1 NGUYỄN văn DU

MỤC LỤCCHƯƠNG I : TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 : Chọn động cơ 1.1.1: Xác định công suất cần thiết của động cơ Công suất cần thiết được tính theo công thức = 1 tron

Trang 1

Lời Nói Đầu

Đồ án chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí, môn học không nhưng giúp sinh viên có cái nhìn cụ thể , thực tế hơn về kiến thức đã học mà nó còn là cơ sở quan trọng cho chuyên nghành

Do lần đâu tiên làm quen với công việc tính toàn thiết kế chi tiết máy cùng với sợ hiểu biết hạn chế , cho nên dù đã cố gắng tham khảo tài liệu của môn Song bài làm của sinh viên không thể tránh khỏi những sai sót Sinh viên chúng em kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy cô bộ môn giúp cho sinh viên ngày càng tiến bộ.Cuối cùng e xin chân thành cảm ơn các thầy cô Đặc biết là thầy Vũ Thế Truyền đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo trực tiếp giúp cho e hoàn thành được môn học

Thái nguyên ngày … tháng … năm 2016 Sinh viên

Nguyễn văn Du

Trang 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN

1.1 : Chọn động cơ

1.1.1: Xác định công suất cần thiết của động cơ

Công suất cần thiết được tính theo công thức

= (1)

trong đó Pct :công suất cần thiết trên trục động cơ (kw)

Pt : công suất tính toán trên máy trục công tác (kw)

Trang 3

1.1 2 : Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ

Tra bảng phục lục trang P 1.3 (trang 273) ta được :

Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau :

Trang 4

mà = → = 3,1

Tính lại giá trị un theo uh trong hộp giảm tốc

vậy uh = 10,1 ; uđ = 3 ; u1 = 3,2 ; u2 = 3,1

1.2.2 : Tính toán các thông số trên trục

1.2.2.1 công suất tác động nên trục

+ Trên trục công tác = = = 6,25

+Trục III

= = = 6,37 (kw) +Trục II

Trang 5

= 9,55 = 9,55.106 = 633541,8(Nmm) +Trục III

= 9,55 = 9,55.106 = 1871800(Nmm)

1.2.2.3 Bảng kết quả tính toán

Trang 6

206773,8 633541,8 1871800

Chương 2 :Tính toán thiết kế các bộ truyền

2.1 Thiết kế bộ truyền đai

2.1.2 Chọn loại đai

Do chế độ làm việc đối với bộ truyền đai là làm việc va đập nhẹ trong 2 ca tương đương 16h Cho nênđai làm việc phả icó độ bền cao, thêm vào đó vẫn phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế là giá thành phải tối thiểu nhất Cho nên ta chọn đai vải cao su

2.1.3 Xác định thông số của bộ truyền

2.1.3.1: Tiết diện đai Б

chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 500mm

như vậy tỉ số truyền thực tế ut = = = 3,1

Trang 7

chiều dài đai tiêu chuẩn l = 2240mm

nghiệm của số vòng chạy trong 1 giây

Trang 8

Đường kích ngoài của bánh đai da =d + 2h0 = 160 +2.4,2 = 168,4mm

2.1.3.3 : Xác định lực căng ban đầu và lực căng trên trục :

Trang 9

THÔNG SỐ Đai thang

Trang 10

, – hệ số an toànkh tính về tiếp xúc vàu ốn

Tra bảng 6.2 với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 … 350

= 2HB + 70

Trang 11

*Tính hệ số và – hệ số tuổi thọ ,xét đến ảnh hưởng của thời gian phục

vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền :

=

Trang 12

ở đây : , – bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn

– số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn

= 4 đối với tất cả các loại thép

, – số chu kì thay đổi ứng suất tương đương Khi bộ truyền làm việc với tả itrọng thayđổi :

= 60c

=

Do đó = 1

Trang 13

Với bộ truyền bánh răng trụ thằng ,ứng suất tiếp xúc cho phép [ ] là giá trị

trung bình của [ ] và [ ] nhưng không vượt quá 1,25 [ ]

• Kiểm tra sơ bộ ứng suất :

1,25 [ ] = 1,25 518,18 = 647, 73 MPa 527,39 =>Thỏa mãn yêu cầu

Theo :

= 60c

=

Trang 15

= ( ( * )

+ – hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng Theo bảng

6.5 với cặp bánh răng ,răng thẳng thép – thép : = 49,5 MP

+ – momen xoắn trên trục bánh chủ động ,Nmm

+ [ ] – ứng suất tiếp xúc cho phép , MPa

Trang 17

2.2.4.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc :

Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏamãn điều kiện :

Trang 18

+ – là góc nghiêng trên hình trụ cơ sở :

Trang 21

Vậy hệ thống vẫn đảm bảo hoạt động tốt

2.2.4.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng ,ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không vượt quá một giá trị cho phép :

Trang 22

= 1 độ nhạy cảm của vật liệu đối với tập trung ứng suất

= 1 độ nhám bề mặt lượn chân răng

= 1 ( < 400 )

Do đó : [ ] = [ ] = 267,43 1 1 1 = 267,43

[ ] = [ ] = 257,14 1 1 1 = 257,14

Trang 23

Thay các giá trịvừa tính được vào công thức :

= 44,89MPa [ ] = 267,43 MPa

= = = 42,53MPa [ ] = 257,14 MPa

2.2.4.4 Kiểm nghiệm răng về quá tải :

Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải( thí dụl úc mở máy , hãm máy , … vv ) với hệ số quá tải :

Trang 27

Lấy = 45 mm

Tra bảng 10.2 xác định chiều rộng gần đúng của ổ lăn = 25 mm

c Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực :

Xác định chiều dàu mayơ bánh đai,mayơ bánh răng trụ ,mayơ đĩa xích theo công thức ( 10 10)

Trang 28

+ Xác định chiều dài các đoạn trục

Xét đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp ta có kết quả :

= 0,5 ( + ) + + = 0,5 ( 40 + 19 ) + 15 + 15 = 59,5 ( mm )

= + 0,5 ( + ) + = 59,5 + 0,5 ( 40 + 65 ) + 15 = 127 ( mm )

Trang 30

 = – = 1413 – 431,14 = 981,86 ( N )

Chiều giải thiết đúng

2.3.5.2 Tính monen uốn tổng và momen tương đương :

Momen uốn tổng quát tại các tiết diện j :

Trang 31

=

- ứng suất cho phép của thép chế tạo trục Tra bảng 10.5 : = 63 MPa

Đường kính trục tại tiết diện C :

Xuất phát từ yêu cầu và công nghệ , lắp ghép và độ bền ,kết hợp lắp có độ dôi

để lắp các chi tiết quay trên trục ( tra bảng 9.1 và 9.2 ) ta chọn đường kính đoạn trục I :

Trang 32

Đường kính lắp bánh răng trụ = 34 mm ;

Đường kính lắp ổ bi: = = 30 mm ;

Trang 33

F k RAx A

59,5 Fr1

135 RBx

B

F a1

F t1

40296,633 Fk

RBx

R By C

Trang 34

2.3.5.3 Kiểm nghiệm về độ bền mỏi trục :

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được bộ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện Theo công thức (10.19)

Trong đó : [ s ] – hệ số an toàn cho phép , thông thường [ s ] = 1,5 … 2,5

– hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp

– hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp

Trang 35

+ , – trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp

Do trục quay , theo công thức ( 10 22 ) ta có :

= 0 ; = =

Theo bảng 10.6 ta có :

=

Theo bảng 9.1 với = 34 mm ; tra được then có :

Kích thước tiết diện then : b = 10 ; h = 8

Chiều sâu trên trục : = 5

Chiều sâu rảnh then trên lỗ : = 3,3

Tiết diện lắp có một rãnh then lên theo bảng 10.6 ta có :

Momen cản uốn :

Momen cản xoắn :

Trang 36

= 1,06 ( trục gia công trên máy tiện với = 2,5 … 0,63 )

= 1,2 – hệ số tăng bền bề mặt trục , bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp

tăng bền bề mặt ,cơ tính vật liệu : = 1,1 … 1,25

Trang 37

và – hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến

giới hạn mỏi Theo bảng (10.10) ta có : =0,88 ; = 0,81

và – hệ số tập trung ứng suất khi uốn, xoắn

Theo bảng ( 10.12 ), trục có rãnh then, dùng dao phay ngón ta tra được :

Trang 39

2.3.6.1 Tính monen uốn tổng và momen tương đương :

Trang 41

Momen tương đương bên phải điểm D :

=

- ứng suất cho phép của thép chế tạo trục Tra bảng 10.5 : = 63 MPa

Đường kính trục tại tiết diện C :

= = 33,32( mm )

Theo tiêu chuẩn chọn = 36

Đường kính trục tại tiết diện D :

= = 34,5( mm )

Theo tiêu chuẩn chọn = 36 mm

Trang 42

Chọn đường kính tại chổ lắp ổ lăn theo tiêu chuẩn = 30 mm

 Kiểm nghiệm

2.3.6.2Kiểm nghiệm về độ bền mỏi trục :

Trang 43

= 0,58 = 0,58 261,6 = 151,73 MPa

+ , – biên độ của ứng suất pháp và ứng suất tiếp

Trang 45

= 0 ; = =

=

Chiều sâu trên trục : = 5

Momen cản xoắn :

Trang 46

Trang 47

Trang 49

Xét các phản lực các gối ( Giải thiết như hình vẽ ) :

2.3.7.1Tính monen uốn tổng và momen tương đương :

Trang 51

= = 63,53( mm )

= = 64,23( mm )

Theo tiêu chuẩn chọn = 70 mm

Đường kính trục tại chổ lắp đĩa xích :

Trang 52

 = = = 59,53 ( mm )

Theo tiêu chuẩn chọn = = 60 mm

2.3.

7 3 Kiểm nghiệm về độ bền mỏi trục :

Trang 53

411476,19

186126,17 Fr4

Mx

T 297323,33

Trang 54

= 0,436 = 0,436 600 = 261,6 MPa

= 0,58 = 0,58 261,6 = 151,73 MPa

+ , – biên độ của ứng suất pháp và ứng suất tiếp

= 0 ; = =

=

Chiều sâu trên trục : = 7,5

Trang 56

Trang 59

Trong đó : [ f ] – độ võng cho phép ; [ ] – góc xoay ( hoặc góc nghiêng của

đường đàn hồi của trục cho phép Có thể lấy [ f ] ; [ ] như sau :

Trang 61

Vậy góc xoắn là :

= 0 30’ 0’’ [ ] = 30’

Vậy điều kiện thỏa mãn độ cứng xoắn

2.4 Tính toán thiết kế Ổ Lăn

Độ đảo hướng tâm , : 20 ;

Giá thành tương đối : 1

c Chọn kích thước ổ lăn :

Chọn ổ theo khả năng tải động :

Chọn kích thước ổ theo tải trọng được tiến hành đối với các ổ có vòng quay

n 10 vg/ ph Khả năng tải động được tính theo công thức :

= Q ( 11.1 )

Trong đó : Q – tải trọng động quy ước , kN;

L – tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay ;

Trang 62

m – bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn , m= 3 ( đối với ổ bi )

Gọi là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ thì :

, – tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục , kN

V – hệ số kể đến vòng nào quay , khi vòng trong quay V = 1

– hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ , khi = 1 khi nhiệt độ = 105 C

– hệ số kể đến đặc tính tải trọng , tra bảng 11.3 trị số của = 1

X – hệ số tải trọng hướng tâm;

Y – hệ số tải trọng dọc trục ;

 Trục I :

Từ phần tính trục ta đã có :

Trang 63

So sánh : > suy ra Căn cứ vào để tính chọn ổ.

Đối với ổ bi chặn – đỡ : Khi = 90 ; = 0 ; Y = 1

Trang 64

Theo công thức (11.3 ) với = 0 , tải trọng quy ước :

Trang 65

So sánh : > suy ra Căn cứ vào để tính chọn ổ.

Trang 66

= 6051,11 N )

Tổng phần lực tác dụng vào 2 ổ :

So sánh : > suy ra Căn cứ vào để tính chọn ổ

Trang 67

Chọn ổ theo khả năng tải tĩnh :

Đối với các ổ lăn không quay hoặc làm việc với số vòng quay n < 1 vg/ph ,tiến hành chọn ổ theo khả năng tải tĩnh nhầm đề phòng biến dạng hư ,theo điều kiện

Trong đó : – khả năng tải tĩnh , cho trong các bảng tiêu chuẩn ổ lăn;

– tải trọng tĩnh quy ước , kN được xác định

Đối với ổ bi chặn – đỡ tính theo ( 11.19 ) :

Trang 69

Kết Luận Kiến Nghị

*KẾT LUẬN:

• Sau quá trình học tập và nghiên cứu em đã biết cách chọn động cơ, tính toán bộ truyền đai, thiết kế được bộ truyền trong gồm các thông số bánh răng côn và bánh rằn trụ, tính toán thiết kế được các trục và ổ lăn

• Xong trong quá trình tính toán vẫn còn nhiều chỗ chưa hợp lý, sai số còn lớn

* KIẾN NGHỊ :

• Tài liệu : đầy đủ rõ ràng dễ hiểu

• Thời gian : phù hợp đủ thời gian để hoàn thành bài tập được giao

Trang 70

Tài liệu tham khảo

[1] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển – tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí , tập 1,2 Nxb Giáo dục Hà Nội , 2001

[2] Nguyễn Trọng Hiệp – chi tiết máy , tập 1,2 Nxb Giáo dục Hà Nội , 1994[3] Ninh Đức Tôn – Dung sai và lắp ghép Nxb Giáo dục Hà Nội , 2004

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	14,82 MB