ĐỒ án MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY 2 đề TÀI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠ KHÍ & ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN GVHD : Phí Trọng Hùng SVTH : Ngô Thu Huyền MÃ SV : 18810620123 Hà Nội, tháng 5/2020 ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án: 03 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): Số vòng quay trục tang dẫn, n(v/ph): 53 Thời gian phục vụ, L(năm) : 7,5 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 = 36s; T2 = 0,75T; t2 = 32s LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đà phát triển với xu hướng cơng nghiệp hóa đại hóa, phát triển lĩnh vực khoa học kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Điện, Điện tử, Tự động hóa, Cơng nghệ thơng tin Giữ vai trị đặc biệt quan trọng, phụ thuộc người tiếp tục thay máy móc tự động hóa, mà người điều khiển hệ thống dây truyền hoạt động trơn chu Từ làm tăng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người lao động Để làm điều người kỹ sư phải có trình độ kiến thức chắn chế tạo, điều khiển tự động vận hành Vì đầu tư, quan tâm cho phát triển tương lai phải thực cách nghiêm túc từ từ trường Đại học kỹ thuật nơi mà sinh viên kỹ sư, cử nhân tương lai theo học Đồ án môn học Chi tiết máy tiền đề cho sinh viên ngành khí cịn ngồi ghế nhà trường Bước đầu định hướng việc phải làm gì, làm nào, cách thức thực sao… Để hiểu thiết kế chi tiết máy từ đơn giản tới phức tạp tới sản phẩm máy hồn chỉnh có cơng dụng định tương lai, qua có cách nhìn đắn ngành nghề theo học thêm yêu nghề Nội dung đồ án đề cập tới vấn đề thiết kế máy chế tạo máy Để làm đồ án sinh viên phải nắm kiến thức tài liệu môn học nguyên lý máy, chi tiết máy, dung sai kỹ thuật đo, vật liệu học, lý thuyết, sức bền vật liệu, tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, đọc vẽ kỹ thuật, phải biết thuật ngữ kí hiệu ngành khí Cùng với khơng thể thiếu ứng dụng phần mềm thiết kế khí chế tạo Autodesk AutoCAD 2D, Autodesk AutoCAD Mechanical, Autodesk Inventor 3D, SolidWorks 3D, Catia… Đồng thời thiết kế phải bám sát với thực tế để cho sản phẩm tạo có giá thành hợp lý, chi phí sản xuất thấp, tính thẩm mỹ cao, tuổi thọ tốt đảm bảo u cầu kỹ thuật cạnh tranh thị trường Khi thực làm đồ án em gặp phải số khó khăn định Như kiến thức chi tiết máy, kỹ vẽ Autocad 2D, Autodesk Inventor 3D gặp nhiều hạn chế Được giúp đỡ nhiệt tình quý thầy khoa Cơ Khí Động Lực, trường Đại học Điện lực đặc biệt thầy giáo hướng dẫn , với giúp đỡ bạn thành viên khoa Cơ Khí Động Lực bạn lớp D13CODT2 mà em hồn thành đồ án mơn học Do lần thực với vốn kiến thức tổng hợp nhiều hạn chế, dù có nhiều cố gắng sai sót điều khơng thể tránh khỏi Em mong nhận đóng góp thầy bạn lần làm sau tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 5-2020 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Ngô Thu Huyền MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN .1 1.1 : Chọn động 1.1.1 : Xác định công suất động 1.1.2 : Xác định số vòng quay sơ 1.1.3: chọn động 1.2 : Phân bố tỷ số truyền 1.2.1: Tỷ số truyền hệ dẫn 1.2.2: Công suất trục .3 1.2.3: Số vòng quay trục .4 1.2.4: Mô men xoắn trục .4 CHƯƠNG 2: TINH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 2.1 :Tính tốn thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xích 2.1.2: Xác định số đĩa xích 2.1.3: Các hệ số điều kiện sử dụng .5 2.1.4: Xác định số bước xích 2.1.5: Kiểm tra số vòng quay tới hạn 2.1.6: Tính tốn vận tốc trung bình 2.1.7: Lực vịng có ích 2.1.8: Tính tốn kiểm nghiệm bước xích 2.1.9: Xác định khoảng cách trục số mắt xích .7 2.1.10: Tính chiều dài dây xích 2.1.11: Tính xác khoảng cách trục 2.1.12: Kiểm tra số lần va đập xích giây 2.1.13: Kiểm nghiệm hệ số an toàn 2.1.14: Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 2.1.15: Lực tác dụng lên trục .9 2.1.16: Xác định thơng số đĩa xích 2.2 Tính tốn thiết kế chi tiết máy 12 2.2.1 Tính tốn truyền cấp nhanh .12 2.2.2 Tính tốn truyền cấp chậm 20 2.3: Tính tốn thiết kế trục then 29 2.3.1: Vật liệu chế tạo trục ứng suất cho phép 29 2.3.2: Thiết kế sơ theo mô men xoắn 29 2.3.3: Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 30 2.3.4: Thiết kế trục 31 2.3.5: Chọn kiểm nghiệm then 40 2.3.6: Kiểm nghiệm độ bền trục .41 2.4 Tính tốn nối trục .45 2.5 Tính tốn ổ lăn: 47 2.6 Bôi trơn hộp giảm tốc, thiết kế vỏ hộp chi tiết liên quan: 54 CHƯƠNG 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ 56 3.1 Chọn thân máy: 56 3.1.1 Yêu cầu 56 3.1.2 Bôi trơn hộp giảm tốc .56 3.2 Các chi tiết liên quan đến vỏ hộp .57 3.2.1 Chốt định vị 57 3.2.2 Cửa thăm 58 3.2.3 Nút thông 58 3.2.4 Nút tháo dầu 59 3.2.5 Que thăm dầu 60 3.2.6 Bulong vòng 61 3.2.7 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc 61 3.3 Các chi tiết phụ khác .61 3.3.1 Vòng chắn dầu .61 3.3.2 Vòng phớt .62 3.4 Dung sai lắp ghép 62 3.4.1 Dung sai lắp ghép bánh 62 3.4.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn 63 3.4.3 Dung sai lắp ghép vòng chắn dầu 64 3.4.4 Dung sai lắp ghép then 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 : Chọn động 1.1.1 : Xác định công suất động Hiệu suất truyền động    kn br1.nbr ol4  x  1.0,97.0,97.0,994.0,92  0,83 br1  br  0,97 : Hiệu suất truyền bánh trụ ol  0,99 : Hiệu suất cặp ổ lăn  x  0,92 : Hiệu suất truyền xích  kn  : Hiệu suất khớp nối Công suất trục công tác: Plv Plv  8(kW ) Hệ số tương đương đổi công suất làm việc sang đẳng trị  Ti     ti i 1  Tmax  K td  n  ti n i 1 Ta tính : 2 2  Ti   T1   T2  T   0, 75T  t t  t    i       36    32 T1  T1  T T  i 1  Tmax      K td     0,89 n t1  t2 36  32  ti n i 1 Công suất cần thiết: Pct Pct     Plv Ktd 8.0,89   8,58  kW  n 0,83 1.1.2 : Xác định số vòng quay sơ Tỷ số truyền chung : uch  uh u x Theo bảng 2.4 Tài liệu [1]: Đối với truyền xích, tỷ số truyền ux chọn khoảng  Đối với hộp giảm tốc hai cấp, tỷ số truyền chọn khoảng  40 Số vòng quay trục công tác : nlv  53  v / ph  u  13 Chọn sơ tỷ số truyền hệ thống : ( u x  , hgt ) usb  uhgt u x  13.2  26 Số vòng quay sơ động : nsb  nlv usb  53.26  1378 (vòng/phút) Chọn số vòng quay đồng động ndb  1500(v / ph) 1.1.3: chọn động Động điện có thơng số thỏa mãn +) Pđc  11kW  Pct  8.58kW +) nđc  nsb  1378(v / p ) Dựa vào phục lục P1.3 [1] ta chon động có thơng số sau: Kiểu động Cơng suất, Vận tốc quay, cos (kW) 4A132M4Y3 11 (vg/ph) 1458 0,87 η% T max Tdn Tk Tdn 87,5 2,2 2,0 Tỷ số truyền thực lúc là: n ch = n đc 1458 = =27,5 n lv 53 1.2 : Phân bố tỷ số truyền 1.2.1: Tỷ số truyền hệ dẫn -Hộp giảm tốc Tỷ số truyền chọn sợ là: uhgt  13 Bộ truyền xích : ux  ndc 1458   2,12 nlv u hgt 53.13 Đối với hộp giảm tốc bánh đồng trục, tỷ số truyền cấp nhanh lấy cấp chậm: u1  u2  uhgt  13  3, 60 Tỉ số cuối hộp giảm tốc : uhgt  u1.u2  3, 60.3, 60  12,96 Sai số tỷ số truyền hộp giảm tốc :  H  H 13  12,96 100%  100%  0,307% H 13 1.2.2: Công suất trục Plv  (kW ) Công suất động trục III : PIII  Plv   8, 78( kW ) nol nx 0,99.0,92 Công suất động trục II : PII  PIII 8, 78   9,14(kW ) nbr nol 0,97.0,99 Công suất động trục I : PI  PII 9,14   9,51(kW ) nbr1.nol 0,97.0,99 Số triệu vòng quay: L=  60.L h n 60.28800.405   700 106 106 (triệu vòng) Chọn hệ số X,Y: -Chọn V  ứng với vịng quay Ta có : Fta1 2671,51 = =0,92 < e V.FRA 1.2897,49 Nên ta chọn X  1; Y  Fta2 3974,86 = =0,97 >e V.FRD 1.4098,69 Nên ta chọn X  0,37, Y  0, 66  Tải trọng quy ước: - Tại A: QA     - Tại D: Q D =  X.V.FrD +Y.Fa  kt kd =2323,19N  X V FRA  Y Fa  kt kd  2897,49N Với: kt  : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ k d  : hệ số kể đến đặc tính tải trọng theo bảng 11.3 tài liệu [1] với tải trọng va đập nhẹ Từ kết ta thấy ổ A chịu tải trọng lớn nên ta tính tốn theo ổ A  Khả nẳng tải động tính tốn: C t =Q A m L =25726,93N Vì Ct  C  33, kN nên ổ đảm bảo khả tải động  Kiểm tra tải tĩnh: 52 Q =X Fr +Y0 Fa =0,5.2897,49+0,28.1222,24=1790,97N Q0 e Ta có : V.FRA 1.4956,43 Nên ta chọn X  0, 45, Y  1, 62 Fta2 3404,43 = =0,28< e V.FRC 1.12240, 47 Nên ta chọn X  1; Y   Tải trọng quy ước: - Tại A: Q A =  X.V.Fr +Y.Fa  k t kd =5015,56N - Tại C: QC =  X.V.Fr +Y.Fa  kt kd =12240,47N Với kt  : hệ số ảnh hưởng nhiệt độ  kd  : hệ số kể đến đặc tính tải trọng theo bảng 11.3 tài liệu [1] với tải trọng va đạp nhẹ Từ kết ta thấy ổ C chịu tải trọng lớn nên ta tính tốn theo ổ C Số triệu vòng quay: 54 L=  60.L h n 60.15000.112,5   101, 25 106 106 (triệu vịng) Khả nẳng tải động tính tốn: C t =QC m L =32451,98N Vì Ct  C  34,9 kN nên ổ đảm bảo khả tải động  Kiểm tra tải tĩnh: Q =X Fr +Y0 Fa =0,5.12240,47+0,47.1719,24=6928,28N Q0