Thuyết minh đồ án chi tiết máy

Lời giới thiệuMôn học chi tiết máy là môn học cơ sở ngành quan trọng với các sinh viên học ngành cơ khí nói chung.. việc học và làm đồ án chi tiết máy giúp cho sinh viên có điều kiện đào

Lời giới thiệu

Môn học chi tiết máy là môn học cơ sở ngành quan trọng với các sinh viên học ngành cơ khí nói chung việc học và làm

đồ án chi tiết máy giúp cho sinh viên có điều kiện đào sâu học tập nghiên cứu môn học , cũng nh có thêm kiến thức thiết kế thực tế đồ án chi tiết máy là đồ án thứ hai sau đồ án

NGuyên lý máy , mang tính thực tế có thể áp dụng vào thực

tế sản xuất và là đồ án quan trọng giúp cho sinh viên thực hiện các đồ án chuyên ngành sau này.đồ án có khối lợng thực hiện t-

ơng đối lớn , đòi hỏi ngời thực hiện đầu t thời gian , công sức mới có thể đảm bảo hoàn thành đúng tiến độ , có chất lợng

đợc sự hớng dẫn , giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn cơ sở cơ khí – khoa cơ khí xây dựng và đặc biệt là

sự hớng dẫn của thầy nguyễn xuân chính , em đã hoàn thành đồ án này đúng tiến độ với chất lợng khá tốt

Em xin cám ơn sự giúp đỡ của các thầy em mong nhận đợc ý kiến nhận xét , góp ý của các thầy và các bạn để đồ án đợc hoàn thiện hơn /

Sinh viên

Vũ quốc hng

PHầN I XáC ĐịNH CÔNG SUấT CầN THIếT cHọN Động cơ điện phân phối tỷ số truyền.

Trong đó: Nct: công suất cần thiết trên trục động cơ

Nra: công suất trên trục ra; Nra=2,65(KW) : hiệu suất các bộ truyền Gồm các bộ truyền: bộ truyền đai: 1 = 0,95

bánh răng trụ: 2 = 0,96 (Lấy với cấp chính xác 8)

65 , 2

nđc : Tốc độ quay của trục động cơ

nra : Tốc độ quay trục ra hộp giảm tốc

2) іt = іđ іGT іđ: tỷ số truyền bộ truyền đai.chọn іđ = 3,07; іGT = 9 іGT: tỷ số truyền hộp giảm tốc

3) Hộp giảm tốc 2 cấp có: іGT = 9 = іn іc

Do là sơ đồ đồng trục: іn= іc = i GT  іn= іc = i GT = 9 = 3

10 55 ,

Nmm n

65 , 2

2

2 3

KW N

79 , 2

4) Mômen xoắn trên trục 1 (trục cặp bánh răng cấp nhanh): M1

 Công suất trên trục 1: N1

N1= 2 , 92 ( )

96 , 0 995 , 0

79 , 2 2

92 , 2 10 55 ,

I Thiết kế bộ truyền ngoài: Bộ truyền đai thang

1) Chọn loại đai:

 Gỉa thiết vận tốc đai v > 5 m/s Có thể dùng loại A và b

Tính toán theo cả hai loại đai sau đó chọn phơng án có lợi hơn:

 Kích thớc tiết diện đai: a x h (mm) 81 138

 Diện tích tiết diện F (mm2): 180 200

(Bảng 5-11 TKCTM) 2) Định đờng kính bánh đai nhỏ: D1 (mm)

(Lấy theo bảng 5.14-TKCTM)

 Kiểm nghiệm vận tốc của đai:

1000 60

1450 14 , 3 1000 60

.

1 1

D2 =   1 0 , 02 ( )

5 , 472

1450

1

1

mm D D

LÊy D2 theo tiªu chuÈn (b¶ng 5.15-TKCTM 500 630

Sè vßng quay thùc cña trôc bÞ dÉn: n1’

C«ng thøc:

L=2A+    

A

D D D D

4 2

2 1 2 2 1







 LÊy L theo tiªu chuÈn, mm(B¶ng 5.12-TKCTM)2360 2650

 KiÓm nghiÖm sè vßng ch¹y n trong 1 gi©y: 5,8 5,7 n=v/L

) (

2L  D1D2  L  D1D2 2  D2  D1 2 1169 1313Kho¶ng c¸ch A tho¶ m·n c«ng thøc:

08 , 3 1000

.

