Bài tập Lớn Chi Tiết Máy

Bài giải Môn bài Tập lớn chi tiết máy của trường Cao Đẳng Kĩ Thuật Cao Thắng, giải chi tiết và tham khảo cho các ngành: Cơ Khí, Cơ điện tử, điện lạnh,... các ngành có học môn Bài tập lớn chi tiết máy đều có thể tham khảo, các trường kĩ thuật khác cũng nên tham khảo

Trang 1

Tính Toán Thuyết Minh Môn Bài Tập Lớn Chi Tiết Máy

P 1:

_ Lực tiếp tuyến trên băng tải P = 5400 (N)

_ Vận tốc tiếp tuyến trên tải V = 0,8 (m/s)

_ Đường kính tang băng tải D = 360 (mm)

 Công suất của tải: kí hiệu là

+ : Hiệu suất bánh đai

+ : Hiệu suất bánh nón răng thẳng

+ : Hiệu suất bánh trụ răng thẳng

+ : Hiệu suất ổ lăn

+ : Hiệu suất nối trục

_ Tra bảng 2-1 trang 20, tài liệu số 2 (Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn

chi tiết máy)

_Ta có:

+ = 0,95 + = 0,96 + = 0,97

Trang 2

+ = 0,99 + = 1

+ : Công suất của động cơ điện

+ : Hiệu suất động cơ điện

_ Với điều kiện như vậy thì dựa vào Thông Số Kỹ Thuật trong bảng tra (

Bảng tra thông số kỹ thuật đính kèm cuối tập thuyết trình BTL NL-CTM), ta

tìm được loại động cơ thích hợp:

+ Kiểu động cơ điện : 3K132M4

+ Công suất động cơ điện, = 7,5 (Kw)

+ Tốc độ quay động cơ điện, = 1440 (vòng/phút) + Hiệu suất động cơ điện, = 87 (%)

_ Xét lại với điều kiện: ≥

<=> 7,5 87% ≥ 5,0841

<=> 6,525 > 5,0841 (thõa điều kiện)

Trang 3

 Tốc độ quay của tải: kí hiệu là

_ Tra bảng 2-2, trang 36, tài liệu 2 (Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn chi

tiết máy), ta có được

_ Tỉ số bộ truyền đai

= 3

_ Tỉ số bộ truyền trong hộp kín, kí hiệu là

= = = = 11,30 (1)

_ Theo đề bài và hình vẽ ( đề số 06 và phương án số 11- Thiết Kế Đồ Án

Chi Tiết Môn Học) , ta thấy trong hộp có 2 bộ truyền:

Trang 4

= 4,545

_ Số vòng quay trong một phút của các trục:

+ Số vòng quay trong một phút của trục I : = => = = = 480 (vòng/phút) + Số vòng quay trong một phút của trục II :

=

=> =

=

= 193,08 (vòng/phút) + Số vòng quay trong một phút của trục III :

=

=> =

=

= 42,48 (vòng/phút) + Số vòng quay trong một phút của trục tải :

= => =

= = 42,48 (vòng/phút)

Trang 5

_ Công suất của các trục:

+ Công suất của trục I : = = 7,5 0,95 0,99 = 7,05 (Kw)

+ Công suất của trục II :

Trang 6

_ Theo đề bài và hình vẽ, ta có được Bộ Truyền Đai Dẹt nên ta chọn loại đai

là Đai Vải Cao Su

+ : Công suất bánh đai dẫn (Kw)

+ : Tốc độ quay của bánh đai dẫn (vòng/phút) _ Giá trị của , được xác định như sau

+ = = = 7,5 (Kw)

Có được như vậy là do Bánh ai Dẫn nối trực tiếp với trục của ộng ơ

= > Vậy đường kính bánh đai dẫn là:

= (1100 ÷ 1300) √ = (1100 ÷ 1300) √

= (1100 √ ) ÷ (1300 √ )

= 190,67 ÷ 225,34 (mm)

_ Sau khi tính đường kính bánh đai dẫn thì ta thấy đường kính này nằm

trong khoảng từ 190,67 (mm) đến 225,34 (mm) Nên tra bảng 5-1, trang 70, tài

liệu số 2 (Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn chi tiết máy) Ta chọn được:

Trang 7

_ So với điều kiện xem = 200 (mm) có thõa với điều kiện hay không? _ Gọi là vận tốc tiếp tuyến trên bánh đai dẫn, với:

Trang 8

= (1-ξ) =

.200.(1-0,01) = 594 (mm)

_ Sai khi tính được thì ta tra bảng 5-1, trang 70, tài liệu 2(Giáo trình

nội bộ môn bài tập lớn chi tiết máy) Ta chọn được:

_ Xét điều kiện với = 630 có thõa với điều kiện hay không

_ Gọi là số vòng quay trong một phút thực tế của bánh bị dẫn

= (1- ξ) = .(1- 0,01).1440 = 452,57 (vòng/phút) _ Ta xét:

_ Ta thấy ∆ = 5%, vậy là ∆ nằm trong khoảng ±(3÷5)% nên chọn =

630 (mm) là thõa với điều kiện Vậy chọn = 630 (mm)

= > Tỉ số Bộ Truyền Đai là:

= = = 3,18

3 Tính chiều dài đai

_ Chiều dài đai dược xác định bằng công thức:

L = =

_ Trong đó:

+ : Chiều dài ngắn nhất của dây đai (mm)

+ : Vận tốc bánh đai dẫn (m/s)

Trang 9

+ : Số vòng chạy của đai lớn nhất trong 1s, = (3÷5)

= > Chiều dài của đai là:

+ A : Khoảng cách trục giữa 2 bánh đai (mm)

= > A thõa điều kiện

4 Tính góc ôm của bánh đai dẫn( góc ôm nhỏ)

_ Góc ôm nhỏ được tính bằng công thức:

= -

_ Trong đó:

Trang 10

+ : Góc ôm của bánh đai dẫn ( độ)

+ : Đường kính bánh đai dẫn (mm)

+ : Đường kính bánh đai bị dẫn (mm)

+ A : Khoảng cách trục giữa 2 bánh đai (mm)

_ Vậy góc ôm nhỏ có giá trị là:

= -

=

_ Xét điều kiện góc ôm nhỏ:

≥ <=> = > ( thõa điều kiện)

5 Xác định chiều dày dây đai

_ Chiều dày đai được xác định theo tỉ số , sao cho thõa điều kiện ≤

Tỉ số được xác định ở bảng 5-2, trang 71, tài liệu 2, (Giáo trình nội bộ

môn bài tập lớn chi tiết máy) Ban đầu ta chọn loại đai là Đai Vải Cao Su nên tỉ

_ Tra bảng 5-3, trang 72, tài liệu 2, (Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn

chi tiết máy) Ta chọn Đai Vải Cao Su loại A có chiều dày 𝛿 = 4,5(mm)

_ Trong đó:

+ : Đường kính bánh đai dẫn (mm)

6 Tính bề rộng của dây đai

_ Bề rộng của dây đai được tính bằng công thức:

Trang 11

b = =

(*)

_ Trong đó:

+ N = : Công suất của bánh đai dẫn (kw)

+ v : Vận tốc tiếp tuyến trên bánh đai dẫn (m/s)

+ : Ứng suất có ích cho phép của đai (N/ ) + : Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng

+ : Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm

_ Tra bảng 5-5, trang 74, tài liệu số 2(Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn

chi tiết máy) Ta tìm được ứng suất có ích cho phép của đai là:

Trang 12

chi tiết máy) Ta tìm được hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng là:

chi tiết máy) Ta tìm được hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm là:

chi tiết máy) Ta tìm được hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc là:

chi tiết máy) Ta tìm được hệ số xét đến ảnh hưởng của cách bố trí bộ truyền là:

_ Thay (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) và (8) vào (*), ta được:

b =

= 66,47 (mm)

_ Tra bảng 5-4, trang 73, tài liệu số 2 (Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn

chi tiết máy) Ta chọn:

7 Tính bề rộng của bánh đai:

_ Bề rộng của bánh đai được kí hiệu bằng chữ B và được xác định dựa theo chiều rộng b của dây đai

_ Với bề rộng của dây đai là b = 70(mm), tra bảng 5-10, trang 76, tài liệu

số 2(Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn chi tiết máy) Ta tìm được bề rộng của

bánh đai là:

