1 PHẠM văn NGỌC

LỜI NÓI ĐẦU Hiện giới ngành chế tạo máy phát triển chiếm vai trò quan trọng Thiết kế ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY môn học sơ ngành khí Môn học giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể , thực tế với kiến thức học, mà sở quan trọng môn chuyên ngành học sau Đề tài giao thiết kế hệ dẫn đông băng tải gồm có hộp giảm tốc hai cấp bánh côn trụ thẳng truyền đai Do lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế, nên tránh khỏi sai sót kính mong hướng hẫn bảo tận tình thầy VŨ THẾ TRUYỀN thầy môn Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy môn , đặc biệt thầy VŨ THẾ TRUYỀN trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình để em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Thái Nguyên, ngày 25 tháng 11 năm 2016 Sinh viên Phạm Văn Ngọc MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: Tính chọn động phân chia tỷ số truyền 1.1 Tính chọn động 1.1.1 Xác định công suất cần thiết động 1.1.2 Tính số vòng quay trục 1.1.3 Chọn động 1.2 Phân chia tỉ số truyền 1.2.1 Công suất động trục 1.2.1 mô men uốn trục 1.3 thông số bảng Chương II: Tính toán thiết kế truyền 2.1 Thiết kế truyền đai 2.1.1 Chọn loại đai 2.1.2 Các thông số truyền 2.1.2.1 Đường kính bán dẫn 2.1.2.2 Khoảng cách trục 10 2.1.2.3 Chiều dài đai 10 2.1.2.4 Góc ôm đai 10 2.1.2.5 Xác định tiết diện đai chiều rộng bánh đai 11 2.1.2.6 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng nên trục 12 2.2 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng 13 2.2.1 Chọn vật liệu 13 2.2.2 Xác định ứng suất cho phép 13 2.2.3 Xác định thông số bánh 17 2.2.4 Xác định ứng suất cho phép 18 2.2.4.1 Định môđun 18 2.2.4.2 Xác định số , 18 2.2.4.3 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18 2.2.4.4 Kiểm nghiệm độ bền uốn 21 2.2.4.5 Kiểm nghiệm tải 23 2.2.4.6 Các thông số kích thước truyền 24 2.3 Tính toán truyền 25 2.3.1 Tính sơ đường kính trục 25 2.3.2 Tính khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 25 2.3.3 Tính toán cụ thể 27 2.3.3.1 Lực từ khớp nối tác dụng lên trục 27 2.4 Tính toán thiết kế trục 27 2.4.1 Tính trục I 27 2.4.2 Tính trục II 33 2.5 Tính toán ổ lăn 38 2.5.1 Trục I 38 2.5.1.1 Chọn loại ổ trượt 38 2.5.1.2 Chọn sơ ổ cỡ trung 38 2.5.1.3 Tính kiểm nghiệm khả chịu lực ổ 38 2.5.1.4 Kiểm nghiệm khả chịu tải tĩnh 40 2.5.2 Trục II 40 2.5.2.1 Chọn loại ổ trượt 41 2.5.2.2 Chọn sơ ổ cỡ trung 41 2.5.2.3 Tính kiểm nghiệm khả chịu tải ổ 41 2.5.2.4 Kiểm nghiệm khả chịu tải tĩnh 43 Kết luận kiến nghị 44 Tài liệu tham khảo 44 CHƯƠNG I : TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.1 Xác định công suất cần thiết động : Với công suất trục công tác ( KW ) *Công suất cần thiết