B CÔNG THỘ ƯƠNG
TRƯỜNG Đ I H C CÔNG NGHI P TH C PH M TP.HCMẠ Ọ Ệ Ự Ẩ
KHOA CÔNG NGH C KHÍỆ Ơ
TÍNH TOÁN & THI T K H P GI M T C Ế Ế Ộ Ả Ố
Đ NG TR C HAI C P Ồ Ụ Ấ
GVHD: Nguy n Minh Huyễ
SVTH: Nguy n Th Dânễ ế
MSSV: 2003130078
L P:Ớ 04DHCK2 NĂM H C: Ọ 20152016
TP. H CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2015Ồ
Trang 2CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH T IẠ
TRƯỜNG Đ I H C CÔNG NGHI P TH C PH M TP.HCMẠ Ọ Ệ Ự Ẩ
Cán b hộ ướng d n 1:ẫ
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)ọ ọ ọ ị ữ Cán b hộ ướng d n 2:ẫ
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)ọ ọ ọ ị ữ Cán b hộ ướng d n 3:ẫ
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)ọ ọ ọ ị ữ Cán b ch m nh n xét 1 :ộ ấ ậ
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)ọ ọ ọ ị ữ Cán b ch m nh n xét 2 :ộ ấ ậ
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)ọ ọ ọ ị ữ Cán b ch m nh n xét 3 :ộ ấ ậ
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)ọ ọ ọ ị ữ
Th c t p t t nghi p đự ậ ố ệ ược b o v t i H I Đ NG CH M B O V TH C ả ệ ạ Ộ Ồ Ấ Ả Ệ Ự
T P T T NGHI P, TRẬ Ố Ệ ƯỜNG Đ I H C CÔNG NGHI P TH C PH M TP.HCMẠ Ọ Ệ Ự Ẩ
Ngày . . . tháng . . . . năm . . .
Trang 4L I C M N Ờ Ả Ơ
Không có s thành công nào mà không g n li n v i nh ng s h tr , giúp đự ắ ề ớ ữ ự ỗ ợ ỡ
dù ít hay nhi u, dù tr c ti p hay gián ti p c a ngề ự ế ế ủ ười khác. Trong su t th i gianố ờ
t khi b t đ u h c t p gi ng đừ ắ ầ ọ ậ ở ả ường đ i h c đ n nay, em đã nh n đạ ọ ế ậ ược r tấ nhi u s quan tâm, giúp đ c a quý Th y Cô, gia đình và b n bè. ề ự ỡ ủ ầ ạ
V i lòng bi t n sâu s c nh t, em xin g i đ n quý Th y Cô Khoa Côngớ ế ơ ắ ấ ử ế ầ ở Ngh C Khí – Trệ ơ ường Đ i H c Công Nghi p Th c Ph m TP.HCM đã cùng v iạ ọ ệ ự ẩ ớ tri th c và tâm huy t c a mình đ truy n đ t v n ki n th c quý báu cho chúng emứ ế ủ ể ề ạ ố ế ứ trong su t th i gian h c t p t i trố ờ ọ ậ ạ ường. Và đ c bi t, trong h c k này, Khoa đã tặ ệ ọ ỳ ổ
ch c cho chúng em đứ ược ti p c n v i môn h c mà theo em là r t h u ích đ i v iế ậ ớ ọ ấ ữ ố ớ sinh viên ngành Ch T o Máy chúng em. Đó là môn h c "Đ Án Chi Ti t Máy”.ế ạ ọ ồ ế
Em xin chân thành c m n th y Nguy n Minh Huy đã t n tâm hả ơ ầ ễ ậ ướng d nẫ
em trong quá trình làm đ án. N u không có nh ng l i hồ ế ữ ờ ướng d n, d y b o c aẫ ạ ả ủ
