Luận văn các phần chính trong thuyết minh Đồ Án chi tiết máy

Tính toán các thông số trên các trục truyền của các bộ tuyển ngoài hộp giảm tốc 3.1.... Chọn động cơ điện: - Chọn kiểu, loại động cơ, - Chon công suất dộng cơ; - Chọn tốc độ đẳng bộ

CÁC PHÂN CIINII TRONG TIUYẾT MINIT

ĐÔ AN CHI TIRT MAY

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

Lời nói dẫu

'Tài liệu tham khảo

Mục lục

PHẢN I: TÍNH TOÁN BONG HOC HỆ DAN ĐỘNG CƠ KHÍ

1 Tính chọn động cơ điện

11 Chọn kiểu loại động cơ

1.2 Chọn công suất động cơ

1.3 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ

1.4 Chọn động cơ thực tế

1.5 Kiểm tra diểu kiên mỡ máy, điều kiên quá tải cho động cơ

3 Phân phổi

21 Ti

2.2 Tĩỉsố truyền cho các bỏ truyền trong hộp giảm tốc

3 Tính toán các thông số trên các trục

truyền của các bộ tuyển ngoài hộp giảm tốc

3.1 Tĩnh công suất trên các trục

3.2 Tỉnh số vòng quay trên các trục

3.3 Tính mô men xcắn trên các trục

3.4 Lập bang két qua

PUAN: TMWET KE CAC CI TIET TRUYEN DONG

Thiết kế bộ truyền đai (xích)

Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vit-bánh vit) cdp nhanh

'Thiết kế bộ truyền bánh răng (trục vit-bánh vít) cấp chậm

kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giám tốc

Kiểm tra điều kiện chạm trục

“Kiểm tra sai số vận lỗc

Aub

we

PHẢNIH: THIẾT KÉ CÁC CIH TIẾT DỠ NÓI

1 Thiết kế trục

1.1.Tĩnh trục theo độ bên mỗi

1.1.1 Tinh sơ bộ

1.1.2 Tỉnh gần đúng

1.1.3 Tính chính xác

12 Tĩnh trục theo độ bền tinh (tinh qua tai)

14 Tính độ cứng cho hục

2 Tinh chon é lan

1.1 Chon phuong an bé tri 6 1.2 ‘Tinh 6 theo kha ning tái động 1.3 ‘Tinh 6 theo kha ning tai tinh,

3 Tinh chon khớp nổi

4 Tỉnh chọn then

4.1 Tinh chon then cho truc T

4.2 Tinh chon then cho truc 1

43 Tinh chon then cho truc TT

PUAN IV: CẤU TẠO VÓ HỢP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VẢ CHỌN CHẾ ĐỘ

LAP TRONG HOP

1 ‘Thiét ké cdc kich thude cua vó hộp

2 Thiết kế các chỉ tiết phụ (chốt định vị, que thâm dẫu, bu lòng vớng vv )

3 Chọn các chế độ lắp trong hộp

TÀI LIÿU THAM KHẢO

1 Trịnh Chất, Lê Văn Uyễn, Tính toán hệ dẫn động cơ khi, rập [II NXB Giáo

2 Nguyén Van Lim, Nguyén Trọng Hiệp, Thiế kế đỏ

Giáo dục, 1993

in chi tiết máy, NXB

re

Phần I

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHI

1 Chọn động cơ điện:

- Chọn kiểu, loại động cơ,

- Chon công suất dộng cơ;

- Chọn tốc độ đẳng bộ động cơ,

- Chọn dộng cơ thực tế,

- Kiếm tra điều kiện mỡ máy, điều kiện quả tải cho động cơ

Tội dưng cụ thẻ của các bước như sau:

1 1 Chọn kiểu, loại động cơ:

a Động cơ điện một chiề

b Động eơ điện xoay chiều

Gồm hai loại Dộng cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đỏng bộ

Động cơ ba pha khong dồng bộ lại chia ra kidu réto day cudn va kidu rote ling 356

Với hệ dẫn động cơ khi (hé dfn déng, bang t4i, xich 141, vit tai dimg với các hộp giảm tốc) nên sứ dụng loại động cơ điện xoay chiều ba pha rôto lỏng sóc

1.2 Chọn công suất động cơ:

Công suãi của dộng cơ dược chọn theo diều kiện nhiệt độ nhị an bảo cho

nhiệt độ của động cơ khi làn việc không lớn hơn trị số cho phép Để dam bão điều

kiện đỏ cần thoá mãn yêu cầu sau:

Trong đỏ: ấy

pile - công suất đẳng trị trên trục động cơ, được xác định như sau:

- công suất định mức của động cơ;

+) Trường hợp tải không dỏi:

|) Truong hop tai thay đối:

PE REIS

Fe tek Với: Pe - Giá trị công suất làm việc danh nghia trén trac céng tac

TIẾP - công suất làm việc dant nghĩa trên trục động cơ

3

PERS Is (kW) aa)

Trong đó:

Pet - cong, sudt phu lai ở chế đó thứ ï trên trục công tắc

f¿, {„„ - thời gian làm việc ở chế độ thứ ¡ va thời gian cả chu kỳ,

ny - hiệu suất chung của toàn hệ thống: Khi xác định cần chủ ý như sau

1) Vai cae so dé pdm các bộ truyền mắc nổi tiếp:

‘’, th, Me là hiệu guất các bộ truyền và cáo cặp ô lầu trong hệ truyền dẫn Giá tri tia

chứng cho trong báng 1.1

+) Với cáo sơ dỗ gồm các bộ truyền mắc song song (các sơ đỏ tách dôi), hiệu suất của cụm các bộ truyền xác định theo:

Công suất làm việc danh ngứa trên trục công tác được xác định theo công thức

Voi, HJ luc vong trên trục công tác (N); v là vận tốc vòng của bảng tải (xích tái)

ứn&§),

Bang 1.1 `1rị số hiệu suất của các loại bộ truyền và các ố |1|

Tên gọi Hiệu suất của bộ truyền hoặc ôi

Bộ truyền bánh răng trụ 0,96 - 0,98 0,93 - 0,95

Bộ truyện bảnh rằng côn 0,95 - 0,97 0,92 - 0,94

Bộ truyền trụ vít

-khong us ham với Z4 — 1 0,70 - 0,75

wy 4 O87 - 0,92

Bộ truyền bánh ra sát 0,90 - 0,96 6,70 - 0,88

Chú thích: Trị số hiệu suất của các bộ truyền bánh răng cho trong bằng ứng với

cấp chính xác 8 và 9 Khi dùng bộ truyền lăn với cấp chỉnh xác ó và 7 ủ lãng

1.3 Chạn số vàng quay đằng bộ cũa động cơ

Số vòng quay đồng bộ của động cơ (con gọi là tốc độ từ trường quay) được xác

dịnh theo công thức:

up T——

Trong đó: [-tần số của dòng diễn xoay chidu(H2)(f 50 H2),

p - số đôi cực ti, p — 1; 2; 3; 4; 5: 6 'Trên thực tế, số vòng quay đồng bộ có các giả trị lả 3000, 1500, 1000, 750, 600 va

500 víph, Số vòng quay đồng bộ cảng thấp thì kích thước khuôn khỏ và giá thành của

động cơ cảng từng (vi số đôi cực từ lớn) Tuy nhiên đúng động cơ có số vòng cao lại yêu cầu giêm lỏo nhiêu hơn, tức tí số truyền của toàn hệ thống tăng, dân tới kích thước và giả thành của các bộ truyền tăng lêu Do vậy, trong các hệ dân dộng cơ khí nói chung, nóu không có yêu câu gì đặc biệt, bảu như các động cơ cỏ số vòng quay

đồng, bộ là 1500 hoặc 1000 víph (tương ứng, số yong, quay cỏ kế đến sự trượt 3% là

1450 và 970 viph),

Cách xác dịnh số vòng quay đồng bộ như sau:

1) Tính số vòng quay của trục công tác:

- Với hệ dẫn động bang tai:

Ret — an

Trong đó

D - dường kính tang dẫn của băng tâi (man);

v - vận tốc vòng của băng tải (m/s);

- Với hệ dẫn động xich tái:

Thự —

Với, z là số răng đĩa xích tãi: v là vận tốc vỏng của xích tải (m/s); p 1 bude xich tai (mm)

+) Xáo định số vòng quay đồng bộ nên dùng cho động cơ:

Chọn sơ bộ số vòng quay đồng hộ của động cơ ng = 1500 v/ph (kế đến sự

trượt nạ = 1450 v/ph); Khi này tí số truyền sơ bộ của hệ thống ty được xác định:

usp =

Ree Net Sau khi có giá trị tụ» ta so sánh nó với cáo giá trị nên dùng và giá trị giới hạn của hệ

théng (bang 1.2):

la

- Nếu uy năm trong khoảng 0 nên dụng thì ng=1 5Ó0 v/ph;

~ Nếu tu, > u nên đừng vả nằm trong khoâng u giới hạn thi ng= 1000 víph,

- Nếu tu < u nên dùng và nằm trong khoảng u giới hạn thì nạ = 3000 v/ph;

Bang 1.2 1ï số truyền nên dùng và giới hạn của các truyền động

Hiệp giảm tốc bảnh răng trụ

Tiệp giảm tốc trục vít 2 cấp 300 - 800 42,25 - 3600

Hộp giảm tốc bảnh răng - trục vít 20-515 14,6 - 480

Hậu giản tốc trục vít - bánh răng 20-315 14,6 - 480

- Nếu u„ nằm ngoài khoảng tỉ số truyền giới han thi dang hap giảm tốc định thiết

kế không phủ hợp với số liệu dã cho Khi nảy cần chọn lại hộp giám tóc loại khác cho

phủ hop

1.4 Chọn dộng cơ thực tỄ

Căn cứ vào công suất đẳng trị đã tính tiền hành tra bảng chọn động cơ có công suất định rnức thoả mãn điều kiện (1.1) vá có số vòng quay đồng bộ cúa động cơ là

giả trị đã xáo định được

1.5 Äiẫm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ

a Kiểm tra điều kiện mô máy cho động cơ:

Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất đỏ lớn dễ thắng sức ÿ của hệ thống Vì vậy cân kiểm tra điêu kiện mở máy cho động cơ,

Diệu kiện mở máy của động cơ thoả mãn nêu công thúc sau dam bão:

mm

}/Đ với Tụ

Trong đỏ - P” - công suấtmö máy của động cơ (Kw): PX = (7, /

và Tạ, và mô inen khởi động và mô mien danh nghĩa của động cơ (ưa bằng động cơ)

Tgÿ - công suất căn ban đâu trên trục déng ca (kW):

Nếu động cơ đã chọn không thoã mãn điều kiện (1.12) thi ean chon lai dong co

có công suất định múc lớn hơn rôi kiểm ngiuệm lại

b Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ:

Với sơ để tải thay đổi, để tránh cho động cơ bị quá lãi cần kiểm tra quá tải cho

động cơ theo điều kiện sau:

voi: Pde cong suất lớn nhất cho phép etia dang oo (kW),

ch lâm

Tân

pie - cdng suất định mức của động cơ (W);

de,

Tay 7

Giá trị 7„ /7„, tra bảng thêng số động cơ,

Pie công suất đặt lên trục động cơ khi quá tải, chính là cỏng suất trẻn trục

động cơ của giả trị tắi lớn nhất trong sơ dễ tải

Néu điều kiên (1.13) không thoả mãn, cần chọn lại động cơ điện rồi kiểm tra

lại

2 Phân phổi tí số truyền

Tỉ số truyền (TST) chung, của toàn hệ thẳng nạ xác định theo:

uy — Me

Pet

(1.14)

‘Trong đô: nạ - số vòng quay của động cơ đã chọn (v/ph);

ne = SỐ vòng quay của lrục công lác v/pk)

Với hệ dẫn động gêm cáo bộ truyền mắc nỗi tiếp có:

Voi tự ñ trz tỉ số truyền của các bộ trưyền trong hệ thống,

Sau đây trình bảy cách phân phối TST của một số trường hợp cụ thể

21 Tỉ xỗ truyền cũa các bộ truyền ngoài hộp giảm thc

Kỷ hiệu uụ là L81 cúa hộp giám tốc (HGŒT}, uạy là T81' của bộ truyền ngoài

hộp TST của bộ truyền ngoài thường dược xác dịnh theo kinh nghiệm như sau:

1) Vải hệ đẫn động gồm HGT 1 cấp nổi với 1 bộ truyền ngoài hộp thì:

tuy = (8,7 + 0,75) tụ

.

De do

Hay ta cd

uy, —T—“—

Ung

Nếu bộ truyền ngoài là bộ truyền đai, để giảm sai số do việc quy chuẩn đường

quy chuẩn giá trị tính được theo đấy TST tiêu chuẩn nhu saw

2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50;

kính các bánh đ

1,00; 1,12; 1,25; 1,45 1,6; 1,8:

5,00

1) Với hệ đẫn động gồm HGT 3 cập bánh răng nói với 1 bộ truyền ngoài hộp thi:

tuy =(6/15+/1) trụ

(uị số nhỏ dùng khi uy lớn)

+) Với hệ dẫn động gồm TIGT trục vit 2 cấp; trục vít - bánh răng hoặc bảnh răng - trục vít nổi với 1 bộ truyền ngoài hộp thì

tuy = (6,125 + 0,025 ) uy

Hay

Hay

tuy =-/(0125 +0,025)wy 19

(rỉ số nhỏ dùng khi dụ lớn)

2.2 Tisé truyén của các bộ truyền trong hộp giảm tắc

+ Với hộp giám tắc bánh răng trụ 2 cấp khai triển

~ Tỉ số truyền của hộp có thế phản theo chỉ tiêu tiết điện ngang của hộp nhỏ

(cũng chính lá để bồi trơn HỚT hợp lý nhấ) Khi này TST của bệ truyền cấp

chậm được xác định Hieo công thức sau |2]

i Vira

"

Trong đỏ: Wáeø; ta - bệ sở chiều rộng bảnh răng cắp nhanh và cấp chậm

sau [2]:

4, 11g, q20

- Tỉ số truyền của hộp cũng e6 thé phan thee ham da mue tiểu với thứ Lự ưu

tiên các hàm đơn mục tiêu sau: khối lượng các bộ truyền, mô men quán tính thu gọn

và thể tích các bảnh lớn nhúng dâu nhỏ nhất, khi này tí số truyền các cấp có thể tra

bang 3.1 [1| oặc tính theo công thức:

mị s0,8253/äƑ (1.22)

b Với hộp giảm tốc bénh rang déng truc

- Với HGT bánh răng dồng trục có thẻ tính TST bộ truyền cấp nhanh uị theo công

thức [3]

Yor J >

e Với hộp giảm tốc bánh răng côn - trụ 2 cập:

Với HGT bánh răng côn - tm 2 cáp, dễ nhận được chiều cao của HƠI nhỏ nhất có thể tỉnh lỉ số truyền bộ truyền banh rằng cấp nhanh tị công thức sau |4]: TỶ"

\, Kee (1-0,5K 55)"

Trong dé: Ky - hd sé chigu rong vanh rang barh ring con, Kip = 0,25 + 0,3;

6+ - hệ số chiều rộng bánh rằng trụ, vpa=0,3+0,4

Khi Ấy = ,‡ và Wás; = 6,4 (các giả trị tối ưu) ta có |4|:

d Với hộp giảm tốc bánh răng cắp nhanh tách đôi

Với HGT cấp nhưmh tách đi, để nhận được kích thước tiết diện ngang của hộp thé nhat (cing chinh la đế bôi trơn HGT hợp lý nhật), TST của bộ trayén banh ring cấp chậm xảo định theo công thức [5]

ï ana

Voi Koy = 121,38

; Kea

a,» O.guss 22 Wee

e Với hộp giảm tốc bánh răng cấp chậm tách đôi

Với TIGT cấp chậm tách đôi, đề nhận được kích thước tiết điện ngang của hộp

nhỏ nhất (cũng chủnh là đễ bội rơn HGT hợp lý nhất), TST của bộ truyền bánh răng

cấp chậm xảo định theo công thức [6]

K

Với Kyy =1:1,3

1 Với hộp giảm tắc bảnh răng - trục vít:

- Với IGT banh răng - trục vít, đẻ bánh răng lớn không nhúng sâu quá trong, dầu cũng như để có thể bồ trí gọn HŒ', tỉ số truyền của bộ truyền bảnh răng tụ có thể

tra theo đồ thị hình 3.25 [1], hoặc có thể tính theo công thức sau (đúng khi uy < 100):

- Dễ nhận được kích thước của bộ truyền trục vít - bánh vít nhỏ nhất và kết cầu của hớp hợp lý, ứ số truyền của bộ wuyén bank răng tị dược xác dịnh theo công thức: +) Khi mô men xoắn trên trục ra T, 10): TÔẾNHmn thì

+) Khi mỏ men xoắn trên trục ra 1, = 1U“ + 8.10” Nmm thi:

igs

T„ - mô men xoắn trén truc ra (Nmm)

ø HGT trục vít2 cấp:

Với HGT trục vít 2 cấp có thể phân phối tỉ số truyền nhằm đạt được kết câu

của HT là hợp lý nhất [7 |, khi nảy tỉ số truyền của bộ truyền trục vít - bánh vít cấp

chậm sẽ là:

'Tí số truyền bộ truyền trục vit bảnh vít cắp nhanh uụ xác dịnh theo công thúc:

(132) Chú ý: nếu uụ<8 thi lẫy uụ=# và tỉnh lại uạ theo công thức:

3 Tính toán các thông số trên các trục

Ký hiệu các chisó tỉnh toán như sau: chỉ số "đc" ký hiệu trục động cơ, các chi

sổ "T", "TỊ", "TT" chỉ true số T, TT va TIT

3.1 Tỉnh công suất trên các trực

Với sơ đỗ tãi thay đối, chọn công suất đanh rigHfa là công suất lớn nhất

- Công suất đanh nghĩa trên trục động cơ tính theo công thức (1.4)

dl

Py

= pee _

Fy = Py =

5

- Công suất danh nghĩa trên các trực L 11 và II xác định theo các công thức sau:

le

1; =P”nz.m,

10