Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH TRƯỜNG CĐKT LÝ TỰ TRỌNG KHOA ĐỘNG LỰC BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY _ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ  GVHD: TRẦN QUANG THỊNH  SVTH :  VÕ HỒNG THỐNG(MSSV: 11CD0030392) Tp Hồ Chí Minh Tháng 11 năm 2012 SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Nhận xét giáo viên: SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy T GVHD: TRẦN QUANG THỊNH LỜI NÓI ĐẦU hực tiễn sản xuất công nghiệp nước ta chủ yếu vừa nhỏ, thiết kế chưa đóng vai trị quan trọng, với xu phát triển kinh tế khu vực giới, ngày đòi hỏi hội nhập giao lưu hợp tác nước Vai trị thiết kế tìm chỗ đứng quan trọng sản xuất công nghiệp hoá đại hoá Đồ án Thiết kế Hệ thống Truyền động Cơ khí mơn học nhằm giúp cho sinh viên, chủ nhân tương lai đất nước, có kiến thức việc nắm bắt giải pháp thiết kế tối ưu Đồ án “Thiết kế trạm dẫn động Cơ khí ” nhằm giúp cho sinh viên hiểu rõ học phát huy khả làm việc tự lập Trong q trình hồn thành tập, khơng khó khăn suốt trình thu thập tài liệu, tìm hiểu vấn đề liên quan nghiên cứu thiết kế Đồng thời qua đồng tình ủng hộ giúp đỡ Thầy Trần Quang Thịnh tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt tập Em cố gắng SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH không tránh thiếu sót, mong nhận góp ý bảo thêm Thầy Em chân thành cảm ơn Người thực VÕ HỒNG THỐNG TP, Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2012 MỤC LỤC: Trang  Trang bìa  Nhận xét giáo viên  Lời mở đầu .3  Mục lục  Đề .6 CHƯƠNGI TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG 1.1) Chọn động truyền dẫn 1.2) Phân phối tỷ số truyền động CHƯƠNG II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH 2.1) Thiết kế truyền động xích .9 2.2) Thiết kế truyền động bánh 11 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CÁC TRỤC VÀ THEN 3.1) Vẽ sơ đồ phát thảo hộp giảm tốc 21 3.2) Vẽ sơ đồ phân tích lực tồn truyền 24 3.3) Thiết kế trục cấp nhanh cấp chậm 25 3.4) Tính chọn then 36 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CÁC GỐI ĐỠ VÀ VỎ HỘP 4.1) Tính chọn ổ lăn 39 4.2) Thiết kế vỏ hộp .42 4.3) Phân tích đưa phương pháp bơi trơn 43 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 5.1) Các bước khảo xác 45 5.2) Kết đạt 45  TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Thiết kế trạm dẫn động khí Sơ đồ động      Động điện Bộ truyền động đai thang Hộp giảm tốc Nối trục Xích tải Sơ đồ tải trọng Số liệu ban đầu: • Lực vịng xích tải F (N):……2500……… • Vận tốc xích tải v (m/s): …………1,2… • Số xích tải Z (răng)………13……… • Bước xích Tải Pc (mm)………… 110…… • Số năm làm việc a (năm)………… 5………… • Đặc điểm tải trọng : Tải va đập nhẹ, quay chiều Chú ý: 01 năm làm việc 300 ngày, 01 ngày 02 ca, 01 ca 06 Sai số cho phép tỷ số truyền ∆i ≤ 3% Nhiệm vụ: ( hướng dẫn chi tiết kèm theo ) Một thuyết minh tính tốn Một vẽ chế tạo A4 A3 bánh hay trục Một vẽ lắp hộp giảm tốc A1 A0 SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Chương I : TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG Chọn động I Gọi Pt công suất băng tải η hiệu suất chung Pct công suất cần thiết PCT mà - ta có : Hệ thống gồm : khớp nối, truyền bánh ăn khớp, xích truyền động, cặp ổ lăn Cơng suất cần thiết trục động η= ηkn.η2br ηd η4ol Chọn: ηkn = 1: hiệu suất khớp nối ηbr = 0,97: hiệu suất truyền bánh ăn khớp ηd = 0,95: hiệu suất xích truyền động ηol = 0,995: hiệu suất cặp ổ lăn Vậy hiệu suất cụa truyền: η = 1.0,95 (0,97)2.(0,995)4 = 0,86 Nct = SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy - GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Chọn thong số kỹ thuật động (bảng P1.3 trang 237_sách hệ thống dẫn động khí ) Chọn động điện có kí hiệu 4A112M4Y3 cơng suất động Pđc = 7.5(kw), số vòng quay động nđc = 1455v/p, động có hiệu suất 87,5%; Có khối lượng 2,2kg PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN II - Tỷ số truyền động chung nt : số vịng quay -chọn Ta có : Mà + Bảng số liệu tính tốn SVTH: VÕ HỒNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH n1 = nđc = 1455 v/p Mô đun trục SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Động Trục Thông số Công suất P,kw Tỉ số truyền u Số vòng qyay n,v/p Mooomen xoắn T,Nmm 7,5 2,89 1455 49226 I II 6,89 6,57 3,83 503,46 130694 131,45 477282 III 6,31 2,61 50,34 1197069 Phần II: thiết kế truyền đai Các thông số ban đầu để thiết kế truyền động đai • Cơng suất trục dẫn: Số vòng quay trục dẫn: n1 =1455 v/p Tỉ số truyền xích: ud= 2,89 Điều kiện làm việc: va chạm nhẹ, quay chiều  Các bước thiết kế truyền đai: Theo hinh 4.1chon tiết diện đai Б Theo bảng 4.13 chọn đường kính bánh đai nhỏ d1 = 180 mm Vận tốc đai • • • - Nhỏ vận tốc cho phép - Theo công thức (4.2),với ε=0,02 , đường kính bánh đai lớn d2 = u.d1 (1-ε)=509 mm Theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 =500 mm Như tỉ số truyền thực tế: SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 10 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Fr1 -168331 Fd Fd Ft1 Fa1 -183879,1 -34289,3 224145 130694 Thuyêt Kế trục II:  Vẽ Biểu Đồ : Đoạn AB: Đoạn BC: Đoạn CD: SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 34 Nguyên Lý Chi Tiết Máy  Vẽ Biểu Đồ GVHD: TRẦN QUANG THỊNH : Đoạn AB: Đoạn BC: Đoạn CD:  Vẽ Biểu Đồ Moomen xắn SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 35 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Ft2 Fa2 Fr2 Fr3 -39396 -28228 -278636 Fa3 Ft3 -23848 -457782 477318 Thuyêt Kế trục III: SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 36 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH  Vẽ Biểu Đồ Đoạn AB: Đoạn BC:  Vẽ Biểu Đồ Đoạn AB: Đoạn BC:  Vẽ Biểu Đồ Moomen xắn SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 37 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH 14114 89206 1433 1197069 SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 38 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Xuất phát từ yêu cầu độ bền ,lắp ghép cơng nghệ ta chọn đường kính đoạn trục sau , , , , , , , , Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi Với thép 45 có , theo bảng 10.6 trang 196 , Các trục hộp giảm tốc quay ,ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng Đó tính theo 10.2 trang q196 trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động tính theo 10.23 trang 196 Xác định hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm trục SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 39 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Dựa vào kết cấu trục biểu đồ moomen tương ứng ,có thể thấy tiết diện sau tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi : Trên trục I tiết diện lắp bánh đai (tiết diện 12) ổ lăn (tiết diện 21) bánh tiết diện (22) Trên trục II tiết diện lắp bánh (36,34) Trên trục III lắp bánh có tiết diện (40) lắp ổ lăn có tiết diện (38) tiết diện khớp nói (38) Chọn lắp nghép:các ổ lăn lắp trục theo ,lắp bánh răng,bánh đai,nối trục Theo kết hợp với lắp then Kích thước then ( bảng 9.1) trị số moomen cản uốn mômen cản xoắn bảng 10.6 ứng với tiết diện trục sau Tiêt diện 1.0 1.2 2.1 2.2 3.1 3.3 đường kính trục 30 40 55 52 75 70 6 7,5 7,5 2290 5364 14238 11850 36861 29488 4940 11647 30572 25655 78278 63162 == Xác định hệ số Đối với tiết diện nguy hiểm theo công thức 10.25 10.26 trang 197 SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 40 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Các đoạn trục gia công mái tiện ,tại tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt theo 10.8 trang 197 hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt Không dùng phương pháp tăng bề mặt hệ số tăng bền vật liệu có Hệ số kích thước , và đường kính tiết diện nguy hiểm tra lắp tiết diện ,trên sở dùng giá trị lớn hai giá trị hai giá trị theo bảng 10.10 trang 198 ứng với đường kính tiết diện nguy hiểm, từ dó xác định với kiểu lắp chọn tỉ số , then ứng với để tính để tính giá trị lớn Kết tính nghi bảng Xác định hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp theo 10.20 trang 195,cuối tính hệ số an tồn S theo 10.19 trang 195.ứng với tiết diện nguy hiểm Kết nghi bảng cho thấy tiết diện nguy hiểm trục đảm bảo an toàn mỏi SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 41 Nguyên Lý Chi Tiết Máy Tiết diện 1.0 1.2 2.1 2.2 3.1 3.3 GVHD: TRẦN QUANG THỊNH d;mm Tỉ số Rãnh then 1,98 2,0 2,03 2,25 2,30 2,40 30 40 55 52 75 70 Tỉ số Lắp 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 Rãnh then 1,86 1,90 1,94 2,20 2,30 2,35 S Lắp 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 2,12 2,12 2,12 2,12 2,18 2,18 1,92 1,96 2,00 2,06 2,06 2,06 3,24 1,91 1,73 3,52 3,60 3,65 19,13 11,3 17,46 7,96 9,50 10,12 3,19 1,89 1,73 3,03 3,69 4,34 tính kiểm nghiệm độ bền then Với tiết diện trục dùng mối nghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối nghép độ bền dập theo 9.1 độ bền cắt theo 9.2 trang 173 kết tính sau với D 30 40 55 52 75 70 43 48 67 70 91 94 6 7,5 7,5 Theo bảng với tải trọng tĩnh 130694 130694 477318 477318 1190769 1190769 63 50 81 65 85 80 18 15 20 16 19 18 tất mối nghép then đảm bảo độ bền đặp độ bền cắt SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 42 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Chương IV : THIẾT KẾ GỐI ĐỢ TRỤC CHỌN Ổ I Trục I: A B Đối với trục I có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi chặn dãy cỡ nhẹ Lực dọc trục Lực hướng tâm n=503,46(v/p) có lực dọc trục nên ta chọn trước cỡ ổ bi chặn dãy có kí hiệu 8207 trang 265 với C=31600N, SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 43 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH , Theo bảng 11.4 trang 216 Với X=0,28,Y=1,99 Tải trọng quy ước Thời gian làm việc tính triệu vịng triệu vịng Khả tải động tính tốn Vì nên ta chọn cở nhẹ bi chặn dãy hợp lý II trục: II A B Trục II có lực dọc trục nên ta chọn ổ loại nhẹ ổ bi bị chặn dãy Lực dọc trục SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 44 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Lực hướng tâm n=131,45(v/p) d=50mm có lực dọc trục nên ta chọn trước cỡ ổ bi chặn dãy có kí hiệu 8210 trang 265 với C=46000N, , chọn e=0,009 Theo bảng 11.4 trang 216 Với X=0,14,Y=2,30 Tải trọng quy ước Thời gian làm việc tính triệu vịng triệu vịng Khả tải động tính tốn Vì nên ta chọn cở nhẹ bi chặn dãy hợp lý Truïc III: SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 45 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Trục III có lực dọc trục nên ta chọn ổ loại nhẹ ổ bi bị chặn dãy Lực dọc trục Lực hướng tâm n=50,34(v/p) d=70mm có lực dọc trục nên ta chọn trước cỡ ổ bi chặn dãy có kí hiệu 8209 trang 265 với C=65800N, , chọn e=0,001 Theo bảng 11.4 trang 216 Với X=0,56,Y=1,81 Tải trọng quy ước Thời gian làm việc tính triệu vịng SVTH: VÕ HỒNG THỐNG Trang 46 Nguyên Lý Chi Tiết Máy GVHD: TRẦN QUANG THỊNH triệu vịng Khả tải động tính tốn Vì nên ta chọn cở nhẹ bi chặn dãy hợp lý CỐ ĐỊNH TRỤC VÀ BÔI TRƠN Ổ I Cố định trục theo phương dọc trục Để cố định trục theo phương dọc trục dùng nắp ổ điều chỉnh khe hở ổ điện kim loại nắp ổ thân hộp giảm tốc vít II Bôi trơn ổ lăn Bôi trơn ổ mỡ, dùng loại mỡ tương ứng với nhiệt độ làm việc từ 60 ÷ 1000C lượng mỡ chứa 2/3 chỗ rỗng phận ổ Để mỡ không chảy ngăn không cho dầu rơi vào phận ổ ta dùng vòng chắn dầu III Bộ phận che chắn Để che kín đầu trục ra, tránh xâm nhập bụi bặm tạp chất vào ổ ta dùng vòng phớt SVTH: VÕ HỒNG THỐNG Trang 47 Nguyên Lý Chi Tiết Máy IV GVHD: TRẦN QUANG THỊNH Chọn kiểu lắp ổ lăn Chọn kiểu lắp có độ dôi để vòng ổ trượt theo bề mặt trục hay lỗ vỏ làm việc có chịu tải SVTH: VÕ HOÀNG THỐNG Trang 48