Gồm Bản thuyết minh + Bản vẽ Autocad ( 8 điểm Bảo vệ )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI GVHD: SVTH: MSSV: TP Hồ Chí Minh - 01/2020 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY, MMH: MDPR310423 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI Trường ĐHSPKT TP.HCM Khoa: Cơ khí Chế tạo máy Bộ mơn: Cơ sở Thiết Kế Máy SVTH: GVHD: Ngày nhận đề: Đề 04 Phương án 07 MSSV Chữ ký: Ngày bảo vệ: Điều kiện làm việc: - Tải trọng không đổi, quay chiều - Thời gian làm việc năm (300 ngày/năm, ca/ngày, giờ/ca) - Sai số tỉ số truyền hệ thống ∆�/� ≤ 5% - Số liệu cho trước: STT Tên gọi Giá trị Loại vật liệu vận chuyển Thạch cao Năng suất Q (tấn/giờ) 27 Đường kính vít tải D (m) 0.3 Chiều dài vận chuyển L (m) 15 Góc nghiêng vận chuyển (độ) 20 II YÊU CẦU 01 thuyết minh tính tốn (tóm tắt) 01 vẽ chi tiết (khổ A3, vẽ chì) 01 vẽ lắp HGT (khổ A0, in) Nộp file mềm (thuyết minh, vẽ) trang Dạy học số III.NỘI DUNG THUYẾT MINH Tính tốn cơng suất tốc độ trục công tác Chọn động phân phối tỉ số truyền Tính tốn truyền: • Tính tốn truyền ngồi HGT • Tính tốn truyền HGT Tính tốn thiết kế trục - then Tính chọn ổ lăn Tính tốn vỏ hộp, xác định kết cấu chi tiết máy, chọn khớp nối chi tiết phụ Lập bảng dung sai lắp ghép IV TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Tuần 01 02 Nội dung thực GVHD - Giới thiệu môn học - Nhận đề đồ án môn học - Phổ biến nội dung, yêu cầu ĐAMH 03 - Tính tốn cơng suất, tốc độ trục công tác 04 - Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền - Tính tốn truyền ngồi HGT hai truyền sau: 05 + Bộ truyền đai + Bộ truyền xích 06 - Tính tốn truyền HGT - Tính tốn thiết kế trục vẽ kết cấu trục - then 07-09 - Chọn ổ - Chọn khớp nối - Tính tốn vỏ hộp 10 - Xác định kết cấu chi tiết máy - Chọn chi tiết phụ 11-13 - Lập vẽ 14 - Hoàn thiện thuyết minh ĐAMH 15 - Nộp cho GVHD chấm điểm Ghi chú: Sinh viên giữ đề để đóng vào tập thuyết minh Mục Lục Phần 1: Tính cơng suất - tốc độ trục cơng tác Tốc độ quay vít tải Năng suất vít tải tính theo cơng thức: Chú thích: Thạch cao: ; Phương án 7: Q = 30 (tấn/h); D = 0.3 (m) Vận chuyển nghiêng => K = Công suất vít tải Chú thích: Phương án 7: L = 15 (m); Q = 27 (tấn/h) (tra theo xi măng) Theo đề Phần 2: Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền Công suất trục công tác: P = 4.54 (kW) Số vịng quay trục cơng tác n = 93 (rpm) Công suất cần thiết trục động Với đề 4: () Tính sơ tốc độ quay trục động Chọn Theo catalog động ABB ta có: => Chọn động M2QA132M6B Động Cơng suất (kW) Số vịng quay (rpm) Hệ số tải Khối lượng (kg) Đường kính trục (mm) M2QA132M6B 5.5 940 75 38 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền chung: Chọn tỉ số truyền truyền bánh răng: Ta có: • Kiểm tra => Thỏa điều kiện sai số cho phép • Tính tốn số liệu Trục Thơng số Tỉ số truyền u Số vịng quay n (rpm) Cơng suất P (kW) Mô men xoắn T (N.mm) Động I II Làm việc 940 5.24 53236 940 5.19 52728 298.4 4.98 159380 93 4.54 466204 Phần 3: Tính tốn truyền xích Thơng số đầu vào Điều kiện làm việc: - Tải trọng không đổi, quay chiều - Thời gian làm việc năm (300 ngày/năm, ca/ngày, giờ/ca) - Góc nghiêng 30 độ Bảng thơng số: Trục Thơng số Tỉ số truyền u Số vịng quay n (rpm) Công suất P (kW) Mô men xoắn T (N.mm) Động I II Làm việc 940 5.24 53236 940 5.19 52728 298.4 4.98 159380 93 4.54 466204 Chọn loại xích Vì tải trọng nhỏ, vận tốc trung bình nên chọn xích lăn Xác định thơng số xích truyền Theo bảng 5.4 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập Với Chọn Chọn z2 = 73 < zmax = 120 (chọn số lẻ tránh trường hợp ăn khớp lại gây mịn xích) Kiểm tra sai số tỉ số truyền: Theo công thức 5.3 