Thuyết minh thiết kế chi tiết máy ppsx

LỜI NÓI ĐẦUThiết kế chi tiết máy là một môn học có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh viên, giúp cho sinh viên làm quen với công việc nghiên cứu, thiết kế các môn học trong nghành cơ kh

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế chi tiết máy là một môn học có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh viên, giúp cho sinh viên làm quen với công việc nghiên cứu, thiết kế các môn học trong nghành cơ khí nói chung và nghành cơ khí chế tạo máy nói riêng.

Rèn luyện cho sinh viên có ý thức nghiêm túc trong việc tính toán thiết kế, phải biết vận dụng trình độ hiểu biết của bản thân kết hợp với sự hướng dẫn của thầy giáo và các tài liệu tham khảo khác.

Để thiết kế chế tạo ra một chi tiết hay bộ phận máy hoàn thiện có hình dáng, kích thước thoả mãn các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật đã đặt ra, đó thực

sự là một công việc khó khăn cho sinh viên, mặt khác trình độ bản thân còn

có hạn Vì vậy mặc dù thời gian làm thiết kế kéo dài trong suốt cả học kỳ nhưng kết quả của việc tính toán thiết kế chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý của thầy giáo hướng dẫn để nâng cao trình độ hiểu biết của bản thân, nhằm phục vụ tốt hơn nữa việc nghiên cứu thiết kế cũng như làm đề tài tốt nghiệp sau này.

Sinh viên thực hiện: Trần Xuân Lâm

ĐỀ SỐ 10: THIẾT KẾ TỜI LƯỚI KÉO TRỤC NGANG 3 TANG.

Số liệu: 1.Lực kéo định mức trên tang: P = 12KN

2.Tốc độ kéo cáp định mức: V=0,9m/s

3.Độ sâu đánh bắt: h= 40m

4.Thời gian làm việc: 30 phút x 6 ca x 200 ngày x A năm, với A= 13

5.Đặc tính làm việc: quay 1 chiều

6.Tính chất của tải trọng:

 Hệ số tải trọng động: Kđ=1.5

 Hệ số quá tải hệ thống: Kqt = 1.6

7.Điều kiện làm việc: trên biển

ChươngI: CHỌN ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG.

I Xác định công suất động cơ:

1 Công suất làm việc:(Nlv)

Coi hệ thống làm việc với chế độ tải không đổig

Ta có:

1000

V P

Nlv  + Ngc

Chọn Ngc = 0.2KW

KW 1 11 3 0 1000

9 0 10 12

yc

NN

) 96 0 (

11



55 , 54 P

L C

3 , 0 C

420 20

3 , 0 20

D

).

mm ( 7 , 425 9 , 9 ) 1 12 2 ( D

- Tốc độ quay trục tang: (nlv)

) d D

(

V 10

.

6

n

c tb

) mm ( 8 , 311 2

7 , 425 198 2

D D

tb     

).

phut / vong ( 4 , 53 ) 9 , 9 8 , 311 (

14

,

3

9 , 0 10 6 n

5 , 12 15 th

%

N

chuẩn tiêu

CĐ%

tế ực CĐ

vậy ta chọn Nđm = 20 (KW)

2 Kiểm tra động cơ điện:

 Kiểm tra thời gian khởi động:

tkđ= [ t ] 3 5 ( s )

M M

B A

k m

74 , 0 1460

10 9 , 0 12 75

,



6 , 87 25

1460 5 , 1 25

n

N.10.55,9.M

6 6

5 170068



10 ) 9 , 130821 5

, 170086

(

6 , 87 7 , 87

n]

.n

V.P.5,36)

GD

.(

2 max 2











46 4 5 , 37

1460 ].

74 , 0 1460

9 , 0 12 5 , 1 5 , 36 75 , 0

.

3 , 13 4 , 13 99 , 0 N N

.

6 , 12 3 , 13 99 , 0 96 , 0 N N

480,2 i

1 , 160 i

15 10 55 , 9 n

N 10 55

99 , 0 96 , 0 3 M

i

M

mm N 791835 799834

99 , 0 1 M

i

M

mm N 799834 280525

96 , 0 99 , 0 3 M

i

M

mm N 280525 98116

99 , 0 95 , 0 04 , 3 M

i

M

4 5 4 5

4

5

3 4 3 4

3

4

3 3 2 3

2

3

1 2 1 2

b

y0

Chiều dàiđai L(mm)

Đườngkínhbánhđai

Dmin

Mô menxoắn bánhdẫn M1

6

1460 220 14 , 3 V

s / m ) 35 30 ( 10 6

n D V

4

4 1 1

n’2 = (1- 0,02) 1460 

630

220

499,6 (V/p)Kiểm tra: 480,2 tương ứng với 100%

- Xác định chính xác chiều dài đai L khoảng cách trục A

+ Chiều dài đai sơ bộ:

Lsb= 2Asb+

A4

)DD()DD(2

2 1 2 2

) 220 630 ( ) 630 220 ( 2

14 ,

n D

.

60

1460

) D D ( 8 ) D D ( L 2 [ ) D D

1 2 1

.

.

V

N 1000

V 0

142 0

= 2352,2 (N)( 0= 1,2 N/mm2)

ChươngIII: THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG

I Chọn vật liệu và phương pháp luyện:

- Bánh răng nhỏ: Chọn thép C50 , thường hoá có:

II Xác định ứng suất cho phép :

- Ứng suất tiếp xúc cho phép :

Ntđ : số chu kỳ ứng suất tương đương

N0 =107 :số chu kỳ cơ sở của đường cong tiép xúc

Ntđ =N = 60.u.n.t

u : số lần ăn khớp của bánh răng trong một vòng quay

n : số vòng quay trong một phút của bánh răng :

n

"

K

5 ,

Ntđ : số chu kỳ ứng suất tương đương

m : Bậc đường cong mỏi uốn m = 6

 K’’N1 =6

6

3 224733600

10 5

5

= 0,64 ; K’’N4 = 0,76

  

8 , 1 5 , 1

44 , 0 600 42 , 0 5 ,

64 , 0 540 42 ,

53 , 0 600 42 , 0

76 , 0 540 42 , 0

- Ứng suất tải cho phép :

+ Ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép :

2

uqt

2 2

sb 2

ót L

6 2

n.85,0

NK.i

)

5,01(

10.05,1

1 , 14 4 , 1 585

3 ).

3 , 0 5 , 0 1 (

10 05 , 1

1

2 6

3 , 13 4 , 1 520 ).

3 , 0 5 , 0 1 (

10 05 , 1 1

2 6 2

Sơ cấp: Vậy L1 = Lsb

3 sb

K K

L1 = 184,23 170 , 07 ( mm )

4 , 1

1 , 1

L2 = 300,42 277 , 22 ( mm )

4 , 1

1 , 1

07 , 170 2 1

6 u

b n z m

1 artg Cos

27 i

1 artg

57 , 144 4 L

  74 , 2 ( N / mm ) 8

,

70

51 2 , 480 27 5 , 3 4585 , 0 85 , 0

1 , 14 1 , 1 10 1 , 19

1 1

2

6 1

0

y

38 , 85 Cos

81 Cos

Z

Z

2

2 2

,

0

4 , 13 1 , 1 10 1 , 19

4 , 3 m

2

6 2

29 Cos

,

0

3 , 13 1 , 1 10 1 , 19

1 , 5 6 22 , 277

635 , 235 m

L

L m

2

6 3

s tb tb

, 60

17 , 83 4 , 53 87 1 , 5 5145 , 0 85 , 0

6 , 12 1 , 1 10 1 , 19

4 4

2

6 4

7 , 91 Cos

87 Cos

Z Z

2

4 4

- Kiểm ngiệm bánh răng theo quá tải đột ngột:

Để bộ truyền có khả năng chịu quá tải trong thời gian ngắn càn kiểm tra bộ truyền quá tải theo điều kiện:

uqt  K 



+Giá trị ứng suất tiếp xúc được xác định :

 

b.n.85,0

N.K.1i.b5,

1,14.1,1.13.51.5,007,

170

3

10.05,

3 , 13 1 , 1 1 3 17 , 83 5 , 0 22 , 277

.

3

10 05 ,

07 , 1

5

,

261

uqt uqt

txqt txqt

uqt

2 txqt

txqt

mm / N 200 5

, 27 38 ,

, 161 38 , 0

27

2 2 2 1 s

L

b 5 , 0 L

s

+ Góc mặt nón lăn:

0 1

1

4 , 1 07

0 2

2

i

0 0

0 1

1

i

9 , 69 7 , 1 6 , 71

7 , 16 7 , 1 4 , 18

2

e

0 0

0 1

e

73 4 , 1 6 , 71

8 , 19 4 , 1 4 , 18

ms = 5,1 275,12275 0,12,5.83,17=6 (mm)

+ Mô đun trung bình:

mtb = ms

z

sin b m L

b , 0 L

1

5 , 1 12 ,

275

6 25

1

s '

2 , 1 12 , 275

6 artg

L

m artg

m h :

2

i

0 1

1

i

1 , 70

9 , 16

2

e

0 1

1

e

8 , 72

6 , 19

, 105

280525

2 d

1 2

N 5 , 611 4

, 18 sin 20 tg 5323 sin

tg P P

P

4 , 18 cos 20 tg 5323 cos

tg P P

P

o o

1 1

2

r

o o

1 2

, 18 sin 20 tg 2 , 10722 sin

tg P P

P

N 3703 4

, 18 cos 20 tg 2 , 10722 cos

tg P P

P

N 2 , 10722 7

, 147

791835

2 d

M 2 P

P

o o

1 1

2

r

o o

1 2

1

r

tb

x 2

mm/N340

mm/N850

x sb

2,0

Md





[Tx]=20N/mm2

) mm ( 45 ) mm ( 24 , 41 20 2 ,

b Phác thảo kết cấu hộp giảm tốc:

Quan hệ kích thước giữa các yếu tố của hộp giảm tốc

d P 135

202 P M

M

0 M 202 P 135 R

M

N 7965 135

202 5323 135

M

1 r 1 tb 1 1

r 1 By

1 1

r By

Cy

1

Bx

1 Bx

202 1838 2

105 612

67 5323 135

67 P R

0 67 P 135 R

M

1 Cx

1 Cx

32130 67

1838 135

M 67

.

P

R

0 M 67 P 135

R

M

1 1

r

Cy

1 1

r Cy

279458

75 , 0 M M

mm 32 6 , 31 75 , 7

244141 5

, 77

105 5323 2

M

279458

75 , 0 90990 356670

M 75 , 0 M M

z 2

y 2

440528

Ta có:

mm N 290404 2

316 1838 2

2 tb

316 5323 2

2 tb

244 5323 R

0 244 P 326 R M

Ax

2 Ax

290404 244

612

R

0 M 244 P 236

R

M

Ay

2 2

r Ay

3984 P

R R

0 R P R F

2 Ax Cx

Ax 2 Cx x

82 5 , 611 290404 326

82 P M

R

0 M 82 P 326

R

M

2 r 2

Cy

2 2

r Cy

Vậy RCx có chiều ngược với giả thiết ban đầu

2

x M 0,75M

2 2

2

t 326688 379828 0 , 75 841034

 0,1.ñVậy chọn dIII = 55(mm)

 Tiết diện tại ổ trục: Xét tại C:

z

2 y

2

x M 0,75M

mm N 728357 841034

75 , 0 0 0

 

mm 50

mm 4 , 46 73 1 , 0

728357

31 2

83 10 15 2

B 2

b l

d P

3

mm N 793428 2

148 10722 2



N 15606 180

262 10722 180



N 4883 180

91168 262

3703 180

91168 262

P

mm 8 , 51 3

68 1 , 0

948175 3

1 , 0

M IV

d

mm N 948175 t

M

212400

75 , 0 2 303646 2

879204 2

z M 75 , 0 2 y M 2 x M M

tñ ñ

tñ

Tiết diện tại A:

  0 , 1 68 46,7mm

690556

1 , 0

M d

mm N 690556 793428

75 , 0 91168 0

M 75 , 0 M M M

3 3

A

2 2

2 z 2

y 2 x

 Trục V: Chiều dài các đoạn trục:

mm 150 2

83 85 6 , 1 15 41 2

b x a B

lAB  1  1     

mm4482

1481502

.2

dl

l



mm N 2374923 2

433 10722 2

d

P

M

mm N 820215 2

443 3703 2

d P

M

2 tb 2

2

2 tb 2

298.10722448

298.PR

0298.P448.R

M

2 Ax

2 Ax



N 2650 448

820215 298

1232 448

M 298 P



Vây RCy có chiều ngược với giả thiết ban đầu.

 Mô men uốn theo phương x:

mm 24 , 70 68 1 , 0

2356529

M

2374923

75 , 0 422564 1069800

M 75 , 0 M M

M

3 3

IV

t

2 2

2 2

z 2

y 2

75 , 0 0 0 M 75 , 0 M M

z 2

y 2

mm 12 , 67 68 1 , 0

2056744

1 ,

Sử dụng kiểu then có đầu tròn:

Các thông số của then:

 d

x d

791835

791835

2257680

Vậy kích thước của then thỗ mãn

II Kiểm nghiểm trục theo hệ số an tồn:

Hệ số an tồn được kiểm nghiệm theo điều kiện:

 nnn

n

.

k

1 n

uốn mỏi hạn Giới

k

1 n

b

m a

x a

u

u a

t d b 32

d W

2 3

t d b 16

d W

2 3

;5,1K

mm / N 120 600 2 , 0 2

,

0

mm / N 240 600 4 , 0 4

x a

2 3

u

u a

mm / N 81 , 7 16

40 14 , 3 2

279458 W

.

2

M

mm / N 94 , 19 32

40 14 , 3 2

356670 W

m

mm / N 81 , 7

mm / N 94 , 19

; 71 , 0

; 38

51 , 1

1 240

.

k

1 n

m a

18 , 1

1 120

.

k

1 n

m a

, 4 8 , 14 5

8 , 14

;63,1K

 

b

2 b

mm / N 120 600 2 ,

x

a

2 3

u

u

a

mm / N 3 , 18 16

55 14 , 3 2

841034 W

.

2

M

mm / N 3 , 15 32

55 14 , 3 2

326688 W

m

mm / N 7

,

36

mm / N 7 , 30

; 67 , 0

63 , 1

1 240

.

.

k

1 n

m a

5 , 1

1 120

.

.

k

1 n

m a

, 5 6

;63,1K

mm / N 120 600 2 ,

x

a

2 3

u

u

a

mm / N 3 , 18 16

55 14 , 3 2

841034 W

.

2

M

mm / N 3 , 15 32

55 14 , 3 2

326688 W

m

mm / N 7

,

36

mm / N 7 , 30

; 67 , 0

63 , 1

1 240

.

.

k

1 n

m a

5 , 1

1 120

.

.

k

1 n

m a

, 5 6

Trục được tôi bằng dòng điện cao tần có:

N/mm ;K 1,14.600

;4,1K

mm/N120600.2,02

,

0

mm/N240600.4,04

x

a

2 3

u

u

a

mm / N 21 , 16 16

72 14 , 3 2

2374923 W

.

2

M

mm / N 60 , 14 32

72 14 , 3 2

1069800 W

m

mm / N 21 , 16

mm / N 60 , 14

; 71 , 0

4 , 1

1 240

.

k

1 n

m a

14 , 1

1 120

.

k

1 n

m a

, 4 59 , 9 17

,

5

59 , 9 17

III Kiểm nghiệm trục về quá tải:

Ta có điều kiện bền quá tải của trục :

2 qt 2

40 14 , 3 32

d

.

W

3 3

u   

2

N/mm 8 , 60 6280

381637 W

M

u

uqt uqt   



12560 16

40 14 , 3 16

d W

3 3

0   

Mxqt = Kqt.Mx =1,07.279458 =299020 (N.mm2)

2

N/mm 8 , 23 12560

299020 W

2 2

qt 2

13797 32

52 14 , 3 32

d W

3 3

u   

Mqt = Kqt.Mu = 1,07 326688 = 349556,2 (N.mm2)

2

N/mm 3 , 25 13797

349556 W

M

u

uqt uqt   



Mxqt = Kqt.Mx =1,07.841034=899906(N.mm2)

27594 16

52 14 , 3 16

d W

3 3

2 2

qt 2 uqt

55 14 , 3 32

d W

3 3

u   

Muqt = Kqt.Mu =0,38.879204 = 334097,5 (N.mm2)

2

N/mm 5 , 20 16325

5 , 334097 W

55 14 , 3 16

d W

3 3

0   

2

N/mm

301502 9,332651 W

2 2

qt 2 uqt

72 14 , 3 32

d

W

3 3

u   

Muqt = Kqt.Mu =0,38.1069800 = 406524 (N.mm2)

2

N/mm 1 , 11 36625

406524 W

72 14 , 3 16

d W

3 3

0   

2

N/mm

902470,8 12,373250

2 2

qt 2 uqt

qt    3   11 , 1  3 12 , 3  24    70 , 6 N / mm



IV Kiểm nghiệm trục về độ cứng:

Vì tất cả các trục khi tính toán đều có hệ số an toàn lớn hơn 2,4 nên ta không cần kiểm nghiệm trục theo chỉ tiêu này

ChươngVI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC

Thiết kế gối đỡ trục dùng ổ lăn

I Chọn loại ổ lăn:

Chọn ổ đũa côn đỡ chặn: chịu lực hướng tâm và lực dọc trục một chiều

II Xác định tải của ổ:

Tải của ổ được xác định theo hệ số khả năng làm việc C, giá trị của hệ số C đựơc tính theo công thức sau:

với Kv: hệ số vòng quay của ổ

m: hệ số chuyển đổi tải trọng dọc trục về hướng tâm

Kt: hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ

 Q=(1232.1+1,8.3703).1,1.1=868,7 daN

 Ct = 868,7.(53,4.8760)0,3= 43639,8

III Chọn kích thước ổ lăn:

Chọn ổ lăn dựa vào Ct sao cho: Cbảng>Ct

khả năng làm việc

Số vòng quay giới hạn trong1’

Đường kính trung bình

Chiều dài làm việc

ChươngVII: THIẾT KẾ KHỚP NỐI

I Chọn kiểu loại nối trục:

Chọn kiểu nối trục răng

II Xác định mô men xoắn tính toán:

n

N K 10 55 , 9 M K

, 480

1 , 14 5 , 1 10 55 , 9

, 53

6 , 12 5 , 1 10 55 , 9



III Chọn và kiểm tra nối trục tiêu chuẩn:

Chọn nối trục tiêu chuẩn đảm bảo: M x Mxt

Đặc tính kỹ thuật nối trục răng:

94 110 2

III Kiểm nghiệm sức bền của vấu:

- Theo điều kiện bền dập:  d

tb

x d

h a D Z

M K 2

791835

5 , 1 2

W D Z

h M K

4 8 6

h a W

2 2

798135

5 , 1







ChươngIX: THIẾT KẾ CẤU TẠO HỘP GIẢM TỐC

Thiết kế cấu tạo các chi tiết truyền động:

I Thiết kế cấu tạo bánh răng:

Các thông số của các bánh răng:

 Bánh răng 1: L=170,07 mm; 1=18,40=18024’; e1=19,80=19048’;

i1=16,70=16042’; mtb=3,4;

Dl, dl: lấy tuỳ cấu tạo.

II Cấu tạo trục:

III Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc:

Cấu tạo vỏ hộp: quan hệ kích thước của các phần tử cấu tạo vỏ hộp giảm tốc đúc bằng gang

- Chiều dày thành thân hộp:

mm 5 , 11 1 420 025 , 0

( mm 1 A 025 , 0

mm 1 A 02 , 0

- Chiều dày gân thân hộp:

mm 10 m

) 1 85 , 0 ( m







 chọn

- Chiều dày gân nắp hộp:

mm 9 m

) 1 85 , 0 (

- Đường kính bu lơng nền: dn = 0,036A+12mm

2 ; 0 , 2 C C

mm 17 13 3 , 1 R

; mm 21 16 3 , 1 R

; mm 25 19 3 , 1 R

; mm 35 2 , 17 3 , 1 R

3 2

1 n

- Chiều cao h để lắp bu lông d1: h chọn theo cấu tạo hộp

- Khoãng cáh từ mép lỗ lắp ổ đến tâm bu lông d1:

B L n





 với L,B là chiều dài và chiều rộng vỏ hộp

7 , 3 300 200

365 746

M C L CỤC LỤC ỤC LỤC