th y thì em nghĩ bài thu ho ch này c a em r t khó có th hoàn thi n đầ ạ ủ ấ ể ệ ược. M t l nộ ầ
n a, em xin chân thành c m n th y.ữ ả ơ ầ
Đ án đồ ược th c hi n trong kho ng th i gian ng n. Và đây ch là nh ngự ệ ả ờ ắ ỉ ữ
bước đ u đi vào th c t , tìm hi u v lĩnh v c c khí ch t o, ki n th c c a emầ ự ế ể ề ự ơ ế ạ ế ứ ủ còn h n ch và còn nhi u b ng Do v y, không tránh kh i nh ng thi u, emạ ế ề ỡ ỡ ậ ỏ ữ ế mong nh n đậ ược nh ng ý ki n đóng góp quý báu c a quý Th y Cô và các b n h cữ ế ủ ầ ạ ọ cùng l p đ ki n th c c a em trong lĩnh v c này đớ ể ế ứ ủ ự ược hoàn thi n h n.ệ ơ
Trang 5Nh n xét c a GVHDậ ủ
M C L C Ụ Ụ
Trang 6P = 27,5 (kW)
n = 75 (vg/ph)
Th i gian làm vi c Lờ ệ h=16000h, làm vi c 3 ca.ệ
CHƯƠNG 1: CH N Đ NG C VÀ PHÂN PH I T S TRUY NỌ Ộ Ơ Ố Ỉ Ố Ề
1.1 Xác đ nh công su t đ ng cị ấ ộ ơ
Theo công th c (2.8), trang 19,[1], công su t trên tr c đ ng c đi n đứ ấ ụ ộ ơ ệ ược xác đ nh ị
nh sau:ư
Trong đó:
: công su t c n thi t trên tr c đ ng c (kW)ấ ầ ế ụ ộ ơ
: c ng su t tính toán trên tr c máy công tác (kW)ố ấ ụ
: hi u su t truy n đ ngệ ấ ề ộ
Tính hi u su t: đệ ấ ược tính theo công th c:ứ
Trang 7V i:ớ
: hi u su t c a b truy n đai : 0,95ệ ấ ủ ộ ề
:hi u su t bánh răng: 0,97ệ ấ
:hi u su t m t c p lăn: 0,99ệ ấ ộ ặ ổ
Tính công su t tính toán:ấ
= 23,85 (kW)
Công su t c n thi t c a đ ng c :ấ ầ ế ủ ộ ơ
1.1.1 Xác đ nh s b s vòng quay đ ng c :ị ơ ộ ố ộ ơ
T s truy n toàn b uỉ ố ề ộ t c a h th ng d n đ ng đủ ệ ố ẫ ộ ược tính theo công th cứ
ut= uh. ud
Theo b ng 2.4 trang 21 [1], ta ch n các thông s nh sau:ả ọ ố ư
usbh: t s truy n s b h p gi m t c 2 c p; uỉ ố ề ơ ộ ộ ả ố ấ h= 12 (ch n t 8÷40)ọ ừ
usbd: t s truy n s b đai ; uỉ ố ề ơ ộ d = 3,15 (ch n t 2÷5)ọ ừ
S vòng quay c a tr c máy công tác (tr c tang quay): nố ủ ụ ụ lv= 75 vg/ph
S vòng quay s b c a đ ng c :ố ơ ộ ủ ộ ơ
vg/ph 1.1.2 Ch n đ ng c theo đi u ki n:ọ ộ ơ ề ệ
Ch n đ ng c tho m n các đi u ki n sau:ọ ộ ơ ả ả ề ệ
Tra b ng P1.3 trang 235 [1], ta ch n đ ng c : ả ọ ộ ơ 4A180M2Y3
Đ ng c có các thông s k thu t sau:ộ ơ ố ỹ ậ
Pdc = 30 kW
ndb = 2943 vg/ph (v i t n s dòng đi n t i Vi t Nam: 50Hz)ớ ầ ố ệ ạ ệ
H s công su t ệ ố ấ
Trang 81.2 Phân ph i t s truy nố ỉ ố ề
Theo công th c 3.23 [1], trang 48 ta có công th c tính t s truy n toàn b h :ứ ứ ỉ ố ề ộ ệ
Phân uh cho các c p bánh răng trong h p gi m t c: uặ ộ ả ố h =12