1000

đờng kính ngoài cùng của bánh đai:

C tra trong bảng 10.3- TKCTM10) Lực căng ban đầu so và lực tác dụng lên trục R:

n: số vòng quay trong 1 phút của bánh răng

u: số lần ăn khớp của một bánh răng khi răng quay 1 vòng

 Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:

N1= іc.N2= 3.67.9.106 203 , 73 106

Vì N1 và N2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở N0=107 của đờng cong

mỏi tiếp xúc và đờng cong mỏi uốn nên đối với cả hai bánh đều lấy: kN k N  1

 ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:

[σ]Notx lấy theo bảng 3.9-TKCTM

 ứng suất tiếp xúc cho phép bánh lớn:

k k

n

.

) 6 , 1 4 , 1 (

1 4 , 249 5 , 1

5 ,

mm N k

1 4 , 206 5 , 1

5 ,

mm N k

5 , 52 2 , 0 79 , 2 3 , 1 3 10 4 10 05 , 1 3

2 6

1000 60

5 , 52 255 2

s m

 Tải ít thay đổi, độ rắn các bánh răng <350HB: ktt=1.

1 , 1

241 2 ) 1 (

A

Lấy Z1=30

k





10 1 , 19

2 6

σtxqt=σtx    

txqt

kqt n

b

kN iH A

.

10 05 , 1

2

3

1 6

5 , 52 48

2 79 , 2 1 , 1 3 3 241

10 05 ,

Di2=d2+2m-2C = 360+ 2,5.4 =350 (mm).11) Tính lực tác dụng lên trục:

Gồm lực vòng và lực hớng tâm:

120 5 , 1 15

79 , 2 10 55 , 9 2

N d

N1=i.N2=3.203,73.10 6=611,19.106Vì N1, N2 đều lớn hơn chu kỳ cơ sở N0=107 của đờng cong mớitiếp xúc và đờng cong mỏi uốn nên với cả 2 bánh răng đều lấy

c) Các giá trị ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép nh bánh răng cấp châm.

3) Khoảng cách trục: Vì là sơ đồ đồng trục do vậy A=240 (mm).4) Hệ số chiều rộng bánh răng: A= 0,2

5) Tính vận tốc, chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng:

a) Vận tốc vòng:

) 1 4 (

1000 60

5 , 157 14 , 3 2 ) ( 1000 60

2

ms iH

n A

(Nh cấp chậm) m=4; Z1=30 ; Z2= 90 ; b = 48 (mm)

7) Kiểm nghiệm sức bền uốn của bánh răng:

σu=  u

b n Z m y

kN





10 1 , 19

2 6

a) Hệ số y: nh cấp chậm: y1=0,451, y2=0,511

ứng suất uốn tại chân bánh răng nhỏ: σu1=

  138 , 5 ( / ) )

/ ( 5 , 12 5 , 472 30 48 4 451 , 0

92 , 2 1 , 1 10 1 ,

2 6

/ ( 11 511 , 0

451 , 0 5 ,

2 2

n b

N k iH Ai

.

.

10 05 ,

5 , 157 48

92 , 2 1 , 1 3 3 240

10 05 ,

mm N

9) Các thông số hình học của bộ truyền: (nh cấp chậm)

a) Môđun: m = 4(mm)

b) Số răng: Z1=30; Z2=90

c) Góc ăn khớp: =200

d) Đờng kính vòng chia (vòng lăn):

d1=120 (mm)

d2=360 (mm)e) Chiều rộng bánh răng: 48 (mm)

92 , 2

 Trục II: N = 2,79 (KW) ; n=157,5 (v/p);

 dII=120 32 ( )

5 , 157

79 , 2

 Trục III: N=2,65 (KW) ; n=52,5 (v/p);

 dIII=120 44 ( )

5 , 52

65 , 2

 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 l2=10 mm

 Chiều rộng bích: Tra bảng 10-10a-TKCTM

Có d1=16 mm: đờng kính bu lông cạnh ổ đến nắp và thân hộp

 l1= 40 mm

 Chiều cao bu lông ghép nắp ổ và chiều dày nắp lấy bằng 16 mm

 Khe hë mÆt bªn b¸nh ®ai vµ ®Çu bu l«ng lÊy b»ng 10 mm

, 54 5 , 49

5 , 59 5 , 54

5 , 54

, 25527 3

,

2 2

Nmm M

) ( 9 , 20 63 1 , 0

4 , 57558

 Ta có: P2= 948 (N) ; Pr2= 358 (N);

P3= 2819,5 (N) ; Pr3= 1026,2 (N);

Tính phản lực ở các gối đỡ:

mCy =Pr3.54,5-Pr2 (140+54,5) + RDy (54,5+54,5+140)= 0;

) ( 55 140

5 , 54 5 , 54

5 , 54 )

5 , 54 140

5 , 54 5 , 54

5 , 54 )

5 , 54 140

1 , 75526 5

, 54 8 , 1385 5

, 54

(Nmm)

Đờng kính trục:

ë tiÕt diÖn e-e: d

 

3

1 ,

0 

td e

1 , 0

6 , 200946

1 ,

 Ta cã: P4=2819,5 N; Pr4 =1020,2(N)TÝnh ph¶n lùc gèi trôc:

mEx =Pr4 54,5-RFY (49,5+54,5)= 0;

) ( 8 , 537 104

5 , 54 2 , 1026 5

, 54 5 , 49

5 , 54

5 , 54 5 , 2819 5

, 54 5 , 49

5 , 54

, 26617

2 2

Nmm M

1 ,

TÝnh chÝnh x¸c trôc theo c«ng thøc:

n n

n n

X m

.

2 2

1 0

2730

6 ,

169171 2

2 0

mm N W

63 , 1

5 , 1

Thay vào(*):

n 2 , 4 27 7 4,1

270

n n

76 , 22 55 , 5 1 , 4

55 , 5 1 , 4

2 2

Dùng then để cố định bánh răng theo phơng tiếp tuyến

Đờng kính trục I: dI=25 (mm) Chọn then có: b=8 mm; h=7mm; t=4,0; t1=3,1; k=3,5 (bảng 7.23.)

(đờng kính chân răng: di=110 (mm); đờng kính trục 25 không cần làm liên trục) Chiều dai then: 0,8 lm (lm: chiều dài )

l d

59018



  120 ( / ) 6

, 23 25 8 25

59018 2

mm N dbl

Chiều dài then chỗ lấp bánh dẫn : l3=32 (mm);

Chiều dài then chỗ lấp bị dẫn:l2=28 (mm);

 Đối với trục III: chọn then B =16; h=10; t=5,0; t1=5,1; k=6,2Chiều dài then:l4=40 (mm)

3 Thiết kế gối đỡ trục:

1) chọn ổ lăn:

Các trục không có lực lọc trục Do vậy chọn ổ bi đỡ cho tất cả các

ổ lăn

 Sơ đồ chọn ổ cho cả 3 trục nh hình

 Trục I:

RA= 2 2 468 , 3 2 1074 , 4 2 1172 ( )

N R

n=472,5 (v/p)

 C = Q.(nh)0 , 3

n = 472,5 (v/p) ; h = 21600 (h)

 C = 117,2 (472,5.21600) 0 , 3= 14845,14Tra bảng 14p: với d=25 chọn ổ bi kiểu: 305 (loại ổ trung)

có Cbảng=27000; đờng kính ngoài: D = 62; chiều rộng: B=17; đờng kính bi: 11,51 Lấy ổ B cùng cỡ với ổ A.Tơng tự ta tính cho trục II:

2) Chọn kiểu lắp ổ lăn:

- Để cố định ổ bi trên trục và trong vỏ hộp:

Dùng phơng pháp đệm lắp có độ đôi để cố định vòng trong ổ vào trục

- Cố định ổ trong vỏ hộp Đặt vòng ngoài của ổ vào giữa mặt tì của nắp ổ và vòng chắn:

đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp giảm tốc Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc bằng vít

4)Bôi trơn ổ lăn:

 ổ đợc bôi trơn bằng mỡ, vì vận tốc bộ truyền bánh răng thấp không thêt dùng phơng pháp bắn toé dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ Dùng mỡ loại T với nhiệt độ làm việc từ 60-

1000C và vận tốc dới 1500 v/p (bảng 8-28-TKCTM)

Lợng mỡ chứa 2/3 chỗ rỗng của bộ phân ổ Để mỡ không chảy ra ngoài và ngăn không cho dâu rơi vào ổ Dùng vòng chắn dâu (bạc)

5)Che kín ổ lăn:

 Để che kín đầu trục ra, tránh sự xâm nhập của bụi bặm và tạp chắt vào ổ cùng nh ngăn mỡ chảy ra ngoài, dùng loại vòng phớt

IV Thiết kế cấu tạo vỏ hộp giảm tốc:

 Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đờng làm các trục

 Vỏ hộp đợc cấu tạo từ các phần tử có kích thớc :+Chiều dày thân hộp:

 σ= 0,025A + 3mm = 0,025.240 +3 = 9(mm)+Chiều dày mặt thành nắp hộp:

1=0,02 A+3=0,02.240 + 3 = 9 (mm)+Chiều dày mặt bích dới của thân:

b = 1,5. = 1,5.9 = 14 (mm)+Chiều dày mặt bích trên của nắp hộp:

b1 = 1,5 1= 1,5.9 =13 (mm)+Chiều dày đế hộp không có phần lồi:

p = 2,35. = 22 (mm)

+Chiều dày gân ổ thân hộp:

m = (0,851)  = 8 (mm)+Chiều dày gân ở nắp hộp:

m1 = (0,851) 1 = 8 (mm)+Đờng kính các bu lông nền:

dn= 0,036A+12 mm = 0,036.240+12 = 20 (mm)+Đờng kính các bu lông khác:

ở cạnh ổ: d1=0,7dn: lấy d1=16 mmGhép nắp vào thân: d2=(0,50,6).dn = 10 (mm)Ghép nắp ổ: d3=(0,40,5)dn=8 (mm)

Ghép nắp của thân: d4 = (0,30,4).dn= 6 (mm)

Đờng kính bu lông vòng chọn theo trọng lợng hộp giảm tốc Chọn bu lông M20 (bảng 10-11b)

; với L: chiều dài vỏ hộp B: chiều rộng vỏ hộpL=638 (mm); B= 260 (mm)

250

260 638 300

; lấy n=4

V Thiết kế chế tạo bánh răng :

Thiết kế chế tạo bánh răng lớn cấp nhanh

- bánh răng chế tạo bằng phơng pháp đúc , vật liệu thép 45 Kiểm tra sức bền đợc thực hiện ở bớc tính bánh răng , các kích thứơc cụ thể của bánh răng nh đờng kính Mayơ , chiều dày đĩa , chiều dày vành răng , đơnbgf kính

lỗ thoát v.v… đ ợc thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết đ

VI Bôi trơn hộp giảm tốc:

 Bôi trơn truyền bộ truyền bánh răng:Chọn phơng pháp ngâm các bánh răng trong hộp dầu Do là hộp giảm tốc đồng trục chọn độ nhốt của dầu bôi trơn ổ sẽ là 116 centistoc hoặc 16

độ Engle Chọn loại dầu AK20

Kết luận

đồ án hoàn thành đáp ứng cấc chỉ tiêu yêu cầu kỹ thuật đề ra : kích thớc nhỏ gọn , kiểu dáng , tính công nghệ các số liệu tính toán phù hợp với thực tế kỹ thuật , có khả năng ứng dụng vào thực tế sản xuất

TàI liệu tham khảo

1 chi tiết máy – nguyễn trọng hiệp nguyễn trọng hiệp

2 thiết kế chi tiết máy – nguyễn trọng hiệp nguyễn trọng hiệp

3 cơ sở thiết kế hệ dẫn động – nguyễn trọng hiệp

4.dung sai và lắp ghép - ninh đức tốn

Mục lục

mục Trang

2 phần I : xác định công suất cần thiết