LƯỜNG TRƯỜNG sơn

Đồánchitiếtmáy LỜI NÓI ĐẦU Môn học chi tiết máy môn học thiếu với nghành kỹ thuật, làm đồ án môn học công việc quan trọng cần thiết để hiểu sâu , hiểu rộng kiến thức học lý thuyết lẫn thực tiễn, tạo tiền đồ cho môn học sau Với kiến thức học, với giúp đỡ tận tình thầy giáo VŨ THẾ TRUYỀN thời gian qua em hoàn thành nhiệm vụ đồ án môn học Nhưng lần làm đồ án môn học nên không tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý thầy giáo để đồ án môn học hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo thời gian qua Thái nguyên, ngày tháng Sinh viên LƯỜNG TRƯỜNG SƠN năm 2016 Đồánchitiếtmáy Đồánchitiếtmáy CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CẤP TỶ SỐ TRUYỀN 1.1Chọn động -Công suất công tác xích tải : Pt = Plv = = = 0,525 (KM) - Công suất yêu cầu trục động : Pct = = = = 0,747 ( K/W ) Trong đó: ƞ hiệu suất tổng truyền hiệu suất truyền bánh trụ hiệu suất truyền xích ( để hở ) hiệu suất truyền cặp ổ lăn ( gồm ba cặp) hiệu suất nối trục đàn hồi - Tỉ số truyền toàn hệ thống truyền dẫn động : = = = 25 Trong đó: Là tỉ số truyền bánh trụ ( hộp giảm tốc cấp ) =5 Là tỉ số truyền động xích - Số vòng quay trục vòng máy công tắc = = = 29,2 ( Vg/p ) - Số vòng quay sơ động = = 29,2 25= 730 ( Vg/p ) - Theo bảng P1.3 chọn số vòng quay đồng : = 750 ( vg/p ) ⇒ Chọn động cơ: 4A90LA8Y3 Có: = 0,75 ( K/W ) thỏa mãn điều kiện ≥ = 705 (vg/p) thỏa mãn điều kiện ~ Đồánchitiếtmáy Hệ số tải = = 1,6> = 1,4 Khối lượng động cơ: G = 28,7 ( kg ) 1.2 Phân cấp tỉ số truyền 1.2.1 Tỉ số truyền hệ dẫn động - Tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp : = = 1.1.2 Tính tốc độ quay trục công tác - Trục máy công tác: nct = 29,2( vg/p ) - Trục máy I : = = = 141( vg/p ) - Trục máy II : = = 28,2( vg/p ) - Trục động : = 705 (vg/p) 1.1.3 Công suất mô men trục - Trục công tác: = 0,525 (K/W) = 9,55 106 = 9,55 106 = 171703,8 ( Nmm ) - Trục II: = = = 0,5892 ( K/W ) = 9,55 10 = 9,55 106 = 199534( Nmm ) - Trục I: = = = 0,62 ( K/W ) = 9,55 10 = 9,55 106 = 41993 ( Nmm ) - Trục động cơ: = ( K/W) = 9,55 106 = 9,55 106 = 10159,6( Nmm ) Lập bảng thống kê : Trục Động Thông số Công suất P,kw Tỉ số truyền 0,75 0,62 0,5892 Đồánchitiếtmáy Số vòng quay n,vg/p Mômen xoắn T,Nmm 705 28,2 10159,6 41993 199534 Đồánchitiếtmáy CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Thiết kế truyền 2.1.1 Chọn loại xích : - Để phù hợp với khối lượng nhỏ tính chất làm việc va chạm nhẹ , chọn loại xích lăn 2.1.2 Xác định thông số xích truyền xích - Với u = , chọn số đĩa nhỏ = 23 ( theo bảng 5.4) - Do số đĩa lớn = 23 = 115< =120 - Áp dụng công thức tính công suất tính toán : = P.k Trong : ● = 21⇒ = = 1,08 - Hệ số ● = 50⇒ = = = 1,77 - Hệ số vòng quay ● P = công suất cần truyền Áp dụng công thức (5.4) bảng (5.6) : k = = 1,25 1,2 1,45 1,3 = 3,53 Với : = 1,25 ( đường nối tâm đĩa xích nối với tâm nằm ngang góc ) ( chọn a = 30p) = ( điều chỉnh bẳng mộ đĩa xích ) = 1,2 ( tải trọng va đập nhẹ ) = 1,45 ( truyền làm việc ca ) = 1,3 (môi trường có bụi , chất bôi trơn loại II – BẢNG 5.7 ) = 0,5892 3,53 1,2 7,1 =17,72(kw) Theo bảng (5.5) với = 50vg/p , chọn truyền xích có bước xích p = 25,4mm thỏa mãn điều kiện bền mòn : < [ P ] = 3,20( kw) Đồng thời thỏa mãn p < ( theo bảng 5.8) - Khoảng cách trục a = 25p = 25.25,4 = 762( mm) - Tính số mắt xích : x = + + = + + = 145,08 - Lấy số mắt xích chẵn = 146 , tính toán lại khoảng cách trục theo công thức (5.13) a = 0,25p { - 0,5( +) +} =0,25 25,4{146 – 0,5(23 + 115) + } =777,8 - Đồánchitiếtmáy -Để xích không chịu lực căng lớn giảm a lượng bằng: ▲a =0,004.a =1,2 mm a =776,6mm =0,7766(m) - số lần va đập xích ( 5.14 ) i = /15x =23 28,2/15.146 = 0,296< [i] = 60 ( bảng 5.9) 2.1.3 kiểm nghiệm xích độ bền Hệ số an toàn : s = = = 15,4 Q = 56700(N) tải trọng phá hỏng tra bảng 5.2 Khối lượng m xích q = 2,6 = 1,7 ( tải trọng mở máy lần tải trọng danh nghĩa ) v = = = 0,275(m/s) Lực vòng = = =2142,55 ( N ) Lực căng lực ly tâm sinh = q.v2 =2,6 0,2752 = 0,1967(N ) Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh = 9,81 q a = 9,81 2,6 0,7766= 39,62(N) : = hệ số phục thuộc độ võng xích vị trí truyền >700 theo bảng 5.10 với n = 200vg/p ; [s] = Vậy s > [s] : truyền xích đảm bảo đk bền 2.1.4 Đường kính đĩa xích -Đường kính vòng chia đĩa xích: = p/sin(180/Z1) = 25,4/sin(180/23) = 186,5mm = p/sin(180/Z2) = 25,4/sin(180/115) =929,9mm - Đường kính đáy răng: =−2.r=186,5 –2.8,0297=170,44 (mm) =− 2,5.r=929,9–2 8,0297=913,84 (mm) với : r = 0.5025 + 0,05 = 6,03 ( = 15,88 bảng 5.2) - Đường kính vòng đỉnh đĩa xích = p [ 0,5 + cotg ) ] = 25,4 [ 0,5 + cotg ) ] = 210,26 mm = p [ 0,5 + cotg ) ] = 25,4 [ 0,5 + cotg ) ] = 52,45 mm Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩ xích =0,47 = 0,47 Đồánchitiếtmáy = 557Mpa - với = 23 hệ số kể đến ảnh hưởng đĩa xích = 0,468 -[]ứng suất tiếp xúc cho phép (Mpa) -là lực vòng (N) -=1,2 hệ số tải trọng động bảng- 5.6 - Là hệ số phân bố không tải trọng - E mô đun đàn hồi A = 180là diễn tích chiếu lề (mm2 ) bảng 5.12 - – lực va đập m dãy xích , N , tính theo công thức : = 13 = 13 139,6 = 2,97 ( N ) 2.1.5 - Xác định lực tác dụng lên trục : Lực căng nhánh chủ động nhánh bị động : = + = + Trong tính toán thực tế bỏ qua và lực tác dụng lên trục tính theo công thức :/ = Trong : – hệ số kể đến trọng lượng xích , = 1,05 ,khi truyền nghiêng góc 40 đường nằm ngang – lực vòng , N , = 2142,55( N )  = = 1,05 2142,55= 2249,68( N ) Từ kết tính toán ta có bảng thông số truyền xích lăn: Các đại lượng Khoảng cách trụ Số đĩa chủ động Số đĩa bị động Tỉ số truyền Số mắt xích dây xích Đường kính vòng chia đĩa xích Thông số a = 776,6 = 23 = 115 =5 x = 146 Chủ động : =186,5mm Đường kính vòng đỉnh đĩa xích Bị động : = 929,9mm Chủ động : =170,44mm Đường kính vòng chân đĩa Bị động : =52,45mm Chủ động : =210,26mm xích Bước xích Bị động : =913,84mm p = 25,4 2.2 Thiết kế truyền Để thiết kế truyền động bánh cần thiết cần thực theo bước: - Chọn vật liệu - Xác định ứng suất cho phép - Tính sơ kích thước truyền bánh - Xác định kích thước hình học truyền 2.2.1Chọn vật liệu - Chọn vật liệu thích hợp bước quan trọng để tính toán thiết kế chi tiết máy truyền động bánh răng.Đối với hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nhỏ,chỉ cần chọn vật liệu nhóm I,đồng thời để tăng khả chạy mòn nên nhiệt luyện bánh lớn đạt độ rắn thấp độ rắn bánh nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị + bánh nhỏ : thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có 850 Mpa ,= 580 Mpa + bánh lớn : thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có 750 Mpa ,= 450 Mpa 2.2.2 Ứng suất cho phép -Ứngs suất tiếp xúc cho phép tính theo công thức [= - = 2HB + 70 ứng suất tiếp xúc cho phép = 1,1 hệ số an toàn tính tiếp xúc Theo bảng 6.2 với thép 45 cải thiện chọn độ rắn bánh nhỏ =245, bánh - lớn=230 = + 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa - = + 70= 2.230 + 70 = 530 MPa 10 = 0,5( +) + + = 0,5(60 + 25) + 10 +8 =60,5 (mm), chọn = 61 (mm) = = 2.61 = 122 (mm) Trục = = 122 (mm) = 0,5( + ) + + = 0,5(90 + 35) + 15 +20 =97,5 (mm), chọn = 98 (mm) = + = 98 +122 = 220 (mm) = = 61(mm) -Tính toán cụ thể +Lực tác dụng lên bánh trụ thẳng : = = = = 303,2 (N) = = = = 377,9(N) Ta có : = 2249,68 (N) Góc nghiêng nối tâm truyền = cos � = 2249,68.cos = 769,4 (N) sin � =2249,68 sin = 2114(N) = = tan �=303.tan = 0(N) +Lực từ khớp nối tác dụng lên trục : = ( 0,2… 0,3) = Trong đường kính vòng tròn qua tâm chốt tra bang 15.10 = (0,2 ÷ 0,3) = = 387,63(N) -Tính lực trục I 18 -Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1-1 =0 = = 2249,68 83 = 186723,44 N.mm Mặt cắt 2-2 = =.122=14749,8 N.mm = =303,2(83-122) = 11824,8N.mm Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16 Tại tiết diện -1 = = 186723,44N.mm = = 190231,97N.mm Tại tiết diện – = = 18904,56N.mm = = 40987,1N.mm Mặt cắt nguy hiểm ; -2 Tra bảng 10.5 chọn đường kính tiêu chuẩn d = 40 mm -Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Ta có công thức : = : = Thép bon : = 0,436 = 0,436.600 = 261,6 Mpa 19 = 0,25 = 0,25.600 = 150 Mpa Ta có : , , , biên độ trung bình úng suất Ta có công thức : = = = = = 196710/ 0,1.64000 =29,18 (Mpa) = = = 41993/ 0,2.64000 = 3,28 MPa Trục làm việc chiều : =0 = = / = 1,64MPa Tra bảng 10.12 bảng 1.10 ta có : = 1,76 = 1,54 = 0,88 ; = 0,77 Tra bảng 10.16 ta có kiểu : k6 Thay vào công thức ta có : trị số bền mõi thép = 0,1 ; = 0,05 = = 261,6 / (1,76/0,88).29,18+ 0,1.0 = 4,483 = = 150 / ( 1,54/ 0,77) 1,64 + 0,05.0 =45,73 S = 1,8 Ta chọn đường kính lắp ổ bi : = 35 mm Đường kính lắp trục d = 40mm -Chọn then lắp ghép giữ khớp nối với bánh trục : Với d = 40 mm ta chọ then lắp ghép : b = : 4,2 : = 5,5 Chiều dài then : l = 0,8 lm13 = 48,8 Kiểm nghiệm ; = = 2.41993/40.48,8 (6- 4,2 ) = 23,9 MPa 20 h= 6: = = = 41993/ 40 21 48,8 =7,17Mpa 14749,4 Mx 14749,4 186723.44 11824,8 My 40987,1 Mz 22 - Tính toán cụ thể trục hai +Lực tác dụng lên bánh trụ thẳng : = = = = 1440,68 (N) = = = = 1795,7(N) Ta có : = 2249,68 (N) Góc nghiêng nối tâm truyền = cos �= 2249,68.cos = 769,44 (N) sin � = 2249,68.sin = 2114 (N) = = tan �= 1440,68.tan0 = 0(N) +Lực từ khớp nối tác dụng lên trục : = ( 0,2… 0,3) = Trong đường kính vòng tròn qua tâm chốt tra bang 15.10 = (0,2 ÷ 0,3) = = 1841,93(N) -Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1-1 = 922,5 (122 – 61 ) =56272,5 N.mm = =780.