Tính s b uơ ộ d (t s truy n c a b truy n đai)ỉ ố ề ủ ộ ề :
Tính l i uạ d theo u1 và u2:
Ki m nghi m uể ệ d:
Nên sai l ch t s truy n c a b truy n đai không đáng k ệ ỉ ố ề ủ ộ ề ể
1.3 L p b ng thông s k thu tậ ả ố ỹ ậ
1.3.1 Phân ph i công su t trên các tr c:ố ấ ụ
(kW)
(kW)
(kW)
(kW)
1.3.2 Tính s vòng quay trên các tr cố ụ
vg/ph
vg/ph
vg/ph
1.3.3 Tính momen xo n trên các tr c:ắ ụ
(Nmm)
(Nmm)
(Nmm)
(Nmm)
Trang 9B ng 1.1: ả Thông s kĩ thu tố ậ
Tr cụ Thông số
T s truy n ỷ ố ề
S vòng quay n ố
Momen xo n T ắ
(Nmm) 103839,6194 335419,0207 1114056,897 3723099,333
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THI T K CÁC B TRUY NẾ Ế Ộ Ề
2.1.1 Ch n lo i đai và ti t di n đai :ọ ạ ế ệ
Do đi u ki n làm vi c, các thông s nh công su t, v n t c, môi trề ệ ệ ố ư ấ ậ ố ường làm
vi c, kh năng kéo và tu i th khi làm vi c, tính ph bi n, mà ta có th ch nệ ả ổ ọ ệ ổ ế ể ọ các lo i đai nh đai d t, đai thang, đai răng, v i các thông s đã cho ta l a ch nạ ư ẹ ớ ố ự ọ đai thang
Ta có các thông s : ố
P = 30 kW
n = 2943 vòng/phút
u = 3,26
Trang 10Hình 2.1. Ch n ti t di n đai hình thangọ ế ệ Theo hình 3,ta ch n đai thang lo i Theo b ng 4.13 trang 59 [1] cho đaiọ ạ Ƃ ả
lo i v i:ạ Ƃ ớ
- bt = 14 mm
- b = 17 mm
- h = 10,5 mm
- y0 = 4 mm
- A = 138mm2
- d1= 140÷280mm
2.1.2 Xác đ nh các thông s c a b truy n :ị ố ủ ộ ề
2.3.1.2.2 Đường kính bánh đai nh :ỏ
Theo b ng 4.13[1] trang 59, ta ch n dả ọ 1=160 mm
2.3.1.2.3 V n t c đai nh :ậ ố ỏ
Vì v1 < 25 m/s nên ta ch n đai là đai thang thọ ường
2.3.1.2.4 Đường kính bánh đai l n : ớ
- Gi s ta ch n h s trả ử ọ ệ ố ượ = 0,02t :
- Theo công th c 4.2[1] trang 53, ta có :ứ
d2 = u.d1(1 ) = 3,26.160/(10,02) = 532,24 mm
Trang 11- Theo tiêu chu n b ng 4.21 [1] trang 63 ta ch n :ẩ ả ọ
d2 = 500 mm
- T sỉ ố truy n th c t :ề ự ế
Sai l ch v i giá tr ban đ u 2,2 %.ệ ớ ị ầ
2.3.1.2.5 Kho ng cách tr c s b :ả ụ ơ ộ
Theo công th c 4.14 [1] trang 60, ta có :ứ
Khi u = 3,26 Theo b ng 4.14 [1] trang 60, ta có th ch n s b a =ả ể ọ ơ ộ d2 = 500mm khi u = 3
2.3.1.2.6 Chi u dài tính toán c a đai :ề ủ
Theo công th c 4.4[1] trang 54, ta có :ứ
Theo b ng 4.13[1] trang 59, ta ch n đai có chi u dài L= 2240 mm = 2,24 m.ả ọ ề 2.3.1.2.7 S vòng ch y c a đai trong m t giây :ố ạ ủ ộ
ta ch n đai có chi u dài L= 2500 mm = 2,5 m.ọ ề
Khi đó đi u ki n đề ệ ược thoả
2.3.1.2.8 Tính chính xác kho ng cách tr c :ả ụ
- Theo công th c 4.6[1] trang 54, ta có :ứ
Trong đó :
- Do đó :
- Ta th y giá tr a th a mãn trong kho ng cho phép.ấ ị ỏ ả
V y ta l y chi u dài đai : L = 2500mmậ ấ ề
Theo b ng 4.13[1] trang 59, ta l y : a = 710mmả ấ
2.3.1.2.9 Góc ôm bánh đai nh :ỏ
Theo công th c 4.7[1] trang 53, ta có :ứ
Trang 12
nên ch n đai v i cao suọ ả
2.3.1.2.10 Xác đ nh s dây đai :ị ố
Theo công th c 4.16[1] trang 60, ta có :ứ Trong đó :
- Công su t trên bánh ch đ ng: P = 30 kWấ ủ ộ [Po] : công su t cho phép, tra b ng 4.20 [1] trang 62, ta ch n :ấ ả ọ [P0] = 5,93
- H s xét đ n nh hệ ố ế ả ưởng góc ôm : Tra b ng 4.15 [1]ả trang 61, ta l y : Cấ α = 0,92
- H s xét đ n nh hệ ố ế ả ưởng t s truy n :Tra b ngỉ ố ề ả 4.17[1] trang 61, ta l y : Cấ u=1,14
- H s xét đ n nh hệ ố ế ả ưởng chi u dài đai :Tra b ngề ả 4.16 [1] trang 61, ta l y : Cấ l = 1,0
- H s xét đ n nh hệ ố ế ả ưởng s dây đai, ch n s b :ố ọ ơ ộ
Cz = 1
- H s t i đ ng Kệ ố ả ộ đ, tra b ng 4.7[1] trang 55, ta ch nả ọ
Kđ = 1,0
Do đó :
V y ta ch n : z = 5ậ ọ 2.3.1.2.11 Chi u r ng bánh đai B :ề ộ
Tra b ng 4.21[1] trang 63, ta có :ả
t = 19; e = 12,5; ho = 4,2;
Theo công th c 4.17[1] trang 63, ta có :ứ
B = (z 1) t + 2e = (5 1)19 + 2.12,5 = 101 mm 2.3.1.2.12 Đường kính ngoài c a bánh đai :ủ
da1 = d + 2h0 = 160 + 2.4,2 = 168,4mm
da2 = d + 2h0 = 500+ 2.4,2 = 508,4 mm 2.1.3 L c căng đai ban đ u và l c tác d ng lên tr c :ự ầ ự ụ ụ
Trang 132.3.1.3.1 L c căng đai ban đ u :ự ầ
Theo công th c 4.19[1] trang 63, ta có ;ứ 2.3.1.3.2 Tính l c li tâm :ự
Theo công th c 4.20[1] trang 63,ta có :ứ
Trong đó :
- qm : kh i lố ượng 1 mét chi u dài đai, tra b ng 4.22[1] trang 63 taề ả
có : qm = 0,178
- v = 24,65 m/s
Suy ra :
V y :ậ
2.3.1.3.3 L c tác d ng lên tr c : ự ụ ụ
Theo công th c 4.21[1] trang 63, ta có :ứ
2.1.4 Thông s c a b truy n đai :ố ủ ộ ề
B ng 2.1. Thông s c a b truy n đaiả ố ủ ộ ề
9 Đường kính ngoài c a bánh đaiủ da = 168,4mm
10 L c căng đai ban đ uự ầ F0 = 105,621N
12 L c tác d ng lên tr cự ụ ụ Fr = 1026,778N
Trang 15CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN B TRUY N BÁNH RĂNGỘ Ề
Các thông s kĩ thu t ố ậ
T ng th i gian làm vi cổ ờ ệ , làm vi c 3ệ ca
C p bánh răng c p nhanh (bánh răng tr răng nghiêng) ặ ấ ụ
T s truy nỷ ố ề
S vòng quay tr cố ụ
Momen xo n Tắ
C p bánh răng c p ch m (bánh răng tr răng nghiêng) ặ ấ ậ ụ
T s truy nỷ ố ề
S vòng quay tr cố ụ
Momen xo n Tắ
3.1 C p bánh răng tr răng nghiêng c p ch mặ ụ ấ ậ
3.1.1 Ch n v t li uọ ậ ệ
Do không có yêu c u gì đ c bi t và theo quan đi m th ng nh t hóa trong ầ ặ ệ ể ố ấ thi t k , đây ch n v t li u 2 c p bánh răng nh nhauế ế ở ọ ậ ệ ặ ư
Theo b ng 6.1, trang 92, [1] ta ch nả ọ
Bánh nh (bánh ch đ ng): thép C45 tôi c i thi n đ t đ r n HB241…285 ỏ ủ ộ ả ệ ạ ộ ắ
có, , ta ch n đ r n c a bánh nh là HBọ ộ ắ ủ ỏ 3 = 245HB
Bánh l n (bánh b đ ng): thép C45 tôi c i thi n đ t đ r n HB192…240 cóớ ị ộ ả ệ ạ ộ ắ , ,
ta ch n đ r n c a bánh l n là HBọ ộ ắ ủ ớ 4 = 230HB
3.1.2 Xác đ nh ng su t cho phépị ứ ấ
S chu kì thay đ i ng su t c số ổ ứ ấ ơ ở
S chu kì làm vi c trong đi u ki n t i tr ng thay đ iố ệ ề ệ ả ọ ổ
Trang 16
Ta th y nên ch n đ tính toánấ ọ ể
Suy ra
ng su t cho phép
Theo b ng 6.2, trang 94, [1] v i thép C45 đả ớ ược tôi c i thi n ta cóả ệ ()
Gi i h n m i ti p xúc ớ ạ ỏ ế
Bánh ch đ ngủ ộ
Bánh b đ ngị ộ
Gi i h n m i u nớ ạ ỏ ố
Bánh ch đ ngủ ộ
Bánh b đ ngị ộ
ng su t ti p cho phép
Tính toán s bơ ộ
ng su t u n cho phép
Tra b ng 6.2, trang 94, [1] ta có ả khi đ t t i m t phía (b truy n quay m t ặ ả ộ ộ ề ộ chi u);) ề
ng su t quá t i cho phép
Trang 173.1.3 Xác đ nh s b kho ng cách tr cị ơ ộ ả ụ
Theo công th c 6.15a, trang 96, [1]ứ
V iớ
H s ph thu c vào v t li u c a c p bánh răng và lo i răng (b ng 6.5, ệ ố ụ ộ ậ ệ ủ ặ ạ ả trang 96, [1]
Momen xo n trên tr c bánh ch đ ngắ ụ ủ ộ
;
Tr s phân b không đ u t i tr ng trên chi u r ng vành răng, v i ị ố ố ề ả ọ ề ộ ớ b ng ả 6.7, trang 98, [1]
=> Ch n ọ
3.1.4 Xác đ nh các thông s ăn kh pị ố ớ
Xác đ nh môđun:ị
Theo b ng 6.8, trang 99, [1] ch n ả ọ
Công th c 6.31, trang 103, [1] s bánh răng nh n m trong kho ngứ ố ỏ ằ ả
Ta ch n zọ 3= 34 răng
S bánh răng l n, ch n zố ớ ọ 4 = 118 răng
Do đó t s truy n th c ỷ ố ề ự
Góc nghiêng răng:
? tho mãn đi u ki n ả ề ệ
Trang 183.1.5 Ki m nghi m răng v đ b n ti p xúcể ệ ề ộ ề ế
Công th c 6.33, trang 105, [1] ng su t ti p xúc trên m t răng c a b truy nứ ứ ấ ế ặ ủ ộ ề
Trong đó
H s k đ n c tính v t li u c a các bánh răng ăn kh p (b ng 6.5, trang 96,ệ ố ể ế ơ ậ ệ ủ ớ ả [1])
H s k đ n hình d ng b m t ti p xúc (công th c 6.34, trang 105, [1])ệ ố ể ế ạ ề ặ ế ứ
V iớ
Góc nghiêng răng trên hình tr c sụ ơ ở
Bánh răng nghiêng không d ch ch nh ị ỉ
V i ớ là góc profin răng và là góc ăn kh pớ
H s k đ n s trùng kh p c a bánh răngệ ố ể ế ự ớ ủ
H s trùng kh p d c ệ ố ớ ọ
H s trùng kh p ngangệ ố ớ
Áp d ng công th c 6.36c, trang 105, [1] ụ ứ
H s t i tr ng khi tính ti p xúc ệ ố ả ọ ế
(công th c 6.39, trang 106, [1])ứ
H s k đ n s phân b không đ u t i tr ng trên chi u r ng vành răng ệ ố ể ế ự ố ề ả ọ ề ộ (b ng 6.7, trang 98, [1])ả
Áp d ng công th c 6.40, trang 106, [1] v n t c vòng c a bánh ch đ ngụ ứ ậ ố ủ ủ ộ
V i ớ mm : Đường kính vòng lăn bánh ch đ ngủ ộ
theo b ng 6.13, trang 106, [1], dùng c p chính xác 9 ta ch n ả ấ ọ
Công th c 6.42, trang 107, [1], ta cóứ
Trang 19 V iớ
H s k đ n nh hệ ố ể ế ả ưởng c a các sai s ăn kh p (b ng 6.15, trang 107, [1])ủ ố ớ ả
H s k đ n nh hệ ố ể ế ả ưởng c a các sai l ch bủ ệ ước răng 1 và 2 (b ng 6.16, trang 107, [1])ả
Đường kính vòng lăn bánh nhỏmm
B r ng vành răng ề ộ
V i v = 1,92 (m/s) < 5 (m/s) thì, v i c p chính xác đ ng h c là 9, ch n c p ớ ớ ấ ộ ọ ọ ấ chính xác v m t ti p xúc là 8, khi đó c n gia công v i đ nhám là do đó, v iề ặ ế ầ ớ ộ ớ vòng đ nh răng là, , do đó theo công th c 6.1 và 6.1a, trang 91 và 93, [1]ỉ ứ
Nh v y => c p bánh răng đ m b o đ b n ti p xúcư ậ ặ ả ả ộ ề ế
3.1.6 Ki m nghi m răng v đ b n u n:ể ệ ề ộ ề ố
Đi u ki n b n u n ề ệ ề ố
Xác đ nh s răng tị ố ương đương
Theo b ng 6.7, trang 98, [1],.ả
Theo b ng 6.14, trang 107, [1] v i v = 1,92 m/s và c p chính xác 9ả ớ ấ
Áp d ng công th c 6.47, trang 109, [1]ụ ứ
V iớ
Trang 20H s k đ n nh hệ ố ể ế ả ưởng c a các sai s ăn kh p (b ng 6.15, trang 107, [1])ủ ố ớ ả
H s k đ n nh hệ ố ể ế ả ưởng c a các sai l ch bủ ệ ước răng 1 và 2 (b ng 6.16, ả trang 107, [1])
H s d ng răng theo b ng 6.18, trang 109, [1]ệ ố ạ ả
Đ i v i bánh d n: ố ớ ẫ
Đ i v i bánh b d n: ố ớ ị ẫ
h s k đ n s trùng kh p c a răngệ ố ể ế ự ớ ủ
h s k đ n đ nghiêng c a răngệ ố ể ế ộ ủ
V i, , ,ớ
(
Áp d ng công th c 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1]ụ ứ
Đ b n u n t i chân răngộ ề ố ạ
3.1.7 Ki m nghi m răng v quá t iể ệ ề ả
H s quá t i đ ng c ệ ố ả ộ ơ
Áp d ng công th c 6.48, trang 110, [1] ng su t ti p quá t iụ ứ ứ ấ ế ả
Áp d ng công th c 6.49, trang 110, [1]ụ ứ
B ng 3.1: Thông s và kích thả ố ước b truy nộ ề