1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY MOI(sua 17-10)

144 34 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 144
Dung lượng 11,51 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn - Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor + Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad + Xác định kích thư

Trang 1

MỤC LỤC

TS Vũ Văn Tản (Chủ biên)

TS Vũ Hoa Kỳ, Ths Mạc Văn Giang… (Examply)

ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Trang 2

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5

LỜI NÓI ĐẦU 8

PHẦN 1 GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ ĐỀ ĐỒ ÁN CƠ BẢN 9

PHẦN 2 HƯỚNG DẪN TRÌNH BÀY ĐỒ ÁN 29

PHẦN 3 30

CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG GIÁO TRÌNH CHI TIẾT MÁY 30

PHẦN 4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN NỘI DUNG ĐỒ ÁN 35

Chương 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 35

1.1 Chọn động cơ điện 35

1.1.1 Chọn kiểu, loại động cơ 35

1.1.2 Chọn công suất của động cơ 35

1.1.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ 37

1.1.4 Chọn động cơ thực tế 38

1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, quá tải 44

1.2 Phân phối tỉ số truyền 45

1.2.1 Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc 45

1.2.2 Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc 46

1.3 Tính toán các thông số động lực học trên trục 50

1.3.1 Tính công suất trên các trục 50

1.3.2 Tính số vòng quay trên các trục 50

1.3.3 Tính mô men xoắn trên các trục 50

Chương 2 THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP 51

2.1 Ứng dụng Autodesk Inventor Professional thiết kế bộ truyền Đai thang 51

2.1.1 Chọn loại đai 51

2.1.2 Chọn đường kính bánh đai chủ động 51

2.1.3 Tính đường kính bánh bị động: 51

2.1.4 Chọn khoảng cách trục 51

2.1.5 Tính chiều dài dây đai: 51

2.1.6 Chọn số dây đai 52

2.1.7 Ứng dụng Autodesk Inventor vào tính toán 52

1

Trang 3

2.1.8 Kết quả tính toán 56

2.2 Ứng dụng Autodesk Inventor Professional thiết kế bộ truyền đai răng 57

2.2.1 Chọn tiêu chuẩn thiết kế 57

2.2.2 Tính toán module của bộ truyền đai 57

2.2.2 Tính chọn chiều rông dây đai 58

2.2.3 Xác định số răng các bánh đai 58_Toc497120079 2.2.4 Tính chọn số răng dây đai 59

2.2.5 Nhập thông số tính toán lên phần mềm 59

2.2.5.1 Nhập các thông số thiết kế lên bộ truyền 59

2.2.5.2 Kết quả tính toán 61

2.3 Ứng dụng Autodesk Inventor Professional thiết kế bộ truyền Xích 62

2.3.1 Đặt vấn đề 62

2.3.2 Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích 62

2.3.3 Ứng dụng Autodesk Inventor 2016 vào thiết kế bộ truyền xích 66

Chương 3 THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỘP 74

3.1 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ 74

3.1.1 Các thông số biết trước(dựa vào bảng kết quả tính toán mục 1.3) 74

3.1.2 Chọn vật liệu: 74

3.1.3 Tính ứng suất tiếp xúc giới hạn 74

3.1.4 Tính sơ bộ khoảng cách trục 74

3.1.5 Tính sơ bộ mô đun 74

3.1.6 Tính số răng 75

3.1.7.Tính lại góc β 75

3.1.8 Chiều rộng bánh răng 75

3.1.9.Tính số giờ làm việc 75

3.1.10 Nhập các thông số hình học trong Autodesk Inventor gồm: 75

3.1.11 Bảng kết quả tính toán bộ truyền bánh răng trụ 78

3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng côn 79

3.2.1 Chọn vật liệu: 80

3.2.2 Tính ứng suất giới hạn: 80

3.2.3 Tính sơ bộ đường kính chia ngoài 80

3.2.4 Xác định chiều rộng vành răng 80

Trang 4

3.2.5.Tính toán số răng 80

3.2.6 Tính đường kính trung bình và mô đun trung bình 81

3.2.7 Tính mô đun 81

3.2.8 Nhập các thông số hình học trong Autodesk Inventor 82

3.2.9 Bảng kết quả tính toán bộ truyền bánh răng côn 84

3.3 Thiết kế bộ truyền Trục vít- bánh vít 85

3.3.1 Các thông số biết trước(dựa vào bảng kết quả tính toán mục 1.3.2) 85

3.3.2 Chọn vật liệu 86

3.3.3.Tính ứng suất giới hạn của bánh vít 86

3.3.4 Xác định số đầu mối ren trục vít và số răng bánh vít 86

3.3.5 Chọn sơ bộ hệ số đường kính 87

3.3.6 Hệ số tải trọng 87

3.3.7 Xác định khoảng cách trục 87

3.3.8 Xác định mô đun của bánh vít 87

3.3.9 Xác định chiều rộng bánh vít 87

3.3.10 Các thông số hình học nhập vào phần mềm Autodesk Inventor 88

Chương 4 THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN THEN VÀ Ổ LĂN 92

4.1 Thiết kế trục 92

4.1.1 Tổng quan về chi tiết trục 92

4.1.2 Phân tích các lực tác dụng lên trục 92

4.1.2.1 Lực do khớp nối tác dụng lên trục 92

4.1.2.2 Lực do các bộ truyền tác dụng lên trục 92

4.2.1.3 Tính toán đường kính sơ bộ 96

4.2.1.4 Tính toán sơ bộ chiều dài các đoạn trục 97

4.2.1.5 Thiết kế trục trên phần mềm Autodesk Inventor 100

4.2 Chọn then 104

4.2.1 Chọn kích thước then 104

4.2.2 Kiểm nghiệm then 104

4.2.3 Kiểm tra điều kiện liền bánh răng trục 105

4.3 Chọn ổ lăn 105

4.3.1 Chọn loại ổ lăn 105

4.3.2 Kiểm nghiệm ổ lăn 105

3

Trang 5

Chương 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU KHÁC 107

5.1 Tính chọn vít- me đai ốc 107

5.2 Tính chọn mối ghép Ren 109

PHỤ LỤC 113

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Sơ đồ đặc tính tải trọng 36

Bảng 1-2: Tra hiệu suất của các bộ truyền 36

Bảng 1-3: Tỉ số truyền nên dùng các truyền động 37

Bảng 1-4: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện K 38

Bảng 1-5: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện DK 39

Bảng 1-6: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện 4A 41

Bảng 1-7: Tra tỉ số truyền hộp giảm tốc khai triển và phân đôi 45

Bảng 1-8: Tra tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ 3 cấp 48

Bảng 2-1: Tra khoảng cách trục bộ truyền đai thang 51

Bảng 2-2: Chọn module của bộ truyền đai răng 57

Bảng 2-3: Chọn module của bộ truyền đai răng 58

Bảng 2-4: Tra bước xích 63

Bảng 2-4: Tra bổ xung bước xích 64

Bảng 2-5: Tra các hệ số tính công suất tương đương 64

Bảng 2-6: Tra các hệ số ảnh hưởng của bôi trơn 65

Bảng 2-6: Tra bước xích lớn nhất 65

Bảng 3-1: Tra số răng tương đươngZ 1p 81

Bảng 3-2: Tra hệ số đường kính trục vít 87

Bảng 3.3: Thông số bộ truyền trục vít- bánh vít 87

Bảng 1 Độ chính xác của các phương pháp gia công cắt gọt chủ yếu 113

Bảng 2 Dung sai lắp ghép then bằng 113

Bảng 3 Dung sai lắp ghép then hoa 113

Bảng 4 Dung sai các lắp ghép khác 113

Bảng 5: dung sai các kích thước không lắp ghép 123

Bảng 6: Tính dung sai theo đặc tính lắp ghép 124

Trang 6

Bảng 7: Cấp độ nhám của các phương pháp gia công cắt gọt chủ yếu 124

Bảng 8: Trị số nhám tương ứng với các cấp chính xác 125

Bảng 9: Dung sai độ phẳng và độ thẳng 126

Bảng 10 Dung sai độ trụ, độ tròn, Profin mặt cắt dọc 127

Bảng 11: Dung sai độ song song, độ vuông góc, độ nghiêng, độ đảo mặt mút toàn phần 127

Bảng 12: Dung sai độ đảo hướng kính toàn phần, dung sai độ đồng trục, độ đối xứng, độ giao trục tính theo đường kính 128

Bảng 13: Cơ tính và độ cứng của thép các bon kết cấu chất lượng tốt 128

Bảng 14: Chế độ nhiệt luyện và cơ tính thép thường làm bánh răng 129

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Đồ thị tra tỉ số truyền của bộ truyền ngoài hộp giảm tốc Côn-trụ 47

Hình 1.2 Tra tỉ số truyền u1 của hộp giảm tốc trục vít- bánh răng 49

Hình 2.1: Vào môi trường tính toán 52

Hình 2.2: Chọn loại đai 53

Hình 2.3: Chọn bánh đai 53

Hình 2.4: Chọn cơ câu căng đai 54

Hình 2.5: Thông số bánh đai chủ động 54

Hình 2.6: Thông số bánh đai bị động 55

Hình 2.7: Nhập thông số động lực học và các hệ số tính toán 55

Hình 2.8: Kết quả tính toán 56

Hình 2.9 Thông số chiều rộng đai và số răng dây đai 60

Hình 2.10 Thông số của bánh đai chủ động 60

Hình 2.11 Thông số của bánh đai bị động 61

Hình 2.12 Kiểm nghiệm bền 61

Hình 2.13 Mô hình cơ bản của bộ truyền 62

Hình 3.1: Tab Design để nhập các thông số hình học 76

Hình 3.2: Tab Calculation để nhập các thông số động lực học, vật liệu 76

Hình 3.3: Thông số trong bảng Factors để nhập các hệ số tính toán 77

Hình 3.4: Thông số bánh răng chủ động 77

Hình 3.5: Thông số bánh răng bị động 78

5

Trang 7

Hình 3.6: Mô hình 3D kết quả 79

Hình 3.7: Bản vẽ biểu diễn thông số cặp bánh răng côn 79

Hình 3.8: nhập các thông số hình học 82

Hình 3.9: nhập các thông số động lực học, vật liệu 82

Hình 3.10: nhập các hệ số tính toán 83

Hình 3.11: Thông số răng chủ động 83

Hình 3.12: Thông số răng bị động 84

Hình 3.13: Mô hình 3D của bộ truyền bánh răng côn 85

Hình 3.14: Thông số của bộ truyền trục vít, bánh vít 86

Hình 3.15: Nhập thông số hình học 88

Hình 3.16: Nhập giá trị khoảng cách trục và hệ số đường kính 89

Hình 3.17: Nhập thông số động lực học, vật liệu 89

Hình 3.18: Nhập hệ số tính toán 89

Hình 3.19: Thông số trục vít 90

Hình 3.20: Thông số bánh vít 90

Hình 3.21: Kết quả tính toán 91

Hình 4.1: Phân loại kết cấu trục 92

Hình 4.2: Sơ đồ tác dụng lực từ bánh răng bị động lên chủ động 93

Hình 4.3: Tác dụng lực từ bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng lên trục 94

Hình 4.4: Tác dụng lực từ bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng lên trục 94

Hình 4.5: Lực tác dụng lên trục hộp giảm tốc bánh răng trụ khai triển 2 cấp 94

Hình 4.6: Lực tác trên bộ truyền bánh răng côn 95

Hình 4.7: Lực tác trên bộ truyền trục vít-bánh vít 96

Hình 4.8: Sơ đồ tính chiều dài các đoạn trục đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp 98

Hình 4.9: Sơ đồ tính chiều dài các đoạn trục đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp 98

Hình 4.10: Sơ đồ tính chiều dài các đoạn trục đối với hộp giảm tốc bánh răng phân đôi 98

Hình 4.11: Sơ đồ tính chiều dài các đoạn trục đối với hộp giảm tốc bánh răng đồng trục 99

Hình 4.12: Sơ đồ tính chiều dài các đoạn trục đối với hộp giảm tốc bánh răng côn 99 Hình 4.13: Sơ đồ tính chiều dài các đoạn trục đối với hộp giảm tốc trục vít-bánh vít 99

Trang 8

Hình 4.14: Quy ước chiều hệ quy chiếu với hộp giám tốc có trục nằm ngang 100

Hình 4.15: Thiết kế kết cấu, kích thước cho trục 100

Hình 4.16: Đặt tải trọng 101

Hình 4.17 Biểu đồ lực cắt 101

Hình 4.18 Mômen uốn mặt phẳng yz 101

Hình 4.19 Mô men uốn mặt phẳng xz 102

Hình 4.20 Ứng suất uốn tổng cộng 102

Hình 4.21 Ứng suất xoắn 102

Hình 4.22 Ứng suất tổng cộng 103

Hình 4.23 Đường kính lý tưởng của trục 103

Hình 4.24 Mô hình 3D của trục 103

Hình 4.25 Tab Design then tại vị trí lắp bánh răng 104

Hình 4.26 Tab Calculation kiểm nghiệm 104

Hình 4.27 Mô hình trục sau khi lắp then 104

Hình 4.28 Mô hình tính điều kiện liền trục 105

Hình 4.29 Chọn loại ổ lăn 105

Hình 4.30 Nhập các thông số 106

Hình 4.31 Kết quả chọn ổ lăn 106

Hình 5.1: Kiểm nghiệm vít me 108

Hình 5.2: Mô hình 3D của bộ truyền 108

Hình 5.3: Xác định vị trí và chọn đường kính danh nghĩa của mối ghép ren 110

Hình 5.4: Chọn tiêu chuẩn thiết kế 111

Hình 5.5: Thêm các chi tiết lắp: vòng đệm, đai ốc 111

Hình 5.6: Kiểm nghiệm bền 111

Hình 5.7: Mô hình 3D của mối ghép 112

7

Trang 9

LỜI NÓI ĐẦU

Đối với sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí nói riêng và những ngườinghiên cứu Khoa học – Kỹ thuật thuộc lĩnh vực cơ khí nói chung, việc khai thác vàứng dụng tin học trong tính toán thiết kế chi tiết máy là công cụ quan trọng trong quátrình tính toán, thiết kế và mô hình hóa lắp ráp máy

Thiết kế chi tiết máy theo phương pháp truyền thống đã có rất nhiều tài liệutrình bày Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện thiết kế đồ án chi tiết máy của sinh viêncòn gặp khó khăn: Thông số tra cứu nằm ở nhiều tài liệu khác nhau, hệ thống các tiêuchuẩn chưa đồng bộ,… dẫn đến quá trình tính toán, thiết kế mất nhiều thời gian đểtổng hợp tài liệu và tra cứu Để nhanh chóng có tài liệu phục vụ cho sinh viên nghiêncứu và học tập, nhóm tác giả đã biên soạn sách trên cơ sở kết hợp giữa nội dung thiết

kế đồ án chi tiết máy bằng phương pháp truyền thống với các module trên phần mềmAutodesk Inventor nhằm cung cấp cho bạn đọc và người học tài liệu tham khảo hữuích

Cấu trúc của cuốn sách gồm:

Phần 1 Giới thiệu các đề đồ án cơ bản

Phần 2 Hướng dẫn trình bày đồ án

Phần 3 Các ký hiệu dùng trong chi tiết máy

Phần 4 Hướng dẫn thực hiện nội dung đồ án Chi tiết máy

Mặc dù được viết khá cẩn thận, sách khó tránh khỏi những sai sót Mọi lời góp

ý, nhận xét hay đề xuất bổ sung nhằm hoàn thiện sách, xin bạn đọc gửi về theo địa chỉ:

Bộ môn Kỹ thuật Cơ khí - Khoa Cơ khí - Trường Đại học Sao Đỏ

Xin chân thành cảm ơn!

NHÓM TÁC GIẢ

Trang 10

PHẦN 1 GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ ĐỀ ĐỒ ÁN CƠ BẢN

ĐỀ 1: Thiết kế hệ dẫn động băng tải theo các thông tin sau:

Vận tốc vòng băng tải: V=0,77m/s

Đường kính tang băng tải: D=350mm

Thời gian phục vụ 7 năm: 1 năm làm việc 292 ngày, 1 ngày làm việc 8 giờ

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

K =1.3

9

Trang 11

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tínhcho ứng suất tiếp xúc:K =1,0Hα

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 12

ĐỀ 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải theo các thông tin sau:

0.8T

Hình 2 Đồ thị đặc tính tải trọng 1- Động cơ điện

Đường kính tang băng tải: D=300mm

Chiều cao băng tải: H=2500mm

Thời gian phục vụ 9 năm: 1 tháng làm việc 26 ngày, 1 ngày làm việc 3 ca, 1 ca làmviệc 6 giờ

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

Trang 13

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 14

ĐỀ 3: Thiết kế hệ dẫn động tang cuốn tải theo các thông tin sau:

Hình 1 Sơ đồ động hộp giảm tốc khai triển

Hình 2 Đồ thị đặc tính tải trọng

Lực kéo băng tải F=8400 N

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

Trang 15

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tínhcho ứng suất tiếp xúc:K =1,0Hα

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 16

ĐỀ 4: Thiết kế hệ dẫn động băng tải theo các thông tin sau:

Hình 1 Sơ đồ động hệ dẫn động băng tải

P

t

P.k bd

Hình 2 Đồ thị đặc tính tải trọng 1- Động cơ điện

2- Bộ truyền bánh răng côn răng thẳng cấp

1 chiều

Vận tốc vòng băng tải: V=0,65m/s

Đường kính tang băng tải: D=150mm

Thời gian phục vụ 7 năm: 1 năm làm việc 292 ngày, 1 ngày làm việc 8 giờ

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

K =1.3

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tínhcho ứng suất tiếp xúc:K =1,0Hα

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

15

Trang 17

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 18

ĐỀ 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải tải theo các thông tin sau:

F V

5 4

Lực băng tải: F=9000N

Vận tốc băng tải: v=0,48 m/s

Đường kính tang: D= 320mm

Chiều cao tang : H=750 mm

Thời gian phục vụ: Lh=20000 giờ

Số ca làm việc: Số ca=2/ngày

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

Trang 19

- Hệ số quá tải của bộ truyền trục vít-bánh vít chọn:K =1,20

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 20

ĐỀ 6: Thiết kế hệ dẫn động xích tải tải theo các thông tin sau:

4- Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

5- Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

6- Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Lực kéo(lực vòng) trên xích tải: F=7500N

Vận tốc xích tải: V=0,65m/s

Số răng xích tải dẫn: z=17

Bước xích tải: p=65 Lh=20000 giờ

Số ca làm việc: Số ca=2ca /1 ngày

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

K =1.3

19

Trang 21

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tínhcho ứng suất tiếp xúc:K =1.0Hα

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 22

ĐỀ 7: Thiết kế hệ dẫn động xích tải theo các thông tin sau:

2- Bộ truyền đai thang

Lực kéo(lực vòng) trên xích tải: F=3500N

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

Trang 23

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 24

ĐỀ 8: Thiết kế hệ dẫn động thùng trộn theo các thông tin sau:

Hình 1 Sơ đồ động hệ dẫn động thùng trộn

Hình 2 Đồ thị đặc tính tải trọng

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

Trang 25

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 26

ĐỀ 9: Thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc khai triển bánh răng trụ răng thẳng

2 cấp theo các thông tin sau:

Thời gian phục vụ 6 năm: 1 năm làm việc 250 ngày, 1 ngày làm việc 8 giờ

Vận tốc vòng tang cuốn: V=1,25(m/s)

Đường kính tang cuốn: D=195(mm)

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

Trang 27

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 28

ĐỀ 10: Thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc khai triển bánh răng trụ răng thẳng

2 cấp theo các thông tin sau:

v F

v F

1

2 Trôc I

Thời gian phục vụ 7 năm: 1 năm làm việc 300 ngày, 1 ngày làm việc 8 giờ

Vận tốc dàixích tải: V=1,25(m/s)

Số răng đĩa xích tải dẫn: Z=19

Bước xích tải: p=80mm

Yêu cầu:

Chương 1 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: Tính tay

Chương 2 Tính toán bộ truyền ngoài hộp: Tính bằng phần mềm CTM

Chương 3 Tính toán các bộ truyền răng

- Tính toán các bộ truyền răng trên phần mềm Autodesk inventor theo tiêu chuẩn ISO6336:1996; các hệ số:

- Hệ số quá tải của các bộ truyền: KA 1, 2

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi tính ứng suất tiếp xúc:

K =1,3

- Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi răng khi ăn khớp tínhcho ứng suất tiếp xúc:K =1,0Hα

Kết quả phải đưa ra được mô hình 3D của các bộ truyền răng và các thông số như sau:

rộng vành răng B, lực vòng F , lực hướng kính t F , lực dọc trục n F , vận tốc vòng v, a

hệ số an toàn mỏi S , hệ số an toàn uốn H S … F

27

Trang 29

Chương 4 Thiết kế các trục hộp giảm tốc và chọn then, ổ lăn

- Phác thảo 3D kết cấu trục bằng phần mềm: Autodes Inventor

+ Vẽ sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục bằng Autocad

+ Xác định kích thước các đoạn trục chọn vật liệu là Steel với Sy=300MPA, hệ số

biểu đồ ứng suất

+ Gọi bánh răng lắp trên trục

+ Chọn then theo phần mềm Autodesk Inventor

+ Chọn ổ lăn theo phần mềm Autodesk Inventor

Trang 30

- Căn lề: Trái: 30mm; Phải: 20mm; Trên: 20mm; Dưới: 20mm

- Front chữ: Times New Roman

- Cỡ chữ 13

- Các hình thức khác theo các Tab sau:

29

Trang 31

PHẦN 3 CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG GIÁO TRÌNH CHI TIẾT MÁY

CÁC ĐƠN VỊ CƠ BẢN, CÁC ĐƠN VỊ PHỤ CHUYỂN ĐỔI MỘT SỐ ĐƠN VỊ QUY ƯỚC HỆ TỌA ĐỘ

1 Các ký hiệu dùng trong giáo trình Chi tiết máy

1 a mm Khoảng cách giữa hai trục mang bộ truyền đai, xích, bánh ma

sát

2 a w mm Khoảng cách giữa hai trục mang bộ truyền bánh răng, trục

vít-bánh vít

3 A mm 2 Diện tích tiết diện

5 b mm Chiều rộng của then, chiều rộng dây đai

6 B mm Chiều rộng của bánh răng, bánh đai, đĩa xích, ổ lăn

7 c* Hệ số khe hở chân răng của bộ truyền bánh răng, trục vít- bánh

vít

8 C Hệ số tải trọng động của ổ lă, hệ số độ cứng

9 [C] Hệ số tải trọng động cho phép của ổ lăn(hệ số khả năng tải

động của ổ)

10 C0 Hệ số tải trọng tĩnh của ổ lăn

11 C0 Hệ số tải trọng tĩnh cho phép của ổ lăn(hệ số khả năng tải tĩnh

17 D mm Đường kính vòng ngoài của ổ lăn, đường kính vòng tròn qua

tâm các chốt ở khớp nối, đường kính đỉnh then hoa

19 E MPA Mô đun đàn hồi của vật liệu

20 f Hệ số ma sát trượt của hai bề mặt

22 Fa N Lực tác dụng theo phương dọc trục

23 Fr N Lực tác dụng theo phương hướng kính

24 Ft N Lực tác dụng theo phương tiếp tuyến

25 Fn N Lực tác dụng theo phương pháp tuyến

26 F0 N Lực căng ban đầu của bộ truyền đai

27 g mm Chiều dài đoạn ăn khớp của cặp bánh răng

28 G MPA Mô đun đàn hồi trượt của vật liệu

29 G N, Kg Trọng lượng của vật 1kG=9.80665N

Trang 32

STT Ký

30 h mm Chiều cao răng, dây đai, then; đơn vị đo thòi gian giờ

31 ha mm Hệ số chiều cao đỉnh răng

33 J mm4 Mô men quán tính của tiết diện trục, dầm

34 J0 mm4 Mô men quán tính độc cực của tiết diện trục, dầm

35 k mm Kích thước tiết diện mối hàn chồng

36 KA Hệ số quá tải của các bộ truyền

38 Kα Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều cho các đôi răng

39 KHV Hệ số kể đến tải trọng động dùng để tính ứng suất tiếp xúc

40 KHβ Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi

tính ứng suất tiếp xúc

41 KHα Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi

răng khi ăn khớp tính cho ứng suất tiếp xúc

42 KFV Hệ số kể đến tải trọng động dùng để tính ứng suất uốn

43 KFβ Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều trên chiều dài răng khi

tính ứng suất uốn

44 KFα Hệ số kể đến sự phân bố tải không đều tải trọng cho các đôi

răng khi ăn khớp tính cho ứng suất uốn

46 L mm Chiều dài mặt nón, chiều dài dây đai, dây xích,

49 m Mũ của đường cong mói, đơn vị đo chiều dài

50 m mm Mô đun của bánh răng, bánh vít

52 mn mm Mô đun pháp tuyến của bánh răng

53 mt mm Mô đun của răng trên mặt mút

56 N μm Độ dôi của mối ghép trụ trơn

57 N Số chu kỳ ứng suất, đơn vị đo lực-Niu tơn

58 N 0 Số chu kỳ cơ sở trong đường cong mỏi

61 b mm Bước răng đo trên vòng tròn chia

62 pb mm Bước răng đo trên vòng tròn cơ sở

67 q N/mm Cường độ tải trọng phân bố theo chiều dài(tải trọng phân bố)

68 Q N Tải trọng quy đổi trong tính ổ lăn

31

Trang 33

STT Ký

70 s mm Chiều dày răng đo trên vòng tròn chia

71 sa mm Chiều dày răng đo trên vòng tròn đỉnh răng

72 sf mm Chiều dày răng đo trên vòng tròn chân răng

75 t h Thời gian làm việc của chi tiết máy, của máy

77 tck h Thời gian chu kỳ tải trọng

80 U Số vòng chạy của dây đai trong 1 giây

81 v m/s Vận tốc dài của chuyển động

83 x Hệ số dịch chỉnh khi gia công răng

84 xt Tổng hệ số dịch chỉnh khi gia công răng

86 y mm Độ võng của trục, dầm chịu uốn

88 z Số răng của ánh răng, bánh vít, số đầu mối của ren, trục vít, số

lượng bu lông, đinh tán

89 ztd Số răng tưởng tượng tương đương của bánh răng, bánh vít

90 zH Hệ số kể đến biên dạng răng trong tính toán bộ truyền bánh

răng

91 zM Hệ số kể đến vật liệu trong tính toán bộ truyền răng

92 zε Hệ số kể đến trùng khớp trong tính toán bộ truyền răng

93 α rad, 0 Góc áp lực trên vòng tròn chia, góc tiếp xúc trong ổ đỡ chặn

rad, Góc ăn khớp (góc áp lực trên vòng tròn lăn)

95 αwt rad, 0 Góc ăn khớp đo trên mặt phẳng mút

96 αwn rad, 0 Góc ăn khớp đo trên mặt phẳng pháp

97 β rad, 0 Góc nghiêng của răng xo với đường sinh của mặ trụ, hoặc mặt

nón chia

98  Độ lệch tâm tương đối trong ổ trượt

100  rad, 0 Góc đỉnh nón ma sát, góc đỉnh nón chia của bánh răng côn

101 δF rad, 0 Góc đỉnh mặt nón chân răng

102 l mm Độ giãn dài của một vật

103 εα Hệ số trùng khớp, hay gọi hệ số trùng khớp ngang của hệ số

trùng khớp của bộ truyền bánh răng

105 ε rad/s2 Gia tốc góc của vật quay

106  Hệ số khả năng tải của lớp dầu trong ổ trượt

Trang 34

STT Ký

rad, Góc nâng của đường xoắn vít

110  rad, 0 Góc xoắn của trục chịu xoắn

111  mm Bước xoắn của đường xoán vít

117 θ Góc xoay tiết diện của dầm khi chịu uốn

118 ρ mm Bán kính cong của điểm trên đường cong

120  σ MPA Ứng suất pháp cho phép

121 σch MPA Giới hạn chảy của vật liệu

122 σb MPA Giới hạn bền của vật liệu

123 σr MPA Giới hạn mỏi dài hạn của vật liệu

124 σrN MPA Giới hạn mỏi ngắn hạn của vật liệu

125 σ0 MPA Giới hạn mỏi ứng với chu kỳ mạch động

126 σ-1 MPA Giới hạn mỏi ứng với chu kỳ đối xứng

128 [ MPA Ứng suất tiếp cho phép

129 ω rad/s Vận tốc góc của vật quay

130  Cal, Kcal Nhiệt lượng

131  Hệ số trượt trong bộ truyền đai, bộ truyền bánh ma sát

2 Các đơn vị cơ bản

4 Đơn vị đo cường độ dòng điện A

5 Đơn vị đo nhiệt độ nhiệt động học 0K

3 Chuyển đổi một số đơn vị

2 Đơn vị đo nhiệt lượng cal= 4.1858J

33

Trang 35

7 Đơn vị đo áp suất Pa=N/m2 MPA= 2

N/mm

Trang 36

PHẦN 4 HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Chương 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.1 Chọn động cơ điện

Để chọn được động cơ phải căn cứ vào yêu cầu làm việc, sơ đồ động của hệ dẫn động, đặc tính tải trọng và điều kiện làm việc, quá tải.

Nội dung thực hiện gồm các bước sau:

- Chọn kiểu, loại động cơ;

- Chọn công suất động cơ;

- Chọn tốc độ đồng bộ động cơ;

- Chọn động cơ thực tế;

- Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho đông cơ.

- Phân phối tỉ số truyền

- Tính các thông số động lực học trên trục

1.1.1 Chọn kiểu, loại động cơ

a Đông cơ điện môt chiều:

Loại này sử dụng dòng điện 1 chiều lên có công suất nhỏ mặt khác cần

có bộ biến đổi từ dòng xoay chiều sang 1 chiều do đó dẫn tới làm tăng chi phí do đóvới hệ dẫn động ít dùng

b Đông cơ điện xoay chiều:

Gổm hai loại: Đông cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đồng bộ Động cơ bapha không đồng bộ lại chia ra kiểu rôto dây cuốn và kiểu rôto lồng sóc

Với hệ dẫn động cơ khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, vít tải dùng với các hộp giảm

tốc) nên sử dụng loại động cơ điện xoay chiều ba pha rôto lồng sóc.

1.1.2 Chọn công suất của động cơ

Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho nhiệt độ của động cơ khi làm việc không lớn hơn trị số cho phép.

Để chọn được công suất động cơ trước hết ta phải tính được công suất trên trục côngtác:

t

v- Vận tốc vòng của băng tải, xích tải, tang cuốn, thùng trộn (m/s)

Công suất cần thiết của động cơ:

35

Trang 37

danh nghĩa trên trục công tác

và được tính theo biểu thức sau:

i

η - Được tra theo bảng 1-2

Bảng 1-2: Tra hiệu suất của các bộ truyền

Công suất định mức của động cơ:

dm

P P (chọn giá trị lớn hơn gần nhất)

Trang 38

1.1.3 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ

Số vòng quay đồng bộ là tốc độ từ trường quay do có hiện tượng trượt khoảng 3% lên

số vòng quay thực tế luôn nhỏ hơn số vòng quay đồng bộ:

n = 1500 x 0,97= 1450 v/p

n = 1000 x 0,97= 970 v/pdbCách xác định số vòng quay đồng bộ như sau:

- Tính số vòng quay trục công tác: n ct

+ Với hệ dẫn động băng tải

3 ct

n 1450

u = =

Bảng 1-3: Tỉ số truyền nên dùng các truyền động

Trang 39

TT Loại truyền động Tỉ số truyền lên dùng (u)

Nếu u nhỏ hơn tỉ số truyền nên dùng trong bảng thì chọn lại sb n = 2910 v/pdb

Tính lại

dc sb ct

n

u =

1.1.4 Chọn động cơ thực tế

cơ được tra trong các bảng sau:

Bảng 1-4: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện K

K dn

TT

Khốilượngkg

Trang 40

K dn

TT

Khốilượngkg

Số vòngquay vg/

ph

dn

IK

K dn

TT

Mô men

vô lăngcủa roto

GD , kgm

Khốilượngkg

Ngày đăng: 04/05/2019, 06:44

w