băng tải 3,15 (KW) *Tra bảng 2.3 trị số hiệu suất loại truyền ổ Ta có : 0,99.0,98.0.95 = 0,90 • Công suất cần thiết trục động : (KW) 1.1.2 Tính số vòng quay trục : Số vòng quay trục : Ta có : *Tỷ số truyền tham gia • Số vòng quay sơ = 33,43.20 = 668,7 (v/p) 1.1.3 Chọn động : _ Động làm việc chế độ dài với phụ tải không đổi lên động phải có = 3,5 (k/w) Ta chọn động Từ bảng (1.3) 4A132S8Y3 có thông số kỹ thuật: + công suất định mức: + tốc độ quay : (kw) =720 (v/p) + số vòng quay đồng : = 750 (v/p) 1.2 PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN : = 21,53 Mà : chọn : = 5,38 Với tỷ số truyền bánh trụ thẳng = = 5,38 1.2.1 Công suất động trục : • Công suất động trục dẫn II : = 3,15 / 0,995.0,99 = 3,19 (kw) • Công suất động trục dẫn I : = 3,19 /0,995.0,97 = 3,3 (kw) • Tốc độ quay trục : *Tốc độ quay trục I : 187,5 (v/p) *Tốc độ quay trục II : 34,85(v/p) * Momen xoán trục: * Momen xoán động theo công thức : 40110 (N/mm) * Momen xoắn trục I : 168080 (N/mm) * Momen xoắn trục II : 1058898 (N/mm) Tra có bảng thông số sau : Động Công suất P (kw) Tỷ số truyền i Vận tốc vòng 750 n (v/p) Momen 40110 (N.mm) I II 3,3 3,19 5,38 187,5 34,85 168080 1058898 CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1.1 Chọn loại đai Điều kiện làm việc : va chạm nhẹ Từ thông số động tỷ số truyền truyền đai: 750 vòng /phút = 3,5(kw) Ta chọn đai vải cao xu B -800 có lớp lót số lớp 2.1.2 Các thông số truyền : 2.1.2.1 Đường kính bánh dẫn : a , Xác định đường kính đai nhỏ: • Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc : = 5,2….6,4 =5,2….6,4 =177… 219 (mm) Theo bảng 4,6 ta chọn = 180(mm) Trong momen xoắn trục bánh đai nhỏ Nmm b, Xác định đường kính đai lớn : ==734(mm) Theo bảng tiêu chuẩn ta chọn = 750 mm Trong : u tỷ số truyền � =0,01-0,02 – hệ số trượt Tỷ số truyền thực tế == = 4,25 sai lệch tỷ số truyền ∆U==(4-4,25)/4= 6,25% < 10% → đảm bảo phạm vi cho phép Sơ đồ tiết diện đai Ký hiệu B Khích thước tiết diện đai 17 H 10,5 14 4,2 F () 138 2.1.2.2 Khoảng cách trục : a≥ 1,5……2(+) ⟺ a ≥ 1,5……2(180+750) ⟺a ≥ 270… 1500(mm) → chọn a = 1200(mm) 2.1.2.3 Chiều dài đai : L=2a + + L =2.1200 + + L =3591,8(mm) Số vòng chạy đai : i= với L =3,5918m và: V === 7(m/s) → i = == 1,9< …5 ( ) thỏa mãn 2.1.2.4 Góc ôm đai : = - == ≥ thỏa mãn điều kiện góc ôm 2.1.2.5 Xác định tiết diện đai chiều rộng bánh đai : Diện tích tiết diện đai dẹt xác định từ tiêu khả kéo đai A=b.