HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THEO HƯỚNG ỨNG DỤNG AUTODESK INVENTOR

Tính toán các bộ truyền răng - Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO 6336:1996; các hệ số: - Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA  1.2 - Hệ số

Trang 1

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN

CHI TIẾT MÁY

MẠC VĂN GIANG

Trang 2

Sao Đỏ theo định hướng ứng dụng: Ứng dụng khoa học,công nghệ mới vào việc giảng dạy của giảng viên và học tập của sinh viên và luyện thi Olimpic, với mục đích cuối cùng là góp phần đảm bảo chất lượng giáo dục, đào tạo ra những kỹ sư, cử nhân có năng lực thiết kế

Thực tại với sinh viên khoa Cơ khí trường đại học Sao Đỏ trong quá trình làm

đồ án chi tiết máy sinh viên gặp nhiều khó khăn, các nội dung tra cứu nằm ở nhiều tài liệu, hệ thống các tiêu chuẩn không đồng bộ, các tài liệu sử dụng hiện nay chủ yếu tập chung vào thiết kế theo dạng truyền thống do đó gây sai số trong quá trình tính toán mặt khác mấy nhiều thời gian

Để khắc phục những tồn tại trên trong nội dung tài liệu này tập chung đề cập vào vấn đề kết hợp thiết kế Đồ án chi tiết máy giữa phương pháp truyền thống với ứng dụng tin học, hệ thống tài liệu, phần mềm ứng dụng bao gồm:

Sách tham khảo:

[1]-Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, năm 2006; Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí

tập một, Nhà xuất bản giáo dục

[2]-Trịnh Chất, Lê Văn Uyển,năm 2006; Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí

tập hai, Nhà xuất bản giáo dục

[3]-PGS.TS Nguyễn Văn Yến, năm 2010; Giáo trình Chi tiết máy, Nhà xuất

bản Giao thông vận tải

[4]- Giáo trình môn học Chi tiết máy, Trường đại học Công nghiệp TP.HCM,

năm 2008

[5]- Giáo trình môn học Chi tiết máy, Trường đại học Công nghiệp TP.HCM,

năm 2008

[6]- Vũ Ngọc Pi, Trần Thọ, Nguyễn Thị Quốc Dung, Nguyễn Thị Hồng Cẩm,

Cơ sở thiết kế chi tiết máy và máy, Trường đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên,

năm 2001

[7]- Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự, Hướng dẫn đồ án chi tiết máy, Trường đại

học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, năm 2012

Phần mềm ứng dụng:

- Phần mềm CTM do giảng viên của Bộ môn Cơ sở Thiết kế máy và Robot - viện

Cơ Khí- Đại học Bách khoa Hà Nội lập trình

- Phần mềm Autodesk Inventor Professional

- Phần mềm Autocad

Cấu trúc của tài liệu này bao gồm:

Phần 1 Giới thiệu các đề đồ án cơ bản

Trang 3

đơn vị phụ, chuyển đổi một số đơn vị, quy ước hệ tọa độ oxyz

Phần 4 Hướng dẫn thực hiện nội dung đồ án Chi tiết máy

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian và trình độ còn hạn chế, khó tránh khỏi nhừng sai sót, tác giả mong nhân được những ý kiến đóng góp cũng như các

nội dung khác xin gửi về theo địa chỉ: Bộ môn Cơ sở thiết kế máy, khoa Cơ khí trường

Đại học Sao Đỏ, 24 Thái Học, Phường Sao Đỏ, thị xã Chí Linh, tỉnh Hải Dương

Sao Đỏ, tháng 2 năm 2016

TÁC GIẢ

Mạc Văn Giang

Trang 4

ĐỀ 1: Thiết kế hệ dẫn động băng tải theo các thông tin sau:

Hình 1 Sơ đồ động hệ dẫn động băng tải Hình 2 Đồ thị đặc tính tải trọng 1- Động cơ điện

êm

Lực kéo(lực vòng) trên băng tải: Ft =4250N

Vận tốc vòng băng tải: V=0.77m/s

Đường kính tang băng tải: D=350mm

Thời gian phục vụ 7 năm: 1 năm làm việc 292 ngày, 1 ngày làm việc 8 giờ

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO 6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA  1.2

- Hệ số kể đến tải trọng động dùng để tính ứng suất tiếp xúc: KHV1

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc: KHβ=1.3

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tính cho ứng suất tiếp xúc:K =1.0Hα

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông

số như sau: Vật liệu chế tạo, Mô đun m, khoảng cách trụcaw, số răng z, hệ số dịch

D

P

t

P.k bd

Trang 5

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Tính bằng tay: Xác định đường kính sơ bộ  τ =30MPA

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ

số Poisson µ=0.3, đặt các lực tác dụng lên trục và truy xuất ra các biểu đồ mô men uốn, biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 6

Chiều cao băng tải: H=2500mm

Thời gian phục vụ 9 năm: 1 tháng làm việc 26 ngày, 1 ngày làm việc 3 ca, 1 ca làm việc 6 giờ

Yêu cầu:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1.2

số như sau: Vật liệu chế tạo, Mô đun m, khoảng cách trục aw , số răng z, hệ số dịch chỉnh x, chiều rộng vành răng B, lực vòng F t , lực hướng kính F n , lực dọc trục F a , vận tốc vòng v, hệ số an toàn mỏi S H , hệ số an toàn uốn S F…

0.8T

Trang 7

Trang 8

Hình 1 Sơ đồ động hộp giảm tốc khai triển

Lực kéo băng tải F=8400 N

số như sau: Vật liệu chế tạo, Mô đun m, khoảng cách trục aw , số răng z, hệ số

Trang 9

Trang 10

2- Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng cấp

1 chiều

Lực kéo(lực vòng) trên băng tải: Ft =4750N

Vận tốc vòng băng tải: V=0.65m/s

Thời gian phục vụ 7 năm: 1 năm làm việc 292 ngày, 1 ngày làm việc 8 giờ

Yêu cầu:

- Hệ số kể đến tải trọng động dùng để tính ứng suất tiếp xúc: KHV 1

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tính cho ứng suất tiếp xúc:KHα=1.0

t

P.k bd

Trang 11

uốn, biểu đồ ứng suất

Trang 12

Hình 1 Sơ đồ động hệ dẫn động băng tải

Lực băng tải: F=9000N

Vận tốc băng tải: v=0,48 m/s

Đường kính tang: D= 320mm

Chiều cao tang : H=750 mm

Thời gian phục vụ: Lh=20000 giờ

Số ca làm việc: Số ca=2/ngày

Yêu cầu:

- Hệ số quá tải của bộ truyền trục vít-bánh vít chọn:K =1.20

- Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc của bộ truyền trục vít-bánh vít chọn :

v

K =1.01

- Hệ số dạng răng của trục vít chọn :y=0.125

F V

5 4

Trang 13

Trang 14

Hình 1 Sơ đồ động hộp giảm tốc phân đôi cấp

4- Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

5- Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

6- Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Lực kéo(lực vòng) trên xích tải: F=7500N

Vận tốc xích tải: V=0.65m/s

Số răng xích tải dẫn: z=17

Bước xích tải: p=65 Lh=20000 giờ

Số ca làm việc: Số ca=2ca /1 ngày

Yêu cầu:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA  1.2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tính cho ứng suất tiếp xúc:KHα=1.0

0.7T

Trang 15

Trang 16

Hình 1 Sơ đồ động hệ dẫn động xích tải Hình 2 Đồ thị đặc tính tải trọng 1- Động cơ điện

2- Bộ truyền đai thang

Trang 17

Trang 18

số như sau: Vật liệu chế tạo, Mô đun m, khoảng cách trục aw , số răng z, hệ số dịch chỉnh x, chiều rộng vành răng B, lực vòng F t , lực hướng kính F n , lực dọc trục F , vận tốc vòng v, hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn S …

Trang 19

Trang 20

- Căn lề: Trái: 30mm; Phải: 20mm; Trên: 20mm; Dưới: 20mm

- Front chữ: Times New Roman

- Cỡ chữ 13

- Các hình thức khác theo các Tab sau:

Trang 21

CÁC ĐƠN VỊ CƠ BẢN, CÁC ĐƠN VỊ PHỤ CHUYỂN ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ QUY ƯỚC HỆ TỌA ĐỘ

1 Các ký hiệu dùng trong giáo trình Chi tiết máy

STT Ký

bánh vít

của ổ)

Trang 22

17 D mm Đường kính vòng ngoài của ổ lăn, đường kính vòng tròn qua tâm

các chốt ở khớp nối, đường kính đỉnh then hoa

Trang 23

39 K Hệ số kể đến tải trọng động dùng để tính ứng suất tiếp xúc

tính ứng suất tiếp xúc

khi ăn khớp tính cho ứng suất tiếp xúc

tính ứng suất uốn

khi ăn khớp tính cho ứng suất uốn

Trang 24

59 N Số mắt xích của dây xích

Trang 25

82 V Hệ số vòng nào quay trong ổ lăn

lượng bu lông, đinh tán

97 β rad, Góc nghiêng của răng xo với đường sinh của mặ trụ, hoặc mặt

nón chia

Trang 26

103 ε Hệ số trùng khớp, hay gọi hệ số trùng khớp ngang của hệ số trùng

khớp của bộ truyền bánh răng

Trang 27

125 σ MPA Giới hạn mỏi ứng với chu kỳ mạch động

2 Các đơn vị cơ bản

3 Chuyển đổi một số đơn vị

Trang 28

9 Đơn vị đo áp suất at=98066.5Pa

4 Quy ước hệ trục tọa độ

PHẦN 4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Chương 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.1 Chọn động cơ điện

Để chọn được động cơ phải căn cứ vào yêu cầu làm việc, sơ đồ động của hệ dẫn động, đặc tính tải trọng và điều kiện làm việc, quá tải

Nội dung thực hiện gồm các bước sau:

- Chọn kiểu, loại động cơ;

- Chọn công suất động cơ;

- Chọn tốc độ đồng bộ động cơ;

- Chọn động cơ thực tế;

- Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho đông cơ

- Phân phối tỉ số truyền

- Tính các thông số động lực học trên trục

1.1.1 Chọn kiểu, loại động cơ

a Đông cơ điện môt chiều:

biến đổi từ dòng xoay chiều sang 1 chiều do đó dẫn tới làm tăng chi phí do đó với hệ dẫn động ít dùng

b Đông cơ điện xoay chiều:

Gổm hai loại: Đông cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đồng bộ Động

cơ ba pha không đồng bộ lại chia ra kiểu rôto dây cuốn và kiểu rôto lồng sóc

Với hệ dẫn động cơ khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, vít tải dùng với các

hộp giảm tốc) nên sử dụng loại động cơ điện xoay chiều ba pha rôto lồng sóc

1.1.2 Chọn công suất của động cơ

Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho nhiệt độ của động cơ khi làm việc không lớn hơn trị số cho phép

y

z x

Trang 29

ct t (1-1)

t

F

- Lực vòng trên trục công tác (N)

v- Vận tốc vòng của băng tải, xích tải, tang cuốn, thùng trộn (m/s)

Công suất cần thiết của động cơ:

Thông thường: P1P lv ct- Công suất làm việc danh

nghĩa trên trục công tác

- Hiệu suất chung của các bộ truyền và các cặp ổ tính từ trục công tác đến

động cơ và được tính theo biểu thức sau:

i 1 2 3 4

i

η - Được tra theo bảng 1-2

Bảng 1-2: Tra hiệu suất của các bộ truyền

Trang 30

1.1.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ

Số vòng quay đồng bộ là tốc độ từ trường quay do có hiện tượng trượt khoảng 3% lên số vòng quay thực tế luôn nhỏ hơn số vòng quay đồng bộ:

60

db

f n

p



f- Tần số dòng điện Hz p- Số đôi cực từ

Có 3 giá trị số vòng quay đồng bộ thường dùng là

ct

v n

D



 (v/p) (1-4) v- Vận tốc vòng băng tải (m/s)

D- Đường kính tang dẫn (mm)

+ Với hệ dẫn động xích tải

3

60.10 p

ct

v n

z

 (v/p) (1-5) v- Vận tốc vòng xích tải (m/s)

z- Số răng đĩa xích

Trang 31

- Tỉ số truyền chung sơ bộ: db

Đối chiếu u sb với bảng 1-3 hoặc 1-4 thỏa mãn là được

Bảng 1-3: Tỉ số truyền nên dùng các truyền động (Theo thiết kế hệ dẫn động cơ khí T1)

Bảng 1-4: Tỉ số truyền nên dùng và giới hạn các truyền động (Theo thiết kế đồ án CTM-ĐH KTCNTN)

Nếu u sb lớn hơn tỉ số truyền nên dùng trong bảng thì chọn lại n = 970 v/pdb Nếu u sb nhỏ hơn tỉ số truyền nên dùng trong bảng thì chọn lại n = 2910 v/pdb

Tính lại u = n dc

Trang 32

cơ được tra trong bảng sau:

Bảng 1-5: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện K

Trang 37

1.2 Phân phối tỉ số truyền

u- Tỉ số truyền chung của hệ thống

ng

u - Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài hộp giảm tốc

h

u - Tỉ số truyền của hộp giảm tốc

Với hộp giảm tốc 2 cấp: được phân ra cấp nhanh và cấp chậm

nh

u - Tỉ số truyền của bộ truyền cấp nhanh trong hộp giảm tốc

ch

u - Tỉ số truyền của bộ truyền cấp chậm trong hộp giảm tốc

Trích Bảng 1-3: Tỉ số truyền nên dùng các truyền động (Theo thiết kế hệ dẫn động cơ khí T1)

Trích Bảng 1-4: Tỉ số truyền nên dùng và giới hạn các truyền động (Theo thiết kế đồ

Trang 38

u =u

- Với hộp giảm tốc 2 cấp trong đó có 1 bộ truyền trục vít và 1 bộ truyền bánh răng:

Trang 39

Do đó: u u =ung h Σ u =h

1.2.2 Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc

- Với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển: Chọn 1 trong 2 chỉ tiêu

để phân phối tỉ số truyền sau:

a Tiết diện ngang của hộp nhỏ nhất( bôi trơn hợp lý nhất)

ba2 3

- Với hộp giảm tốc bánh răng côn-trụ 2 cấp:

Để nhận được chiều cao của hộp nhỏ nhất tỉ số truyền của cấp chậm u2 được

tính như sau:

ba2 h 3



Để nhận được chiều dài của hộp nhỏ nhất ta có thể tra theo đồ thị sau (tra theo

đường nét đứt số 3 từ trái sang)

Trang 40

- Với hộp giảm tốc bánh răng cấp nhanh phân đôi

+ Để nhận được chiều rộng hộp nhỏ nhất để bôi trơn dễ nhất

C2 ba2 h 3

+ Tỉ số truyền cũng có thể tra theo bảng sau:

- Với hộp giảm tốc bánh răng cấp chậm phân đôi

+ Để nhận được chiều rộng hộp nhỏ nhất để bôi trơn dễ nhất

C2 ba2 h 3

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	6,31 MB