đồ án chi tiết máy: THIẾT KẾ KẾT CẤU TRONG HỘP GIẢM TỐC KẾT CẤU VỎ HÔP GIẢM TÔC

PHẦN 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀNPHẦN 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀNPHẦN 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC CHO HỘP GIẢM TỐCPHẦN 4 THIẾT KẾ KẾT CẤU TRONG HỘP GIẢM TỐC KẾT CẤU VỎ HÔP GIẢM TÔC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI ****** ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS LÊ VĂN UYỂN SINH VIÊN THIẾT KẾ: LÊ ĐÌNH VINH MÃ SINH VIÊN: 12108217 LỚP: CƠ – ĐIỆN TỬ CD 17.01 Hà Nội 2015 Mục Lục A Lời nói đầu B Nội dung đồ án PHẦN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1, Chọn động 2, Phân phối lại tỷ số truyền PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I, TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI 1, Chọn loại đai và xác định các thông số truyền 2, Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục II, TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT - BÁNH VÍT (BỘ TRUYỀN HỘP GIẢM TỐC) 2.1, Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép 2.2, Tính toán truyền động trục vít độ bền 2.2.1, Các thông số bản của truyền 2.2.2, Kiểm nghiệm bánh vít độ bền tiếp xúc 2.2.3, Kiểm nghiệm bánh vít độ bền uốn 2.2.4, Kiểm nghiệm bánh vít quá tải 2.3, Xác định các kích thước hình học của truyền 2.4, Tính nhiệt truyền động trục vít PHẦN III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC CHO HỘP GIẢM TỐC 1, Tính toán thiết kế trục vít I 1.1,Tính lực và chiều các lực tác dụng lên trục vít 1.2 Kết quả tính toán trục I Inventor 1.2.1 Kết quả ( các tap Design , Clculation và Biều đồ mô men) trục I 1.2.2 Sự dụng Inventor để chọn then và ổ lăn cho trục 1.2.3 Chọn ổn lăn 2, Tính toán thiết kế trục II (Trục cho bánh vít ) 2.1, Xác định khoảng cách các gối đỡ và điểm đặt lực 2.2 Kết quả tính toán trục II Inventor 2.2.1 Kết ( tap Design , Clculation Biều đồ mô men ) 2.2.2, Sự dụng Inventor để chọn then ổ lăn cho trục 2.2.3 Chọn ổ lăn cho trục II PHẦN IV:THIẾT KẾ KẾT CẤU TRONG HỘP GIẢM TỐC I 4.1 KẾT CẤU VỎ HÔP GIẢM TÔC Lập bảng kết quả tính toán 4.2 Kết cấu các phận, chi tiết khác 4.3 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 4.4 Định kiểu lắp, lập bảng dung sai C Kết luận D Tài liệu tham khảo LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi tiết máy mơn học ngành khí,mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế với kiến thức học, mà sở quan trọng cho môn học chuyên ngành học sau Đề tài em giao thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc trục vít bánh vít truyền đai thang Hệ thống đẫn động động điện thông qua truyền đai thang, hộp giảm tốc khớp nối truyền chuyển động tới băng tải Trong trình tính tốn thiết kế chi tiết máy em sử dụng tra cứu tài liệu sau -Tập Chi tiết máy GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP -Tập Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí PGS.TS.TRỊNH CHẤT- TS LÊ VĂN UYỂN Do lần làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng mơn học có liên quan song làm em khơng thể tránh thiếu sót Em kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy mơn giúp cho em ngày tiến Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy cô môn Cơ Sở Thiết Kế Máy Rô Bốt, đặc biệt Thầy Phạm Minh Hải trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo cách tận tình giúp em hồn thành tốt nhiệm vụ đồ án giao Hà Nội, Ngày 29 Tháng Năm 2015 B Nội dung đồ án ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 6: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Thông số đầu vào : Lực kéo băng tải F = 6000 N Vận tốc băng tải v =0.41 m/s Đường kính băng tải D = 370 mm Thời hạn sử dụng Lh= 15000 giờ Số ca làm việc: Số ca = Góc nghiêng đường nối tâm truyền đai o=0o Chế độ làm việc cấu chấp hành (băng tải): CĐ ổn định PHẦN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1, CHỌN ĐỘNG CƠ - Từ điều kiện đầu cho, ta tính cơng suất trục làm việc: Plv= = 2.46 kW - Hiệu suất chung hệ dẫn động: = đai*bt*ol*khớp = 0.96*0.82*0.993*1 = 0.76 (chọn sơ số mối ren trục vít z1=2) => Cơng suất yêu cầu: Pyc= = = 3.23 kW - Tỷ số truyền sơ hệ: usb= ungoài*uhộp = 2.5*20= 50 (chọn sơ tỷ số truyền truyền đai bên 2.5, tỷ số truyền hộp giảm tốc trục vít 20) - Số vòng quay sơ động cơ: nsb= nlv*usb =*50= 1058 v/p => chọn tốc độ đồng động là: nđb= 1000v/p Từ xét theo tiêu chuẩn Nga, chọn động 4A112MB6Y3 có thơng số sau: Pđc= 4kW nđc=950 v/p ŋ%= 82% Hệ số mở máy:2.0; Hệ số tải: 2.2 đường kính trục: 32mm 2, PHÂN PHỐI LẠI TỶ SỐ TRUYỀN - Tỷ số truyền thực: uthực= = = 44.87 - Tỷ số truyền hộp tỷ số truyền truyền đai bên ngoài: uhộp= 20 => ungoài= = 2.24 C, TÍNH CƠNG SUẤT - Cơng suất trục cơng tác: Plv= 2.46kW - Công suất trục II (II trục hộp giảm tốc): PII== = 2.48kW - Công suất trục I (I trục vào hộp giảm tốc): PI== = 3.05 kW - Công suất trục động cơ: Pđc= = = 3.2 kW - Tốc độ làm việc trục II: nII= 21 v/p - số vòng quay trục làm việc: nđc= 950 v/p nI= 424.1v/p nII= 21.2 v/p - Mômen xoắn trục I II: TI= 9.55*106*= 68680.7 Nmm TII= 9.55*106*= 1117169.8Nmm Từ ta có bảng tởng hợp kết phần sau: Trục Thông số Tỷ số truyền u Số vòng quay n, v/p cơng suất P, kW Mômen xoắn T, Nmm Động 2.24 950 3.2 32168.4 I II 20 424.1 3.05 68680.7 Công tác 21.2 2.48 1117169.8 21.2 2.48 1117169.8 PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I, TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI 1, Chọn loại đai và xác định các thông số bộ truyền Với công suất P= 3.2kW n= 950 v/p tra bảng chọn loại đai thang thường A *Xác định thông số truyền - Từ loại đai A, chọn sơ đường kính bánh đai nhỏ d1= 180mm - Vận tốc đai: v= = = 8.95 m/s < 25m/s => phù hợp với đai thang thường - Đường kính bánh đailớn: d2= d1*u*(1-Ɛ)= 180*2.24*(1-0.01)= 400mm chọn theo tiêu chuẩn lấy d2= 400mm => Tỷ số truyền thực tế: ut= = = 2.24 Sai lệch tỷ số truyền: Δu=*100%= %=> thỏa mãn phạm vi sai lệch cho phép - Khoảng cách trục a: Với ut= 2.24 chọn a/d2=1 => a= d2= 400mm Ta có: 0.55*(180+400)+8= 327< a < 2*(d1+d2)=1160 => a= 400mm thõa mãn điều kiện - Chiều dài đai: l= 2*a + + (d2-d1)2/(4*a) l= 2*400+3.14*(180+400)/2+(400-180)2/(4*400)= 1740.85mm =>quy tròn l=1800mm Kiểm nghiệm tuổi thọ i= = = 4.475< 10 => thỏa mãn Từ l=1800mm ta tính lại khoảng cách trục thực tế: at = Với: λ= 1800 – 889.4 Δ= = 110 => at= = 430.65mm - Góc ơm α1= = 150.9> 120ο => thỏa mãn - Số đai z= (p1*kđ)/([p0]*Cα*C1*Cu*Cz) Với p1=3.2 kW Kđ= 1.0 (nhóm I, làm việc ca) [p0]= 3.37 Cα= 1-0.0025*(180-150.9)= 0.92 C1= 1.0 với l/l0 Cu=1.135 với u chọn 2.4 Cz= với z’=1 => z= = 0.957 z=1 đai - Chiều rộng bánh đai: B= (z-1)*t+2*e= 2*10= 20mm - Đường kính bánh đai nhỏ: da1= d1+2*h0= 180+2*3.3= 186.6mm 10 - Chọn then cho đoạn Chọn then tap design - Trong tap Calculation nhập P=2.48 kw n=21.2 v/p • 39 - Mơ hình 2.2.3 Chọn ổ lăn cho trục II • - - Chọn ổ lăn cho đoạn d3 = 65 mm l3 = 51mm Chọn kích thước ở Dựa vào đường kính trục ở lăn dol= 65 mm chọn ổ đũa côn cỡ trung Lực dọc trục Fa2 = 1334 N Lực Fr tổng hợp lực lực Fx Fy lấy phần thiết kế trục inventor Support Fr = = = 5668.4N Chọn ổ lăn cho đoạn tap design 40 - - Trong tap Calculation nhập Fa2 = 1334 N Fr = 5668.4N n = 21.2rpm Lreq = 1500 hr 41 Để chế độ Bearing Design • - Chọn ổ lăn cho đoạn trục d6 = 65 mm l6 = 31 mm Lực dọc trục Fa2 = 1334N Lực Fr tổng hợp lực lực Fx Fy lấy phần thiết kế trục inventor Support - Fr = = = 3593.19 N Chọn ổ lăn cho đoạn tap design 42 - Trong tap Calculation nhập Fa2 = 1334 N Fr = 3593.19 N n = 21.2rpm Lreq = 1500 hr Để chế độ Bearing Design *** Mơ hình ổ lăn trục 43 PHẦN IV:THIẾT KẾ KẾT CẤU TRONG HỘP GIẢM TỐC II 4.1 KẾT CẤU VỎ HGT Lập bảng kết quả tính toán Tên gọi Chiều dày: Thân hộp Nắp hộp δ2 Nắp ở δ3 Mặt bích cốc lót δ4 Đường kính bu lông: - Bu lông d1 - Bu lông cạnh ở d2 - Bu lơng ghép bích nắp bích thân d3 - Vít ghép nắp ở với vỏ hộp d4 - Vít ghép nắp cửa thăm d5 Chiều dày mặt bích ghép nắp thân hộp: - Chiều dày bích thân S1 - Chiều dày bích nắp S2 Chiều dày mặt đế hộp S khơng có phần Cơng thức tính Kết δ1= 0.03a+3mm δ2= 0.9*δ1 δ3= (6…8)mm δ1= 8mm δ2= 7mm δ3= 7mm δ4=δ3= 7mm d1= 0.04*a+10 d2= 0.8*d1 d1= 16mm d2= 12mm d3= 0.8*d2 d4= 0.7*d2 d5= 0.5*d2 d3= 10mm d4= 10mm d5= 6mm S1= 1.6*d3 S2 = S S= 1.5*d1 S1= S2= 16mm S= 24mm 44 lồi Kích thước gối trục đỡ lắp ghép nắp thân hộp: - Đường kính lỡ lắp ở lăn D, đường kính ngồi D3 tâm lỡ vít D2 trục vít - Đường kính lỡ lắp ở lăn D’, đường kính ngồi D3’ tâm lỡ vít D2’ trục bánh vít - Bề rộng bề mặt ghép bu lông d2:K2 - Tâm bu lông cạnh ổ: E2 R2 Khe hở chi tiết: - Giữa bánh vít với thành k4 - Giữa đỉnh trục vít với đáy hộp h Số lượng bu lông nên Z Chiều dài hộp L D, D2, D3, D’, D2’, D3’ xác định theo kích thước ở lăn, nắp ở, cốc lót theo kết cấu cụ thể K2= E2+R2+5mm E2= 1.6*d2 R2= 1.3*d2 K2= 40mm E2= 19mm R2= 16mm k4=(8…15)mm h= 5* δ1 k4= 10mm h= 40mm Z=(L+B)/200 Z=4 Chiều rộng hộp B 45 4.2 Kết cấu phận, chi tiết khác Kết cấu bánh vít - Đường kính may :=(105 )Chọn Chều dài may : lm = (1,2 … 1,5 )70  Chọn lm = 1,5.d = 105mm Đường kính lỡ : = ( 15 …40 ) mm  Chọn = 40mm Kết cấu trục vít - Kích thước ren trục vít d1 = 78.75 mm - da1 = 91.35 mm df1 = 63.63 mm Kích thước ngỡng trục d để lắp ổ lăn d3 = 45 mm d7 = 45mm Đường kính thân trục lắp với khớp nối : d = 30 mm Chiều dài cắt ren trục vít : b1 = 100 mm Kết cấu nắp ổ a, nắp ổ * Trục • Tại gối trục ở bi đỡ: mm mm • Tại gối trục ổ côn dãy: mm 46 * Trục • Tại gối trục ổ bi đỡ : mm • - Tại gối trục ổ côn dãy: Chiều dày nắp ổ : δ = δ2 = mm a Vòng móc Vòng móc nắp hộp có kích thước sau: Chiều dày vòng móc: δ (2 3) =(1627) mm Chọn S= 20 mm Đường kính lỡ vòng móc :D0=δ (3 4)= (242) mm Chọn Do=30 mm b chốt định vị Sử dụng chốt côn: Tra bảng 18.4b/91[1] d=6mm c= 1mm l=60mm 47 c cửa thăm Tra bảng ta chọn loại thông số: A 150 A1 110 B 100 B1 60 C 125 C1 80 D 40 Vít d5 M6 Số lượng 48 d Nút thơng Kích thước nút thơng d M27x H 45 D 36 D1 32 d1 18 d2 15 h h1 15 h2 22 h3 h4 e Nút tháo dầu Chọn nút tháo dầu bảng: D M20x2,0 L 28 l 15 D 25.4 h S 22 Do 30 Kết cấu nút tháo dầu Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp Bôi trơn a) Phương pháp bôi trơn 49 - Ngâm trục vít dầu, ngâm dầu ngập ren trục vít khơng vượt q đường ngang tâm lăn - Ổ lăn trục vít bơi trơn dầu bắn lên - Ổ lăn trục bánh vít bơi trơn mỡ, thay mở định kì b) Chọn loại dầu bơi trơn - Tra bảng 18.2,18.3/[1]: chon loại dầu bôi trơn ô tô máy kéo AK15 độ nhớt (50oC) 135 centistoc, (100oC) 15 centistoc - Khối lượng riêng: 0886 -0926 (g/cm3) - Lượng dầu V= 0.6N =0.6x6=3,6 (lít) 2) Điều chỉnh ăn khớp - Để đảm bảo ăn khớp xác ren trục vít bánh vít cần đảm bảo: khoảng cách trục, góc trục…… -Để điều chỉnh ăn khớp dịch chuyển trục bánh vít cố định nhờ đệm điều chỉnh lắp ở vỏ hộp, đệm cốc lót than hộp 50 4.4 Định kiểu lắp, lập bảng dung sai .1 Chọn kiểu lắp ghép Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý: -Lắp ở lăn vòng trục theo hệ thống lỡ, vòng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục -Để vòng ở khơng trơn trượt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc nên chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vòng quay Mặt khác giảm bớt chi phí gia cơng -Đối với vòng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở -Vậy lắp lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ở lăn vào vỏ ta chọn kiểu H7 –Lắp ghép thân bánh vít lên trục chọn H7/k6 - Lắp ghép khớp nối lên trục H7/k6 - Lắp ghép vòng chắn mỡ với trục H7/k6 51 C KẾT LUẬN Như sau tháng kể từ nhận đề tài, với thái độ làm việc giúp đỡ tận tình thầy Trịnh Đồng Tính TS Lê Văn uyển em hoàn thành nhiêm vụ đồ án giao với cơng việc như: - Tìm hiểu chế hoạt động, cách thức vận hành hệ thống dẫn động băng tải - Tính tốn thiết kế hộp giảm tốc trục vít bánh vít với thơng số Tuy nhiên khoảng thời gian hạn chế nên việc tính tốn dừng lại mức Để đầy đủ cần tính tốn tồn hệ thống dẫn động băng tải Trong trình đồ án lượng kiến thức hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong giúp đỡ đóng góp thầy Em xin chân thành cảm ơn ! 52 D TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí(tập 1+2) Trịnh Chất -Lê Văn Uyển Giáo trình chi tiết máy 53 ... Sở Thiết Kế Máy Rô Bốt, đặc biệt Thầy Phạm Minh Hải trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo cách tận tình giúp em hồn thành tốt nhiệm vụ đồ án giao Hà Nội, Ngày 29 Tháng Năm 2015 B Nội dung đồ án ĐỒ ÁN CHI. .. thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc trục vít bánh vít truyền đai thang Hệ thống đẫn động động điện thông qua truyền đai thang, hộp giảm tốc khớp nối truyền chuyển động tới băng tải Trong. .. 1.1.2 Tính chi u lực H1 Để xác định chi u lực, ta chọn hệ tọa độ hình H1 Căn vào chi u vecto vận tốc đề yêu cầu thiết kế trục vít có ren trái, ta có chi u quay trục vít chi u quay bánh vít 16