Đồ án chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc trục vít 1 cấp cặp bánh răng hở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ ***  *** ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC GVHD : Th.s Phạm Đức Dũng SV : Phạm Công Định Lớp : DH09CC MSSV : 09119009 T.p Hồ Chí Minh 11/2012 Đề cho:F= 12kN, v=0.4m/s , D=0.45m=450mm Hình vẽ:  0.003t 0.2t Trong : : Động điện : Khớp nối : Hộp giảm tốc trục vít cấp : Khớp nối chữ thập : Cặp bánh hở : Bộ phận công tác Thời hạn làm việc: năm Hệ số làm việc ngày: Kngày = 0,3 Hệ số làm việc năm: Knăm = 0,6  Tài liệu tham khảo: 0.6M 0.8t M Mm ax=1.6M [1].Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển [2].Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 2; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển [3].Cơ sở thiết kế máy; tác giả Nguyễn Hữu Lộc Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I/CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN: 1.Xác định công suất cần thiết động cơ: Công suất yêu cầu đặt lên trục động xác định theo cơng thức: Trong : Công suất phận công tác Pct: Số vịng quay trục cơng tác nct : Theo cơng thức (2.16) ta có nct  60000 �v 60000 �0.4   17  �D 3.14 �450 (vg/ph) Moment tải F �D 12 �0.45 M   2.7( kNm) 2 Moment tải trung bình : M tb  M 12 �t1  M 22 �t2  M 32 �t3  1.83(kNm) t1  t2  t3 Pct =3.26 (kW) Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo công thức (2.9) : Trong η1,η2,η3… hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Theo đề : : hiệu suất khớp : hiệu suất truyền trục vít : hiệu suất truyền bánh trụ để hở :hiệu suất cặp ổ lăn Tra bảng (2.3), ta hiệu suất : k  tv  0.75 brh  0.94 ol  0.99 vậy0.69 Công suất yêu cầu đặt lên trục động : Pyc  Pct 3.26   4.71  0.69 (kW) Xác định sơ số vòng quay đồng động điện: Số vịng quay trục cơng tác nct : Theo cơng thức (2.16) ta có: nct  60000 �v 60000 �0.4   17(vg / ph)  �D 3.14 �450 Tỷ số truyền toàn hệ thống dẫn động ut  utv �ubrh  30 �5  150 Trong : utv tỉ số truyền truyền động trục vít hộp giảm tốc cấp ubrh tỉ số truyền truyền động bánh trụ để hở Theo bảng 2.4 utv= 30 ubrh= Số vòng quay sơ trục động nsb Theo cơng thức (2.18) ,ta có nsb  nct �ut  2550 (vg/ph) Số vòng quay đồng ndb  60 f / p  (60 �50) /  3000 (vg/ph) Trong : f : tần số dòng điện xoay chiều ( thường sử dụng f = 50 Hz ) p : số đôi cực ( chọn p = ) Chọn động cơ: Ta có: Pyc = 4.91 (kW) nsb= 2550 (vg/ph) ndb = 3000 (vg/ph )  Chọn động Tra bảng P1.3 ta chọn loại động 4A100L2Y3 (Liên Xô chế tạo) có thơng số sau : Pdc = 5.5 kW nđc =2880 vg/ph Khối lượng: 42 kg Đường kính trục động : ddc = 42 mm (tra bảng 1.7) Kiểm tra động chọn : Theo điều kiện 2.6 : (thỏa) Theo điều kiện 2.19 : Pđc �Pyc � 5.5  4.91 (thỏa) II) PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN: Phân bố tỷ số truyền Tỷ số truyền chung hệ dẫn động xác định theo công thức (3.23) uc  nđc 2880   169.41 nct 17 Theo cơng thức (3.24) ta có Ta chọn ubrh= U 172,3529 Uh  C   34, 48 U br Chọn U h =35 Xác định cơng suất, momen, số vịng quay trục a Công suất trục Trên trục công tác ( trục IV) PIV = Pct= 3,26 (kW) Trên trục III PIV PIII   3, 48(kW) ol �brh Trên trục II PII  PIII  4, 67( kW) ol � k �tv Trên trục I ( trục động ) P PI  II  4, 69( kW) ol b Moment xoắn trục Trục I P M I  9.55 �106 � I  1061, 43 nI (N.mm) Trục II P M II  9.55 �106 � II  39119,14 nII (N.mm) Trục III P M III  9.55 �106 � III  52420, 957 nIII (N.mm) Trục IV P M IV  9.55 �106 � IV  263421,893 nIV (N.mm) - BẢNG CÁC THÔNG SỐ: Trục ĐỘNG CƠ I II III IV 4,67 3,48 3,26 Thông số Công suất P (kW) 5.5 Tỷ số truyền u Số vòng quay n (vg/ph) Moment xoắn M (Nmm) 4,69 2880 33.9 2880 85 85 17 1061,43 39119,14 52420,95 263421,89 PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT 1.Chọn vật liệu: Tính sơ vận tốc trượt: Theo công thức 7.1[1] Tra bảng: 7.2 Ta chọn vật liệu làm bánh vít đồng khơng thiếc đồng thau Cụ thể dùng đồng nhôm sắt БpA Ж 9-4 đúc khn li tâm Vì tải trọng trung bình →chọn vật liệu làm trục vít thép C45,tơi bề mặt đạt độ rắn HRC=45 Bề mặt ren mài,đánh bóng Tra bảng 7.1[1] ta được: Ứng suất tiếp xúc cho phép Dùng nội suy ta : 2.Xác định ứng suất cho phép: Bộ truyền làm việc chiều: =0,25.400+0.08.200 =116(Mpa) Hệ số tuổi thọ: Trong đó: = 60 Trong : ni : số vòng quay ti : tổng số làm việc bánh xét T2: momen xoắn trục bánh vit Trong đó: L = năm ( số năm làm việc) 3.Hệ số tuổi thọ : KFL = : theo cơng thức 7.9 Chu kì thay đổi ứng suất tương đương: NFE= 60n2iti Trong : ni : số vòng quay ti : tổng số làm việc bánh xét T2: momen xoắn trục bánh vit NFE = 60*n2 niti = 60n2ti Mà: 6.365.0.25.0.65.24 = 8541h Trong L số năm làm việc ti = Vy :NFE = 60.n2.8541.0,414 = 5.3 => KFL = = 0.83 Theo cơng thức 7.6 [1] ta có: [ ] = [ ]* KFL = 116 * 0.83 = 96.28MPa Từ công thức 7.14[1] Ứng suất tiếp xúc cho phép tải : Ứng suất uốn cho phép tải : 4.Tính tốn thiết kế truyền: a.Tính tốn thiết kế Với tỉ số truyền Chọn sơ KH = 1,2 Tính sơ hệ số đường kính trục vít q theo cơng thức thực nghiệm: q = 0,28*z2 = 0,28*35 =9.8 Vậy chọn Hệ số đường kính q =10 tra bảng 7.3[1] Theo công thức 7.16[1] Chọn Môdun trục vít cơng thức 7.17[1]: Chọn m = 6.3 theo tiêu chuẩn Tính xác lại Chọn Hệ số dịch chỉnh: Thỏa mãn điều kiện dịch chỉnh - 0,7