ĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spkt

ĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spktĐỒ ÁN Nguyên lý chi tiết máy đề 5 spkt

MỤC LỤC PHẦN I TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC – CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN .3 CHỌN ĐỘNG CƠ .3 1.1 Hiệu suất hệ thống .3 1.2 Tính cơng suất cần thiết 1.3 Xác định số vòng quay sơ động PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 2.1 Phân phối tỉ số truyền 2.2 Phân phối công suất trục 2.3 Tính tốn số vòng quay trục 2.4 Momen xoắn trục 2.5 Bảng thống kê số liệu PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI THÔNG SỐ ĐẦU VÀO .7 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích 2.2 Chọn số đĩa xích 2.3 Xác định bước xích p 2.4 Khoảng cách trục 2.5 Kiểm tra số lần va đập i .9 2.6 Kiểm nghiệm xích độ bền .9 2.7 Các thơng số đĩa xích 10 2.8 Kiểm tra độ bền tiếp xúc 10 2.9 Xác định lực tác dụng lên trục 11 2.10 Các thông số truyền 12 PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC .13 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH 13 1.1 Số liệu đầu vào 13 1.2 Chọn vật liệu 13 1.3 Xác định ứng suất cho phép .13 1.4 Xác định sơ khoảng cách trục .17 1.5 Xác định thông số ăn khớp 17 1.6 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18 1.7 Kiểm nghiệm độ bền uốn .21 1.8 Kiểm nghiệm tải 23 1.9 Các thông số kích thước truyền 24 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM 26 2.1 Số liệu đầu vào 26 2.2 Chọn vật liệu 26 2.3 Xác định ứng suất cho phép .26 2.4 Xác định sơ khoảng cách trục .30 2.5 Xác định thông số ăn khớp 30 2.6 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 31 2.7 Kiểm nghiệm độ bền uốn .34 2.8 Kiểm nghiệm tải 36 2.9 Các thông số kích thước truyền 36 BÔI TRƠN VÀ CHẠM TRỤC 39 PHẦN IV THIẾT KẾ TRỤC 40 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC 40 1.1 Chọn vật liệu chế tạo: .40 1.2 Xác định sơ đường kính trục .40 1.3 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 40 1.4 Xác định tải trọng tác dụng lên trục 42 1.5 Tính trục I 43 1.6 Tính trục II 48 1.7 Tính trục III 53 THIẾT KẾ Ổ LĂN 58 2.1 TRỤC I .58 2.2 TRỤC II 59 2.3 TRỤC III .61 PHẦN V THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 62 BÔI TRƠN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 66 THÁO LẮP BỘ TRUYỀN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHẦN I TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC – CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1 Hiệu suất hệ thống Trong đó: Hiệu suất nối trục đàn hồi Hiệu suất cặp bánh hộp giảm tốc Hiệu suất cặp ổ lăn Hiệu suất truyền xích 1.2 Tính cơng suất cần thiết Công suất trục công tác: Công suất tương đương trục công tác: → Công suất cần thiết động cơ: 1.3 Xác định số vòng quay sơ động Số vòng quay trục cơng tác: Chọn sơ tỉ số truyền hệ thống: Với: Tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp (8÷40) Tỉ số truyền truyền xích (2÷5) →Số vòng quay sơ động cơ: Chọn động cơ: Động điện phải thoả mãn: Tra bảng P1.3 /237 [1] ta chọn: Động 3K112M4 có:, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 2.1 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền chung hệ truyền động: Chọn trước tỉ số truyền truyền xích: ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3; 3,15 ; 3,5 ; 4,45 ; Ta chọn: Theo yêu cầu bôi trơn hộp giảm tốc phương pháp ngâm dầu, áp dụng công thức thực nghiệm Kiểm tra sai số cho phép tỉ số truyền Thỏa điều kiện sai số cho phép 2.2 Phân phối công suất trục 2.3 Tính tốn số vòng quay trục 2.4 Momen xoắn trục 2.5 Bảng thống kê số liệu ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG Trục Thông Số Công suất P (kW) Tỉ số truyền u Số vòng quay n (vg/ph) Momen xoắn (T, N.mm) Động I II III Công tác 3,64 3,60 3,493 3,389 3,12 3,49 2,693 1440 1440 412.608 153,215 76,607 24140 23875 80847 211239 388946 PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGỒI THƠNG SỐ ĐẦU VÀO Cơng suất : P3 Số vòng quay : n3 Tỉ số truyền Momen xoắn : T3 Điều kiện làm việc 3,389 kW 153,215 v/p 211239 N.mm + Tải trọng va đập + Trục xích điều chỉnh + Làm việc ca + Mơi trường làm việc có bụi + Bôi trơn nhỏ giọt THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích Vì vận tốc thấp, tải trọng nhỏ, va đập nhẹ nên chọn xích lăn 2.6 Chọn số đĩa xích Với tỉ số truyền Theo bảng 5.4/80 [1] chọn: Số đĩa nhỏ (đĩa tải) : Số đĩa lớn (đĩa bị tải) : 2.7 Xác định bước xích p Cơng suất tính tốn: Hệ số số : Hệ số số vòng quay : Với tra bảng 5.5/81 [1] , Theo công thức 5.4 bảng 5.6: Trong đường nối tâm đĩa xích so với phương ngang < 600 khoảng cách trục a 25p vị trí trục điều chỉnh đĩa xích tải trọng va đập truyền làm việc ca môi trường làm việc có bụi, chất lượng bơi trơn Vậy: Chọn xích dãy: Theo bảng 5.5/81 [1] với chọn truyền xích dãy có bước xích p= 19,05 (mm),thỏa mãn điều kiện: 2.8 Khoảng cách trục Khoảng cách trục: Theo công thức 5.12/85 [1] số mắt xích → Lấy số mắt xích chẵn (mắt xích) Tính lại khoảng cách trục theo cơng thức 5.13/85 [1] : Để xích khơng chịu lực căng lớn khoảng cách trục a tính cần giảm bớt lượng: = 1,53 ÷3,07 (mm) Do chọn: a= 764 (mm) 2.9 Kiểm tra số lần va đập i Theo công thức 5.14 theo bảng 5.9/85 [1] : Thỏa 2.10 Kiểm nghiệm xích độ bền Theo công thức 5.15/85 [1] : Theo bảng 5.2/78[1] với p=19,05(mm) ta chọn Q = 72000 (N), khối lượng 1m xích q = 3,5 ( kg ) Lực căng lực ly tâm sinh ra: Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: Với : truyền nằm ngang Hệ số tải trọng động: chế độ làm việc trung bình Theo bảng 5.10/86 [1] với n=200v/ph, p=19,05 chọn [S]=8,2 S=22,088> [s]= 8,2 Vậy truyền xích đảm bảo độ bền 2.11 Các thông số đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa xích: Đường kính vòng đỉnh răng: Đường kính vòng chân răng: Tra bảng 5.2/78[1] với p=19,05 ta chọn Bán kính đáy: = 0,5025 11,91 + 0,05= 6,04 (mm) 2.12 Kiểm tra độ bền tiếp xúc Theo công thức 5.18/87[1]: Với: ]: ứng suất tiếp xúc cho phép (MPa) : lực va đập dãy xích = 13 153,215 2= 2,754 (N) = 1,2 Hệ số tải trọng động kể đến tính chất tải trọng Hệ số phân khơng tải trọng cho dãy xích Hệ số kể đến ảnh hưởng số đĩa xích = 2581,1 (N) E= 2,1 105 (MPa) Mođun đàn hồi A= 180 (mm2) Diện tích chiếu mặt tựa lề A (2 dãy xích) Như dùng thép 45 tơi cải thiện đạt độ rắn HB170 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép ] = 500 MPa đảm bảo độ bền tiếp xúc Tương tự với < ] với vật liệu nhiệt luyện 2.13 Xác định lực tác dụng lên trục Theo công thức 5.20/88 [1] : Trong : hệ số kể đến trọng lượng xích truyền nằm ngang 2.14 Các thơng số truyền Số liệu đầu vào Công suất trục dẫn P1 = 3,389 kW Số vòng quay trục dẫn n1 = 153,215 vòng/phút Tỉ số truyền truyền xích u = Kết tính tốn Thơng số Ký hiệu Loại xích Số dãy xích Đường kính vòng chia đĩa xích dẫn d1 (mm) Đường kính vòng chia đĩa xích bị dẫn d2 (mm) Đường kính vòng đỉnh đĩa xích dẫn da1 (mm) Đường kính vòng đỉnh đĩa xích bị dẫn da2 (mm) Đường kính vòng đáy đĩa xích dẫn df1 (mm) Đường kính vòng đáy đĩa xích bị dẫn df2 (mm) Bước xích p (mm) Số đĩa xích dẫn Z1 Số đĩa xích bị dẫn Z2 Số mắt xích x Khoảng cách trục a (mm) Lực tác dụng lên trục Fr (N) Giá trị Xích lăn dãy 164,1 333,7 172,5 342,67 152,02 321,62 19,05 27 55 122 764 2968,265 10  Xác định hệ số an tồn s theo cơng thức 10.19/195 [1]: Thỏa điều kiện bền mỏi , trụ nên khơng cần kiểm nghiệm độ cứng 4.7 Tính trục III  Xác định lực tác dụng lên trục Lực xích tải tác dụng lên trục III : Lực tác dụng lên bánh nghiêng :  Tính phản lực gối đỡ  Xét mặt phẳng zOy  Xét mặt phẳng xOz 46  Vẽ biểu đồ moment 47  Moment tương đương vị trí Theo cơng thức 10.15,10.16/194 [1], ta có: 48 Theo cơng thức 10.17/194 [1] ta có: Với , tra bảng 10.5/195 [1] + Tiết diện A: + Tiết diện B: + Tiết diện C: + Tiết diện D:  Chọn lại đường kính trục tiết diện theo tiêu chuẩn (T.195/ [1])  Chọn then (TCVN 2261-77) : Chọn vật liệu thép C45 với ứng suất dập cho phép , ứng suất cắt cho phép  Tại vị trí lắp bánh trụ nghiêng ( ): Kiểm tra độ bền cắt then : Kiểm tra độ bền dập then: Thỏa điều kiện bền  Tại vị trí lắp đĩa xích ( ): 49 Kiểm tra độ bền cắt then : Kiểm tra độ bền dập then: Thỏa điều kiện bền  Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi ( tiết diện nguy hiểm B )  Với thép C45 có ; ; ; tra bảng 10.7/197 [1] ta có :  Trục hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng, , tính theo cơng thức 10.22/196 [1] Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, cơng thức 10.23/196 [1] tính theo  Chọn lắp ghép: bánh lắp trung gian H7/k6  Xác định hệ số theo cơng thức 10.25,10.26/197 [1] Trong đó: tra bảng 10.8/197 [1] với Ra 2,5 0,63 dùng phương pháp tăng bền bề mặt tra bảng 10.12/199 [1] gia công dao phay ngón tra bảng 10.10/198 [1] với Tra bảng 10.11/198 [1]:  Xác định hệ số an toàn theo CT 10.20,10.21/195 [1]:  Xác định hệ số an tồn s theo cơng thức 10.19/195 [1]: 50 Thỏa điều kiện bền mỏi , trục nên không cần kiểm nghiệm độ cứng THIẾT KẾ Ổ LĂN 2.1 TRỤC I Do trục I có sử dụng nối trục đàn hồi nên ta phải tính lại với chiều lực chiều với Từ t tính phản lực gối đỡ Tại B Tại D Ta có lực dọc trục Fa = 237,93 (N) Do thời gian làm việc lâu nên khả tải lớn ta chọn loại ổ bi đỡ chặn Với đường kính ngõng trục d = 25 mm , ta chọn cỡ trung 46305 ( bảng P2.7 / 254 [1] ) có đường kính d = 25 mm, đường kính ngồi D = 62 mm, khả tải động C= 17,6 kN , khả tải tỉnh Kí hiệu ổ d D B=T r r1 46305 25 62 17 C (KN) 21,1 C0 (KN) 14,9  Kiểm nghiệm khả tải động