Tính toán thiết kế chi tiết máy vỏ hộp

Tính toán thiết kế chi tiết máy vỏ hộp

ti t máy là k t qu đánh giá th c ch t nh t quá trình h c t p môn Chi ti tế ế ả ự ấ ấ ọ ậ ế máy,Ch t o phôi,dung sai….ế ạ

H p gi m t c là thi t b không th thi u trong các máy c khí,nó có nhiêm vộ ả ố ế ị ể ế ơ ụ

bi n đ i v n t c vào thanh m t hay nhi u v n t c ra tùy thu c vào công d ngế ổ ậ ố ộ ề ậ ố ộ ụ

c a máy.Khi nh n đ án thi t k Chi ti t máy th y giao cho, em đã tìm hi u vàủ ậ ồ ế ế ế ầ ể

c g ng hoàn thành đ án môn h c này.ố ắ ồ ọ

Trong quá trình làm em đã tìm hi u các v n đ sau:ể ẫ ề

_ Cách ch n đ ng c đi n cho h p gi m t c.ọ ộ ơ ệ ộ ả ố

_ Cách phân ph i t s truy n cho các c p trong h p gi m t c.ố ỉ ố ề ấ ộ ả ố

_ Các ch tiêu tính toán và các thông s c b n c a h p gi m t c.ỉ ố ơ ả ủ ộ ả ố

_ Các ch tiêu tính toán,ch t o bánh răng và tr c.ỉ ế ạ ụ

_ Cách xác đ nh thông s c a then.ị ố ủ

_ K t c u, công d ng và cách xác đ nh các thông s c b n c a v h p vàế ấ ụ ị ố ơ ả ủ ỏ ộcác chi ti t có liên quan.ế

_ Cách l p ráp các chi ti t l i v i nhau thành m t k t c u máy hoàn ch nh ắ ế ạ ớ ộ ế ấ ỉ _ Cách tính toán và xác đ nh ch đ bôi tr n cho các chi ti t tham giaị ế ộ ơ ế

truy n đ ng ề ộ

PH N 1 TÍNH Đ NG H C Ầ Ộ Ọ

I.Ch n đ ng c : ọ ộ ơ

1.1 Xác đ nh công su t đ t trên tr c đ ng c ị ấ ặ ụ ộ ơ : ηct

td yc

P P

P = =. (KW)

Trong đó :

1000

.v F

kn k

i

m

i η η η η η

=Tra b ng 2.3[I] - trang 19 ta có :ả

T

T

II Phân ph i t s truy n ố ỷ ố ề

2.1 Xác đ nh t s truy n chung cho c h th ng ị ỉ ố ề ả ệ ố : 8 , 91

12 , 79

n

n U

2.2 Phân ph i t s truy n trong h p gi m t c : ố ỉ ố ề ộ ả ố

Ch n t s c a b truy n ngoài : Uọ ỷ ố ủ ộ ề x = 2,30

30 , 2

91 , 8

Công su t trên tr c công tác: ấ ụ Pct =1,5 (KW)

Công su t trên tr c II:ấ ụ P2=

x ol ct

P P

kn ol

ta có:

Mô men xo n trên tr c đ ng c : ắ ụ ộ ơ

Tđc = 9,55 106 23299

705

72 , 1 10 55 ,

1 10

P 10

V i ớ + P : Là công su t c n truy n qua b truy n xích.P= Pấ ầ ề ộ ề 2=1,64 KW.

+kn:Là h s vòng quay Ch n s vòng quay c a đĩa c s c a đĩa nhệ ố ọ ố ủ ơ ở ủ ỏ là:

+k = kđ.k0.ka.kđc.kbt.kc ; trong đó:

k đ: h s t i tr ng đ ng ệ ố ả ọ ộ Đ bài cho t i tr ng va đ p nh , nên ta ch n kề ả ọ ạ ẹ ọ đ = 1,35

k 0 : h s nh hệ ố ả ưở g c a kích thn ủ ước b truy nộ ề Do đường n i tâm cácố đĩa xích trùng v i phớ ương ngang Nên k0 = 1

k a: h s k đ n kho ng cách tr c và chi u dài xích ;ệ ố ể ế ả ụ ề ch nọ

Đ ng th i nh h n bồ ờ ỏ ơ ước xích cho phép : p < pmax

− +

+

−

2 1 2 2

2 1 1

5 , 0

Z X

Z Z X

2 , 182 25

d F F F k

Q

+ + 0

Fv :l c căng do l c li tự ự âm gây ra: Fv = q.v2= 1,9 1,452 = 3,995 N

F0 :l c căng do tr ng lự ọ ượng nhánh xích b đ ng gây raị ộ :

F0 = 9,81.kf .q.a = 9,81.6.2,6 725.0,001 = 81.08 N

(h s võng : kệ ố f = 6 do b truy n n m ngang)ộ ề ằ

d

vd d t r

k A

E F K F

≤ [σH1 ]Trong đó:

Mô dun đàn h i: E = 2,1.10ồ 5 Mpa

⇒

1 106

10 1 , 2 ).

638 , 1 35 , 1 1131 (

42 , 0 47 , 0

Tương t cho đĩa xích 2 v i cùng v t li u và ch đ nhi t luy n H s nhự ớ ậ ệ ế ộ ệ ệ ệ ố ả

hưởng c a s rủ ố ăng đ n đĩa xích Kế r=0,23 (vì Z2 =57) Ta có:

H] ( S ).Z .Z .K .K

[ σ = σ0 lim

FL xF s R F F

2 1

lim 0

8 ,

1 1

lim 0

8 ,

1 2

lim 0

N HE1 = 930,6 10 7 > N HO1 = 9,99 10 6 Suy ra KHL1 = 1

N HE2 = 24,2 10 7 > N HO2 = 8,83 10 6 Suy ra KHL2 = 1

N FE1 = 930,6 10 7 > N FO1 = 9,99 10 6 Suy ra KFL1 = 1

N FE2 = 24,2 10 7 > N FO2 = 8,83 10 6 Suy ra KFL2 = 1

[ σH]max = 2 , 8 max( σch1, σ ch2) =2,8 σ ch1 = 2,8.400 = 1260 (Mpa)

1

] [

).

1

.(

ba H

H a

w

u

k T u

k

a

ψ σ

03 , 1 23028 ).

1 87 , 3 (

Ch n s b góc nghiêng ọ ơ ộ β=140.Suy ra cosβ=0,970296

Công th c 6.31 ta có:ứ

S răng bánh nh :ố ỏ

89 , 27 )

1 87 , 3 ( 5 , 1

970296 ,

0 105 2 ) 1

87 , 3 821 , 3

% 100

2

) 107 28 (

5 , 1

2

) (

cos = 1+ 2 = + =

w

a

Z Z

20 cos

tg arctg

β

α α

α

Góc nghiêng c a răng trên m t tr c s ủ ặ ụ ơ ở

β α

' 40 20 (cos(

0

0 0

N i suy tuy n tính ta độ ế ược:

2.6.Ki m nghi m b truy n bánh răng ể ệ ộ ề

2.6.1.Ki m nghi m răng v đ b n ti p xúc ể ệ ề ộ ề ế

Công th c 6.33:ứ

].

[

.

) 1 (

2

1

H w

t

H H

M

H

d u b

u K T Z

2

sin

' 24 14 cos

5

,

1

' 21 15

1 , 795

107

1 28

1 2 , 3 88 , 1 1

1 2 , 3 88 , 1

2 1

α

ε

746 , 0 795

, 43 821 , 3 5 , 31

) 1 821 , 3 (

187 , 1 23028 2 746 , 0 71

1

1

1

.

.

.

2

F w

w

F F

F

m d b

Y Y Y K

T

σ

] [

2 1

89 , 0 140

' 21 15 1 140

1

0 0

60 , 3

80 , 3

K - h s t i tr ng khi tính v u n.ệ ố ả ọ ề ố

Fv F

F

518 , 1 05 , 1 055 , 1 37 , 1

Do vậy bánh răng đ m b o đi u ki n b n v u n.ả ả ề ệ ề ề ố

2.6.3.Ki m nghi m v quá t i: ể ệ ề ả

ng su t ti p

Ứ ấ ế xúc c c đ i:ự ạ

] [

T

T k

[ ] [ 364 , 133 2 , 2 62 , 60

107 5 , 1 cos

.

] [ 55 , 43 ' 21 15 cos

28 5 , 1 cos

m

d

mm z

2

55 , 43 5 , 1 2 55 , 43

2

2 1 2

1

= +

= +

=

= +

= +

=

-Đường kính vòng c s :ơ ở

db1=d1cosα=43,55.cos200=40,92 mm

db2=d2cosα=166,44.cos200=156,40 mm

-Kho ng cách tr c chia: a=( dả ụ 1+d2)/2= (43,55+166,44)/2= 104,995 (mm)

-Đường kính chân răng :d f1 = −d1 2,5.m= 43,55 2,5.1,5 39,8 − = mm

[ ]d [ ]d c

v

x d

d l D Z

T K

σ σ

28 14 90 4

10 299 , 23 2 , 1 2

.

T d

sb

27,8 0,2.20

sb

Ch n s b đọ ơ ộ ường kính tr c là:ụ

-Ch n dọ 1sb=20mm, theo b ng (10.2), ta đả ược chi u r ng lăn bề ộ ổ 10=15mm

-Ch n dọ 2sb=30mm, theo b ng (10.2), ta đả ược chi u r ng lăn bề ộ ổ 10=19mm

' 40 0 1057,3.tg2 β

Cos

α Ft1.tg

0 0 1

ω

-Kho ng cách t m t mút c a chi ti t quay đ n n p kả ừ ặ ủ ế ế ắ ổ 3=10mm;

-Chi u cao n p và đ u bulông: hề ắ ổ ầ n=15mm

4.4 Xác đ nh ph n l c lên các g i tr c ị ả ự ố ụ

yzx

Do tr c yêu c u tính chi ti t là tr c I nên ta ch c n xác đ nh giá tr các ph n l cụ ầ ế ụ ỉ ầ ị ị ả ự lên các g i tr c c a tr c I.Ch n h to đ nh hình v ố ụ ủ ụ ọ ệ ạ ộ ư ẽ

zx

2 1

Ti tế

di nệ Đkính tr cườ ngụ Kích thti t di nế ệ ướ c Chiều sâu rãnh then

Bán kính góc lượn c aủ rãnh

T

d t

) 5 , 3 6 (

40 20

23299 2 )

6 40 20

T

d t

) 3 5 (

25 15

23299 2 ) (

5 25 15

Các tr c trong h p gi m t c đ u quay, ng su t thay đ i theo chu kì đ i x ng.ụ ộ ả ố ề ứ ấ ổ ố ứ

ta có :

j

j j

j

d

t d bt d W

2

32

j j

j j aj

d

t d t b d

M W

M

2

32 3 1 1 2max

mj

W

T

2 2

j

d

t d bt d W

2

16

3 1 1 20

j oj

j j aj

mj

d

t d bt d

T W

T

2

16

2

2

1 1

3

max

π

τ τ

th a mãn đi u ki n sau: ỏ ề ệ

s = sσ sτ/ s 2σ + s 2τ ≥[ ]s

Trong đó: [s] – h s an toàn cho ,[s] = 1,5 2,5ệ ố

sσ , sτ - h s an toàn ch xét riêng cho trệ ố ỉ ường h p ng su t pháp ho c ngợ ứ ấ ặ ứ

su t ti p, đấ ế ược tính theo công th c sau:ứ

s k σa ψ σm

σ

σ σ

1 +

; s k σ a ψ τm

τ

σ τ

Trong đó : σ-1, τ-1: gi i h n m i u n và xo nớ ạ ỏ ố ắ ng v i chu kì đ i x ng ứ ớ ố ứ σa, τavà

σm, τm là biên đ và tr s trung bình c a ng su t pháp và ng su t ti p t i ti tộ ị ố ủ ứ ấ ứ ấ ế ạ ế diên xét

Ch n l p ghép: Các lăn l p trên tr c theo k6, l p bánh răng, đĩa xích, n i tr cọ ắ ổ ắ ụ ắ ố ụ theo k6 k t h p l p then ế ợ ắ

Phương pháp gia công trên máy ti n, t i các ti t di n nguy hi m yêu c u đ tệ ạ ế ệ ể ầ ạ

K

K K

K = σ + −1

σ σ

y

x t dj

K

K K

d

K

s

σ ψ σ

σ

σ σ

1 +

H s an toàn ch xét riêng ng su t ti p sệ ố ỉ ứ ấ ế τ theo công th cứ (10.21)

m a

d

K

s

τ ψ τ

τ

τ τ

τ

.

1 +

then

L pắ căng

Rãnh then

L pắ căng

1-2 20 1,91 2,06 1,73 1,64, 2,12 1,79 2,76 9,35 2,65

1-3 15 1,85 2,06 1,67 1,64 2,12 1,73 _ 4,4 4,4

V y các ti t di n nguy hi m trên tr c I đ u đ m b o an toàn v m i vì S> [S] =ậ ế ệ ể ụ ề ả ả ề ỏ1,5…2,5

T i quy ả ước Q = max(Q0 , Q1 )= 944,762 N

5.2.7 Ki m nghi m lăn theo kh năng t i đ ng ể ệ ổ ả ả ộ

Chi u cao, hề

Đ d c ộ ố

e =(0,8 ÷ 1)δ = 5,6 ÷ 7, ch n e = 7 mmọ

h < 5.δ = 35 mm, ch n h= 30 mmọKho ng 2ả o

(R2 = 1,3 d2 = 1,3 10=13 mm)

k ≥ 1,2.d2 =12 ⇒ k = 14 mmh: ph thu c tâm l bulông và kích thụ ộ ỗ ước m tặ

t aự

da5°

C

(mm)

K(mm)

R(mm)

Vít(mm)

Sau m t th i gian làm vi c, d u bôi tr n ch a trong h p, b b n (do b i b mộ ờ ệ ầ ơ ứ ộ ị ẩ ụ ặ

và do h t mài), ho c b bi t ch t, do đó c n ph i thay d u m i Đ thay d u cũ,ạ ặ ị ế ấ ầ ả ầ ớ ể ầ đáy h p có l tháo d u Lúc làm vi c, l đ c b t kín b ng nút tháo d u D a

M t ghép gi a n p và thân n m trong m t ph ng ch a đặ ữ ắ ằ ặ ẳ ữ ường tâm các tr c.ụ

L tr l p thân h p & trên n p đỗ ụ ắ ở ộ ắ ược gia công đ ng th i, đ đ m b o v tríồ ờ ể ả ả ị

tương đ i gi a n p và thân trố ữ ắ ước và sau khi gia công cũng nh khi l p ghép, taư ắdùng 2 ch t đ nh v , nh các ch t đ nh v khi xi t bulong không làm bi n d ng ố ị ị ờ ố ị ị ế ế ạ ở vòng ngoài c a ủ ổ

2.8 ng lót và l p Ố ắ ổ

ng lót đỐ ược dùng đ đ lăn, đ thu n ti n khi l p và đi u ch nh b ph nể ỡ ổ ể ậ ệ ắ ề ỉ ộ ậ

đ ng th i trái cho kh i b i băm, ch t b n ng lót đ c làm b ng v t li u

Đ nâng và v n chuy n h p gi m t c trên n p và thân thể ậ ể ộ ả ố ắ ường l p thêmắbulong vòng Kích thước bulong vòng được ch n theo kh i lọ ố ượng h p gi m t c.ộ ả ố

V i a= 105 mm , h p gi m t c bánh răng tr 1 c p, tra b ng ớ ộ ả ố ụ ấ ả 18.3 [ ]2

89

b

B ta có Q = 40(Kg), ta ch n bulông vòng M8.ọ

Do b truy n bánh răng trong h p gi m t c đ u có ộ ề ộ ả ố ề v≤ 12( / )m s nên ta ch nọ

phương pháp bôi tr n ngâm d u V i v n t c vòng c a bánh răng nghiêng v =ơ ầ ớ ậ ố ủ1,6 m/s < 12 m/s tra b ng ả 18.11[ ]2

T i các ti t di n l p bánh răng không yêu c u tháo l p thạ ế ệ ắ ầ ắ ường xuyên ta ch nọ

ki u l p H7/k6, ti t di n l p tr c v i lăn, kh p n i, đĩa xích để ắ ế ệ ắ ụ ớ ổ ớ ố ược ch n trongọ

2.1.Xác d nh t s truy n chung cho c h th ngị ỷ ố ề ả ệ ố

2.2.Phân ph i t s truy n trong h p gi m t cố ỷ ố ề ộ ả ố

III.Xác đ nh các thông s trên các tr cị ố ụ

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả

1-Tinh toan thiêt kê hê dân đông c khi, tâp 1[TK1], tâp 2[TK2] – ́ ́ ́ ́ ̣ ̃ ̣ ơ ́ ̣ ̣

Trinh ̣ Chât – Lê Văn Uyêń ̉

Nha xuât ban giao duc – 1999̀ ́ ̉ ́ ̣

2-Chi tiêt may, tâp 1, tâp 2[3] – Nguyên Trong Hiêp, nha xuât ban giao duć ́ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ̣

3-Hướng dân lam bai tâp dung sai – Ninh Đ c Tôn – Nguyên Trong Hung ̃ ̀ ̀ ̣ ứ ́ ̃ ̣ ̀

Trường Đai Hoc Bach Khoa Ha Nôi, năm 2000̣ ̣ ́ ̀ ̣

4-Bai tâp ki thuât đò ̣ ̃ ̣

Ninh Đ c Tôn, Nguyên Trong Hung, Nguyên Thi Câm Tuứ ́ ̃ ̣ ̀ ̃ ̣ ̉ ́

Nha xuât ban giao duc̀ ́ ̉ ́ ̣