Thiết kế máy thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

với n Och = hd-ho|4-rlbrc-rlbrnru=0>96.0,994.0,96.0,99= 0,84 iv = = 57 (vg/ph) Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: ĐO ẢN THIÊT KẼ MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYEN ĐỘNG CƠ KHÍ PHẦN I: CHỌN ĐỘNG VÀ PHÂN BÔ TỈ SÔ TRUYỀN 1.1 CHỌN ĐỘNG Cơ ĐIỆN - Công suất danh nghĩa máy cồng tác: Pđ„=^Ạ_ = -^ = 1^ = 12 KW 9,55.10 1000 1000 -Công suất tính toán trục máy công tác: - Công suất cần thiết trục động cơ: =13,45 (KW) - Sô" vòng quay trục máy công tác 60000.1,2 TĨ.D 71.400 - Tỉ sô" truyền chung hệ thông dẫn động: n d iv 57 e2 Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY Động I GVHD: III II Công suất p (Kw) Thông sổ" Tỉ sô" truyền u 13,45 n « n12,15 sb 12,78 11,55 - Tra bảng P1.3 (trang 236 ) chọn động 4A loại: 4A160S4Y3 với: 2,56 3,33 Sô" vòng quay n (vg/ph) 1460 p= 15 KW , 570 n=1460 vg/ph 171 57 1.2 PHÂN 214121 BÔ TỈ SÔ TRUYỀN: Moment xoắn T(Nmm) 87977,7 695307 1935131.6 ^ uđ= 2,56 ; uh= 10 u =n^ = Ị460 = 25 - Xác định tỉ sô" truyền U| cặp bánh cấp nhanh u cặp bánh cấp chậm theo hướng dẫn trang 44 - 45 hình 3.21 ——— = 1,1 25 K = 13 kbe= 0,285 Vj/ bd2 =1,2 Hình 3.21 => U|= 3,33 ;u = Bảng thông sô" kỹ thuật động cơ: uch= uđ.uh (uh= U | U = ubrc ubrn) p?= p?= Tlol-Tlbrn Ho Vj _ - Theo bảng 2.4 ta chọn : uđ= , uh=10 => uch= 20 n.đc n _ 111 - Sô" vòng quay sơ bộ: u n2= — SVTH: SVTH: PHẠM PHẠM THẾ THẾ VĨNH VĨNH nsb= nỊv uh= 57 20= 1140 vg/ph u 1_ L~ 1,8 d Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: -Khoảng cách truc a : theo bảng 4.14 chon tỉ sô" — = => a= 400 mm PHẦN II: TÍNH TOÁN THIÊT KÊ CÁC CHI TIÊT MÁY d2 2.1 THIẾT KẾ BÁNH ĐAI í P1 = 13 45 KW ’ theo hình 4.1 chon loai đai thang thường ký hiêu B(E) [ nl = 1460 vg/ph Theo bảng 4.13 chọn đường kính đai nhỏ dI = 160 mm Vận tốc đai: v= -— — — = 12,2 (m/s) 60000 60000 -Đường kính bánh đai lớn: d = uđ.d|.(l-e) = 2,56.160.(1-0,02)= 401 mm chọn d = 400 mm - Tỉ sô" truyền thực tế : u, = ———= 2,55 d| (1 - e) Sai lệch tỉ sô" truyền : -I-Chiều dài đai: L = 2a + Au = ——— = 0,4% < 4% => châ"p nhận + + ——^- = 1715,6 mm 4a Theo tiêu chuẩn chọn L = 1800 mm Sô" vòng chạy đai giây: -Tính lại khoảng cách trục a: = 6,8 < 10 => châ"p nhận a= —( X + A/Ằ, -8 A ) 2 ^ = L 7ĩ.(d2+d|) SVTH: PHẠM THẾ VĨNH Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: A = ——— =280 => a = 347,3 mm a, =180°-— ■(d2~ả'ì= 140,6° =140°36’ a z= —— '^ —— c1 [Pn].c ,c,.c c L0Ja1uz ; cz =0,9 ; {P0] = C|=0,95 =5,23 => chọn z =5 13,45.1,35 4.0,89.1,135.0,95.0,9 Theo bảng 4.21 : chọn h =4,2 ; 1=19 ; e=12,5 Chiều rộng bánh đai: Đường kính bánh đai: B=(z-l).t + 2e = 101 mm da= di+2.h =168,2 mm Lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục: (chọn qn)=0,3) +Lực tác dụng lên trục: Fr = 2.F z.sin— = 2874 (N) 2.2 THIẾT KẾ BÁNH RĂNG Chọn vật liệu hai cấp bánh nhau: -Bánh nhỏ thép 45 cải thiện đạt độ rắn bề mặt HB 241 285 có : ơbi= 850 MPa, ơChi= 580MPa - Bánh lớn thép 45 cải thiện đạt độ rắn bề mặt HB 192 240 có : ơb2 = 750MPa, ơch2 = 450MPa - Định ứng suâ"t cho phép: Theo bảng 6.2 ta có: SVTH: PHẠM THẾ VĨNH ơ°Hiim= 2HB +270 , SH= 1,1 max max Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: max Với HB < 350 => Z| = 1,6Z|P = 30,4 => chọn Z|= 30 = 60.C.]T(-Ị^)\n,.t, : NKFa°„ E Npo KFL=1 - -Npo l,8 HB ,Sp=l,75 NFE==5.10 3,9.10 > Ta KF0thấy FL> =1 lin,= nh trung bình : dm, = (l-0,5Kbe )dei= 95 mm [ơ ] =236,6 MPa mm=iíLđộ =3,17 ung bình: Hiim.Kpr —— n - Bánh Chọn rắn:bánh côn:cy nhỏ HB| =441.1 245 ; bánh lớn HB 230 =— FL z [ơp I = => = = 252 MPa cỏn => Vậy để tính truyền bánhrăng cônnhỏ: ta lấy: a Bánh m [ơH]=[ơ ] = 481,8 MPa Khi đó: ơ°Hiimi= 560 MPa , ơ°Fiim1,75 ,= 441 MPa òng ngoài: m - "' - 3,69 Sp - NHE= 60.c.^(^-)3.ni.ti = 60.9.300.2.8.(I3.0,68 + 0,83.0,32) = 2,5.109 [ơp]i= [ơF ] =236,6 MPa — 0,5K be 252 MPa ; ) = NHO KHL=1 Tính bánh côn: 24 - taNthu HO=30.HB HOI= 30.245 ' = 1,6.10 Tính tương tự, các’kết=> quảNsau: => [ơ H ]i = a (m in i l - K HL = íẾM = 509 MPa - Chiều dài côn ngoài: Re= KR J(U + ĩ) -SH 1,1 2=4 60.c.£(-1L)6.n t = 2,3.109 -N FE i i N = 30.230 ’ = 1,39.1 o H > KHO KHL=1 - NHE= 4,3.10* V0 -Kbe)Kbeu[a ] - [N 60 C.^( 1MPa )3.ni.ti CTHE 481,8 h]2== H - Bộ truy ền bánh thẳng thép có : KR=0,5d = 0,5.100MPa = 50MPal/3 => chọn trục lắp ổ đũa, sơ đồ I, HB < 350 => KHp =1,1 /3 -Với Tị = 214121 Nmm, ta có: R 5oJ(3,332 +1).3 = - 214121 1,1 -— = 192,6 mm V (1 - 0,285).0,285.3,33.418,82 - Xác định thông sô"ăn khớp: + Chiều rộng vành răng: + Đường kính vòng chia ngoài: b= Kbe.Re = 54,9 mm ?R d = c = 110,8 mm - Theo bảng 6.22 ta zlp= 19 SVTH: PHẠM THẾ VĨNH Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: Theo bảng 6.9 ta chọn me theo tiêu chuẩn : me = - Tính lại : mni= me( 1- 0,5Kbe ) = 3,43 mm Z | = — = 27,7 chọnZ|=28 m n, Z2 = UZ| = 93,24 chọn Z2 = 93 u= — = 3,32 Z| - Góc côn chia:5 = arctg( —) = 16,76° = 16()45’ z2 Ô2 = 90° - ô, = 73,24° = 73°15’ - Theo bảng 6.3 ta chọn hệ sô" dịch chỉnh : X|= 0,34 , x2= -0,34 - Đường kính trung bình bánh nhỏ: dmi= Z|mni = 92,96 mm - Chiều dài côn : Re= 0,5me = 194,24 mm Bảng tóm tắt thông sô"bánh côn: = 194,24 mm , = 16°45’ 66,56 mm m=l 5R2= 73°15’ haei=5,36 mm hae2= 2,64 mm dml= 92,96 mm hfe2=6,16 mm |= 122,26 mm dae2= 373,52 mm Kiểm bền bánh côn: SVTH: PHẠM THẾ VĨNH d n,l( + u ) Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: aH-ZMZHZ,^ 035bd2miu ZM=274MPal/3 Theo bảng 6.5 : Bảng 6.12 : ZH= 1,76 £(x = 1,88 —3,2(——I——) = 1,73 => ZK= z, z, h - K H pK Ha KHv + KH(3= 1,1 (bánh côn thẳng ) + Chọn cấp xác theo vận tốc vòng: v=— nilP| = 2,77 m/s Theo bảng 6.13 chọn cấp xác y = Ỗ H go V theo bảng 6.15 chọn ÕH=0,006 , bảng 6.16 chọn go= 56 YHbdmi = 1,11 =>K H = 1,11.1,1.1= 1,221 2.214121^/3,322 +1 =>ƠH=274.1,76.0,87 0,85.55,36.92,962.3,32 < [ƠH ]=> đạt điều kiện bền tiếp xúc Kiểm nghiêm theo đô bền uốn: Công thức kiểm nghiệm : - Y p= —= 1 140 SVTH: PHẠM THẾ VĨNH _2T,KFYEYPY F1 ƠF1 —-— - YFbdml = 1,256 —> Đồ Đồ ÁNÁN THIẾT THIẾT KÊ KÊ MÁY MÁY GVHD: GVHD: V|/ba=0,4 —> -> VỊ/bd = 1695307.1,03 „ p— ’ = 258,7Xác mmđịnh ứng suất cho phép tương tự bánh côn, ta thu Ye= — = 0,587 nh vòng lăn bánh nhỏ: kết quả: [ơH]= 481,8MPa, [ơF|]= 252 MPa, [ƠF2]= 236,6MPa zv| — Tính bánh nghiêng: = a 322 Thông tra bảngsố6.18 chon : Ypj= 3,78 ; Yp2= 3,6 bỏ truvển: T,KHP Khoảngcosô cách trục: aw =Ka(u + l)3 j [c r H ] 2u\ ị/ b a Kp-KppKpaKpv +Tra bảng 6.21 với Kbeu = 0,55 => Kpp = 1,28 - K (răng thẳng) + Ỵp= ỗpgo V ^ d ml ^ theo bảng 6.15 chọn F = 0,016; +u ^ bảng 6.16 chọn go=56 -> YF =27,3 => Kpv = + Kp= 1,28.1.1,256 =1,608 *^FI 2.214121.1,608.0,578.3,78 = 100,3 MPa < [ơp]| 0,85.55,36.3,43.92,96 => ƠP 2=Ơ F | ^ F2 = 95,5 MPa < [ơp] Yp, => thoả điều kiện bền uốn 3.Kiểm nghiêm tải: Gpỉmax-Gpỉ ỰĨỤ ^ [^Fỉ]max T SVTH: PHẠM THẾ VĨNH Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY - GVHD: Đường kính vòng chia: d|= rc1"2' = 129,57 mm —> d2= 388,71 mm cos(3 - Đường kính đỉnh răng: dW| = d, = 129,57 mm , dw2= d =388,71 mm - Đường kính đỉnh răng: dai = di+2m = 137,57 mm d = 396,71 mm a2 - Đường kính đáy răng: dfi = d|-2,5m = 118,57 mm df2 = 378,71 mma - Góc profil gốc: a = 20° - Khoảng cách trục chia: a= 0,5(d|+d2) = 259,14 mm T,KHp(u + l) 695307.ŨÕ3~ = 90,15 mm dwl = Kd3 [CTkhớp Hệ sô" trùng ngang: £V H ]-u\j/ bd a = 1,667 418,8 3.0,848 Theo bảng 6.5 chọn Kd=77 - Chiều rộng vành răng: bw=v|/bdaw= 103,48 mm b, Các thông số ăn khớp: =77 - Kiểm bền bánh nghiêng: = Z„Z Z /2T|K (U + 1) < M H - Modul: mn=(0,01 0,02)aw= (2,587 5,174)—» chọn theo[ơh]tiêu chuẩn mn=4 Công thức kiểm nghiệm: b ud2v Sô" răng: ZM-=274MPa Pb = arctg(cosa =n15,5 z2) m z ,(u + l ) m n z ,(l + u ) n ^ m t (z , t+.tgP) 2cosỊ3 2aw 2cosPb _ cos < cos8 ° => cos 20 ° > mnZ|(* + u) > cos ° sin2a => 20 Z°H 30,4 chọn Z | = 31 —> z2= z u = + Với V|/bd= 0,53v|/ba(u+l) = 0,848 tra bảng 6.7 SVTH: SVTH: PHẠM PHẠM THẾ THẾ VĨNH VĨNH b wdwimn £ QE= 10002,96 N - Theo khả tải động ổ, ta có: Ctt = Q E ÌL L = 60.n.l0"6.Lh = 60.570.10‘6.9600 = 328,32 (triệu vòng quay) => c„ = 10002,96.^328,32 = 59,5 KN < c = 71,6 KN —» Như ổ chọn đảm bảo khả tải động b Kiểm nghiêm theo tải tĩnh: - Điều kiện : Qt < Co - Ta có hệ số : x0 = 0,5 ; Y = 0,22.cotga = 1,114 - Qt giá trị lớn hai giá trị sau : Q[ = X Fr + Y Fa = 0,5.9237,2 + 1,114.483,5 = 5157,2 N 0 ọ = Frl = 9237,2 N t2 « Co —> khả tải tĩnh thỏa Frl = 9372,6 N tải trọng tác dụng lên ổ: SVTH: PHẠM THẾ VĨNH 24 23 v r r0 Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: ^ =0,1 =í> X = 0,56 ; Y= 1,45 Ta thấy lực dọc trục nhỏ so với lực hướng tâm tải trọng lớn Co yêu cầu nâng cao độ cứng => chọn ổ đũa côn = 0,25 < e => X = ; Y = - Chọn ổVF, côn: cỡ trung với d = 55 mm, ký hiệu 7311 có a = 15,33°, c= 57,9 KN, - Co =46,1 KN Ta tính tải trọng tác dụng lên ổ: Kiểm nghiêm khả tái đỏng ổ: Qo = ( XVFr0 + YF )ktkđ = 13999,1 N a0 - Q, = ( XVFrl + YFal )ktkđ = 12184,4 N Lực dọc trục lực hướng tâm sinh : Fs = 0,83eFr -Ta thây rõ ràng ổ chịu lực lớn ta tính ổ theo Qo = 13999,1 N e =l,5.tga = 0,41 => Fs0= 2342 N ; Fsl = 3189,5 N -Tải trọng tương đương tác dụng : - Sơ đồ bô" trí ổ tải trọng: - Lực dọc trục tác dụng vào ổ thứ i : £Fai=Fsj±Fat => ZF = Fsl+Fat = 3189,5 + 1579,1 = 4768,6 N > F a0 s0 ZFal = F - Fal = 2342 - 1579,1 = 762,9 N < Fsl s0 Do ta lấy : F = 4768,6 N a0 Fal =3189,5 N -^r- = 0,69>e VF SVTH: PHẠM THẾ VĨNH 15 L i Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: ẺQ"-L, QE -, Í T ^ T ĩv IL, ',7ẼẼ* + [...]... 28 Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: MỤC LỤC Trang PHẦN I : CHỌN ĐỘNG cơ ĐIỆN VÀ TỈ số TRUYEN 1.1 Chọn động cơ điện 1.2 Phân phôi tỉ sô truyền PHẦN II : TÍNH TOÁN THIET KẾ CHI TIẾT MÁY 2.1 Thiết kế đai 2.2 Thiết kế bánh răng 2.3 Tính toán trục 2.4 Tính toán chọn ổ lăn 2.5 Thiết kế vỏ hộp 2 6 C á c 1 2 3 4 13 21 26 c TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trịnh Chất và Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập... 19351,3 N SVTH: PHẠM THẾ VĨNH => D() = 200mm Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY Rox = 4606,7 N R0y = 5141,9 N R,x = 9213,4 N Riy = u662,4 N SVTH: PHẠM THẾ VĨNH GVHD: Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY Ta tính được tải trọng tác dụng lên các ổ như sau: R()x = 6875,1 N Roy = 3 14,2 N R|X = 8464,1 N Riy = 4205,5 N + Trục 3: SVTH: PHẠM THẾ VĨNH GVHD: d30 d2| = d3i Đồ ĐồÁN ÁNTHIẾT THIẾTKÊ KÊMÁY MÁY d22 = d32 d23 = d33 GVHD: GVHD: M30 = 0 ;... 33 3 Tải trọng tác dụng lên các trục do các bộ truyền gây ra: a Trên truc 1: - Do bộ truyền đai gây ra: Frđ = 2874 N SVTH: PHẠM THẾ VĨNH Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: F 2 = 4606,7 N t F = 483,5 N r2 F = 1605,5 N a2 - Do bộ truyền bánh răng nghiêng gây ra: F = Tl= 10732,5 N dWI t3 2 Fr =Ft,-^-= 4194,8 N cosp 3 Fa3= F tgp = 3184,6 N t2 c Trên truc 3: - Do bộ truyền bánh răng nghiêng gây ra: Ft4= 10732,5 N... KHẢO 1 Trịnh Chất và Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập ĩ và II), Nhà xuất bản Giáo dục, tái bản năm 2003 2 Nguyễn Hữu lộc và Nhiều tác giả, Cơ sở thiết kế máy ( Tập I và II) , SVTH: PHẠM THẾ VĨNH 3U ĐÔ ÁN THIẾT KÊ MÁY SVTH: PHẠM THẾ VĨNH GVHD: ... 15 L i Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: ẺQ"-L, QE -, Í T ^ T 2 ĩv IL, ',7ẼẼ* + ... ÁN THIẾT KÊ MÁY GVHD: MỤC LỤC Trang PHẦN I : CHỌN ĐỘNG ĐIỆN VÀ TỈ số TRUYEN 1.1 Chọn động điện 1.2 Phân phôi tỉ sô truyền PHẦN II : TÍNH TOÁN THIET KẾ CHI TIẾT MÁY 2.1 Thiết kế đai 2.2 Thiết kế. .. 2.5 Thiết kế vỏ hộp C c 13 21 26 c TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí ( Tập ĩ II), Nhà xuất Giáo dục, tái năm 2003 Nguyễn Hữu lộc Nhiều tác giả, Cơ. .. ÁNÁN THIẾT THIẾT KÊ KÊ MÁY MÁY GVHD: GVHD: V|/ba=0,4 —> -> VỊ/bd = 1695307.1,03 „ p— ’ = 258,7Xác mmđịnh ứng suất cho phép tương tự bánh côn, ta thu Ye= — = 0,587 nh vòng lăn bánh nhỏ: kết quả: