1 TRẦN đức

LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi Tiết Máy môn ngành khí Môn học giúp cho sinh viên nhìn cụ thể thực tế với kiến thức học mà sở quan trọng cho môn chuyên ngành học sau Đề tài mà em giao thiết kế dẫn băng động tải có hộp giảm tốc, bánh côn truyền đai trình thiết kế Chi Tiết Máy cho hộp giảm tốc em tham khảo sách hướng dẫn đồ án chi tiết máy Do lần đầu làm quen với công việc thiết kế Chi Tiết Máy , với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu nên sinh viên chúng em tránh khỏi sai sót kính mong dạy hướng dẫn thầy, cô môn giúp chúng em ngày tiến học tập Cuối em xin cảm ơn thầy cô môn đặc biệt thầy Vũ Thế Truyền trực tiếp hướng dẫn dạy nhiệt tình để em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 23 tháng 11 năm 2016 Sinh Viên Trần Đức MỤC LỤC Lời nói đầu…………………………………………………………………… …1 Chương Tính chọn động phân chia tỷ số truyền…………… …… …3 1.1 Tính chọn động cơ………………………………………………….…… …3 1.2 Phân chia tỷ số truyền …………………………………………………… …5 Chương Tính toán thiết kế truyền……………… …………………7 2.1 Chọn dạng đai ……………………………….………….……………………8 2.2 Tính truyền bánh rang côn thẳng………………………………… … 2.1.2 Xác định thông số…………………………………………….……….13 2.1.2 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc …………………………………14 2.1.3 Kiểm nghiệm độ bền uốn ……………………………………….16 2.1.4 Kiểm nghiệm tải…………… ………………………………17 2.3 Tính toán thiết kế trục………………… …………………………… 17 2.3.1 Tính sơ đường kính trục……………………………………… …18 2.3.2 Khoảng cách gỗi đỡ điểm đặt lực………………………… 18 Kết luận kiến nghị…………………… …………………………………… 36 Tài liệu tham khảo…………………………………………… ……………… 36 CHƯƠNG I TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động : * Công suất trục động xác định: Pyc = Trong : Pyc :công suất trục động Pt :công suất tính toán trục máy công tác Ƞ :hiệu suất truyền động +)Trường hợp tải trọng không đổi công suất tính toán công suất làm việc: Pt =Plv= (kw) +) Hiệu suất truyền : Ƞ= ηol3 η d ηk ηbr Theo bảng 2.3 trị số hiệu suất truyền ổ chọn : ηol ηbr ηk ηd = 0,99 (một cặp ổ lăn che kín) = 0,95 (bộ truyền bánh côn che kín) = 0,99 = 0,95 (bộ truyền đai để hở) → η = 0,99 0,95.0,99.0,95 = 0,87 Vậy công suất trục động cơ: Pyc= = =4,3 (kw) * Số vòng quay sơ động cơ: nsb= nlv.ut Trong đó: nsb:số vòng quay sơ động nlv:số vòng quay trục máy công tác ut :tỷ số truyền phận +) Với nlv = =(vg/ph) +) Tỷ số tryền cho phận; ut = ubr udd Theo bảng 2.4 tỷ số truyền cho truyền hệ chọn: ubr = (truyền động bánh côn hộp giảm tốc cấp) uđ = (truyền động đai thang) → ut=4.5=20 Vậy số vòng quay sơ động cơ: nsb=38,1.20 = 762 (vg/ph) Chọn động điện với điều kiện : Pđc > Pyc ≈ nđb nsb > Theo bảng P1.3 ta chọn động có kí hiệu 4A250M8Y3 với Pđc = (kw) nđc = 720 (vg/ph) 1.2.Phân phối tỷ số truyền *Tỷ số truyền của hệ dẫn động: → uh = ut un Trong đó: uh: tỷ số truyền hộp giảm tốc un: tỷ số truyền truyền ngoài(bộ truyền đai) chọn ud =5 Suy uh = = 3,88 *Tính toán thông số động học +)công suất trục +)vòng quay trục Ndc = 720 (v/ph) = 36 (v/p) +)mô men xoắn (Nmm) Lập bảng thống kê: Trục Động 3,9 3,8 Thông số Công suất P,kw Tỷ số truyền u Số vòng quay n,vg/p 720 4,04 144 36 Mômen xoắn T,Nmm Chương II TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Chọn dạng đai: Các thông số động tỷ số truyền truyền đai 720 (v/p) = 4,3 (k/w) ∙ Xác định đường kính đai nhỏ • Từ công thức kiểm nghiệm vận tốc : = < 25 = 645 Tra bảng (5.13) ta có = 200 (mm) Thay vào ta có = = 7.74 (m/s) ∙ Xác định đường kính đai lớn : Theo công thức ta có : Với hệ số trượt = uđ= hệ số truyền đai Thay vào : = 5.200.(1-0,02) = 980 (mm) Vậy tạ chọn theo bảng tiêu chuẩn =1000 mm - Khoảng cách trục a : a/d2 = 0,9 suy a = 0,9 1000 = 900 mm Thay a vào biểu thức : 0,55.(d1+d2)+h ≤ a ≤ 2(d1 + d2) ; ta thấy thoả mãn điều kiện Ta có chiều dài đai : l=2a+0,5(d1+d2)+(d2-d1)2/(4a)=2.900+0,5(200+1000)+(1000-200)2/4.900=3685 Ta chọn chiều dài tiêu chuẩn l=3600mm Tính lại a : a=(+ với λ = 3600-0,5.3,14(200+1000)=1715mm =(d2-d1)/2=400 a=3003mm Ta có góc ôm 1=1800-(d2-d1)570/a=1650 - Chiều dài đai l : i= ≤ imax = 10 ; đổi v = 7,64m/s = 7640mm/s suy : i=2,1mm ∙Xác định số đai: z= P1.Kđ/((P0)CC1CuCz) Kđ=2.1,25=2,5 Với 1=165 => C=0,965 l/l0=3600/3750=0,96=> C1=1 = 1200 ta có u=5 => Cu=1,14 (P0)=24,90 kW 2.2 TÍNH BỘ TRYỀN BÁNH RĂNG CÔN THẲNG ∙ Xác định chiều dài côn : = 12,9 = 12,9.1,331 =17,1 = 4,04 ∙ Xác định ứng suất cho phép Theo bảng ( 6.1 ) chọn Bánh nhỏ : chọn thép 50 thường hóa đạt độ rắn HB 179 228 Có = 640 MPa : = 350 Mpa Bánh lớn : thường hóa đạt tới độ rắn HB 228 255 Có = 700 MPa : = 530 Mpa Theo công thức (6.6) bánh trụ : ứng suất tiếp xúc cho phép : tra bảng (6.2) * = Mà : = 60 C / / = 60 365,25 / 4,0 12000 ( 0,4 + 0,3 ) = 0,90 Ta có : = Bánh nhỏ : - = 2BH + 70 = 220 + 70 = 510 Mpa : = 1,1 - = HB = 440 MPa - = 2HB + 70 = 250 + 70 - = HB = 500 MPa Theo bảng 6.5 = 30 = 30 = = 570 Mpa = ( 2,5 ) = 100 chọn = 100 = 0,5 ( + ) + + Với Trong ; chiều cao nắp ổ đầu bu lông = 15 mm khoảng cách công.sôn = = 53 mm Thay vào : = 70 == + = - 70 mm + + + 0,5 ( + cos ) = 204 mm _ trục = + + + + = 150 +210 + 31 + 12 + 2.8 = 431mm = 0,5( + ) + + = 140 mm 5, tính toán cụ thể A , Lực tác dụng lên bánh côn = = 258108,1 / 65,45 = 7887,11 = =7887,11 Tan20 0,68 = 1952,0 = = =7887,11 tan 20 0,33 = 947,32 B, lực từ khớp nối tác dụng lên trục = ( 0,2 – 0,3 ) = = 258108,1 /65,45 = 7887,11 đường kính vòng tròn qua tâm : tra bảng (15.10 ) = 673 D, lực tác dụng lên truyền đai = 1952,0 sin 20 = 667,6 góc nội tâm I Tính lực Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1-1 =0 = = 667,6 70 = 46732 N.mm Mặt cắt 2-2 = = 916,23 100 = 91623 N.mm = = 7887,11 (204- 100 ) = 820259,44 N.mm Mặt cắt 3-3 = = 947,32.65,45 /2 = 31001,04 N.mm =0 Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16 Tại tiết diện -1 = =46732 N.mm = = 228360,94 N.mm Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 30 mm Tại tiết diện – = = 825360 N.mm = = 855093,6 N.mm Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 30 mm Tại mặt lắp bánh côn : = = 31001,04 N.mm = = 1098338 N.mm Ta chọn đường kính trục lắp trục : = 25 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 = 0,436.400 = 174,4 Mpa = 0,25 = 0,25.400 = 100 Mpa Ta có : , , , biên độ trung bình úng suất Ta có công thức : = = = = = 46732/ 0,1.27000 =10,73(Mpa) = = = 172266/ 0,2.27000 = 31,90 MPa Trục làm việc chiều : =0 = = / = 15,95 MPa 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 = = 174,4 / (1,76/0,88).10,73+ 0,1.0 = 1,8 = = 100 / ( 1,54/ 0,77) 15,95 + 0,05.15,95 = 3,05 S = 1,68 Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 30 mm Bánh côn : = 25mm 4, chọn then lắp ghép giữ khớp nối với bánh trục : Với d = 25 mm ta chọ then lắp ghép : Chiều dài then : l = b = : h = : = 4,2 : = 5,5 0,8 lm13 = 29,2 Kiểm nghiệm ; = = 258108,1 /25.29,2 (6- 4,2 ) = 1930,0 MPa = = 2.258108,1/ 25 29,2 = 579 Mpa 31001,04 Mx 91623 820259,44 My 46732 Mz 1098338 2, Trục hai : I Tính lực Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1-1 = 573,1 (431 – 140 ) = 166772,1 N.mm = = 2199,61.( 431 – 140 ) = 640086,51 N.mm Moomen trung tâm ; = = 1952,0.100/2 =97600 N.mm Mặt cắt 2-2 chổ lắp bánh côn = = 1198 140 = 167720 N.mm = = 3714 140= 519960 N.mm = = 1952,0 66,67 / = 65013,25 Moomen xoắn = 980810,81 Tính xác trục Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16 Tại tiết diện -1 = = 661455,72 N.mm = = 684352,45.mm Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 50 mm Tại tiết diện – = = 519967,4 N.mm = = 995920,97 N.mm Ta chọn đường kính trục lắp bánh côn lớn : = 55 mm Mặt cắt nguy hiểm ; -2 Tra bảng 10.5 chọn đường kính tiêu chuẩn d = 60 mm 3, 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 : = = = = = 661455,72 / 0,1.216000= 30(Mpa) = = = 980810,81/ 0,2.216000 = 22 MPa Trục làm việc chiều : =0 = = / = 11,35 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 = 1,57 Ta chọn đường kính lắp trục : d = 55 mm Ta chọn đường kính trục làm ổ bi : = 50 mm 4, chọn then lắp ghép giữ khớp nối với bánh trục : Với d = 40 mm ta chọ then lắp ghép : Chiều dài then : l = b = 10 : h = : = : = 3,4 0,8 lm23 = 61,6 Kiểm nghiệm ; Tại chổ bánh côn : = = 980810,81/35.61,6 (8- ) = 303,28 MPa = = 980810,81/ 35 61,6 10 =90,98Mpa 166772,1 Mx 640086,51 167720 519960 My Mz 2.4 Tính toán thiết kế ổ lăn 162613,25 I, Trục 2.4.1, 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 2.4.2, Chọn sơ ổ cỡ trung kí hiệu 7308 có C = 61kN , = 46 kN Góc tiếp xúc = 10,50 2.4.3 Tính kiểm nghiệm khả chịu động ổ : _ theo bảng 11.4 với ổ đũa đỡ - chặn e = 1,5 ; tga = 1,5.tg(10,50 ) = 0,26 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 > 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 [...]... lm13 = 29,2 Kiểm nghiệm ; = = 2 25 810 8 ,1 /25.29,2 (6- 4,2 ) = 19 30,0 MPa = = 2.25 810 8 ,1/ 25 29,2 6 = 579 Mpa 310 01, 04 Mx 916 23 820259,44 My 46732 Mz 10 98338 2, Trục hai : I Tính lực 1 Mô men uốn tải mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1- 1 = 573 ,1 (4 31 – 14 0 ) = 16 6772 ,1 N.mm = = 219 9, 61. ( 4 31 – 14 0 ) = 640086, 51 N.mm Moomen trung tâm ; = = 19 52,0 .10 0/2 =97600 N.mm Mặt cắt 2-2 tại chổ lắp bánh côn = = 11 98... 50 /18 3,9 = 0,27 , tỉ số u / (2 - ) = 0,73 Tra bảng 6. 21 tra có = 1, 31 = = 0, 016 61 5,849 = 53,67 =1+ b /(2 ) = 1 + 53,67 53 ,16 5 75 / (2 17 2266 .1, 31 1 ) = 0,6 Do đó = =1, 31. 1.0,6 = 0,78 Với răng thẳng = 1 : 1, 67 Tra bảng 6 .18 ta được = / (0,85b : : = 0,598 = 3,39 : = 3,68 = 2 17 2266.0,2.0,598.3,39 .1 / 0,85 53 ,16 5.3.75 = 10 ,07 Mpa = / = 10 ,07 3,68 / 3,39 =10 ,93 Mpa Như vậy điều kiện bền uốn được đảm bảo... 0 ,1. 27000 =10 ,73(Mpa) = = = 17 2266/ 0,2.27000 = 31, 90 MPa Trục một làm việc một chiều : =0 = = / 2 = 15 ,95 MPa Tra bảng 10 .12 và bảng 1. 10 ta có : = 1, 76 = 1, 54 = 0,88 ; = 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 = = 17 4,4 / (1, 76/0,88) .10 ,73+ 0 ,1. 0 = 1, 8 = = 10 0 / ( 1, 54/ 0,77) 15 ,95 + 0,05 .15 ,95 = 3,05 S = 1, 68 Ta chọn được đường kính... + = 15 0 + 210 + 31 + 3 12 + 2.8 = 431mm = 0,5( + ) + + = 14 0 mm 5, tính toán cụ thể A , Lực tác dụng lên bánh răng côn = = 2 25 810 8 ,1 / 65,45 = 7887 ,11 = =7887 ,11 Tan20 0,68 = 19 52,0 = = =7887 ,11 tan 20 0,33 = 947,32 B, lực từ khớp nối tác dụng lên trục = ( 0,2 – 0,3 ) = = 2 25 810 8 ,1 /65,45 = 7887 ,11 là đường kính vòng tròn qua tâm : tra bảng (15 .10 ) = 673 D, lực tác dụng lên bộ truyền đai = 19 52,0... theo bảng 11 .4 với ổ đũa đỡ - chặn e = 1, 5 ; tga = 1, 5.tg (12 ,50 ) = 0,33 Theo (11 .7 ) lực dọc trụng do hướng tâm sinh ra trên ổ : = = 2273,0 N = = 3902 N = 0,83e = 18 86,59 = 0,83e = 3238,66 - Theo bảng 11 .5 với sơ đồ bố trí ổ đũa đã chọn trên h 11 .1a = - = 313 1,96 Do đó : = = 3238,66 = + = 19 93,32 Vậy : = = 19 93,32 - Xác định X và Y : / ( V.) = 1, 4 ... Mặt cắt 1- 1 = 573 ,1 (4 31 – 14 0 ) = 16 6772 ,1 N.mm = = 219 9, 61. ( 4 31 – 14 0 ) = 640086, 51 N.mm Moomen trung tâm ; = = 19 52,0 .10 0/2 =97600 N.mm Mặt cắt 2-2 chổ lắp bánh côn = = 11 98 14 0 = 16 7720... + = 15 0 + 210 + 31 + 12 + 2.8 = 431mm = 0,5( + ) + + = 14 0 mm 5, tính toán cụ thể A , Lực tác dụng lên bánh côn = = 25 810 8 ,1 / 65,45 = 7887 ,11 = =7887 ,11 Tan20 0,68 = 19 52,0 = = =7887 ,11 tan... = b = 10 : h = : = : = 3,4 0,8 lm23 = 61, 6 Kiểm nghiệm ; Tại chổ bánh côn : = = 980 810 , 81/ 35. 61, 6 (8- ) = 303,28 MPa = = 980 810 , 81/ 35 61, 6 10 =90,98Mpa 16 6772 ,1 Mx 640086, 51 167720 519 960