Đồ Án Chi Tiết Máy Đồng Trục Sinh Viên Đại Học Bách Khoa

Đồ Án Môn Học 1 , Đồ Án Chi Tiết Máy , dành cho sinh viên đang học ĐH Bách Khoa ngành Cơ Khí và KT Giao Thông Hộp Giảm Tốc Bánh Răng Trụ Răng Nghiêng Đồng Trục Sinh Viên ĐH Bách Khoa Tp.HCM thực hiện . Tài liệu giúp càng bạn tham khảo . Chúc các bạn học tập tốt , đạt kết quả cao

LỜI NÓI ĐẦU -***

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói

nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất.Đối với các

hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu

Đồ án thiết kế máy giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật…, và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào

đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng

vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí

Em chân thành cảm ơn thầy Dương Đăng Danh , các thầy cô khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án

Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô

Kính chúc quý thầy cô sức khỏe

MỤC LỤC

-*** -

LỜI MỞ ĐẦU… I CHỌN ĐỘNG CƠ – PHÂN PHỒI TỈ SỐ TRUYỀN……… .5

II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN………7

1 Thiết Kế Bộ Truyền Đai Thang………7

2 Thiết Kế Bộ Truyền Bánh Răng……… 10

a Thiết Kế Bộ Truyền Cấp Chậm……… 10

b Thiết Kế Bộ Truyền Cấp Nhanh ……… 16

III THIẾT KẾ TRỤC – THEN – Ô LĂN – NỐI TRỤC 19

1 Thiết Kế Trục 19

a Phân Tích Và Tính Toán Các Lực Tác Dụng Lên Trục 19

b Chọn Vật Liệu 20

c Tính Sơ Bộ Trục 20

d Xác Định Khoảng Cách Giữa Các Gối Đỡ Và Điểm Đặt Lực 20

e Xác Định Đường Kính Và Chiều Dài Các Đoạn Trục 21

f Kiểm Nghiệm Trục 30

2 THEN 32

a Chọn Then 32

b Kiểm nghiệm then 32

3 Ổ LĂN 33

a Ổ Lăn Trục I 33

b Ổ Lăn Trục II 34

c Ổ Lăn Trục III 35

4 NỐI TRỤC 36

IV THIẾT KẾ VỎ HỘP – CHỌN BU-LÔNG – CHỌN CÁC CHI TIẾT KHÁC 37

1 Các Kích Thước Của Vỏ Hộp 37

2 Các Chi Tiết Phụ Khác 38

a Bu-lông vòng 38

b Chốt định vị 38

c Cửa thăm 39

d Nút Thông Hơi 39

e Nút Tháo Dầu 40

f Que thăm dầu 41

g Vòng chắn dầu 41

V CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP 42

1 Chọn Kiểu Lắp Ghép 42

2 Dung Sai Và Lắp Ghép Mối Ghép Then 42

3 Các Kiểu Lắp Ghép 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO

ĐỀ 5 – PHƯƠNG ÁN 16

1 Động cơ điện 3 pha không đồng bộ

2 Bộ truyền đai thang

3 Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục

4 Nối trục đàn hồi

5 Xích tải ( Quay 1 chiều , tải va đập nhẹ , 1 ca làm việc 8 giờ )

Công suất trên trục xích tải P , kW 7.5

Số vòng quay trên trục xích tải n , v/ph 75

Số ca làm việc trong ngày , ca 3

I CHỌN ĐỘNG CƠ – PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

i

T t T

- Hiệu suất bộ truyền đai để hở : d 0,96

- Hiệu suất của cặp bánh răng trụ được che kín : br 0,98

- Hiệu suất của cặp ổ lăn : ol 0,99

- Hiệu suất của khớp nối trục : kn 1

t ct

P



 Xác định vòng quay sơ bộ của động cơ

- Chọn tỉ số truyển bộ truyền đai : u d  4

- Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc 2 cấp răng trụ : u h 9

Kiểu động cơ Công suất,

kW

Vận tốc quay , v/p cos  % max

dn

T T

K

dn

T T

4A112M2Y3 7,5 2922 0,88 87,5 2,2 2,0

Tỉ số truyển thực :

2922

38,96 75

dc ch

lv

n u

- Tỉ số truyền cuối cùng của cặp bánh răng : ubr  3

 Tỉ số truyền bộ truyền đai :

2

38,96

4,333

ch d

h

u u u

T , Nmm 27682,58 113892,59 331066,67 965186,67 955000

II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

1 Bộ Truyền Đai Thang

8, 47( ) 27682,58( ) 2922( / ) 4,33

Chiều dài giới hạn , l

t

d u

u

    ( nằm trong khoảng cho phép )

- Chọn theo tiêu chuẩn : l  2500mm

- Số vòng chạy của đai trong 1s : max

r

 Chọn 2 bánh răng có cùng vật liệu : Theo bảng 6.1

- Thép 45 – Tôi cải thiện HB 241…285 :b 850MPa,ch 580MPa

 Ứng suất cho phép

- Theo bảng 6.2 :

0 lim 0 lim

- Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương :

T

T T

o t , tổng thời gian làm việc của chế độ

- Tổng thời gian làm việc : L h  8 280 3 8 53760(h)  

- Tổng thời gian làm việc của các chế độ :

HE HE FE FE

N N N N

 

4

536,36( ) 518,18( )

H

H

MPa MPa

       (thỏa điều kiện  H  1, 25 H min)

- Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải :

  H max  2,8 ch  1624( MPa )

- Ứng suất uốn cho phép :

  F0lim FC FL F

F

K K S

F

F

MPa MPa

o T1331066,67(Nmm) , momen xoắn trên bánh chủ động

o  H  527, 27(MPa) , ứng suất tiếp xúc cho phép

( ) 29 cos

1 2

3 29

90( )cos cos14,84

3 87

270( )cos cos14,84

o Đường kính đỉnh răng :

1 2

1 2

1 2

b b

1, 79 cos

 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc

o Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền :

o w

2 cos

1, 72 sin 2

b H

F F

MPa MPa

 Kiểm nghiệm quá tải

ch nh

I ba ba

II ba

T T

 Chiều rộng vành răng : bw  aw  ba  180 0, 2 36(   mm )



0,53 ( 1) 0, 424 1,0212, 1,0536

F F

MPa MPa

 Kiểm nghiệm quá tải

III THIẾT KẾ TRỤC – THEN – Ô LĂN – NỐI TRỤC

2 2 113892,59

2530,95( ) 90

985,71( ) cos

2 2 331066,97

7357, 03( ) 90

2865,3( ) cos

b Chọn Vật Liệu

Thép C45 có :

 b 700MPa,b 450MPa,ch324MPa

 [ ]  63,50, 48(MPa) ứng với đường kính 30 , 50 , 100 mm

 Chọn [ ]  20(MPa) với trục ra vào , [ ]  15(MPa)với trục

d Xác Định Khoảng Cách Giữa Các Gối Đỡ Và Điểm Đặt Lực

 Bề rộng ổ lăn , tra bảng 10.2 [1]

01 02 03

 Chiều dài may-ơ bánh đai : lm12  (1, 2 1,5)  d1  44( mm )

 Chiều dài may-ơ bánh răng :

o l m22 l m13 (1, 2 1,5) d2 60(mm)

o lm32  lm23  (1, 2 1,5)  d3  82( mm )

 Chiều dài may-ơ khớp nối : l m33 (1, 4 2,5) d3 120(mm)

 Trị số các khoảng cách , tra bảng 10.3[1] :

1 2 3

60,5( ) 227,5( ) 303( )

 Mặt phẳng Oxz

1 1

A

td A

B

td B

td C

985, 71( )

7357, 03( ) 2865,3( )

B

td B

td C

 TRỤC III

4 4 4

3

4

965186,57( )

7357, 03( )2865,3( )

2412,96( )75,5( )94,5( )

KN

t r a t

B

td B

td C

D

td D

 Ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j

2 3

j

j

j j

j

j

bt d t d

d

bt d t d

 Trị số các hệ số ảnh hưởng của ứng suất trung bình tới độ bền mỏi

0,1 0,05

1 10.26

K

x dj

y K

x dj

y

K K

K K K

2 THEN

a Chọn Then

Dựa vào bảng 9.1a [1]

