(Đồ án tốt nghiệp) tính toán, thiết kế, kiểm bền máy dập thép lò xo công suất 50 tấn trong dây chuyền sản xuất lưới sàng đá

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TÍNH TỐN THIẾT KẾ, KIỂM BỀN MÁY DẬP THÉP LỊ XO CƠNG SUẤT 50 TẤN TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT LƯỚI SÀNG ÐÁ GVHD: TS PHẠM HUY TUÂN SVTH: HUỲNH QUANG PHONG LƯU KIM TÙNG SKL004817 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ÁNT TNGHI P Đ TÍNH TỐN THIẾT KẾ, KIỂM BỀN MÁYDẬPTH P OC TRONG D Y CHUYỀN S N NGSU T U T Ƣ I SÀNG ĐÁ GVHD: TS PHẠM HUY TU N SVTH: HU NH QU NG PHONG MSSV: 12143518 ƢU KIM T NG SVTH: MSSV: 12143250 KH 2012-2016 T H C M T N BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP H CHÍ MINH  BỘ M N C NG NGH CHẾ TẠO MÁY Đ ÁNT TNGHI P TÍNH TỐN THIẾT KẾ, KIỂM BỀN MÁYDẬPTH P OC NGSU T T N TRONG D Y CHUYỀN S N U T Ƣ I SÀNG ĐÁ GVHD: SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: : TS PHẠM HUY TU N HU NH QU NG PHONG 12143518 ƢU KIM T NG 12143250 2012 - 2016 Tp H Chí Minh, tháng 7/2016 i KHO BỘ M N CN CHẾ TẠO MÁY ọv t n Sinh vi n: H ƣ T n ề t i: T ọv tn i o vi n hƣớng NHẬN N ….….….….….….….….….….….….….….… Ƣ ể ….….….….….….….….….….….….….….… K ế ể Đề Đ Đ ể …………………………… ằng h :…………………………………………… i o vi n hƣớng ( ii n KHO CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ M N CN CHẾ TẠO MÁY ọv t n Sinh vi n: H ƣ T n ề t i: T ƣ ọv tn i o vi n phản NHẬN T N ề ….….….….….….….….….….….….….….… Ƣ ể ….….….….….….….….….….….….….….… K ế ể 10 C Nế 11 Đề ……………………………………………………………………………………………… 12 Đ 13 Đ ể …………………………… ằng h :…………………………………………… i o vi n phản ( iii in LỜIC MƠN Ng y hơm húng em ó ƣợc thành nhờ vào hƣớng d n tận tình tất Q Thầy Cơ, bên cạnh ó l ộng vi n giúp ỡ từ gia ình, ạn bè cuối nổ lực thân Với lòng biết ơn hân th nh, sâu sắc nhất, chúng em xin gửi lời m ơn ến:  Trƣớc hết công lao to lớn Cha Mẹ v gia ình ã ni ƣỡng, dạy dỗ húng em trƣởng th nh, ộng viên chúng em suốt trình học tập  Ban giám hi u trƣờng Đại họ Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh, quý Thầy Cô tất thầy ô ã giảng dạy, truyền ạt, tạo iều ki n tốt ể chúng em nắm bắt kiến thức vận dụng nh ng kiến thứ ó thự h nh ể thực hi n v ho n th nh th nh ề tài • TS Phạm Huy Tn- ngƣời Thầy kính y u ã tận tâm giúp ỡ hƣớng d n húng em ến với hƣớng nghiên cứu Trong suốt trình