Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Môn học chi tiết máy đóng vai tṛ rất quan trọng trong chương tŕnh đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về nghiên cứu đào tạo,nguyên lư làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết, các thiết bị phục vụ cho các máy móc ngành công – nông nghiệp và giao thông vận tải. Đồ án môn học chi tiết máy có sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết với thực nghiệm. Lý thuyết tính toán các chi tiết máy được xây dựng trên cơ sở những kiến thức về toán học, vật lư, cơ học lư thuyết, nguyên lư máy, sức bền vật liệu, .v.v., dược chứng minh và hoàn thiện qua thí nghiệm và thực tiễn sản xuất. Đồ án môn học chi tiết máy là một trong các đồ án có tàm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lư làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả năng giải quyết những vấn đề tính toán và thiết kế các chi tiết máy, làm cơ sở để vận dụng vào việc thiết kế máy sau này. Em xin chân thành cảm ơn nhà trường và quý thầy, cô đă tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành công việc được giao. Thanh Hóa 07/…. CHƯƠNG I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I.chọn động cơ điện vChọn động cơ điện xoay chiều 1 pha không đồng bộ. v́: kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, làm việc với độ tin cậy cao có thể mắc trực tiếp với lưới điện 3 pha mà không cần biến thế. vtính công suất cần thiết để động cơ làm việc: Trong đó: Pyc- công suất cần thiết Plv- công suất tính toán trên trục công tác - hiệu suất truyền động + Hiệu suất truyền động ; Theo bang 2.3 TTTKHDĐCK ta chọn : -=0,99: Hiệu suất 1 cặp ổ lăn : -=0,97 : Hiệu suất 1 cặp bánh răng : -= 1 : Hiệu suất khớp nối : -= 0,96 : Hiệu suất bộ truyền đai : Ta có: . = 0,96 . 0,99. 0,97 . 1 = 0.91 (1) Tính : Plvkw (2) Trong đó : F = 6000 (N) Lực éo băng tải : V = 0,8 (m/s) Vận tốc băng tải : Từ (1) và (2) ta có : Vậy công suất cần thiết: kw vXác định sơ bộ số ṿng quay đông bộ của động cơ : Tỉ số truyền của hệ thống dẫn động Ut = Uh . Trong đó : Uh là tỉ số truyền của hộp giảm tốc Un là tỉ số truyền của bộ truyền ngoài Theo bảng 2.4 TTTKHDĐCK ta chọn sơ bộ Uh = 5 Un = Uđ = 4,5 Vậy : Ut = 5 . 4,5 = 22,5 Số ṿng quay trục máy công tác : + nlv(vg/ph) Vận tốc băng tải V = 0,8 (m/s) Đường kính tang D = 220 (mm) Vậy ta có số ṿng quay sơ bộ của động cơ: (v/p) Trong đó : + nsb : Là số ṿng quay của động cơ + nlv : Là số ṿng quay của trục máy công tác + Ut : Là tỉ số truyền cua toàn bộ hệ thống Như vậy động cơ được chọn phải có công suất và số ṿng quay đồng bộ thoă măn điều kiện: và có mômen mở máy thoả măn điều kiện: Tra bảng p13 trang 236 sách TTTKHDĐCK ta chọn : Với số liệu Từ đó ta chọn động cơ 4A112MY3 Pđc= 5,5 kw Nđc= 1425 v/p Thông sô của động cơ: n=1425 v/pTk/Tdn=2,0 p=5,5 kwTmax/Tdn=2,2 cosö = 0,8 II.tính toán động học hệ dẫn động cơ khí + Xác định tỉ số truyền của hệ dẫn động: Ut= Uh . Uđ = Phân phối tỉ số truyền : Chọn Uđ = 4 Vậy Uh = Xác định công suất, mômen và số ṿng quay trên các trục: _ Gồm các trục : + Trục 1 : Trục bánh răng nhỏ + Truc 2 : Trục bánh răng lớn + Trục động cơ 1) Trục bánh răng lớn Theo sơ đồ của hệ thống dẫn động của đề 2 ta có ; -công suất trên trục II : Pkw -n2 = nlv = 69,45 (vg/ph) _ 9.55 . 9.55 . 10= 666918,64Nmm 2) Trục bánh răng nhỏ : Pkw (v/ph) 9.55 . 9.55 . 10= 135470,5 Nmm - công suất trên trục động cơ Pkw nđc = 1425 (vg/ph) 9.55 . 9.55 . 10= 36343,6 Nmm Ta lập bảng phân phối tỉ số truyền: trục Thông sốĐộng cơTrục 1Trục 2 Công suất,p, kw5,4235,054,85 Ti số truyền u4` số ṿng quay n, v/ph142535669,45 Mômen xoắn T,Nmm36343,6135470,5666918,64
