1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Thuyết minh đồ án môn Chi tiết máy: Thiết kế trạm dẫn động xích tải

136 52 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Nội dung của đồ án trình bày chọn động cơ điện; tính toán thiết kế chi tiết máy; tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm; tính toán thiết kế bộ truyền bánh ngoài. Mời các bạn cùng tham khảo đồ án để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.

Trường đại học giao thơng vận tải hà nội Khoa cơ khí Bộ mơn thiết kế máy ============== *** ============== thuyết minh đồ án mơn học chi tiết máy Sinh viên : Lớp : Giáo viên hướng dẫn : Thiết kế mơn học chi tiết máy Thiết kế trạm dẫn động xích tải Lời nói  đầu Đ ối với nhiều nghành trong các trờng đại học kỹ thuật ,sau khi   học xong phần lý thuyết về  Chi tiết máy, học sinh buớc sang  giai đoạn thiết kế  đồ  án mơn học.Vì là lần đầu tiên bắt tay  vào một cơng việc mới mẻ, vận dụng lí thuyết để  giải quyết   những vấn đề có liên hệ mật thiết với thực tế sản xuất ,thiết kế ra những chi ti ết và bộ  phận máy có hình dạng kích thớc cụ thể ,phải thoả mãn trong một chửng  mực nhất định các u cầu chủ yếu về kinh tế Thiết kế máy là một q trình sáng tạo để thoả mãn một nhiệm vụ  thiết kế  nào đó có thể  đề  ra nhiều phong án khác nhau .Người thiết kế  vận dụng những hiểu biết lý thuyết và những kinh nghiệm thực tế  để  chọn một phong án thiết kế  hợp lí nhất .Muốn làm được điều đó người  thiết kế  cần phải đề  cập và giải quyết hàng loạt u cầu khác nhau về  cơng nghệ ,về sử dụng có thể là trái ngựoc nhau.Vì vậy nên tiến hành tính  tốn kinh tế theo những phương án cấu tạo đã đề ra ,cân nhắc lợi hại rồi   chọn một phương án tốt nhất Thơng thường thì thiết kế máy cần giải quyết đồng thời hai u  cầu  cơ bản:Máy được thiết kế cần giải quyết đồng thời thoả mãn  những chi tiết làm việc chủ yếu như sức bền ,độ bền mịn ,độ cứng,giá  thành của máy rẻ nhất  Ngồi  những  u  cầu  về  khả  năng  làm  việc  chủ  yếu  ,các  tiết  máy (hoặc máy) được thiết kế cần phải thoả mãn những điều kỹ thuật cơ  bản sau: Cơ  sở  hợp lí để  chọn kết cấu chi tiết và bộ  phận máy ,những u  cầu về cơng nghiệp tháo lắp ,hình dạng cấu tạo của chi tiết phù hợp với  phơng   pháp  chế  tạo  gia  cơng  cơ  và  sản  lượng  chi  trớc  ,tiết  kiệm  nguyên  vật  liệu dùng rộng rãi các chi tiết ,bộ phận máy đã tiêu chuẩn hố  Ngồi những điều trình bày   trên khi thiết kế cần lưu ý đến vấn  đề an tồn lao động và hình thức sản phẩm  Trong phần thiết kế nay có sử dụng tài liệu : trương tất đích chi tiết máy t1,2 NXB Giao thơng vận tải 2002 trịnh chất –lê văn uyển  tính tốn thiết kế  hệ  dẫn động cơ  khí t 1,2  NXB Giáo dục 2003 phần I : chọn động cơ điện 1/ Các thơng số cho trước : Lực kéo trên xích tải P = 1000 (KG) Vân tốc xích tải(m/s): V= 0.2  (m/s) Bước xích tải (mm) : t=125 (mm) Số răng đĩa xích tải z = 8 Tỉ số M1/M M1/M=0,5  Thời gian phục vụ (năm): Sai số vận tốc cho phép(%): 5 %  Chiều cao tâm đĩa xích H : 600 2/ Xác định cơng xuất động cơ : pt Cơng xuất cần thiết trên trục động cơ: p ct = Trong đó : Cơng suất tính tốn :Pt = Ptđ ( cơng suất làm việc trên tải  ) hệ thống dẫn động xích tải (biết trước lực kéo và vận tốc xích tải ) F.v 1000 1000.9,81.0.2 1000 Cơng suất làm việc được tính : Plv = = Trong đó ; F: lực kéo trên xích  tải V: vận tốc xích  tả i Chú ý : ****************** Do tải trọng thay đổi (Tải trọng va đập trung bình) : p1 Ptđ = = ******************** Hiệu suất truyền động :   =  k 4ol 2bk Ta chọn : hiệu suất khớp nối đàn hồi k = 1 ol = 0,99: hiệu suất 1 cặp ổ lăn = 1,96 kW  = 0,97: hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc,và  1 cặp bánh răng ngồi hộp giảm tốc  = 1 . 0,994 . 0,972 =0.9038 bk Cơng suất cần thiết của trục động cơ : P t 1, 96 0.9038 = = 2,71 ( kW) pct = 3/ Xác định số vịng quay đồng bộ Số vịng quay của trục máy cơng tác đĩa xích tải nlv = 60000.  v z.t trong đó : v: vận tốc xích tải (m/s)  z: số răng đĩa xích tải t: bước xích của xích tải (mm) 0.2 8.125  nlv = 60000.  = 12 * Tỉ số truyền tồn bộ it của hệ thồng dẫn động : it = ih   in Trong đó: ih = 14: tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp (tra theo  bảng 2.4 tt hệ dẫn động cơ khí) in = 5 :tỉ số truyền của bộ bánh răng tru ngồi  it = 14. 5 = 70 _Vậy số vịng quay sơ bộ của động cơ là :nsb = nlv. it = 12 .70 = 840 (vg/ ph) _Theo bảng phụ lục P (1.3) và với pct =2,71 (KW) ,  nđb = 840 (vg/ ph)  Ta chọn kiểu động cơ : 4a71A6Y3 Các thơng số của động cơ như sau  : *Công suất động cơ : Pđc = 3 (kW) *Vận tốc quay : nđc = 920 (vg/ph) TK T = 2,2 Ta thấy rằng sai số vận tốc không đến 5% _Kiểm tra : dn pđc = 0.37 (KW) nđc  =920 pct = 0.2714 (KW) T mm nsb = 1000,02 (v/ph) T =   T Tdnk =2 *Kết luận : động cơ 4A71A6Y3 phù hợp với yêu cầu thiết kế 4/ Phân phối tỉ số truyền n d c  n LV = 840 12 = 70 _Tỉ số truyền chung là :  it= Hay là it = ih . ix Trong đó : * ix là tỉ số truyền của bộ truyền xích , chọn ix = 5 * ih tỉ số truyền của hộp giảm tốc , ih = i1 .i2 =  14 Với : i1 là tỉ số truyền cấp nhanh i2 là tỉ số truyền cấp chậm _Ta phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc đảm bảo các ngun tắc sau: + bảo đảm điều kiện bơi trơn tốt + bảo đảm khn khổ và trọng lượng hộp giảm tốc là nhỏ nhất + mơ men qn tính thu gọn nhỏ nhất và thể tích các bánh lớn  nhúng trong dầu là nhỏ nhất _Tra bảng 3.1 tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí ta phân phối tỉ số  truyền như sau: i1 = 4,79 ; i 2 = 2,92 Tính lại giá trị ix theo i1 , i2 trong hộp giảm tốc it i h = 70 4,79.2,92 = 5 ix = *Kết luận : ih = 14 , i1 = 4,79 , i2 = 2,92 , i x = 5 5/ Xác định cơng suất , mơ men và số vịng quay trên các trục _Xác định cơng suất trên các trục : Trên trục I :N 1= pct .  k .  ol =0,2714 . 1 . 0,99 = 0,2687(KW)  Trên trục II : N2 =N1 .  br .  ol =0.2687 . 0,97. 0,99 = 0,258 (KW)  Trên trục III :N3 = N2 .  br .  ol = 0,258 . 0,97. 0,99 = 0,2478 (KW)  Trên trục IV: N4 = N3.  br .  ol   = 0,2478.0,97.0,99  = 0,238 (KW) _Xác định số vòng quay trên các trục :  Trên trục I : n1 = nđc = 920 (vg/ ph) n Trên trục II : n2= i1 = 920 4,79 = 192,067  (vg/ph) n2 i Trên trục III: n3  = = 192,067 2.92 = 65,7764  (vg/ph) Trên trục IV; n = n3  ix = 65,7764 = 13.1553 (vg/ph) _Xác định  mômen xoắn  trên các trục 0,2687 N1 Trên trục  I : M1 =  9,55. 106  n =  = 2789,223  9,55.106  ( Nmm) N  920 0,258 192,067 n =  Trên trục  = 9,55.106 II: M2  12828,336 ( Nmm) =9,55. 106  0,2478 N 65,7764 =  n= 9,55.10   Trên trục  35977,798( Nmm) III:  0,238 6  M3=9,55.  13,1553 106  = 9,55.10  =  N172774,471(Nmm) 6     n Trên trục IV:  M = 9,55.10  Momen  xoắn  của  động  cơ : N dc e:Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bôI  trơn và đIều chỉnh ăn khớp Tính kết cấu của vỏ hộp: Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ.  Chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15­32 Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .  Các kích thước cơ bản được trình bày ở trang  sau Bơi trơn trong hộp giảm tốc: Lấy chiều sâu   ngâm   dầu  khoảng   1/4 bán   kính  của   bánh răng  cấp chậm  Dầu bơi trơn hộp giảm tốc : Chọn loại dầu là dầu cơng nghiệp 45 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp: Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp  là H7/k6 vì nó chịu tải vừa và va đập nhẹ Điều chỉnh sự ăn khớp: Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta   chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với chiều rộng bánh răng  lớn I­ tính kết cấu vỏ hộp 1­ Vỏ hộp  Chọn vỏ hộp đúc, mặt lắp ghép giữa thân và lắp là mặt phẳng đi qua các  trục để việc lắp ghép được dễ dàng Theo bảng 18.1cho phép ta tính được các kích thước các phần tử cấu tạo  nên vỏ hộp 1­  Chiều dày thân và    lắp.  + Chiều dầy thân hộp   : Xác định theo cơng thức sau  = 0,03.aw +3 = 7,77 (mm) Lấy   = 8 mm + Chiều dầy lắp hộp  1:  1 = 0,9.   = 0,9. = 7,2  (mm). Lấy  1=7,2 mm 2­  Gân tăng cứng   + Chiều dầy gân e : e= (0,8 1)  = (0,8 1).8 = 6,4 8 (mm) Lấy e = 7 mm + Chiều cao h : lấy h = 50 (mm) + Độ dốc lấy = 20 3­  Các đường kính bulong và   vít + Đường kính bulơng nền d1 : d1 > 0,04.aw + 10 = 16,36 (mm) Lấy d1 = 17 mm, chọn bulơng M17 ( theo TCVN) + Đường kính bulơng cạnh ổ d2 : d2 = (0,7 0,8).d1 == 11,9 13,6 (mm) Lấy d2 = 12 mm, chọn bulơng M12 ( theo TCVN) + Đường kính bulơng ghép bích nắp và thân  d3 = (0,8 0,9).d2= (0,8 0,9).10 = 9,6 10,8 (mm) Lấy d3= 10 mm, chọn bulơng theo TCVN : M10 + Đường kính vít ghép nắp ổ d4: d4 = (0,6 0,7).d2 = (0,6 0,7).12 = 7,2 8,4(mm) Lấy d4=8 mm, chọn vít M8.( theo TCVN) + Đường kính vít nắp cửa thăm d5 : d5 = (0,5 0,6).d2 = (0,5 0,6).12 = 6 7,2 (mm) Lấy d5= 6 mm, chọn vít M6.(theo TCVN)  Mặt bích ghép nắp và    thân.  + Chiều dầy bích thân hộp s3: s3= (1,4 1,8).d3= (1,4 1,8).10 = 14 18 (mm) Lấy s3 = 16 mm + Chiều dầy bích nắp hộp S4:  s4= (0,9 1).s3 = s3= 16 (mm) + Bề rộng bích nắp và thân  : K3 = k2­ (3  5)mm K2 = E2 + R2+(3  5)mm.  E2= 1,6.d2 = 19,2 (mm)  lấy E2 = 19,2 R2 = 1,3.d2= 1,3.12 = 15,6(mm), lấy  R2= 13 mm  K2 = E2 + R2+(3  5)mm. = 39(mm) K3 = k2 ­ (3  5)mm = 35 (mm) 4­ k3 4/Gối trên vỏ hộp  Gối trục cần phải đủ độ cứng vững để khơng ảnh hưởng đến sự làm  việc của ổ , để dễ gia cơng mặt ngồi của tất cả các gối đỡ nằm trong  cùng một mặt phẳng . Đường kính ngồi của gối trục được chọn theo  đường kính nắp ổ, theo bảng 18.2 ta tra được các kích thước của các gối  như sau: Kích thước (mm) D D2 D3 d4 Z Trục I 40 54 68 M6 Trục II 65 84 110 M8 Trục III 100 120 150 M10 h + Bề rộng mặt ghép bu lơng cạnh ổ : K2= 39 (mm) (tính ở trên) k2 +Tâm lỗ bu lơng với cạnh ổ: E2 = 19,2 (mm) + h xác định theo kết cấu, k   1,2.d2 = 1,2.12 = 14,4(mm) , Lấy k= 15mm 4­  Đế hộp   + Chiều dầy đế hộp khi khơng có phần lồi s1 S1 = (1,3 1,5).d1 = 22,1 25,5 (mm) Chọn S1 = 23(mm) + Bề rộng mặt đế hộp: K1 = 3.d1 = 3.17 = 51 (mm).  q  k1 + 2  = 51 +23 = 74 (mm) 5­ 6­ Khe hở giữa các chi tiết  + Khe hở giữa bánh răng với thành trong hộp    ( 1 1,2)  = (1 1,2)8 = 8 9,6 (mm) Chọn   = 9 (mm) + Khe hở giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp 1 = (3 5).   = (3 5).8 = 24 40 (mm), Chọn  1 = 30 (mm) + Khe hở giữa các bánh răng với nhau  >   = 6, lấy   = 8 mm  Số lượng bulông    nền.  Z= L   B 200  300 260   450   250 =2,84 Lấy Z= 3 Sơ bộ chọn L = 260mm, B = 450mm Cửa thăm Để kiểm tra quan sát chi  tiết máy trong hộp khi lắp  ghép và để đổ dầu vào hộp,  trên đỉnh hộp có lắp cửa  thăm, cửa thăm được đậy  bằng nắp, cửa thăm có kết  cấu và kích thước như hình  vẽ , theo bảng 18.5 trađược  các kích thước của cửa  thăm 7­ 9­ Nút thơng hơi 125 Khi làm việc nhiệt độ trong nắp tăng nên, để giảm áp xuất và điều hồ  khơng khí bên trong và bên ngồi hộp ta dùng nút thơng hơi, theo bảng 18.6  tra được các kích thước như hình vẽ 8       12            23                     10­ Nút tháo  dầu Sau một thời gian làm việc , dầu bơi trơn chứa trong hộp bị bẩn, hoặc bị  biến chất , do đó cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ ở đáy hộp có lỗ  tháo dầu, lúc làm việc lỗ tháo dầu được bịt kín bàng nút tháo dầu, kết cấu  và kích thước như hình vẽ (các kích thước tra bảng 18.7) 12­ Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có  kích thước và kết cấu như hình vẽ 30 12 13­ Chốt định vị             Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường  tâm các trục .Lỗ trụ lắp ren nắp và thân hộp được gia cơng đồng  thời, để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau gia  cơng cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị , nhờ có chốt  định vị , khi xiết bulơngkhơng bị biến dạng vịng ngồi ổ  f:chọn cấp chính xác,Lắp ghép 1 . Chọn cấp chính xác Chọn cấp chính xác :  9 2 . Chọn kiểu lắp Ưu tiên sử dụng hệ thống lỗ vì khi đó có thể tiết kiệm  được chi phí gia cơng nhờ giảm bớt được số lượng dụng cụ cắt và  dụng cụ kiểm tra khi gia lỗ  Kiểu lắp phối hợp trên bản vẽ : lắp nắp ổ lăn lên vỏ  H7/d11 ;lắp bạc chặn giữa báng răng và ổ lăn F8/k6 ; lắp báng  răng lên trục H7/k6 Để thuận tiện khi lắp ổ lăn ta chọn kiểu lắp ổ lăn lên trục  k6 ; kiểu lắp ổ lăn lên vỏ hộp H7, cho cả ba cặp ổ  Sai lệch giới hạn của kích thước then theo chiều rộng b ­ h9 Sai lệch giới hạn của rãnh then trên trục , ghép có độ hở ­ H9 3 . Dung sai Để lắp ghép vịng trong lên trục và vịng ngồi lên vỏ ,người  ta sử dụng các miền dung sai tiêu chuẩn của trục và lỗ theo TCVN  2245­7 phối hợp với các miền dung sai của các vịng ổ Miền  dung sai Kích thước mm H7 F8 Sai lệch  giới  hạn  m Trên 30 +25 +64 đến 50 +25 Trên 50 +30 +76 đến 90 +30 Trên 90 +35 đến 120 Miền dung sai và sai lệch giới hạn của lỗ với các kiểu lắp ưu tiên : Miền  Kích thước mm dung sai k6 d11 Sai lệch  giới  hạn  m Trên 30 đến 50 Trên 50 đến 80 Trên 80 đến 120 +18 +2 +21 +2 +25 +3 ­100 ­290 ­120 ­340 Miền dung sai và sai lệch giới hạn của lỗ với các kiểu lắp ưu tiên : Phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc: Phương pháp lắp ráp các tiết máy trên  trục: ổ  lăn  được  lắp  trên trục bằng phương pháp  ép  trực tiếp hoặc  phương pháp nung nóng, để tránh biến dạng đường lăn và khơng cho  các lực khi lắp tác dụng trực tiếp qau các con lăn, cần tác dụng lực  đồng đều trên vịng trong khi lắp ổ trên trục hoặc vịng ngồi trên vỏ  , mặt khác để  dễ  dàng lắp ổ  trên trục hoặc vỏ  , trước khi lắp cần  bơi một lớp dầu mỏng nên trục hoặc lỗ  hộp. Khi lắp ổ  lăn khơng  được dùng  búa đóng  trực tiếp  lên  ổ  Dùng một  ống  tuýp dài  hoặc  dụng cụ tương tự để lắp ổ Lắp bánh răng, khớp nối , đĩa bánh xich ta dùng phương pháp  ép trực  tiếp  hoặc  nung  nóng  với  phần  dẫn  hướng  như  trên  ta  đã  nêu, bánh răng và bánh vít cần được lắp đúng vị trí đã định , nếu  chiều dài mayơ lớn hơn nhiều so với đường kính trục tại chỗ  lắp   ghép thì cần có biện pháp đơn giản để  khống chế  theo   phương  dọc trục ở đây dùng bạc cách và mặt mút của vịng ổ để định vị bánh  trên trục. Khi sử dụng cần đảm bảo sự tiếp xúc chính xác giữa các  mặt mút bánh răng, bạc chặn. Muốn vậy chiều dài bạc cần phải  đảm bảo chính xác và phải dài hơn đoạn trục lắp bạc Phương pháp điều chỉnh sự ăn khớp bộ truyền: Sai số  về  chế tạo các chi tiết theo kích thước chiều dài và sai   số lắp ghép làm cho vị trí bánh răng trên trục khơng chính xác. Đối  với bộ truyền bánh răng trụ để bù vào những sai số đó thường lấy  chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh răng   lớn Tài liệu tham khảo trương tất đích : chi tiết máy t1,2 NXB Giao thơng vận tải 2001 trịnh chất –lê văn uyển ­­­tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí t1,2 NXB Giáo dục 2003 ngun trọng hiệp –chi tiét máy t1,2 NXB Giáo duc 2003 Muc lục Trang Lời nói đầu Phần I : chọn động cơ điện Phần II: Tính tốn thiết kế bộ truyền bánh răng  trong hộp giảm tốc A: tính tốn bộ truyền bánh răng trong hộp giam tốc I: Tính tốn thiết kế bộ truyền cấp nhanh II: Tính tốn thiết kế bộ truyền cấp chậm 15 III : Tính tốn bộ truyền ngồi 23 B: tính tốn trục 30 Trục I Trục II Trục III 32 35 38  C:    tính    then                                                                                            42      D: chọn    ổ lăn                                                                                       44     E: thiết kế vỏ hộp, bơI trơn và điều chỉnh sự ăn khớp  48 F:chọn cấp chính xác 53 G: phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc 54 .. .Thiết? ?kế? ?trạm? ?dẫn? ?động? ?xích? ?tải Lời nói  đầu Đ ối với nhiều nghành trong các trờng đại học kỹ thuật ,sau khi   học xong phần lý? ?thuyết? ?về ? ?Chi? ?tiết? ?máy, học sinh buớc sang  giai đoạn? ?thiết? ?kế. .. phần ii: tính tốn? ?thiết? ?kế? ?chi? ?tiết? ?máy A.TíNH TN Bộ TRUYềN BáNH  RĂNG TRONG HộP giảm TốC I ) Tính  tốn  thiết? ? kế? ?bộ  truyề n  bánh  răng  cấp  nhanh  ( bán h  răng  nghiê ng ) Chọn vật liệu Do giả? ?thiết? ?tải? ?trọng tác ... 3/ Xác định số vịng quay đồng bộ Số vịng quay của trục máy cơng tác đĩa? ?xích? ?tải nlv = 60000.  v z.t trong đó : v: vận tốc? ?xích? ?tải? ?(m/s)  z: số răng đĩa? ?xích? ?tải t: bước? ?xích? ?của? ?xích? ?tải? ?(mm) 0.2 8.125 

Ngày đăng: 05/11/2020, 22:30

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w