thực hi n Thầy ln nhắc nhở, sửa ch a nh ng sai sót, truyền ạt nh ng kiến thức, kinh nghi m không ngừng ộng viên tạo iều ki n cho chúng em hồn thành tốt khóa luận tốt nghi p Mặ ù ã ó nhiều cố gắng nhƣng o nh ng hạn chế kỹ thuật, kinh nghi m, thời gian,… khóa luận chúng em chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúngem mong nhận ƣợc nh ng góp ý từ Thầy Cơ bạn ể n ƣợc hoàn thi n T H C M T N inh viên ự  ỳ Q a g Lư Kim Tùng iv o g TÓM TẮT Sinh viên thực hi n: Huỳnh Quang Phong v Lƣu im Tùng, ề t i ƣợc báo o v o th ng 07 năm 2016, t n ề t i “T ế ế, ể ề m t ề ƣ g ” i o vi n hƣớng d n: TS Phạm Huy Tuân Đề t i ƣợc thực hi n từ th ng 03/2016 ến tháng 07/2016 Nội ung án: a Tính tốn thơng số b Thiết kế v kiểm ền máy dập lị xo với cơng suất 50 SUBSTRACT Students perform: Huynh Quang Phong and Luu Kim Tung, subjects reported on 07 May 2016, the name of the subjects "Calculation, design, check durability spring steel stamping plant capacity of 50 tons in the production line mesh stone " Instructors: Dr Pham Huy Tuan This study was conducted from January to March 07/2016 03/2016 To the scheme: a Calculating parameters b Design and check durability of the press springs with a capacity of 50 tons v MỤC LỤC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ẢN N NX TCỦ ẢN N NX TCỦ LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG C ƢƠN Ớ T UVỀC CÔN 1.1 C ẤT, ĐẶC Đ ỂM CỦ 1.1.1 Thự 1.1.2 Đặ 1.2 N 1.2.1 iến 1.2.2 1.3 C C CP ƢƠN 1.4 QUY TR N C ƢƠN Ớ T UVỀC CLOẠ C ỌNP ƢƠN 2.1 2.2 ĐỊN N 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Ứng CCLOẠMY vi 2.2.1 My 2.2.2 My 2.2.3 My 2.3 NUYNL 2.3.1 My 2.3.2 My 2.3.3 My 2.3.4 Loại m y kh 2.4 C ỌN CƠ CẤU C ƢƠN TÍN TO CƠ CẤU N ĐỘN UỶU- B 3.1 CẤU TẠO VÀ N UY N TẮC LÀM V 3.1.1 Sơ 3.1.2 Nguy n lý l m vi 3.2 T 3.2.1 ẾT C 3.3 ÀN 3.3.1 Hành trình 3.3.2 Tố TR N V 3.3.3 3.3.4 X 3.3.5 Vận tố 3.3.6 C ƢƠN V TÍN 4.1 LỰC vii 4.2 P ÂN TÍC 4.3ẾT QUẢ TÍN TO N LỰC MOMEN T C ỤN L N CƠ CẤU : C ƢƠN T V ẾT ẾC C 5.1 TÍN 30 C ỌN CƠN SUẤT ĐỘN C 5.1.1 Tính họn ộng i n 5.1.2 Phân phối t số truyền 5.1.3 Xịnh cơng suất, moment số vịng q 5.2 T ẾT 5.2.1 Thiết kế 5.2.2 Thiết kế truyền 5.3 TÍNH VÀ THIẾT KẾ TRỤC 5.3.1 Thiết kế trụ 5.3.2 Thiết kế trụ 5.3.3 Thiết kế C ƢƠN T V ẾT Ế T ỐN P T N TRUYỀN VÀ 6.1 T ẾT 6.1.1 Tính ly hợp 6.1.2 ết 6.1.3 Tính