LỜI NÓI ĐẦU Môn học chi tiết máy đóng vai trò rất quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về nghiên cứu đào tạo,nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết, các thiết bị phục vụ cho các máy móc ngành công – nông nghiệp và giao thông vận tải. Đồ án môn học chi tiết máy có sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết với thực nghiệm. Lý thuyết tính toán các chi tiết máy được xây dựng trên cơ sở những kiến thức về toán học, vật lý, cơ học lý thuyết, nguyên lý máy, sức bền vật liệu, .v.v., dược chứng minh và hoàn thiện qua thí nghiệm và thực tiễn sản xuất. Đồ án môn học chi tiết máy là một trong các đồ án có tàm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả năng giải quyết những vấn đề tính toán và thiết kế các chi tiết máy, làm cơ sở để vận dụng vào việc thiết kế máy sau này. Em xin chân thành cảm ơn nhà trường và quý thầy, cô đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành công việc được giao. Thanh Hóa 07/…. CHƯƠNG I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I. chọn động cơ điện Chọn động cơ điện xoay chiều 1 pha không đồng bộ. vì: kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, làm việc với độ tin cậy cao có thể mắc trực tiếp với lưới điện 3 pha mà không cần biến thế. tính công suất cần thiết để động cơ làm việc: η p p lv yc = Trong đó: Pyc- công suất cần thiết Plv- công suất tính toán trên trục công tác η - hiệu suất truyền động + Hiệu suất truyền động ; Theo bang 2.3 TTTKHDĐCK ta chọn : - η ol =0,99: Hiệu suất 1 cặp ổ lăn : - η br =0,97 : Hiệu suất 1 cặp bánh răng : - η kn = 1 : Hiệu suất khớp nối : - η đ = 0,96 : Hiệu suất bộ truyền đai : Ta có: ηηη η brold 2 = . η đ = 0,96 . 0,99 2 . 0,97 . 1 = 0.91 (1) Tính : P lv 8,4 1000 8,0.6000 1000 . === VF kw (2) Trong đó : F = 6000 (N) Lực éo băng tải : V = 0,8 (m/s) Vận tốc băng tải : Từ (1) và (2) ta có : Vậy công suất cần thiết: 27,5 91,0 8,4 == p yc kw Xác định sơ bộ số vòng quay đông bộ của động cơ : Tỉ số truyền của hệ thống dẫn động U t = U h . Trong đó : U h là tỉ số truyền của hộp giảm tốc U n là tỉ số truyền của bộ truyền ngoài Theo bảng 2.4 TTTKHDĐCK ta chọn sơ bộ U h = 5 U n = U đ = 4,5 Vậy : U t = 5 . 4,5 = 22,5 Số vòng quay trục máy công tác : + n lv 45,69 220.14,3 8.0.60000 .14,3 .60000 === D V (vg/ph) Vận tốc băng tải V = 0,8 (m/s) Đường kính tang D = 220 (mm) Vậy ta có số vòng quay sơ bộ của động cơ: ⇒ 15625,22.45,69. === unn tlvsb (v/p) Trong đó : + n sb : Là số vòng quay của động cơ + n lv : Là số vòng quay của trục máy công tác + U t : Là tỉ số truyền cua toàn bộ hệ thống Như vậy động cơ được chọn phải có công suất dc p và số vòng quay đồng bộ thoã mãn điều kiện: ≈ ≥ nn pp sbdc ycdc và có mômen mở máy thoả mãn điều kiện: dn kmm T T T T ≤ Tra bảng p13 trang 236 sách TTTKHDĐCK ta chọn : Với số liệu = Κ= pVn WP sb yc /1562 27,5 Từ đó ta chọn động cơ 4A112MY3 P đc = 5,5 kw N đc = 1425 v/p Thông sô của động cơ: n sb =1425 v/p Tk/Tdn=2,0 p=5,5 kw Tmax/Tdn=2,2 cosφ = 0,8 II. tính toán động học hệ dẫn động cơ khí + Xác định tỉ số truyền của hệ dẫn động: U t = U h . U đ = 51,20 45,69 1425 == lv đc n n Phân phối tỉ số truyền : Chọn U đ = 4 Vậy U h = 13,5 4 5,20 == đ t n u Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục: _ Gồm các trục : + Trục 1 : Trục bánh răng nhỏ + Truc 2 : Trục bánh răng lớn + Trục động cơ 1) Trục bánh răng lớn Theo sơ đồ của hệ thống dẫn động của đề 2 ta có ; - công suất trên trục II : P 85,4 1.99,0 8,4 == × = knol LV trucII P ηη kw - n 2 = n lv = 69,45 (vg/ph) _ = T 2 9.55 . = n p 2 2 6 .10 9.55 . 10 45,69 48,4 . 6 = 666918,64Nmm 2) Trục bánh răng nhỏ : P 05,5 97.099.0 85,4 2 = × = × = brol trucI P ηη kw 356 4 1425 1 === u n n đ dc (v/ph) = T 1 9.55 . = n p 1 1 6 .10 9.55 . 10 356 05.5 . 6 = 135470,5 Nmm - công suất trên trục động cơ P 423,5 96,0.97.0 05.5 1 == × = đbr đc P ηη kw n đc = 1425 (vg/ph) = T 1 9.55 . = n p đc đc .10 6 9.55 . 10 1425 423,5 . 6 = 36343,6 Nmm Ta lập bảng phân phối tỉ số truyền: trục Thông số Động cơ Trục 1 Trục 2 Công suất,p, kw 5,423 5,05 4,85 Ti số truyền u = đ u 4 ` 13,5= h u số vòng quay n, v/ph 1425 356 69,45 Mômen xoắn T,Nmm 36343,6 135470, 5 666918, 64 CHƯƠNG II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Chọn loại đai thang thường: 1) Đai thang thường , tỉ số truyền rộng tính toán b t do theo lớp trung hoài va chieu cao h cua tiết diện hình thang h b t =1,4 2) Tiết diên đai ; 1/ Từ công suất P đc = 5,423(kw) và số vòng quay của động cơ n đc = 1425(vg/ph) , tra bảng 4.3(tập 1) chọn tiết diện đai A : 2/ đường kính bánh đai nhỏ: tra bảng(4.13), (tập 1), chọn = 1 d 180) - Kiểm nghiệm vận tốc đai: V= == 60000 1425.160. 60000 1 π π nd 11,9 (m/s) thoả mản điều kiện <v 25 m/s nên ta chọn đai thang thường - Kích thước tiết dện (mm) b t = 11 b = 13 h = 8 y 0 = 2,8 _ Diện tích tiết diện : A = 81 mm 2 _ Đường kính bánh đai nhỏ : d 1 = 100 – 200 (mm) _ Chiều dài giới hạn l = 560 - 4000 (mm) 3) Xác định các thông số của bộ truyền : - Ta chọn đường kính bánh đai nhỏ d 1 = 160 (mm) - Với U đ = 4 _ Đường kính bánh đai lớn : + 646 )01.01( 4.160 )1( . 1 2 = − = − = ε đ ud d (mm) với = ε 0.02 Tra bảng 4.21, chọn đường kính theo tiêu chuẩn = 2 d 630 (mm) + Tính lại tỉ số truyền : = − = − = )01.01(160 630 )1( 1 2 ' ε d d u 3,98 Và sai số: 4 )98.,34( )( ' − = − = ∆ đ đ u u uu .100% = 2% < 4%. bảo đảm yêu cầu 4) Khoảng cách trục và chều dài đai ; +) Khoảng cáh trục a : Dựa vào bản 4.14 TTTKHDĐCK Với U đ = 4 , lấy 2 d a suy ra a = 0,95 d 2 = 0,95 . 630 = 598 (mm) + suy ra : Trị số a dược tính cần thoải mản điều kiện sau : 0,55.(d 1 + d 2 ) + h ≤ a ≤ 2( d 1 + d 2 ) 442,5 ≤ 598 ≤ 1580 Suy ra thỏa mản . Vậy a =598 (mm) 5) Chiều dài l : l ( ) 598.4 630160 )630160.(14,3.5,0180598.2 4 )( )(5.02 2 2 12 21 − ++++= − +++= a dd dda π = 2529,3 (mm) Theo bảng 4.13 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l = 2500 mm =2,5 m +Kiểm nghiệm về tuổi thọ của đai là : i = =≤== I s l v max /76,4 5.2 9,11 10m/s thỏa mản - Góc ôm 1 α trên bánh đai nhỏ được tính theo công thức (4.7). °= °− −= °− −= 135 598 57)160630( 180 57)( 180 12 1 a dd α > 120 min = α 6/ Xác định số đai z Theo công thức (4.16): [ ] cccc k p zul d p z . 0 1 α = - = 1 p 5,27 kw :Là công suất trên trục bánh đai chủ động ; - theo bảng (4.7), = d k 1.25 - với = 1 α 135 tra bảng (4.15) vậy: = α c 0.88 : - với == 2500 2500 o l l 1 tra bảng (4.16), = l c 1 - theo bảng 4.17, với u > 3,15, = u c 1. - theo bảng 4.19, [ ] = 0 p 1,85 kw _ - theo bảng 4.18 : = c z 0.94 Vậy số đai cần thiết là : z = 77,3 94,0.14,1.1.88,0.85,1 25,1.27,5 = vậy z = 4 => chọn 4 đ ai + chiều rộng bánh đai: theo công thức 4.17 và bảng 4.21, + t =15 , e = 10 , h 0 = 3,3 ,H = 12,5 Vậy chiều rộng bánh đai B là ; B = (z-1)t + 2e = (4-1) .15 + 2.10 = 65 mm + đường kính ngoài bánh đai: (4.18) 6,1663,321602 011 =×+=+= hdd a mm 3,6363,326302 022 =×+=+= hdd a mm 7/ Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: - theo công thức: (4.19), v d F zvc kp F += α 1 0 780 Theo bảng (4.22), 87,149,11105.0 22 =×== vqF mv N ; Định kỳ điêu chỉnh lực vòng : với q 105.0= m kg/m theo bang 4.22 TTTKHDĐCK ta chọn . vậy = 0 F N5,13787,14 488.09,11 25.127,5780 =+ ×× ×× 8/ Theo công thức (4.21), lực tác dụng lên trục: [...]... đường kính chi u rộng đai d 1 =40 chọn l m12 = 1.2 × 40 = 48 mm tương tự: l m13 = (1.3 1.5)d 2 d 2 : là bề rộng bánh răng d 2 =58 mm d 1 =40 tra bảng (10.2) => b 0 =23mm Theo bảng (10.3) -khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách của chi tiết quay chọn k 1 = 10 - khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp chọn k 2 = 10 - khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay... trục Kết quả 246 mm Môđun 3 mm Chi u rộng vành răng b w = 98 Tỉ số truyền u h = 3.81 Góc nghiêng của răng β=0 Số răng bánh răng z 1 = 34 Hệ số dịch chỉnh x 1 =0 x2 = 0 Đường kính chia d 1 =102 d 2 =390 Đường kính đỉnh răng d a1 =108 Đường kính đáy răng d f 1 =95,5 z2 = 130 d a 2 =39 6 d f 2 =38 3,5 CHƯƠNG IV TÍNH THIẾT KẾ TRỤC 1 chọn vật liệu chế tạo trục đối với hộp giảm tốc chịu tải trọng trung bình... 135 ) = 2.137,5.4.2 sin = 1101N 2 2 Chương III TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG 1/ Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế, ở đây ta chon vật liệu cho 1 cấp bánh răng như sau: Theo bảng ( 6.1 ), chọn: - Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có σ b1 = 850Mpa, σ ch1 = 580 Mpa Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=192 240 có σ b 2 = 750Mpa,... = 1.46 m/s < 5m/s, nên z v = 1 Cấp chính xác động học là cấp 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là cấp 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám R a =10….40 µm , do đó z R =0,9 ; với d a . toán học, vật lý, cơ học lý thuyết, nguyên lý máy, sức bền vật liệu, .v.v., dược chứng minh và hoàn thiện qua thí nghiệm và thực tiễn sản xuất. Đồ án môn học chi tiết máy là một trong các đồ án. vụ cho các máy móc ngành công – nông nghiệp và giao thông vận tải. Đồ án môn học chi tiết máy có sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết với thực nghiệm. Lý thuyết tính toán các chi tiết máy được xây. ĐẦU Môn học chi tiết máy đóng vai trò rất quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về nghiên cứu đào tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết,