Đồ án Chi tiết máy: Công trình được hoàn thành tại trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM bao gồm những nội dung về chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền; tính toán thiết kế các bộ truyền; thiết kế trục; tính toán ổ lăn và then; tính toán thiết kế vỏ hộp và các chi tiết khác.
GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM Cán bộ hướng dẫn 1 : ……………………………………………………………………… ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký ) Cán bộ hướng dẫn 2 : ……………………………………………………………………… ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký ) Cán bộ hướng dẫn 3 : ……………………………………………………………………… ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký ) Cán bộ chấm nhận xét 1 : ………………………………………………………………… ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký ) Cán bộ chấm nhận xét 2 : ………………………………………………………………… ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký ) Cán bộ chấm nhận xét 3 : ………………………………………………………………… SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 1 GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy ( Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký ) Thực tập tốt nghiệp được bảo vệ tại : HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH Ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . LỜI NĨI ĐẦU Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở khắp nơi và có thể nói nó đóng vai trị nhất định trong cuộc sống cũng như trong sản xuất Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc là một bộ phận khơng thể thiếu Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại các kiến thức đã học trong các mơn Ngun Lý Máy, Chi Tiết Máy, Vẽ Kỹ thuật Cơ khí,… và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Cơng việc thiết kế hộp giảm tốc giúp chúng ta hiểu kỹ hơn và có cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng như chức năng của các chi tiết cơ bản như bánh răng ,ổ lăn,… Thêm vào đó trong q trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hồn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu với cơng cụ AutoCad, Inventor điều rất cần thiết với một kỹ sư cơ khí Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Hồng Phụng, các thầy cơ các và các bạn trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong q trình thực hiện đồ án SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 2 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Với kiến thức cịn hạn hẹp ,do đó thiếu sót là điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận được ý kiến từ thầy cơ và bạn bè để đồ án này được hồn thiện hơn Sinh viên thực hiện Nguyễn Minh Hùng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 3 GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ Số liệu thiết kế Cơng suất trên trục cơng tác P = 23,5 kW Số vịng quay trên trục cơng tác n = 123 (vg/ph) SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 4 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Thời gian phục vụ L = 16000 giờ Chế độ làm việc 3 ca Hình 1.1. Hệ dẫn động hộp giảm tốc Hình 1.2.Sơ đồ tải trọng Chú thích Bộ truyền đai. Động cơ Trục I 1.1.1 Cơng suất trên trục động cơ Cơng suất trên động cơ điện được xác định theo cơng thức 2.8 trang 19 [1]: Trong đó: + là cơng suất cần thiết trên trục động cơ SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 5 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy + là cơng suất tính tốn trên trục máy cơng tác + là hiệu suất truyền động Vì tải trọng thay đổi theo bậc nên: Theo như sơ đồ phân bố tải trong ta có (cơng thức 2.12 trang 20 [1]): 1.1.2 Hiệu suất chung Dựa vào cơng thức 2.9 trang 19 [1], ta có: ɳ = Với (bảng 2.3 trang 19 [1]): + Hiệu suất bộ truyền đai + = 0,95 Hiệu suất bộ truyền bánh răng cơn + = 0,96 Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ + = 0,99 Hiệu suất của một cặp ổ lăn + 0,99 Hiệu suất khớp nối ɳ = 0,95.0,95.0,96. = 0,83 Chọn tỉ số truyền sơ bộ (cơng thức 2.15,bảng 2.4 trang 21 [1]): ut= uđ.uh =3.10 = 30 Trong đó: + uh: tỉ số truyền hộp giảm tốc cơn trụ 2 cấp SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 6 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy + uđ: tỉ số truyền bộ truyền đai thang 1.1.3 Số vịng quay của động cơ nsb =nlv.ut =123.30 =3690 (vịng /phút) Trong đó: + nsb: số vịng quay sơ bộ + nlv: số vịng quay trên trục cơng tác + ut: tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống dẫn động Động cơ được chọn phải thõa mãn (cơng thức 2.19 trang 22 [1]): Pđc Pct nđb n sb Đồng thời có moment mở máy thỏa mãn điều kiện (cơng thức 2.19 trang 22 [1]): 1.1.4 Chọn được động cơ (bảng P1.3 trang 236 [1]) 4A180M2Y3 Ta có Pđc = 30Kw, nđc = 2943 (vịng /phút), nđb = 3000 (vịng /phút) SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 7 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Xác định tỉ số truyền của tồn bộ hệ thống Theo cơng thức 3.23 trang 48, ta có cơng thức: 1.2 Với : + nđc: Số vịng quay của động cơ đã chọn + nđc: Số vịng quay của trục cơng tác 1.2.1 Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền Theo cơng thức 3.24 trang 49: Với : + uh: Tỉ số truyền trong HGT + ung: Tỉ số truyền ngồi HGT. Theo tiêu chuẩn trang 49, ta có: ung = uđai = 3,15 Với: + u1: Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng cơn + u2: Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ Ta phân phối tỉ số truyền theo điều kiện bơi trơn ngâm dầu: Chọn Kbe =0,3; và ck =de22/de21 =1,1 Theo hình 3.21 trang 45: Với: uh = 7,6 và => chọn u1 = 2,5 SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 8 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Suy ra: 1.2.3. Tính số vịng quay của các trục Gọi nI, nII,nIII lần lượt là số vịng quay của các trục I, II, III. Số vịng quay của trục động cơ: nđc = 2940 vg/ph Số vịng quay của trục I: Số vịng quay của trục II: Số vịng quay của trục III: 1.2.4 Tính tốn cơng suất trên các trục Gọi PI, PII, PIII lần lượt là cơng suất trên các trục I, II, III Ta có cơng suất làm việc: Plv = 23,5 kW Cơng suất trên trục III: Cơng suất trên trục II: Cơng suất trên trục I: SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 9 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Cơng suất thực tế của động cơ: 1.2.5. Tính mơmen xoắn của các trục Gọi Tdc, TI, TII, TIII lần lượt là mơmen xoắn trên các trục động cơ, I, II, III. Mơmen xoắn trên trục động cơ: Mơmen xoắn trên trục I: Mơmen xoắn trên trục II: Mơmen xoắn trên trục III: 1.2.6 Lập bảng kết qủa Bảng 1.1. Thơng số của hộp giảm tốc T SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 10 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy nắp và thân , K3 , ) d S = ( , ÷ ) S K ≈ K ( ÷ ) m SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 128 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy m Kích thước gối trục : Đườn g kính ngồi và tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulơng cạnh ổ : K2 Tâm lỗ bu lơng cạnh ổ : E2, C (k là khoảng cách từ tâm bu lông đến mép lỗ) Chiều cao h T r a b ả n g [ ] t r a n g 8 K = E SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 129 9mm 6mm 1mm ≥ 19m m GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy + R + ( ÷ ) m m E ≈ , d ; R ≈ , d SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 130 GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy : C ≈ D / ( k ≥ , d ) Mặt đế hộp : Chiều dày : khi khơng có phần lồi S1 khi có phần lồi : Dd S1 S2 Bề rộng mặt đế SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 131 S ≈ ( , ÷ , 0mm 0mm 0mm 0mm 1mm GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy hộp : K1 Q ) d D d = d d a o k h o é t S = ( , ÷ , ) d S SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 132 GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy = ( ÷ , ) d K ≈ d q ≥ K + δ Khe hở giữa các chi tiết : Giữa bánh răng SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 133 Δ ≥ 2mm 8mm GVHD: Phan Hoàng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy với thành trong hộp Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp Giữa mặt bên các bánh răng với nhau ( ÷ , ) δ Δ Số lượng bulông Z = ( L + B ) / ( SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 134 ≥ ( ÷ ) δ Δ ≥ δ 0,5m m GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy ÷ 0 ) Bảng 5.2. Kích thước của gối trục T r ụ c I I I I I I 5.1.2. Một số chi tiết khác SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 135 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy 5.1.2.1. Bu lơng vịng Hình 5.2. Kích thước bu lơng vịng Ta có: Re = 205mm và a = 250mm. Tra bảng 18.3[2] trang 89, ta được Q = 400kG. Theo bảng 18.2[2] trang 89, ta có kích thước bu lơng vịng : 20(mm) Bảng 5.3. Kích thước của bu lơng vịng en d 20 5.1.2.2. Chốt định vị Ta chọn chốt định vị hình cơn, theo bảng 18.4b[2] trang 91, ta có kích thước của chốt định vị: d = 6mm, c = 1mm, l = 20÷110 (mm) SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 136 h b) GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Hình 5.4. Kích thước của chốt định vị hình cơn 5.1.2.3. Cửa thăm Theo bảng 18.5[2] trang 92, ta có kích thước của cửa thăm : Bảng 5.4. Kích thước của cửa thăm (mm) lượng 00 Hình 5.5. Kích thước cửa thăm SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 137 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy 5.1.2.4. Nút thơng hơi Theo bảng 18.6[2] trang 93, ta có kích thước của nút thơng hơi: Bảng 5.5. Kích thước nút thơng hơi A B C D E G H I K L M N O P M27 x 2 15 30 14 45 36 32 10 32 18 36 32 22 Q Hình 5.6. Hình dáng và kích thước nút thơng hơi 5.1.2.5. Nút tháo dầu Ta chọn nút tháo dầu hình trụ, theo bảng 18.7[2] trang 93, ta có kích thước của nút tháo dầu: Bảng 5.6. Kích thước của nút tháo dầu 20 x SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 138 R S GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Hình 5.7. Hình dạng và kích thước nút tháo dầu 5.1.2.6. Que thăm dầu Hình 5.8. Kích thước và hình dáng của que thăm dầu 5.2. Bơi trơn và điều chỉnh ăn khớp 5.2.1. Bơi trơn Phương pháp bơi trơn Đối với bánh răng cơn, mức dầu nên ngập chiều rộng bánh răng lớn.Trong hộp giảm tốc bánh răng cơn trụ 2 cấp, nếu mức dầu khơng thể tăng hơn nữa để bơi trơn cả hai bộ truyền thì có thể ngăn bể chứa dầu chung thành 2 phần như hình vẽ sau : SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 139 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy Hình 5.9. Cách bơi trơn hộp giảm tốc Dầu bơi trơn +Dựa vào bảng 18.11[2] trang 100, ta chọn độ nhớt của dầu ở nhiệt độ 500C là: 43/6 +Theo bảng 18.13[2] trang 101, ta chọn dầu bơi trơn là : Dầu cơng nghiệp 45, với độ nhớt Centistoc 3852(500C); độ nhớt Engle 5,247,07(500C) ; khối lượng riêng ở 200C là 0,886 0,926g/cm3 5.2.2. Điều chỉnh ăn khớp Có 2 phương pháp điều chỉnh để đảm bảo độ chính xác về ăn khớp của bộ truyền bánh răng cơn: +Dịch chuyển trục cùng với các bánh răng đã cố định trên nó nhờ bộ đệm điều chỉnh có chiều dày khác nhau lắp ổ và vỏ hộp +Dịch chuyển các bánh răng trên trục đã cố định, sau đó định vị lần lượt từng bánh một Để kiểm tra sự ăn khớp đúng của bộ truyền, người ta bơi một lớp sơn trên bề mặt làm việc của bánh răng, sau đó quay bánh răng nhỏ. Khi ăn khớp đúng thì các vết tiếp xúc rải đều theo mặt phẳng làm việc của răng 5.2.3. Bơi trơn ổ lăn Ta bơi trơn ổ bằng mỡ, theo bảng 15.15a[2] trang 45 ta chọn loại mỡ LGMT3, với nhiệt độ làm việc 300C –1200C ; độ nhớt động học 120mm2/s (400C); độ đậm đặc 3 SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 140 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 141 GVHD: Phan Hồng Phụng Đồ Án Chi Tiết Máy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TÍNH TỐN HỆ THỐNG DẪN DỘNG CƠ KHÍ ( TẬP 1 VÀ 2 ) Trịnh Chất và Lê Văn Uyển Nhà xuất bản Giáo dục – năm 2011 [2] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Nguyễn Hữu Lộc Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh – năm 2004 [3] SỨC BỀN VẬT LIỆU Lê Hồng Tuấn, Bùi Cơng Thành Nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh – năm 2004 [4] DUNG SAI LẮP GHÉP Võ Tuyển và Lý Thanh Hùng [5] VẼ CƠ KHÍ Võ Tuyển SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 142 ... GVHD: Phan Hồng Phụng ? ?Đồ? ?Án? ?Chi? ?Tiết? ? Máy ( Ghi rõ họ, tên,? ?học? ?hàm,? ?học? ?vị và chữ ký ) Thực? ?tập tốt? ?nghiệp? ?được? ?bảo vệ? ?tại? ?: HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH... GVHD: Phan Hồng Phụng ? ?Đồ? ?Án? ?Chi? ?Tiết? ? Máy Với kiến thức cịn hạn hẹp ,do đó thiếu sót là điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận? ?được? ?ý kiến từ thầy cơ và bạn bè để? ?đồ? ?án? ?này? ?được? ?hồn thiện hơn... GVHD: Phan Hoàng Phụng ? ?Đồ? ?Án? ?Chi? ?Tiết? ? Máy n t r ụ c SVTH: Nguyễn Minh Hùng Page 23 GVHD: Phan Hồng Phụng ? ?Đồ? ?Án? ?Chi? ?Tiết? ? Máy