8 Lực căng ban đầu của dây đai

_ Lực căng ban đầu của dây đai được tính theo công thức:

= .𝛿.b

Trang 13

_ Trong đó:

+ : Lực căng ban đầu của dây đai (N)

+ : Ứng suất căng đai ban đầu (N/ Với giá trị của là: = 1,8 (N/

= > Lực căng ban đầu của dây đai là:

_ Ta chọn vật liệu làm bánh răng là thép Cacbon có độ cứng là B ≤ 350

_ Ban đầu, giả sử ta chọn đường kính phôi của bánh nón nhỏ và bánh nón lớn lần lượt là:

+ Bánh nón nhỏ: Ta chọn đường kính phôi nằm trong khoảng (100 ÷

300) mm

_ Tra bảng 3-8, trang 37, tài liệu số 2, (Giáo trình nội bộ môn bài tập

lớn chi tiết máy) Ta tìm được thông số của bánh nón răng nhỏ là:

Trang 14

 Loại thép: Chọn loại thép 45, có đường kính phôi từ (100

÷ 300) mm

 Giới hạn bền kéo, kí hiệu là , = 580 (N/ )

 Giới hạn bền chảy, kí hiệu là , = 290 (N/

 Độ rắn = 200, đây là loại phôi rèn

+ Bánh nón lớn: Ta chọn đường kính phôi nằm trong khoảng (

300 ÷ 500) mm

lớn chi tiết máy) Ta tìm được thông số của bánh nón răng lớn là:

÷ 500) mm

 Giới hạn bền chảy, kí hiệu là , = 240 (N/ )

2 Xác định ứng suất cho phép

_ Theo đề bài đã cho, ta có được:

+ Thời gian làm việc của máy là t = 5 (Năm) + Số ca làm việc trong một ngày là C = 2 (Ca)

+ Số giờ làm việc trong mỗi ca là X = 8 (Giờ)

+ Số giờ làm việc trong 1 năm là N = 300 (Ngày) _ Ta xét, Gọi T là tổng số thời gian làm việc của bánh răng

Ta có, tống số giờ làm việc của bánh răng được xác định bằng công thức

= => = = = 452,83 (vòng/phút)

Trang 15

_ Theo hình vẽ đề bài cho ta thấy, bánh nón răng nhỏ được nối với trục I nên tốc độ quay của trục I chính là tốc độ quay của bánh nón răng nhỏ

+ : Số chu kì cơ sở của bánh răng nhỏ

+ : Số chu kì cơ sở của bánh răng lớn

+ u : Số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng đó quay 1 vòng Do ở đây chỉ có 1 cặp bánh răng ăn khớp nên ta chọn u = 1

+ : Tốc độ quay của bánh nón nhỏ

+ : Tốc độ quay của bánh nón lớn

+ T : Tổng số thời gian làm việc của bánh răng

a Ứng suất tiếp xúc cho phép

chi tiết máy) Và với độ rắn HB = (200÷250) nên ta chọn được:

Trang 16

+ : ệ số chu kì làm việc cơ sở

_ Vậy, ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nón nhỏ: kí hiệu là

= 2,6 = 2,6.200.1 = 520 N/ _ Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nón lớn: kí hiệu là

= 2,6 = 2,6.170.1= 442 N/

b Ứng suất uốn cho phép

_ Theo đề bài đã cho thì bánh răng chỉ quay một chiều nên ứng suất uốn có công thức như sau:

=

_ Trong đó:

+ n= 1,5 : Thép tôi thường

+ = 1,8 : Hệ số tập trung ứng suất chân răng

_ Đối với bánh nón nhỏ (thép 45), thì được xác định như sau:

Trang 17

_ Trong đó:

+ : Ứng suất kéo của bánh răng nhỏ N/

+ : Ứng suất kéo của bánh răng lớn N/ + : Ứng suất tập trung ở chân răng

3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: kí hiệu là

_ = (1,3÷1,5) nên ta chọn = 1,4

4 Chọn sơ bộ hệ số bền rộng bánh răng: kí hiệu là

_ Do đây là bộ truyền bánh nón nên =

Trang 18

+ : Phụ thuộc vào vận tốc và cấp chính xác Cho nên được tính như sau:

_ Tra bảng 3-11, trang 44, tài liệu số 2 (Giáo trình nội bộ môn bài tập

lớn chi tiết máy) và ứng với = 2,28 m/ nên ta có được cấp chính xác là cấp 8

lớn chi tiết máy) và ứng với cấp chính xác là cấp 8 cùng với độ cứng HB < 350, ta

= (0,02÷0,03)

= (0,02÷0,03).150

= (3 ÷ 4,5) _ Trong đó là môđun mặt nón lớn

chi tiết máy) ta chọn được = 4

Trang 20

+ Số răng tương đương của bánh răng lớn (bánh nón bị dẫn) là:

= = = 186,40 (răng)

chi tiết máy) và số răng tương đương ta có hệ số dạng răng như sau:

+ Ứng với = 30 răng thì ta được = 0,451

_ Ứng suất uốn đối với bánh nón nhỏ (bánh dẫn):

=

= 52,79 N/

Ta thấy < =138,88 N/ _ Ứng suất uốn đối với bánh nón lớn (bánh bị dẫn):

= = 52,79.

= 46,05 N/

Ta thấy < = 111,11 N/

8 ính các kích thước còn lại của bộ truyền

_ Như đã tính như trên thì môđun mặt nón lớn, kí hiệu là

Trang 22

+ : Chiều cao đỉnh chân răng (mm)

+ : Chiều cao chân chân răng (mm)

Trang 23

_ Ban đầu, giả sử ta chọn đường kính phôi của bánh trụ nhỏ và bánh trụ lớn lần lượt là:

+ Bánh ụ nhỏ: Ta chọn đường kính phôi nằm trong khoảng (100 ÷

300) mm

lớn chi tiết máy) Ta tìm được thông số của bánh trụ nhỏ là:

÷ 300) mm

 Giới hạn bền chảy, kí hiệu là , = 290 (N/

+ n ụ lớn: Ta chọn đường kính phôi nằm trong khoảng (

300 ÷ 500) mm

lớn chi tiết máy) Ta tìm được thông số của bánh trụ lớn là:

÷ 500) mm

 Giới hạn bền chảy, kí hiệu là , = 240 (N/ )

2 Xác định ứng suất cho ph p

_ Theo đề bài đã cho ta có được:

+ Thời gian làm việc của máy là t = 5 (Năm) + Số ca làm việc trong một ngày là C = 2 (Ca)

+ Số giờ làm việc trong mỗi ca là X = 8 (Giờ)

+ Số giờ làm việc trong 1 năm là N = 300 (Ngày) _ Ta xét, Gọi T là tổng số thời gian làm việc của bánh răng

Ta có, tổng số giờ làm việc của bánh răng được xác định bằng công thức

T = t.C.X.N = 5.2.8.300 = 24000 (Giờ)

_ Mặt khác, tỉ số bộ truyền đai có giá trị là:

Trang 24

=

= 3,18 _ Tốc độ quay của trục I là:

_ Cũng theo hình vẽ thì ta thấy, bánh trụ nhỏ được nối nối trục II nên tốc

độ quay của trục II cũng chính là tốc độ quay của bánh trụ nhỏ

= > = = 183,48 (vòng ph t) _ Tốc độ quay của trục là:

+ : Tốc độ của bánh trụ nhỏ (vòng ph t) + : Tốc độ của bánh trụ lớn (vòng ph t) _ Số chu kì cơ sở của bánh trụ nhỏ là:

= 60.u .T = 60.1.183,48.24000 = 264211200

_ Số chu kì cơ sở bánh trụ lớn là:

= 60.u .T = 60.1.40,36.24000 = 58118400

_ Trong đó:

Trang 25

+ u : Số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng đó quay 1 vòng Do ở đây chỉ có 1 cặp bánh răng ăn khớp nên ta chọn u = 1

+ T : Tổng số thời gian làm việc của bánh răng

+ : Tốc độ của bánh trụ nhỏ

+ : Tốc độ của bánh trụ lớn

a Ứng suất tiếp c cho ph p

chi tiết máy) Và với độ rắn HB = (200÷250) nên ta chọn được:

+ : Số chu kì cơ sở của bánh trụ nhỏ

+ : Số chu kì cơ sở của bánh trụ lớn

+ : ệ số chu kì làm việc cơ sở

_ Vậy, ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh trụ nhỏ: kí hiệu là

= 2,6 = 2,6.200.1 = 520 N/ _ Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh trụ lớn: kí hiệu là

= 2,6 = 2,6.170.1= 442 N/

b Ứng suất uốn cho ph p

_ Theo đề bài đã cho thì bánh răng chỉ quay một chiều nên ứng suất uốn có công thức như sau:

=

_ Trong đó:

+ n= 1,5 : Thép tôi thường

Trang 26

+ = 1,8 : Hệ số tập trung ứng suất chân răng

_ Đối với bánh trụ nhỏ (thép 45), thì được xác định như sau:

+ : Ứng suất kéo của bánh trụ nhỏ N/

+ : Ứng suất kéo của bánh trụ lớn N/ + : Ứng suất tập trung ở chân răng

3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: kí hiệu là

_ = (1,3÷1,5) nên ta chọn = 1,4

4 Chọn sơ bộ hệ số bền rộng bánh răng: kí hiệu là

_ Do đây là bộ truyền bánh trụ nên = = 0,4

Trang 27

lớn chi tiết máy) và ứng với = 2,28 m/ nên ta có được cấp chính xác là cấp 9

lớn chi tiết máy) và ứng với cấp chính xác là cấp 9 cùng với độ cứng HB < 350, ta

Trang 28

chi tiết máy) ta chọn được m = 3

8 i m tra sức bền uốn của răng

_ Theo đề bài thì đây là bộ truyền bánh trụ răng thẳng nên số răng tương đương của bánh trụ dẫn và bánh trụ bị dẫn được tính bằng công thức sau:

+ Số răng tương đương bánh trụ dẫn là:

Trang 29

= = 30 (răng)

+ Số răng tương đương bánh trụ bị dẫn là:

lớn chi tiết máy) và số răng tương đương ta có hệ số dạng răng như sau:

_ Ứng suất uốn đối với bánh trụ nhỏ (bánh dẫn) là:

_ Ứng suất đối với bánh trụ lớn (bánh bị dẫn) là:

= = 46,87. = 40,88 N/

Ta thấy < = 111,11 N/ Thõa điều kiện bền uốn

9 ính các kích thước còn lại của bộ truyền

_ Theo tính toán như trên thì môđun m = 3

Trang 30

+ : Đường kính vòng chia của bánh trụ dẫn (mm)

+ : Đường kính vòng chia của bánh trụ bị dẫn (mm)

+ : Đường kính vòng đỉnh của bánh trụ dẫn (mm)

+ : Đường kính vòng đỉnh của bánh trụ bị dẫn (mm)

+ : Đường kính vòng chân của bánh trụ dẫn (mm)

+ : Đường kính vòng chân của bánh trụ bị dẫn (mm)

Trang 31

1 ính chiều dài của trục I

_ Theo đề bài và hình vẽ thì ta có trục như sau:

Trang 32

+ = bề rộng B của bánh đai = 85 (mm) + = 10 ÷ 20 (mm) Ta chọn = 15 (mm) à chiều dài phần mayơ lắp với trục

+ = 10 ÷ 20 (mm) Ta chọn = 15 (mm) hoảng cách từ nắp ổ đến mặt cạnh của chi tiết quay ngoài hộp

+ : Chọn theo đường kính sơ bộ của trục Với = 27,02 (mm) Ta tra bảng 18, trang 158, tài liệu 2 (Giáo trình nội bộ môn bài tập lớn chi tiết máy) Ta tìm được = 19 (mm)

_ Vậy chiều dài a có giá trị là:

Trang 33

+ b : Chiều dài răng b = 45 (mm) có được là do tính toán ở bộ truyền cấp nhanh

_ Vậy, ta có tổng chiều dài của trục là:

Trang 34

- + + - = 0

< = > -1688 + + (- 278,4) -1043

Trang 35

b Xác định phản lực theo phương ngang

Trang 36

≥ √

_ Mà:

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	0,98 MB