Bản Thuyết Minh Đồ Án

GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY Lời nói đầu Mơn học chi tiết máy môn học sở giúp cho sinh viên chun ngành khí có cách nhìn tổng quan công nghiệp phát triển vũ bão Đây mơn học đóng vai trị quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư cán kỹ thuật, nguyên lý làm việc phương pháp tính tốn chi tiết phục vụ cho máy móc ngành cơng - nơng nghiêp, giao thơng vận tải,…… Thiết kế đồ án chi tiết máy kết hợp chặt chẽ lý thuyết thực nghiệm, từ sinh viên có hội tổng kết lại lý thuyết làm quen với công việc thiết kế Trong nhà máy xí nghiệp, cần vận chuyển vật liệu rời chủ yếu sử dụng máy vận chuyển gián đoạn, máy vận chuyển liên tục Khác với máy vận chuyển gián đoạn, thiết bị máy vận chuyển làm việc thời gian dài, việc vận chuyển có suất cao sử dụng rộng rãi vận chuyển vật liệu rời người ta sử dụng băng tải Băng tải thường sử dụng để vận chuyển loại vật liệu như: than đá, cát, sỏi, thóc… Băng tải thường cấu tạo ba phận chính: Động truyền lực mô men xoắn cho hộp giảm tốc tiếp đến băng tải Hộp giảm tốc thường dùng cho băng tải hôp giảm tốc bánh trụ cấp, hai cấp, bánh vít - trục vít, bánh - trục vít Để làm quen với việc đó, em giao Thiết kê hệ dẫn động băng tải (xích tải),với kiến thức học sau thời gian nghiên cứu với hướng dẫn tận tình thầy Văn Hữu Thịnh - cán giảng dạy thuộc môn chi tiết máy, đến đồ án em hoàn thành Tuy nhiên, bị hạn chế kinh nghiệm thực tế, nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo thầy môn để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy mơn tận tình giúp đỡ em, đặc biệt thầy hướng dẫn Tp Hồ Chí Minh, Tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực hiện: Phạm Tuấn Anh SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY Mục lục Trang Phần I : TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Phần II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Phần III : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 11 I : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH 11 II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM 21 Phần IV : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 29 A.TÍNH TỐN THIẾT KẾ THEN 52 B.TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ổ LĂN 60 Phần V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VỎ HỘP 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY PHẦN I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I Chọn động cơ: Công suất trục công tác:  Điều kiện làm việc với số liệu ban đầu: - Lực vịng tải xích: 2F = 3000 (N) - Vận tốc tải xích: V = 1,5 (m/s) - Số đĩa xích: Z = (răng) - Bước xích: p = 110 - Số năm làm việc: a = năm  Đặc điểm tải trọng: - Tải trọng đập nhẹ, quay chiều - Năm làm việc (y) 300 ngày, ngày ca, ca Sai số cho phép tỷ số truyền ∆u=(2÷3)% Tính tốn cơng suất hệ thống: Hiệu suất chung: η = ηđ.ηol4.ηBr3.ηnt Tra bảng 2.3 trang 19 ta có: ηđ = 0,96 : Hiệu suất truyền đại ηol = 0.995 : Hiệu suất cặp ổ lăn ηBr = 0,97 : Hiệu suất cặp bánh η = : Hiệu suất nối trục - Vậy η = 0,96.0,9954.0,973.1 = 0,86 Chọn động cơ: Ta có: công suất máy công tác: P = Công suất cần thiết cho động -Tải trọng tương đương = Ptd= = 4,25 (kW) Công suất cần thiết trục động cơ: SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY Pct = = 5,06(kW) Ta có Pct nên ta cần chọn động có cơng suất thỏa điều kiện Pđm > Pct - Thực tế có nhiều động thỏa điều kiện Dựa vào thông số cho mục đích giảm bớt kinh tế → Sự lựa chọn động loại 4A132S4Y3 (Tra bảng 1,3/235) Các thông số kỹ thuật: Công suất: P = 7,5(kW) Vận tốc quay: n=1455 (Vịng/phút) II Phân phối Tỉ số truyền: Ta có vận tốc trục công tác: = 72,73(v/p) Với Z = 9(răng) p= 110(mm) V = 1,5 (m/s) Tỷ số truyền chung: Mặt khác theo sơ đồ động ta có: U=Un.Uh.Unt U=Un.Uh=Uđ.Uh Uđ=Un : Tỷ số truyền hộp Uh: Tỷ số truyền hộp giảm tốc Unđ = 1:Tỷ số truyền nối trục Tra bảng 2.4 tỷ số truyền đại SGK trang 21, chọn Uđ=2,5 Mặt khác: Uh=Un.Uc Un: Tỷ số truyền cấp nhanh Uc: Tỷ số truyền cấp chậm Chọn Un=1,2Uc Nên Uh=1,2.Uc2→ Un= Kiểm tra Uk t= Uđ.Un.Uc = 2,5.3,1.2,58 = 19,99 → Hợp lý với yêu cầu sai số vè tỷ số truyền ∆u=(0,00-0,09) Tính cơng suất trục: Ta có Pct = 5,06 (kW) PI = Pct.ηđ.ηol = 5,93.0,96.0,995 = 4,83 (kW) PII = PI.ηbr.ηol =5,66.0,97.0,995 = 4,71 (kW) PIII = PII.ηnt ηbr.ηol = 5,46.1.0,97.0,995= 4,57(kW) SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh Mômen xoắn: Ti = Tđc = = ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY ; T1= (Vịng/phút) T2= (Vịng/phút) T3=.(Vịng/phút) Bảng phân phối tỷ số truyền: Trục Động I II III Thông số u uđ = 2,5 un = 3,1 uc = 2,58 n ( v/ph ) 1455 582 187,7 72,8 P ( Kw ) 5,06 4,83 4,71 4,57 Ti = ( N mm ) Phần II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG: THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI I Xác định thơng số truyền : Tính đường kính trục Từ điều kiện làm việc n = 1455 (v/ph) Pct = 5,06(kW) U = 2,5 - Chế độ làm việc ngày ca, ca SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUN LÍ CHI TIẾT MÁY Theo hình 4.1/trang 59 chọn loại đai tiết diện đai hình thang thường ký hiệu Ƃ với thơng số sau: Kích thước tiết diện: bt=14 b = 17 d1 (140÷280) mm h = 10,5 l (800÷6300)mm y0 = 4,0 Tính đường kính trục: Tra bảng 4.13/trang 59  Chọn d1 = 180 (mm) A =138 - Vận tốc đai : = (m/s) Thỏa điều kiện: v1 = 13,7(m/s) < vmax = 25 (m/s)  Tính đường kính d2: Theo 4.2/trang 53 d2 = d1.u./(1- ) Chọn ε = 0,02 hệ số trượt  d2 = Tra bảng 4.26/trang 67, chọn d2 = 450 mm Như vây tỷ số truyền thực tế: Như vây tỷ số truyền thực tế: Với ∆u = => ∆u = 2%% < 4% => Thỏa điều kiện giới hạn cho phép Khoảng cách trục a: Tỉ số truyền u=2,5 nên ta có a/d2=1  a=d2=450 (mm) a thỏa điều kiện theo công thức 4.14/trang 60: 0,55(d1+d2)+h ≤ a ≤ 2(d1+d2) 0,55(180+450)+10,5 ≤ a ≤ 2(180+450) 357 ≤ a ≤ 1260 Với a = 450 (mm)  Thỏa điều kiện 3.Tính chiều dài đai: SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUN LÍ CHI TIẾT MÁY Cơng thức 4.4/trang 54: = Tra bảng 4.13/trang 59, chọn chiều dài chuẩn l = 2000 mm  Kiểm nghiệm điều kiện tuổi thọ Cơng thức 4.15 trang 60 ta có : /s Với: i : Số lần đai v : Vận tốc đai l: 2000mm=2m chiều dài đai  Thỏa điều kiên  Tính xác khoảng cách a: Theo 4.6/trang 54 : Trong đó:* *  a= 4.Tính góc ơm : Điều kiện ≥ 1200 Theo 4.7 /trang 54: Vậy = 1490 > αmin = 1200  Thỏa điều kiện II.Xác định số đai z : Số đai z xác định theo 4.16/trang 60: Trong đó: * P1 = 5,93 kW công suất bánh dẫn * = 4,61 kW công suất cho phép (tra bảng 4.19/trang 62) SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY * kđ : hệ số tải trọng động (tra bảng 4.7/trang 55) Vì chế độ làm việc ngày ca nên lấy trị số bảng tăng thêm 0,1 kđ = 1,25 + 0,1=1,35 * = 0,92 hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm (tra bảng 4.15/trang 61 ) * Ta có : =2000(mm) Và =2240(mm) tra bảng 4.19/trang 62   = 0,95 hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai (tra bảng 4.16/ trang 61) * Với u =2,5  =1,135 hệ số kể đến ảnh hưởng tỷ số truyền (tra bảng 4.17) * =1 hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không điều tải trọng cho dây đai (tra bảng 4.18/trang 61) Nên => Chọn z = -Chiều rộng bánh đai: Theo 4.17 4.18 B = (z-1)t + 2e Các thông số: t = 19 h0 = 4,2 e = 12,5 H=16 => B = ( 2- ).19 + 2x12,5 = 44(mm) - Đường kính ngồi bánh đai: da = d + 2h0 • Đường kính ngồi bánh đai dẫn: da1 = d1 + 2h0 = 180 + 2x4,2=188,4 (mm) • Đường kính ngồi bánh đai bị dẫn: da2 = d2 + 2h0 = 450 + 2.4,2 = 458,4 (mm) III.Xác định lực căng ban đầu lực căng tác dụng lên trục : - Lực căng đai F0: Theo CT 4.19/trang 63 F0 = 780 Với * Fv = qm.v2 lực căng lực li tâm sinh (CT 4.20/trang 64) Với tiết diện đai loại Ƃ → tra bảng 4.22/trang 64 → qm = 0,178 kg/m => Fv = 0,178.(13,7)2 = 33,41 (N) SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang GVHD: Văn Hữu Thịnh Nên : ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY F0 = 780  Lực tác dụng lên trục Fr Theo CT 4.21/trang 64 Fr = 2F0.z.sin(α1/2) = 2.281,1.2.sin(1490/2) = 1084(N) Phần III TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH VÀ CẤP CHẬM  - Sử dụng với số liệu: P1 = 5,06 KW, n1 = 582 Vòng/phút, uh = un = 3,1 uc = 2,58 kW,n2 = 187,7 vòng/phút, T1 = 92875 T2 = 277800 Thời gian sử dụng 300 ngày, làm việc ca, ca giờ, năm làm việc năm Tổng thời gian sử dụng: 300.(2.8).5 = 24000(giờ) SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang 10 ... nghiên β: Đối với bánh thẳng =0: góc nghiêng răng, Từ 6.18/trang 99: aw = m(z1+z2)/2cos *z1:bánh bánh dẫn *z2:bánh bánh bị dẫn Số bánh nhỏ: (theo 6.19/ trang99) Chọn z1=34 Số rang bánh lớn: z2 = un.z1=... liệu bánh ăn khớp bảng 6.5/trang 96 SVTH: Phạm Tuấn Anh Trang 22 GVHD: Văn Hữu Thịnh ZH = Ở đây: ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY bảng 6.34/trang 105 * * tg : góc nghiêng hình trụ sở =cos tg bảng... Trong đó: ĐỒ ÁN NGUYÊN LÍ CHI TIẾT MÁY a * K (MPa1/3) = 49,5 : số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh loại tra bảng 6.5/trang 96 * u1 = un = 3,1 * T = 92875 (N.mm) * * = 500MPa = 0,4 tra bảng 6.6/trang