( 122 – 61) =47580 N.mm Moomen trung tâm ; = = N.mm Mặt cắt 2-2 chổ lắp bánh trụ = =2340 61 = 142758,3 N.mm 23 = = 963,89.61= 58797,29N.mm = =0 Moomen xoắn = 199534 -Tính xác trục Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16 Tại tiết diện -1 = = 73691,6N.mm = = 187865,77 N.mm Tại tiết diện – = =154392,5 N.mm ==231732,8N.mm Mặt cắt nguy hiểm ; -2 Tra bảng 10.5 chọn đường kính tiêu chuẩn d = 40 mm -Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Ta có công thức : = : = Thép bon : = 0,436 = 0,436.600 = 261,6 Mpa = 0,25 = 0,25.600 = 150 Mpa Ta có : , , , biên độ trung bình úng suất Ta có công thức : = = = = 24 = 73691,6/ 0,1.64000 =11,51(Mpa) = = = 199543/ 0,2.64000 = 15,59 MPa Trục làm việc chiều : =0 = = / = 7,795MPa Tra bảng 10.12 bảng 1.10 ta có : = 1,46 = 1,54 = 0,89 ; = 0,76 Tra bảng 10.16 ta có kiểu : k6 Thay vào công thức ta có : trị số bền mõi thép = 0,1 ; = 0,05 = = 261,6 / (1,76/0,89).11,51+ 0,1.0 = 11,49 = = 150 / ( 1,54/ 0,76) 7,795 + 0,05.0 = 9,5 S = Ta chọn đường kính lắp trục : d = 65mm Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 60 mm = = 11894 96,66 / = Moomen xoắn = 199543 25 56272,5 Mx 142758,3 58797,29 47580 My 231732,8 Mz 26 3.2.2 Chọn ổ lăn -Thiết kế ổ lăn trục a chọn loại ổ trượt : Tổng lực dọc tác dụng lên trục = Khá nhỏ so với trục hướng tâm , tải lớn yêu cầu nâng cao độ cứng , chọn ổ đửa côn bố trí ổ hình 11.1a b Chọn sơ ổ cỡ trung kí hiệu 7308 có C = 61kN , = 46kN Góc tiếp xúc = 10,50 c Tính kiểm nghiệm khả chịu động ổ : theo bảng 11.4 với ổ đũa đỡ - chặn e = 1,8 ; tga = 1,5.tg(10,50 ) = 0,2780 Theo (11.7 ) lực dọc trụng hướng tâm sinh ổ : = = 543,28 N = = 456,28N = 0,83e = 811,66 N = 0,83e = 681,68 N - Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí ổ đũa chọn h 11.1a = + = 681,68 + 106,7= 788,38< Do : = = 788,38 N = - = 788,38 – 106,7 = 682,38< Vậy : = =N - Xác định X Y : / ( V.) < e : / ( V.) < e Do tra bảng 11.4 X = , Y= Theo công thức (11.3 ) tải quy ước ổ 27 = ( X.V + Y ) = 679,1 = ( X.V + Y ) = 570,35 Theo (11.1 ) khả tải trọng động ổ = L = 60 179 / Trong : = 214,8 (triệu vòng) Như ổ đảm bao khả chịu tải động , có thông số ( bảng p2.11, ) phụ lục d = 40mm , D = 90mm , T = 25,25 mm , C = 40mm , = 61 mm d kiểm nghiểm khả chịu tải tĩnh : Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn = 0,5 , = 0,22 cotga = 0,324 0,22.cotg(10,50 ) ; theo công thứ 11.19 khả tải tĩnh = + = 2310,05 Như ; = = 1788,3 Fa2 Fro Fso Fs1 Fr1 -Thiết kế ổn lăn trục a, chọn loại ổ trượt : Tổng lực dọc tác dụng lên trục = Khá nhỏ so với trục hướng tâm , tải lớn yêu cầu nâng cao độ cứng , chọn ổ đửa côn bố trí ổ hình 11.1a 28 b, Chọn sơ ổ cỡ trung kí hiệu 7312 có C = 118 kN , = 96,3 kN Góc tiếp xúc = 11,5 c Tính kiểm nghiệm khả chịu động ổ : _ theo bảng 11.4 với ổ đũa đỡ - chặn e = 1,8; tga = 1,8.tg(11,5 ) = 0,36 Theo (11.7 ) lực dọc trụng hướng tâm sinh ổ : = = 3605 N = = 2075 N = 0,83e = 5385,87 = 0,83e = 3100,05 - Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí ổ đũa chọn h 11.1a = - = 2994,05 Do : = = 5385,87 = + = 5491,87 Vậy : = = 5491,87 - Xác định X Y : / ( V.) = : 1,7 < e / ( V.) = 1,6 Do tra bảng 11.4 X = ... chỉnh bẳng mộ đĩa xích ) = 1,2 ( tải trọng va đập nhẹ ) = 1,45 ( truyền làm việc ca ) = 1,3 (môi trường có bụi , chất bôi trơn loại II – BẢNG 5.7 ) = 0,5892 3,53 1,2 7,1 =17,72(kw) Theo bảng