ĐỒ án CHI TIẾT máy minh 2016 1

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN NGỌC HUỆLỜI NÓI ĐẦU Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy.. Đồ án đúc kết những kiến thức cơ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN NGỌC HUỆ

MỤC LỤC

Lời nói đầu 2

I TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 3

II CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 4

III TÍNH TOÁN VÀ THUYẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 5

Tính toán bộ truyền xích 6

Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc 7

Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực 8

Tính toán và thiết kế trục và then 9

Chọn ổ lăn và nối trục 10

Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết phụ 11

Chọn dầu bôi trơn và bảng dung sai lắp ghép 12

Tài liệu tham khảo 13

SVTH: ĐÀO MINH QUỐC

Trang 1

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN NGỌC HUỆ

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy Đồ án đúc kết những kiến thức cơ bản của sinh viên về vẽ kĩ thuật,sức bền vật liệu,dung sai lắp ghép và cơ sở thiểt kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực hiện đồ án một cách khoa học và tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo

Hộp giảm tốc là một cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí nói riêng và công nghiệp nói chung

Trong môi trường công nghiệp hóa,hiện đại ngày nay, việc thiết kế hộp giảm tốc sao cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng độ bền là hết sức quan trọng

Được sự phân công của Thầy, em thực hiện đồ án Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải để

ôn lại kiến thức và để tổng hợp lý thuyết đã học vào một hệ thống cơ khí hoàn chỉnh.Trong quá trình thực hiện đồ án chắc chắn sẽ gặp nhiều sai sót, kính mong nhận được những nhận xét quý báu của các thầy

Em xin chân thành cám ơn các thầy đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ

án này!

SVTH: ĐÀO MINH QUỐC lớp: CĐCK 37B

Trang 2

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: NGUYỄN NGỌC HUỆ

NỘI DUNG THUYẾT MINH

I Tìm hiểu hệ thống truyền động thùng trộn máy;

1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2 -Nối trụ đàn hồi ; 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- thùng trộn;

Số liệu thiết kế:

Công suất trên thùng trộn, P = 4,5 kW ;

Số vòng quay trên trục thùng trộn, n = 45(v/ph);

Thời gian phục vụ , L = 5 năm; quay một chiều , làm việc 1 ca , tải va đập nhẹ (1 năm

làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ )

Chế độ tải T1 1= T ; T2 = 0.8T

t1 = 15 giây ; t2 = 36 giây

Đặc điểm của hộp giảm tốc hai cấp đồng trục;

+ ưu điểm: kích thước hộp có chiều dài nhỏ nên giảm trọng lượng, và có kết cấu gọn hơn

so với các loại hộp giảm tốc hai cấp khác trang 3

+ nhược điểm:

_ có khả năng tải cấp nhanh chưa dùng hết

_ hạn chế khả năng cọn phương án bố trí do chỉ có một trục đầu vào , và một trục đầu ra

_ kết cấu ổ phức tạp do có ổ đỡ bên trong vỏ hộp

_ trục trung gian lớn do khoảng cách giữa các ổ lớn

_ kích thước chiều rộng lớn

II chọn động cơ và phân bố tỷ số truyền cho hệ thống truyền động.

Công suất tương đương trên trục thùng trộn;

Hiệu suất chung của hệ thống truyền động

η ch = η br1 η br2 η x η 4

ol Theo bảng 3.3 [1] ta chọn

phân bố tỷ số truyền hệ thống truyền động như sau:

Động cơ Số vòng

quay động cơ, (vg/ph)

Tỷ số truyền

Tỷ số truyền hộp giảm tốc, uh

Bộ truyềnbánh răng,

u1

Bộ truyền bánh răng,

u2

Bộ truyềnxích,

Các thông số đầu vào: P1 =4,64 kw; n1 = 147 vg/ph; u = 2,67;

T= 541167 Nm

Chọn loại xích ống con lăn

Số răng của đĩa xích dẫn

Các hệ số điều kiện sử dụng:

K = KrKaKoKdcKbK1v = 1.1.1.1.1.1 = 1

tương đối êm

Ka = 1; khi a = (3050)pc

Kb = 1; bôi trơn nhỏ giọt

Theo bảng 5.2 [1], số vong quay giới hạn nth = 600vg/ph nên điều kiện n < nth

chọn a = 164 mm ( giảm khoảng cách trục (0,002 0,004)a)

2 tính toán các bộ truyền trong hộp giảm tốc

a/ chọn vật liệu và xác định ứng xuất cho phép:

do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất trong thiết kế, ta chọn vât lệu 2 cấp bánh răng như sau

Ta chọn vật liệu là thép 45 được tôi cải thiện

Trang 8 Giới hạn mỏi tiếp xúc và uống của các bánh răng:

chọn ѱ ba2 = 0.4 Khi đó ѱ bd2 = ѱ ba2 (u2 +1) = 0,83

khoảng cách trục:

theo tiêu chuẩn , ta chọn: aw = 22306 mm.

Với z = cos = 1,824

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:

Kiểm nghiệm độ bền uốn:

Trang 12

c/ Tính toán cặp bánh răng cấp nhanh:

vì đây là hộp giảm tốc đồng trục nên ta chọn các thông số hình học của cặp bánh răng cấp nhanh giống như cặp cấp chậm, chỉ trừ chiều rộng vành răng

Mômen truyền qua nối trục T = 559802 Nmm

Theo phụ lục 15.1 [3], ta chọn nối trục đàn hồi có:

chọn vật liệu làm thép 45 với ứng suất uốn cho phép F ] = 70 MPa, ứng suất dập giữa chốt

F = = = 40,38 MPa < F

Kiểm tra độ bền dập:

d = = = 2,83 MPa < d

Do đó điều kiện uống và bền dập của nối trục được thỏa mãn

4 Tính toán và thiết kế truc và then:

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 có = MPa ứng suất xoắn cho phép = MPa.Theo bảng 10.1, chọn ứng xuất uốn cho phép = 70 MPa

Xác định sơ bộ đương kính trục theo công thức:

Trang 16

g 16

Tran17

Trang 18

Xác định mômem tương đương và bán kính tại các tiết diện bằng công thức:

M =

=

d =

Sau đó từ yêu cầu độ bền, lắp phép và công nghệ ta chọn đường kính các trục như bảng sau ;

12 0 51223 19,4 20

10 24030 56579 20,1 25

13 50638 72028 21,8 28

11 0 0 0 25

20 0 0 0 35

22 43203 160784 28,4 40

23 214406 264490 33,6 40

21 0 0 0 35

30 0 0 0 40

32 267869 539815 42,6 55

31 420086 629379 44,8 50

33 0 468664 40,6 45

Theo yêu cầu về công nghệ và lắp ráp , dựa vao bảng 9.10 ta chọn then tại các tiết diện như sau Tiết diện d bxh

12 20 6x6 3,5 2,8 13 28 6x6 3,5 2,8 22 40 12x8 5 3,3 23 40 12x8 5 3,3 32 55 14x9 5,5 3,8 33 45 14x9 5,5 3,8 Kiểm nghiệm độ bền trục: Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng , đo đó = 0 ; =

Trang 19

Kết quả cho thấy các tiết diện nguy hiểm trên 3 trục đều bảo an toàn về mỏi,

Kiểm nghiệm độ bền them;

Với tải trọng va đập nhẹ thì :MPa ; 90 MPa

Điều kiện bền dập và cắt cả them : Trang 20

Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:

Trang Theo bảng 11.3 , hệ số tải trọng dọc trục :

Do đó, ta chọn ổ theo ổ 1 vì tải trọng tác dụng lớn hơn

Tải trọng tương đương:

1449 N

Với ổ đũa côn m = 10/3

Khả năng tải động của ổ

Trang 22

Với L = 60 n=60.1458.14400.=1259,712 triệu vòng

Như vậy, ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn:

Với ổ đũa côn m = 10/3

Khả năng tải động của ổ :

Trang 24

Với L = 60 n=60.463.14400.=400,032 triệu vòng

Như vậy, ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn:

Do đó, ta chọn ổ theo ổ 1 vì tải trọng tác dụng lớn hơn

Tải trọng tương đương:

10616 N

Với ổ đũa côn m = 3

Khả năng tải động của ổ :

Với L = 60 n=60.147.7200.=63,504 triệu vòng Trang 26Như vậy, ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:

Theo bảng 11.6 với ổ bi đở chặn:

Suy ra = 27000 N

Do đó, ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải tĩnh

6 Thiết kế vỏ hộp và các chi tiết phụ:

+ Khe hở giữa bánh răng với thành trong hộp : mm

+ Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp : mm

+ Số lượng bu lông nền : z = 4 Trang 27b/ Vòng phớt: ngăn không cho bụi bặm từ bên ngoại vào bên trong và ngăn dầu mở chảy

e/ Nút thông hơi: để làm giảm áp suất và điều hóa không khí bên trong và bên ngoài hộp giảm tốc.

A B C K R Vít Số lượng vít

g/ Que thăm dầu: kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc

h/ Nút tháo dầu: dung để xả dầu cũ ra ngoài

Chọn dầu bôi trơn:

Theo công thức 13.6a[1], ta có:

+ Bánh răng được lắp trên trục kiểu lắp trung gian: H7/k6

+ Vòng trong ổ lăn lắp lên trục theo hệ thống lỗ, vòng ngoài ổ lăn lắp lên vỏ hộp theo hệ thống trục

+ Thông thường, vòng trong ổ quay còn vòng ngoài đứng yên, do đó vòng trong chịu tải tuần hoàn còn vòng ngoài chịu tải cục bộ Vòng trong được lắp có độ dôi với trục, với miền dung sai của trục: k6 Vòng ngoài lắp có khe hở hoặc lắp trung gian với vỏ hộp, với miền dung sai của lỗ trên vỏ hộp: H7

Tài liệu tham khảo:

[1] Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sơ thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2004

[2] Trịnh Chất, Tính toán thiết kế hệ thống dẩn động cơ khí, Tập 1 và 2, NXB Giáo dục, 2002

[3] Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chi Minh, 2003

[4] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục, 2000

[5] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật cơ khí, Tập 1 và 2, NXB Giáo dục,2000

[6] Nguyễn Hữu Lộc, Thiết kế cơ khí với AutoCad Mechanical, NXB TP Hồ Chí Minh, 2003

[7] Nguyễn Hữu Lộc, Mô hình hóa sản phẩm cơ khí với Autodesk Inventor,

NXB Khoa học và kỹ thuật, 2007