đồ án chi tiết máy bánh răng trụ răng nghiêng, với cấp nhanh và cấp trung gian là bánh răng trụ, răng nghiêng, cấp chậm là bánh răng trụ răng thẳng. Sử dụng bộ truyền động đai thang. Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các loại hộp giảm tốc, bản thuyết minh giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quá trình thiết kế hộp giảm tốc.
Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Chủ nhiệm môn: Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Ths LÊ VĂN AN Ths TRẦN TIẾN ĐẠT LÊ HỮU QUYẾT Lớp: TN13 MSSV: 1351070035 NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC– MÃ SỐ : [10-45-76-TN] THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng LỜI MỞ ĐẦU Đồ án môn học Chi tiết máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành khí nói chung chuyên ngành Máy động lực nói riêng Đồ án cung cấp cho sinh viên kiến thức nguyên lí, kết cấu chi tiết máy quy trình tính toán, thiết kế chi tiết máy Đồ án bao gồm nội dung thiết kế máy hệ thống dẫn động khí: tính toán thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy; vỏ, khung bệ máy; tính chọn chi tiết tiêu chuẩn; chọn cấp xác, dung sai lắp ghép; trình bày vẽ…Các tiêu chuẩn thiết kế, thuật ngữ ký hiệu sử dụng đồ án tuân theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) Khi thiết kế đồ án Chi tiết máy, tham khảo giáo trình Công nghệ chế tạo máy, Khoa học vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai lắp ghép, Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí…Ngày với phát triển mạnh công nghệ máy tính, có trợ giúp công cụ, phần mềm tính toán thiết kê trình bày vẽ Khi vào thiết kế thực tế, phải sử dụng tài liệu, sổ tay thiết kế kết hợp với kinh nghiệm thiết kế Đối với sinh viên ngành khí nói riêng, đồ án Chi tiết máy giúp cố kiến thức học nguyên lý máy, chi tiết máy…đồng thời hội để sinh viên tiếp cận thực tế với quy trình tính toán thiết kế chi tiết máy hệ dẫn động Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, đặc biệt thầy Trần Tiến Đạt hướng dẫn tận tình có xét quý báu nhiều đánh giá, nhận trình em thực đồ án Trong trình tính toán thiết kế sai sót khó tránh khỏi em mong nhận ý kiến đánh giá nhận xét thầy để đồ án hoàn thiện xác SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Lê Quý MSSV: 1351070034 Ngành đào tạo: Thiết Bị Năng Lượng Tàu Thủy Người hướng dẫn: Diệp Lâm Kha Tùng Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ: ĐỀ TÀI Đề số 01: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ CẤP Phương án số: Số liệu thiết kế: Công suất trục công tác Số vòng quay trục công Số năm làm việc (kW) tác (vg/ph) P=8,5 n=62 a=5 Chế độ làm việc: quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc 8h) T1 = T Chế độ tải: T2 = 0,8T ; t1 = 0,7tck ; t2 = 0,3tck ; YÊU CẦU • • A:Phần thuyết minh: Một thuyết minh tính toán hệ truyền động B:Phần vẽ: 1.Một vẽ lắp hộp giảm tốc khổ NỘI DUNG THUYẾT MINH Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính toán thiết kế chi tiết máy a Tính toán truyền hở (đai, xích bánh răng) b Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính toán thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng f Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác Chọn dung sai lắp ghép MỤC LỤC: PHẦN XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG Tính toán chọn động 1.1 Các thông số tính toán Hệ thống truyền động băng tải làm việc với thông số sau: Công suất trục công tác: 8,5 (kW) Số vòng quay trục công tác: (vg/ph) Thời gian phục vụ: L = (năm) Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ ( năm làm việc 300 ngày,1 ca làm việc ) Chế độ tải: 1.2 SVTH: Lê Quý T1 = T ; T2 = 0,8T t1 = 0,7tck ; ; t2 = 0,3tck Xác định công suất cần thiết động MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng Pct = Công suất cần thiết động điện tính theo công thức sau: Trong trường hợp tải trọng thay đổi theo bậc nên ta có: tình theo công thức sau: n Ptd = ∑P t i n ∑t i = ( 8,5) i Pt = Ptd × 0, 7tck + ( 8,5 × 0,8 ) × 0, 3tck = 8, 028(kW ) 0, 7tck + 0, 3tck η η = ηol4 ×ηkn ×ηbr2 ×η x Hiệu suất truyền động : Trong đó: η hiệu suất toàn hệ thống truyền động ηol ηkn ηbr ηx hiệu suất cặp ổ lăn: hiệu suất nối trục: ηol = 0,99 ηkn = hiệu suất cặp bánh răng: hiệu suất truyền xích: ηbr = 0,97 η x = 0,92 η = 0,8315 Thay số vào ta được: Pct = Công suất cần thiết động điện: SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Pt Ptd 8, 028 = = = 9, 65( kW ) η η 0,8315 Pt η Ptd Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng Chọn động điện Động chọn phải thõa mãn: 1.3 Pđc ≥ Pct nđb ≈ nsb Dựa vào bảng P1.3/ trang 236- sách “ Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí Pct = 9,65 tập 1” “Trịnh Chất – Lê Văn Uyển” với động 4A132M4Y3 có thông số kỹ thuật sau: Kiểu động 4A132M4Y3 Công suất (kW) 11 Số vòng quay (v/ph) 1458 0,87 kW, ta chọn η% Tmax Tdn TK Tdn 87,5 2,2 2,0 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền hệ thống dẫn động uc = ndc 1458 = = 23,5 nlv 62 Mà uchung= ux× uh Chọn Uh = 10 suy ra: ux = uchung / uh = 23,5/10= 2,35 Với: - nđc số vòng quay động - nct số vòng quay trục công tác - ux : tỉ số truyền xích - uh tỉ số truyền hộp giảm tốc Tra bảng 3.1(tr43) :”Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí,tập 1.Trịnh Chất” ta có: uh = 10 u1=3,83 ; u2 = 2,61; + u1: tỉ số truyền cặp bánh cấp nhanh số + u2: tỉ số truyền cặp bánh số SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng Lập bảng đặc tính truyền 3.1 Tính toán công suất trục hộp giảm tốc Công suất động công suất cần thiết: Pdc = Pct = 9, 65(kW ) Công suất trục 1: P1 = Pdc ×ηol ×ηkn = 9, 65 × 0,99 × = 9,55( kW ) Công suất trục 2: P2 = P1 ×ηol ×ηbr = 9,55 × 0,99 × 0,97 = 9,17( kW ) Công suất trục 3: P3 = P2 ×ηol ×ηbr = 9,17 × 0,99 × 0,97 = 8,8( kW ) Công suất trục công tác: Plv = P3 ×ηol ×η x = 8,8 × 0,99 × 0,92 = 8,02(kW ) 3.2 Tính số vòng quay trục Số vòng quay trục động cơ: ndc = 1458(v / ph) Số vòng quay trục 1: n1 = ndc = 1458 ( v / ph ) Số vòng quay trục 2: SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng n2 = n1 1458 = = 380,68 ( v / ph ) u1 3,83 Số vòng quay trục 3: n3 = n2 380,68 = = 145,9 ( v / ph ) u2 2, 61 Số vòng quay trục 4: n4 = n3 145,9 = = 62 ( v / ph ) u3 2,35 Số vòng quay trục công tác: nlv = 62(v / ph) 3.3 Tính moment xoắn trục Moment xoắn trục 1của hộp giảm tốc: T1 = 9,55 ×106 P1 9,55 = 9,55 ×106 × = 62553, ( Nmm ) n1 1458 Moment xoắn trục hộp giảm tốc: T2 = 9,55 ×106 P2 9,17 = 9,55 ×106 × = 230044,9 ( Nmm ) n2 380, 68 Moment xoắn trục hộp giảm tốc: SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy T3 = 9,55 ×106 GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng P3 8,8 = 9,55 ×106 × = 576010,97 ( Nmm ) n3 145,9 Moment xoắn trục băng tải: Tlv = 9,55 ×106 3.4 Plv 8, 02 = 9,55 ×106 × = 1235338, ( Nmm ) nlv 62 Bảng đặc tính Trục Thông số Công suất P, kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n, vòng/phút Động Trục Trục Trục 9,65 9,55 9,17 8,8 Moment xoắn T, Nmm 3,83 1458 1458 63208,2 62553, 2,61 380,68 145,9 230044,9 576010, 97 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY PHẦN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Các thông số kỹ thuật để thiết kế truyền đai thang - Công suất truyền: - Tỉ số truyền: SVTH: Lê Quý P1 = 14,88 udt = 2,19 kW MSSV: 1351070034 Trục công tác 8,02 2,35 62 1235338,7 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng - Số vòng quay bánh dẫn: - Moment xoắn: Các bước tính 2.1 Chọn đai n1 = 2930 T = 48499,66 (v/ph) Nmm toàn thiết kế truyền đai thang Theo đồ thị bảng 4.13[1] trang 59 tài liệu “ Tính toán thiết kế hệ dẫn đông khí” Trịnh Chất – Lê Văn Uyển P1 = 14,88 Với công suất truyền kW số vòng quay bánh dẫn (v/ph) ta chọn đai thang loại Б với thông số kỹ thuật sau: Kích thước tiết diện mm Ký hiệu bt b H y0 Diện tích tiết diện A(mm2) Б 14 17 10,5 4,0 138 2.2 2.2.1 Xác định thông số truyền Chọn đường kính bánh đai nhỏ (bánh dẫn) Đường kính bánh đai nhỏ: Theo tiêu chuẩn ta chọn: 2.2.2 Đường kính bánh đai nhỏ d1 mm 140-280 d1 = 1,2d = 1,2 × 140 = 168mm d1 = 160mm Vận tốc đai Vận tốc đai tính theo công thức sau: v1 = 2.2.3 π d1n1 π × 160 × 2930 = = 24,53m / s 60000 60000 Đường kính bánh đai lớn (bánh bị dẫn) SVTH: Lê Quý MSSV: 1351070034 10 n1 = 2930 Chiều dài giới hạn l mm 800-6300 Đồ án Thiết kế Chi Tiết Máy GVHD: Diệp Lâm Kha Tùng Vì Nên Q0: Tải trọng động Trong đó: L – tuổi thọ tính triệu vòng quay m – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, với ổ bi m = Vì Nên