ĐỒ án CHI TIẾT máy THEO HƯỚNG TIN học hóa

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY MẪU ĐỀ BÀI Cho Sơ đồ hệ dẫn động xích tải, hộp giảm tốc cấp bánh côn, trụ phân đôi cấp chậm v Trôc I Trôc III Trôc II F Trôc IV T Kbd=1.5 T1 v F 3s Hình Sơ đồ động hệ dẫn động Hình Đồ thị đặc tính tải trọng 1- Động điện 2- Phanh 3- Hộp giảm tốc 4- Đĩa xích chủ động 5- Khớp nối Lực kéo (lực vòng) xích tải: F=4.5KN Vận tốc xích tải: V=30m/phút Số xích tải dẫn: z=21 Bước xích tải: p=65mm Thời gian phục vụ năm: năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc t PHẦN TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY ( 20.0 điểm ) 1.1 Tính toán công suất cần thiết trục, chọn động điện, phân phối tỉ số truyền, tính số vòng quay trục, tính mô men xoắn trục, lập bảng thông số kỹ thuật 1.2 Thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc Yêu cầu: - Tính toán truyền phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO 6336:1996 Vật liệu 42CrV6 có  σ Hlim  =720MPA ,  σ Flim  =530MPA - Các hệ số: SH =1.2 , K HL  1.0 , K A  1.2 , K HV  1.0 , K Hα =1.0 , K Hβ =1.0 - Tính toán thông số hình học truyền bánh côn bánh trụ, xác định lực vòng, lực hướng kính, lực dọc trục tác dụng lên truyền - Đưa kết tính toán mô hình cặp bánh vào thuyết minh 1.3 Thiết kế trục chọn then Yêu cầu: - Vật liệu trục Stell,   =30 MPA , Sy =300 MPA hệ số Poisson µ=0.3 - Đưa kết tính toán vào thuyết minh 1.4 Chọn ổ lăn Yêu cầu: - Chọn ổ lăn cho trục hộp giảm tốc Autodesk Inventor theo tiêu chuẩn - Đưa kết tính toán vào thuyết minh PHẦN MÔ HÌNH HÓA HÌNH HỌC ( 15.0 điểm ) 2.1 Mô hình hóa truyền 2.2 Mô hình hóa cụm trục gồm (trục, then, ổ lăn) 2.3 Mô hình hóa cụm trục gồm (trục, then, bánh răng, ổ lăn) 2.4 Mô hình hóa toàn cụm trục I, II, III, IV gồm (trục, then, bánh răng, ổ lăn) 2.5 Dựng vẽ lắp toàn hộp 2.6 Dựng vẽ chế tạo chi tiết bánh răng, chi tiết trục NỘI DUNG THUYẾT MINH PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 1.1 Tính toán công suất cần thiết trục, chọn động điện, phân phối tỉ số truyền, tính số vòng quay trục, tính mô men xoắn trục, lập bảng thông số kỹ thuật Tính công suất cần thiết trục - Tính công suất làm việc trục công tác = = 4,5 ( ) 1000 - Tính công suất cần thiết động = ᶯ ᶯ ᶯ = 5,4 ( ) Trong đó: ᶯ = 0,99 ᶯ =1 ᶯ = 0,97 ᶯ = 0,97 - Chọn : nđb= 1450(vg/ph) Bảng Chọn động Vận tốc Kiểu động Công quay, ᶯ% suất kW Vg/ph 4A112M4Y3 5,5 1425 0,85 85,5 Phân phối tỷ số truyền - Số vòng quay trục công tác: 60000 = = 21,978 ( ) -Tỷ số truyền toàn hệ thống: = Chọn : = 6, = 3,975; Tính số vòng quay n1= nđc/1= 1425 ( vg/ph) n2= n1/u1= 237,5 (vg/ph) n3= n2/u2= 59,748 (vg/ph) đ = 64,837 = 2,719 2,2 n4= n3/u3= 21,978 (vg/ph) Tính mômen xoắn T1= 9550000.P1/n1= 35821,03 (N.mm) T2= 9550000.P2/n2= 206393,63 ( N.mm) T3= 