then xoay 6.1.4 6.2 ộ phận T ẾT 6.2.1 6.3 Điều ki n l m vi Trong qu viii M um −m = 0, 75.M x2 = 0, 75.197802, =155713 Nmm Vậy PHỤ ỤC III TÍNH 1.Pƣơ ì  M AY ỰC TR N TRỤC II ể OY = − RBY ⋅ 480 + Pr (480 + 170 )=0 ⇒R = BY +Phƣơng trình ∑Y = RAY + RBY − Pr =  RAY = Pr − RBY = 1367 − 2221 = −854Ν Chiều RAY ngƣợ lại với hình vẽ tr n +Phƣơng trình mômen iểm  M theo trụ OX = T ⋅240 − RBX ⋅560 + P2 (480 +170) = AX  RBX = T ⋅240 + P 480 +170 ( 400400 )= 18049,5 240 3757 650 ⋅ + ⋅ =16943Ν +Phƣơng trình ân ằng lự theo phƣơng X  X =RAX −T +RBX −P2 =0  RAX = T + P2 − RBX =18049 +3757 −16934 = 4872,5Ν +Tính mơmen xoắn  MX =−Mα +T⋅50=0  M X = T ⋅ 50 = 18049, ⋅ 50 = 902475Νmm Ta ó phản lự Tại iểm Tại iểm 2T T Tính tung ộ iểu mơmen uốn MUY mặt phẳng OZY +Xét oạn [0 ≤ Z ≤170mm] Có: MUY(Z)= -1367.Z 84 Khi Z=0 ⇒ MUY = Z=170 ⇒ M UY = −1367 ⋅ 170 = −232390Νmm +Xét oạn Có MUY (Z)= - 1367 Z+ 2221(Z -170) Khi Z = 170 ⇒ M UY = −1367 ⋅ 170 + = −232390Νmm KhiZ = 370 ⇒ M UY = −1367 ⋅ 370 + 2221(370 − 170 ) = −505790Νmm +Xét oạn [0 ≤ Z ≤ 50mm] Có MUY (Z)= -1367 270 +2221(270- 170)= -146990Nmm +Xét oạn V [270 ≤ Z ≤ 410mm] Có MUY(Z) = -1367 Z +2221 (Z- 170) KhiZ = 270 ⇒ M UY = −1367 ⋅ 270 + 2221(270 − 170 ) = −146990Νmm Z = 370 ⇒ M UY = −1367.410 + 2221(410 − 170 ) = −27430Νmm +Xét oạn V [410 ≤ Z ≤ 480mm] Có MUY (Z) = -1367 Z+ 2221(Z-170) Khi Z =410 ⇒ M UY = −1367 ⋅ 410 + 2221(410 − 170 ) = −27430Νmm Z =55o ⇒ M UY = −1367 ⋅ 550 + 2221(550 − 170 ) = 92130Νmm +Xét oạn V ⇒ [0 ≤ Z ≤ 50mm] MUY (Z) = -1367 550 +2221(550- 170)= - 92130 Nmm +Xét oạn V [550 ≤ Z ≤ 650mm] Có MUY (Z) = - 1367 Z + 2221 (Z -170) Khi Z= 550 ⇒ M UY = −1367 ⋅ (650 − 550) = −136700mm Z= 650 ⇒ M UY = −1367 ⋅ (650 − 650) = 0Νmm - Tính ho nh ộ iểu mômen MUX mặt phẳng OZX +Xét oạn [0 ≤ Z ≤170mm] Có MUX (Z) = -3757 Z 85 Khi Z =0 ⇒ MUX = Z=170 ⇒ M UX = −3757 ⋅ 170 = −638690Νmm +Xét oạn Có MUX (Z) = - 3757 Z +6456(Z- 337,5) Khi Z=170 ⇒ M UX = −3757 ⋅ 170 + = −639690Νmm Z=270 ⇒ M UX = −3757 ⋅ 270 + 6456 (270 − 170 ) = 1659900Νmm +Xét oạn [0 ≤ Z ≤ 50mm] Có MUX(Z) = - 18049,5 (50 - Z) -4872,5 Z Khi Z =0 ⇒ M UX = −18049, ⋅ 50 = −902475Νmm Z=50 ⇒ M UX = −4872, ⋅ 50 = −243625Νmm +Xét oạn V [270 ≤ Z ≤ 410mm] Có MUX (Z) =-3757 Z+ 16943 (Z -170) Khi Z= 270 ⇒ M UX = −3757 ⋅ 270 + 16943 (270 − 170 ) = 679910Νmm Z=410 ⇒ M U X = −3757 ⋅ 410 + 16943 (410 − 170 ) = 2525950Νmm +Xét oạn V [410 ≤ Z ≤ 480mm] Có MUX (Z) =10323( 897,5 -Z) Khi Z= 410 ⇒ M UX = −4872, (650 − 410 ) = 1169400Νmm Z=480 ⇒ M UX = 4872, (650 − 480 828325Νmm +Xét oạn V [0 ≤ Z ≤ 50mm] Có MUX (Z) =18049,5(50 - Z)+4872,5 Z Khi Z =0 ⇒ M UX = 18049, ⋅ 50 = 902475Νmm Z= 50 ⇒ M UX = 4875, ⋅ 50 = 243625Νmm Xét oạn V [550 ≤ Z ≤ 650mm] Có MUX(Z) = 4875,5 (650 - Z) 86 )= Khi Z = 550 ⇒ M U X = 4875, (650 − 550 ) = 487550Νmm Z = 897,5 ⇒ M 3.T  = 4875, (650 − 650 UX ƣờ ế ệ -i ụ ữ ế ) = 0Νmm ể MX=902475Nmm MUX=0 MUY=0 Mtd= 0, 75 ⋅ M X2 = 0, 75 ⋅ 9024752 = 781566Νmm Công thứ [7-4] theo trang17,[2] Công thứ [7-3] theo trang 117,[2]  di  −i ≥3 781566 0,1⋅50 = 53,8 Chọn i - i=80mm ế ệ j-j MX=902475Nmm MUX=638790Nmm MUY=232390Nmm MU= M U2 X + M UY2 = 232390 + 638790 = 679748Νmm M td = M U2 + 0, 75M X2 = 6797482 + 0, 75 ⋅ 9024752 = 1035810Νmm Cơng thứ [ 7-4 ] theo trang 117,[2] Có: d j − j ≥ ⇒d  ≥ j−j Chọn d j − j =100mm ế ệ -k 87 MX=902475Nmm MUX=1659900Nmm MuY =146990Nmm Mu = Mu X + MuY = 165900 + 146990 = 1666395Nmm Mtd = Mu + 0, 75.Mx = 166395 + 0, 75.902475 =1840575Nmm Công thứ [7-4] theo trang 117,[2]  Mx = 902475Nmm Mu X = 2525950Nmm MuY = 27430Nmm Mu = Mu X + MuY = 27430 + 2525950 = 2526099Nmm Mtd = Mu + 0, 75.Mx = 2526099 + 0, 75.902475 = 2644243Nmm Công thứ [7-4] theo trang 117,[2] − h ≥3 Có d h  Chọn d h − h =180mm ế ệ l-l Chọn d l − l = 200mm Để ồng ộ với tiết i n k-k  Tại tiết i n q-q Chọn d q − q =100mm Để ồng ộ với tiết i n j-j 4.Kể ếệ j-j  ụ ỷ n n= n2 δ δ n + Trong ó : n δ : số an to n hỉ xét ri ng ứng suất ph p 88 Mà nδ = nℑ : số an to Mà nℑ = Trong hu kỳ thay ổi ối xứ  −1 = (0,4 ÷ 0,5)δb = 0,45.600 = 270 N mm  −1 = (0,2 ÷ 0,3)δb = 0,25.6000 = 150 N mm δa , ℑa : l δ Vì ộ truyền l m vi ối xứng δ  m =0  ế Mà W= o ó δ a = δ max = δmin = 679748 98125 = 6, N mm ộ truyền l m vi hiều n n ứng suất xoắn thay ổi theo hu kỳ mạ h ộng Với W = 679748 ó: ℑa = ℑm = 196250 = 3, 46 N mm2 ψδ , ψℑ :L h số xét ến ảnh hƣởng trị số ứng suất trung ình ến ứng suất mơi.Đối o với thép 45 thì: 89  δ =0,1, ψℑ =0,05 β =1,5: εδ,εℑ : Công thứ Kδ,Kℑ : Kδ =Kℑ =1 Thay n δ nℑ ⇒n= Trong iều ki n l m vi N n n >[n l hợp lý iểm tra W d π = 3232 o = 3,14.2003 ó δ a = δ max = δmin = = 785000mm3 2526099 785000 = 3, N mm ộ truyền ộng l m vi hiều n n ứng suất xoắn thay ổi theo hu kỳ mạ h ộng Mx =1234154Nmm Với W = o óℑ a =ℑ m = = 0, 28 902475 1570000  δ = 0,1;ψℑ = 0,05 β =1,5 : số tăng ền ề mặt;Công thứ [7-5] theo trang 124,[2] 90 εδ ,εℑ :  δ= số xét ến ảnh hƣởng kí h thƣớ tiết in trụ 0,61, εℑ = 0,52 ông thứ [7-4] theo trang 123,[2] Kδ = 2,1;Kℑ =1,53 Thay Trong N n [n Tính trụ Trong qu gãy hoặ iến  td = δ + 3ℑ2 ≤ [δ [δ ]td ]td ≈ 0, 8δch = 0, 8.300 = 240 N mm2 Trong ó : = Mx max 0,1d = Mx max ( N mm2 ) ( N mm2 ) 0, 2d hi ộng ph t momen lớn lú ó momen xoắn truyền tr n v lự t ụng l n nh tăng 2,3 lần Vậy ta ó lự t ụng l n trụ qu tải l T max = 2, 3T = 2, 3.18049, = 41513, 85N P max = 2, P2 = 2, 3.3757 = 8641N P2 max = 2, Pr2 = 2, 3.1367 = 3144N Mx max = 2, 3.Mx = 2, 3.902475 = 2075693Nmm RBXMAX = 2, 3.RBX = 2, 3.16943 = 38969N RBYMAX = 2, 3.RBY = 2, 3.2221 = 5108N trụ R AXMAX = 2, RAX = 2, 3.4872 = 11205, 6N R AYMAX = 2, R AY = 2, 3.854 = 1964N + iểm nghi m tiết i n i-i 91 Mx max = 2075693Nmm Mu max = = Mx max = 2075693 = 20, 27 = Mu max = 0, 2.d 30, 2.803  δ 0,1.d td  = δ + 3ℑ2 = 3.20, 27 = 35,1 N mm2 td = 35,1 < [δ ]td = 240 N mm2 Thỏa mãn iều ki n  ế ệ -h Mx max = 2075693Nmm Mnmax = 2,3.2525950=5809685 Nmm = Mn max = 5809685 = 7, 0,1d 30,1.2003 =>ℑ= δ td δ Vậy td Thoả mãn iều ki n 92 TÀI I UTH [1]- ThS Lê Trung Kiên, P "Thiết ị ập tạo hình m y ép MKH O S.TS Phạm Văn Ngh , VC Đỗ Văn Phú khí", nh xuất ản khoa họ v kỹ thuật [2]- Trịnh Chất v L Văn Uyển, “Tính to n thiết kế uấ bả od [3]- Viết uấ bả đạ n ộng khí” (Tập 1), ình, Phan Quang Thanh, “ i o trình Cơng ngh hế tạo m y , u [4 - Trịnh Chất v L Văn Uyển, “Tính to n thiết kế uấ bả od [5 -Trần Quố u (2004), Nội ùng, “ i o trình ung sai- 93 ỹ thuật n ộng khí” (Tập 2), o”, uấ bả đạ ... HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ÁNT TNGHI P Đ TÍNH TỐN THIẾT KẾ, KIỂM BỀN MÁYDẬPTH P OC TRONG D Y CHUYỀN S N NGSU T U T Ƣ I SÀNG ĐÁ GVHD: TS PHẠM HUY TU N SVTH: HU NH QU NG PHONG... Huy Tuân Đề t i ƣợc thực hi n từ th ng 03/2016 ến tháng 07/2016 Nội ung án: a Tính tốn thơng số b Thiết kế v kiểm ền máy dập lò xo với công suất 50 SUBSTRACT Students perform: Huynh Quang Phong... tô, thiết ị i n, ân ụng 1.4 QUY TRÌNH GI C NG MÁY SÀNG ĐÁ ơng hế tạo Hình 1.5: Sơ đ quy trình sản xuấ i sàng đ + (A1) Máy nắn thẳng + (B1) Máy cắt + (C1) Máy dập gờ + (A2 M y lăn gờ + (B2) Máy