đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng

đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng đồ án ctm băng tải răng trụ răng tẳng

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ khí.Đồ án thể hiện những kiến thức cơ bản của sinh viên về vẽ kĩ thuật,dung sai lắp ghép và cơ sở thiết kế máy,giúp sinh viên làm quen với cách thực hiện đồ án một cách khoa học và tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo

Hộp giảm tốc là một cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí nói riêng và công nghiệp nói chung.Trong môi trường công nghiệp hiện đại ngày nay,việc thiết kế hộp giảm tốc sao cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng độ bền là hết sức quan trọng

Được sự phân công của Thầy, em thực hiện Thiết kế hộp giảm tốc đồng trục

để ôn lại kiến thức và tổng hợp kiến thức đã học vào một hệ thống cơ khí hoàn chỉnh.Tuy nhiên, vì trình độ và khả năng có hạn nên chắc chắn có nhiều sai sót, rất mong nhận được những nhận xét quý báu của thầy

Em xin chân thành cảm ơn các thầy hướng dẫn và thầy trong Khoa Cơ Khí

đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này !

SVTH: Võ Bảo Ân

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

-Số liệu cho trước:

1.Lực kéo băng tải F = 6500 (N)

1.1.1 xác định công suất yêu cầu trên trên động cơ

Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết Nếu gọi CT

P

– công suất

trên băng tải, ηC

– hiệu suất chung toàn hệ thống,P YC

– công suất cần thiết, thì :

η

=

4,360,87

= 5,01(kW)

1.1.2 xác định số vòng quay yêu cầu của động cơ

Số vòng quay yêu cầu động cơ (sơ bộ) : CT

z p

=

=

60.1000.0,677.80

tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền trong hộp giảm tốc cấp 1 truyền động bánh

n u n

CT

n u n

=

=

98071,79

n u

=

9801

n u

=

9804,6

n u

=

213,043

=71,01(vg/ph)

1.3.2 tính công suất trên các trục

Công suất trên trục công tác P CT

=4,36 (kW)

Công suất trên trục II: P II

=

4,360,99.0,92

Mô men xoắn trên trục động cơ:

69,55.10 ĐC ĐC

ĐC

P T

n

=

=9,55.106

5,04980

=49114(N.mm)

Mô men xoắn trên trục I:

69,55.10 I

I

I

P T

n

=

=

6 4,999,55.10

980

=48627(N.mm)

Mô men xoắn trên trục II:

69,55.10 II

II

II

P T

n

=

=

6 4,799,55.10

213,04

=214722(N.mm)

Mô men xoắn trên trục công tác:

69,55.10 CT CT

CT

P T

n

=

=

6 4,369,55.10

2.1 Tính bộ truyền trong hộp (bánh răng trụ )

2.1.1 thông số đầu vào

0 lim

Z Z K K S

σσ

σσ

B

với:

o bánh răng chủ động:SH1=1,1 ;SF1=1,75

o bánh răng bị động: SH2=1,1 ;SF2=1,750

Bánh chủ động :

0 lim1 0 lim1

2 1 70 2.245 70 560( )1,8 1 1,8.245 441( )

H F

σσ

2 2 70 2.230 70 530( )1,8 2 1,8.230 414( )

H F

σσ

HL

HE F m

mH=6,mF=6 bậc của đường cong mỏi khi khử về ứng suất tiếp xúc

NH0,NF0:số chu kỳ thay đổi ứng suất khi khử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:

N FE1 >NF01 lấy NFE1 =NF01

0 lim 2

0 lim1

0 lim 2

560.1.1 509,09( )1,1

530.1.1 481,818( )1,1

441.1.1 252( )1,75

414.1.1 236,57( )1,75

σσ

σσ

σσ

0,8 0,8.580 464( )0,8 0,8.450 360( )

B

với Ka=43 Mpa1/3 hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răngT1= 48627 (N.mm)

với ψbd

=1,19 và sơ đồ 6 ta được:

1,061,14

=

2.115.0,9659262.(4,6 1)+

=19,8 chọn Z1=20

Z2=uZ1=4,6.20=92 chọn Z2=92

Tỷ số truyền thực tế :

ut=

922

201

Z

Z =

=4,6Sai lệch tỷ số truyền :

Xác định góc nghiêng của răng:

+

=0,974β

=arccos(cosβ

)=arccos(0,974)=13,09oXác đinh góc ăn khớp a tw

KHv KFv

2.1.7 kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng

 Kiềm nghiệm về ứng suất tiếp xúc

2 1

B

được M

Z

=274 MPa1/32cos

sin(2 )

b H

=

46.sin13,092.3,14

Tải trọng khi tính về tiếp xúc:

K H =K HαK HβK Hv

=1,13.1,06.1,03=1,2Thay vào được:

2

2.48627.1,2(4,6 1)274.1,73.0,76

46.4,6.41,07

H

=487,49<=495,454 (MPa)

 Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

Hệ số tải trọng khi tính về uốn:

=0,5713,09

Z Z

ββ

B

chọn được:

1 2

43,6

F F

Y Y

F

Y Y

2.1.8.một vài thông số hình học của cặp bánh răng

 Đường kính vòng chia

1 1

2 2

mz d

ββ

2.1.9 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng:

2.2 Tính bộ truyền ngoài bộ truyền xích

Thông số yêu cầu:

Bước xích p được tra bảng 5.5Tr81 [1] với điều kiện: trong đó:

– công suất tính toán:

 trong đó:

: Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: Tra bảng 5.6Tr82 [1]

Với @ = 30, ta được ko = 1– hệ số ảnh hưởng của bộ truyền ngoài và chiều dài xích:

Chọn a = (3050).p tra bảng 5.6 trang 82 ta được ka = 1 : Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng 5.6Tr82 [1](Vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)

– hệ số ảnh hưởng của bôi trơn : Tra bảng 5.6[1]tr 82 ta được kbt = 1,3 (do môi trường có bụi)

- Hệ số tải trọng động: Tra bảng 5.6Tr82 [1] ta được (va đập êm)

- Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền Tra bảng 5.6 trang 82 với số ca làm việc là 3 ta được

Công suất tính toán:

Tra bảng 5.5[1]tr 81 với điều kiên:

Để xích không quá căng thì cần giảm a một lượng:

= 0,003.1024,5 = 3,07 (mm)

Do đó:a = - = 1024,5 – 3,07 = 1021,43 (mm)

Số lần va đập của xích i:

Tra bảng 5.9[1] trang 85 với loại xích ống con lăn, bước xích p = 25,4 (mm)

Số lần va đập cho phép của xích: [i] = 30

– Lưc căng do lực ly tâm gây ra:

F0 – lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra:

Trong đó:

Hệ số an toàn cho phép: Tra bảng 5.10Tr86[1] với p=25,4(mm); n1=213,04 v/ph

ta được [s] = 8,2

Do vậy:

*Đường kính chân răng:

Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc:

Trong đó:

– Hệ số tải trọng động:

A - Diện tích chiếu của bản lề: Tra bảng 5.12Tr87 [1] với p = 25,4 (mm)

A = 180 ()

: hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích tra bảng ở trang 87 theo số răng ta được

– Hệ số tải trọng phân bố không đều giữa các dãy:

E-Mô đun đàn hồi:

Lực va đập trên m dãy xích:

Vậy chọn vật liệu Thép C45 tôi cải thiện với độ cứng HB = 170210 có ] = 600

= 488,88 MPa Đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa xích

7 Xác định lực tác dụng lên trục:

Trong đó:

Hệ số kể đến trọng lượng của xích

kx =1,15 vì β <400

Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:

Thông số Kí hiệu Giá trị

14 Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ 170,48(mm)

15 Đường kính chân răng đĩa xích lớn (mm)

PHẦN 3 TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN

3.1 Chọn khớp nối (không yêu cầu kiểm nghiệm).

Sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục

B

,lấy k=1,249114

dc

T T= =

25,3 lấy d1 = 25 mm

X O Y Z

Fa1 Fa2

Fr.cos30 Fr.sin30

Fkn

FKN =0,2.Ft

Với Ft=

2

2.49114 1091,490

0

Tdc

NFKN =0,2.Ft= 0,2.1091,4 = 218,3N

3.2.4 Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực

hn= 15…20 chiều cao nắp ổ và đầu bulong

2( ) 11 13 12 11 13 11 12.( ) 0

2( ) 2368.46 12.92 218,3.(92 51) 0

3.3.1.2 Vẽ biểu đồ mô men

Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục vào I

3.3.1.3 Tính mô men tương đương

Momen tổng,momen uốn tương đương:

2 2yj

12

Nmm0

3.3.1.6 Chọn và kiểm nghiệm then

+Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp bánh răng ,d11=30(mm),chọn then bằng

tra bảng

9.1 [1]

173

a B

Ta có:

• Chiều rộng then:b=8(mm)

• Chiều cao then:h=7(mm)

• Chiều sâu rãnh then trên trục t1=4 (mm)

• Chiều sâu rãnh then trên lỗ t2= 3,3 (mm)

• Chiều dài then:l=(0,8÷0,9).lm13= 28÷31,5 (mm)

Vậy tại vị trí này ta làm bánh răng liền trục

+Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp khớp nối:

d13=22

Chọn then bằng tra bảng B

9.1( )173

a

[1] ta có:

• Chiều rộng then:b= 6 mm

• Chiều cao then : h= 6 mm

• Chiều sâu rãnh then trên tấm trục: t1= 3,5 (mm)

• Chiều dài then: l =(0,8÷0,9)lm12= 28÷31,5 (mm)

2.48627 26,31 [ ]

22.28.6

Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt

3.3.1.7 Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi

Độ bền của trục được đảm bảo nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

= 2,5… 3, như vậy có thể không cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)

sσj và sτj - hệ số an toàn chỉ xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xétđến ứng suất tiếp tại tiết diện j :

mj aj

dj K j s

σσψσσ

dj K j

s

ττψτ

τ

τ

τ = −+1

trong đó : σ−1

σ

MPa

66,189327.58,0158,0

τaj

dj K

1

−

+

= εσσσ

y

K

x K K dj K

1

−

+

= τττ

trong đó : Kx - hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197 - “ Tínhtoán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, lấy Kx = 1, 1

Ky - hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu Ở đây ta không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đó Ky = 1

-kiểm nghiệm tại tiết diện ở ổ lăn:

12,44 1,1 1 2,541

11,86 1,1 1 1,961

Ta thấy sự tập trung ứng suất tại trục lắp bánh đai là do rãnh then và do lắp ghép

Vậy trục đảm bảo an toàn về độ bền mỏi

3.3.1.8 Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn

Tính toán kiểm nghiệm khả năng chịu tải của ổ lăn:

1.550,6

0,03714,9.10

a

i F

tra bảng 11.4tr 215[2] => e = 0,351.Khả năng chịu tải động:

Theo công thức:

.m d

Trong đó:

Q- là tải trọng động quy ước kN

L- là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

m- là bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn.m=3 với ổ bi

Ta có

60 60.980.15000 6

215,ta chọn kđ =1 (làm việc êm)

X hệ số tải trọng hướng tâm

Y hệ số tải trọng dọc trục

Sơ đồ bố trí ổ

Fa0 = Max (∑Fa0 , Fs0 ) = 470,33 (N)

Fa1 = Max (∑Fa1 , Fs1 ) = 1021 (N)

Vậy ổ thỏa mãn điều kiện bền khi chịu tải trọng động và tải trọng tĩnh

3.3.2 Trục II không yêu cầu tính đầy đủ

3.3.2.1 Chọn đường kính các đoạn trục dựa vào các yếu tố công nghệ, lắp ráp

Ta có:

• Chiều rộng then:b=14(mm)

• Chiều cao then:h=9(mm)

• Chiều sâu rãnh then trên trục t1=5,5 (mm)

• Chiều sâu rãnh then trên lỗ t2= 3,8 (mm)

• Chiều dài then:l=(0,8÷0,9).lm23= 44÷49,5 (mm)

a

[1] ta có:

• Chiều rộng then:b= 10 mm

• Chiều cao then : h= 8 mm

• Chiều sâu rãnh then trên tấm trục: t1= 5 (mm)

• Chiều dài then: l =(0,8÷0,9)lm22= 36÷40,5(mm)

Bảng thông số đường kính trục

45Tiết diện d10 d12 d13 d20 d21 d22 d23

4.1.1 thiết kế vỏ hộp

Hộp giảm tốc để đảm bảo vị trí tương đối giữa các chi tiết và bộ phận máy,tiếp nhận tại trọng do các chi tiết lắp trên vỏ truyền đến,đựng dầu bôi trơn bảo vệ các chi tiết máy tránh bụi bẩn

Chi tiết cơ bản của hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ

Chọn vật liệu làm hộp giảm tốc là gang xám GX15-32

Chọn bề mặt ghép ráp và thân đi qua tâm trục song song với đáy

4.1.2 các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc

Chiều dày :thân hộp δ

:Nắp hộp

δ

=0,03a+3=0,03.115+3=6,45 (mm)δ

khoảng 2 đến 3 độĐường kính

Chiều dày bích thân hộp S3

Đường kính ngoài và tâm lỗ vít

2 1,6 2 1,6.12 19,2

chọn E2=19 (mm)

D

C =

Phụ thuộc lỗ bu longMặt đế hộp:

Chiều dày: khi không có phần

Khe hở giữa các chi tiết

Giữa bánh răng với thành trong

4.2 Tính, lựa chọn bôi trơn:

Bộ truyền bánh răng có vận tốc vòng v=2,1 12( / )< m s

nên ta chọn bôi trơn

bằng cách ngâm trong dầu bằng

14bánh răng bị động trong hộp giảm tốc

Do đáy hộp giảm tốc cách đỉnh răng bị động 1 khoảng 30 (mm)

Vậy chiều cao lớp dầu là 54 (mm)

Dầu bôi trơn trong hộp giảm tốc:vận tốc vòng của bánh răng v =2,1

chọn được loại dầu ô tô máy kéo AK-15

4.2.3 các kết cấu liên quan đến chế tạo vỏ hộp

+Bu lông vòng hay bu lông móc

Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc chọn bu lông móc

Thông số

d1 =45 mm , d2 = 25 mm, d3 = 10 mm, d4 =25 mm, d5 =15 mm, h = 22 mm, h1 = 8 mm , h2 = 6 mm, l ≥ 21 mm.

B −

chọnA=70 B=55 A1=100 B1=85 C=85 C1=85 K=60 R=12 vít 6x22 số lượng 4

B −

chọnA=M27x2, B=15, C=30, D=15, E=45, G=36, H=32, I=6, K=4, L=10,M=8, N=22, O=6, P=32, Q=18, R=36, S=32

+nút tháo dầu:

Sau thời gian làm việc dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn của biến chất cần phảithay dầu mới,để tháo dầu cũ ra thì đáy hộp có lỗ thoát dầu được bịt kín bằng núttháo dầu

Chọn nút tháo dầu tra bảng

[ ]

18 7

293

+Kiểm tra mức dầu : dùng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu:

+Các chi tiết liên quan khác

Lót kín bộ phận ổ nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng và các tạp chất khác xâm nhập vào ổ, đề phòng mỡ chảy ra ngoài

Vòng phớt được dùng để lót kín và là chi tiết được dùng khá rộng rãi do có kếtcấu đơn giản, thay thế dễ dàng nhưng chóng mòn và ma sát lớn khi bề mặt có độnhám cao Ta chỉ cần chọn vòng phớt cho trục vào và ra và tra bảng 15-17 trang50.

a

0

Để ngăn cách mỡ trong bộ phận ổ với dầu trong hộp thường dùng các vòng chắn

mỡ (dầu) Kích thước vòng chắn mỡ (dầu) cho như hình vẽ

+ dung sai lắp ghép bánh răng

Chịu va đập nhẹ không yêu cầu tháo nắp thường xuyên ta chọn kiểu lắp trungH7/k6

+dung sai lắp bạc lót trục

Chọn kiểu lắp trung gian H7/h6 để thuận tiện cho quá trình tháo lắp

+dung sai và lắp ghép ổ lăn

Để các vòng ổ không trơn trượt trên bề mặt trục hoặc lỗ khi làm việc cần chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay

Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ dôi hở

Chính vì vậy khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6,còn khi lắp ổ lăn vào vỏ thò ta chọn H7

+dung sai lắp ghép nắp ổ lăn

Chọn kiểu lắp H7/d11 để thuận tiện cho quá trình tháo lắp

+dung sai khi lắp vòng chắn dầu

Chọn kiểu lắp trung gian H7/h6 để thuận tiện cho quá trình tháo lắp

+dung sai lắp then trên trục

Theo chiều rộng chọn kiểu lắp trên trục là P9 trên bạc là D10

Bảng dung sai lắp ghép bánh răng :

Mối lắp Sai lệch giới hạn trên

Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn:

Mối lắp Sai lệch giới hạn trên

Bảng dung sai lắp ghép nắp ổ lăn

Mối lắp Sai lệch giới hạn trên

Bảng dung sai lắp ghép vòng chắn dầu

Mối lắp Sai lệch giới hạn trên

Sai lệch giới hạn trên bạc t2

MỤC LỤC

Phần 1 TÍNH ĐỘNG HỌC

Trang

1.1 Chọn động cơ điện

1.1.1.Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ (Pyc) 2

1.1.3Tính các thông số trên các trục và lập bảng thông số động học 4Phần 2 TÍNH BỘ TRUYỀN

3.3.2.1 Từ đường kính trục sơ bộ, tiến hành chọn đường kính các đoạn

trục dựa vào các yếu tố công nghệ, lắp ráp

4.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận, các chi tiết 42

Tài liệu tham khảo :

1 Thiết kế chi tiết máy [ Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm]

2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (2 tập) [ Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ]

3 Bài giảng và hương dẫn làm bài tập dung sai của Ninh Đức Tốn – ĐH Bách Khoa Hà Nội