ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Trường CĐKT LÝ TỰ TRỌNG Khoa ĐỘNG LỰC KHOA ĐỘNG LỰC THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ ( Đề số : 02 – Phương án : ) A ĐẦU ĐỀ: Sơ đồ động: Gồm : 1) Động điện 2) Nối trục 3) Hộp giảm tốc 4) Xích tải 5) Tang Các thong số ban đầu • Lực vòng xích tải F(N): 3700 • Vận tốc xích tải v (m/s): 1,0 • Số bánh xích tải Z (răng): 11 • Bước xích tải pc (mm): 100 • Số năm làm việc a (năm): Ghi chú: 01 năm làm việc 300 ngày, 01 ngày 02 ca, 01 ca 06 Sai số cho phép tỉ số truyền u ≤ 3% SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY-THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ A Các thong số - Lực vòng xích tải: F = 3700 (N) Vận tốc xích tải : V = 1,0 (m/s) Chọn động Gọi F: Cơng suất xích tải η: Hiệu suất chung Pct : công suất làm việc (công suất cần thiết trục động cơ) Ta có Pct = = = 7,4 (kw) Hiệu suất chung hệ số truyền động η = ηđ ηbr2 ηol4 ηx = 0,841 Theo bảng (2-3) ηđ = 0,95 => Hiệu suất truyền đai ηbr = 0,96 => Hiệu suất bánh ηol = 0,99 => Hiệu suất cặp ổ lăn ηx = => Hiệu suất khớp nối với tải xích Cơng suất cần thiết động cơ: Pct = = (kw) - Theo ngun lý làm việc cơng suất động phải lớn công suất làm việc (ứng với hiệu suất động cơ) da ta phải chọn động có cơng suất lớn cơng suất làm việc - Vậy ta chọn động ký hiệu K160M4 công suất động P đc = 11 số voàng quay động 1740 vòng/phút, hiệu suất 87,5% Phân phối tỉ số truyền Ut= = = 31,9 SVTH : NGUYỄN XN TỒN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Phân tỷ số truyền hệ dẫn động: Ut = Uđ Uh => Uh= = = 10,6 Pđc = 11 (kw) P3 = = =7,5(kw) P2 = = =7,9(kw) P1 = = =8,4(kw) nđc = 1740(vòng/phút) n1 = = =580(vòng/phút) n2 = = =151(vòng/phút) n3 = = =58(vòng/phút) Momen xoắn: Tđc = = 60373(Nmm) T1= =140533(Nmm) T2 = = 506389(Nmm) T3 = = 1243161(Nmm) Trục Thông số P (kw) u n ( vòng/ phút ) T ( N.mm) Động I II III 11 8,4 7,9 7,5 1740 60373 580 140533 151 506389 B Thiết kế truyền đai SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN 3,83 2,61 58 1243161 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Chọn loại đai Theo hình 4.2 chọn tiết diện đai loại A - Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 5,2 = 204(mm) chọn d1= 224(mm) - Vận tốc đai V= = = 20,4(m/s) - Đường kính đai lớn d2 = =686(mm) Theo bảng 4.21 chọn đường kính tiêu chuẩn d2= 710mm Như tỉ số truyền thực tế: ut = =3,2 Δu = =6,6% Chọn sơ khoản cách trục a theo công thức 4.14 a = d2 =710mm Chiều dài đai l theo khoản cách trục a chọn theo công thức 4.4 l = 2a + + = 2970,3mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l=2800mm kiểm nghiệm số vòng chạy đai giây theo 4.15 i= = =7,2/s α1 = 1360 > αmin =1200 Xác định số đai z: Theo công thức 4.16 Z= = 2,1 Vậy z = đai Theo bảng 4.7 SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC kđ = 1,2 với l/lo =1,25 Theo bảng 4.25 =>C1 =1,03 Với α1 = 1360 => Cα = 0,87 theo bảng 4.15 Theo bảng 4.17 với u =3 , Cu =1,14 Theo bảng 4.19 : [P0] = 6,46 P1/[P0] = 1,7 Cz =0,95 Định kích thước chủ yếu cảu bánh đai - Chiều rộng bánh đai theo 4.17 bảng 4.21 A = h0 =4,2 t = 19 e = 12,5 d = 560 B = (z-1)t + 2e = (2-1).19 + 2.12,5 =44mm Đường kính ngồi bánh đai da = d + 2h0 =560 +2.4,2 = 568,4 (mm) Tính lực căng bang đầu F0 lực tác dụng lên trục Fr: - Theo 4.19 F = + Fv Trong : Fv = qm.v2 = 0,178.20,42 = 74,07 (N) qm = 0,178kg/m bảng 4.22 Do đó: F0 = = 290,1 N Theo 4.21 lực tác dụng lên trục: Fr = 2.F.z.sin( = 2.290,1.2,1.sin = 1129,7 N SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC II Truyền động bánh Chọn vật liệu: Do khơng có u cầu đặc biệt theo quan điểm thống hóa thiết kế chọn vật liệu hai cấp bánh sau: Cụ thể , theo bảng 6.1 Bánh nhỏ thép 45 cải thiện đạt độ rắn : HB 241….285 có Ϭ b2 = 750 MPa, Ϭch1=450 MPa Phân tỉ số truyền uh= 10 theo cấp Theo yêu cầu bôi trơn, sử dụng h3.19, với λc2 = 1,6 , ta u1 = 3,83 , u2 = 2,61 Xác định ứng suất cho phép 3.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép - Theo bảng 6.2 với thép cải thiện đạt độ rắn HB 180…350 Ϭ0Hlim = 2HB +70 Sh = 1,1 Ϭ0Flim = 1,8 HB ; SF = 1,75 Chọn độ rắn bánh nhỏ: HB1 = 245 Chọn độ rắn bánh lớn: HB2 = 230 Ϭ0Hlim1 = 2.245 + 70 = 560 MPa Ϭ0Flim1 = 1,8.245 = 441MPa Ϭ0Flim2 = 2.230 + 70 = 530MPa Ϭ0Flim2 = 1,8.230 = 414 MPa - Theo 6.5: NHO = 30.HHB2,4 NHO1 = 30 2452,4 = 1,6.107 NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107 - Theo 6.7: NHE1 = 60.c.n1[(t1 + (.t2] = 534,69.106 NHE2 = 139,2.106 Vì NHE1 > NHO1 nên KH1 = Vì NHE2 > NHO2 nên KHL2 =1 Như theo 6.1a sơ xác định : [ϬH] = [ϬH1] = = 509 MPa [ϬH2] = = 481,8 MPa =>[ϬH] = 495,4 MPa < 1,2,5 [ 3.2 Ứng suất uốn cho phép - Theo 6.7 NFE1 = 487,7.106 NFE2 126,9.106 SVTH : NGUYỄN XN TỒN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Vì : NFE2 = 126,9.106 > NFO = 4.106 nên KFL2 =1 Vì : NFE1 = 487,7.106 > NFO = 4.106 nên KFL2 =1 Do theo 6.2a với truyền quay chiều KFC = ta được: [Ϭ] = = 252MPa [Ϭ] = = 236,5MPa 3.3 Ứng suất tải cho phép: Theo 6.10 6.11 [ϬH]max = 2,8.Ϭch2 = 2,8.450 = 1260MPa [ϬF1]max = 0,8.Ϭch2 = 0,8.450 = 360 MPa Thiết kế truyền bánh trụ, nghiêng cấp nhanh a Xác định sơ khoảng cách trục Theo 6.15a aw1 = Ka (u1 +1) Trong đó: Theo bảng 6.6: Ѱba = 0,3 Với số nghiên: Ka = 43 Theo 6.16 Ѱbd = 0,5.Ѱba(u+1) = 0,5.0,3.(3,83+1) = 0,7245 Do theo bảng 6.7 chọn kβ = 1,06 T1 = 140533 Nmm =>aw1 = 167,89 mm b Xác định thông số ăn khớp - Theo 6.17 m = (0,01 ÷ 0,02)A = (0,01 ÷ 0,02)168 = (1,68 ÷ 3,36) - Theo bảng 6.8 chọn modun pháp m = 3,5 Chọn sơ β = 100 => cosβ = 0,9848 theo 6.31 - Số bánh nhỏ: Z1 = 2aw.cosβ/[m(u+1)] = 19,57 Lấy z1 = 20 - Số bánh lớn: Z2 = u.Z1 = 3,83.20 = 76,6 Lấy Z2 = 77 Do tỷ số truyền thực là: SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Um = KHOA ĐỘNG LỰC = 3,85 Cosβ = = 0,7 Suy : β = 43,80 b Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: Theo bảng 6.5 : Zm = 247 (MPa)1/3 Theo 6.35 tag = cosαt tagβ = 8,90 =>βb = 0,156 Với αt = αtw = arctg(tgα/cosβ) = 26,8 Theo 6.34 ZH = = 1,57 Theo 6.37: ԑβ = bw.sinβ / (π.m) = 3,17 Theo 6.38: Zԑ = = 0,83 ԑα = [1,88 – 3,2.( = 1,2 Thay giá trị tìm vào cơng thức 6.34 ứng suất tiếp súc mặt làm việc ϬH = ZM ZH Zԑ = 116MPa < [ϬH] = 470,7 MPa Đường kính vòng lăng bánh nhỏ Dw1 = = 69,56 Theo 6.40 V = = 2,11 (m/s) Với v = 2,1 m/s theo bảng 6.13 dùng cấp xác SVTH : NGUYỄN XN TỒN ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Theo bảng 6.14 với cấp xác v τc II Tính then trục II: Then đường kính d = 36 mm,tại bánh nhanh: - Theo bảng (7-23) ta chọn: SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN 31 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC b = 12 ; h = 8; t = 4,5; t1=3,6 ; k = 4,4 - Chiều dài then : l =0,8.lm=34mm * Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7-11) - Vậy [σ]d =100 > 34 thoả điều kiện bền dập truyền tải * Kiểm nghiệm sức bền cắt: - Vậy [τ]c > τc thoả điều kiện bền cắt truyền tải III Tính then trục III: Then đường kính d = 55 mm Theo bảng (7-23) ta chọn: b = 18 ; h = 11 ; t = 5,5 ; t1=5,6; k = 6,8 - Chiều dài then : l =0,8 lm = 62 mm * Kiểm nghiệm sức bền dập: - Vậy thoả điều kiện bền dập [σ]d =150 > σd = 53 * Kiểm nghiệm sức bền cắt: SVTH : NGUYỄN XN TỒN 32 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC - Vậy thoả điều kiện bền dập [τ]c = 150 > τc = 20 F TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ỔTRỤC bánh nghiêng nên có lực dọc trục nên chọn ổ bi đở chặn d=30mm ta có sơ đồ trục Trục I Chọn trước ổ lăn kiểu 36000 có góc Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức (8-1): Trong đó: máy Cơng thức (8-6): Bảng Bảng Bảng Bảng (8-2) (8-3) (8-4) (8-5) n=483 v/p h=5.300.2.6=18000 (giờ) thời gian làm việc m=1,5 Kt=1 tải trọng tĩnh Kn=1 nhiệt độ làm việc 1000c Kv=1 vòng ổ bi quay SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN 33 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Tổng lực dọc trục: Chỉ có gối đở A chịu tác dụng lực dọc trục nên ta tính gối trục này, gối trục bên lấy loại Tra bảng 17P ứng với d=30 lấy ổ kí hiệu 36306 đường kính vòng ngồi D=72, bề rộng ổ B=19 Cbảng=41000 Trục II Dự kiến góc (kiểu 36000) Tương tự từ CT(8-1, 8-6) bảng (8-2, 8-3, 8-4, 8-5) Tổng lực dọc trục: SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN 34 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Chỉ có gối đở D chịu tác dụng lực dọc trục nên ta tính gối trục này, gối trục bên lấy loại Tra bảng 17P ứng với d=42 lấy ổ kí hiệu 36309 đường kính vòng D=100, bề rộng ổ B=25 Cbảng=60000.(chua xong) Truc III Tương tự từ CT(8-1, 8-6) bảng (8-2, 8-3, 8-4, 8-5) Tổng lực dọc trục: Chỉ có gối đở F chịu tác dụng lực dọc trục nên ta tính gối trục này, gối trục bên lấy loại Tra bảng 17P ứng với d=48 lấy ổ kí hiệu 36310đường kính vòng ngồi D=110, bề rộng ổ B=27 Cbảng=60000.(chua xong) *Chọn kiểu lắp ổ lăn Để cố đònh ổ bi chọn kiểu lắp ổ trục vỏ hộp ta chọn theo chương +Đai ốc đệm cách SVTH : NGUYỄN XN TỒN 35 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC +Đệm chắn đầu +Vòng hảm xo *Cố đònh trục theo phương dọc trục Để cố đònh theo phương dọc trục dùng nắp ổ điều chỉnh khe hở ổ đệm kim loại nắp ổ thân hộp giảm tốc.Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc vít(đai ốc)loại dùng để lắp ghép *Bôi trơn ổ lăn Bộ phận ổ bôi trơn mở,vì vận tốc truyền bánh thấp,không thể dùng phương pháp bắn toé để hắt dầu hộp vào bôi trơn phận ổ.Có thể dùng mở loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ vận tốc 1500vòng/phút.Lượng mở chứa 2/3 chổ rộng phận ổ.Để mở không chảy ngăn không cho dầu rơi vào phận ổ,nên làm vòng chắn dầu *Che kín ổ lăn Để khe kín đầu trục ra,trách xâm nhập bụi bậm tạp chất vào ổ,cũng ngăn mỡ chảy ngoài,ở dùng loại vòng phốt đơn giản nhất,bảng 8-29 cho kích thước dùng phốt trục 25,35,55 G.CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đường làm trục để việc lắp ghép dễ dàng Bảng (10-9) cho phép ta tính kích thước phần tử cấu tạo vỏ hộp sau : • Chiều dày thành hộp • Chiều dày thành nắp hộp • Chiều dày mặt bích thân • Chiều dày mặt bích nắp • Chiều dày đế hộp khơng có phần lồi SVTH : NGUYỄN XN TỒN 36 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC • Chiều dày gân thân hộp • Chiều dày gân nắp hộp • Đường kính bulong • Đường kính bulong khác: cạnh ổ : , lấy d1=16mm ghép nắp vào thân d2=(0,5 : 0,6).dn=10mm ghép nắp ổ d3=(0,4:0,5)dn = 8mm ghép nắp cửa thăm d4=(0,3:0,4).dn=6mm Đường kính bulông vòng chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc với khoảng cách trục A caáp 130x160 tra bảng (10-11a , 10- 11b).Ta chọn bulong M20Số lượng buloong : Trong đó: L chiều dài hộp sơ lấy 610(mm) B:chiều rộng hộp sơ lấy 241(mm) Suy SVTH : NGUYỄN XN TỒN , lấy n =4 (bulông) 37 , ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC Chương IV: Bôi trơn hộp giảm tốc I.Bôi trơn hộp giảm tốc -Để giảm cơng suất ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết bị hạn rỉ cần phải bơi trơn liên tục phận truyền hộp giảm tốc -Do vận tốc vòng nhỏ nên chọn phương pháp ngâm dầu bánh hộp dầu Mức dầu thấp nhât phải ngập chiểu cao cảu bánh -theo bảng 10-18 chon độ nhớt cảu dầu bôi trơn 50 độ C 116 Cenistoc, 16 độ Engle theo bảng 10-20 ta chọn loại dầu AK20 II.Tháo lắp truyền 1.cách lắp -khi lắp ta lắp bánh vào trục trước, lắp ổ bi vào trục, cố định ổ bi hộp -ghép nắp hộp vào thân hộp gắn chốt định vị ghép bulong nắp thân hộp 2.cách tháo -tháo chốt định vị -mở bulong ghép nắp thân -tháo nắp ổ -tháo ổ khỏi thân -tháo ổ khỏi trục -tháo bánh khỏi trục SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN 38 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC KẾT LUẬN 5.1/ bước khảo sát: - Trong kinh tế thị trường nay, sản phẩm muốn thành công phải đáp ứng yêu cầu chất lượng, giá thành, mẫu mã đặc biệt yếu tố thời gian Một sản phẩm tung thời điểm, đáp ứng nhu cầu khách hàng chắn gặt hái thành công ngược lại Muốn thõa mãn yêu cầu trên, nhóm thiết kế phải thực có tảng kiến thức vững chắc, phương pháp làm việc đắn - Đánh giá ưu nhược điểm loại cơng cụ máy móc lĩnh vực khí chế tạo - Trình diễn đưa vào sử dụng số loại công cụ máy móc khí thích hợp cho việc cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước SVTH : NGUYỄN XN TỒN 39 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC - Tổ chức tập huấn, tham quan mơ hình, hội thảo để hộ tham gia mơ hình an tâm tin tưởng vào ứng dụng mơ hình cơng nghiệp hóa, đại hóa triển khai mở rộng qui mơ nước lân cận - Tổ chức hội thảo đầu bờ, khoa học, tập huấn kỹ thuật vận hành máy móc thiết bị giới, phân tích ưu, nhược điểm trình ứng dụng 5.2 Kết đạt được: - Thiết kế Hệ thống Truyền động Cơ khí tiếp sau mơn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Phương pháp Thiết kế kỹ thuật.Thực hợp lý để sinh viên nắm vững kiến thức tảng quan trọng lĩnh vực khí chế tạo - Trong q trình tính tốn thiết kế chúng tơi tính toán thiết kế đảm bảo điều kiện làm việc khả chịu trọng tải, giới hạn bền…của chi tiết Nhưng tính tốn thiết kế chọn ổ lăn chúng tơi chọn ổ lăn có giới hạn bền đảm bảo điều kiện làm việc cho hệ thống kéo dài thêm thời gian sử dụng khoảng 2-3 năm - Trong trình sử dụng bảo dưỡng tốt kéo dài tuổi thọ thêm cho hệ thống làm việc SVTH : NGUYỄN XUÂN TOÀN 40 ... TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY-THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ A Các thong số - Lực vòng xích tải: F = 3700 (N) Vận tốc xích tải : V = 1,0 (m/s) Chọn động. .. tải xích Cơng suất cần thiết động cơ: Pct = = (kw) - Theo ngun lý làm việc cơng suất động phải lớn công suất làm việc (ứng với hiệu suất động cơ) da ta phải chọn động có cơng suất lớn cơng suất... NGUYỄN XUÂN TOÀN 16 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC *Trục I : 54520 P1=1986N R =940N Pr1=730 N Pa1=284 N SVTH : NGUYỄN XN TỒN 17 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ KHOA ĐỘNG LỰC d =76; a=55; b=73; c=70;