ổ ( công thức 11.1/213 [1] ) : Trong :  m = : bậc đường cong mỏi  L : tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay ( cơng thức 11.2/213 [1] )  Q : tải trọng quy ước ( công thức 11.3/214 [1] ) 51 V = : vòng quay X = : ổ đỡ chịu lực hướng tâm Y = : hệ số kể đến ảnh hưởng to : hệ số kể đến đặc tính tải trọng ( bảng 11.3/215 [1] ) Thay kết tính được, ta có :  Đảm bảo điều kiện tải động  Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ ( công thức 11.19/221 [1] ) : Với (tra bảng 11.6/221 tài liệu [1] ) Do :  Đảm bảo điều kiện bền tải tỉnh 2.2 TRỤC II Tại A Tại D Ta có lực dọc trục Fa = Fa3 - Fa2 = 634,55 - 237,93 = 396,62 (N) Do thời gian làm việc lâu nên khả tải lớn ta chọn loại ổ bi đỡ chặn Với đường kính ngõng trục d = 25 mm , ta chọn cỡ trung 46305 ( bảng P2.7 / 254 [1] ) có đường kính d = 25 mm, đường kính ngồi D = 80 mm, khả tải động C= 21,1 kN , khả tải tỉnh Kí hiệu ổ d D B r R1 46305 25 62 17 C (KN) 21,1 C0 (KN) 14,9  Kiểm nghiệm khả tải động ổ ( công thức 11.1/213 [1] ) : 52 Trong :  m = : bậc đường cong mỏi  L : tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay ( cơng thức 11.2/213 [1] )  Q : tải trọng quy ước ( công thức 11.3/214 [1] ) V = : vòng quay X = : ổ đỡ chịu lực hướng tâm Y = : hệ số kể đến ảnh hưởng to : hệ số kể đến đặc tính tải trọng ( bảng 11.3/215 [1] ) Thay kết tính được, ta có :  Đảm bảo điều kiện tải động  Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ ( công thức 11.19/221 [1] ) : Với ( tra bảng 11.6/221 tài liệu [1] ) Do :  Đảm bảo điều kiện bền tải tỉnh 2.3 TRỤC III Tại A Tại C Ta có lực dọc trục Fa = 634,55 (N) Do thời gian làm việc lâu nên khả tải lớn ta chọn loại ổ bi đỡ chặn 53 Với đường kính ngõng trục d = 40 mm , ta chọn ổ bi cỡ trung 46308 ( bảng P2.7 / 254 [1] ) có đường kính d = 40 mm, đường kính ngồi D = 90 mm, khả tải động C= 31,9 kN , khả tải tỉnh Kí hiệu ổ d D B r R1 C C0 (KN) (KN) 46308 40 90 23 2,5 1,2 39,2 30,7  Kiểm nghiệm khả tải động ổ ( công thức 11.1/213 [1] ) : Trong :  m = : bậc đường cong mỏi  L : tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay ( cơng thức 11.2/213 [1] )  Q : tải trọng quy ước ( cơng thức 11.3/214 [1] ) V = : vòng quay X = : ổ đỡ chịu lực hướng tâm Y = : hệ số kể đến ảnh hưởng to : hệ số kể đến đặc tính tải trọng ( bảng 11.3/215 [1] ) Thay kết tính được, ta có :  Đảm bảo điều kiện tải động  Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ ( công thức 11.19/221 [1] ) : Với hệ số tải trọng hướng tâm ( bảng 11.6/221 [1] ) Do :  Đảm bảo điều kiện bền tải tỉnh 54 PHẦN V THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC  Chọn vỏ hộp đúc vật liệu gang xám GX15 -32  Chọn bề mặt lắp ghép nắp hộp thân hộp mặt phẳng qua đường tâm trục để việc tháo lắp chi tiết dễ dàng Tên gọi Chiều dày : Thân hộp , Nắp hộp , Biểu thức tính tốn Chọn 55 Gân tăng cứng: Chiều dày e Chiều cao h Độ dốc Đường kính : Bulong Bulong cạnh ổ Bulong ghép bích nắp thân Bulong ghép nắp ổ Bulong ghép nắp cửa thăm Dựa vào ổ lăn tính tốn để tra đường kính ngồi ổ D Căn vào D để tra giá trị đường kính gối trục D2 , D3 bulong nắp ổ Tên gọi Biểu thức tính tốn Tâm lỗ bulơng cạnh ổ Kích thước gối trục Khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ Bề rộng mặt ghép bulơng cạnh ổ Các thơng số kích thước Trục I Trục II Trục III Tên gọi Và D 62 75 90 62 75 90 90 110 135 Biểu thức tính tốn Z 4 M6 M6 M8 Chiều dày bích thân hộp 56 Mặt bích ghép nắp thân Khe hở Chiều dày bích nắp hộp Bề rộng bích nắp thân Giữa bánh với thành hộp Chọn Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Chọn Giữa mặt bên bánh với Số lượng Chiều dài hộp Chiều rộng hộp Z Chọn L = 422 mm B=131 mm Mặt đế hộp có phần lồi Bề rộng mặt đế hộp Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc phải thiết kế bulơng vòng, tra bảng chọn bulơng vòng M12 Để kiểm tra mức dầu hộp, ta kiểm tra que thăm dầu Để tháo dầu cũ thay dầu thiết kế lỗ tháo dầu phần hộp, nút tháo dầu M20 57 Để cố định hộp giảm tốc bệ máy thân hộp có làm chân đế Chân đế làm lồi Để tăng độ cứng vỏ hộp ta làm thêm phần gân (xác định vẽ lắp) Để quan sát chi tiết hộp rót dầu vào hộp đỉnh nắp hộp ta lắp nắp cửa thăm kích thước tra bảng Nắp ghép bulơng Để điều hòa khơng khí ngồi hộp ta dùng nút thơng M27 ghép nắp cửa thăm Để ngăn cách mỡ ổ với dầu hộp, người ta thường dùng vòng chắn dầu Vòng gồm từ đến rãnh tiết diện tam giác Cần lắp cho vòng lót ngồi vỏ ÷ mm Khe hở vỏ (hoặc ống lót) với mặt ngồi vòng ren lấy khoảng 0,2mm Để nối trục I với động ta dùng khớp nối trục đàn hồi 58 BÔI TRƠN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Vận tốc vừa, chọn phương án ngâm bánh dầu chênh lệch bán kính bánh bị dẫn khơng đáng kể, nước dầu thấp phải ngập chiều cao bánh thứ Vậy chiều sâu ngâm dầu bánh bị dẫn cấp nhanh cấp chậm gần Vì công suất tổn hao để khấy không đáng kể Chọn độ nhớt dầu bôi trơn bánh 50oC 80 centistoc hay 11 độ Engle Từ bảng 18.13 chọn loại dầu AK20 Bôi trơn ổ lăn : bơi trơn ổ mỡ vận tốc truyền bánh thấp , khơng dùng phương pháp bắn tóe để hất dầu hộp Để giảm mát công suất ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo nhiệt độ tốt đề phòng chi tiết bị hạn rỉ cần phải bôi trơn liên tục phận truyền hộp giảm tốc THÁO LẮP BỘ TRUYỀN  Cách lắp - Khi lắp ta lắp bánh vào trục trước, lắp ổ bi vào trục, cố định ổ bi hộp - Ghép nắp hộp vào thân hộp gắn chốt định vị ghép bu lông nắp thân hộp  Cách tháo - Tháo chốt định vị - Mở bu lông ghép nắp thân - Tháo nắp ổ - Tháo ổ khỏi thân - Tháo ổ khỏi trục - Tháo bánh khỏi trục 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập một_ PGS.TS.Trịnh Chất_ TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập hai_ PGS.TS.Trịnh Chất_ TS Lê Văn Uyển_nhà xuất Giáo Dục 60 ... dãy 164,1 333,7 172 ,5 342,67 152 ,02 321,62 19, 05 27 55 122 764 2968,2 65 10 PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH 2. 15 Số liệu đầu vào Số... đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa xích: Đường kính vòng đỉnh răng: Đường kính vòng chân răng: Tra bảng 5. 2/78[1] với p=19, 05 ta chọn Bán kính đáy: = 0 ,50 25 11,91 + 0, 05= 6,04 (mm) 2.12 Kiểm tra... 5. 14 theo bảng 5. 9/ 85 [1] : Thỏa 2.10 Kiểm nghiệm xích độ bền Theo cơng thức 5. 15/ 85 [1] : Theo bảng 5. 2/78[1] với p=19, 05( mm) ta chọn Q = 72000 (N), khối lượng 1m xích q = 3 ,5 ( kg ) Lực căng