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập Trong đó: Tra bảng 5.5 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập 1: Theo cơng thức 5.4 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập Tra bảng 5.6 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập 1: Tra bảng 5.5 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập 1: => Thỏa điều kiện bền mòn Tra bảng 5.8 Sách Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập 1: Với xích lăn => pmax = 44.45 (mm) => p < pmax => Thỏa điều kiện pmax 10 Kết cấu trục Trục II Tính phản lực liên kết: Sơ đồ tải trọng Oxyz Biểu đồ nội lực 26 Kết cấu trục Xác định đường kính chiều dài đoạn trục Trục I: +Vị trí khớp nối: Với đường kính trục sơ , tra bảng 10.5 sách thiết kế dẫn động khí tập có Chọn +Vị trí A: Chọn +Vị trí bánh dẫn: Chọn +Vị trí B: Vì nên để phù hợp cho lắp đặt ta chọn Trục II: +Vị trí đĩa xích: Ta có , tra bảng ta có 27 Chọn +Vị trí D: Chọn +Vị trí bánh bị dẫn: Chọn +Vị trí C: Vì nên chọn Tính mối ghép then Kiểm nghiệm độ bền then với công thức: Theo bảng 9.5 sách thiết kế dẫn động khí tập Tải trọng tĩnh => Trục I: Tra bảng 9.1a sách thiết kế dẫn động khí Với đường kính trục Chọn then có kích thước (mm): => Thỏa kiện bền Với đường kính trục Chọn then có kích thước (mm): 28 => Thỏa kiện bền Trục II: Với đường kính trục Chọn then có kích thước (mm) => Thỏa kiện bền Với đường kính trục Chọn then có kích thước (mm) => Thỏa kiện bền Kiểm nghiệm độ bền mỏi Kết cấu vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn thỏa: Xét trục I: tiết diện nguy hiểm vị trí A Thơng thường ; để khỏi kiểm nghiệm độ cứng trục Ta chọn => Thỏa bền mỏi Trong đó: 29 Với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kì, đó: Với trục quay chiều, ứng uất xoắn thay đổi theo chu kì: : hệ số kể đến ảnh hưởng ứng suất trung bình đến độ bền mỏi Tra bảng Xét trục II: tiết diện nguy hiểm vị trí D Thông thường ; để khỏi kiểm nghiệm độ cứng trục Ta chọn => Thỏa bền mỏi Với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kì, đó: Với trục quay chiều, ứng uất xoắn thay đổi theo chu kì: 30 : hệ số kể đến ảnh hưởng ứng suất trung bình đến độ bền mỏi Tra bảng: Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh Cơng thức kiểm nghiệm có dạng: Tiết diện nguy hiểm vị trí Br1 trục I, ổ lăn D trục II: => Cả trục thỏa độ bền tĩnh 31 Phần 7: Chọn ổ lăn Thông số đầu vào Trục Thông số Tỉ số truyền u Số vịng quay n (rpm) Cơng suất P (kW) Mơ men xoắn T (N.mm) Động I II Làm việc 1435 4.35 28949.5 1435 4.33 28816.4 404.2 4.22 99705.6 165 4.05 234409.1 Chọn loại ổ lăn Trục I: Do trục có lực hướng tâm, tải trọng vừa, dùng ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ A, B Trục II: Do trục có lực hướng tâm, tải trọng vừa, dùng ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ C, D Chọn cấp xác Chọn cấp Độ đảo hướng tâm: 20 Giá thành tương đối: Chọn ổ lăn Dựa theo kết cấu trục I , chọn ổ bi đỡ dãy 6205 (Catalogue SKF) Kích thước ổ lăn: Dựa theo kết cấu trục II , chọn ổ bi đỡ dãy cỡ trung 6307 Kích thước ổ lăn: Tính kiểm nghiệm ổ lăn 32 Trục I: Do lực gối B lớn A, ta kiểm nghiệm B Lực tác dụng lên ổ: Tiến hành kiểm nghiệm cho ổ chịu tải hướng kính: • Tải trọng quy ước theo cơng thức (11.3) Trong đó: Ổ chịu lực hướng tâm => X=1, Y=0 Vòng quay nên V=1 • Khả tải động ổ theo cơng thức: Trong đó: Ổ bi đỡ: m = • Kiểm tra khả tải tĩnh ổ: Theo công thức 11.19 => Ổ dảm bảo thỏa điều kiện Trục II: Do lực gối D lớn C, ta kiểm nghiệm D Lực tác dụng lên ổ: 33 Tiến hành kiểm nghiệm cho ổ chịu tải hướng kính: • Tải trọng quy ước theo cơng thức (11.3) Trong đó: Ổ chịu lực hướng tâm => X=1, Y=0 Vịng quay nên V=1 • Khả tải động ổ theo cơng thức: Trong đó: Ổ bi đỡ: m = • Kiểm tra khả tải tĩnh ổ: Theo công thức 11.19 => Ổ dảm bảo thỏa điều kiện 34 Phần 8: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc Chọn vật liệu phương pháp gia công hộp Chọn vật liệu để đúc thân nắp hộp gang xám GX 15-32 Bề mặt lắp ghép nắp thân qua tâm trục, song song mặt đáy Xác định kích thước vỏ hộp (mm) Tên gọi Thân hộp Chiều dày Nắp hộp Gân tăng cứng Biểu thức tính tốn Chọn Chọn Chiều dày e Kết 7 Chọn Chiều cao h Độ dốc Bulong Khoảng 2o Chọn Bulong cạnh ổ 35 2o M18 M12 Chọn Đường kính Bulong ghép bích nắp M10 Chọn Vít ghép nắp ổ Vít ghép nắp cửa thăm Mặt bích ghép nắp thân Chiều dày bích thân hộp Chiều dày bích nắp hộp Chọn M6 Chọn 16 Chọn 15 Chọn Bề rộng bích nắp thân Kích thước gối trục Đường kính ngồi tâm lỗ vít Bề rộng mặt ghép M8 35 Trục I: Trục I Trục II: Trục II 39 35 bulong cạnh ổ Chọn Mặt đế hộp Khe hở chi tiết Tâm lỗ bulong cạnh ổ C Chọn Chiều cao h Tùy chọn theo kết cấu Chiều dày khơng có phần lồi 27 Chọn Bề rộng đế hộp Bánh thành hộp Đỉnh bánh lớn với đáy 54 12 Chọn 34 Chọn Số lượng bulong Sơ chọn Chọn Một số chi tiết khác • Cửa thăm: Để kiểm tra,quan sát tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp,trên đỉnh hộp có cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có nút thơng Kích thước cửa thăm: A 100 B 75 A1 150 B1 100 C 125 C1 - K 87 R 12 Vít M6 S.lg 36 • Nút thơng hơi: Khi làm việc, nhiệt độ tăng lên, để giảm áp suất điều hịa khơng khí người ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp cửa thăm Kích thước nút thơng hơi: A M27x2 • B 15 C 30 D 15 E 45 G 36 H 32 I K L 10 M N 22 O P Q R S 32 18 36 32 Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc dầu bôi trơn bị bẩn, biến chất nên cần thay dầu Tháo dầu cũ nút tháo dầu đáy hộp 37 Kích thước nút tháo dầu d M20x2 • b 15 m f L 28 c 2.5 q 17.8 D 30 S 22 Do 25.4 Que thăm dầu: Kích thước que thăm dầu hình vẽ 30 6 12 18 • 12 Chốt định vị Để đảm bảo vị trí xác chi tiết thân, nắp, mặt bích bên trục ta dùng chốt định vị Kích thước chốt định vị: • Vịng móc 38 Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc, nắp thân thường lắp vịng móc Kích thước vịng móc chọn theo khối lượng hộp Tra bảng 18-3b sách thiết kế dẫn động khí tập 1: Hộp giảm tốc bánh trụ cấp có Q = 60kg Kích thước để chọn vịng móc: • Bơi trơn hộp giảm tốc Do truyền làm việc tiếp xúc với môi trường không che đậy kỹ nên thường bị bám bụi bẩn, ta tiến hành bôi trơn mỡ Tên dầu mỡ Thiết bị cần bôi trơn Lượng dầu mỡ Thời gian thay dầu mỡ Dầu ô tô máy kéo AK- 15 Bộ truyền hộp 0,6 lít/Kw tháng Mỡ T Tất ổ truyền 2/3 chỗ rỗng phận ổ năm Xác định mối lắp ghép chi tiết Stt Tên mối ghép Bánh với trục I Khớp nối với trục I Vòng ổ lăn với trục I Vịng ngồi ổ lăn trục I với thân Kiểu lắp Sai lệch giới hạn Ghi ổ lắp giống ổ lắp giống 39 Then trục I Then với bánh khớp nối Bánh với trục II Đĩa xích với trục II 10 Vịng ổ lăn với trục II Vịng ngồi ổ lăn trục II với thân 11 Then trục I 12 Then với bánh đĩa xích ổ lắp giống ổ lắp giống 40 ... 01 thuyết minh tính tốn (tóm tắt) 01 vẽ chi tiết (khổ A3, vẽ chì) 01 vẽ lắp HGT (khổ A0, in) Nộp file mềm (thuyết minh, vẽ) trang Dạy học số III.NỘI DUNG THUYẾT MINH Tính tốn cơng suất tốc độ trục... trọng TRỤC I : TRỤC I TRỤC II Biểu đồ nội lực 25 Kết cấu trục Trục II Tính phản lực liên kết: Sơ đồ tải trọng Oxyz Biểu đồ nội lực 26 Kết cấu trục Xác định đường kính chiều dài đoạn trục Trục I: +Vị... 23 Trục I: Chiều dài may khớp nối: Chiều dài may bánh dẫn trục I: Trục II: Chiều dài may đĩa xích dẫn trục II: 24 Xác định phản lực liên kết vẽ biểu đồ nội lực: Trục I Xét cân trục: Xét cân trục: