đồ án thiết kế cơ khí prmd310529 thiết kế hệ thống dẫn động vít tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Trường ĐHSPKT TP.HCMKhoa : Cơ khí Chế tạo máy

Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ - PRMD310529THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI

Đề số: 01 Phương án: …6

SVTH: GVHD:

Ngày nhận đề:

MSSV:Chữ ký: Ngày bảo vệ:

I ĐỀ BÀI : A

Hình 2: Minh họa vít tải

Điều kiện làm việc:

- Tải trọng không đổi, quay một chiều

- Thời gian làm việc 5 năm (300 ngày/năm, 2 ca/ngày, 6 giờ/ca)- Sai số tỉ số truyền hệ thống |∆𝑢/𝑢| ≤ 5%

Số liệu cho trước:

Phần 1: TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ TỐC ĐỘ TRỤC CÔNG TÁC1 Số liệu thiết kế

- Loại vật liệu vận chuyển: xi măng- Năng suất Q (tấn/giờ): 35

- Đường kính vít tải D (m): 0,3- Chiều dài vận chuyển L (m):15- Góc nghiêng vận chuyển λ (độ):):202 Tính

a Tốc độ): quay của vít tải

Năng suất của vít tải tính theo công thức:

K: hệ số phụ thuộ):c vào bước vít và trục vít

+ Trong điều kiện bình thường lấy K = 1 và S = D

+ Vật liệu khó vận chuyển và mài mòn, hạt lớn hoặc vận chuyển vật nghiêng dưới 8 ° lấy K = 0,8

p: Khối lượng riêng vật liệuѰ: hệ số điền đầy

c: hệ số phụ thuộ):c vào góc nghiêng λ của vít tảib Công suất của vít tải tính theo công thức:

¿4, 07 (KW )

Trong đó:

Q (tấn/h): năng suất vít tảiL (m): chiều dài vít tải

ω: hệ số cản chuyển độ):ng của vật liệu

Phần 2: CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN1 Chọn động cơ điện

Chọn độ):ng cơ điện để dẫn độ):ng vít tải theo sơ đồ trên hình 1 với các số liệusau:

+ Công suất trục công tác P = 4,07 (KW)

+ Tốc độ): trục công tác n = 141,07 (v/ph)

- Hiệu suất dẫn độ):ng của hệ thống

η=ηđ.ηol3 ηbr ηkn

Trong đó:

+ Hiệu suất bộ): truyền đai: ηđ=0,95

+ Hiệu suất mộ):t cặp ổ lăn: ηol=0,99

+ Hiệu suất bánh rang: ηbr=0,96

+ Hiệu suất khớp nối trục: ηkn=0,99

- Công suất cần thiết trên trục độ):ng cơ

Pct=Pη=

{Pđc≥ Pctnđb≈ nsb

Đồng thời có mômem mở máy thoả mãn điều kiện

- Chọn độ):ng cơ theo tài liệu tham khảo [7]- Ta chọn độ):ng cơ: M2AA132S

2 Phân phối tỉ số truyền- Tỉ số truyền chung

ut=nđcn =

1 0,28

- Sai số cho phép: uđ=3 ,26 là bộ): truyền đai Ta chọn giá trị gần nhất => uđ=3,5 5.=>u=uđ un=3,55 3,15=11,1825

∆ u=|ut−u|

=>Thoả điều kiện nên uđ=3,5 5

- Công suất trên các trục:

P2= P3ηol ηkn

P1= P2ηol ηbr=

Pđc= P1ηol.ηđ=

460,32

1 Thông số đầu vào

+ Công suất trên trục dẫn P1=Pct=4,59(KW )

+ Tốc độ): quay trên trục dẫn n1=nđc=1450(v / pℎ)

+ TST cho bô truyền đai u=uđ=3,5 5

2 Trình tự thực hiện

 Chọn lại đai và tiết diện đai

Dựa vào công suất P1=4,59(KW ) và tốc độ): n1=1450(v / pℎ) ta chọn loại đai hình thang thường

 Chọn đường kính 2 bánh đai

- Chọn đường kính bánh đai nhỏ d1=200 (mm) theo bảng 3.13.

- Vận tốc v1 được tính theo công thức:

Kiểm tra a theo điều kiện0,55 (d1+d2¿ + h

= 0,55 (200+630) + 10,5 = 467 (mm)2 (d1+d2) = 2 (200+630) =1660 (mm)

Vậy a = 598,5mm, thoả điều kiện theo công thức: 467 < 598,5 < 1660 (mm)

- Chiều dài đai:

l = 2a + 0,5π (d1+d2) + (d2−d1)2/4a

= 2577,33 (mm)

Chọn theo tiêu chuẩn l = 2800 mm (bảng 3.13)

 Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ số vòng chạy của đai trong 1 giây.

i=vl=

(thoả điều kiện góc ôm) Xác định số đai Z

- Số đai Z được tính theo công thức

Z ≥P1¿ ¿ Kđ

Trong đó: Kđ=1,35

P1=4,59 (KW ) , P0=4,61( KW )với đai A Cα=0, 89 với α1=145 °

 Bảng thông số bộ): truyền đai

Lực vòng tác dụng lên

Phần 4: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNGBÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG

1 Thông số đầu vào

- Công suất trên trục bánh rang dẫn

BR bị dẫn Thép C45 Tôi cải thiện

Chọn aw=16 7 mm

 Xác định thông số ăn khớpXác định modun

m=(0,01 ÷0,02)aw

Theo bảng 6.8[1], ta chọn m = 2,5 Xác định số răng và góc nghiêng

Trong đó: + ZM=274 MPa

+ ZH=√2cos βb

(Bánh trụ răng thẳng cosβb=1) + Zε=√4 − εα

σF2=σF1 YF2YF1 ≤[σF2]

Trong đó:+ Yε=1

2,5.33

d2=m Z2cosβ=

 Kiểm nghiệm răng về quá tải

Kqt=TmaxTKqt=¿1,5

 Bảng thông số bộ): truyền bánh răng trụ.

- Khớp nối là chi tiết tiêu chuẩn Vì vậy trong thiết kế thường dựa vào momen

xoắn tính toán T, được xác định theo công thức sau đây để chọn khớp nối

- Theo công thức 9.11 [5] ta có kích thước cơ bản của vòng đàn hồi:

=>Thoả điều kiện bền dập của vòng đàn hồi

- Theo công thức 9.12 [5] ta có công thức điều kiện sức bền của chốt

=>Thoả mãn điều kiện bền của chốt

Kết luận: Các thông số của khớp nối như trên được chấp nhận.

- Phân tích lực trên khớp nối

- Phân tích lực:

+.

- Trị số khoảng cách của hai trục:

+ K1=12: Khoảng cách từ chi tiết quay đến thành trong hợp hoặc giữa các chi tiết quay.

+ K2=10: Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong hộ):p+ K3=15: Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ+ ℎn=18: Chiều cao nắp ổ và đầu bulong

l22: Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ 2 trên trục 2

5 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục:

 Vẽ sơ đồ đặt lực chung:

Lc22

 Phân tích lực tại các gối đỡ

7 Kiểm nghiệm độ bền mỏi

Thép C45 thường hoá có σb=600 MPa

Trong đó [S] = 3 là hệ số an toàn cho phép.

Sσj: hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp theo công thức

Sσj= σ−1Kσdjσaj+Ѱσσmj

Sτj: hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện J, theo công thức

Sτj= τ− 1Kτdjτaj+Ѱττmj

- Các trục của hộ):p giảm tốc đều quay,ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ đối

- Các ổ lăn lắp ghép trên trục theo kiểu K6, lắp đĩa xích, nối trục, bánh răng

theo kiểu K6 kết hợp lắp then.

- Kích thước then bằng trị số momen cán uốn và momen xoắn tương ứng với

các tiết diện sau:

- Các trục gia công trên máy tiện tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt

ετ +Kx− 1)KySσ= σ−1

Kσdσaj+Ѱσσm;σaj=MjWjSτ= τ− 1

∅36∅30

∅40

Phần 7 : CHỌN Ổ LĂN

1 Thông số đầu vàoTrục

Do trục chỉ có lực hướng tâm, tải trọng vừa, dùng ổ bi đỡ mộ):t dãy cho các gối đỡ tại B, D.

Trục II:

Do trục chỉ có lực hướng tâm, tải trọng vừa, dùng ổ bi đỡ mộ):t dãy cho các gối đỡ tại B, D.

3 Chọn cấp chính xác:Chọn cấp 0.

Độ): đảo hướng tâm: 20μmmGiá thành tương đối: 14 Chọn ổ lăn:

- Dựa theo kết cấu trục I, dc= 30 mm, chọn ổ bi đỡ 1 dãy 6306- Kích thước ổ lăn:

Fr2Ft2xByB

Fr=FB=2084,43N-Theo công thức (11.3)[1], ta có tải trọng quy ước:

Q = X × V × Fr × kt × kđ = 1 × 1 × 2084,43 × 1 × 1 = 2048,43 (N) = 2,048(kN)Trong đó:

 Ổ chỉ chịu lực hướng tâm => X=1, Y=0. Vòng trong quay nên V=1

Qt=X0.Fr+Y0.Fa=X0.Fr=0,6.2,048=1.228kN< C=15,1kN=> Ổ đảm bảo thỏa điều kiện

Phần 8: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC

1 Chọn vật liệu và phương pháp gia công hộp

- Chọn vật liệu để đúc thân và nắp hộ):p là gang xám GX 15-32 Bề mặt lắp ghép nắp vàthân đi qua tâm trục, song song mặt đáy

2 Xác định kích thước vỏ hộp

Gân tăngcứng

Vít ghép nắp ổ d4 d4=(0.6 − 0.7) d2=7.2÷ 8.4 M8Vít ghép nắp cửa

Mặt bíchghép và nắp

Chiều dày bích thân

hộ):p S3 S3=(1.4 ÷1.8 )d3=14 ÷18 15mmChiều dày bích nắp

Bề rộ):ng bích nắp và

Kích thướcgối trục

Đường kính ngoài vàtâm lỗ vít D3, D2

Trục I: DI=62¿>{ D2 I=90

Trục II: DII=90¿>{D2 II=1 10

32

M20x2 15 9 3 28 2.5 17.8 30 22 25.4

-Que thăm dầu:

Kích thước que thăm dầu như hình vẽ.

Mỡ T Tất cả các ổ và bộ): truyềnngoài

Phần 07: DUNG SAI

1 Thống nhất ghi 3 kích thước chính:a Trục I:

 Lắp bánh răng, bánh đai, khớp nối dùng H7/k6→∅45H7/k6

2.Thông số dung sai vị trí lắp của các trục: