Đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc bánh răng côn trụ hai cấp

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết máy môn học khoa học nghiên cứu phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy Giúp sinh viên hiểu nhiều kiến thức quan trọng trước tốt nghiệp công việc tương lai Thơng qua đồ án mơn học Chi tiết máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ, dung sai lắp ghép, chế độ làm việc hỏng hóc mắc phải làm việc nguyên nhân gây Do thiết kế đồ án chi tiết máy phải thông thạo nhiều môn học ngành khí phần mềm đồ hoạ máy tính hay khả vẽ Đặc biệt rèn luyện tính cẩn thận việc tính tốn, số liệu cần chọn Lần làm quen với công việc thiết kế, với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu, ý kiến trang mạng, sinh viên khóa trước, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót Mong thầy giáo thông cảm Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn T hướng dẫn tận tình cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học Hà nội, ngày, tháng, năm 2020 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: MỤC LỤC Sơ đồ động Phần I: Chọn động phân phối tỉ số truyền Phần II: Tính tốn thiết kế truyền Phần III: Chọn khớp nối Phần IV: Tính tốn thiết kế trục Phần V: Tính chọn then Phần VI: Tính chọn ổ Phần VII: Bơi trơn ăn khớp bôi trơn ổ trục Phần VIII: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc Phần IX: Bản vẽ lắp chọn kiểu lắp ghép Phần X: vẽ chế tạo Phần XI: Đánh giá giá tiêu kinh tế kĩ thuật SVTH: MSV: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: SƠ ĐỒ ĐỘNG: Hình Lược đồ dẫn động 12345- Động điện; Khớp nối; Hộp giảm tốc bánh côn – trụ cấp; Bộ truyền xích; Băng tải SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG CÔN- TRỤ HAI CẤP Phần I: Chọn động phân phối tỉ số truyền I-1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN Chọn kiểu loại động cơ: Hiện có loại động điện động chiều động xoay chiều để thuận tiện, phù hợp với lưới điện ta chọn động điện xoay chiều số loại động xoay chiều ta chọn loại động pha không đồng rơ to lồng sóc ( cịn gọi ngắn mạch) Với ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha khơng cần biến đổi dịng điện Các kết tính tốn băng tải: 1) Mơ men thực tế băng tải: 2) Chọn số vòng quay đồng động cơ: - Số vòng quay đồng động (còn gọi tốc độ từ trường quay) xác định theo cơng thức: (1.1) Trong đó: f – tần số dòng điện xoay chiều; với mạng điện nước ta f = 50Hz; p – số đôi cực từ ( chọn p = 2)  - Căn vào vận tốc vịng băng tải, ta tính tốn vịng quay băng tải là: (1.2) Với : v – vận tốc vòng băng tải (v = 1,65m/s); D – đường kính tay quay (D= 330mm);  3) Xác định hiệu suất toàn hệ thống: Gọi hiệu suất toàn hệ thống xác định theo công thức: (1.3) SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Với: - hiệu suất truyền động truyền bánh côn; - hiệu suất truyền động truyền bánh trụ; - hiệu suất truyền động cặp ổ lăn; - hiệu suất truyền động truyền xích; - hiệu suất khớp nối; Theo bảng 2.3 [43, 57, 58, 59 ], tập 1, có được: ;;; Thay giá trị vào (1.3) ta được: Chọn động điện theo công suất: 1) Mơ men đẳng trị: (1.4) Trong đó: - mô men thứ k phổ tải trọng tác dụng lên tải; - thời gian tác động mô men thứ k Từ đề ta có kết quả: ; ; Vậy ta có kết quả: Với:  2) Cơng suất đẳng trị băng tải: 3) Công suất đẳng trị cần có động cơ: Từ thơng số tính tốn, chọn loại động K mang nhãn hiệu K160S4 kiểu có bích, thơng số kĩ thuật sau Theo bảng P1.1 trang 234 [43, 57, 58, 59], Tập 1, có bảng số liệu sau: Bảng 1.1 Bảng đặc trưng – điện động SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Kiểu động K160M Công suất K w 11 Mã lực 13, GVHD: Vận tốc quay vg/ph η% 50h z 145 60h z 174 87, cos φ 0,87 6,1 1,6 Khối lượn g Kg Φd m m 110 38  Đặc điểm động điện K: - Về phạm vi công suất: với số vòng quay đồng () 1500vg/ph động K có phạm vi cơng suất 0,75 ÷30 kw lớn động DK, nhở động 4A - Động k có khối lượng nhỏ so với động DK đặc biệt có mơ men khởi động cao 4A DK 4) Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động chọn: a) Kiểm tra điều kiện mở máy: mở máy mô men tải không vượt mô men khởi động động () không động không chạy catalog động đề cho tỷ số , số liệu cần để tham khảo chọn nhãn hiệu động cơ, với điều kiện: Trong đó: – Mơ men mở máy thiết bị cần dẫn động (theo bảng 1.1 trên) Theo lược đồ phổ tải trọng tác động cho đề bài: SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Hình 1.2 Lược đồ tải trọng tác động lên trục băng tải Vậy động thỏa mãn điều kiện mở máy b) Kiểm nghiệm động theo điều kiện làm việc: ;  Có kết quả: Theo số liệu động chọn, có So sánh kết quả: Kết luận: động đáp ứng điều kiện làm việc I.2- PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Để phân phối tỉ số truyền cho truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn hệ thống (1.5) SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Mà GVHD: (1.6) Với: - tỉ số truyền hộp giảm tốc; - tỉ số truyền hộp; - tỉ số truyền khớp nối ();  - tỉ số truyền truyền xích; Theo bảng 2.4 [ 43, 57, 58, 59 ], Tập 1, có Ta chọn ⇒ , ta có:  Tỉ số truyền truyền hộp: (1.7) Với: - tỉ số truyền truyền bánh côn; - tỉ số truyền truyền bánh trụ Với hộp giảm tốc bánh côn – trụ cấp, hàm mục tiêu kích thước hộp giảm tốc nhỏ nhất, nên chọn tỉ số truyền cấp chậm () tính theo cơng thức thực nghiệm tài liệu [ 43, 57, 58, 59 ], Tập 1: lấy , thay số vào ta thu được: Từ (1.7) ⇒ Vậy kết tỉ số truyền truyền hệ thống là: Bộ truyền xích: ; Bộ truyền bánh côn: ; Bộ truyền bánh trụ: I.3 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC VÀ LỰC CỦA CÁC TRỤC SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Hình 1.3 ký hiệu trục hệ thống dẫn động băng tải Tính tốn tốc độ quay trục Trục động cơ: Trục I: Trục II: Trục III: Trục IV: Tính cơng suất trục Gọi công suất trục I, II, III, IV có kết quả: - Công suất danh nghĩa trục động cơ: =9,05(kW) - Công suất danh nghĩa trục I: - Công suất danh nghĩa trục II: - Công suất danh nghĩa trục III: - Công suất danh nghĩa trục IV: Tính mơ men xoắn trục Gọi mô men xoắn trục I, II, III, IV có kết quả: - Trục động cơ: - Trục I: - Trục II: SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: - Trục III: - Trục IV: Bảng 1.2 Bảng số liệu động học động lực học trục hệ thống dẫn động SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Với L=   Vậy ổ đảm bảo khả chịu tải trọng động b) Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Đối với ổ lăn không quay làm việc với số vòng quay n - Tại gối C: Theo bảng (11.4) => ải trọng quy ước ổ Avà D là:0   Dễ thấy Với L= SVTH: MSV: Trang 74 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:  5779,19 41989,68(N) = 41,99(kN)  41,99 Vậy ổ III thỏa mãn yêu cầu tải tĩnh ổ: b) Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Đối với ổ lăn không quay làm việc với số vòng quay n 1,5 (m/s) nên có kết quả: Chiều sâu ngâm dầu: H = (0,75 … 2) h Với: + h chiều cao răng; SVTH: MSV: Trang 78 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:  H = (0,75 … 2) = (3,75 … 10); Chọn H = 10 (mm) Với đường kính đỉnh , Nên thay dầu định kì tháng lần Hộp giảm tốc thỏa mãn điều kiện bôi trơn Kiểm tra sai số vận tốc vịng quay trục cơng tác: Trong đó: Với tỉ số truyền truyền xích , cặp bánh côn cấp nhanh cặp bánh trụ cấp chậm  Với số cặp bánh côn ( cấp nhanh); số cặp bánh trụ (cấp chậm ) số cặp đĩa xích;   vg/ph) Sai số vòng quay trục làm việc: Kết luận :Qua truyền vừa tính tốn số vịng quay trục cơng tác đảm bảo VII.II BƠI TRƠN Ổ LĂN Tất ổ lăn bôi trơn mỡ [43,44] Định kì tháng điều chỉnh độ dơ ổ thay mỡ lần SVTH: MSV: Trang 79 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Phần VIII: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc VIII.I THIẾT KẾ VỎ HỘP Chiều dày thân hộp: Chiều dày nắp bình: Gân tăng cứng: + Chiều dày e = (0,8 … 1) +Chiều cao h < 58(mm) SVTH: MSV: Trang 80 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: +Độ dốc : Đường kính bu lơng: + Bu lơng nền:0,04 a+10=0,04 150 + 10= 16(mm)>12(mm) + Bu lông cạch ổ: (11,2 … 12,8); lấy +Bu lơng lắp ghép bính thân: Lấy + Bu lông lắp ổ: ; + Bu lơng lắp ghép nắp cửa thăm: Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp: Lấy - Chiều day bích nắp hộp: Lấy =18(mm) - Bề rộng bích nắp thân: Kích thước gối trục (bảng 18.2): - Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ; Với  SVTH: MSV: Trang 81 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:  =34(mm) Có kết bảng số liệu sau: Trục D D2 D3 D4 h d4 z I 80 100 125 75 10 M8 II 72 90 115 65 10 M8 III 90 110 Mặt đế hộp: 135 85 12 M8 - Chiều dày khơng có phần lồi: bề rộng mặt đế hộp; Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp: - Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp: - Giữa hai bánh với nhau: Bu lơng vịng: Bu lơng vịng dùng để nâng vận chuyển hộp giảm tốc gia công hay lắp ghép SVTH: MSV: Trang 82 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: - Theo bảng 18.3b Tập có kết khối lượng gần hộp giảm tốc là: Với a = 150 (mm) ⇒ Q = 180 (kG) - Theo bảng (18.3a) Tập có kết kích thước bu lơng vịng sau: Ren d d1 M1 45 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 ada d f b c x r r1 2 21 2 1, 5 5 r2 10 Chốt định vị: Để đảm vị trí tương đối nắp thân trước, thân sau Khi gia công lắp ghép (Theo bảng 18.4a Tập 2) có kết kích thước chốt định vị sau: d = (mm) ; c=1,2 (mm) ; l=50 (mm) 11 Cửa thăm Để đổi dầu vào hộp quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép Theo bảng (18-5) Tập có kết kích thước cửa thăm A B 150 100 A1 B1 C C1 K R Vít Số lượn g 190 140 175 - 120 12 M822 12 Nút thông Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp nên ta dùng nút thơng hơi, kích thước nút theo bảng (18.6) Tập 2: A SVTH: B C D E G H I K L M N O P Q R S MSV: Trang 83 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY M27x GVHD: 5 6 2 13 Nút tháo dầu - Tháo dầu bị bẩn, biến chất để thay dầu mới, Theo bảng (18-7) Tập có kết kích thước sau: D b m f L C q D S Do M20x2 15 28 2,5 17,8 30 32 25,4 14 Chọn que thăm dầu dầu bôi trơn: Để kiểm tra mức dầu hộp, đảm bảo tốt công việc bôi trơn cho truyền hộp giảm tốc với vận tốc vòng 2,5 – m/s Dùng dầu nhớt to = 50C có độ nhớt 80: bảng (18.11) Theo bảng (18.13) Tập với loại dầu Cơng Nghiệp 45 có: - Độ nhớt 38-52; - Khối lượng riêng g/cm3 20C 0,886 – 0,926 15 Chọn thơng số kích thước cịn lại: Có thể tham khảo dẫn cơng thức kinh nghiệm tài liệu VIII.II CÁC ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT CHỦ YẾU CỦA HỘP GIẢM TỐC Momen xoắn vào trục vào: 59012 Nmm; (59,012 Nm) Momen xoắn trục ra: 744588 Nmm; (744,588 Nm) Tốc độ trục vào: 1450 vg/ph Tỷ số truyền: 7,59 Trọng lượng: 180 KG Kích thước LxWxH: (Đo trực tiếp vẽ lắp với TL 1:1) SVTH: MSV: Trang 84 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Phần IX: Bản vẽ lắp chọn kiểu lắp ghép IX I VẼ BẢN VẼ LẮP Việc trình bày vẽ lắp ( Bản vẽ ) Với đề số 1: xem phụ lục trình bày phần cuối sách ( phần thứ 4) IX II CHỌN CÁC KIỂU LẮP CHỦ YẾU Chỉ dẫn chung việc chọn kiểu lắp: Theo yêu cầu phận ta chọn có loại mối ghép sau: - Trục quay vòng , chịu tải thay đổi theo chu kì , ổ quy chuẩn , chọn lắp ghép giũa trục vòng ổ lắp ghép theo hệ thống lỗ, kiểu lắp H7/k6 - Vịng ngồi không quay , chịu tải dao động, để thuận lợi cho lắp ghép , tháo lắp bảo dưỡng , thay ta chọn lắp ghép vịng ngồi ổ với vỏ hộp lắp ghép theo hệ thống trục , kiểu lắp H7/k6 - Vòng chắn mỡ quay trục trình truyền làm việc , để tháo lắp dễ dàng lắp ghép, sữa chữa , khơng làm bong tróc bề mặt trục, ta chọn lắp có độ hở , kiểu K7/h6 - Bánh quay trục , chịu mô men xoắn, lực dọc trục , lực hướng kính , để đảm bảo độ xác tincaajy bền mối ghép, dễ gia cơng chi thiết lỗ, chọn lắp ghép có độ dơi, kiểu H7/k6 Lắp ghép trục bánh với ổ bị: H7/K6 Lắp ghép thân bánh với trục: H7/K6 Lắp ghép khớp nối với trục: H7/K6 Lắp ghếp vòng chắn mỡ với trục: H7/K6 Mối ghép then: then cố định trục theo kiểu lắp có đọ dơi, thường lắp theo hệ thống lỗ với sai lệch then k6 Áp dụng cho trường hợp kích thước danh nghĩa cụ thể: xin xem ví dụ mẫu đề số - sai lệch giống phương pháp tính miền dung sai, xem tài liệu SVTH: MSV: Trang 85 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Phần X: Bản vẽ chế tạo X I VẼ BẢN VẼ CHẾ TẠO Bản vẽ chế tạo trục III, ( vẽ ) , thực hện theo tài liệu xem phụ lục cuối sách ( phần 4) X II YÊU CẦU KĨ THUẬT BẢN VẼ CHẾ TẠO Các yêu cầu kỹ thuật cần phải thể vẽ chế tạo là: - Độ rắn bề mặt theo thang HB … HRC; - Các kích thước sai lệch kích thước ; - Các sai lêch hình dáng bề mặt (độ song song , độ vng góc , độ van, độ đảo bề mặt …); - Độ nhám bề mặt; - Sai lệch góc , độ cơn… - Các kích thước tham khảo ( dùng cho kiểm tra , điều chỉnh …) Các yêu cầu đặc biệt sau lắp rắp: ( cắt mài nhẵn , đóng chốt, …) Chỉ dẫn phương pháp kiểm tra dụng cụ kiểm tra cần thiết SVTH: MSV: Trang 86 ... Hình Lược đồ dẫn động 12345- Động điện; Khớp nối; Hộp giảm tốc bánh côn – trụ cấp; Bộ truyền xích; Băng tải SVTH: MSV: Trang ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG CÔN- TRỤ HAI CẤP Phần... đường kính trục lăn đĩa xích bánh -Chi? ??u dài mayơ đĩa xích : Lấy - Chi? ??u dài may bánh trụ: +Với bánh trụ nhỏ : Lấy + Với bánh trụ lớn : Lấy -Xác định chi? ??u dài mayơ bánh côn: + Với bánh côn nhỏ... truyền hộp: (1.7) Với: - tỉ số truyền truyền bánh côn; - tỉ số truyền truyền bánh trụ Với hộp giảm tốc bánh côn – trụ cấp, hàm mục tiêu kích thước hộp giảm tốc nhỏ nhất, nên chọn tỉ số truyền cấp