2 trần quang huy

z1 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án chi tiết máy mơn học ngành khí, mơn học khơng giúp sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế kiến thức học, mà cịn sở quan trọng cho mơn chuyên ngành Do lần làm quen với công việc tính tốn thiết kế chi tiết với hiểu biết hạn chế, dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn liên quan Song làm sinh viên khơng thể tránh khỏi sai sót Sinh viên kính mong hướng dẫn bảo tân tình cảu thầy cô môn giúp cho sinh viên ngày tiến Cuối sinh viên xin chân thành cảm ơn thầy cô môn, đặc biệt thầy Vũ Thế Truyền trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình giúp sinh viên hồn thành nhiệm vụ giao Thái Nguyên, ngày 22 tháng 11 năm 2016 Sinh viên TRẦN QUANG HUY z2 Mục lục Chương 1.Tính chọn động phân chia tỷ số truyền 1.1: Tính chọn động 1.1.1 Tính cơng suất làm việc === 4,27KW 1.1.2 Tính trị số hiệu suất truyền động: Ƞ= z3 Theo bảng 2.3 ta được: Hiệu suất bánh răng: =0,98 Hiệu suất ổ lăn: =0,995 Hiệu suất truyền xích: =0,95 Hiệu suất truyền khớp nối: =1  Ƞ= 0,97.1 =0,91 1.1.3 Tính công suất cần thiết chục động 1.1 Xác định công suất cần thiết động Với = = 0,86 Với công suất trục công tác ( KW ) Với hệ số thay đổi = 4,27 0,86 / 0,91 = 4,04 1.1.4 Tính số vịng quay trục cơng tác ( v/ph ) 1.1.5 Tính chọn tỷ số truyền sơ = Theo bảng 2.4 ta được: Tỷ số truyền truyền xích: =4 Tỷ số truyền truyền bánh răng: =17  = 4.17=68 1.1.6 Tính số vịng quay trục động = = 21,5.68= 1462 (v/ph) 1.1.7 Tính số vòng quay đồng động Chọn =1500 (v/ph) z4 1.1.8 Tính chọn động Tra bảng P1.1 P1.4 phụ lục tài liệu , chọn động thỏa mãn: Ta động với thông số sau : Ký hiệu động cơ: 1.2: Phân phối tỷ số truyền 1.2.1 Tỷ số truyền chung: === 64,36 Mà = = 67,36 / = 16,84 = = 5,3 1.2.2 = 16,84 / 5,3 = 3,17 Tính thơng số trục 1.2.1.Công suất động trục ; *Công suất động trục công tác : = 4,27/ 0,995.0,96 =4,4(kw) *Công suất động trục dẫn III = 4,4/ 0,995.1 = 4,5 (kw) *Công suất động trục dẫn II = 4,5/0,995.0.97 =4,65 (kw) 1.2.2.Tốc độ quay trục : *tốc độ quay trục I : 485(v/p) *tốc độ quay trục II : 91,50(v/p) *tốc độ quay trục III : 28,86 (v/p) *tốc độ quay IV : 9,62 (v/p) z5 1.2.3 Momen xoán trục: * Momen xoắn trục I : 92546,39 (N/mm) * Momen xoắn trục II : 474890,7 (N/mm) * Momen xoắn trục III : 1455994,4 (N/mm) * Momen xoắn trục IV : 4814708,94 (N/mm) Tra có bảng thơng số sau : Cơng suất P (kw) Tỷ số truyền i Vận tốc vòng n (v/p) Momen (N.mm) Động I II III IV 5,5 4,65 4,5 4,4 1455 ,3 485 92546,39 474890,7 3,17 91,50 9,62 1455994, 4814708,94 Chương Tính Tốn Thiết Kế Các Bộ Truyền 2.1.Tính tốn thiết kế truyền xích Thơng số u cầu: ==5,5(KW) = 2,2 (N.mm) =(v/ph) z6 u==3 Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi =80 2.1.1 Chọn loại xích Do điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ, vận tốc truyền thấp hiệu suất truyền xích yêu cầu cao nên chọn loại xích ống lăn 2.1.2 Chọn số đĩa xích =292u= 292.3=23 Chọn =23 =u=3.23=69 Chọn =69 2.1.3 Xác định bước xích Bước