Đồ án thiết kế chi tiết máy hộp giảm tốc côn trụ hai cấp

65 2K 2
Đồ án thiết kế chi tiết máy hộp giảm tốc côn trụ hai cấp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam LỜI NĨI ĐẦU Đồ án môn học “Thiết kế chi tiết máy” là đồ án môn học cơ sở thiết kế máy. Đồ án này là một phần quan trọng và cần thiết trong chương trình đào tạo của ngành cơ khí. Nó không những giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với công việc thiết kế máy và chi tiết máy mà còn giúp chúng ta củng cố kiến thức đã học, nâng cao khả năng thiết kế của người kó sư trong các lónh vực khác nhau. Hiện nay, do yêu cầu của nền kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kó sư cơ khí cần phải có kiến thức sâu rộng, phải biết vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thực tế thường gặp phải trong quá trình sản xuất. Ngoài ra đồ án môn học này còn tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kó thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô cụ thể. Ở đây là đồ án thiết kế “Hộp giảm tốc cơn trụ hai cấp ”. Thời gian làm việc 12000 h, làm việc 2 ca. Do lần đầu thực hiện đồ án môn học này nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong được sự đóng góp ý kiến chỉ bảo của q Thầy. Em xin chân thành cảm ơn thầy HÙYNH VĂN NAM cùng các Thầy trong Khoa Cơ Khí đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Sinh viên PHẠM VĂN LUẬT SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 1 1 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam ĐỀ TÀI MÔN HỌC Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ truyền ngoài.Thời gian làm việc L h =12000h, làm việc 2 ca, công suất P = 6,3 (kW) và vận tốc bộ phận công tác v = 121(vg/ph). Sơ đồ tải trọng và sơ đồ hệ thống như hình vẽ: SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 2 2 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam Phần 1 : Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền 1.1. Xác định công suất cần thiết , Số vòng quay sơ bộ của động cơ điện ,chọn quy cách động cơ. 1.1.1. Chọn kiểu loại động cơ . Hiện nay có hai loại động cơ điện là động cơ điện một chiều và động cơ xoay chiều. Để thuận tiện phù hợp với lưới điện hiện nay ta chọn động cơ điện xoay SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 3 3 ỏn chi tit mỏy GVHD : Hunh Vn Nam chiu .Trong cỏc loi ng c in xoay chiu ta chn loi ng c ba pha khụng ng b rụto lng súc (ngn mch) .Vi nhng u im :kt cu n gin ,giỏ thnh tng i h ,d bo qun ,lm vic tin cy ,cú th mc trc tip vo li in ba pha khụng cn bin i dũng in. 1.1.2. Xỏc nh cụng sut ca ng c. - Cụng sut cn thit trờn trc ng c in c xỏc nh theo cụng thc: P ct = (cụng thc 2.8 trang 19 - {1}) Trong ú:P ct L cụng sut cn thit trờn trc ng c (kW). P t L cụng sut tớnh toỏn trờn mỏy trc cụng tỏc (kW). L hiu sut truyn ng . - Hiu sut truyn ng theo cụng thc 2.9 trang 19 - {1}: = ol 3 . 12 . 34 . . kn Theo bng 2.3 trang 21 - {1} ta chn: ol = 0,995 : L hiu sut mt cp ln 12 = 0,95 : Hiu sut ca b truyn bỏnh rng cụn 34 = 0,96 : Hiu sut ca b truyn bỏnh rng tr = 0,95 : Hiu sut b truyn ai kn = 1 : Hiu sut ca khp ni Thay vo (1.1) ta c : = 0,995 3 . 0,95. 0,96. 0,95 .1 0,853 Do lm vic ti trng thay i theo cụng thc 3.10 trang 89 {4}: = = . Trong ú : = 6,3 (kw) = = = 0,639 Vy : = = 0,639 . 6,3 = 4,03 (kw) = = = 4,72 (kw) 1.1.3. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ. - S vũng quay s b ca ng c theo cụng thc 2.18 trang 21 {1}: n sb = n lv . u t Trong ú: n sb L s vũng quay ng b n lv L s vũng quay ca trc mỏy cụng tỏc õy l trc ca bng ti quay u t L t s truyn ca ton b h thng Mt khỏc: u t = u 12 . u 34 . u . SVTT : Phm Vn Lut Lp : 08CCK2 4 4 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam nên n sb = n lv . u 12 . u 34 . u đ . u kn Theo bảng 2.4 trang 21 – {1} ta chọn: u 12 = 2 Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn u 34 = 4 Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ u đ = 3 Tỉ số truyền của bộ truyền đai thang u kn = 1 Tỉ số truyền của khớp nối Thay vào (1.2) ta được : n sb = 121 .2.4.3 .1 = 2904 (v/p) 1.1.4. Chọn quy cách động cơ. Động cơ được chọn phải thỏa mãn điều kiện: P đc >P ct ; n đc ≈ n sb ( công thức 2.19 trang 22 – {1}) Theo bảng phụ lục P1.1 trang 234 - {1}, ta chọn được động cơ có: - Kiểu động cơ : K132M2 - Công suất động cơ : P = 5,5 (Kw) - Vận tốc quay: n = 2900 (v/p) Bảng 1.1 – Bảng đặc trưng cơ - điện của động cơ Kiểu động cơ Công suất (kw) Vận tốc quay,(v/p) η Khối lượng (kg) kW Mã lực 50Hz 60Hz K132M2 5,5 7,5 290 0 3480 0,93 85,0 7,0 2, 2 73 1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy ,điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn. a. Kiểm tra điều kiện mở máy. Khi mở máy mômen tải không được vượt quá mômen khởi động của động cơ (T < ) nếu không động cơ sẽ không chạy. Trong các catalog của động cơ đều cho tỉ số , đó cũng là một số liệu cần để tham khảo khi chọn nhãn hiệu động cơ, với điều kiện: Trong đó: – Mômen mở máy của thiết bị dẫn động. = 2,2 (theo bảng 1.1 ở trên) Theo lược đồ phân bố tải trọng tác động như đã cho trong đề bài: SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 5 5 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam Vậy động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy. b. Kiểm nghiệm động cơ theo các điều kiện làm việc. ; . 2 . T T . 5,5 = 18,11 (Nm) = 0,853 . 2 . 18,11 = 30,896 (Nm) Có kết quả: . =24,32 (Nm) SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 6 6 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam Theo số liệu động cơ đã chọn , ta có : 30,896 (Nm) So sánh kết quả: Vậy 30,896 (Nm) > = 24,32 (Nm) 1.2. Phân phối tỉ số truyền. * Xác định tỷ số truyền u t của hệ thống dẫn động u t = Trong đó: n dc Là số vòng quay của động cơ n lv Là số vòng quay của trục băng tải Thay số u t = 23,97 * Phân phối tỷ số truyền hệ dẫn động u t cho các bộ truyền u t = u ng .u h - Tỉ số truyền ngoài hộp: Theo bảng 2.4 trang 21 – {1} và dãy tiêu chuẩn trang 49 – {1} ta chọn: 2,8 Tỉ số truyền của bộ truyền đai Vậy : 2,8 ⇒ = = 8,56 - Tỉ số truyền trong hộp: . Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng côn. Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ. Theo công thức 3.17 trang 45 – {1} ta có: ⇒ = Chọn = 1,1 ; = 0,3 ; = 1,2 ; = ⇒ = = 12,87 ⇒ . = 12,87 . = 17,12 Theo hình 3.21 trang 45 – {1}, với = 8,56 tìm được = 2,7 ,do đó tỉ số truyền của cặp bánh răng trụ cấp chậm sẽ là : Kiểm tra lại: = . . = 2,7 .2,8 .3,17 = 23,965 Ta có :- u t = 23,965 – 23,97 = 0,5 < 5% Vậy ta có kết quả về tỉ số truyền của các bộ truyền trong hệ thống là: Bộ truyền đai : 2,8 Bộ truyền bánh răng côn : = 2,7 Bộ truyền bánh răng trụ : = 3,17 1.3. Xác định các thông số động học và lực của các trục. SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 7 7 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam 1.3.1. Tính tốc độ quay trên các trục. - Trục động cơ : 2900 (v/p) - Trục I : = = = 1035,7 (v/p) - Trục II : = = = 383,6 (v/p) - Trục III : = = = 121 (v/p) 1.3.2. Tính công suất trên các trục. Gọi công suất các trục I , II , III lần lượt là có kết quả: - Công suất danh nghĩa trên trục III : = = = 6,33 (kW) - Công suất danh nghĩa trên trục II : = = = 6,63 (kW) - Công suất danh nghĩa trên trục III : = = = 7,01 (kW) - Công suất danh nghĩa trên trục động cơ : = = = 7,42 (kW) 1.3.3. Tính mômen xoắn trên các trục: - Trục động cơ: = 9,55 . = 9,55 . = 24434,83 (Nmm) - Trục I : = 9,55 . = 9,55 . = 64637,9 (Nmm) - Trục II : = 9,55 . = 9,55 . = 165058,7 (Nmm) - Trục III : = 9,55 . = 9,55 . = 499599,2 (Nmm) Kết quả tính toán được ghi thành bảng như sau : Bảng 1-2 : Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động . SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 8 8 Động cơ I II III Công suất : P (kW) 7,42 7,01 6,63 6,33 Tỉ số truyền U 2,8 2,7 3,17 Số vòng quay (n) 2900 1035,7 383,6 121 Moment xoắn (T) 24434,83 64637,9 165058,7 499599,2 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam Phần 2 : Tính toán thiết kế các bộ truyền 2.1. Thiết kế bộ truyền đai. 2.1.1. Chọn loại đai và tiết diện đai. Ở đây ta chọn loại đai vải cao su vì đai vải cao su gồm nhiều lớp vải và cao su có độ bền mòn cao, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm và thường được sử dụng rộng rãi. Dựa vào đặc điểm công suất của cơ cấu , = 7,42(kW). Tra bảng 5.13 trang 93 – {3} ta chọn loại đai có hình thang thường A: Các thông số của đai thường loại A bảng 4.13 trang 59 – {1} : b t = 11 (mm) ; b = 13 (mm) ; h = 8 (mm) ; y o = 2,8 (mm) Diện tích tiết diện : 81 () Đường kính bánh đai nhỏ : = 100 200 (mm) Chiều dài giới hạn : l = 560 4000 (mm) b b y 40° h t o 2.1.2. Xác định các kích thước và thông số bộ truyền. a. Đường kính đai nhỏ. Chọn đường kính bánh đai nhỏ : d 1 = 1,2 . = 1,2 . 100 = 120 (mm) theo tiêu chuẩn ta chọn d 1 = 125 (mm) ( bảng 5.15 trang 93 – {3} ) Vận tốc đai : v = ( công thức 5.18 trang 93 – {2}) SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 9 Hình 1. Đai hình thang thường 9 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam = = 18,97 (m/s) Vận tốc đai nhỏ hơn vận tốc đai cho phép = 25 30 (m/s) b. Đường kính đai lớn. Đường kính bánh đai lớn : d 2 = d 1 . . (1-ε) = 125 .2,8 .(1 - 0,01)= 346,5 (mm) Trong đó : - tỉ số truyền ε = 0,01 ÷ 0,02 - hệ số trượt Chọn đường kính d 2 theo tiêu chuẩn, d 2 =360 (mm ) ( bảng 5.15 trang 93 – {3}) Tỉ số truyền thực tế : = ( công thức 4.10 trang 132 – {4}) = = 2,9 Sai số của tØ sè truyÒn : u = = .100% = 3,57% <5% Vậy thỏa mãn điều kiện .Ta cã thÓ gi÷ nguyªn c¸c th«ng sè ®· chän. c. Khoảng cách trục A và chiều dài đai L. - Chọn sơ bộ khoảng cách trục là : =1,5. = 1,5. 360 = 540 (mm) - Chiều dài sơ bộ của đai: = 2. + + (công thức 4.4 trang 13 - {4}) = 2. + + = 1867,02 (mm) Theo bảng 4.13 trang 59 – {1} ,ta chọn : l = 2000 (mm) Số vòng chạy của đai : i = = = 9,49 Vậy i =9,49 < = 10 ,thỏa mãn điều kiện. SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 10 10 [...]... : - Thộp C45 tụi ci thin - t ti rn HB = (241285) - Gii hn bn = 850 MPa - Gii hn chy = 580 MPa Chn rn bỏnh nh = 250 SVTT : Phm Vn Lut Lp : 08CCK2 14 14 ỏn chi tit mỏy GVHD : Hunh Vn Nam * Bỏnh ln (bỏnh 2) : - Thộp C45 tụi ci thin - t ti rn HB = (192240) - Gii hn bn = 750 MPa - Gii hn chy = 450 MPa Chn rn bỏnh nh = 240 2.2.2 Xỏc nh ng sut cho phộp ng sut tip xỳc cho phộp v ng sut un cho phộp c... : - Thộp C45 tụi ci thin - t ti rn HB = (241285) - Gii hn bn = 850 MPa - Gii hn chy = 580 MPa Chn rn bỏnh nh = 250 * Bỏnh ln (bỏnh 4) : - Thộp C45 tụi ci thin - t ti rn HB = (192240) - Gii hn bn = 750 MPa SVTT : Phm Vn Lut Lp : 08CCK2 23 23 ỏn chi tit mỏy GVHD : Hunh Vn Nam - Gii hn chy = 450 MPa Chn rn bỏnh nh = 230 2.3.2 Xỏc nh ng sut cho phộp ng sut tip xỳc cho phộp v ng sut un cho phộp c... cụn Chiu di cụn ngoi : = 118,65 (mm) - Mụum vũng ngoi : = 2,5 (mm) - Chiu rng vnh rng : b = 35 (mm) - T s truyn : = 2,7 - Gúc nghiờng rng : =0 - S rng ca bỏnh rng : = 33 (rng) SVTT : Phm Vn Lut Lp : 08CCK2 22 22 ỏn chi tit mỏy GVHD : Hunh Vn Nam = 89 (rng) H s dch chnh : = =0 * Theo bng 6.19 trang 111 {1} ta tớnh c : - ng kớnh chia ngoi : = = 2,5 33 = 82,5 (mm) = = 2,5 89 = 222,5 (mm) Gúc cụn chia... - ng sut xon cho phộp vi vt liu thộp C45 cú: = (1530)MPa Trc I : = = = 27,83 (mm) Ly = 30 (mm) Trc II : = = = 34,6 (mm) Ly = 35 (mm) = = 43,7 (mm) Ly = 45 (mm) Trc III : = * T ng kớnh trc s b va tớnh c Theo bng 10.2 trang 189 {1} ta xỏc nh c chiu rng gn ỳng ca ln : = 30 (mm) = 19 (mm) = 35 (mm) = 21 (mm) = 45 (mm) = 25 (mm) * Xỏc nh chiu di may bỏnh ai, bỏnh rng v khp ni - Chiu di may bỏnh ai... (5467,5) Ly = 60 (mm) - Chiu di may ca khp ni : = (1,42,5) = (1,42,5) 45 = (63112,5) Ly = 70 (mm) * Tr s cỏc khong cỏch : - Khong cỏch t mt mỳt ca chi tit quay n thnh trong ca hp hoc khong cỏch gia cỏc chi tit quay: = 815 Ly : = 15 (mm) - Khong cỏch t mt mỳt n thnh trong ca hp hoc khong : = 515 Ly: = 15 (mm) - Khong cỏch t mt mỳt ca chi tit quay n thnh lp : = 1020 Ly : = 15 (mm) - Chiu cao lp v bulụng... cho phộp v ng sut un cho phộp ng vi chu k c s, tr s ca chỳng theo bng 6.2 trang 94 {1} ;vi thộp C45 tụi ci thin t rn HB = (180350) = 2HB + 70 ; = 1,1 =1,8HB ; = 1,75 , H s an ton khi tớnh v tip xỳc v un = 2 + 70 = 2.250 + 70 = 570 (MPa) = 2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 (MPa) =1,8 = 1,8 250 = 450 (MPa) =1,8 = 1,8 230 = 414 (MPa) - H s xột n nh hng t ti , = 1 khi t ti mt phớa (b truyn quay mt chiu)... 08CCK2 25 25 ỏn chi tit mỏy GVHD : Hunh Vn Nam = = 481,818 (MPa) = = 257,14 (MPa) = = 236,57 (MPa) Vi b truyn bỏnh rng tr rng nghiờng, ng sut tip xỳc cho phộp l tr trung bỡnh ca v nhng khụng vt quỏ 1,25 theo cụng thc 6.12 trang 95 {1} ta cú : = = = 499,9995 (MPa) Kim tra s b ng sut : 1,25 = 1,25 484,818 = 602,273 > Vy ng sut tip xỳc m bo iu kin * ng sut tip xỳc cho phộp v ng sut un cho phộp khi quỏ... cho phộp Theo cụng thc 6.48 trang 110 {1} : = ng thi phũng bin dng d hoc phỏ hng tnh mt ln chõn rng ng sut un cc i ti mt ln chõn rng khụng c vt quỏ mt giỏ tr cho phộp Theo cụng thc 6.49 trang 110 {1} : = Vi = 497,29 (MPa) - ng sut tip xỳc = 116,85 (MPa) ; = 110,7 (MPa) - ng sut un = 1624 ( MPa) ; = 1260 ( MPa) - ng sut tip xỳc cc i cho phộp = 464 ( MPa) ; = 360 ( MPa) - ng sut un cc i cho phộp... Vn Lut Lp : 08CCK2 13 13 ỏn chi tit mỏy GVHD : Hunh Vn Nam = 2103,12 (gi) Vi tui th ca dõy ai nh vy Trong ton b thi gian lm vic ca h thng s ln phi thay ai l : = = 6 (ln) Bng thụng s ca b truyn ai thang : Thông số Trị số Đờng kính tang nhỏ: d1 (mm) 125 Đờng kính tang lớn: d2 (mm) 360 Khoảng cách trục: A (mm) 540 Chi u dài đai: L (mm) 2000 Góc ôm đai: 155,190 Số đai: z 3 Chi u rộng đai: B (mm) 50 Lực... 500 (MPa) * ng sut tip xỳc cho phộp v ng sut un cho phộp khi quỏ ti, c xỏc nh theo cụng thc 6.13 v 6.14 trang 95 {1} : = 2,8 = 0,8 = 2,8 580 = 1624 ( MPa) = 2,8 450 = 1260 ( MPa) = 0,8 580 = 464 ( MPa) = 0,8 450 = 360 ( MPa) 2.2.3.Tớnh b truyn bỏnh rng cụn Vi t s truyn = 2,7 nờn chn bỏnh rng cụn rng thng thun li cho vic ch to sau ny 1 Xỏc nh chiu di cụn ngoi Chiu di cụn ngoi ca bỏnh rng cụn . Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam LỜI NĨI ĐẦU Đồ án môn học Thiết kế chi tiết máy là đồ án môn học cơ sở thiết kế máy. Đồ án này là một phần quan trọng và cần thiết trong. qui mô cụ thể. Ở đây là đồ án thiết kế Hộp giảm tốc cơn trụ hai cấp ”. Thời gian làm việc 12000 h, làm việc 2 ca. Do lần đầu thực hiện đồ án môn học này nên không tránh khỏi những thiếu sót em hoàn thành đồ án này. Sinh viên PHẠM VĂN LUẬT SVTT : Phạm Văn Luật Lớp : 08CĐCK2 1 1 Đồ án chi tiết máy GVHD : Huỳnh Văn Nam ĐỀ TÀI MÔN HỌC Tính toán thiết kế hộp giảm tốc và bộ truyền

Ngày đăng: 09/10/2014, 17:26

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Phần 1 : Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền

    • 2.1.2. Xác định các kích thước và thông số bộ truyền.

    • a. Đường kính đai nhỏ.

    • Chọn sơ bộ khoảng cách trục là :

    • =1,5. = 1,5. 360 = 540 (mm)

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan