Thiết kế môn học chi tiết máy Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết máy MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TÍNH TỐN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Các thông số cho trước 1.1.1 Các thông số chọn 1.2 Phân phối tỷ số truyền tính cơng suất, momen số vòng quay trục CHƯƠNG II : TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CHO BỘ TRUYỀN NGỒI- BỘ TRUYỀN XÍCH 10 2.1.Thiết kế truyền xích 10 2.1.1 Chọn loại xích 10 2.1.2 Chọn số đĩa xích 10 2.1.3 Xác định bước xích p 10 2.1.4 Khoảng cách trục sơ số mắt xích 11 2.1.5 Kiểm nghiệm xích độ bền mịn 12 2.1.6 Xác định thơng số đĩa xích 13 2.1.8 Các thông số truyền xích 15 2.2 Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng ( cấp nhanh ) 16 2.2.1 Chọn vật liệu 16 2.2.2 Tính tốn truyền cấp nhanh 19 2.3 Tính tốn truyền cấp chậm 25 2.3.1 Chọn vật liệu 25 2.3.2 Tính tốn truyền cấp chậm 29 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN TRỤC 36 3.1 Chọn vật liệu làm trục 36 3.2 Xác định sơ đường kính trục 36 3.3 Xác định khoảng cách gối đỡ cách đặt tải trọng 37 3.3.1 Xác định chiều rộng ổ lăn 37 3.3.2 Xác định chiều dài sơ đoạn trục 37 3.4 Xác định tải trọng tác dụng lên trục 40 3.4 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 47 Ngô Trọng Q CNCTCK-K59 Thiết kế mơn học chi tiết máy 3.4.1.Tính momen uốn tổng cộng Mj momen tương đương Mtdj tiết diện nguy hiểm j chiều dài trục 47 3.5.Tính đường kính trục tiết diện 51 3.5.1.Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 51 3.6 Tính kiểm nghiệm độ bền then 57 CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN Ổ LĂN 57 4.1 Chọn kiểm nghiệm ổ lăn cho trục I 59 4.1.1 Chọn ổ lăn 59 4.1.2 kiểm nghiệm khả tải ổ 58 4.1.3 Kiểm nghiệm khả quay nhanh ổ 61 4.2 Chọn kiểm nghiệm ổ lăn cho trục II 62 4.2.1 chọn ổ lăn 62 4.2.3 kiểm nghiệm khả tải ổ 63 4.2.4 Kiểm nghiệm khả quay nhanh ổ 64 4.3 Chọn kiểm nghiệm ổ lăn cho trục III 65 4.3.1 chọn ổ lăn 65 4.3.2 kiểm nghiệm khả tải ổ 66 CHƯƠNG V : THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 67 5.1 Các kích thước vỏ hộp giảm tốc 67 5.2.Một số chi tiết khác 70 5.3 Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp 72 5.3.1 Bôi trơn truyền hộp 72 5.3.2 5.4 Điều chỉnh ăn khớp 73 Bảng kê kiểu lắp dung sai lắp ghép 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế mơn học chi tiết máy LỜI NĨI ĐẦU Tính tốn thiết kế hệ truyền động khí nội dung khơng thể thiếu chương trình đào tạo kỹ sư khí Đồ án thiết kế hệ truyền động khí mơn học giúp cho sinh viên hệ thống hố lại kiến thức môn học như: Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Chế tạo phôi, Vẽ kỹ thuật đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau Hộp giảm tốc cấu truyền động ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền khơng đổi dùng để giảm vận tốc góc, tăng mơmen xoắn Với chức vậy, ngày hộp giảm tốc sử dụng rộng rãi ngành khí, luyện kim, hố chất, cơng nghiệp đóng tàu… Trong giới hạn môn học em giao nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm Trong trình làm đồ án giúp đỡ tận tình thầy mơn, đặc biệt thầy: Trần Ngọc Hiền, em hoàn thành xong đồ án mơn học Do đồ án khoá học với khả thời gian có hạn nên q trình thiết kế khơng thể tránh khỏi sai sót xảy ra, em mong nhận góp ý thầy môn để em hiểu biết hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp kiến thức thiết kế hộp giảm tốc khác Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 28 tháng 11 năm 2021 Sinh viên thực Ngô Trng Quý Tr-ờng đại học giao thông vận tải Khoa khí - Bộ môn chi tiết máy Ngụ Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết máy Thiết Kế Môn Học Chi Tiết Máy CHNG I: TNH TỐN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Các thơng số cho trước Vận tốc quấn V = 0.75 (m/s) Lực kÐo P = 500 (KG) = 5000 (N) Đường kÝnh D = 250(mm) Thời hạn phục vụ: (năm) Sai số vận tốc cho phÐp : 5% D 0,5M M B Mmax = 1,4M Sơ đồ: 3s 70% t 30% Ch làm việc: Kngày = tp/24 = 0,3333 Knăm = a/365 = 0,6 Trong đó: : thời gian làm việc ngày a: Số ngày làm việc năm Tải trọng va đập nhẹ - Suy ra: = 24*0,3333 = 7,9992 (h) a = 365*0,6 = 219 (ngày) => Thời gian sử dụng = 7,9992*219*8 = 14014,5984 (h) Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết máy 1.1.1 Các thơng số chọn - HiƯu st cđa bé trun xÝch : - HiƯu st cđa cặp bánh trụ : - Hiệu suất nối trục di động: - Hiệu suất cặp ổ lăn: - Hiệu suất cuả toàn hệ thống: 1= 0,93 2= 0,962= 0,9216 3= 0,99 4= 0,994= 0,9606 = 1 x 2 x 3 x 4 = 0,815 1.1.2 Xác định cơng suất động - C«ng st tính toán động : Ptt = Plv= P.v = 1000 500.10.0,75 1000 = 3,75 (KW) - V× tải thay i nên phi tính công sut tng ng trc công tác: Pt = Ptt M M 0,5M ( max ) t +( ) t +( ) t3 M M M t1 +t2 +t3 1,4M M 0,5M ( ) 3+ (M) 20154,984+( M ) 8639,136 = 3,75 √ M = 3,302 (KW) 28797,12 - Công sut cn thit là: Pct = Ptđ = 3,302 0,815 = 4,05 (KW) - Tốc độ quay trục làm việc: nlv = 60000.v πD = 60000.0,75 π.250 = 57,29 (v/phót) - Chän tû sè trun cđa hƯ thèng: ut = ux uhs = 3.8 = 24 - Số vòng quay sơ động : nsb = nlv.ut = 57,29 24= 1374,96 (v/phót) - Chän n®b = 1500 (v/phót) - Ta chọn đ-ợc động điện theo sổ tay : Kiểu động Công suất (KW) Vận tốc quay (vßng/phót) cosφ Tmax/Tdn Tk/Tdn 4A112M4Y3 5,5 1425 0,85 2,2 2,0 Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết máy Ta thÊy TK/Tdn= 2,0 > 1,4 ( yªu cầu hộp giảm tốc) Vậy động chọn thoả mÃn tính khởi động 1.2 Phõn phi t số truyền tính cơng suất, momen số vịng quay trục * Ph©n phèi tû sè trun: - Tû sè trun cđa hƯ thèng : ut = nđc nlv = 1425 57,29 = 24,87345 ut = uhs ux Víi: uhs lµ tû sè trun cđa hép giảm tốc ux tỷ số truyền xích dẫn ®éng - Chän ux= uhs = ut ux = 24,87345 = 8,29115 - Hép gi¶m tèc hai cÊp nên uhs = un.uc Với: un tỷ số truyền cđa cÊp nhanh uc lµ tû sè trun cđa cÊp chậm - Do hp gim tc khai trin phân ôi cấp chậm (chọn theo kinh nghiệm) un = (1,2 ; 1,3) uc chọn un = 1,3 uc Ta cã uhs = un.uc = 1,3 (uc )2 Do uc = 2,52 un = 3,28 * KiÓm tra : u′hs = uc un = 2,52 3,28 = 8,2656 u′t = ux u′hs = 8,3656= 24,7968 ∆u = ut − u′t ut 100% = 0,31% ≤ 4% Thỏa mÃn * Tính công suất, mô men số vòng quay trục: - Đối vi trc công t¸c ta cã : Ptt = 3,75 (KW) nt = 57,29 (v/p) Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết máy 9,55.106 Pt Tt = nt = 9,55.106 3,75 57,29 = 6251110 (Mmm) - §èi víi trơc thø ba (III) Pt PIII = x ol nII nIII = TIII = 3,75 0,93.0,99 434,45 = uc = = 4,07 (kW) = 172,4 (v/p) 2,52 9,55.106 PIII nIII = 9,55.106 4,07 172,4 = 225456 (N.mm) - §èi víi trơc thø hai (II) PIII PII = 2 br ol nI nII = un TII = = = 1425 3.28 4,07 0,962 0,99 = 434,45 (v/p) 9,55.106 PII nII = 4,46 (KW) = 9,55.106 4,46 434,45 = 98038 (N.mm) - §èi víi trơc thø nhÊt (I) PI = PII br ol = 4,46 0,96.0,99 = 4,7 (KW) nI = n®c = 1425 (v/ph) 9,55.106 PI TI = nI = 9,55.106 4,7 1425 = 31498(N.mm) - Đối với trục động ta cã : P®c = 4,7 (KW) ; n®c = 1425 (v/p) T= 9,55.106 4,7 1425 = 31498 ( N.mm) Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết mỏy Từ kết ta có bảng Trục Thông số Tỷ số truyn u Số vòng quay n (v/p) Công suất P (KW) Mô men xoắn T (Nmm) I Động Cơ 1425 4,7 31498 II 3,28 1425 4,7 31498 III 2,52 434,45 4,46 98083 Công tác 172,4 4,07 225456 57,29 3,75 6251110 Ngô Trọng Quý CNCTCK-K59 Thiết kế môn học chi tiết máy CHƯƠNG II : TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CHO BỘ TRUYỀN NGỒIBỘ TRUYỀN XÍCH 2.1.Thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xớch - Yêu cầu: + Bộ truyền làm việc ca/ngày + Mỗi ca + Mỗi năm làm việc 219 ngày + Đặc tính làm việc : Va đập nhẹ Các thông s cho trc: Công sut trc P = 4,07 kW (lấy từ bảng thông số trên) Tỉ số truyền là: u = 2,92 Số vòng quay động cơ: n = 172,4 (v/ph) Vì tải trọng nhỏ, tc thấp nên ta chn loại xÝch lăn 2.1.2 Chọn số đĩa xích - Theo bảng 5.4 với u = ung = 2,92 ta chọn số đĩa nhỏ là: z1 = 29 - 2u = 23,16 - Do số đĩa lớn xác định theo CT 5.1 l : z2 = u.z1 = 2,92.23,16 = 67,6272 < zmax = 120 - Tỉ số truyền thùc tÕ truyền lµ: utt = Ta cã: ∆u = | utt −u | u Đạt yêu cầu z2 67,6272 z1 = 23,16 = 2,92 100 = (%) ≤ (%) 2.1.3 Xỏc nh bc xớch p - Điều kiện đảm bảo tiêu độ bền mòn truyền xÝch lµ:za Pt = P.k.kz.kn ≤ [P] Trong : Pt , P, [P] lần l-ợt công suất tính toán, công suất cần truyền công suất cho phép kW; kz = kn = z01 z1 n01 n1 25 = 23,16 = 1,08 - h s số = 50 172,4 = 0,29 ( chọn n01= 50 (v/p) ) - h s số vòng quay k = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc - hƯ số điều kiện sử dụng xÝch 10 Ngơ Trọng Quý CNCTCK-K59