mẫu đồ án cơ sở thiết kế máy
TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1-Chọn kiểu loại động : ĐỀ số 2B: 1.Lực kéo xích tải F(N) : F = 3250 (N) 2.Vận tốc xích tải V(m/s): V = 1,7(m/s) Số đĩa xích tải Z : Z = 27 4.Bước xích tải p(mm): 38.1(mm) 5.Thời gian làm việc lh (giờ) : 24000(s) 6.Số ca làm việc: 7.Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi (độ): 25 8.Đặc tính làm việc :Vừa 1.1.1-Tính tốn cơng suất : A - Công suất làm việc trục tang quay (trục máy cơng tác): Plv = (Kw) Trong đó: - Lực kéo xích tải: F = 3250 (N) - Vận tốc xích tải : v = 1,7 (m/s) Plv = 5.525(Kw) B - Công suất tương đương: TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Công suất tương đương Ptd = Plv.β hệ số xét đến thay đổi tải trọng không Theo công thức 2.14 tài liệu Với β = Theo biểu đồ ta có : = 1,4T = 5s =T = 4h = 0,9T = 4h Do tm nhỏ nên bỏ qua Thay số liệu vào biểu thức ta tính hệ số tương đương: = = 0,57 Ptd =5,525.0,57 = 3,149(Kw) Tính hiệu suất hệ thống : Theo cơng thức 2.9 tài liệu Trong đó: : hiệu suất truyền động 1,2,3 hiệu suất truyền truyền Theo bảng 2.3 tài liệu (I) trang 19 : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng ( để kín) : �br = 0,96 Hiệu suất truyền truyền xích (để hở) : �x = 0,93 Hiệu suất cặp ổ trượt = 0,99 Hiệu suất truyền đai(để hở) : �d = 0,95 Hiệu suất cặp ổ lăn : Hiệu suất hệ thống : �ht = TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY = 0,96.0,93.0,99.0,95.(0,99)3 = 0.815 C- Công suất cần thiết trục động cơ: Theo công thức 2.8 tài liệu Pct = = = 2,961(Kw) ( Vì trường hợp tải động lên Cơng suất tính tốn = ) 1.1.2-Tính sơ số vòng quay đồng bộ: Theo cơng thức 2.15 tài liệu ta có : 60000.v nlv = D = = 76,43 (Vòng/phút) Trong đó: D = 320 (mm) : đường kính băng tải v = 1,3 m/s : vận tốc băng tải Tỉ số truyền hệ thống sơ ( usb ) Theo công thức 2.15 tài liệu usb = u1.u2.u3 u1,u2,u3, tỉ số truyền phận Theo đề thì: usb = uđ.ubr.ux Tra bảng 2.4 tài liệu [I], ta có : ubr = ud = 3,15 usb = 4.3,15.3 = 37,8 ux = Số vòng quay sơ hệ thống (nsb) Theo công thức 2.18 tài liệu nsb= nlv.usb= 76,43.37,8 = 2934,414 (vòng/phút) TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.1.3-Chọn động cơ: Sau q trình tính tốn ta thu được: = 2,961 = 2934,414 (Kw) (vòng/phút) Điều kiện chọn động cơ: ≥ Pct ≈ nsb > Tra bảng P1.1 [I] Và P1.4 [I] Ta chọn động phù hợp với điều kiện Bảng thông số động Kiểu động Công suất Vận tốc quay P (Kw) n (vòng/phút) 2930 4A100S2Y3 Cos φ 0,91 88,5 2,2 1,4 Động thỏa mãn thông số cần thiết 1.2 - Phân phối tỷ số truyền Tỉ số truyền chung hệ thống :( ut ) Theo công thức 3.23 tài liệu ut = = = 37,7 Trong đó: nđc = 2930 (vòng/phút) số vòng quay động chọn nlv = 76,43 (vòng/phút) số vòng quay trục tang quay (trục máy công tác) Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động cho truyền ut = ud.ubr ux TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Tra bảng 2.4 tài liệu [I] Trang 49: ut Chọn ud = 3,15 ; ubr = ux = ubr ud = = 1.3 - Tính số vòng quay trục : Số vòng quay trục động : nđc = 2930 (vòng/phút) Trục I (trục chủ động) : nI = = = 930,2 (vòng/phút) Trục II (trục bị động) : nII = = = 232,6 Trục công tác : ntang = = = 79,6 (vòng/phút) (vòng/phút) 1.4 - Cơng suất trục : Công suất trục động : Pđc = Pct = 2,961 (Kw ) Công suất trục II: PII = = =2,62 (Kw ) Công suất trục I: PI = = = 2,76 (Kw) Công suất trục công tác : Ptang = = = 2,96(Kw) TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY 1.5 – Tính mơ men xoắn trục : Theo công thức sau trang 49 tài liệu : Trục động cơ: = = 9601,54 Trục I (trục chủ động): = = 28335,8 Trục II (trục bị động): = = 111676,7 (Nmm) (Nmm) (Nmm) Trục công tác: = = 355245,6 (Nmm) TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY BẢNG THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP SỐ Trục Động I II Tang Quay Thông số Tỉ số truyền u Công suất 3,15 P (Kw) Số vòng quay 2,961 2,76 2,62 2,96 n (vòng/phút) Momen xoắn 2930 930,2 232,6 79,6 T (Nmm) 9651,04 28335,8 111676,7 355245,6 PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN II.1 BỘ TRUYỀN ĐAI A - Các thơng số đầu vào: - Số vòng quay trục động : nđc = 2930 (vòng/phút) - Công suất trục động : Pđc = 2,963 (Kw) - Tỷ số truyền truyền đai : uđ = 3,15 B - Chọn loại đai tiết diện đai: - Nếu Pđc < : Chọn đai dẹt, (1) TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN - Nếu ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Pđc > : Chọn đai thang, (2) - Nếu v < 25m/s : Chọn đai thang thường, (3) - Nếu v �25m/s: Chọn đai thang hẹp, (4) Từ (1), (2), (3), (4) kết hợp với hình 4.1, bảng 4.13 trang 59 tài liệu Ta chọn đai hình thang thường loại A Theo thơng số kích thước đai cho bảng sau: KÝch thíc tiết diện (mm) Loại đai Thang thng A bt b h y0 11 13 2,8 DiƯn tÝch A(mm2) Đường kính bánh đai nhỏ d1 (mm) 81 100-200 Chiều dài giới hạn l (mm) 560-4500 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Hình vẽ thể kích thước mặt cắt ngang dây đai: 13 2,8 11 400 Kích thước mặt cắt ngang dây đai thang thường C - Chọn thông số truyền: Đường kính bánh đai : Theo cơng thức 4.15tài liệu d15= (5,2…6,4) T (mm) Trong đó: - mô men xoắn trục bánh đai nhỏ (Nmm) Theo dãy tiêu chuẩn bảng 4.13 tài liệu ta chọn đường kính bánh đai nhỏ : d15= 160 (mm) Tính vận tốc đai: = 24,5 (m/s) ⇨ Thỏa mãn điều kiện v = 25 m/s ( Đai thường ) TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Tính đường kính bánh đai lớn: - Đường kính đai lớn xác định cơng thức : Theo công thức 4.2 tài liệu d2 = uđ.d1.(15- ) Trong đó: - uđ tỷ số truyền truyền đai - hệ số trượt ,chọn = 0,02 - d15là đường kính bánh đai nhỏ sau chuẩn hóa d2 = 3,15.160.(1- 0,02) = 493,92 (mm) Theo bảng 4.215tài liệu : Các thông số bánh đai hình thang ( trang 63) d2= 500mm Như tỷ số truyền thực tế : ut ut = = = 3,18 Sai số tỷ số truyền: Δu = 100 = 100 =0,625 Δu ⇨ Sai số với tỷ số truyền Xác định khoảng cách trục a: Trị số a tính cần phải thỏa mãn điều kiện sau: Công thức( 4.14) tài liệu [I]- trang 60: 0,55(160+500) + a 2.(160+500) 37 a 1320 (mm) Dựa vào tỉ số truyền đường kính chọn khoảng cách trục a (theo bảng 4.14Trang 60 tài liệu [I]) 10 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY VIII.1.BÔI TRƠN ĂN KHỚP Nhận xét: vận tốc bánh V= 1,64 m/s < 12 m/s ta chọn bôi trơn phương pháp ngâm dầu Phương pháp bôi trơn ngâm dầu dầu chứa hộp giảm tốc, ta chọn loại dầu AK10 có độ nhớt 186/16 mức dầu hộp giảm tốc xác định hình vẽ VIII.2.BƠI TRƠN Ổ LĂN Ổ lăn bơi trơn mỡ 61 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY PHẦN