Thiết kế máy ép trục khuỷu 100 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ÉP TRỤC KHUỶU 100T Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS LƯU ĐỨC HỊA ĐẶNG CƠNG DUY Đà Nẵng, 2019 ro ộ k í ói riê iệp oá iệ đại đất , ki tế ói đ i ỏi kỹ s á kỹ t ật ó kiế t t đối rộ p ải biết vậ dụ sá vấ đề t p tro t ự tế tạo ữ kiế t ọ để iải q ết ữ tốt iệp i o q trọ tro q tr đào tạo tr t ời kỹ s Q tr đ tốt iệp iúp o si viê iể r ữ kiế t đ tiếp t tro q tr ọ tập, đ t ời ok ả vậ tạo t ời i ữ kiế t để ọ tập tr iáo tro ơk í– kết t ú k ố ọ tí ơ iệt t tr ại ọ vố kiế t ất đ k o iệp o àđ đ i o đề tài tốt t , đ iệp ơs t ết i biế í tố độ ọ t ọ o ấ í t iết kế kết ấ vậ ố t d T-     U tốt iáo tro ỉ bảo việ sau LR t ế tạo ỹđ tá k i D tr ,đ đ C sá C dụ ó kiế t o ậ đ để đ t iệ ự bả t đ biệt iúp đ tậ t , đáo , oà t đ đú t ời o t ời i đ iề ế ê k ó trá k ỏi iề t iế sót óp kiế t bạ si viê , i – 14C1B t viê t ự iệ Trang g g ự g g ất điể g i i đoạ biế ế biê ế tố ả ki đế tí oại ự d o ki oại gg g 10 biế ật s ất d 10 k đ i 11 ự b ất 11 g oả 11 ả r k i 11 D iệ t g U g iệt độ i ế độ d o 10 T- ật tr i k i biê LR ật t ật t ể tí đà C tá dụ oại g 1.4.3 oại k i C g ki 12 13 g g g 14 p áp ki oại 14 1.6 p áp k o ki oại 16 p áp p ki oại 17 p áp r p áp dập t ể tí 66 ỹt tự 18 18 ật dập tấ 20 23 iết b r tự 23 iết b dập t ể tí 24 – 14C1B g2 g g g 27 27 27 tí ê kỹ t tí kết ấ 27 g số iệ b í tố t ật 27 28 đ 28 ọ ấ biê – trụ k t 33 r p r p t ự tế 35 34 g g 37 ự tiê tố ự tiê tố tro iệ s ất tr t ời i tá 39 C tro tr k tải 39 LR 2.3.2 ự tiê tố C 37 p 40 g 41 T- g g3 45 U 45 í tố t D ấ tạo vật iệ 45 biê 45 52 ết ấ í tố ê t việ 52 p 53 56 ấ tạo đ í tố p điể 56 57 ấ điề k iể 59 g 61 ấ tạo vật iệ 61 í tố p ậ d đ tr t 63 65 – 14C1B ấ tạo í 65 ấ 66 67 g g 68 iết kế tr ề đ i 69 iết kế tr ề bá r trụ r t 73 79 ấ tạo đ điể 79 í đà 80 toá bà 80 iết kế trụ 80 iệt kế trụ 89 C g C 101 LR 101 g T- 101 103 U 104 D 4.3 101 – 14C1B g g 1.1 ự 1.1.1 g g ất i ki oại b áp ự p p áp ế tạo vật p đ biế d o ki oại trạ t r ó o ội tá dụ ự để ậ đ vật p ó dá kí t t o ê - oại điể đ it k ết tật đú , độ í , độ iê i đ ữ cao 1.2 oại, o tí ok ả ự i tiết iề bề t k o ếp t ấp, độ ti ó vài điể ỉ i đ i tiết p tạp, kí t , vố ki oại p ụ p p áp ậ đ ậ o ữ ki oại d o, k đ t iá t p i g i i đoạ biế ki oại k i tá dụ oại ự D U T- 1.2.1 ạt ki C t C LR 1.1.2 - b t q ệ iữ độ biế ự tá dụ - iế dà i v d ới tá dụ oại ự , ki oại b biế , ế t i tá dụ ự t biế ất ki oại tr dá b đ iế đà i ả r k i s ất tro ki oại ỏ iới đà i - iế d o v ả r k i s t tro ki oại iới đà i, ki oại biế iữ ê dá ậ đ s k i t i tá dụ ự biế v ữ – 14C1B - iế p v ả r k i iới bề tí iệ tụ t o ấ trú ti độ k 1.2.2 a/ ế biê iế đà ki oại b p t ể i oại, ki s ất bê tro ki oại v i i đoạ trê ót ể tq r oại i k i biế đà i d ới tá dụ oại ự , ê t ki oại d ể ột k oả k q ột t b , k i t i ự tá dụ , ê t tr trạ t b , k t đ i b/ iế d o:  iế o d o tro tỉ t tr t ột p t ể ti t ểd ể so so C LR T- U ê t trê t ti t ể đế với p ó đối i t ti t so ti với t ểd D ti , á t đ ê t d ể số , s d i tá dụ ự biế C ại t o ột ọi t tr t, trê t tr t t ột k oả đú b số ê t ể ê t ki oại v trí b ới, s k i t k ất o t so ti p ti t ể o ột q ột ọi so ể ột k oả tỉ ệ với k oả số b đ biế – 14C1B tro ti t ể a) ti b) iế c) iế d) iế t ể đà i d ot o d ot o t t tr t so ti  iế d o tro đ ti ti t ể à tập ấ trú đ ti t ể t t ểk t o ột p - ả d ới i b t ể trê t ự tế, ki oại p ki t iề ti t ể đ ọi ấ trú đ ti đ ất đ ó tí đ iế ội ạt tr t so ti ó t tr t tạo với p s ất í ột ới đế tk + iế trê biê iới ạt tr t q tr t q ạt, tro ạt ại s ất iệ o biê d o tiếp tụ p át triể  iế tro đ ti t ể ả r k đ k ối, s k i biế t ki oại ó tí d ti , đ tiê ả r tr t ó b o ấp sỉ t đối iữ á t tr t t ậ ế tố ả ki D t a/ d o ki oại k ả b p í U - í d o oại ự àk đế tí t ời k p đ ạt , s ạt, i ới, iúp t ời tro oại T- 1.2.3 LR C C + ,p t ể biế d o d o ki oại t ki ki oại d ới tá dụ o, ki oại d i oại ki oại k ó kiể ti t ể, ự iê kết iữ ê t tí d o ú k , đ d o ối với p ki , kiể t p tạp ệ , ột số ê tố ạt tro t ả tr biế tỉ d o iả ki oại sạ p ki ó ấ trú ột p tạp ất t tập tr k s t t biê b iới ạt, t ệ d o tí ki oại iệt độ í d o ki oại p ụ t ộ vào iệt độ, ết ki oại p ki ó độ d o t k i iệt độ t với t iệt độ, d o độ ê t t ,đ t ời ệ iả , k ả k ế tá ê t t ot đ đề , ột số ki oại iệt độ t t p k d o, k i iệt độ o ể biế t t p ó độ d o o i - – 14C1B ki oại biế tí d o ki iề , ệ t oại iả , iệ t , s ất d tro đ ki ọi iệ t oại o biế s ất d i ki - s ất d oại b biế , d Q o tí trạ rạ t ự t iệ , k i oài t iả iề , d o ki t s ất đ i trạ t, t t ể b v vụ , oại iả s ất s ất í ời t t ấ r ạt ti iệ t ệ t biế í ả ki đá oại kể đế tí d o ki oại s ất k ối ó tí d o o o tro s ất k o s ất d oại ê tí d o tro ki đ s ất í ki sát oại C độ biế k i r dập, ạt ki oại b biế tá dụ ip í ê i ,s ố ại biê ki oại s , đ t ời k i iệt độ ội d s kết t ại ế tố độ biế tố độ kêt ti ại t ạt ki oại b i k p tr ại trạ t b đ ại tiếp tụ biế s ất tro k ối ki oại s , ạt ki oại b d ó t ể b t g U g 1.3 vật tồ k ó D iả s tro í T- LR C - s s ất đ + s ất + s ất k ối  max  ( max   ) / , - s ất vật t ể s ất  max  1 / ; + s ất tiếp t t  max  (1   ) / ; ỉ để ki iề kiệ biế oại biế ế 1     t d o iới  0 k ó biế ả  ch d o    ch t  max   ch / + i ki oại s ất đ + i ki oại s ất + i ki oại s ất k ối  max     ch – 14C1B t      ch  p tr trê iế d o + Ah i ro ro đ ọi p ỉb tđ tr s k i biế (1.1) –t ế để t đ i t ể tí Ah – t ế để t đ i trạ t d o đà i ế biê đà vật t ể dá s ất k ối, t ế vật t ể biế đà it ođ ật ook đ A vậ biế t  11   2   3 (1.2) đối t o đ ật ook         E           E           E C 1  LR C (1.3) biế dạ t đối t ể tí v ó vật tro D t tro biể di  12   22   32  2  1   2   3  2E U A đ T- Theo (1.2) t ế biế đà 1  2  (     ) V  1      V E ro   ệ số – ế để đ t o tí đà (1.4) ib d đế vật iệ biế i vật iệ đ i t ể tí để t đ i Ah  A  A0  – 14C1B (1.6) vật t ể 1                  3  1  2  6E biế (1.5) V (     ) 1  2  A0   (     ) 2 V 6E ế t (1.7) rụ k đ v kí trụ t đ kí chọn theo kết tí bền khu , điều b i trơ để t độ c ng vững cho trục khu ời t t it đ kí o t n số d o động xo n giả q s dụng ốt khu - ó t ể lấy b trụ t o iệ t trụ k khu u lch = (0,81).dch Chọn theo kinh nghiệ ó v oại ng trục khu ng cộ ng xảy o c nhỏ ột t ê phạm vi iề dài ốt để thuận tiện cho việ b i trơ i dụng vật liệu h p C ák - k ối C - C trục khu u : kí kiệ tr d ất và p bố U đ đ t ê đ i u trục khu đ u tự c a trục khu - số liệ ó + s ất truyề trê trục khu u đ c l p với ấ p ã D r T- LR ng suất đ đều, loại tr ó điểm s c bề o o p p iảm chiề dà để t iề dài trục, chốt khu u i trục khu để truyề s ất t oài vào trục khu q bá NII = N.1.2.3 = 17.0,95.0,993.0,94 = 15,1 KW + Số v q v + Mx  a trục khu u : p út o trê trục 9,55.106.N 9,55.106.15,1   2,7.106  Nmm  n 53 + Lự v tr ền qua chốt khu u M x 2, 7.106 T P   54000  N  C 50 d í đú trụ k – 14C1B 90 ơđ ó ự trụ k = 2209 N ; P2 = 6069,5 N a = L = 975 mm b = 40/2 + 10 + 15 + 170/2 = 130 mm r2  RBY  a  Pr  a  b   Pr  a  b  2209   975  135   2292,    a 975  RBY  - tr Y  R C AY điểm A theo OY b ng lực theo trục Y AY  RBY  Pr  C M tr LR -  RAY   Pr  RBY  2209  2492,  283,     RBX - a  T   RBX  a  P2  a  b   a 975 T   P2  a  b  54000   6069,5(975  130) 2    33878    a 975 U AX điểm A theo trục OX D M tr T- - X  R tr AX b ng lự t o p  T  RBX  P2 0  RAX  T  P2  RBX  54000  6069,5  33878,8  26190,    biể đ ội ự số trụ k – 14C1B 91 - í + ại v trí + ại v trí + ại v trí iá tr uy uy tro Z =0 M uy   Pr 130  2209.130  287170  Nmm  M uy  RBy 260  Pr (130  260)  2492, 2.260  2209.390  213538  Nmm  + ại v trí + ại v trí uy = - 213538 (Nmm) M uy  RBy (230  260)  Pr (230  130  260)  2492, 2.490  2209.620  148402  Nmm  + ại v trí M uy  RBy 720  Pr 850 C trí uy = -83266 (Nmm) trí VIII: Muy = iá tr ux tro trí ux = trí LR ại v ại v í ại v ại v Z T- + + + + C  24922, 2.720  2209.850  83266  Nmm  U M ux   P2 130 + ại v trí D  6069,5.130  789035( Nmm) M ux  RBx 260  P2 (130  260)  33878,8.260  6069,5.290  7048333( Nmm) + + ại v trí ại v trí ux = 7048333 (Nmm) M ux  RBx (230  260)  P2 (230  260  130)  33878,8.490  6069,5.520  13444472( Nmm) + ại v trí M ux  T 230  RBx 720  P2 850  54000.230  33878,8.720  6069,5.850  6813661( Nmm) + ại v trí + ại v trí ux = 6813661 (Nmm) ux =0 – 14C1B 92 C C LR TU D í đ kí iể đ ữ tiết diệ ữ - ại tiết diệ tiết diệ o trụ k iể iể trê trụ k –4 Mx = 2,7.106 Nmm MUX=0 ; MUY=0 => Mu = – 14C1B 93 => Mtd= 0, 75  M X2  0, 75   2, 7.106   2, 03.106 mm kí  d 44  trụ –4 2, 03.106  74 0,1  50 Chọn d4-4 = 75 (mm) - ại tiết diệ –3 Mx = 2,7.10 Nmm MUX= -789035 Nmm  M u  MU2 X  MUY  ; MUY= -287170 Nmm  789035   287170    839668,3mm  d33  – 3: C trụ 2484460,3  79 0,1 50 D U Chọn d33  85mm - ại tiết diệ – 2: Mx = 2,7.10 Nmm  2484460,3mm LR kí T-  C M td  MU2  0,75M X2  839668,32  0,75  2,7.106 MUX= -213538 Nmm  M u  MU2 X  MUY  ; MUY= 7048333 Nmm  7048333   213538  M td  MU2  0,75M X2  70515672  0,75  2,7.106 kí  d 2  trụ  70511567mm   2484460,3mm –2: 2484460,3  186,7 0,1 50 Chọn d33  190mm - ại tiết diệ –1: Mx = 2,7.106 Nmm – 14C1B 94 MUX= -148402 Nmm ; MUY= 13444472 Nmm  M u  M U2 X  M UY  13445291mm M td  MU2  0,75M X2  13647100mm kí trụ – 1: 13647100  122, 0,1 50  d11  Chọn d11  125(mm) tr trụ k t o n n t c sau:   n tồ n : hệ số t đến ng suất p áp, đ LR ro n 2  n 2 C Dựa theo hệ số n t o ệ số C iể  1 n  tí t o s t c sau: D  1 t đến ng suất tiếp đ U n : Hệ số n  T- K a   đ K       a  m ro t c th trê  -1, -1 i ố o n ng với chu k đối x ó thể lấy  -1 = 0,45  b = 0,45.600 = 270 N/mm2 -1 = 0,25  b = 0,25.600 = 150 N/mm2  a, a iê độ ng suất ng suất tiếp sinh tiết diện c a trục:     a  max a   max   Do truyền quay chiề ê ng suất p áp ốn) biế đ i theo chu k đối x ng ê – 14C1B 95 Mu ;m=0 W  a =  max =  = - Tại tiết diện n – n: Mu = 13445291 Nmm W  d 32 3,14.1153  149236 mm3 32    a = 13445291/ 149236 = 40,1 N / mm2 o Bộ truyề a m    max việc chiề  ê ng suất xo t đ i theo chu k mạ động: Mx 2.W0 Với : 16  3,14.1153  298471 mm3 16   C  d Mx = 2,7.106 Nmm ê t ó Mx 2, 7.106   4, N / mm 2.W0 2.298471   va  ệ số mỏi ối với t p LR  t đến ả bo tr ng c a tr số ng suất tr bề , k ,  : Hệ số kí t b đến ng suất  = 0,1va  = 0,05 b  = : Hệ số t d p p áp t bề D ớc  = 0,68;  = 0,56 K , K: hệ số tr  T-  max U a m  C W0  r bả b -4]/123/[2] ng suất thực tế k i ố o n K = 1,51 ; K = 1,18 n  n  ó 270  2, 04 1,51 40,1 0, 78 150 1,18 4,  0, 05.4, 0, 67  n  ro iá tr vào t 2, 04.9, 2, 042,  9, 22 điều kiệ  9,  2,3 việ b t – 14C1B ờng lấy h = (1,52,5) 96 n > [n] = 1,5  2,5 (thỏ điều kiện) ọ d1-1 = 115 (mm) iết kế ối đ trụ k k rụ - ỏi độ í ế độ trụ í óđ kí , việ tải tro ấ độ đ i o o vậ , t ọ ối đ o trụ tr t việ ê , việ sát ớt, ó t ể việ tốt i tr iệt độ t đ i tro p vi ự tá dụ Lự tá dụ ê ối đ ê C RA  RAX  RAY  26190,  283, 22  26192, N í t o áp s ất p R  [ p] N mm2 d l   l =0,8 d D Chọn t lệ op p B: T- - ta chọ tí LR ó p ản lực lớ U gối C RB  RBX  RBY  33878,82  2492, 22  33970,3N => l  0,8d  0,8.85  68  mm  Với l : Chiề dài kí d p s ất o p p trục đ ng [p]=15 N/mm2 , tr bả -36]/214/[2] Kiểm nghiệ p áp s ất op pt o   33970,3  9, N mm2    3,14.53  5,55(rad / s) 30 9, 4.(0, 00095)2 106  2,8 0, 042.5,55 r bả [8-37]/215/[2] với l  0,5   2,8 d    0,8 - Chiề dà hmin  hmax   tb ỏ c a lớp d u (1   ) 81 (1  0,8)  8,1  m  – 14C1B 98 - Kiểm nghiệm lại h mint o t c đạt độ í hmin  k ( RZ1  RZ ) Giả thiết trụ r bả -38]/126/ ộ nhấp k tr í i đạt cấp RZ  1,8 m ọn K=2: Hệ số biến ấp ót RZ  1 m ó b đà t đến chế tạo p p i c a trục h  2(1  1,8)  5,6m  hmin  6,1m - Kiểm tra nhiệt: ự trê ê í o đ th b iữ iệt si r iệt t oát [8-44] theo trang 218,[2]   1,5 => f  1,5.  1,5.0,00095  0,0014 t c [ 8-45]/218/[2] với l  0,8d   0,8 ó T- Q  0, 085. .d LR o đ th C f ó C với l  0,8d   0,8 t  ro  D  2, 2.107 m3  U  0, 085.0, 00095.5,55.0, 068.(0, 085) C: nhiệt d riê   850 kg m : Khối v - d í    a d u C  Kj kg C độ riê ad u 5,55.0, 085  0, 23  m /   Vận tố v ệ số nhiệt d t  tra  tvao  =>  t  r d vào R.v f 1000(C. Q  k dl ) 33970,3.0, 23.0, 0014  7,50 C 7 1000(2.850.2, 2.10  0, 06.3,14.0, 085.0, 068 - Nhiệt độ d + Nhiệt độ d vào d r đ vào k i b i trơ – 14C1B tí 99 tvao  t  t => tvao  50  7,5  46, 250 C + Nhiệt độ d u chảy t T- LR C C 7,5  53, 750 C U => tra  50  D tra  t  – 14C1B 100 g - iể + ấ điề k iể p tr ại tất ả á ó điề út k t , , p ải việ ti ậ , d biệt ã + p ậ d để ó t ế p ải ọ , + iả đế + ốt t, t - iể k i q - iể ó t ể tự độ p ụ ik ả đ p ụ ik ả việ b t, p ậ t ế ất báo p iúp o ời o độ ại iệ độ bề ti ậ , t iết b , vào s dụ bất p - - việ k i t iể , số kiể iể tr t t ế ới ệt ố biết v iể để p ậ q t ó ời p ải đ bê để iá sát q tr oạt độ p ải báo ập t d để kiể tr o r – đ i để t điề ỉ ế o ời q o ời, ê ấ p út ại o t tiếp ú với v k i r iệ t ấ ời đ p ải ọ v trí đ , đ bảo ọ t oq - với v o ời đ trọ , t ậ tr k i D g ó iể t i , ấ U đ ệt ố q ệt ố o ể độ C - p ậ đ p ỏ ó b k t, iết b p ải đ đ để t iết b p ậ q , ể độ ót ể dự trữ t iết b ấ p C ữ tr b tr t, k LR + k p t ời ,k ữ T- p o ã p đ ọ sạ p oi, p ế p vệ si ại ệ t ố oà t t – 14C1B việ o , ế việ v tr op ó ót ể v d p để r q việ tr 101 - ệt ố điệ oạt độ t trạ v trí việ v trí b việ tiếp t o - ả p p ế p p ải bỏ riê để d p - đế ới k i r k ỏi việ , p ải kiể đ để biệt tro tr điệ t t q át o q tr vậ ể t iết b đ để d ấ dụ tro D U T- LR C C oạt độ để t kiể tr ại - dụ ụ s k i việ p ải bỏ ại v trí b q tr việ tiếp t o đỉ bọ – 14C1B 102 tốt đại ọ v k i i ú ó ữ ọ để ói đ tốt iệp ới đ ậ đ kết tất ả kiế t ột ọ t đề tài kết ả q tr tốt iệp à t s t ó đ ậ tất ả s t ối q s đ biệt ộ t t iệ vụ iề t iế sót ữ óđ iải q s iê d đ đ k s i t ả t p ải ụ ại iáo viê tro trọ tro iải q ết ế với tr U D đ ối ú t iúp oà t ó iúp ết ế ú ú t đ ậ r r ọi k ó k ó t t i ọ ỏi, t viê k o í r – đ với s ốt đ đại ọ i i ữ điề tốt đ p ất đế ọi tr bạ si viê tro iệp p át triể đất o đ đ C đáo tậ t iê ọ t ọ t iệp s k ó k với ú t , với ại ó v s k i oà t , t t ấ ọi k ó k iể k , đ kiế t q ê ã t o t ời i t iê áp dụ vào đ o đó, C t k i t t T- tốt ấp ú LR sá iệp để t ể iáo ú ời tro p í tr ọ – 14C1B 103 iệp ất bả rọ – – à ội, 99 iệp – ất bả iết kế ất bả o ú ọ ỹ t ê ể ất bả iáo dụ ật iệt i o ậ – ất bả ải, ất bả ế tạo p ể p ơk í i, tập , , T- U ất – ê í toá t iết kế ệ t ố d độ , tập , iáo ụ , 99 D – r ại ọ á i tiết ệ ất bả iết b dập tạo , iáo tr – à ội, s t iết kế ế ất bả i tiết ội, 99 ệ– – , tập C – i tiết C rọ LR – ại ọ o độ , – 14C1B i tr 104 ... = 85500 (Nm) tiê o biế đà i p, đ = 0,3Ag = 1 71000 (Nm) D U Ag – Af – Adh Adhf – ự sát biế đà i, = 0,1Ag = 57000(Nm) đ => Ap = 570000 + 85500 + 1 71000 + 57000 = 883500 (Nm) ự tiê tố tro o o tá... 37,5.7,8 = 292,5 Kg ê ự p đ với   50 tí Q = 292,5.10+292,5.0,5.1,452.(cos50 + 0,4.cos100) = 3352,4 N ậ s ất dập Nd = (100. 103 + 3352,4).0,35 = 13435 W = 13,4 KW ó t c: Nd N d d = 1 2 32 42 :... ột tr số k iữ i v trí à tr tồ p iv q trụ k ,đ T- đ i tr đ tt ự tr t iệ i à U , ê ố ới tr đ tr t 100 mm iề dài t q kí ệ t trụ k o D tr LR C C k oả iữ điể ết d ới t S  R  L  R cos   L cos