hướng dẫn và đồ án Chi tiết máy tất cả các đề hộp giảm tốc cho sinh viên làm đồ án tốt nghiệp ,đồ án môn học ..........................................................................................................................................................................................................................................................
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ
1.1.1 Tính công suất động cơ
1.1.2 Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ
1.1.3 Kiểm tra điều kiện mở máy và quá tải
1.2 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.2.1 Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động
1.2.2.Phân phối tỷ số truyền
1.2.3 Xác định công suất, mô men và số vòng quay trên các trục (kết quả cuối cùng được trình bầy trong bảng)
PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1 CHỌN LOẠI ĐAI VÀ TIẾT DIỆN ĐAI
2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN
2.2.1 Đường kính bánh đai nhỏ
2.2.2 Khoảng cách trục
2.2.3 Chiều dài đai
2.2.4 Góc ôm
2.3 XÁC ĐỊNH SỐ ĐAI
2.4 XÁC ĐỊNH LỰC CĂNG BAN ĐẦU VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC
Trang 22.4.1 Xác định lực căng ban đầu
2.4.2 Xác định lực tác dụng lên trục
2.5 KIỂM NGHIỆM ĐAI VỀ KHẢ NĂNG TẢI VÀ TUỔI THỌ
2.5.1 Tính ứng suất kiểm nghiệm đai về khả năng tải
2.5.1 Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ, số lần thay đi
PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN (BÁNH RĂNG, HOẶC TRỤC VÍT-BÁNH VÍT) CHO
HỘP GIẢM TỐC 3.1 CHỌN VẬT LIỆU
3.2 XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP
A BÁNH RĂNG NHỎ (TRỤC VÍT)
B BÁNH RĂNG LỚN (BÁNH VÍT)
C ỨNG SUẤT CHO PHÉP KHI QUÁ TẢI
3.3 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BÁNH RĂNG
3.3.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
3.3.2 Xác định các thong số ăn khớp
-Mô đun
-Số răng, góc nghiêng, hệ số dịch chỉnh
- Các thông số hình học của bánh răng ( đường kính vòng chia, vòng lăn, chân răng, góc ăn khớp…)
3.4 KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC
3.5 KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN UẤN
3.6 KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN QUÁ TẢI
3.7 PHÂN TÍCH CÁC LỰC ĂN KHỚP
Trang 3PHẦN 4: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 4.1 CHỌN LOẠI XÍCH
4.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN XÍCH
4.2.1 Chọn số răng đĩa xích
4.2.2 Xác định bước xích
4.2.3 Khoảng cách trục
4.3 TÍNH KIỂM NGHIỆM XÍCH VỀ ĐỘ BỀN
4.4 ĐƯỜNG KÍNH ĐĨA XÍCH
4.5 KIỂM NGHIỆM XÍCH VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC
4.6 XÁC ĐỊNH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC
PHẦN 5: THIẾT KẾ TRỤC 5.1 CHỌN VẬT LIỆU
5.2 TÍNH THIẾT KẾ TRỤC
5.3 XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC GỐI ĐỠ VÀ CÁC ĐIỂM ĐẶT LỰC
5.4 TÍNH TRỤC 1
5.4.1 Xác định các lực tác dụng lên trục
5.4.2 Tính phản lực tại các ổ lăn và vẽ các biểu đồ nội lực
5.4.3 Tính gần đúng đường kính trục (tại các tiết diện nguy hiểm)
5.4.4 Tính kiểm nghiệm hệ số an toàn của trục (tại các tiết diện nguy hiểm) và xác định chính xác đường kính trục
5.4.5 Kiểm nghiệm quá tải
5.5 TÍNH TRỤC 2, 3…(các bước như tính trục 1)
Trang 4PHẦN 6: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ 6.1 TÍNH CHỌN Ổ LĂN CHO TRỤC 1
-Xỏc định cỏc lực tỏc dụng lờn ổ
- Chọn loại ổ lăn
- Kiểm nghiệm ổ lăn về khả năng tải
6.2 TÍNH CHỌN Ổ LĂN CHO TRỤC 2,3 (như cho trục 1)
PHẦN 7: TÍNH TOÁN CHỌN KHỚP NỐI PHẦN 8: TÍNH TOÁN CÁC MỐI GHẫP THEN
- Chọn loại then
- Kiểm nghiệm then về độ bền
PHẦN 9:THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT KHÁC CỦA HỘP GIẢM TỐC 9.1 VỎ HỘP
9.2 NẮP Ổ
9.3 CHÂN ĐẾC
9.4 CỬA THĂM, NÚT THễNG HƠI VÀ QUE THĂM DẦU
9.5 NÚT THÁO DẦU
9.6 CHỐT ĐỊNH VỊ, VềNG CHẮN MỠ, VềNG PHỚT
PHẦN 10:BễI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH
- Bụi trơn hộp giảm tốc (phương phỏp, loại dầu, mức dầu)
- Cỏch điều chỉnh hộp giảm tốc (điều chỉnh bỏnh răng ăn khớp)
PHẦN 11: chọn cấp chính xác,Lắp ghép,dung sai 11.1 LẮP GHẫP GIỮA TRỤC VỚI Ổ LĂN
11.2 LẮP GHẫP GIỮA Ổ LĂN VỚI VỎ HỘP
11.3 LẮP GHẫP GIỮA VềNG CHẮN MỠ VỚI TRỤC
11.4 LẮP GHẫP GIỮA BÁNH RĂNG VỚI TRỤC
CHÚ í:
- Bản thuyết minh cuối cựng để bảo vệ phải được viết bằng tay (viết trờn giấy A4, cỏch trỡnh bầy như mẫu kốm theo )
- 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc A0 (được phộp vẽ bằng mỏy tớnh và in trờn khổ A0 theo đỳng TCVN)
- 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết vẽ trờn A3, chọn Trục hoặc Bỏnh răng hoặc Bỏnh vớt hoặc Trục vớt bất kỳ cú trong hộp giảm tốc để vẽ (được phộp vẽ bằng mỏy tớnh và in trờn khổ A3 theo đỳng TCVN)
Tài liệu tham khảo
1 tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí
( Trịnh Chất –Lê Văn Uyển)
Nhà xuất bản giáo dục – Tập 1,2.
2 Chi tiết máy
( nguyễn trọng hiệp)
Nhà xuất bản giáo dục – Tập 1,2.
3 Tập Bản vẽ chi tiết máy (NGUYỄN ĐĂNG BA- HỌC VIỆN KTQS)
Trang 5HƯỚNG DẪN PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động cơ điện
Động cơ điện được chọn phải đảm bảo cho hệ thống làm việc theo những yêu cầu đề
ra, phải đảm bảo hiệu quả kinh tế cho bộ truyền
Cụ thể chọn động cơ theo 3 yêu cầu:
- t0
max <= [t0
max]
- Động cơ phải đảm bảo khởi động được
- Động cơ phải đảm bảo có khả năng quá tải ngắn hạn
Có nhiều loại động cơ điện được dùng trong các hệ thống dẫn động băng tải, nhưng phổ biến nhất ta chọn Động cơ xoay chiều không đồng bộ rôto ngắn mạch, nhờ có nhiều ưu điểm như: kết cấu đơn giản, giá thành tương đối hạ ,dễ bảo quản, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha mà không cần biến đổi dòng điện Nhược điểm của nó là: hiệu suất và hệ số công suất thấp (so với động cơ đồng bộ 3 pha), không điều chỉnh được tốc độ (so với động cơ một chiều và động cơ 3 pha không đồng bộ rôto dây quấn) Các nhược điểm này là không đáng kể khi sử dụng trong các hệ dẫn động cơ khí do ở đây ta không có ưu cầu gì đặc biệt về hiệu suất, công suất, độ chính xác vận tốc…
1 Phương pháp chọn động cơ:
Phương pháp chọn động cơ như sau:
a) Tính công suất cần thiết trên trục động cơ.
- Công suất làm việc trên trục máy công tác là : N lv = Fv/1000 (Kw)
Trong đó: F là lực vòng trên trục máy công tác (N)
V là vận tốc băng tải (m/s)
Đối với những đề đã cho Công suất trên băng tải thì ta lấy Nlv = N (Kw) như trong đề 1,2
- Công suất đẳng trị tính theo nhiệt động cơ trên trục máy công tác là:
N đt = N i2t i /t i
Trong đó Ni là công suất tác dụng trên trục máy công tác trong thời gian ti , (bậc tải thứ i)
- Công suất đẳng trị trên trục động cơ là:
N đtđc = N đt /
Trong đó là hiệu suất truyền động = 1 2 3… với các I là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ có trong hệ thống dẫn động băng tải Tra trong bảng 2.3
- Công suất cần thiết của động cơ phải thõa mãn điều kiện
N đc >= N đtđc
b) Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ.
- Xác định số vòng quay của trục máy công tác (trục tang quay hoặc đĩa xích tải):
nlv = 60000v/(
nlv = 60000v/(
Trang 6Trong đó: v là vận tốc băng tải hoặc xích tải, m/s;
D là đường kính tang quay, mm
z số răng đĩa xích tải, mm
t bước xích của xích tải, mm
- Gọi nsb là số vòng quay sơ bộ của động cơ thì nsb được xác định như sau:
nsb = nlv.ut
Trong đó ut = u1.u2.u3…
Trong đó ui là tỉ số truyền của của từng bộ truyền tham gia vào hệ thống dẫn động Tra bảng 2.4 tỷ số truyền nên dùng cho các hệ thống Chú ý ta mong muốn số vòng quay đồng bộ của động cơ càng tăng thì khuôn khổ và khối lượng, giá thành của động
cơ càng giảm, hiệu suất và hệ số công suất càng tăng Tuy nhiên như vậy thì phải dùng hệ thống dẫn động với tỉ số truyền lớn hơn, kết quả là kích thước và giá thành của bộ truyền tăng lên Do đó khi chọn bảng tỉ số truyền nên dùng không nên chọn quá nhỏ, cũng không lớn quá
c) Chọn động cơ:
Động cơ được chọn có công suất Nđc và số vòng quay đồng bộ nđb thõa mãn điều kiện sau: Nđc Nct và nđb nsb (Đối với hộp giảm tốc thường chọn loại
động cơ kiểu 4A)
1 Kiểm tra điểu kiện làm việc của động cơ.
Sau khi chọn được động cơ, căn cứ vào các thông số kỹ thuật của động cơ điện ta xác
định được các tỷ số: T k /T dn và T max /T dn (có trong bảng tra động cơ)
a) Kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ
Tùy theo đề bài đã cho, động cơ có thể làm việc trong điều kiện quá tải ngắn hạn hoặc dài hạn
- Khi động cơ làm việc trong điều kiện quá tải ngắn hạn thì điều kiện quá tải ngắn hạn của động cơ là: T max >T qt
- Khi động cơ làm việc trong điều kiện quá tải dài hạn thì điều kiện quá tải dài hạn [T] = 0.8 T max >T qt
Trong đó T qt là mômen tác động lên trục động cơ khi xảy ra quá tải; T max là mômen
lớn nhất động cơ có thể vẫn làm việc được
Momen danh nghĩa của động cơ: T dn = 9.55.10 6 N dn /n đc với Ndn là công suất danh nghĩa của động cơ
- Từ tỷ số T max /T dn suy ra: T max = T dn (T max /T dn )
Công suất trên trục máy công tác khi quá tải là: N qt = K qt N lv Với Kqt là hệ số quá tải (cho trong đề bài)
Công suất trên trục động cơ khi quá tải là: N đcqt = N qt /
Suy ra T qt = 9.55.10 6 N đcqt /n đc
- Điều kiện quá tải ngắn hạn của động cơ là: T max >T qt
- Điều kiện quá tải dài hạn [T] >T qt (trong đó để đảm bảo điều kiện làm việc ổn
định ta lấy: [T] = 0.8 Tmax (do đặc tính của động cơ, đường đặc tính động cơ).
b) Kiểm tra điều kiện mở máy của động cơ:
Trang 7Điều kiện mở máy của động cơ là: T mm > T cản
Trong đó:
Tcản - là momen cản lúc mở máy (đã cho trong đề, đề thường cho T cản = T qt )
T mm – mô men có thể sinh ra của động cơ khi khởi động (mở máy) Từ tỷ số T k /T dn
suy ra T mm = T k = T dn. ( T k /T dn )
- Điều kiện mở máy của động cơ là: T mm >T cản
3) Xác định tỷ số truyền của hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền Sau khi xác định được động cơ thõa mãn điều kiện, ta xác định tỉ số truyền của hệ thống dẫn động: ut = nđc/nlv Trong đó nđc là số vòng quay của động cơ đã chọn, vg/ph;
nlv là số vòng quay của trục máy công tác, vg/ph
- Phân phối tỷ số truyền của hệ thống cho các bộ truyền
u h = u n u t
với un là tỷ số truyền của các hệ thống ngoài hộp giảm tốc; ut là tỷ số truyền của hộp giảm tốc
Chọn un là tỷ sô truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc có thể là bộ truyền đai,
bộ truyền xích Ta chọn theo dãy tiêu chuẩn Sau đó ta có ut = uh/un
Phân ut chú ý đối với hộp giảm tốc trục vít bánh răng hoặc bánh răng trục vít thì nên chọn tỷ số truyền của trục vít là số nguyên, phần lẻ còn lại ta dồn cho bộ truyền bánh răng
( Dùng bảng tỷ số truyền nên dùng)
Đối với hộp giảm tốc 2 cấp thì có nhiều phương án phân phối tỷ số truyền giữa cấp nhanh và cấp chậm để giải quyết các mục đích khác nhau như: Bôi trơn dễ dàng, khối lượng và kích thước hộp giảm tốc nhỏ nhất…
Trong phần tính toán đồ án ta nên dùng công thức đơn giản sau để phân tỷ số truyền cho cấp nhanh và cấp chậm: u1 = (1,2…1,3)u2 Với u1, u2 lần lượt là tỉ số truyền cấp nhanh và cấp chậm
Khi phân theo công thức này thì khá thuận lợi cho việc tính toán bôi trơn sau này Một số chú ý cụ thể khi phân phối tỷ số truyền cho các đề như sau:
+) Đối với đề 1,2 (bộ truyền trục vít – bánh vít): Ta nên chọn tỷ số truyền của bộ truyền đai là giá trị nhỏ trong khoảng giá trị nên dùng, thường chọn Uđ = (2-3)
+) Đối với đề 3, 5 chú ý chọn: UBRC <UBRT
+) Đối với đề 4, 7 chú ý chọn: Uđ <Ux <Ubr
+) Với đề 6,8 chú ý chọn: Ux < Ubr ; Uđai < Ubr và để giải quyết tốt vấn đề bôi trơn thì chọn
un = (1,2…1,3)uc.
4) Xác định công suất, mômen, và số vòng quay trên các trục
Xét ví dụ.
a) vận tốc trên các trục (v/ph)
n1 = nđc
n2 = n1/uđ
n3 = n2/ubr
b) Công suất trên các trục (Kw) Công suất trên trục công tác
Nlv = Fv/1000
Trang 8N4 = Nlv/ ol
N3 = N4/ kn ol
N2 = N3/ ol br
N1 = N2/ ol đ
c) Mômen trên các trục: Ti = 9.55.106 Pi/ni (N.mm)
Lập bảng kết quả.
Công suất (Kw)
Số vòng (vg/ph)
Mômen (Nmm)
Tỷ số truyền
Chú ý: Tất cả các số liệu tính toán phải nhập vào phần mềm do giáo
viên cung cấp!
Trang 9IN MẪU NÀY RA ĐỂ VIẾT TAY TRÌNH BẦY BẢN THUYẾT MINH DỒ ÁN CTM
Trang 10Ví dụ
1.1
1.1.1.
1.1.2.
1.1.3.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
CHỌN ĐỘNG CƠ
…
Tính công suất động cơ
….
Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ
…
Kiểm tra điều kiện mở máy và quá tải
…….
PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động
……
Phân phối tỷ số truyền
…
Xác định công suất, mô men và số vòng quay trên các trục