ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG HAI CẤP ĐỒNG TRỤC

ĐỒ ÁN CƠ SỞ CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN BÁNH RĂNG TRỤ NGHIÊNG HAI CẤP ĐỒNG TRỤC THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN CÓ KÈM BẢN VẼ CHI TIẾT A0,BẢN VẼ CHI TIẾT A3 (Liên hệ gmail truongdv.epu@gmail.com có tính phí ) BẢN VẼ CHI TIẾT HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN HAI CẤP ĐỒNG TRỤC BẢN VẼ CHI TIẾT TRỤC BẢN VẼ A3 HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠ KHÍ VÀ ĐỘNG LỰC - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY Giảng viên hướng dẫn : ThS PHẠM HẢI TRÌNH Sinh viên thực : ĐỖ VĂN TRƯƠNG Lớp: D13CODT1 Mã Sinh Viên: 18810620144 Hà Nội, 6/2021 LỜI NĨI ĐẦU Chi tiết máy mơn khoa học nghiên cứu phương pháp tính tốn thiết kế chi tiết máy có cơng dụng chung Mơn học Chi Tiết Máy có nhiệm vụ trình bày kiến thức cấu tạo, nguyên lý phương pháp tính tốn chi tiết máy có cơng dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho học viên khả giải vấn đề tính tốn thiết kế chi tiết máy, làm sở để vận dụng vào việc thiết kế máy Chi tiết máy môn kỹ thuật sở quan trọng, lề kết nối kiến thức khoa học kỹ thuật với phần kiến thức chuyên môn Trong nội dung đồ án môn học, bảo hướng dẫn tận tình thầy giáo Phạm Hải Trình , tơi hồn thành thiết kế Hệ dẫn động thùng trộn với hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng hai cấp đồng trục Tuy nhiên, kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong tiếp tục bảo, góp ý kiến giáo viên bạn Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn thầy giáo Phạm Hải Trình thầy giáo khoa giúp đỡ tơi hồn thành đồ án HÀ NỘI, tháng năm 2021 Đỗ Văn Trương MỤC LỤC Trang MỤC LỤC ĐỀ TÀI CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.2 Phân bố tỉ số truyền CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 2.1 Tính tốn thiết kế truyền xích 2.2 Tính tốn thiết kế truyền bánh CHƯƠNG : TRỤC VÀ THEN 38 3.1 Thiết kế trục chọn then 38 3.2 Tính tốn nối trục 54 3.3 Tính tốn ổ lăn 55 CHƯƠNG 4: CHỌN THÂN MÁY, BULONG, CÁC CHI TIẾT PHỤ DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 4.1 Chọn thân máy 61 61 4.2 Các chi tiết liên quan đến kết cấu vỏ hộp 63 4.3 Các chi tiết phụ khác 67 4.4 Bảng tổng kết bulong 68 4.5 Dung sai lắp ghép 69 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 Nhận xét giảng viên hướng dẫn 75 ĐỀ TÀI: Đề số 3: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án: Hệ thống dẫn động thùng trộn bao gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi ; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống lăn; 5- Thùng trộn Số liệu thiết kế: -Công suất trục băng tải, P(KW): 6,8 -Số vòng quay trục tang dẫn, n(v/ph): 45 -Thời gian phục vụ, L(năm) : Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T; t1 = 31s ; T2 = 0,9T ; t2 = 45s CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động 1.1.1 Xác định công xuất động  Hiệu suất truyền động:    kn br ol  x Từ bảng trang 19 tài liệu [1] ta có: Hiệu suất truyền xích : ηx = 0,95 Hiệu suất cặp bánh trụ : ηbr = 0,98 Hiệu suất cặp ổ lăn : ηol = 0,995 Hiệu suất khớp nối ηkn = : 4 Ta hiệu suất :   kn br ol  x  1.0,98 0,995 0,95  0,89 Công suất trục công tác: Plv    6,8 Pt  Plv 2 �T1 � �T2 � �T � �0,9T � � �t1  � �t2 � �.31  � �.45 �T � �T �  6,8 �T � � T �  6, 40 t1  t2 31  45 Công suất cần thiết trục đông � Pct  Pt 6, 40   7,19 (kW )  0,89 1.1.2 Xác định số vòng quay động Số vòng quay trục công tác : nlv=45(v/p) Chọn sơ tỷ số truyền hệ thống : usb=ux uhgt=2.8=16 Số vòng quay sơ động : nsb=nlv usb= 45.16 =720 (vịng/phút) 1.1.3 Chọn động Động điện có thông số thỏa mãn + Pđc  7, 5( kw) �Pct  7,19(kw) + nđc  730(v / p ) �nsb  720(v / p ) Dựa vào bảng P1.3 trang 237 sách [1] ta chọn động cơ: Kiểu động Kiểu động Vận tốc cơ quay(v/p) 4A160S8Y3 7,5 730 cosυ  % Tmax/Tdn Tk/Tdn 0,75 86 2,2 1,4 1.2 Phân bố tỉ số truyền 1.2.1 Xác định tỉ số truyền chung hệ thống  Tỷ số truyền chung hệ dẫn động: ndc 730   16, 22 nlv 45  Tra bảng 3.1 trang 43 [1] ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp đồng trục: ut  uh  � u1  u2  uh  2,83 = ( tỷ số truyền cấp nhanh cấp chậm) Đối với hộp giảm tốc đồng trục, để sử dụng hết khả tải cặp bánh cấp nhanh ta chọn theo công thức : u1   uh  uh ba  ba1  uh ba   ba1   8.1,5  2, 67 8.1,5  Chọn giá trị = 1,5 u2  Suy uh   3,11 u1 2,56 Vậy tỷ số truyền truyền xích: ut 16, 22   1,89 u1.u2 2,76.3,11 1.2.2 Công suất trục ux  Plv= 6,8 (KW) - Công suất động trục III Plv 6,8   7, 20  kW  ol  x 0,995.0,95 P3  - Công suất động trục II P2  P3 7, 20   7,38  kW  br  ol 0,98.0,995 - Công suất động trục I P1  P2 7,38   7,57  kW  br ol 0,98.0,995 Pdc� P1 7,57   7, 76  kW  br ol 0,98.0,995 -Sai số công suất Pdc  Pdc� 7,5  7, 76  100  100  3, 46% Pdc 7,5 1.2.3 Số vịng trục cơng tác n1  ndc 730   730 nkn (vòng/phút) n2  n1 730   257,95 unh 2,83 (vòng/phút) n3  n2 257,95   91,14 uch 2,83 (vòng/phút) nct  n3 91,14   48, 22 u x 1,89 (vòng/phút) 1.2.4 Momen xoắn trục công tác -Momen xoắn trục động là: Tdc  9,55.106 Pdc 7,5  9,55.106  98.116, 43( N mm) ndc 730 -Momen xoắn trục I là: T1  9,55.106 P1 7,57  9,55.106  98.116, 43( N mm) n1 730 -Momen xoắn trục II : 9,55 �106 �P2 9,55 �106 �7, 38 T2    273.227,36  N mm  n2 257,95 -Momen xoắn trục III là: T3  9, 55 �106 �P3 9,55 �106 �7, 40   776.400, 48  N mm  n3 91,14 -Momen xoắn trục công tác là: 9, 55 �106 �Pct 9,55 �106 �7,19 Tct    1.423.983,82  N mm  nct 48, 22 Bảng 1.1 Bảng thông số kỹ thuật Trục Thông số P (kW) Động I II III Công tác 7,5 7,57 7,38 7,40 7,19 2,83 Tỉ số truyền N vg/ph T (Nmm) 730 730 257,95 98.116,43 98.116,43 273.227,36 2,83 1,89 91,14 48,22 776.400,48 1.423.983,82 - Chọn bề mặt ghép nắp thân: song song mặt đế - Mặt đáy phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng chỗ tháo dầu lõm xuống 4.1.2 Xác định kích thước vỏ hộp: Tên gọi Biểu thức tính tốn Chiều dày: - Thân hộp,   = 0,03a + = 10mm - Nắp hộp, 1 1 = 0,9 = mm Gân tăng cứng: - Chiều dày, e e = (0,8  1) = 10mm - Chiều cao, h h < 58 mm - Độ dốc khoảng 2o Đường kính: - Bulông nền, d1 d1 > 0,04a + 10>12 = 20 mm - Bulông cạnh ổ, d2 d2 = (0,7  0,8)d1 = 14 mm - Bulơng ghép bích thân, d3 d3 = (0,8  0,9)d2 = 12 mm - Vít ghép nắp ổ, d4 d4 = (0,6  0,7)d2 = mm - Vít ghép nắp cửa thăm, d5 d5 = (0,5  0,6)d2 = mm Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4  1,8)d3 = 21 mm - Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = (0,9  1)S3 = 21 mm - Bề rộng bích nắp thân, K3 K3  K2 - (3  5) = 46-4=42 mm 63 K2 = E2 + R2 + (3  5) = 46 mm - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K2 - Tâm lổ bulông cạnh ổ: E2 C (là khoảng cách từ tâm bulông đến mép E2  1,6d2 = 22 mm R2  1,3d2 = 18 mm lổ) C  D3/2 = 55 mm - Chiều cao h h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulơng kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: - Chiều dày: khơng có phần lồi, S1 - Khi có phần lồi,Dd; S1; S2 S1  (1,3  1,5)d1 = 26 mm Dd xác định theo đường kính dao khoét S1  (1,4  1,7)d1 = 26 mm S2  (1  1,1)d1 = 22 mm K1  3d1 = 60 mm - Bề rộng mặt đế hộp, K1 q q  K1 + 2 = 80 mm Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy   (1  1,2) = 12 mm hộp 1  (3  5) = 48 mm - Giữa mặt bên bánh với   =10mm Z = (L + B)/(200  300) = Số lượng bulông nền, Z L=521mm B=351,5 mm  Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít 64 Trục I II III 4.2 D 100 110 140 D2 120 130 160 D3 150 160 190 CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN KẾT CẨU VỎ HỘP: 4.2.1 Chốt định vị: Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (đường kính D) lắp nắp thân hộp gia công đồng thời Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân), loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Ta dùng chốt định vị hình có thơng số sau: c l 46 d d1 d cx45 L 4.2.2 Nắp ổ: - Che chắn ổ lăn khỏi bụi từ bên - Làm vật liệu GX14-32 65 - Kết cấu nắp ổ hộp giảm tốc, bảng 18.2 (tài liệu (*)): Trục D I 100 II 110 III 140 4.2.3 Cửa thăm: D2 120 130 160 D3 150 160 190 D4 90 100 125 h 12 12 14 d4 8(M10) 8(M10) 8(M10) z 6 Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thơng Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5 [1] sau: A B A1 B1 100 75 150 100 C C1 K R 125 130 87 12 Vít Số lượng M8 x 16 4.2.4 Nút thơng hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thơng Nút thông lắp nắp cửa thăm Kích thước nút thơng (tra bảng 18-6 [1]): A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 32 10 32 66 32 18 4.2.5 Nút tháo dầu: - Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi hạt mài) bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu - Kết cấu kích thước nút tháo dầu tra bảng 18-8 [1] (nút tháo dầu ) sau: d b m f l c q D S D0 M 20 x 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 4.2.6 Que thăm dầu: - Đê kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu 67 Que thăm dầu 4.2.7 Vịng móc: - Dùng để di chuyển hộp giảm tốc cách dễ dàng - Chiều dày: S=(2÷3)δ=30 mm - Đường kính lỗ vịng móc: d=(3÷4) δ=40 mm 4.2.8 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc: Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc, vít M14x30 4.3 CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC: 68 4.3.1 Vòng phớt: Vịng phớt loại lót kín động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ chóng bị mài mịn bị han gỉ Ngồi ra, vịng phớt cịn đề phịng dầu chảy ngồi Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt Vòng phớt dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng Tuy nhiên có nhược điểm chóng mịn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao Vịng phớt 4.3.2 Vịng chắn dầu: Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp 69 4.4 BẢNG TỔNG KẾT BULONG: Dựa theo bảng Phụ lục sách Vẽ Cơ Khí tâp 1, Trần Hữu Quế  Bu long nền: d1=18, chọn M18, l0=42  Bu lông cạnh ổ: d2=14, l0=34, chọn M14x100  Bu long ghép bích nắp thân: d3=12, l030, chọn M12x55  Vít ghép nắp ổ: d4=8,l0=22, M10x40  Vít ghép nắp cửa thăm: d5=8, M10x16  Bảng tổng kết sau: Bulong –đai M10 M12 M14 M18 S 13 19 22 27 D 14,4 21,1 24,5 30,2 h 5,5 12 hđ/ốc 6,5 10 11 15 M12x55 M14x110 M18 ốc 16 M10x40 Số lượng M10x16 4.5 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP: Căn vào yêu cầu làm việc chi tiết hộp giảm tốc, ta chọn kiểu lắp ghép sau: 4.5.1 Dung sai ổ lăn: 70 Vòng ổ lăn chịu tải tuần hoàn, ta lắp ghép theo hệ thống trục lắp trung gian để vịng ổ khơng trượt bề mặt trục làm việc Do đó, ta phải chọn mối lắp k6, lắp trung gian có độ dơi, tạo điều kiện mịn ổ (trong q trình làm việc quay làm mịn đều) Vịng ngồi ổ lăn không quay nên chịu tải cục bộ, ta lắp theo hệ thống lỗ Để ổ di chuển dọc trục nhiệt tăng q trình làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian H7 4.5.2 Lắp ghép bánh trục: Bánh lắp lên trục chịu tải vừa, tải trọng thay đổi, va đập nhẹ, ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 4.5.3 Lắp ghép nắp ổ thân hộp: Để dễ dàng cho việc tháo lắp điều chỉnh, ta chọn kiểu lắp lỏng H7/e8 4.5.4 Lắp ghép vòng chắn dầu trục: Để dễ dàng cho tháo lắp, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/Js6 4.5.5 Lắp chốt định vị: Để đảm bảo độ đồng tâm không bị sút, ta chọn kiểu lắp chặt P7/h6 4.5.6 Lăp ghép then: Theo chiều rộng, chọn kiểu lắp trục P9/h8 kiểu lắp bạc Js9/h8 Theo chiều cao, sai lệch giới hạn kích thước then h11 Theo chiếu dài, sai lệch giới hạn kích thước then h14 BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 71 Kích Chi tiết thước Mối lắp (mm) Độ dôi Độ hở lớn lớn nhất +2 15 19 +2 15 19 +2 15 19 +2 18 23 ES EI es ei (  m) (  m) (  m) (  m) +15 Bánh 55 H7/ k6 +21 +15 Bánh 60 H7/ k6 +21 +15 Bánh 65 H7/ k6 +21 +18 Bánh 80 H7/ k6 +25 Ổ BI ĐỠ CHẶN d Ổ vịng ngồi Trục I 100 H7/ h6 +21 0 -13 34 Trục II 110 H7/ h6 +21 0 -13 34 Trục III 140 H7/ h6 +25 0 -16 41 d Ổ vòng Trục I 55 H7/ k6 +21 +15 +2 15 19 Trục II 60 H7/ k6 +21 +15 +2 15 19 Trục III 80 H7/ k6 +25 +18 +2 18 23 bxh Trục I Trục II Trục III Then (trục) 10x7 P9/ h8 -15 -51 -18 42 10x8 P9/ h8 -15 -51 -22 51 10x8 P9/ h8 -15 -51 -22 51 10x8 P9/ h8 -15 -51 -22 51 12x9 P9/ h8 -18 -61 -27 61 72 12x8 P9/ h8 -18 -61 -27 61 Then (bánh + bánh xích + nối trục) Nối trục 10x7 Js9/ h8 +18 -18 -22 18 Br1 10x8 Js9/ h8 +18 -18 -22 18 Br2 10x8 Js9/ h8 +18 -18 -22 18 Br3 10x8 Js9/ h8 +18 -18 -22 18 Br4 12x9 Js9/ h8 +21,5 -21,5 -27 21,5 48,5 Đĩa xích 12x8 Js9/ h8 +21,5 -21,5 -27 21,5 48,5 d=6 P7/h6 -8 -20 -8 20 521 H7/e8 30 H7/js6 +21 +6,5 -6,5 6,5 27,5 30 H7/js6 +21 +6,5 -6,5 6,5 27,5 45 H7/js6 +25 +8 -8 33 28 H7/ js6 +21 +6,5 -6,5 6,5 27,5 43 H7/ js6 +25 +8 -8 33 62 H7/h6 +30 0 -19 49 72 H7/h6 +30 0 -19 49 Chốt định vị - vỏ hộp Nắp ổ - vỏ hộp Vòng chắn dầu – trục I Vòng chắn dầu – trục II Vòng chắn dầu – Trục III Vòng phớt – trục I Vòng phớt – trục III Nắp bích ổ lăn trục I Nắp bích ổ lăn trục II 73 Nắp bích ổ lăn trục III 85 H7/h6 +35 0 -22 57 150 H8/h7 +63 0 -40 103 Năp cửa thăm – nắp hộp KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động khí, em nắm vững cách phân tích công việc thiết kế, cách đặt vấn đề cho tốn thiết kế Vì đặc trưng nghiên cứu mơn học tính hệ truyền động nên qua giúp cho sinh viên có cách xử lý sát thực biết cách kết hợp với kiến thức học để tính tốn chọn phương án tối ưu cho thiết kế Dù cố gắng hoàn thành đồ án với cường độ làm việc cao, kỹ lưỡng có hướng dẫn cụ thể q thầy khoa Cơ khí - Động lực hiểu biết hạn chế chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên chắn đồ án cịn có nhiều thiếu sót bất cập Vì vậy, em mong sửa chữa đóng góp ý kiến quý thầy cô để em rút kinh nghiệm bổ sung thêm kiến thức 74 Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy khoa Cơ khí – Động lực hướng dẫn tận tình thầy Ths.PHẠM HẢI TRÌNH Sinh viên thực đồ án ĐỖ VĂN TRƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập Nhà xuất giáo dục, 2003 [2] Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2004 [3] Trần Hữu Quế: Vẽ kỹ thuật khí, tập Nhà xuất giáo dục, 2001 [4] Đỗ Kiến Quốc (chủ biên): Sức bền vật liệu Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2004 [5] Cùng số tư liệu Internet 75 Nhận xét giáo viên hướng dẫn 76 77