Thiết kế hệ thống, dẫn động xích tải, hộp giảm tốc bánh răng, trụ 2 cấp đồng trục
Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………. … …………………………………………………………………………… ……… ……………………………………………………………………… …. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 1 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………. … …………………………………………………………………………… ……… ……………………………………………………………………… …. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………… …………………………………………………………………… ……………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 2 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 LỜI NÓI ĐẦU Đối với tất cả sinh viên cơ khí của tất cả các ngành: chế tạo máy, cơ điện tử, ô tô, nhiệt lạnh, … thì công việc “tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí” là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo của họ. Bởi nó giúp cho sinh viên chúng ta có thể trao dồi thêm kiến thức cơ sở về kết cấu máy. Đồng thời khới gợi lại cho chúng ta những kiến thức cũ có liên quan mật thiết như: vẽ kỹ thuật, sức bền vật liệu, nguyên lý máy, chi tiết máy, …. Và quá trình hoàn thành công việc này chính là ta đang hoàn thành bộ môn “đồ án chi tiết máy”. Được sự phân công của giáo viên hướng dẫn (thầy (Th. S): Nguyễn Tuấn Hùng). Nhóm 28 tiến hành tìm hiểu và thiết kế hệ thống dẫn động xích tải _ hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục. Mặc dù còn nhiều bỡ ngỡ vì đây là lần đầu tiên tiếp xúc với bộ môn đồ án. Nhưng dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy bộ môn và sự cố gắng của nhóm thì bài đồ án cũng được hoàn thành. Tuy còn nhiều thiếu xót và chưa thật sự đi sâu vào thực tế; nhưng bài đồ án được làm một cách tuần tự, có chỉ dẫn nguồn cụ thể nên phần nào đáp ứng được yêu cầu của một đồ án. Bài đồ án được chia làm 8 phần tương ứng với 8 bước đi cơ bản để hoàn thành công việc thiết kế hệ dẫn động xích tải, cùng với phần phụ lục tương ứng. Phần 1: Tìm hiểu về bộ truyền. Phần 2: Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền của hệ thống. Phần 3, 4, 5: Tính toán và thiết kế các bộ truyền (đai, bánh răng, trục, then) Phần 6: Chọn ổ lăn và nối trục. Phần 7: Chọn thân hộp, bu lông, các chi tiết phụ, chọn dầu bôi trơn và bảng dung sai lắp ghép. Phần 8: Thiết kế bộ truyền xích. Nhóm 28 chân thành cảm ơn trường đại học công nghiệp TP.HCM và thư viện của trường; thầy Nguyễn Tuấn Hùng và các bạn học trong lớp…Về phía trường: đã tạo điều kiện tốt cho nhóm có thể tìm kiếm tài liệu, có địa điểm để họp nhóm thảo luận, internet để truy cập thông tin…Về phía thầy và các bạn: đã luôn có nhận xét, chỉ bảo và đóng góp cho nhóm để nhóm có thể hoàn thành bài đồ án. Rất mong được sự nhận xét và chỉ bảo của giáo viên hướng dẫn để nhóm có thể nhận ra được những thiếu xót để kịp thời bổ sung. Chân thành cảm ơn! Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 3 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 Nhóm 28 ĐỀ TÀI Hệ thống dẫn động xích tải gồm. 1- Động cơ điện. 2- Bộ truyền đai thang. 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục. 4- Nối trục đàn hồi. 5- Xích tải. Số liệu thiết kế: 1. Lực vòng trên xích tải F(N) : 4500 2. Vận tốc xích tải, v(m/s) : 1,2 3. Số răng đĩa xích tải dẫn z (răng) :11 4. Bước xích tải, p(mm) :110 5. Thời gian phục vụ, L(năm): 6 6. Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. (một năm làm việc 300 ngày, một ca làm việc 8 giờ) 7. Chế độ tải: T T 1 =T, T 2 =0.8T,T 3 =0.9. t 1 =48, t 2 =30, t 3 =12. Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 4 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 MỤC LỤC Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 5 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 PHẦN I. TÌM HIỂU BỘ TRUYỀN 1.1 Cấu tạo Hệ thống dẫn động xích tải gồm. 1. Động cơ điện. 2. Bộ truyền đai thang. 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục. 4. Nối trục đàn hồi. 5. Xích tải. 1.2 Nguyên lý hoạt động Động cơ truyền chuyển động tới xích tải phải qua bộ truyền đai thang để vào hộp giảm tốc. Ở đây là hộp giảm tốc bánh răng hai cấp đồng trục. Sau khi qua hộp giảm tốc sẽ được truyền qua nối trục đàn hồi để tới xích tải. 1.3 Ứng dụng Xích tải là một loại của bộ truyền xích nó được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống và trong sản xuất với hiệu suất cao, không sảy ra hiện tượng trượt, khả năng tải cao, có thể chịu được quá tải khi làm việc chính vì thế nó rất được ưa chuộn trong các băng chuyền trong sản xuất. Dưới đây là hình ảnh về ứng dụng xích tải trong sản xuất: Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 6 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 1.4 Ưu điểm và nhược điểm của hộp giảm tốc Sử dụng hộp giảm tốc này có một số ưu nhược điểm sau: - Ưu điểm: + Đơn giản. + Đường tâm của trục vào, ra trùng nhau nên giảm được chiều dài hộp giảm tốc và cơ cấu sẽ gọn hơn. Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 7 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 - Nhược điểm: + Vì có bánh răng bố trí không đối xứng với các cặp ổ lăn, làm cho tải trọng phân bố trên răng không đều, trục bị yếu đi. + Phải bố trí thêm ổ của các trục đồng tâm bên trong hộp giảm tốc, như thế làm phức tạp kết cấu gối đỡ, gây khó khăn cho việc bôi trơn các ổ này. + Khoảng cách giữa các ổ đỡ trục lớn làm cho trục yếu đi dẫn đến phải tăng đường kính trục… Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 8 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 PHẦN II. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG. 2.1 Xác định công suất động cơ Gọi P: công suất trên xích tải. η : Hiệu suất chung N ct : Công suất cần thiết. Công suất trên xích tải: Với: Dựa vào sơ đồ tải trọng ta suy ra được công suất P 2, P 3 là: Và theo giả thiết ta có: Từ đó thế vào (2 - 01) ta có được: Công suất cần thiết: Dựa vào bảng 3.3 (trang 86, [1]) ta chọn: 1 0,97 η = : Hiệu suất bộ truyền bánh răng 2 0,995 η = : Hiệu suất một cặp ổ lăn 3 0,94 η = : Hiệu suất bộ truyền đai 4 1 η = : Hiệu suất khớp nối Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn Hùng Trang: 9 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 5 0,96 η = : Hiệu suất bộ truyền xích. Ta có 2 5 1 2 3 4 5 η η η η η η = (3.12, [1]) Thế số vào ta được: Thế và P vào ta được: Cần chọn động cơ điện có công suất lớn hơn công suất cần thiết N ct . Dựa vào calalog động cơ điện trong hệ thống quản lý chất lượng ta chọn động cơ 3K132M4, có các đặc tính kỹ thuật theo bảng dưới đây: [http//:www.dongcoviet.com.vn] 2.2 Phân phối tỉ số truyền Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 10 [...]... số: 28 Đường kính vòng chân răng : df = dw – 2, 5m (bảng 6.11, [3]) df1 = dw1 – 2, 5m = 1 32 – 2, 5.3 = 124 ,5 mm df1 = dw2 – 2, 5m = 348 – 2, 5.3 = 340,5 mm Chiều rộng vành răng Bánh bị dẫn bψ = w a ba = 0, 4 .24 0 = 96 mm ( _2 28 ,[3]) Bánh dẫn b’w=bw+5=101 ( _2 28 ,[3]) 4 .2. 11 Vận tốc vòng của bánh răng trụ v= πd1n2 60.1000 = (6.4 0_1 06,[3]) π.1 32. 155, 49 ≈ 1, 074m / s 60000 Ta chọn chế tạo bánh răng theo cấp chính... khoảng cách trục aw(sơ bộ) aw ≥ K a (u + 1) 3 T2 K Hβ ψba [ σ H ] u 2 = 49,5* (2, 61 + 1)* 415866.1,046 = 23 5mm 0, 4 × (491 )2 × 2, 61 Chọn aw =24 0mm u =2, 61 tỉ số truyền cấp chậm 4 .2. 8 Môđun bánh răng m = (0, 01 ÷ 0, 02) aw = 2, 4 ÷ 4,8 Ta chọn m=3 (bảng 6.8, [3]) 4 .2. 9 Tổng số răng Z1 + Z 2 = 2aw 2* 24 0 = = 160 m 3 (6 .21 , [3]) Số răng bánh dặn Z1 = Z1 + Z 2 = 44 u +1 (6.18,[3]) Số răng bánh bi dân Z2 =160-44... ) Z1,Z2 lần lượt là số răng bánh dẫn và bị dẫn Zε :hệ số kể đến sự trùng khớp của răng` Chiều rộng bánh răng bị dẫn bw = aψ w ba = 24 0.0, 4 = 96 ( _2 28 ,[3]) Chiều rộng bánh răng dẫn b’w=bw+5=101 KH = K Hβ K Hα K Hv ( _2 57,[3]) = 1,13.1,13.1,015=1 ,29 6 (6.39,[3]) KH: hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc K Hv =1,015 :hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp (bảng P2. 3 _2 50[3)] K Hβ :hệ số... bộ truyền bánh răng Đường kính vòng chia: Zm d= cos β (bảng 6.11 [3]) Z1m d1= cos β = 120 mm d2 =360 mm đường kính vòng đỉnh: dα =d + 2m (bảng 6.11,[3] ) dα1 = d1 + 2m = 120 + 3 .2 = 126 d α 2 = d 2 + 2m = 360 + 3 .2 = 366 Đường kính vòng chân răng : df = dw – 2, 5m (bảng 6.11 [3]) df1 = dw1 – 2, 5m = 120 – 2, 5.3 = 1 12, 5 mm df1 = dw2 – 2, 5m = 3 92 – 2, 5.3 = 384,5 mm 4.1.9 Vận tốc vòng của bánh răng trụ v= πd1n1... đun Số răng Bánh răng lớn (bánh bị dẫn) m=3 Z1=38 Z2= 120 Góc ăn khớp α n = 20 o Góc nghiên g β = 10, 080 Đường kính vòng chia d1 = 120 mm Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 26 d 2 = 360mm Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 Khoảng cách trục aw = 24 0 mm Chiều rộng bánh răng b1 = 101mm b2 = 96mm Đường kính vòng đỉnh d e1 = d1 + 2m = 126 mm d e 2 = d 2 + 2m = 366mm 4 .2 Tính... dẫn: σ F1 = 2YεYβT2 K F YF 1 d w1bw m = YF2 =3,60 2* 0,56*1* 415866*1, 7.3, 7 = 78, 7 MPa 1 32* 96*3 σ F 1.YF 2 78, 7 *3, 6 = = 76,57 < [ σ F ] = 24 1, 71MPa σF 2 YF 1 3, 7 = ( 6.44,[3] ) Suy ra độ bền uốn được thỏa mãn Bảng 5: Thông số bánh răng phân đôi cấp chậm Thông số Bánh răng nhỏ (bánh dẫn) Mô đun Số răng Góc ăn khớp Bánh răng lớn (bánh bị dẫn) m=3 Z1=44 Z2=116 α n = 20 o Giáo viên hướng dẫn: (Th.S)... 28 Góc nghiêng Đường kính vòng chia β = 00 d1 = mz1 = 132mm Khoảng cáchtrụ c d 2 = mz2 = 348mm a = 24 0mm Chiều rộng bánh răng b1 = 101mm b2 = 96mm Đường kính vòng đỉnh d e1 = d1 + 2m = 138mm d e 2 = d 2 + 2m = 354mm Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 35 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 PHẦN V THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN THEN Chọn vật liệu cho trục: chọn vật liệu làm trục. .. số: 28 Tỷ số truyền chung u của hệ thống truyền động là: Trong đó: nđc= 1460 vòng/phút: số vòng quay của động cơ nx: số vòng quay của đĩa xích dẫn, Số vòng quay của đĩa xích dẫn là: (5.10, [1]) Thay nđc và nx vào (2- 04) ta được: Với: (_ 21 , [3]) (2 05) Trong đó: - uđ: tỷ số truyền của bộ truyền đai thang ubn: tỉ số truyền của bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh ubc: tỉ số truyền của bánh răng trụ răng. .. răng trụ răng thẳng cấp chậm Ta chọn trước: uđ = 3 (bảng 2. 4, [3]) Từ (2- 05) suy ra: Để tạo điều kiện bôi trơn cho các bánh răng trong hộp giảm tốc theo phương pháp ngâm dầu ta chọn: Chọn:ubn = 1 ,2* ubc Suy ra , ubn = 1 ,2* 2,61 = 3,13 2. 3 Số vòng quay, công suất các trục và momen xoắn trên các trục: • Số vòng quay trục 1: n1 = nđc / uđ = 1460 / 3 = 486,67 (v/ph) • Số vòng quay trục 2: n2 = n1 / ubn = 486,67/3,13... 4 .22 , [3]) Khi đó Fv = 0,178 * 11,4 62 = 23 ,38 N Do đó từ (3-03) ta có : Lực tác dụng lên trục là : (4 .21 , [3]) Giáo viên hướng dẫn: (Th.S) Nguyễn Tuấn HùngTrang: 17 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số: 4; Phương án số: 28 PHẦN IV : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 4.1 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ nghiêng cấp nhanh 4.1.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống . số: 28 Nhóm 28 ĐỀ TÀI Hệ thống dẫn động xích tải gồm. 1- Động cơ điện. 2- Bộ truyền đai thang. 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục. 4- Nối trục đàn hồi. 5- Xích tải. Số liệu thiết kế: 1 gồm. 1. Động cơ điện. 2. Bộ truyền đai thang. 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục. 4. Nối trục đàn hồi. 5. Xích tải. 1 .2 Nguyên lý hoạt động Động cơ truyền chuyển động tới xích tải phải. công của giáo viên hướng dẫn (thầy (Th. S): Nguyễn Tuấn Hùng). Nhóm 28 tiến hành tìm hiểu và thiết kế hệ thống dẫn động xích tải _ hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục. Mặc dù còn nhiều bỡ