NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

Thiết kế ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY là một môn học sơ bản của ngành cơ khí .môn học này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn , thực tế hơn với những kiến thức đã được học ,

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện này trên thế giới ngành chế tạo máy đang rất phát triển và chiếm một vai tròn quan trọng

Thiết kế ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY là một môn học sơ bản của ngành cơ khí

.môn học này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn , thực tế hơn với những kiến thức đã được học , mà còn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên ngành sẽ được học sau này

Đề tài được giao là thiết kế hệ dẫn đông băng tải gồm có hộp giảm tốc hai cấp bánh răng côn trụ răng thẳng và bộ truyền đai

Do lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy cùng với sự hiểu biết còn hạn chế, nên không thể tránh khỏi những sai sót kính mong được sự hướng

hẫn và chỉ bảo tận tình của thầy VŨ THẾ TRUYỀN và các thầy trong bộ môn.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn , đặc biệt là thầy

VŨ THẾ TRUYỀN đã trực tiếp hướng dẫn chỉ bảo tận tình để em hoàn thành

tốt nhiệm vụ được giao

1.1 Xác định công suất cần thiết của động cơ

- công suất cần thiết trên băng tải :

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ : nđb=750 (v/p)

- Từ bảng (1.3) , phụ lục với Pyc=6,13 kW và nđb=750v/p chọn được động cơ

là 4A160S8Y3 có thông số kỹ thuật:

+ công suất của động cơ : (kW)

+ tốc độ quay của động cơ : = 730 (v/p)

1.4 công suất động cơ trên các trục :

* công suất trên trục làm việc : Plv= 5,27

*công suất trên trục dẫn II :

P2= Plv/(ηol.ηk) = 5,27/(0,99.0,99) = 5,37 kW *công suất trên trục dẫn I :

1.6 momen xoắn trên các trục:

*momen xoắn động cơ theo công thức : 98116,5 (N.mm)

* momen xoắn trên trục I là :

298273,9 (N.mm)

* momen xoắn trên trục II là :

1139633,3 (N.mm)

bảng thông số :

TrụcThông số

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

2.1 Tính và Thiết kế bộ truyền ngoài

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 là :

l=2a+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/(4a)=2.950+(250+1000)/2+(1000-250)2/4.950=4010,5mm

ta chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn l=4000mm

ta có số lần uốn đai trong 1s : i=v/l =9,55/4000.10-3=2,3875(s-1) < imax =10

tính lại a : a=(+ λ2 - 82 ))/4 với λ = 4000-3,14.(250+1000)/2=2037,5

Vậy ta chọn độ rắn bỏnh lớn : =245

2.2.2 xỏc định ứng suất tiếp xỳc và ứng suất uốn

Theo bảng 6.2 với thộp 40X tụi cải thiện đạt độ rắn:

[H]=).ZR.ZV.KHL.KxH

Chọn sơ bộ ZR.ZV.KxH = 1

Do đú [H]=

0 Hlim K /HL S H

σ

Tương tự [F] =

0 Flim K K /FC. FL S F

mH : Bậc của đờng cong mỏi mỗi khi thử về tiếp xúc với HB<350 cú mH= 6mF= 6 khi độ rắn mặt răng ≤

350

Ta cú : Số chu kì cơ sở NHO và NFO đợc xác định bởi công thức sau :

+ = 30.HB2,4

Ta có ứng suất uốn cho phép :

với bộ truyền quay 1 chiều nên KFC =1 :

[F1] = 477.1.1/1,75 = 272,5 MPa

[F2] = 441.1.1/1,75 = 252 MPa

Vậy ứng suất uốn cho phép khi quá tải là :

+) KHβ :Hệ số xét đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng,

Với bánh răng côn có

be be

K u

2 - K

= 0,58 Theo bảng 6.21→

KHβ = 1,23 +) T1 = 298273,9 Nmm : mô men xoắn trên trục bánh răng chủ động

+)Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ]σ =H 509(MPa)

Vậy chiều dài côn ngoài:

Ta có đường kính chia ngoài :

; lấy z1 = 25 răng

+)Số răng bánh lớn: z2=u.z1 = 4,055.25=101,375 , lấy z2=101 răng do đó tỉ sốtruyền um= z2/z1 =4,04

1 1

m

d Z

1 0,5

tm be

m K

−

1

m tm d

m

- Góc côn chia: = arctg.(z1/z2) = arctg.(25/101) = 13,90 = 13054’

ZH=1,76

Zԑ - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng :

1δ

2

2 1

2 1

Theo bảng 6.59 Zԑ =

4 3

−

= 0,87 trong đó theo bảng 6.60 = 1,88 – 3,2

KH = K K KHv hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc (theo 6.61)

K = 1: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng, trường hợp bánh côn

răng thẳng;

vận tốc vòng: v =

1 1

60000

m/stheo bảng 6.13 chọn cấp chính xác 9 ( vận tốc vòng v 1,5)

KHv = 1 + = 1+

5,9.65.109,375

1,057 2.298273,9.1, 23.1 =

trong đó: b = KbeRe = 0,25.260 = 65 Theo 6.64 = g0v

αε

=

109,375.(4, 055 1) 0,006.82.1, 04 5,9

4,055 + =trong đó = 0,006 – bảng 6.15

2 1

2.298273,9.1,3 4,04 1

0,85.65.109,375 4,04 + = MPa

+)Theo 6.1 và 6.1a:

[σH

]' = [σH

].ZR.Zv.KxHtrong đó: Zv = 1 (v < 5m/s): hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng

Như vậy σH

< [σH

]': đảm bảo khả năng bền tiếp xúc

2.2.4.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp uốn:

H

δ

µ

Y = 1 hệ số kể đến độ nghiêng của răng, ở đây là răng thẳng

1

77,55.3, 63

78,85 3,57

F F

F

F

Y Y

σ

MPaNhư vậy:

[ ] [ ]

Điều kiện bền uốn được đảm bảo

2.2.4.3 Kiểm nghiệm răng về quá tải:

β

1δ

1

F

Hệ số quá tải

max 2, 2

qt

T K

2.2.4.4 Các thông số & kích thước bộ truyền bánh răng côn:

- Chiều dài côn ngoài: Re = 260mm

- Môđun vòng ngoài: mte = 5 mm

2

Z arctg Z

Chiều cao chân răng

ngoài

hfe1,2 = he – hae1,2 hfe1 =4,1 mm

hfe2 =7,9 mmĐường kính đỉnh răng

Trong đó : là momen xoắn Nmm

là ứng suất xoắn cho phép

2.3.2 khoảng cách giữa các gỗi đỡ và điểm đặt lực ;

Chiều dài may ơ bánh đai , may ơ bánh răng trụ =64 mm

Chiều dài may ơ bánh răng côn lớn

= = 476,8.(109,375 /2) = 20690,88 N.mm

= 0

Kiểm tra mặt cắt nguy hiểm : tra bảng 10.16Tại tiết diện 1 -1

Kiểm nghiệm ;

= = 2 172266 /25.29,2 (6- 4,2 ) = 262,2 MPa = = 2.172266 / 25 29,2 6 =78,66 Mpa

2.4 Tính và chọn ổ lăn :

2.4.1 Trục 1

2.4.1.1 chọn loại ổ trượt :

Tổng lực dọc tác dụng lên trục = -

Khá nhỏ so với trục hướng tâm , nhưng do tải trong quá lớn và yêu cầu nâng cao

độ cứng , chọn ổ đửa côn và bố trí các ổ như hình 11.1a

2.4.1.2 Chọn sơ bộ

ổ cỡ trung kí hiệu 7306

có C = 40,4kN , = 29,9 kN và

Góc tiếp xúc là = 13,50

2.4.1.3 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 ) = 0,3601Theo (11.7 ) lực dọc trụng do hướng tâm sinh ra trên ổ :

Trong đó với ổ đũa m = 10/3 , xem sơ đồ trên h 11.1b

Theo (11.1 ) khả năng tải trọng động của ổ

=

Trong đó : L = 60.n = 20000

Như vậy ổ đảm baoor khả năng chịu tải động , có các thông số ( bảng p2.11, ) phụ lục d = 30mm , D = 72mm , T = 18,25 mm , C = 40mm , = 29,9 mm 2.4.1.4 kiểm nghiểm khả năng chịu tải tĩnh :

Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn = 0,5 , = 0,22 cotga = 0,912

0,22.cotg(11,66 ) ; theo công thứ 11.19 khả năng tải tĩnh

2.4.2 Trục 2

2.4.2.1 chọn loại ổ trượt :

Tổng lực dọc tác dụng lên trục

= -

Khá nhỏ so với trục hướng tâm , nhưng do tải trong quá lớn và yêu cầu nâng cao

độ cứng , chọn ổ đửa côn và bố trí các ổ như hình 11.1a

2.4.2.2 Chọn sơ bộ

ổ cỡ trung kí hiệu 7310

có C = 96,6kN , = 75,9 kN và

Góc tiếp xúc là = 11,67

2.4.2.3 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(11,67 ) = 0,31Theo (11.7 ) lực dọc trụng do hướng tâm sinh ra trên ổ :

Theo (11.1 ) khả năng tải trọng động của ổ

=

Trong đó : L = 60.n = 80 ( triệu vòng )

Như vậy ổ đảm bảo khả năng chịu tải động , có các thông số ( bảng p2.11, ) phụ lục d = 50mm , D = 110mm , T = 29,25mm , C = 96,6mm , =75,9mm

2.4.2.4 kiểm nghiểm khả năng chịu tải tĩnh :

Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn = 0,5 , = 0,22 , cotga = 0,17

0,22.cotg(11,66 ) ; theo công thứ 11.19 khả năng tải tĩnh

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

• Sau quá trình học tập và nghiên cứu em đã biết cách chọn động cơ, tính toán

bộ truyền đai, thiết kế được bộ truyền trong gồm các thông số bánh răng côn

và bánh rằn trụ, tính toán thiết kế được các trục và ổ lăn

• Xong trong quá trình tính toán vẫn còn nhiều chỗ chưa hợp lý, sai số còn lớn

• Với những hạn chế trên kính mong thầy xem xét và đóng góp ý kiến để em

có thể hoàn thiện hơn về bản đồ án này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển – tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ 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 và lắp ghép Nxb Giáo dục Hà Nội , 2004