Tính toán, thiết kế, vẽ biểu đồ mô men, lựa chọn kết cấu, bôi trơn, dung sai, hướng dẫn chi tiết đầy đủ cụ thể. Bản vẽ hoàn chỉnh, kích thước đo đạc chuẩn chính xác theo sách, tài liệu chuẩn.Đã được thông qua và phê duyệt.
Bộ môn Cơ sở Thiết kế máy Rôbốt PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Họ tên sinh viên: Mã số sinh viên: Mã đề: Đánh giá người hướng dẫn STT Nội dung đánh giá Đi thông qua đầy đủ Hồn thành tiến độ u cầu Trình bày thuyết minh Trình bày vẽ Tổng (I) …… Điểm tối đa 1,0 Điểm Ghi 1,0 1,0 3,0 Hà nội, ngày ……… tháng ……… năm Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Đánh giá người hỏi thi STT Nội dung đánh giá Mức độ nắm nội dung tính tốn Mức độ nắm nội dung thiết kế/lựa chọn kết cấu chi tiết máy Câu hỏi nâng cao Tổng (II) …… Điểm tối đa 2,0 Điểm Ghi 3,5 1,5 7,0 Hà nội, ngày ……… tháng ……… năm Người đánh giá (Ký ghi rõ họ tên) Tổng Điểm = Tổng (I) + Tổng (II) = /10 Hà nội, ngày ……… tháng ……… năm …… Người vào điểm (Ký ghi rõ họ tên) Lời Nói Đầu Thiết kế đồ án Chi Tiết Máy mơn học quan trọng ngành khí Mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn tổng quát việc áp dụng kiến thức học vào thực tế, mà kỹ quan trọng người kỹ sư, u cầu phải thành thạo việc tính tốn thiết kế hệ thống thiết bị sau Đề tài mà em giao mang ý nghĩa thực tiễn đời sống “ Thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có phận hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng truyền đai.” Trong q trình hồn thành đồ án em hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy môn, đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn Hải Sơn trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình, khuyết điểm lỗi sai để em hồn thành tốt nhiệm vụ giao Cuối lần em mong đánh giá, nhận xét quý báu từ thầy để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Hồ Văn Nam NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Số liệu cho trước: Lực kéo băng tải F = 3095 (N) Vận tốc băng tải v = 0.58 (m/s) Đường kính tang D = 170 (mm) Thời gian phục vụ lh = 15000 (giờ) Số ca làm việc soca = (ca) Góc nghiêng đường nối tâm với truyền ngoài: @ = 180o Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ CHƯƠNG TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động điện 1.1.1 Xác định công suất yêu cầu trên động Để chọn động điện, cần tính cơng suất cần thiết trục động Nếu ηc gọi Pct – cơng suất tính tốn trục cơng tác băng tải, – hiệu suất chung toàn hệ thống, Pyc – cơng suất cần thiết trục động cơ, : Pyc = Pct ηc - Trong đó: + Cơng suất trục công tác: Pct = Fv 3095.0,58 = = 1,80 (kW) 1000 1000 + Hiệu suất hệ dẫn động: η = ηbr ηol2 ηd ηkn B Tra bảng 2.3 [1] 19 ta được: - Hiệu suất truyền bánh trụ: - Hiệu suất truyền đai - Hiệu suất ổ lăn - Hiệu suất khớp nối Hiệu suất hệ dẫn động: ηbr = 0,97 ηd = 0,95 ηol = 0,99 ηkn = η = ηbr ηol2 ηd ηkn = 0,97.0,99 2.0,95.1 = 0,903 Vậy công suất cần thiết trục động cơ: Pyc = Pct 1,80 = = 1,99 (kW) ηc 0,903 1.1.2 Xác định số vòng quay yêu cầu động Số vòng quay sơ trục động cơ: n sb = n ct u sb - Trong đó: + Số vòng quay trục cơng tác n ct = n ct 60000v 60000.0,58 = = 65,2 (v/ph) πD π.170 D – Đường kính tang v – Vận tốc băng tải + Tỷ số truyền sơ hệ thống u sb u sb = u d u br B Theo bảng 2.4 [1] 21 chọn sơ bộ: - Tỉ số truyền truyền đai: - Tỉ số truyền truyền bánh răng: nd = u br = u sb = u d u br = 3.4 = 12 Vậy số vòng quay sơ trục động cơ: n sb = n ct u sb = 65,2.12 = 782,4 (v/ph) 1.1.3 Chọn động điện Tra bảng P.13, tr238[1] chọn động với thông số phù hợp điều kiện sau: Pdc ≥ Pyc = 2,01(kW) n dc ≈ n sb = 782,4 (vg/ ph) KýhiÖu: 4A112MA8Y3 P = 2,20(kW) dc ⇒ n đc = 705 (v/ph) d đc = 32 (mm) 10 Trục II: D2 = D + (1,62)d4 ÷ = 84,8 88 D3 = D + 4,4d4 = 72 + 4,4.8 Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: = 3.12 Tâm lỗ bu lông cạnh ổ: Trục I Trục II Khoảng cách từ tâm bu lơng đến mép lỗ: Mặt bích Chiều dày mặt bích ghép nắp thân: thân Chiều dày mặt bích nắp: Mặt đế hộp Bề rộng mặt bích: Chiều dày khơng có phần lồi: Chiều dày có phần lồi: 15 ÷ = 14 18 ÷ =13,5 15 ÷ = 20,8 24 ÷ = 22,4 27,2 ÷ = 16 17,6 xác định theo đường kính dao khoét Bề rộng mặt đế hộp: = 48 + 2.7 Khe hở chi tiết Giữa bánh thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp ÷ = 8,4 (phụ thuộc loại hộp giảm tốc) ÷ = 21 35 Giữa mặt bên bánh với 62 Số lượng bu lông Z Chọn: L, B – Chiều dài chiều rộng hộp 4.2 Kết cấu bánh * Kết cấu: - Các thông số bánh (đường kính, chiều rộng, mô đun, số răng, ) xác định thiết kế bánh - Hình dạng kết cấu bánh được xác định chủ yếu theo yếu tố công nghệ gia công phương pháp chế tạo phôi bánh - Vật liệu: thép 45, cải thiện - Phương pháp chế tạo phôi: dập (với da < 250mm) * Bánh liền trục: Bánh không thỏa mãn điều kiện chế tạo liền trục khoảng cách từ chân tới rãnh then không thỏa mãn điều kiện > 2,5.m (xem phần tính then trục I) * Lựa chọn kích thước phần tử Bánh gồm ba phần: vành răng, mayơ đĩa nan hoa • Vành răng: Chịu tải trực tiếp truyền đến nên cần đủ bền đủ dẻo để tải trọng phân bố dọc theo chiều dài Đối với bánh trụ: mm • May ơ: - Mayơ bánh lắp vào trục truyền momen xoắn từ trục sang bánh ngược lại - Chiều dài mayơ l chọn theo đường kính bề mặt lắp ghép d thỏa mãn lớn chiều dài then đảm bảo vị trí bánh trục khơng bị lệch: l = (0,8 ~ 1,8) 63 • - Đường kính ngồi mayơ cần đảm bảo đủ cứng đủ bền: D = (1,5~1,8)d Tính chọn cho bánh 2: Chọn l = 50 mm D = 65 mm với (d = 40 mm) Đĩa nan hoa: Đĩa nan hoa dùng để nối may với vành Trên đĩa có làm lỗ thuận tiện cho vận chuyển kẹp chặt lúc gia công + Chiều dày đĩa với bánh trụ: C = (0,2 ~ 0,3)b với b = 50 mm Chọn C = 12 mm + Đường kính lỗ đĩa nan hoa: d0 = (12 ~ 15) mm Chọn d0 = 20 mm Đường kính tâm lỗ với bánh trụ: D0 = 0,5(D + Dv) Dv phải nhỏ đường kính chân df để đảm bảo độ cứng vững Chọn Dv0,9df Tính chọn cho bánh 2: Chọn Dv = 174 mm với df2 = 193,35 mm Vậy D0 = 0,5(65 + 174) = 119,5 mm 4.3 Các kết cấu liên quan đến chế tạo vỏ hộp * Kết cấu nắp ổ Vật liệu: Gang GX15-32 Dùng bề mặt có đường kính D làm chuẩn định tâm theo kiểu lắp H7 Bề mặt tiếp xúc nắp với đầu vít kẹp cần gia cơng đạt độ nhám Rz Đường kính nắp ổ đường kính gối trục xác định theo cơng thức: D3 ≈ D + 4,4 × d D2 ≈ D + ( 1,6 ÷ 2,2 ) ×d Vị trí D ( mm ) D2 ( mm ) D3 ( mm ) d ( mm ) Z 52 72 68 88 87 107 M8 M8 Trục I Trục II * Chốt định vị 64 Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chữa đường tâm trục Lỗ trụ lắp thân hộp nắp gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị, nhờ chốt định vị xiết bulong không làm biến dạng vòng ngồi ổ Chọn chốt định vị chốt côn d = (mm) c = 0,6 l = 40 (mm) * Cửa thăm Để kiểm tra qua sát chi tiết máy lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm C B1 K B A C1 A1 Chọn theo kích thước nắp hộp 65 A B 60 40 C 90 70 75 75 K R Vít 55 12 M6x2 Số lượn g * Nút thông Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp ta dùng nút thông Nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp 18 − B [ 2] 93 Tra bảng chọn Q N P A H B D I E L C M K O G A R A M27x B C D E G H 15 30 15 45 36 32 I K L M N O P Q R S 10 22 32 18 36 32 * Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn ( bụi bặm hạt mài ) cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ dầu bịt kín nút tháo dầu 18-7 B [ 2] 93 Chọn nút tháo dầu tra bảng d b m f L c q D S M20x 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 66 D d D0 m b S L * Kiểm tra mức dầu: Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước hình vẽ * Lót ổ lăn - Chức năng: Lót kín phận ổ nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ, đề phòng mỡ chảy ngồi + Vòng phớt chi tiết dùng rộng rãi để lót kín ổ lăn có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng 15-17 B [ 2] 50 Thơng số kích thước tra bảng d 30 40 d1 31 41 d2 29 39 D 43 59 a b 4,3 6,5 S0 12 67 + Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp thường dùng vòng chắn mỡ (dầu) Thơng số kích thước vòng chắn dầu: a = (mm), t = (mm), b = 2÷5 (mm) (lấy gờ trục) 68 CHƯƠNG BÔI TRƠN, LẮP GHÉP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 5.1 Bôi trơn * Bôi trơn hộp giảm tốc v = 0,68 < 12 (m/s) - Bộ truyền bánh có vận tốc vòng nên ta chọn bôi trơn ngâm dầu, mực dầu 1/4 bán kính bánh bị động hộp giảm tốc d w 198,35 = ≈ 25 4 (mm) Do đáy hộp giảm tốc cách đỉnh bị động khoảng 35 (mm) Vậy chiều cao lớp dầu 60 (mm) - Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: Từ vận tốc vòng bánh vật liệu chế tạo bánh C45 có σ b = 470 ÷ 1000 MPa => Độ nhớt dầu 50oC (100 oC) loại dầu ô tô máy kéo AK-15 186(11) 16 ( ) B tra bảng B Tra bảng v = 0,68 18-13 [2] 101 m/s 18.11 [ 2] 100 chọn * Bơi trơn ngồi hộp Với truyền ngồi hộp làm việc dính bụi bặm hộp khơng che kín nên ta dùng phương pháp bơi trơn định kì mỡ Bảng thống kê dành cho bơi trơn Tên dầu Thiết bị cần bôi Lượng dầu Thời gian thay dầu mỡ trơn mỡ mỡ Bộ truyền 0,6 lít/KW tháng Tất ổ 2/3 chỗ hổng truyền phận Dầu ôtô máy kéo AK-15 Mỡ T năm 69 70 5.2 Bảng kê kiểu lắp, sai lệch giới hạn dung sai lắp ghép * Dung sai lắp ghép bánh Chịu va đập nhẹ không yêu cầu tháo lắp thường xuyên ta chọn kiểu lắp chung H7/k6 * Dung sai lắp bạc lót trục Chọn kiểu lắp trung gian D10/k6 để thuận tiện cho trình tháo lắp * Dung sai lắp ghép ổ lăn Để vòng ổ khơng trơn trượt bề mặt trục lỗ hộp làm việc cần chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vòng quay Chính lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 * Dung sai lắp ghép nắp ổ lăn Chọn kiểu lắp H7/d10 để thuận tiện cho trình tháo lắp * Dung sai lắp vòng chắn dầu Chọn kiểu lắp D8/k6 đảm bảo vòng cách mép thành hộp khoảng, dễ dàng tháo lắp * Dung sai lắp then trục Then lắp cố định trục lắp động với bạc Độ dôi then đảm bảo then không dịch chuyển sử dụng độ hở lắp ghép để bù trừ cho sai số không tránh khỏi rãnh độ nghiêng Theo chiều rộng chọn kiểu lắp trục P9 bạc D10 71 Bảng dung sai lắp ghép bánh μm Mối lắp Φ30 H7/k6 Φ40 H7/k6 Sai lệch giới hạn ES es + 21 + 15 + 25 + 18 μm Sai lệch giới hạn EI ei +2 +2 Bảng dung sai lắp ghép bạc lót trục µm Mối lắp Φ22 D10/k6 Φ32 D10/k6 Sai lệch giới hạn ES es + 149 + 15 + 180 + 18 µm Sai lệch giới hạn EI ei + 65 +2 + 80 +2 Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn µm Mối lắp Φ25k6 Sai lệch giới hạn ES es + 15 µm Sai lệch giới hạn EI ei +2 Φ35k6 + 18 +2 Φ52H7 + 30 0 Φ72H7 + 30 0 Bảng dung sai lắp ghép nắp ổ lăn µm Mối lắp Φ52 H7/10 Φ72 H7/d10 Sai lệch giới hạn ES es + 30 -100 + 30 -100 µm Sai lệch giới hạn EI ei -146 -146 Bảng dung sai lắp ghép vòng chắn dầu Mối lắp Sai lệch giới hạn µm Sai lệch giới hạn µm 72 Φ25 D8/k6 ES + 98 es + 15 EI + 65 ei +2 Φ35 D8/k6 + 119 + 18 + 80 +2 73 Bảng dung sai lắp then Kích thước tiết diện then bxh 8x7 12 x Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then Trên trục Trên bạc P9 D10 - 0,042 - 0,018 + 0,098 + 0,120 Sai lệch giới hạn chiều sâu rãnh then Sai lệch giới Sai lệch giới hạn trục hạn bạc t2 t1 + 0,2 + 0,2 + 0,2 + 0,2 5.3 Điều chỉnh ăn khớp Để lắp bánh lên trục ta dùng mối ghép then với bánh lớn chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải vừa va đập nhẹ Do sai số chế tạo chi tiết theo kích thước chiều dài sai số lắp ghép làm cho vị trí bánh trục khơng xác Để điều chỉnh ăn khớp hộp giảm tốc bánh trụ ta chọn chiều rộng bánh nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh lớn 74 Mục lục 75 Tài Liệu Tham Khảo Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập NXB KH&KT, Hà Nội, 2007 Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập NXB KH&KT, Hà Nội, 2007 Ninh Đức Tốn - Dung sai lắp ghép - NXB GD, Hà Nội, 2004 76 ... 18 0 = = 16 0 2 λ + λ - 8Δ2 24 81, 86 + 24 81, 862 - 8 .16 02 = = 12 30,5 mm 4 2 .1. 4 Xác định góc ơm bánh đai nhỏ Xác định góc ơm bánh đai nhỏ: 570 (d - d1 ) 1 = 18 0 a 570 (500 - 18 0) 18 0 = 16 5 ,18 0 12 30,5... vòng lăn cặp bánh răng: 2a w 2 .12 5 = = 51, 65(mm) d w1 = u +1 3,84 + t d = 2a - d = 2 .12 5 - 51, 65 = 19 8,35(mm) w2 w w1 Vận tốc vòng bánh răng: v= πd w1.n1 60000 B = π. 51, 65.2 51, 8 = 60000... HL2 = 1. 1 = 4 81, 82(MPa) [ σ H2 ] = SH 1, 1 [ σ ] = σ Flim1 Z Z K K = 4 41 1 .1 = 252 (MPa) R S xF FL1 F1 SF 1, 75 σ = σ Flim2 Z Z K K = 414 1. 1 = 236,57(MPa) R S xF FL2 [ F2 ] SF 1, 75