đồ án chi tiết máy khoa cơ khí đại học bách khoa

đồ án 1 đồ án khoa cơ khí đại học bách khoa tp HCM hướng dẫn đồ án 1 khoa cơ khí đại học bách khoa tp HCM đồ án khoa cơ khí là trong những môn quan trọng, tuyên quyết để có thể làm đồ án chuyên ngành và kế đến là làm luận văn tốt nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA - - Bộ môn CSTKM Khoa: Cơ khí ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tuấn Tú MSSV 1713845 Ngày nộp : 2-7-2020 Tên đề tài : Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải Sơ đồ động hệ thống xích tải Thơng số ban đầu:      Lực vòng xích tải: 9000 N Vận tốc vịng xích tải: 0,5 m/s Bước xích xích tải: 50,8 mm Số đĩa xích xích tải: 10 Thời gian phục vụ: năm Giáo Viên hướng dẫn : GS.TS Nguyễn Thanh Nam Chữ ký: Mục lục LỜI CÁM ƠN………………………………………………………………………………….3 PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN – CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN – PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN…………………………………………………………………….4 1.1 Tính cơng suất cần thiết: 1.2 Xác định số vòng quay sơ động cơ: 1.3 Chọn động cơ: 1.4 Phân phối tỉ số truyền: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH .7 2.1 Chọn loại xích phụ thuộc vào cơng suất truyền, vận tốc điều kiện làm việc 2.2 Chọn số đĩa xích: 2.3 Xác định bước xích: .7 2.4 Xác định khoảng cách trục số mắt xích 2.5 Xác định thơng số đĩa xích 2.6 Xác định lực tác dụng lên trục 2.7 Bảng thơng số truyền xích: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC (BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG) 10 3.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng, phương pháp nhiệt luyện, tính vật liệu (theo bảng 6.2[1]) 10 3.2 Xác định ứng suất tiếp xúc [σH] ứng suất uốn cho phép [σF]10 3.3 Chọn hệ số chiều rộng vành răng: 10 3.4 Tính khoảng cách trục: 10 3.5 Chọn mô đun mn theo khoảng cách trục aw 10 3.6 Xác định số Z1 Z2: 11 3.7 Tính lại tỷ số truyền: 11 3.8 Xác định kích thước truyền bánh .11 3.9 Tính vận tốc vịng v chọn cấp xác truyền theo bảng 12 3.10 Xác định lực tác dụng lên truyền: 12 3.11 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc 12 3.12 Kiểm nghiệm ứng suất uốn 13 3.13 Bảng thông số bánh răng: 13 TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC – THIẾT KẾ THEN 14 4.1 Chọn vật liệu, xác định đường kính trục sơ bộ: 14 4.2 Xác định lực tác dụng lên trục từ chi tiết máy lắp nó: 14 4.3 Xác định khoảng cách đoạn trục: .18 4.4 Tính tốn đường kính trục tiết diện nguy hiểm: .20 4.5 Thiết kế then 20 4.6 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn .21 TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC VÀ NỐI TRỤC VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY PHỤ 23 5.1 Chọn loại ổ lăn theo tải trọng kết cấu 23 5.2 Xác định phản lực Fr tác dụng lên ổ 23 5.3 Chọn sơ ổ lăn, chọn hệ số e (theo bảng 11.4 Tài liệu [1] có lực dọc trục Fa) 23 5.4 So sánh Fa /(VFr) với e, chọn hệ số X Y 24 5.5 Xác định tuổi thọ L 24 5.6 Tính tải trọng quy ước tác dụng lên ổ Q 24 5.7 Tính khả tải động tính tốn Ctt 24 5.8 Kiểm tra điều kiện Ctt < C 24 5.9 Xác định lại tuổi thọ kiểm tra khả tải tĩnh: .25 5.12 Tính chọn khớp nối trục 26 5.13 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 27 5.14 Các chi tiết phụ: 28 5.15 Dung sai lắp ghép .30 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………….32 Lời cám ơn Đồ án môn học Chi tiết máy môn học thiếu chương trình đào tạo kỹ sư khí Mơn học cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy, giúp sinh viên hệ thống hóa kiến thức học Nguyên lý máy, Sức bền vật liệu, Vẽ khí, Chi tiết máy,…và có nhìn cụ thể, thực tế với kiến thức Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thanh Nam tận tình hướng dẫn, cảm ơn thầy cô bạn bè khoa Cơ khí giúp đỡ em trình thực Sinh viên thực Nguyễn Văn Tuấn Tú Phân tích phương án – Chọn động điện – Phân phối tỉ số truyền Hệ thống truyền động xích tải gồm: 1) Động điện; 2) truyền xích; 3) Hộp giảm tốc bánh nghiêng; 4) Nối trục vịng đàn hồi; 5) Bộ phận cơng tác 1.1 Tính cơng suất cần thiết: - Cơng suất xích tải: plv  F v 9000.0,5   4,5 1000 1000 - Tính hiệu suất truyền động:   br  x ol  0,96.0,9.0,993  0,84 - Công suất cần thiết trục động cơ: pct  F v 9000.0,5   5,36 1000 1000.0,84 1.2 Xác định số vòng quay sơ động cơ: - Số vịng quay trục cơng tác: nlv  60000.v 60000.0,5   59, 055 z p 10.50,8 - Tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp bánh trụ: ubr = - Tỉ số truyền truyền xích: ux = - Số vịng quay sơ động cơ: nsb = 708,66 1.3 Chọn động cơ: Theo bảng P1.2, Phụ lục tài liệu [1] với Pdc ≥ Pct ndc ≥ nsb, ta chọn động …… với thông số sau: Ký hiệu Công suất 4A132M8Y3 Pdm(kw) Vận tốc quay  cos TK Tdn Tmax Tdn 83 0,74 1,8 2,2 nđc(v/ph) 5,5 716 1.4 Phân phối tỉ số truyền: - Tỷ số truyền hệ dẫn động: u = ndc / nlv = 716 / 59,055=12 - Chọn ubr = , tính: ux = u / ubr = 12,12 / = - Tính cơng suất trục: 4,5  4,55 0,99 4,55 PII  PIII /  ol  x    5,1 0,99.0,9 5,1 PI  PII /  ol br    5,37 0,99.0,96 PIII  Plv /  ol   - Tính momen xoắn trục: PIII 4,55  9,55.106  728254 716 nIII 4.3 P 5,1 TII  9,55.106 II  9,55.106  272095 716 nII P 5,37 TI  9,55.106 I  9,55.106  71625 nI 716 TIII  9,55.106 - Tính tốc độ quay trục: nI  716 716  238, 67 238, 67 nIII   59, 67 nII  - Bảng đặc tính: Trục Thông số Công suất (KW) I II III 5,37 5,1 4,55 Tỷ số truyền Số vòng quay (vg/ph) 716 239 60 Moment xoắn (N.mm) 71625 272095 728254 Tính tốn thiết kế truyền xích Thông số đàu vào: công suất P1I = 5,1, kW, số vòng quay n=239, vg/ph tỷ số truyền u=.4 2.1 Chọn loại xích phụ thuộc vào cơng suất truyền, vận tốc điều kiện làm việc Lựa chọn xích ống – lăn 2.2 Chọn số đĩa xích: - Chọn số đĩa xích nhỏ (bảng 5.4 Tài liệu [1]) - Tính số đĩa xích lớn: = 21 = 84 - Tính tỷ số truyền thực tế uI = - Sai lệch tỷ số truyền = ( 0,04.a+10 = 16,4 >12 Chọn d1 =18 mm ( M18) Bulông cạnh ổ d2 d2 = (0,7 0,8).d1 =12.6 Đường kính: Bulơng ghép bích nắp thân d3 Vít ghép nắp ổ d4 Vít ghép nắp cửa thăm d5 14,4 Chọn d2 =14 mm (M14) d3 = (0,8 0,9).d2 =11,2 12,6  Chọn d3 =12 mm (M12) d4 = (0,6 0,7).d2 =8,4 9.8  Chọn d4 = 10 mm (M10) d5 = (0,5 Mặt bích ghép nắp thân: 0,6).d2 =7 8.4  Chọn d5 = mm (M8) S3 =(1,4  1,8).d3 , chọn S3 = 18 mm Chiều dày bích thân nộp S3 S4 = ( 0,9  1).S3 = 18 mm Chiều dày bích nắp hộp S4 K3 = K2 – ( 35 ) mm =50 – = 46 mm Bề rộng bích nắp thân K3 Kích thước gối trục: Định theo kích thước nắp ổ Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ K2 K2 =E2 + R2 + (35)=45 Tâm bulông cạnh ổ E2 Chiều cao h E2≈ 1,6.d2 =23 mm R2 ≈ 1,3.d2 = 18 mm C ≈ D3/2 =40 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulong kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: S1 = (1,3  1,5) d1  S1 =25 mm Chiều dày khơng có phần lồi S1 K1  3.d1  3.18 =54 mm 29 Bề rộng mặt đế hộp K1 q q  K1 + 2 = 54 + 2.8 = 70 mm; Khe hở chi tiết:   (1  1,2)     (8 9,6) mm chọn  =9 mm Giữa bánh với thành hộp 1  (3  5)   1 (24  40)mm Chọn 1 = 40 mm Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp    = mm Giữa mặt bên bánh với Z = ( L + B )/( 200  300) Số lượng bulông Chọn Z =6 5.14 Các chi tiết phụ: - Chốt định vị Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân vỏ hộp trước sau gia công ta lắp ghép chúng lại với ,ta dùng chốt định vị ;nhờ có chốt định vị , xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ nên việc ổ mau hỏng Ta chọn chốt định vị có kích thước sau: d (mm) c (mm) l (mm) 0,6 30 - Nắp cửa thăm Để kiểm tra chi tiết bên hộp giảm tốc tra dầu bôi trơn vào ,trên đỉnh hộp ta làm cửa thăm có gắn nút thông Ta chọn theo Bảng: A B C K R Vít Số lượng 150 100 190 140 175 120 12 M8x22 - Nút thông Khi máy làm việc nhiệt độ hộp tăng lên ,áp suất hộp tăng theo.Để giảm áp suất thơng khí hộp ta dùng nút thơng ,đồng thời đễ điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp Nút thơng lắp vị trí cao nắp hộp lắp nắp thâm 30 A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 - Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn hộp bị bẩn biến chất, cần thay dầu Nút tháo dầu dùng để xả dầu cũ bên Tra theo Bảng 18-7 d b M20x2 15 m f L c q D S D0 28 2,5 17,8 30 22 25,4 - Que thăm dầu Sau thời gian làm việc , dầu bôi trơn hộp bị bẩn biến chất, cần thay dầu Nút tháo dầu dùng để xả dầu cũ bên Tra theo Bảng 18-7 d b m f L c q D S D0 M20x2 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 - Vịng móc: Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi thi công, lắp ghép, ) nắp thân thường lắp thêm vòng mốc Chiều dày vịng mốc : Đường kính : Chọn S=20 mm Chọn d=28 mm 5.15 Dung sai lắp ghép - Dung sai lắp ghép bánh Chịu tải va đạp nhẹ, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6 31 Sai lệch giới Sai lệch giới Mối lắp hạn ( ) hạn ( ( ) ) ( ES es EI ei +21 +15 +2 15 19 +21 +15 +2 15 19 +21 +15 +2 15 19 ) - Dung sai lắp ghép ổ lăn Khi lắp ổ lăn ta cần ý : - Lắp vòng trục theo hệ thống lỗ, lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ - thống trục Để vịng ổ khơng trơn trượt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc, - chọn kiểu lắp trung gian độ dơi cho vịng quay Đối với vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Vì lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 Sai lệch giới Sai lệch giới Mối lắp hạn ( ES ) es hạn ( EI ) T( ) ei +15 +2 13 +18 +2 16 +21 +2 19 +30 30 +35 35 +40 40 - Dung sai lắp ghép then lên trục Theo chiều rộng ta chọn kiểu lắp trục P9 kiểu lắp bạc D10 32 Kích thước tiềt diện then bxh Sai lệch giới hạn Chiều sâu chiều rộng rãnh then rãnh then Trên trục Trên bạc P9 D10 8x7 Sai lệch Sai lệch giới hạn giới hạn trục t1 bạc t2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,098 -0,015 +0,040 14x9 +0,120 -0,061 +0,050 24x14 +0,149 -0,074 +0,065 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí (Tập 1,2), NXB Giáo Dục, 20… Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy (tập 1&2), NXB Giáo Dục, 20… Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 20… Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập Chi tiết máy, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 20… … 34 ... 27 5.14 Các chi tiết phụ: 28 5.15 Dung sai lắp ghép .30 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………….32 Lời cám ơn Đồ án môn học Chi tiết máy mơn học khơng thể thiếu... trình đào tạo kỹ sư khí Mơn học cung cấp cho sinh viên kiến thức sở kết cấu máy, giúp sinh viên hệ thống hóa kiến thức học Nguyên lý máy, Sức bền vật liệu, Vẽ khí, Chi tiết máy, …và có nhìn cụ... động khí (Tập 1,2), NXB Giáo Dục, 20… Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy (tập 1&2), NXB Giáo Dục, 20… Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 20… Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập Chi