MỤC LỤC 1|Page LỜI NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí yêu cầu thiếu kỹ sư ngành khí, nhằm cung cấp kiến thức sở máy kết cấu máy Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính toán thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc , thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung bệ máy , chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ, cung cấp nhiều số liệu phương pháp tính, dung sai lắp ghép số liệu tra cứu khác Do thiết kế đồ án chi tiết máy phải tham khảo giáo trình Chi tiết máy, Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, Dung sai lắp ghép, Nguyên lý máy bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế nghề nghiệp sau Nhiệm vụ em thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục truyền xích Hệ dẫn động động điện thông qua khớp nối, hộp giảm tốc truyền xích để truyền động đến thùng trộn 2|Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trần Khôi Nguyên MSSV: G0901762 Ngành đào tạo: Ô tô – Máy Động Lực Giáo viên hướng dẫn: Dương Đăng Danh Ký tên: Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ: Đề số 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số 15 Hệ thống dẫn động băng tải gồm: 3|Page Động điện pha không đồng bộ; 2- Nối trục hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp khai triển; 4- Bộ truyền xích ống lăn; 5Băng tải Số liệu thiết kế: 1- Lực vòng băng tải F = 9000 (N) Vận tốc băng tải 0,8 v(m/s) Đường kính tang dẫn 500 D(mm) Thời gian phục vụ L(năm) Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: t1 = 45 s; t2 = 44 s; T1 = T; T2 = 0,7T Yêu cầu: 01 thuyết minh 01 vẽ lắp A0 01 vẽ chi tiết Nội dung thuyết minh: a b c d e Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính toán thiết kế chi tiết máy: Tính toán truyền hở (đai, xích bánh răng) Tính truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít ) Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực Tính toán thiết kế trục then Chọn ổ lăn nối trục 4|Page f Chọn thân máy, bulông chi tiết phụ khác Chọn dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỸ SỐ TRUYỀN I – Chọn động cơ: – Xác định hiệu suất hệ thống = 0,99 : Hiệu suất truyền nối trục đàn hồi = 0,90 : Hiệu suất truyền xích ống lăn = 0,98 : Hiệu suất truyền bánh rang = 0,99 : Hiệu suất truyền ổ lăn ( có cặp ổ lăn ) Ta có : = 0,99 0,90 0,83 – Tính công suất đẵng trị ( công suất tính toán) • Công suất tính toán 5|Page = = = 6,22 • • Công suất cần thiết trục động = 7,49 ( kw) Xách định số vòng quay sơ cũa động • Số vòng quay cũa trục công tác 30,56 ( v/p) • Tỹ số truyền Trong đó: uh = tỉ số truyền hộp giảm tốc ux = tỉ số truyền truyền xích ống lăn • Số vòng quay sơ động nsb = nlv nch = 30,56 24 = 733,44 (v/p) – Chọn động điện Động điện chọn phải có công suất Pdc số vòng quay đồng thoả mãn điều kiện: + Pdc ≥ Pct + nđb ≈ nsb • Dựa vào bảng P1.3 trang 236 sách “ Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập Một” Trịnh Chất Lê Văn Uyển ta chọn động “ 4A160M8Y3 ” có công suất 11 KW số vòng quay trục 730 ( Vòng/Phút ) II – Phân bố tỷ số truyền • Chọn tỷ số truyền cũa hệ thống dẩn động • • • Ta chọn uh = ( tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng cấp ) Tỹ số truyền truyền xích 6|Page III – Tính toán thiết kế chi tiết máy – Tính công suất trục (kw) (kw) (kw) – Tính toán số vòng quay trục Ta chọn , , từ bảng 3.1 sách “ Tính toán thiết kế hệ thống dẩn động khí tập một” “ Trịnh Chất Lê Văn Uyển” – Tính toán moment xoắn trục 112376, 03 (Nmm) 374871,59 (Nmm) 844245,08 (Nmm) 2256645,89 (Nmm) 143904,10 (Nmm) 7|Page Công suất kW Động Trục 8,76 8,59 Tỉ số truyền Số vòng quay n Trục Trục 8,33 8,08 3,3 2,42 221,21 730 Trục 7,2 91,4 730 30,47 (vòng/phút) Moment xoắn T 143904,10 112376, 03 374871,5 844245,0 2256645,89 (Nmm) PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY I – Thông số kỹ thuât để thiết kế truyền xích • • • Công suất truyền : P = 8,08 (kw) Tỷ số tryền bánh xích :3 Quay chiều, tải va đập nhẹ, làm việc hai ca, truyền bôi trơn định kì gián đoạn ( 1năm làm việc 300 ngày, ca làm việc 8h) II – Trình tự thiết kế xích gồm bước sau: Xích chọn xích ống lăn • - Chọn số rang đĩa xích dẩn theo công thức: Chọn số rang đĩa xích lớn theo công thức 8|Page •  Chọn = 92 < - Xác định hệ số điều kiện sử dụng xích theo công thức (5.22): K = = 1.1.1.1.1.1,25 = 1,25 : Hệ số ảnh hưởng cách bố trí truyền ( bố trí nằm ngang) : Hệ số xét đế ảnh hưởng khoảng cách trục ( chọn a = 40 Hệ số xét đến ảnh hưỡng khả điều chỉnh lực căng xích ( điều chỉnh lực căng xích) 1: Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn ( bôi trơn định kỳ) Hệ số tải trọng động, tải có va đập nhẹ Hệ số xét đến chế độ làm việc ( làm việc ca) – Tính toán công suất Tra bảng (5.5) trang 81, ta có: • • •  Hệ số Hệ số Hệ số ( chọn dãy xích) Ta chọn bước xích = 38,1 (mm) - Số vòng quay tới hạn ( bảng 5.2) Tương ứng với bước xích = 38,1 (mm) Số vòng quay toi hạn => thoả điều kiện : < - Kiểm tra lại số bước xích: Với: = 29 (MPa), tra bảng 5.3 trang 181   = 32,95 Bước xích chon = 38,1 (mm) thoả điều kiện 9|Page – Xác định vận tốc trung bình v (m/s) xích lực vòng có ích = 1,33 (m/s) = 6075 (N) – Chọn khoảng cách trục a: Chọn khoảng cách trục sơ a = (30 50) = 40 38,1 = 1524 (mm) Số mắt xích X tính theo công thức (5.8) Chọn số mắt xích : X = 128 Chiều dài xích L = X = 38,1 128 = 4876,8 Tính xác khoảng cách trục a theo công thức ( 5.9) = = 1536,79 (mm) Ta chọn khoảng cách trục a = 1533 (mm) ( khoảng cách giảm ( 0,002 – Số lần va đập xích giây: Theo bảng 5.6 với bước xích = 38,1 (mm), chọn Kiểm tra xích theo hệ số an toàn theo công thức 5.28 10 | P a g e = = 2831,8 (N) = = 518,2 (N) Tính toán dựa vào FrA Ta chọn ổ bi đỡ chặn cỡ nặng hẹp ký hiệu 66407 có D = 100mm , b = 25 mm , r1 = 1,2 mm , r = 2,5 mm , C = 45,4 kN, C0 = 33,7 kN (dựa vào phụ lục P2.12 trang 264 [I]) a – Kiểm nghiệm khả tải động ổ: Lực dọc trục lực hướng sinh : Si= eFri = > chọn e = 0,54 Lực dọc trục tác dụng vào ổ thứ i 0,54 2831,8 = 1529,172 (N) 0,54 518,23 = 279,8(N) Dựa vào bảng 11.5 trang 218 + 797 = 1076,8 (N) - 797 = 732,172 (N) Ta chọn ổ theo ổ bên trái tải trọng tác dụng lớn Ổ bi có vòng quay nên V=1 ( trang 214 [I]) Ta có : = 0,38 < e 48 | P a g e Tra bảng 11.4 trang 215 [I], ta X = ; Y = Ta tính tải trọng tác dụng lên ổ: 1.1 2831,8.1.1 = 2831,8 (N) Với kt – hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ , kt=1 kd – hệ số kể đến đặc tính tải trọng , trị số k t cho bảng 11.3 trang 215 [I] ta chọn kd=1 Tải trọng tương đương tác dụng :(công thức 11.12 trang 219 [I] ) = 2484,3 Theo khả tải động ổ, từ công thức 11.17 trang220 [I] , ta có : L = 60.n.10-6.Lh = 60.730.10-6.43200 = 1892,16 (triệu vòng quay)   = 30729,66 < C = 45400 (N) Như ổ đả chọn đảm bảo khả tải động b – Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Điều kiện : Qt ≤ C0 ( theo 11.18 trang 221 [I]) Với C0 - khả tải tĩnh, Từ bảng 11.6 trang 221 [I] ta có hệ số : X0 = 0,5 ; Y0 = 0,47 Qt giá trị lớn hai giá trị sau : 49 | P a g e Qt = FrA = (N) Chọn Qt = (N) Do Qt < C0 =33700 N → khả tải tĩnh thỏa II – Trục Lực dọc trục : Lực tác dụng lên ổ: = = 5911 = = 3360 Do FE lớn nên ta tính tốn dựa theo ổ E Ta thấy lực dọc trục nhỏ so với lực hướng tâm tải trọng lớn yêu cầu nâng cao độ cứng ⇒ chọn ổ bi đỡ chặn Ổ bi đỡ chặn cỡ nặng hẹp ký hiệu 66408có : D = 110mm , r1 = 1,2 mm b = 27mm , , C = 52,7 kN, r = 2,5mm , C0 = 38,8 kN, (dựa vào phụ lục P2.12 trang 263 [I]) a – Kiểm nghiệm khả tải động ổ: Lực dọc trục lực hướng sinh : Si= eFri = > chọn e = 0,3 50 | P a g e Lực dọc trục tác dụng vào ổ thứ i 0,3 5911 = 1773,3 (N) 0,3 3360 = 1008 (N) Dựa vào bảng 11.5 trang 218 - 797 = 211 (N) 797 = 2570,3 (N) Ta chọn ổ theo ổ bên trái tải trọng tác dụng lớn Ổ bi có vòng quay nên V=1 ( trang 214 [I]) Ta có : = 0,237 < e Tra bảng 11.4 trang 215 [I], ta X = ; Y = Ta tính tải trọng tác dụng lên ổ: 1.1 3360.1.1 = 3360 (N) Với kt – hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ , kt=1 kd – hệ số kể đến đặc tính tải trọng , trị số k t cho bảng 11.3 trang 215 [I] ta chọn kd=1 Ta thấy rõ ràng ổ H chịu lực lớn ta tính ổ theo QH = 3360 N Tải trọng tương đương tác dụng :(công thức 11.12 trang 219 [I] ) = 2947 (N) Theo khả tải động ổ, từ công thức 11.17 trang220 [I] , ta có : 51 | P a g e L = 60.n.10-6.Lh = 60.221.10-6.43200 = 572,832 (triệu vòng quay)   = 24480,7< C = 25600 (N) Như ổ đả chọn đảm bảo khả tải động b – Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Điều kiện : Qt ≤ C0 ( theo 11.18 trang 221 [I]) Với C0 - khả tải tĩnh, Từ bảng 11.6 trang 221 [I] ta có hệ số : X0 = 0,5 ; Y0 = 0,47 Qt giá trị lớn hai giá trị sau : Qt = FrH = 3360(N) Chọn Qt = 3360 (N) Do Qt FM nên ta chọn tính theo FJ Ta tính tải trọng tác dụng lên ổ: 1.1 .1.1 = (N) Với kt – hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ , kt=1 kd – hệ số kể đến đặc tính tải trọng , trị số k t cho bảng 11.3 trang 215 [I] ta chọn kd=1 Tải trọng tương đương tác dụng :(công thức 11.12 trang 219 [I] ) = 10817,69 (N) Theo khả tải động ổ, từ công thức 11.17 trang220 [I] , ta có : 53 | P a g e L = 60.n.10-6.Lh = 60.91.10-6.43200 = 235,872 (triệu vòng quay)   = 66838,5 < C = 78700 (N) Như ổ đả chọn đảm bảo khả tải động b – Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Điều kiện : Qt ≤ C0 ( theo 11.18 trang 221 [I]) Với C0 - khả tải tĩnh, Từ bảng 11.6 trang 221 [I] ta có hệ số : X0 = 0,6 ; Y0 = 0,5 Qt giá trị lớn hai giá trị sau : Qt = FrJ = (N) Chọn Qt = (N) Do Qt 3 m/s Dầu có độ nhớt 57centipois.Tra bảng ta chọn dầu bôi trơn AK.Dầu AK dùng để bôi trơn loại hộp giảm tốc Vòng ổ lăn lắp lên trục theo hệ lỗ, vòng lắp lên vỏ theo hệ trục Mối lắp theo kiểu H7/k6 mối lắp trung gian dùng để cố định chi tiết ghép với chi tiết thiết phải cố định thêm then, bulông, vít, chốt, vòng hãm … Chi tiết Mối lắp (1) (2) es ( m) µ µ ei ( m) ES µ µ m) EI ( m) (4) (5) (6) +2 +21 (3) Bánh – trục I H7/k6 +15 60 | P a g e Bánh – trục II H7/k6 +18 +2 +25 Bánh – trục III H7/k6 +21 +2 +30 (1) (2) (3) Ổ bi đỡ chặn I – trục I k6 +15 Ổ bi đỡ chặn I – vỏ hộp H7 Ổ bi đỡ chặn II – trục II k6 Ổ bi đỡ chặn II – vỏ hộp H7 Ổ bi đỡ chặn III– trục III k6 Ổ bi đỡ chặn III – vỏ hộp H7 Đĩa xích – trục III H7/k6 +18 Nối trục đàn hồi – trục I H7/k6 Then – trục I (4) (5) (6) +2 +35 +35 +40 +2 +25 +15 +2 +21 N9/h9 -52 -52 Then – trục II N9/h9 -62 -62 Then – trục III N9/h9 -74 -74 Then – bánh D10/h9 -52 +149 +65 Chốt định vị – vỏ hộp H7/r6 +28 +19 +15 Nắp ổ – vỏ hộp H11/d11 -120 -340 +220 Vòng chắn dầu – trục I H7/js6 +6 -6 +21 Vòng chắn dầu – trục II H7/js6 +8 -8 +25 Vòng chắn dầu – trục III H7/js6 +9 -9 +30 Vòng chặn – gối đỡ H7/h6 -25 +40 Ống lót – ổ bi đỡ chặn H7 +35 Ống lót – gối đỡ H7/h6 -22 +35 Nắp bích – thân hộp H11/d11 -120 -340 +220 +18 +21 +2 +2 61 | P a g e 62 | P a g e [...]... bằng thép : =275 ()  Hệ số ảnh hưởng cũa tổng chiều dài tiếp xúc theo công thức 6.88 = = [ 1,88 – 3,2()].cos = [ 1,88 – 3,2( = 1,79 = 0,858 Từ bảng 6.14 trang 107, ta chọn trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thơi ăn khớp KHα = 1,13  KFα = 1,37 KHV : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp Theo bảng 6.15, 6.16 trang 107 = 0,006 : hệ số kể đến ảnh hưởng... bằng thép : =275 ()  Hệ số ảnh hưởng cũa tổng chiều dài tiếp xúc theo công thức 6.88 = = [ 1,88 – 3,2()].cos = [ 1,88 – 3,2( = 1,76 = 075 Từ bảng 6.14 trang 107, ta chọn trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thơi ăn khớp KHα = 1,16 KFα = 1,4  KHV : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp Theo bảng 6.15, 6.16 trang 107 = 0,002 : hệ số kể đến ảnh hưởng... Yε Yβ d w3 bw3 m2 Hệ số dạng răng YF: Số răng tương đương => 36 răng => 120 răng Từ bảng 6.18 trang 109 [1] ta có: 25 | P a g e Đối với bánh dẫn: YF1 = 3,65 Đối với bánh bị dẫn: YF2 = 3,6 Từ bảng 6.7 trang 98 [1] (sơ đồ 5):  KFβ = 1,17 Từ bảmg 6.14 trang 107 [1] ta có KFα = 1,37 Từ bảng 6.15, 6.16 trang 107 [1] ta có: δF = 0,006 go = 73 - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : - hệ số kể đến độ nghiêng... của răng : Với    Ta thấy < [ Và  Vậy bánh răng thoả điều kiện về độ bền uốn 10.– Kiểm nghiệm răng về quá tải Ứng suất tiếp xúc với bề mặt răng làm việc: 26 | P a g e Dựa vào bảng P1.3 trang 236 sách “ Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập Một” của Trịnh Chất và Lê Văn Uyển ta chọn động cơ “ 4A160M8Y3 ” có công suất là 11 KW và số vòng quay của trục chính là 730 ( Vòng/Phút ) Ta có: = 2,2 •... hưởng của sai số ăn khớp = 73 : hệ số kể đến ảnh hưởng sai lệch bước răng   = 3,45 = 1,056  24 | P a g e Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng [] = Hệ số ảnh hưởng cũa độ nhám bề mặt: = 0,95 Hệ số ảnh hưởng tới vận tốc vòng do HB 350 thì: = 0,85 = 0,85 = 0,95 Hệ số xét đến ảnh hưởng cũa điều kiện bôi trơn, thong thường ta chọn =1 Hệ số an toàn = 1,1 ( tra bảng 6.13) Hệ số ảnh hưởng cũa kích thước răng:... đương Z3 = 49 cos 3 β Z4 Zv 4 = = 119 cos3 β Zv3 = Từ bảng 6.18 trang 109 [1] ta có: Đối với bánh dẫn: YF3 = 3,65 Đối với bánh bị dẫn: YF4 = 3,6 Từ bảng 6.7 trang 98 [1] (sơ đồ 5):  KFβ = 1,08 Từ bảmg 6.14 trang 107 [1] ta có KFα = 1,37 19 | P a g e Từ bảng 6.15, 6.16 trang 107 [1] ta có: δF = 0,016 go = 73 - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : - hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Với   Ta thấy