giữa các bánh răng 10 (mm) - Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp: 10 (mm) - Khoảng cách từ thành trong của hộp đến mặt bên của ổ lăn 10 (mm) - Chi u rộng ổ lăn B = 21 (mm) - Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu bulông 20 (mm) - Chi u cao... chi u cao của tiết diện đai) Theo bảng (5-16) – trang 94, sách thiết kế chi tiết máy Với : i = 2 chọn A = 1,2.D2 = 1,2 360 = 432 (mm) 2.4 Tính chi u dài đai L theo khoảng cách sơ bộ A Theo công thức (5-1) π ( D2 − D1 ) 2 L = 2.A + (D2 + D1) + 2 4 A =2.432 + Lại có u= 3,14 ( 360 − 180) 2 = 1730,55 (mm) (360 + 180 ) + 2 4.432 V ≤ umax = 10 L Kết hợp theo bảng (5-12) lấy L = 2800 (mm) Kiểm nghiệm số vòng... Chọn d3 = 50 (mm) Ta lấy trị số d2 = 35 (mm) để chọn loại bi đỡ cỡ trung bình Tra bảng 14P ta có chi u rộng của ổ là 21 (mm) P3 A Pdx Pd Pa1 Pdy Pa2 P2 Pa3 Pa4 P4 h P1 H b • Xác định góc nghiêng đai: h : chi u cao băng tải H : chi u cao đặt máy β : góc nghiêng đai A : khoảng cách trục Ta chọn chi u cao đặt máy là H = 2167,576 (mm) ⇒ sinβ = h − H 2500 − 2167,576 = = 0,342 A 972 Giáo viên hướng dẫn : Hồ... 2.2.3 Xác định tiết diện đai Với đường kính đai nhỏ D1 = 180 mm, vận tốc đai Vd = 27,41 (m/s) và Pct = 4,6962 (KW) tra bảng (5-13) ta chọn đai loại Á với các thông số sau (bảng 511): Sơ đồ tiết diện đai h h0 a a0 Ký hiệu a0 h a h0 F (mm2) Kích thước tiết diện đai 14 10,5 17 4,1 138 2.3 Chọn sơ bộ khoảng cách trục A Theo điều kiện: 0,55.(D1+D2) + h ≤ A ≤ 2.(D1+D2) ( Với h là chi u cao của tiết diện đai)... và đầu bulông 20 (mm) Giáo viên hướng dẫn : Hồ Duy Liễn Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hùng Cường - 34 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên – Khoa Cơ Khí Động Lực - Chi u rộng bánh đai 65 (mm) - Chi u rộng bánh răng cấp nhanh b1 = 50 (mm), b2 = 45 (mm) - Chi u rộng bánh răng cấp chậm b1 = 65 (mm) b2 = 60 (mm) Tổng hợp các kích thước trên ta có: a = 21/2 + 10 + 10 + 60/2 = 60,5 (mm) b = 65/2 + 10 + 45/2 = 65 (mm) c... (3-43) + Bánh răng nhỏ [σ]txqt1 = 2,5.[σ]Notx1 = 2,5.624 = 1560 (N/mm2) + Bánh răng lớn [σ]txqt2 = 2,5.[σ]Notx2 = 2,5.546 = 1365 (N/mm2) 1,05.10 6 Với: σ txqt = A.i ( i + 1) 3 K N b.n2 1,05.10 6 ( 5,6 + 1) 1,63.4,26 = = 534,34 (N/mm2) 145.5,6 45.259,8 3 ⇒ ứng suất tiếp xúc quá tải nhỏ hơn ứng suất cho phép trên bánh răng nhỏ và bánh răng lớn • Kiểm nghiệm ứng suất uốn cho phép khi quá tải: + Bánh răng . ề Thông số Giá trị Bánh đai nhỏ Bánh đai l nớ Đ ng kính bánh đaiườ D 1 = 180 (mm) D 2 = 360 (mm) Đ ng kính ngoài bánh đaiườ D n1 = 182,2 (mm) D n2 = 368,2 (mm) Chi u r ng bánh đaiề ộ B = 65. Zọ 2 = 129 ( răng) • Chi u r ng bánh răng nh : bề ộ ỏ 1 = ψ A .A = 0,3.153 = 45,9 (mm) - Ch n bọ 1 = 50 (mm) - Chi u r ng bánh răng l n nh h n chi u r ng bánh răng nh kho ng 5 ề ộ ớ ỏ ơ ề ộ. y u c a bánh đaiị ướ ủ ế ủ • Chi u r ng bánh đai:ề ộ Theo công th c (5-23): B = (Z-1).t + 2.Sứ Theo b ng (10-3) có : t = 20; S = 12,5ả ⇒ B = (3-1).20 + 2.12,5 = 65 (mm) • Đ ng kính bánh đai:ườ Theo