IX:THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC IX.1.THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC Theo bảng 18.1 tài liệu [II], ta chọn kích thước phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc sau: Chiều dày thân hộp: Với =0,03.aw +3=0,03.95 +3=5,85 chọn = 6(mm) Chiều dày nắp bích: 1 = 0,9 = 0,9 = 5,4(mm), chọn 1 = (mm) Gân tăng cứng: - Chiều dày e =( 0,81). = ( 0,8 1).6 =(4,8) (mm) ,chọn e = (mm) - Chiều cao h < 58 (mm) - Độ dốc: 20 Đường kính bu lơng: - Bu lông : d1 = 0,04 aw +10 = 0,04.95+10 = 13,8 > 12 (mm), chọn d1 = 14 (mm) - Bu lông cạnh ổ : d2 = (0,7 0,8) d1 = (0,7 0,8) 14 = (9,8 11,2) (mm) chọn d2 = 11 (mm) 62 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY - Bu lơng ghép bích thân : d3 = (0,8 0,9).d2 = (0,8 0,9).11 = (8,8 9,9) (mm) chọn d3 = (mm) - vít ghép nắp ổ: d4 = (0,6 0,7) d2 =(0,6 0,7) 11= (6,6 7,7) (mm) chọn d4 =7 (mm) - vít ghép nắp cửa thăm: d5 =(0,5 0,6) d2 =(0,5 0,6) 11=(5,5 6,6) (mm) chọn d5 = (mm) Mặt bích ghép nắp thân - Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4 1,8).d3 = (1,4 1,8) = (12,6 16,2) (mm) chọn S3=16(mm) - chiều dày bích nắp hộp: S4 = (0,9 1).S3 = (0,9 1).16 =(14,4 16) (mm) chọn S4=16(mm) - Bề rộng bích nắp thân: K3 = K2 - (3 5) = 39 - (3 5) = (36 34) (mm) chọn K3=35(mm) Kích thước gối trục: Kích thước gối trục tra theo bảng 18 tài liệu [II], ta có bảng số liệu sau: Trục D D2 D3 D4 h d4 z I 52 65 80 42 M6 63 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN II 75 ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY 90 - Tâm lỗ bu lông cạnh ổ: 115 65 10 M8 E2 = 1,6 d2 = 1,6.11=17,6 (mm) R2 = 1,3 d2 = 1,3.11=14,3(mm) - Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: K2 = E2 + R2 + (3 5) (mm) K2 = 17,6 + 14,3 + (3 5) = (34,9 39,9) (mm) chọn K2 = 39(mm) Mặt đế hộp: - Chiều dày khơng có phần lồi: S1 = (1,3 1,5).d1 = (1,3 1,5).14 = (18,2 21) (mm) chọn S1 = 20(mm) - Chiều dày có phần lồi: S1 = (1,4 1,7).d1 = (1,4 1,7).14= (19,6 23,8) (mm) chọn S1 =23,8 (mm) S2 = (1 1,1).d1 = (1 1,1).14 = (14 15,4) (mm) chọn S2 = 15(mm) - Bề rộng mặt đế hộp : K1 d1 =3.14=42 (mm) q ≥ K1 + 2 = 42 + 2.6 = 54 (mm) Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp 64 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY � (1 1,2) = (1 1,2).6 = (6 7,2) Chọn mm - Giữa đỉnh báng lớn đáy hộp: �1 (3 5) =(3 5).6 = (18 0)mm chọn �1=30mm IX.2 THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT KHÁC Chốt định vị : Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân hộp gia công lắp ghép Ta chọn chốt định vị chốt theo bảng 18.4b tài liệu [II], ta có kích thước chốt sau: d=8mm; c=1,2mm ;l=50mm ;độ côn đường sinh bề mặt trụ:�1:50 Cửa thăm: Để đổ dầu vào hộp quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép Theo bảng 18.5 tài liệu [II], ta chọn nắp thăm dầu với thông số sau: A B A1 B1 C C1 K R Vít 100 75 150 100 125 - 87 12 M8x 22 Số lượng Nút thông hơi: Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp ta dùng nút thơng Theo bảng 18.6 tài liệu [II], ta chọn nút thông với thông số sau: 65 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN D ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY A B C E G H I K L M N O P Q R S M27x 30 15 45 36 4 10 22 32 18 36 32 Nút tháo dầu: Tháo dầu bị bẩn biến chất để thay dầu Theo bảng 18.7 tài liệu [II], d b m f L c q D S Do M20x 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 66 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Chọn que thăm dầu bôi trơn: Để kiểm tra mức dầu hộp , đảm bảo tốt công việc bôi trơn cho truyền hộp giảm tốc Chọn vít nâng: Để xiết, đẩy nắt hộp giảm tốc lên cần tháo nắp khỏi thân hộp ta chon vít nâng M10 67 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY PHẦN X: XÂY DỰNG BẢN VẼ LẮP VÀ CHỌN KIỂU LẮP GHÉP X.1 XÂY DỰNG BẢN VẼ LẮP 01 vẽ A0,thể vẽ lắp hộp giảm tốc X.2 CHỌN KIỂU LẮP GHÉP Theo yêu cầu phận ta chọn loại mối ghép sau: - Chọn lắp ghép trục vòng ổ lắp ghép theo hệ thông lỗ kiểu lắp ghép H7/k6 - Chọn lắp ghép vòng ngồi ổ với vỏ hộp lắp ghép theo hệ thống trục kiểu lắp ghép H7/h6 - Vòng chắn mỡ quay trục trình truyền làm việc, để tháo lắp dễ dàng lắp ghép, sửa chữa không làm hỏng bề mặt trục, ta chọn kiểu lắp có độ hở K7/h6 - Bánh quay trục chịu mô men xoắn, lực dọc trục, lực hướng kính, để đảm bảo độ xác tin cậy, độ bền mối ghép dễ gia cơng chi tiết lỗ chọn lắp ghép có độ dôi kiểu H7/k6 - Đối với mối ghép then then cố định trục theo kiểu lắp có độ dôi thường lắp theo hệ thống lỗ với sai lệch then k6 Dựa vào bảng phạm vi sử dụng kiểu lắp 20.4 tài liêu [II] ta lựa chọn kiểu lắp thích hợp để lắp chi tiết lên trục chi tiết với Vì q trình gia cơng chi tiết việc gia công lỗ xác gia cơng trục ta ưu tiên gia công trục với cấp xác cao hơp cấp chọn ln miền dung sai trục miền k Từ ta chọn kiểu lắp miền dung sai đồng thời trị số sai lệch giới hạn theo bảng sau: 68 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY BẢNG THỐNG KÊ DUNG SAI VÀ KIỂU LẮP GHÉP Vị trí lắp ghép Kiểu lắp Nắp ổ vỏ hộp H7/d11 Trục ổ K6 Vỏ hộp ổ H7 Mayơ bánh trục H7/k6 Trục bạc lót trục H9/k6 Giá trị sai lệch giới hạn Dung sai lỗ Dung sai trục +30 -100 -290 +15 +2 +30 +25 +18 +2 +62 +18 +2 Ta có: Fa1 = 503,94 N Fa1 503,94 0, 0,3 F 1257, r 11 Ta có Fa1 0, F Trang 215[I] :Với r11 chọn ổ bi đỡ chặn d·y với góc đỡ tiếp xúc =12o 69 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Với đường kính đoạn lắp ổ trục I d= 20 mm,theo bảng P2.12.T.263[I] chọn loại ổ cỡ trung hẹp : Ký hiệu ổ d , D , mm mm 730 20 52 Trong : B 42 35,4 15 13 T , r , mm mm 16,2 r1 , mm 0,8 α C, , Kn Kn 11,17 25 16,6 d : đường kính D : đường kính ngồi C : khả tải động Co : khả tải tĩnh Lực dọc trục tác dụng vào ổ : i.Fa 1.503,94 0,034 C 14,90.10 Ta có (với i số dãy lăn i=1) tra bảng 11.4 [I] ta có : e =0,48 Theo CT.11.8 [I],lực dọc trục lực hướng tâm tác dụng lên ổ sinh : Fs0= e.Fr10=0,48.612,4 = 294 N Fs1= e.Fr11=0,48 1257, = 603,5 N Ta có: Bảng 11.5.T.218[I]: ΣFao= Fs1-Fa1 = 603,5 – 503,94 = 99,6 N ΣFa1= Fs0+ Fa1 = 294+ 503,94 = 798 N Ta thấy: |ΣFao | < Fs0 � Fao Fs 294 N |ΣFa1 | >Fs1 Fa1 798 N 70 TRƯƠNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY Fr11 Fr10 Fa1 Fs0 Fs1 Theo bảng 11.4[I] với ổ bi đỡ dãy : vòng quay V=1 CT.T217 có: Fa 294 0, 48 e � X 1; Y 0, VFr10 1.612, Fa1 798 0, 63 e � X 0, 45; Y 1, V Fr11 1.1257, Tải trọng động tương đương : Theo cơng thức 11.3T214[I] ta có: Trong : X : hệ số tải trọng hướng tâm Y: hệ số tải trọng dọc trục Fr,Fa: Tải trọng hưỡng tâm tải trọng hướng trục V =1: Hệ số kể đến vòng quay kt = (nhiệt độ