xích p tra bảng 5.5 trang 81 với đk Ta có Ta chọn truyền xich thí nghiêm truyên xích tiêu chuẩn có số vận tốc nhỏ Do ta tính được: Hệ số hở bánh răng: ===1,08 = =1,68 k (1) k tính tư cá hệ số thành phần cho bảng 5.6 với – hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí truyền hệ số kể đến khoảng cách trục chiều dài xích hệ số kể đến ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xich hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn z7 hệ số tải trọng động ,kể đến tính chất tải trọng ,2 hệ số kể đến chế độ làm việc truyền Từ (1) ta có k8.1,2.1,45 Cơng suất cần truyền P=0,55 kN Do ta có Tra bảng 5.5 trang 81 ta có điều kiện sau Ta sau Bước xích p=19,05mm Đường kính chốt Chiều dài ống B=17,75mm Cơng suất cho phép =13,5KN 2.1.4: Xác định khoảng cách trục ổ mắt xích Chọn sơ a=40.p=40.19,05=762 mm Số mắt xích: X== 195 Chọn số mắt xích chẵn x=195 Chiều dài xích L=x.p=195.19,05= 3714,7 mm =9465,5 mm Để xích khơng q căng ta cần giảm a lượng: a= Ta có a=514,48.0,003=1,54 (mm) z8 Do a=Δa Số lần va đập xích i: Tra bảng 5.9 với loại xích ống lăn, bước xích p=12,7 (mm) Số lần va đập cho phép xích 60 i = 14,97 =60 2.1.5: Kiểm nguyện xích độ bền s= , với: Q: Tải trọng phá hỏng: Tra bảng 5.2 với p=12,7 (mm) ta được: Q=18,2 (kN) Khối lượng 1m xích: q=0,65 (kg) : Hệ số tải trọng động: Do làm việc chế độ trung bình: =1,2 : Lực vòng: = Mà v= ==63,656 (m/s) = = 86,40 (N) : Lực căng lực ly tâm sinh ra: =q.=0,65 =2633,35 (N) Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: =9,81qa, Trong đó: : Hệ số phụ thuộc độ võng f xích: Do =70 =2 z9 =9,81.2.0,65.512,94=6541,5 (N) - Hệ số an toàn cho phép : Tra bảng 5.10 với p=12,7 (mm); =800 (v/ph) ta =10,2 Do vậy: s=== 2,71 2.1.6: Xác định thơng số đĩa xích Đường kính đỉnh răng: Bán kính đáy: r=0,5025+0,05=0,5025.8,51+0,05=4,33 (mm) Trong đó: =8,51 tra bảng 5.2 Đường kính chân răng: Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích: () , Trong đó: : Hệ số tải trọng động: Theo mục ta =1,2 A: Diện tích chiếu lề: Tra bảng 5.12 với p=12,7 mm; ⇨ A=39,6 (m) : Hệ số kể đến ảnh hưởng số đĩa xích, phụ thuộc vào =21, =0,48 : Hệ số phân bố không tải trọng cho dãy : Lực va đập m dãy xích: z10 E modun đàn hồi E=2,1 (MPa) Từ (*) ta suy =0,47=164,9 MPa Như dung thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB170 đạt độ ứng suất tiếp xúc cho phép =500 MPa, đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa 2.1.7: Xác định lực tác dụng lên trụ 40.74 N Trong hệ số kể đến trọng lượng xích Do góc 40nên ta chọn =1,05 Thong số Ký hiệu Giá trị Loại xích Xích ống lăn Bước xích p 19,05 (mm) Số mắt xích x 140 Chiều dài xích l 2667(mm) Khoảng cáchtrục A 106(mm) Số đĩa xích nhỏ 19 Số đĩa xích lớn 95 Đường kính vịng chia đĩa xich nhỏ (mm) Đường kính vịng chia đĩa xính lớn (mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích nhỏ 9,99 (mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích lớn 10,03 (mm) 10 z45 = [ ] Trong : G – mođun đàn hồi trượt G = 8.1 MPa – momen quán tính độc cực = = = 164895,91 ( ) l – chiều dài đoạn trục tính , l = 120 mm k= với : h = d = 36 mm hệ số = 0,5 ( đoạn trục có rảnh then ) T = 102672,43 ( N.mm )  k = = = 1,8 Vậy góc xoắn : = = = 0,50 = 30’ 0’’ [ ] = 30’ Vậy điều kiện thỏa mãn độ cứng xoắn 2.4 Tính tốn thiết kế Ổ Lăn 2.4.1 Chọn loại ổ lăn : Dựa vào yêu cầu thiết kế đặc tính loại ổ ( khả tiếp nhận tải trọng hướng tâm , tải trọng dọc trục, khả tải , khả quay nhanh giá thành tương đối ) chọn loạiổ bi đỡ - chặn dãy 2.4.2 Chọn cấp xác ổ lăn: Chọn cấp xác ổ lăn : ; Độ đảo hướng tâm , : 20 ; 45 z46 Giá thành tương đối : Chọn kích thước ổ lăn : 2.4.3.1 Chọn ổ theo khả tải động : 2.4.3 Chọn kích thước ổ theo tải trọng tiến hành ổ có vòng quay n 10 vg/ ph Khả tải động tính theo cơng thức : =Q ( 11.1 ) Trong : Q – tải trọng động quy ước , kN; L – tuổi thọ tính triệu vòng quay ; m – bậc đường cong mỏi thử ổ lăn , m= ( ổ bi ) Gọi tuổi thọ ổ tính : = Tra bảng 11.2 trị số tuổi thọ nên dùng ổ lăn sử dụng thiết bị : = 16000  = = = 1368 triệu vòng – Xác định tải trọng quy ước : Q = ( X.V + Y ) ( 11.3 ) Trong : , – tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục , kN V – hệ số kể đến vòng quay , vòng quay V = – hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ , = nhiệt độ = 105 C – hệ số kể đến đặc tính tải trọng , tra bảng 11.3 trị số = X – hệ số tải trọng hướng tâm; Y – hệ số tải trọng dọc trục ; 46 z47  Trục I : Từ phần tính trục ta có : =0 = 1339,31 ( N ) = 981,86 ( N ) = 431,14 ( N ) = 1159,7 ( N ) Tổng phần lực tác dụng vào ổ : = = = 1660,66 ( N ) = = = 1237,24 ( N ) So sánh : >suy Căn vào để tính chọn ổ Đối với ổ bi chặn – đỡ : Khi = 90 ; = ; Y = Khi = ; = ; X = Dựa vào đường kính ngõng trục d = 30 mm ta chọn sơ ổ lăn theo bảng P2.12 : Kí hiệu ổ d ,mm D, mm b=T,mm r , mm , mm C , kN , kN 36206 30 62 16 1,5 0,5 18,2 13,3 Theo công thức (11.3 ) với = , tải trọng quy ước : Q = X V = 1 1660,66 = 1660,66 ( N ) Theo công thức ( 11.1 ) khả tải động : = Q =1660,66 = 17,4 KN < C = 18,2 KN Vậy ổ chọn thỏa mãn khả tải động 47 z48 Fa2 Fro Fso Fs1 Fr1  Trục II : Từ phần tính trục ta có : = 0; = 2447,42( N ) = 1206,31( N ); = 3168,29( N ) = 4961,8( N ) Tổng phần lực tác dụng vào ổ : = = = 2728,56 ( N ) = = = 5887,06 ( N ) So sánh : >suy Căn vào để tính chọn ổ Đối với ổ bi chặn – đỡ : Khi = 90 ; = ; Y = Khi = ; = ; X = Dựa vào đường kính ngõng trục d = 36 mm ta chọn sơ ổ lăn theo bảng P2.12 : Kí hiệu ổ d ,mm D, mm b=T,mm r , mm , mm C , kN , kN 36207 36 72 17 2,0 1,0 24,0 18,1 Theo công thức (11.3 ) với = , tải trọng quy ước : Q = X V = 1 5887,06 = 5887,06 ( N ) Theo công thức ( 11.1 ) khả tải động : = Q =5887,06 = 21,35 KN < C = 24,0 KN Vậy ổ chọn thỏa mãn khả tải động 48 z49 Fs21 Fr21 Fr20 Fs20 Fat  Trục III : Từ phần tính trục ta có : =0 = 3239,97( N ) = 6445,55( N ) = 2242,84 ( N ) = 6051,11 N ) Tổng phần lực tác dụng vào ổ : = = = 7214,05 ( N ) = = = 6453,39 ( N ) So sánh : >suy Căn vào để tính chọn ổ Đối với ổ bi chặn – đỡ : Khi = 90 ; = ; Y = Khi = ; = ; X = Dựa vào đường kính ngõng trục d = 70 mm ta chọn sơ ổ lăn theo bảng P2.12 : Kí hiệu ổ d ,mm D, mm b=T,mm r , mm , mm C , kN , kN 36214 70 125 24 2,5 1,2 63,0 55,9 Theo công thức (11.3 ) với = , tải trọng quy ước : Q = X V = 1 7214,05 = 7214,05 ( N ) Theo công thức ( 11.1 ) khả tải động : = Q =7214,05 = 22,15 KN < C = 24,0 KN 49 z50 Vậy ổ chọn thỏa mãn khả tải động 2.4.3.2 Chọn ổ theo khả tải tĩnh : Đối với ổ lăn không quay làm việc với số vòng quay n < vg/ph ,tiến hành chọn ổ theo khả tải tĩnh nhầm đề phòng biến dạng hư ,theo điều kiện : Trong : – khả tải tĩnh , cho bảng tiêu chuẩn ổ lăn; – tải trọng tĩnh quy ước , kN xác định Đối với ổ bi chặn – đỡ tính theo ( 11.19 ) : = + Trong : ; - hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục tra bảng 11.6 ta = 0,6  Trục I : Theo ( 11.19 ) với =  = = 0,6 1237,24 = 742,344 ( N ) Như < = 1660,66 ( N) = 1660,66 N Vậy = 1,66066 KN < = 13,3 KN khả tải tĩnh ổ đảm bảo Fa2 Fro Fso Fs1 Fr1  Trục II : Theo ( 11.19 ) với =  = = 0,6 5887,06 = 2534,23 ( N ) 50 z51 Như < = 7214,05 ( N) = 7214,05 N Vậy = 7,21405 KN < = 18,1 KN khả tải tĩnh ổ đảm bảo Fs21 Fr21 Fr20 Fs20 Fat  Trục III : Theo ( 11.19 ) với =  = = 0,6 6453,39 = 3532,23 ( N ) Như < = 1660,66 ( N) = 1660,66 N Vậy = 1,66066 KN < = 13,3 KN khả tải tĩnh ổ đảm bảo Fs21 Fr21 Fr20 Fs20 Fat Kết luận Kiến Nghị : • Kết luận Trong q trình tính tốn xảy sai sót,sai số khơng đáng kể có nhiều lỗi vẽ Nhưng lần làm đồ án mơn học ngun lí máy nên khơng tránh khỏi thiếu sót.Em mong góp ý thầy giáo để đồ án mơn học em hoàn thiện hơn.Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo thời gian qua Em mong góp ý thầy giáo để đồ án môn học em hoàn thiện hơn.Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo thời gian qua • Kiến nghị 51 z52 Trong trình thiết kế em cảm thấy nguồn tài liệu thiếu mong thầy bổ xung thêm Thời gian thiết kế vội nên nhiều lỗi ,mong thầy bỏ qua Sau thiết kế em rút chút kinh nghiệm để đồ án sau hồn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo thời gian qua Em mong góp ý thầy giáo để đồ án môn học em hoàn thiện hơn.Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo thời gian qua Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển – tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí , tập 1,2 Nxb Giáo dục Hà Nội , 2001 [2] Nguyễn Trọng Hiệp – chi tiết máy , tập 1,2 Nxb Giáo dục Hà Nội , 1994 [3] Ninh Đức Tôn – Dung sai lắp ghép Nxb Giáo dục Hà Nội , 2004 52 ... 0,8 340 = 27 2 ( MPa ) A,Trục I : = = = 22 9, 12 = = = 25 ,2  = = = 23 3 ,24 MPa [ ] = 27 2 MPa Trục I thỏa mãn độ bền tĩnh B, Trục II : = = = 314,99 = = = 74,84  = = = 24 0,61 MPa [ ] =27 2MPa Trục... : = ( 1 ,2 … 1,5 ) = ( 1 ,2 … 1,5 ) 19 = ( 22 ,8 … 28 ,5 ) mm Lấy = 25 mm 22 z23 = ( 1 ,2 … 1,5 ) = ( 1 ,2 … 1,5 ) 30 = ( 36 … 45 ) mm Lấy = 45 mm = ( 1 ,2 … 1,5 ) = ( 1 ,2 … 1,5 ) 30 = ( 36… 45... [] = = 26 7,43 MPa [] = = 25 7,14 MPa Ứng suất tải cho phép : [ = 2, 8 = 2, 8 580 = 1 624 MPa [ = 2, 8 = 2, 8 450 = 126 0 MPa [ = 2, 8 = 0,8 580 = 464 MPa [ = 2, 8 = 0,8 450 = 360 MPa 2. 2.3 Xác