9550000.P3/n3= 764208,89 (N.mm) T4= 9550000.P4/n4=1995066,27 (N.mm) Bảng Đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động 1.2 Thiết kế truyền hộp giảm tốc Thiết kế truyền bánh côn ] = 720 (MPa) , [σ ] = 530 (MPa) - Chọn vật liệu: 42CrV6 có: [σ Số liệu biết trước: Công suất P = 5,35 (kW) Tỉ số truyền u = Số vòng quay n = 1425 (vg/ph) Các hệ số KA = 1,2; KHV = 1; KHβ = 1,0; KHα = nhập Autodesk Inventor - Tuổi thọ truyền: Lh = L.Knăm.Kn = 7.300.8 = 16800 [σ]H = với KHL = => [σ]H = , = 600 MPa - Chiều dài côn ngoài: = +1 (1 − ) .[ ] - Đường kính vòng chia: = +1 - Số Z1= 28,8 Chọn Z1= 29 - Số Z2= u1.Z1= 174 = 44,5 ( ) = 135,5 ( ) - Đường kính trung bình: = ( − 0,5 ) = 38,93 ( ) - Modul trung bình: = = 1,34 - Module vòng ngoài: = - Bề rộng bánh răng: = − 0,5 = 33,8 ( ) =2 ℎọ = 34 ( Hình 1.1 Các thông số tab Design ) Hình 1.2 Các thông số tab Calculation Hình 1.3 Các thông số tab Factors Hình 1.4 Thông số tab dimensions bánh bị động Hình 1.5 Thông số tab dimension bánh chủ động Bảng Các thông số truyền bánh côn TT Bánh chủ động Bánh bị động Giá Trị Giá Trị Thép 42CrV6 Thép 42CrV6 Tên gọi Vật liệu Module m 2mm 2mm Số z 29 174 Đường kính vòng đỉnh mặt côn lớn dae 61,946mm 348,658mm Đường kính vòng chia mặt côn lớn de 58mm 348mm Đường kính vòng chân mặt côn lớn dfe 53,265mm 347,211mm Đường kính vòng chia mặt trung bình dm 52,41mm 314,463mm Đường kính vòng đỉnh mặt côn nhỏ dai 50,006mm 281,456mm Góc nghiêng β 00 00 10 Góc khớp α 200 200 11 Góc côn chia 10.1190 10.1190 10 Hình 3.74 Biểu đồ ứng suất tiếp lực cắt gây mặt phẳng XZ Hình 3.75 Biểu đồ ứng suất xoắn 63 Hình 3.76 Biểu đồ ứng suất pháp lực dọc gây lên Hình 3.77 Biểu đồ tổng ứng suất 64 Hình 3.78 Biểu đồ đường kính lý tưởng - Chọn then trục (2 then) 65 Hình 3.79 Chọn loại then Hình 3.80 Kiểm nghiệm bền cho then 1.4 Chọn ổ lăn Chọn ổ lăn trục Hình 3.81 Chọn loại ổ lăn 66 Hình 3.82 Kiểm nghiệm bền Chọn ổ lăn trục Hình 3.81 Chọn loại ổ lăn 67 Hình 3.84 Kiểm nghiệm bền Chọn ổ lăn trục Hình 3.85 Chọn loại ổ lăn 68 Hình 3.86 Kiểm nghiệm bền Chọn ổ lăn trục Hình 3.87 Chọn loại ổ lăn 69 Hình 3.88 Kiểm nghiệm bền 70 PHẦN MÔ HÌNH HÓA 2.1 Mô hình hóa cặp bánh răng: Cặp bánh 1-2 Cặp bánh 3-4 Cặp bánh 5-6 (2 cặp) 71 2.2 Mô hình hóa cụm trục( trục, ổ lăn , then) Cụm trục I Cụm trục II 72 Cụm trục III Cụm trục IV 73 2.3 Mô hình hóa cụm trục( trục, ổ lăn , then, bánh răng) Cụm trục I Cụm trục II 74 Cụm trục III Cụm trục IV 75 2.4 Mô hình hóa toàn cụm trục I, II, III, IV gồm (trục, then, bánh răng, ổ lăn) 2.5 Dựng vẽ phác thảo 2D toàn hộp (SV thực tay) 76 PHẦN 3: LÝ THUYẾT VỀ CHI TIẾT MÁY VÀ ÁP DỤNG KHAI THÁC PHẦN MỀM Khi cặp bánh ăn khớp trị số lực tác dụng lên biến đổi nào? Trị số lực biến đổi theo hàm điều hòa với chu trình mạch động Giá trị nhỏ chúng (khi đôi đối tiếp không ăn khớp) có giá trị lớn tính Khi thiết kế chi tiết Trục cho hộp giảm tốc công cụ Design Trên phần mềm Autodes Inventor theo tiêu chuẩn ISO, chi tiết Trục có phương khác (theo sơ đồ hệ dẫn động cho trước), xác định dấu lực mô men bánh gây xác định nào? - Quy ước hệ trục tọa độ: Theo tiêu chuẩn ISO áp dụng quy tắc bàn tay trái: truc Ylấy theo ngón Chỏ, trục Z lấy theo ngón Cái hướng theo phương đường tâm trục - Lực Fa chiều với Z lấy dấu (+) ngược lại - Lực Ft chiều với X lấy dấu (+) ngược lại - Lực Fr chiều với Y lấy dấu (–) ngược lại - Mô men xoắn T:Nhìn ngược theo chiều trục Z thấy ký hiệu có chiều chiều kim đồng hồ lấy dấu (+) ngược lại - Mô men uốnMy (do Fa gây lên): Nhìn ngược theo chiều trục X thấy ký hiệu có chiều chiều kim đồng hồ lấy dấu (+) ngược lại 77 [...]... dụng lên trục tại vị trí lắp bánh răng 26 Hình 3.8 Biểu đồ lực cắt trên mặt YZ Hình 3.9 Biểu đồ lực cắt trên mặt XZ 27 Hình 3.9 Biểu đồ mô men uốn trên mặt YZ Hình 3.10 Biểu đồ mô men uốn trên mặt XZ 28 Hình 3.11 Biểu đồ ứng suất uốn trên mặt YZ Hình 3.12 Biểu đồ ứng suất uốn trên mặt XZ 29 Hình 3.13 Biểu đồ ứng suất tiếp do lực cắt gây ra trên mặt phẳng YZ Hình 3.14 Biểu đồ ứng suất tiếp do lực cắt... Số răng z2 106 5 Đường kính vòng chia d1 135 6 Đường kính vòng chia d2 366 7 Chi u rộng vành răng b1 56 8 Chi u rộng vành răng b2 54 9 Lực hướng tâm Fr 2059,719 N 10 Lực dọc trục Fa 0N 11 Góc nghiêng β 0 12 Lực tiếp tuyến Ft 5659,032 N 13 Vận tốc quay 0,422 22 Hình 2.18 Mô hình 3D cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm phân đôi 1.3 Thiết kế các trục và chọn then 1 Sơ đồ lực tác dụng lên các trục Hình... răng nghiêng bị động Hình 1.11.Thông số bánh răng nghiêng chủ động 15 Bảng 4 Các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng STT Thông số Kết quả 1 Chọn vật liệu Thép 42CrV6 2 Module m 3mm 3 Số răng z1 33 4 Số răng z2 131 5 Đường kính vòng chia d1 100,6mm1 6 Đường kính vòng chia d2 399,39mm 7 Chi u rộng vành răng b1 57mm 8 Chi u rộng vành răng b2 55mm 9 Lực hướng tâm Fr 1516,655 N 10 Lực dọc trục... 3.15 Biểu đồ ứng suất xoắn Hình 3.16 Biểu đồ ứng suất pháp do lực dọc gây lên 31 Hình 3.17 Biểu đồ tổng ứng suất Hình 3.18 Biểu đồ đường kính lý tưởng - Chọn then trục 1 32 Hình 3.19 Chọn loại then Hình 3.20 Kiểm nghiệm bền cho then 33 3 Trục 2 và chọn then - Sơ đồ lực tác dụng lên truc II: Hình 3.21 - Trị số các lực tác dụng lên truc II: Lực tác dụng lên trục do bánh răng côn bị động Lực hướng tâm... của bánh răng côn 13 Hệ số dịch chỉnh x 0 0 14 Chi u rộng vành răng bw(mm) 34 34 15 Lực vòng Ft(N) 1419,259 1419,259 16 Lực pháp tuyến Fn(N) 1510,344 1510,344 17 Vận tốc vòng v(m/p) 3,91 3,91 Hình 1.6 Mô hình bánh răng côn 2 Thiết kế bánh răng trụ răng nghiêng: Số liệu cho trước: + Công suất P = 5,13 (KW) + Tỉ số truyền u = 3,975 + Số vòng quay n = 237,5 (vg/ph) - Tính sơ bộ khoảng cách trục với bánh... Chọn m= 3 - Số răng bánh chủ động: 2 cos = = 32,99 ℎọ = 33 ( + 1) - Số răng bánh bị động: Z2= Z1.u1=131,1Chọn Z2= 131 - Tính lại góc nghiêng ( + ) cos = = 0,984 2 = 10,263 - Chi u dày bề răng : ), = = 57 ( = 55 ( Hình 1.7.Thông số thống kê trong tab Design 12 ) ) Hình 1.8.Thông số thống kê trong tab Calculation 13 Hình 1.9.Thông số thống kê trong tab factors 14 Hình 1.10.Thông số bánh răng nghiêng bị... 1,251m/s 16 Hình 1.12 Mô hình 3D cặp bánh răng nghiêng 3 Thiết kế bánh răng trụ răng thẳng trong hộp giảm tốc Số liệu cho trước + Công suất P = 4,78 (kW) + Tỉ số truyền u = 2,719 + Số vòng quay n = 59,748 (vg/ph) - Tính sơ bộ khoảng cách trục: = ( + 1) [ ] = 213 ( - Chọn aw= 250 (mm) Chọn m=3 - Số răng bánh chủ động: = 2 = 44,8 ( + 1) Chọn Z1= 45 - Số răng bánh bị động: Z2= u3.Z1= 122,3 Chọn Z2=... 122 - Tính lại khoảng cách trục 17 ) = ( + 2 ) = 250,5 - Chi u dày bề răng : = = 56 ( ); bw2 = 51 (mm) Hình 2.13 Thông số trong tab design 18 Hình 2.14.Thông số trong tab factors 19 Hình 2.15 Thông số trong tab calcution 20 Hình 2.16.Thông số bánh răng thẳng chủ động Hình 2.17 Thông số bánh răng thẳng bị động Bảng 4 Các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 21 STT Thông số Kết quả 1 Chọn vật... răng trụ răng thẳng cấp chậm phân đôi 1.3 Thiết kế các trục và chọn then 1 Sơ đồ lực tác dụng lên các trục Hình 3.1 2 Trục 1 và chọn then - Sơ đồ lực tác dụng lên truc I: 23 Hình 3.2 - Trị số các lực tác dụng lên truc I: Vị trí lắp bánh răng côn chủ động Lực hướng tâm Fr1 =509,54N Lực vòng Ft = -1419,259N Lực dọc trục Fa1 = -84,923N Mô men xoắn T1 = -35821,03N.mm Mô men uốn: My= Fa1.dm/2= 4450,81N.mm... các lực tác dụng lên truc II: Lực tác dụng lên trục do bánh răng côn bị động Lực hướng tâm Fr2= 84,923N Lực tiếp tuyến Ft=1419,259 N Lực dọc trục Fa2=509,54N Lực tác dụng lên trục do bánh răng trụ răng nghiêng chủ động Lực hướng tâm Fr= -1725,849N Lực tiếp tuyến Ft=4655,507N Lực dọc trục Fa= -900,083N Mô men xoắn trên trục: T2= 206393,63 (N.mm) Mô men My= - 80115,7(N.mm) Mô men xoắn trên trục: T2= -206393,63 ... 2.5 Dựng vẽ lắp toàn hộp 2.6 Dựng vẽ chế tạo chi tiết bánh răng, chi tiết trục NỘI DUNG THUYẾT MINH PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY 1.1 Tính toán công suất cần thiết trục, chọn động điện,... , K Hβ =1.0 - Tính toán thông số hình học truyền bánh côn bánh trụ, xác định lực vòng, lực hướng kính, lực dọc trục tác dụng lên truyền - Đưa kết tính toán mô hình cặp bánh vào thuyết minh 1.3... hình hóa truyền 2.2 Mô hình hóa cụm trục gồm (trục, then, ổ lăn) 2.3 Mô hình hóa cụm trục gồm (trục, then, bánh răng, ổ lăn) 2.4 Mô hình hóa toàn cụm trục I, II, III, IV gồm (trục, then, bánh