�= →b= Trong : � chiều dày đai Với đai vải cao su ≤ → � ≤ ==4,5 (mm) Theo bảng 4.1 KTCĐVCX ta chọn � = 4,5(mm) = ==314,2 (N) Theo bảng 4.7 TSCHSTTĐ + Ta chọn = 1,1+ 0,1=1,2 ứng xuất có ích cho phép xác định theo công thức = 10 a Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1-1 =0 = = 414 70 = 28980 N.mm Mặt cắt 2-2 = = 1142,03 90 = 102782,7 N.mm = = 4482 (184- 70 ) = 510948 N.mm Mặt cắt 3-3 = = 404,46.75 /2 = 15167,25 N.mm =0 Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16 Tại tiết diện -1 = = 28980N.mm = = 145571,27 N.mm Tại tiết diện – = = 15167,25 N.mm = = 145596,16 N.mm Mặt cắt nguy hiểm ; 1-1 27 Tra bảng 10.5 chọn đường kính tiêu chuẩn d = 30 mm b 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 : = = = = = 44590/ 0,1.27000 =16,5(Mpa) = = = 168080/ 0,2.27000 = 31,12 MPa Trục làm việc chiều : =0 = = / = 11,69 MPa Tra bảng 10.12 bảng 1.10 ta có : = 1,76 = 1,54 = 0,88 ; 28 = 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).16,5+ 0,1.0 = 1,34 = = 150 / ( 1,54/ 0,77) 11,69 + 0,05.0 = 6,5 S = 1,71 Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 30 mm Bánh trụ : = 25mm Với = 25 mm ta chọ then lắp ghép : : = 4,2 b = : h= : = 5,5 Chiều dài then : l = 0,8 lm13 = 29,2 Kiểm nghiệm ; = = 168080 /25.29,2 (6- 4,2 ) = 255,8 MPa = = 2.168080 / 25 29,2 =76,74 Mpa 29 15167,25 Mx 102782,7 28980 My 145596,16 Mz 30 510948 2.4.2 Tính Trục II : I Tính lực a Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1-1 = 526,1 (210,8 – 131,5 ) =45446,83 N.mm = = 3199,61.( 201,8 – 131,5 ) = 154632,5 N.mm Moomen trung tâm ; = = 833,4 100/2 =41670 N.mm Mặt cắt 2-2 chổ lắp bánh trụ = = 1288 75,5 = 97244 N.mm = = 3324 75,5= 250962 N.mm = = 1110,6 66,67 / = 37021,85 Moomen xoắn = 1058898 a Tính xác trục Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16 31 Tại tiết diện -1 = = 3242,5 N.mm = = 917038,3 N.mm Tại tiết diện – = = 3564,81 N.mm = = 917039,4 N.mm Mặt cắt nguy hiểm ; -2 Tra bảng 10.5 chọn đường kính tiêu chuẩn d = 50mm b, 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 : = = = = = 161172,65/ 0,1.64000=25(Mpa) = = = 1058898/ 0,2.64000 = 82,72 MPa 32 Trục làm việc chiều : =0 = = / = 41,36 MPa 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).25+ 0,1.0 = 5,29 = = 150 / ( 1,54/ 0,76) 53,5 + 0,05.0 = 1,38 S = 1,8 Ta chọn đường kính lắp trục : d = 50 mm Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 45 mm c, Chọn then lắp ghép giữ khớp nối với bánh trục : Với d = 40 mm ta chọ then lắp ghép : : = : = 3,4 Chiều dài then : l = 0,8 lm23 = 61,6 Kiểm nghiệm ; 33 b = 10 : h = Tại chổ bánh trụ : Chiều dài then : l = 0,8 lm22 = 25,8 = = 1058898 /35.25,8 (8- ) = 781,76 MPa = = 1058898 / 35 25,8 10 =234,52 Mpa 34 97244 Mx 45446,38 154632,5 My 78691,85 Mz 35 250962 2.5 Tính toán ổ lăn 2.5.1 Trục 2.5.1.1 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 2.5.1.2 Chọn sơ ổ cỡ trung Kí hiệu 7306 có C = 40,4kN , = 29,9 kN Góc tiếp xúc = 13,50 2.5.1.3 Tính kiểm nghiệm khả chịu động ổ : _ Theo bảng 11.4 với ổ đũa đỡ - chặn e = 1,5 ; tga = 1,5.tg(13,50 ) = 0,3601 Theo (11.7 ) lực dọc trụng hướng tâm sinh ổ : = = 1788,3 N = = 2633,8 N = 0,83e = 445,2 N = 0,83e = 655,8 N - Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí ổ đũa chọn h 11.1a = - = 655,8 - 106,7 = 549,1 > 36 Do : = = 549,1 N = - = 445,2 – 106,7 = 338,5 < Vậy : = = 655,8 N - Xác định X Y : / ( V.) = : / ( V.) = Do tra bảng 11.4 X = 0,307 [...]... = = 44590/ 0 ,1. 27000 =16 ,5(Mpa) = = = 16 8080/ 0,2.27000 = 31, 12 MPa Trục một làm việc một chiều : =0 = = / 2 = 11 ,69 MPa Tra bảng 10 .12 và bảng 1. 10 ta có : = 1, 76 = 1, 54 = 0,88 ; 28 = 0,77 Tra bảng 10 .16 ta có kiểu lắm : k6 Thay vào công thức ta có : trị số bền mõi của thép = 0 ,1 ; = 0,05 = = 2 61, 6 / (1, 76/0,88) .16 ,5+ 0 ,1. 0 = 1, 34 = = 15 0 / ( 1, 54/ 0,77) 11 ,69 + 0,05.0 = 6,5 S = 1, 71 Ta chọn được... = 1 + = 1 + = 1, 17 Do đó : = = 1, 1 1, 05 1, 17 = 1, 35 Ta có : = 1, 7 => = = = 0,58 20 = 0 => = 1 = 1 Số răng tương đương : = = = 22 = = = 11 0 Theo bảng 6 .18 ta được : = 4 , = 3,6 Với hệ số dịch chỉnh = = 0 Với m = 3 thì : = 1 độ nhạy cảm của vật liệu đối với tập trung ứng suất = 1 độ nhám bề mặt lượn chân răng = 1 ( < 400 ) Do đó : [ ] = [ ] = 267,43 1 1 1 = 267,43 [ ] = [ ] = 257 ,14 1 1. .. then : l = 0,8 lm13 = 29,2 Kiểm nghiệm ; = = 2 16 8080 /25.29,2 (6- 4,2 ) = 255,8 MPa = = 2 .16 8080 / 25 29,2 6 =76,74 Mpa 29 15 167,25 Mx 10 2782,7 28980 My 14 5596 ,16 Mz 30 510 948 2.4.2 Tính Trục II : I Tính lực a Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1- 1 = 526 ,1 ( 210 ,8 – 13 1,5 ) =45446,83 N.mm = = 319 9, 61. ( 2 01, 8 – 13 1,5 ) = 15 4632,5 N.mm Moomen trung tâm ; = = 833,4 10 0/2 = 416 70 N.mm Mặt cắt... 29,9 kN và Góc tiếp xúc là = 13 ,50 2.5 .1. 3 Tính kiểm nghiệm khả năng chịu tại động của ổ : _ Theo bảng 11 .4 với ổ đũa đỡ - chặn e = 1, 5 ; tga = 1, 5.tg (13 ,50 ) = 0,36 01 Theo (11 .7 ) lực dọc trụng do hướng tâm sinh ra trên ổ : = = 17 88,3 N = = 2633,8 N = 0,83e = 445,2 N = 0,83e = 655,8 N - Theo bảng 11 .5 với sơ đồ bố trí ổ đũa đã chọn trên h 11 .1a = - = 655,8 - 10 6,7 = 549 ,1 > 36 ... 65,42 2,2 =14 3,92MPa ... hiểm Mặt cắt 1- 1 = 526 ,1 ( 210 ,8 – 13 1,5 ) =45446,83 N.mm = = 319 9, 61. ( 2 01, 8 – 13 1,5 ) = 15 4632,5 N.mm Moomen trung tâm ; = = 833,4 10 0/2 = 416 70 N.mm Mặt cắt 2-2 chổ lắp bánh trụ = = 12 88 75,5... / = 11 ,69 MPa Tra bảng 10 .12 bảng 1. 10 ta có : = 1, 76 = 1, 54 = 0,88 ; 28 = 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 = = 2 61, 6 / (1, 76/0,88) .16 ,5+... vùng ăn khớp tính uốn = + = + = 1, 17 Do : = = 1, 1 1, 05 1, 17 = 1, 35 Ta có : = 1, 7 => = = = 0,58 20 = => = 1 = Số tương đương : = = = 22 = = = 11 0 Theo bảng 6 .18 ta : = , = 3,6 Với hệ số dịch