đồ án chi tiết máy full

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM  KHOA CÔNG CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CƠ SỞ NGÀNH CHỦ ĐỀ: THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC CẤP CÓ CẤP NHANH PHÂN ĐÔI GVHD: Ths Mai Tiến Hậu NHÓM 24: Trần Đình Ngọc MSSV: 15087861 Nguyễn Trọng Nhân MSSV: 15077121 Nguyễn Võ Quốc Nhanh MSSV: 15085901 Nguyễn Xuân Phong MSSV: 15073901 Thành phố Hồ Chí Minh tháng 05 năm 2017 Mục Lục Đề Phương án 12 Nhóm 24 Công suất thùng trộn: P=5,5 Kw Số vòng quay thùng trộn: n=52 vòng/phút Thời gian phục vụ: L=8 năm Chế độ tải: T1=T t1=48 T2= 0,6T t2=15 I Chọn động Hiệu suất dẩn động ( bảng 2-1 trang 27) Hiệu suất truyền đai : ŋd= 0,95 Hiệu suất cặp ổ lăn: ŋol =0,99 Hiệu suất truyền bánh răng: Ŋbr= 0,96 Hiệu suất nối trục Ŋnt= Hiệu suất chung ŋ= ŋđ ŋol4 ŋbr2 ŋnt =0.95 0,994 0,96 x 1=0,841 Công suất cần thiết Pct = =16 Chọn động cơ: ( bảng 2P trang 322) Kí hiệu: A00-52-4 Công suất : Pđc= 10Kw Số vòng quay : nđc= 1460 vòng/phút Hiệu suất: ŋ= 89% Phân phối tỷ số truyền Tra sách trang 32 bảng 2-2 ta có: iđ= ih= 40 i= = =28,08 i= ih iđai = iN ic iđai mà in = (1,2 1,3) iC ( trang 31)  i= (1,2 1,3) iC iđai  28,08 = (1,2 1,3) iC2 => iC = (1,9 3,4) => chọn iC = 3,15 ( bảng trang 197 sách thầy Lộc ) iN = (1,2 1,3 ) iC iN = ( 3,78 4,095) Chọn iN = ( trang 197 sách thầy Lộc ) ih= iN iC = 3,15 = 12,6 ( thõa điều kiện từ 40 ) iđai= i ih = = 2,23 Số vòng quay iđc-I = iđ = nđc / nI  nI = nđc / iđ = = 654,7 v/p nII = nI / iN = = 163,67 v/p nIII = nII / iC = =51,96 v/p nVI = nIII / int = = 51,96 v/p Công suất PI = Pct ŋđ ŋol =6,54 0,95 0,99 = 6,15 Kw PII = PI ŋol ŋbr = 6,15 0.99 0.96 = 5,84 Kw PIII = PII ŋbr ŋol = 5,84 0,99 0,96 = 5,55 Kw PIV = PIII ŋnt ŋol = 5,55 0,99 = 5,49 Kw Momen xoắn Tđc = Pđc 9,55 106 / nđc = 6,54 9,55 106 / 1460 =42778,76 TI = Tđc iđ ŋđ ŋol = 42778,76 2,23 0,95 0,99 = 89720,53 TII =TI iN ŋbr ŋol = 89720,53 0,96 0,99 = 341081,56 TIII =TII iC ŋbr ŋol = 341081,56 3,15 0,96 0,99 = 1021116,3 TIV =TIII inr ŋnt ŋol = 1021116,33 0,99 = 1010905,16  Trục Động Trục I Trục II Trục III Trục IV Thông Số i n iđ =2,23 iN = int = 1460 654,7 163,68 51,96 51,96 6,54 6,15 5,84 5,55 5,49 P 42778,77 T ic =3,15 89720,56 341081,68 1021116,69 1010905,52 A Ƃ 13.8 17 10,5 81 138 140 200 10,7 15,3 II Thiết kế đai Giả thiết vận tốc đai v A Ƃ ( bảng 5-13) >5 m/s có hể dùng đai loại 306 437 320 450 h) 626 636 bánh đai nhỏ D1,mm 2,33 2,28 đai Tiết diện đai Kích thước tiết diện đai (a Diện tích tiết diện F ( mm2 ) a Định đường kính Kiểm nghiệm vận tốc v= = 0,0764D1 , m/s b Tính đường kính D2 bánh lớn D2 = nđc / ni ( – ε ) D1 = (1 – 0,02 ) D1 Lấy theo tiêu chuẩn D2 ( bảng – 15 ) Số vòng quay thực n2 trục bị dẫn n’2 = ( 1- ε ) 1460 , v/p tỉ số truyền n1 / n’2 384 540 Chọn sơ theo khoảng cách trục A theo bảng 5-16 A ≈ 1,2D2 , mm Tính chiều dài A sơ 1511 2129 1533 2120 7,2 đai L theo khoảng cách trục ( công thức 5-1) L = 2A + ( D1 +D2 ) + Lấy L theo tiêu chuẩn , mm ( bảng 5-12) Kiểm nghiệm số vòng chạy u giây phải nhỏ umax = 10 u = v1 / L 395 1620 535 2198 Khoảng cách xác trục A theo chiều dài đai lấy theo tiêu chuẩn ( công thức 5-2 ) A= ( = 2L – π( D2 – D1 ) λ = D2 – D1 180 250 372 503 Khoảng cách nhỏ cần Amin =A – 0,015L , thiết để mắc đai 441 599 Khoảng cách lớn cần Amax = A + 0,03L mm thiết để tạo lực căng 154 154 Tính góc ôm ( ,mm công thức 5-3) = 180o - 57o Số đai cần thiết Chọn ứng suất căng ban đầu o =1,2 N/mm2 Chọn ứng suất có ích cho 1,7 1,74 0,9 0,9 phép [ p ]o , N/mm2 ( Theo trị số D1 bảng 5-17 0,92 0,92 0,94 ) Các hệ số Ct ( bảng 5-6 ) C ( bảng 5- 18) Cv ( bảng 5-19 ) Số đai tính theo công thức 5-22 Lấy số đai z 16 20 10 12,5 Định kích thước bánh đai Bảng 10.3 trang 257 t S Chiều rộng bánh đai ( công thức B= ( z – )t + 2S 5- 23 ) 100 45 Đường kính bánh 24 ) đai ( công thức 53,5 147 210 507 720 ho bánh dẫn Dn1 = D1 + 2ho Bánh bị dẫn Dn2 = D2 + 2ho 10 Lực căng ban đầu So ( công thức 5-25) 997 166 1731 970 Và lực tác dụng lên trục R ( công thức 5-26 ) So= o F ( N ) R= 3So Z sin ( N)  Nhìn chung hai loại đai ta dùng ta chọn loại đai Ƃ có kết cấu khuôn khổ nhỏ loại đai A III Thiết kế truyền bánh trụ nghiên cấp nhanh hộp giảm tốc cấp bánh Chọn vật liệu làm bánh điều thường hóa bảng (3-6) tính loại thép (3-8) Bánh nhỏ: thép 45 Bánh lớn: thép 35 Thép 45: = 600N/ = 300N/ HB= 200 ( Phôi rèn, giả thiết đường kính phôi 100mm ) Thép 35: = 500N/ = 260N/ HB = 170 ( Phôi rèn, giả thiết đường kính phôi 100mm ) Định ứng suất tiếp xúc uốn cho phép a Ứng suất tiếp xúc cho phép Số chu kỳ tương đương bánh lớn (3-4) 60uT - - - 300.8.163,68 60.8.300.8.163,68 16.(3-9) Số chu kỳ làm việc tương đương bánh nhỏ: = lớn chu kỳ sở = 10 Giới hạn uốn xoắn: = 0,45 =0,25 Với d=60 => W= 18760 bang 7.5 t122 Với d=60mm 40000 1021116,69 Chọn hệ số: theo vật liệu thép hợp kim Hệ số tăng bền: (7.5) Hệ số (7-6) Hệ số (7-4) Từ ta có: = = Vậy thõa điều kiện bền 45 VI Tính then ổ lăn Trục a Ta chọm chiều dài then l1=l2=0,8Lm=0,8.1,2.66=63,36  Ta chọn chiều dài then l1=l2= 63 Then : vị trí BR1  Ta có đường kính trục để lắp then BR1 Theo bảng 7.23ta chọn then là:    b=10 h=8 t=4,5 k=4,2 Bánh có then khoảng cách x từ đỉnh then đến đường kính vòng chân BR1 X=2,5.m 2,5.2,5 X=6,25 Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức bảng 7-20  b    Vậy thõa mãn điều kiện Kiểm nghiệm sức bền cắt (7-12) Vậy thõa mãn điều kiện Then : vị trí BR1  Ta có đường kính trục để lắp then BR1 Theo bảng 7.23ta chọn then là: b=8 h=7 t=4 k=3,5 Bánh có then khoảng cách x từ đỉnh then đến đường kính vòng chân BR1’ X=2,5.m 46  2,5.2,5 X=6,25 Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức bảng 7-20  Vậy thõa mãn điều kiện Kiểm nghiệm sức bền cắt (7-12) Vậy thõa mãn điều kiện 47  Ổ lăn trục RB c • • • RE Ta có ổ lăn vị trí 1527N = 152,7daN Ta có Q=R==152,7 daN n=nI=654,71 C=Q.=152,7=20589 Tra bảng 14p ứng với d=27mm ta chọn ổ bi đỡ dãy kí hiệu 306( cỡ đặc biệt nhẹ, rộng vừa) Có: Đường kính D=72mm Bề rộng B=19mm Trục 2: Ta chọm chiều dài then l3=l4=0,8Lm=0,8.104=83,2  Ta chọn chiều dài then l3=l4= 80 mm 48 a     Then Tại vị trí BR2 Ta có đường kính trục để lắp then chỗ BR2 Theo bảng 7.23ta chọn then là: b=12 h=8 t=4,5 k=4,4 Bánh có then khoảng cách x từ đỉnh then đến đường kính vòng chân BR2 X=2,5.m 2,5.2,5 X=6,25 Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức bảng 7-20      Vậy thõa mãn điều kiện Kiểm nghiệm sức bền cắt (7-12) : từ trang 143 Vậy thõa mãn điều kiện Tại vị trí BR2’ Ta có đường kính trục để lắp then chỗ BR2 Theo bảng 7.23ta chọn then là: b=12 h=8 t=4,5 k=4,4 Bánh có then khoảng cách x từ đỉnh then đến đường kính vòng chân BR2 X=2,5.m 2,5.2,5 X=6,25 Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức bảng 7-20  Vậy thõa mãn điều kiện Kiểm nghiệm sức bền cắt (7-12) : từ trang 143 49 b     Vậy thõa mãn điều kiện Tại vị trí BR3 Ta có đường kính trục để lắp then chỗ BR2 Theo bảng 7.23ta chọn then là: b=14 h=9 t=5 k=5 Bánh có then khoảng cách x từ đỉnh then đến đường kính vòng chân BR3 X=2,5.m 2,5.4 X=10 Chiều dài then l3=0,8.Lm=0,8.104=83,2  Ta lấy chiều dài then l3=l4=80 Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức bảng 7-20  c • • • a  Vậy thõa mãn điều kiện Kiểm nghiệm sức bền cắt (7-12) : từ trang 143 Vậy thõa mãn điều kiện Ta có ổ lăn vị trí N N Ta có Q=R==4139 daN C=Q.=413,9=36820 Tra bảng 14p ứng với d=40mm ta chọn ổ bi đỡ dãy kí hiệu 209 ( cỡ nhẹ) Có: 39000 Đường kính D=85mm Bề rộng B=19mm Trục Then: Tại vị trí BR4 Ta có đường kính trục để lắp then chỗ BR4 Theo bảng 7.23ta chọn then là: b=18 h=11 t=5,5 50 k=6,8   Bánh có then khoảng cách x từ đỉnh then đến đường kính vòng chân BR4 X=2,5.m 2,5.4 X=10 Chiều dài then l4=80 Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức bảng 7-20  • • • Vậy thõa mãn điều kiện Kiểm nghiệm sức bền cắt (7-12) Vậy thõa mãn điều kiện  Ta có ổ lăn vị trí N 2927N Ta có Q=R==292,7 daN C=Q.=292,7=18455 Tra bảng 14p ứng với d=62mm ta chọn ổ bi đỡ dãy kí hiệu 112( cỡ đặc biệt nhẹ, rộng vừa) Có: Đường kính D=95mm Bề rộng B=18mm VII Vỏ hộp Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đường làm trục để việc ghép dễ dàng Bảng 10-9 cho phép ta tính kích thước phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây: - Chiều dày thành thân hộp - Chiều dày thành nắp hộp 51 = 0,02.260 +3 = mm - Chiều dày mặt bích thân b= 1,5 =1,5 9,5 = 15 mm - Chiều dày mặt bích nắp b1 =1.51 =1,5 = 12 mm - Chiều dày đế hộp phần lồi p= 2,35 = 2,35 10 = 24 mm - Chiều dày gân thân hộp m = (0,85 1) = 0,9 10 = mm - Chiều dày gân nắp hộp m1 = (0,85 1)1 = 0,9 = mm - Đường kính bulong dn= 0,036A + 12mm = 0,036 260 +12 = 21 mm - Đường kính bulong khác cạnh ổ d1= 0,7dn = 0,7 21 = 15 mm ghép nắp vào thân d2 =( 0,5 0,6 ) dn = 0,55.21 = 12 mm ghép nắp ổ d2 =( 0,4 0,5 ) dn = 0,45.21 = mm ghép nắp cửa thăm d4 =( 0,3 0,4 ) dn = 0,35.21 = - - Đường kính bulong vòng chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc với khoảng cách trục A hai cấp 165 x 260 tra bảng 10-11a 10-11b Ta chọn bulong M20 Số lượng bulong n= Trong L chiều dài hộp, sơ lấy 900mm B chiều rộng hộp, sơ lấy 350mm 52 n= =5 lấy n=6 VIII Bôi trơn hộp giảm tốc Theo bảng 10-17, chọn độ nhớt dầu bôi trơn bánh 50oc 116 centistốc 16 Engle, theo bảng 10-20 chọn loại dầu AK20 53 IX.Các chi tiết phụ khác Chốt định vị - Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước, thân sau gia công lắp ghép ta chế tạo thêm chốt định vị Theo bảng 18.4b ta có kích thước chốt định vị sau : d=8mm ; c=1,2 ; l=40 Cửa thăm - Để đổ dầu vào hộp quan sát chi tiết hộp lắp ghép cần có cửa thăm, theo bảng 18.5 ta chọn cửa thăm có kích thước sau: A B A1 B1 C 100 76 150 100 126 C1 54 K R vít 87 12 M8x2 Số lượng Nút thông - Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất điều hòa trao đổi không khí hộp ta dùng nút thông - Nút thông lắp mặt cửa thăm vị trí cao hộp, hình dạng kích thước sau: A M22x M B 12 C 24 N 18 D 17 O E 41 G 29 P 32 H 27 Q 14 55 I R 29 K L 10 S 32 Nút tháo dầu -Nút tháo dầu để tháo dầu bẩn biến chất thay dầu theo bảng 18.7 ta có kích thước nút tháo dầu sau: M16x1, B 12 M F L 23.5 c q 13,8 Que thăm dầu - Dùng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu hộp 56 D 24.5 S 18 DO 21 Nắp ổ - Nắp ổ thường chế tạo gang xám GX15-32, có loại nắp kín nắp thủng cho trục xuyên qua - Các kích thước tra bảng sau: Trục D 62 62 82 D2 70 70 100 D3 90 90 120 D4 52 65 85 57 h 8 10 d4 M6 M6 M8 Z 4 D – Đường kính ổ; D2 – Đường kính đường tâm qua bulông ghép nắp ổ; D3 – Đường kính nắp; h – chiều dày nắp Chọn vật liệu nắp ổ gang GX15-32 Công dụng: che kín cố định ổ lăn Chọn kiểu lắp ghép - Ổ lăn lắp trục theo hệ thống lỗ, lắp có độ dôi, lắp theo kiểu k6 Lắp bánh răng, bánh xích nối trục theo hệ thống lỗ, mối ghép có độ dôi theo kiểu k6 - Lắp ghép trục bánh với ổ lăn: H7/k6 - Lắp ghép thân bánh với trục: H7/k6 - Lắp ghép khớp nối với trục: H7/k6 - Lắp ghép nắp ổ võ hộp: H7/d11 - Mối ghép then : then cố định trục theo kiểu lắp ghép có độ dôi thường lắp theo hệ thống lỗ với sai lệch then k6 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hữu Lộc – CƠ SỞ CHI TIẾT MÁY – Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh , – 2004 – … [2] Trịnh Chất – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ TẬP VA – Nhà xuất Giáo dục , – 2002 – … [3] Nguyễn Hữu Lộc – BAI TẬP CHI TIẾT MÁY – Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh , – 2003 – … 59 ... thành hộp Chi u cao nắp đầu bulong Khoảng cách từ nắp ổ đến mặt cạnh chi tiết quay hôp Chi u dài phần may lắp trục Chi u rộng bánh nghiên trụ cấp nhanh Chi u rộng bánh thẳng trụ cấp châm Chi u rộng... bình Tra bảng (14b) ta chi u rộng ổ B= 23mm Tính gần trục Kí hiệu a b B c Tên gọi Khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành hộp Chi u rộng bánh Chi u rộng ổ lăn Khe hở bánh thành hộp Khoảng... thước bánh đai Bảng 10.3 trang 257 t S Chi u rộng bánh đai ( công thức B= ( z – )t + 2S 5- 23 ) 100 45 Đường kính bánh 24 ) đai ( công thức 53,5 147 210 507 720 ho bánh dẫn Dn1 = D1 + 2ho Bánh bị