Tiết diện Đường kính trục ,

d (mm)

Bề rộng then ,

b (mm)

Chiều cao then , h (mm)

Chiều dài then ,

 Vậy tất cả đều thỏa điều kiện bền dập và điều kiện bên cắt

3 Ổ LĂN

a Ổ Lăn Trục I

1683,18( ) 670,6( )

r a





 



 Tải trọng quy ước : QXVF r YF k k a t d 1,74(kN)

 Chọn thời gian sử dụng 4 năm : L h 26880( )h

 Thỏa điều kiện C d  C 25, 60(kN)

Kí hiệu ổ d , mm D,mm b=T,mm r,mm r1 ,mm

b Ổ Lăn Trục II

5544, 6( )

1278, 71( )

r a





 



 Tải trọng quy ước : QXVF rYF k k a t d 5,54(kN)

 Chọn thời gian sử dụng 4 năm : L h 26880( )h

c Ổ Lăn Trục III

5196,37( ) 1949,31( )

r a





 



 Tải trọng quy ước : QXVF rYF k k a t d 8,97(kN)

 Chọn thời gian sử dụng 4 năm : L h 26880( )h

 Thỏa điều kiện C d  C 78,8(kN)

Kí hiệu ổ d , mm D,mm b=T,mm r,mm r1 ,mm

IV THIẾT KẾ VỎ HỘP – CHỌN BU-LÔNG – CHỌN

CÁC CHI TIẾT KHÁC

 Hộp giảm tốc kiểu đúc , vật liệu GX15-32

1 Các Kích Thước Của Vỏ Hộp

 Dựa vào bảng 18-1 [2]

Vít ghép nắp ổ d4 M10 Vít ghép cửa thăm d5 M8

II D D3, 2

160

130 Đường kính ngoài và tâm lỗ vít - Trục

IIID D3, 2

180

150

Bề rộng mặt ghép bu-lông cạnh ổ K2 50 Tâm lỗ bu-lông cạnh ổ E2,C 23

21 Mặt đế hộp

e Nút Tháo Dầu

 Tra bảng 18-7 [2]

M16x1,5 12 8 3 23 2 13,8 26 17 19,6

f Que thăm dầu

g Vòng chắn dầu

 Ngăn dầu bôi trơn hoặc các tạp chất xâm nhập ổ

V CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP

1 Chọn Kiểu Lắp Ghép

 Ổ lăn lắp trên trục theo hệ thống lỗ , lắp có độ dôi , lắp theo kiểu k6 Lắp bánh răng , bánh đai và nối trục theo hệ thống lỗ , mối ghép có độ dôi theo kiểu k6

 Lắp ghép giữa trục với ổ lăn : H7/k6

 Lắp ghép thân bánh răng với trục : H7/k6

 Lắp ghép khớp nối với trục : H7/k6

 Lắp ghép vòng chắn dầu với trục : K7/h6

2 Dung Sai Và Lắp Ghép Mối Ghép Then

 Bộ truyền làm việc với chế độ tải thay đổi, chịu va đập nhẹ nên

chọn kiểu lắp then bình thường

 Sai lệch giới hạn của chiều rộng và chiều sâu rãnh then

Kích thước

then bxh

Sai lệch giới hạn của chiều rông then

Chiều sâu rãnh then Trên trục t1 Trên bạc t2

Kiểu lắp

Sai lệch giới hạn, μm

Dung sai

ES EI es ei TD TdVòng trong ổ

0

0

0

+15 +18 +21

+2 +2 +2

0

0

0

+21 +25 +28

+2 +3 +3

-15 -18 -21

0

0

0

-13 -16 -19

0

0

0

+18 +18 +21

+2 +2 +2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1].Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1,2) , Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam

[2].Cở sở Thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc, nhà xuất bản Đại học Quốc gia

Tp Hồ Chí Minh

[3] Dung sai và lắp ghép – Ninh Đức Tốn, nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam [4] Vẽ cơ khí – Vũ Tiến Đạt, nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh