Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 2.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG 2.3. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH CHƯƠNG III. TÍNH CHỌN KHỚP NỐI CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TRỤC CHƯƠNG V. TÍNH CHỌN THEN CHƯƠNG VI. CHỌN Ổ LĂN CHƯƠNG 7. THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN CHO HỘP GIẢM TỐC

CHƯƠNG I CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN.

N N

η

= (Kw) N lv: công suất tiêu thụ băng tải

η0: hiệu suất chung toàn bộ cơ cấu.

N N

Theo bảng [10P, tr333– TKCTM] ta chọn sơ bộ động cơ điện không đồng

bộ 3 pha có rôto đoản mạch che kín có quạt gió loại A02 – 42 – 4 với côngsuất định mức là 5,5 Kw và số vòng quay là 1450v/ph

1.2 Phân phối tỉ số truyền.

1450 50,6

28, 66

dc0

n i

=

i0=i i h ng h. . =i i tv.brt.ix

Trong đó:

i0 : tỉ số truyền chung ;

ndc : số vòng quay của động cơ ;

nlv : số vòng quay làm việc cần thiết ;

ih : tỉ số truyền của bộ truyền trong hộp ;

ing.h : tỉ số truyền của bộ truyền trong hộp ;

itv : tỉ số truyền của bộ truyền trục vít – bánh vít ;

ibrt : tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ;

ix : tỉ số truyền của bộ truyền xích ;

Tra bảng [2 – 2, tr32 – TKCTM] ta có: itv = 10 ; ibrt = 4 ; ix = 1, 27.

N dc = N DM =5,11 - công suất của trục động cơ

N4 =N lv = 3,6 - công suất trên trục công tác

n

=

- Momen trên trục i

CHƯƠNG II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT – BÁNH VÍT.

- Công suất trên trục vít N I = 5,11 KW

2.1.2 Định ứng suất cho phép

Bộ truyền làm việc với tải ổn định nên:

N = Ntđ = 60.nbv.T = 60.145.5.300.16 = 20,88.107

nbv : số vòng quay bánh vít theo yêu cầu

T: tổng thời gian làm việc của bánh vít

Ntđ : số chu kỳ làm việc tương đương của bánh vít

N = Ntđ # 107 nên [σ]tx.k’N

Với k’N là hệ số chu kì ứng suất

8 8

7 d

20,88.10

N t

k

8 8

7 d

25.10

N t

Bánh vít làm việc một chiều nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì mạchđộng.

2.1.3.Chọn sơ bộ mối ren Z 1 của trục vít và số răng bánh vít.

- Chọn số mối ren của trục vít: Z1 = 3

- Số răng bánh vít : Z2 = i.Z1 = 10.3 = 30 (răng)

- Kiểm nghiệm số vòng quay thực của bánh vít:

- Công suất trên bánh vít: NII = η.NI = 0,82.5,11 = 4,2 KW

- Sai lệch hiệu suất so với lý thuyế t:

Chọn hệ số tải trọng k = 1,1 với giả thiết V2 < 3 m/s

2.1.5 Định mô đun m và hệ số đường kính q.

==> Chọn m q 3 = 10,5 => Chọn m = 5 mm ; q = 10

[Bảng 4 – 6,tr73 – TKCTM]

2.1.6 Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất và hệ số tải trọng.

Vận tốc trược Vt có phương tiếp tuyến với ren trục vít

Phù hợp với dự đoán khi chọn vật liệu làm bánh vít

- Để tính hiệu suất (η) theo [Bảng 4 – 8,tr74 – TKCTM] Ta lấy:

Trong đó: ktt là hệ số tập trung tải trọng Lấy ktt = 1

( Vì bộ truyền làm việc với tải trọng ổn định )

Chọn kđ = 1,1 bởi V2 = 1,14 (m/s) < 3 (m/s)

 k = k

tt.kđ = 1.1,1 = 1,1

Vậy hệ số tải trọng đã chọn là phù hợp.

Vì V2 = 1,14 m/s < 2 m/s nên khi chế tạo bộ truyền ta chọn cấp chính xác 9

2.1.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng bánh vít.

6 3

0 ' 1

2

3540 150

Z a

2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG

2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng.

- Giới hạn mỏi của thép 45 là: σ-1 = 0,43.600 = 25,8 N/mm2

- Giới hạn mỏi của thép 35 là: σ-1 = 0,43.500= 2,5 N/mm2

- Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:

2 6 3

[ ] 1,05.10 1,3.3,9

- Vì tải trọng không đổi và độ rắn của các bánh răng nhỏ hơn 350HB nên ktt = 1.

2.2.8 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng.

- Mô đun: mn = (0,01 ÷ 0,02)A = (0,01 ÷ 0,02).250 = 2,5 ÷25

2.2.3 Chọn xích ống con lăn vì rẻ hơn xích răng, số vòng quay của đĩa xích

thấp nên vẫn đảm bảo làm việc êm

2.2.4 Tỉ số truyền của bộ truyền xích: ix = 1,27 ( Chương I – Phân phối tỉ

số truyền)

Chọn số răng đĩa nhỏ và đĩa lớn

Theo [Bảng 6–3,tr105 – TKCTM]: Lấy Z1 = 29 răng Vậy Z2 = i.Z1

Z

Z k

n

n k n

Kg Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện [6 – 9,tr107 - TKCTM] Theo[Bảng 6–5,tr107 – TKCTM] với t = 44,45 mm và số răng đĩa dẫn Z1 = 29 Sốvòng quay giới hạn của đĩa dẫn có thể lên đến 460 vg/ph Như vậy điều kiện [6 –9,tr107 - TKCTM] được thỏa mãn ( n1 = 28,54 vg/ph)

Z V

2.2.7 Tính đường kính vòng chia của đĩa xích

- Đường kính vòng chia đĩa dẫn:

Z

= 524 mm

k N R

- Vật liệu là thép rèn 35; vật liệu chế tạo chốt là thép 45 thường hóa

Tra [Bảng 9-11,tr234 – TKCTM] với đường kính trục động cơ là 32 mm tachọn nối trục đàn hồi có các kích thước sau:

D = 140 ; d0 = 28 ; l (không quá) = 82 ; c = 1 – 5 ; dc = 14 ;Chiều dài chốt lc = 33 ; ren M10 ; số chốt Z = 6 ;

lv – chiều dài toàn bộ của vòng đàn hồi

[ ] σ d - ứng suất dập cho phép của vòng cao su ([ ] σ d = 2 ÷ 3 N/mm2)

2.1,3.39253

0,45 [ ] 6.97.28.14

Vậy vòng đàn hồi thỏa mãn sức bền dập

• Kiểm nghiệm sức bền uốn của then:

3

0 0

[ ] 0,1 .

Vậy chốt đủ điều kiện làm việc

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRỤC 4.1 Chọn vật liệu

Chọn vật liệu là thép 45 tôi cải thiện có : [σ]bk = 850 N/mm2 ; σch = 450 N/mm2 ;

N – công suất truyền ( Kw)

n – Số vòng quay trong 1 phút của trục (vg/ph)

C – Hệ số tính toán , đối với thép 45 lấy C =120

Để chuẩn bị bước tính gần đúng cho các trị số dI, dII, dIII ta lấy dsb2 = 40 đểchọn ổ bi đỡ cỡ trung bình Tra bảng 14P – TKCTM_339, ta chọn kí hiệu ổ lăn

Fr3 Ft3 Fr2

Fa2 Ft2

Xác định sơ bộ kích thước dài của trục:

- Khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành trong của hộp (∆ = 10

÷ 20) lấy ∆ = 15 mm ( khe hỏe an toàn)

- Chiều rộng bánh răng trụ răng thẳng B = 75mm

2 2

• Xác định đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm:

- Tại tiết diện (1 – 1):

σ

Ở hai đoạn trục này đều có làm rãnh then để cố định bánh răng theo phươngtiếp tuyến, đường kính trục tại 2 tiết diện hơn nhau không đáng kể, vì vậy lấyđường kính trục d = 46mm

- Phản lực tại gối tựa:

4 4 4 4

0 0

• Xác định đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm:

- Tại tiết diện (3 – 3):

Vậy đường kính tại tiết diện (4 – 4) lấy d = 60 mm (ngõng trục lắp ổ) Tạitiết diện (3 – 3) đường kính trục lấy lớn hơn giá trị tính toán để đảm bảo tínhcông nghệ lấy d = 66mm.

- nσ : Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp

- nτ: Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp

- Giới hạn mỏi uốn và xoắn

a

- Hệ số tăng bền β = 1

- Chọn các hệ số k kσ, , ,τ ε εσ τ Theo [Bảng 7 - 4,tr123 – TKCTM] Lấyσ

kτ

τ

ε =

1,9 0,7 = 2,7.

Do trục được lắp trên chi tiết qua -> áp suất sinh ra trên bề mặt lắp ghép.Tra [Bảng 7-10,tr128 – TKCTM] :

- nτ: Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp

kτ

τ

ε =

1,9 0,65 = 2,9;

Do trục được lắp với chi tiết thông qua then => áp suất sinh ra trên bề mặtlắp ghép

Hệ số tăng bền β = 1.



382,5

1,93 (4,3.46) 0,1

212,5

3,11 2,98.22,5 0,05.22,51

2.265424

63 [ ] 42.5.40

 Then thỏa mãn

5.2.2 Tại chỗ lắp bánh răng dẫn ( Bánh răng trụ răng thẳng )

Đường kính trục là d = 42 mm Tra [Bảng 7 - 23,tr143–TKCTM], chọn then có :

b = 14 ; h = 9 ; t = 5 ; t1 = 4,1 ; k ≈ 5 ;

Chiều dài then: l = 0,8.BBRT = 0,8.75 = 60 => Chọn l = 60 mm

- Kiểm nghiệm sức bền dập của then:

Chiều dài then: l = 0,8.BBRT = 0,8.75 = 60 => Chọn l = 60 mm

- Kiểm nghiệm sức bền dập của then:

CHƯƠNG VI CHỌN Ổ LĂN

- Trục I có trục vít làm liền với trục Để tăng độ cứng của trục vít ta dùng ổđũa côn đỡ chặn do trục có lực dọc trục tác dụng

- Trục II chịu lực hướng tâm và lực dọc trục nên ta dùng ổ đũa côn đỡ chặn

F F

- Kn = 1 – Nhiệt độ làm việc dưới 1000 – [Bảng 8 - 4,tr162–TKCTM]

- Kv = 1 – Khi vòng trong của ổ quay – [Bảng 8 - 5,tr162–TKCTM]

- Kt = 1 – tải trọng tĩnh – [Bảng 8 - 3,tr162–TKCTM]

- Kn = 1 – Nhiệt độ làm việc dưới 1000 – [Bảng 8 - 4,tr162–TKCTM]

- Kv = 1 – Khi vòng trong của ổ quay – [Bảng 8 - 5,tr162–TKCTM]

Tổng lực chiều trục:

At = SC + Fa2 – SD = 858 + 1346 – 1138 = 1066 NNhư vậy At hướng về gối trục bên phải, do đó lực Q ở ổ này lớn hơn vàchọn ổ cho gối trục này, còn gối trục kia lấy ổ còn loại

Trong đó :

- Hệ số m = 1,5 – [Bảng 8 - 2,tr161–TKCTM]

- Kt = 1 – tải trọng tĩnh – [Bảng 8 - 3,tr162–TKCTM]

- Kn = 1 – Nhiệt độ làm việc dưới 1000 – [Bảng 8 - 4,tr162–TKCTM]

- Kv = 1 – Khi vòng trong của ổ quay – [Bảng 8 - 5,tr162–TKCTM]

6.5 Bôi trơn ổ lăn

- Trục I dùng ổ đũa côn đỡ chặn, trục vít ở dưới vì vậy ta dùng dầu bôi trơn,phương pháp bắn tóe để hất dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ

- Các ổ còn lại được bôi trơn bằng mỡ, vì vận tốc bộ truyền bánh răng thấp,không thể dùng phương pháp bắn tóe để hất dầu trong hộp vào bôi trơn bộphận ổ Dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc 60 – 1000 và vận tốcdưới 1500vg/ph

- Lượng mỡ chiếm 2/3 chỗ trống của bộ phận ổ Để mỡ không chảy rangoài và ngăn không cho dầu rơi vào bộ phận ổ, nên lằm vòng chắn dầu

6.6 Che kín ổ lăn

Để che kín các đầu trục ra, tránh sự xâm nhập của bụi bẩn và tạp chất vào

ổ, cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài ta dùng vòng phớt

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI

TRƠN CHO HỘP GIẢM TỐC.

7.1 Thiết kế vỏ hộp

Chọn vỏ hộp đúc, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường làmcác trục để việc lắp ghép dễ dàng

- Chiều dày thành thân hộp: δ = 0,04A + 3 = 0,04.250 + 3 = 13 mm Chọn

δ = 13 mm

- Chiều dày thành nắp hộp: δ 1 = 0,85δ = 0,85.13 = 11 mm

- Chiều dày mặt bích dưới của thân: b = 1,5δ = 1,5.13 = 20 mm

- Chiều dày mặt bích trên của nắp: b1 = 1,5δ 1 = 1,5.11 = 17 mm

- Chiều dày đế hộp không có phần lồi: p = 2,35 δ = 2,35.13 = 30,55 mm

- Chiều dày gân ở thân hộp: m = (0,85 ÷ 1)δ = (0,85 ÷ 1).13 = 12 mm

- Chiều dày gân ở nắp hộp: m1 = (0,85 ÷ 1)δ 1 = (0,85 ÷ 1).11 = 10 mm

- Đường kính bu lông nền : dn = 0,036A + 12 = 0,036.250 + 12 = 20

L : Chiều dài hộp, sơ bộ lấy L = 900 mm

B: Chiều rộng hộp, sơ bộ lấy B = 400 mm

200 300

÷ , Lấy n = 6

7.2 Bôi trơn hộp giảm tốc

- Vì vận tốc nhỏ nên chọn phương pháp ngâm các bánh răng trong dầu Vìmức dầu thấp nhất phải ngập chiều cao răng của bánh bị dẫn (bánh răngtrụ răng thẳng) cho nên trục vít ngâm dầu khá lớn, song vận tốc trục vítthấp v < 10m/s nên công suất tổn hao do khuấy dầu là không đáng kể vàdầu cũng không bị biến chất do bắn tóe

- Theo bảng 10 – 17, chọn độ nhớt của dầu bôi trơn bánh răng ở 500c là 116centistoc hoặc 16 độ Engle

- Theo bảng 10 – 20, chọn dầu AK20

- Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu

MỤC LỤC CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

2.1.1 Chọn vật liệu 3

2.1.2 Định ứng suất cho phép 3

2.1.3 Chọn sơ bộ mối ren Z1 của trục vít và số răng bánh vít 4

2.1.4 Chọn sơ bộ trị số hiệu suất, trị số tải trọng và

công suất trên bánh vít 4

2.1.5 Định mô đun m và hệ số đường kính q 4

2.1.6 Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất và hệ số tải trọng 4

2.1.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng bánh vít 6

2.1.8 Định các kích thước bộ truyền 6

2.1.9 Tính lực tác dụng 7

2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG 8

2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng 8

2.2.2 Định ứng suất cho phép 8

2.2.3 Sơ bộ chọn hệ số tải trọng k = 1,3 (vì bộ truyền có vận tốc thấp) 9

2.2.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng ψA = 0,4

9

2.2.5 Tính khoảng cách trục A 9

2.2.6 Tính vận tốc vòng và cấp chính xác chế tạo bánh răng 9

2.2.7 Định chính xác hệ số tải trọng K 9

2.2.8 Xác định mô đun, số răng và chiều rộng bánh răng 10

2.2.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 10

2.2.10 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền 10

2.2.11 Tính lực tác dụng lên trục 11

2.3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 11

2.3.1 Chọn xích 11

2.3.2 Tỉ số truyền của bộ truyền xích: 11

2.3.4 Tính bước xích t 11

2.3.5 Định khoảng cách trục A và số mắt xích X 12

2.3.6 Tính đường kính vòng chia của đĩa xích 13

2.3.7 Tính lực tác dụng lên trục 13

CHƯƠNG III TÍNH CHỌN KHỚP NỐI 14

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRỤC 16

4.1 Chọn vật liệu 16

4.2 Tính sức bền trục 16

4.5.2 Trục III 25

CHƯƠNG V TÍNH CHỌN THEN 27

5.1.Trục I 27

5.2.Trục II 27

5.2.1.Tại chỗ lắp bánh vít 27

5.2.2.Tại chỗ lắp bánh răng dẫn ( Bánh răng trụ răng thẳng ) 27

5.3.Trục III 28

CHƯƠNG VI CHỌN Ổ LĂN 29

6.1.Sơ đồ chọn ổ cho trục I 29

6.2.Sơ đồ chọn ổ cho trục II 30

6.3.Sơ đồ chọn ổ cho trục III 31

6.4.Chọn kiểu lắp ổ lăn 32

6.5.Che kín ổ lăn 32

6.6.Bôi trơn ổ lăn 32

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN CHO HỘP GIẢM TỐC 32

7.1 Thiết kế vỏ hộp 32

7.2 Bôi trơn hộp giảm tốc 33