Đồ án cơ sở thiết kế máy Hutech (Phương án IC)

Thông qua đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp sinh viên được hệ thống lại các kiến thức đã học trong các môn như Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, …. Giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế các chi tiết máy như thiết kế các bộ truyền, thiết kế trục, chọn then, chọn ổ lăn…. và hiểu hơn về các dung sai kích thước lắp ghép, bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ cơ khí…., từng bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế và nghề nghiệp của mình sau này.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

GVHD: DƯƠNG ĐĂNG DANH

SVTH: PHAN VĂN QUÂN

MSSV:1511040124

Lớp:15DCK02

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí Mặt khác một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hóa đất nước Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói

nó đóng một vai trò rất quan trọng trong cuộc sống cũng như trong sản xuất Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.

Đồ án thiết kế trạm dẫn động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học qua các môn học như Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật…; và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ cơ khí, đây

là điều rất cần thiết đối với một sinh viên khoa Cơ – Điện – Điện tử.

Em chân thành cảm ơn thầy và các thầy cô trong khoa Cơ – Điện – Điện tử đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án.

Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

KHOA CƠ - ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

  

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

ĐỀ SỐ:5 Phương án: Ic

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

I – Thiết kế trạm dẫn động cho băng tải theo thứ tự sơ đồ truyền động như sau:

1 Động cơ điện

2 Khớp nối

3 Hộp giảm tốc bánh răng nghiêng

4 Xích truyền động

5 Tang và băng tải

II – Các số liệu ban đầu:

- Lực kéo băng tải P (N): 6400

- Vận tốc băng tải V (m/s): 0.72

- Đường kính tang D (mm): 200

- Thời hạn phục vụ 5 năm

- Sai số cho phép về tỉ số truyền i = (2 ÷3)%

- Băng tải làm việc một chiều, Số ca làm việc là 2 ca, tải trọng thai đổi không đáng

kể, mỗi năm làm việc 300 ngày.

III Nhiệm vụ:

1 Lập sơ đồ động để thiết kế, tính toán

2 Một bản thuyết minh để tính toán

3 Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ giấy A0

4 Nộp File điện tử (thuyết minh word và bản vẽ AutoCAD 2007) qua Email cho

GVHD trước ngày bảo vệ (Điều kiện bắt buộc để có điểm quá trình)

Sinh viên thực hiện: PHAN VĂN QUÂN Giáo viên hướng dẫn: DƯƠNG ĐĂNG DANH Ngày giao đề: 8/3/2017

v

MỤC LỤC

Trang PHẦN I: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 5

1.1 Chọn động cơ 6

1.2 Phân phối tỷ số truyền 7

1.3 Bảng đặc tính 8

PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH 9

2.1 Chọn loại xích 9

2.2 Thông số bộ truyền 9

2.3 Xác định khoảng cách trục và số mắc xích sơ bộ 10

2.4 Kiểm nghiệm xích và độn bền 11

2.4 Xác định thông số đĩa xích 12

PHẦN 3: THUYẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 13

3.1 Chọn vật liệu 13

3.2 Xác định ứng suất cho phép 14

3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trụ 15

3.4 Xác định thông số ăn khớp 16

PHẦN 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU TRỤC VÀ KHỚP NỐI 19

4.1 Khớp nối 19

4.2 Trục 21

4.2.1 Chọn vật liệu 21

4.2.2 Trình tự thiết kế 21

4.3 Biêu đồ phân tích lực 23

4.6 Tính chính xác đường kính các đoạn trục 27

4.7 kiểm nghiệm về độ bền mỏi 28

PHẦN 5: PHẦN Ổ LĂN 31

5.1 Chọn ổ lăn 31

5.2 tính toán cỡ ổ lăn 32

PHẦN 6 CẤU TẠO VỎ HÔP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 33

Phần 1:

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

1.1 Chọn động cơ

1.1.1 Hiệu suất của hệ thống:

1.1.2 Tính công suất cần thiết:

Công suất trên trục công tác: P c.tác = Pv/1000 = 6400.0,72/1000= 4,61 kW

Công suất của hệ thống:.0,94.0,92.=0,84

Công suất cần thiết trên trục động cơ: /=4,61/0.84=5,49 kW

1.13 Số vòng quay đồng bộ của động cơ:

- Số vòng quay trên trục công tác:

===68,75 ( vòng/phút)

- Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động: =4.3,5=14

- Số vòng quay sơ bộ trên động cơ:=.=14.68,75=962,5 ( vg/ph)

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là:1000 vòng/ phút

1.1.4 Chọn động cơ

Động cơ thỏa mãn:

Tra bảng P1.3 tài liệu [1] ta chọn:

1.2 Phân phối tỷ số truyền

Tỷ số truyền chung của hệ truyền dẫn động

Chọn tỷ số truyền =>

1.3 Bảng đặc trị

1.3.1 Phân phối công suất trên các trục

1.3.2 Tính toán số vòng quay trên trục

vòng / phút

1.3.3 Momen xoắn trên các trục

TRỤC ĐỘNG CƠ

TRỤC I TRỤC II

TRỤC CÔNG TÁC

= 1 điều chỉnh được bằng 1 trong các đĩa xích

= 1,3 môi trờng có bụi, chất lƣợng bôi trơn II (đạt yêu cầu)

Tra bảng 5.9 phục lục [1] với loại xích ống con lăn bước xích p=25,4 mm

Suy ra số lần va đập cho phép của xích : [i] = 30

i =

2.4 kiểm nghiệm xích và độ bền

S = > [S]

Q- tải trọng phá hủy tra bảng 5.2 phục lục 1 suy ra Q = 56,7

Khối lượng 1m của xích q = 2,6 kg

- hệ số tải trọng động do làm việc chế độ trung bình suy ra

-Đường kính chân răng:

-Kiểm nghiệm răng đĩa xích và độ bền tiếp xúc:

trong đó:

- là hệ số tải trọng động

A- diện tích bản lề, tra barmg 5.12 phục lục 1 với p=25,4 suy ra A=180

- hệ số ảnh hưởng răng củ đĩa xích, tra bảng trang 87 với

PHẦN 3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG

-Thông số đầu vào

-bậc của đừng cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc do bánh răng HB<350 suy ra

- ,số chu kì thay đổi ứng suất khi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn

- số chu kì thay đổi ứng suất tương đương, do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh suy ra trong đó:

Do đây là bộ truyền bánh răng nghiêng

- hệ số chiều rộng vành đai, tra bảng 6.6 phục lục[1] ta chọn

- hẹ số kể đến sự phân bố không đồng đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về ứng suất tiếp xúc và uốn, tra bảng 6.7 phục lục[1] với

Và sơ đồ bố trí là sơ đồ 6 ta được

a Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc

- hệ số đến cơ tính vật liệu của bánh răng khớp: tra bảng 6.5 phục lục [1]

 

.

ba a m



 



= = 2,2 > 1Trong đó :

6.10

d n



m/sthay số :

 = 374 Mpa <  H = 96 Mpa

PHẦN 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU TRỤC VÀ KHỚP NỐI

Trong đó dt là đường kính truc can nối d1=ddc=20

Tt momen xoan tinh toán Tt=T.k với k=1,5

T là momen danh nghia T=50833,8(N.mm)

Đường kính trong của khớp nối đàn hồi dc=22mm

Đường kính vong ngoài cua khớp nối D=90mm

Khoảng cách giữa 2 nửa khớp nối C=2mm

Chiều dài 1 nửa khớp nối l=51mm

Đường kính vòng tròn qua tâm các chốt

kiểm tra sức bền dập của vòng đànhồi

4.2.1 Chọn vật liệu

Thép 45 thường hoá có b 600(MPa)

HB =170…127    8 20(MPa)

B.Tính sơ bộ đường kính trục

0, 2.

T d



�

  =8…20 là ứng suất xoắn cho phép, lấy trị số nhỏ đối với

trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn đối với trục +) Trục 1

Đối với trục nối khớp với động cơ thì chọn theo kinh nghiệm,

d1 =(0,8…1,2) dd/c => ch ọn d1 =20(mm) +) Trục 2

) chọn sơ bộ d2 =38 (mm)

C.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Theo bảng 10.2(PL1), từ các giá trị sơ bộ di , ta chọn được gần đúng chiều

rộng ổ lăn: b01 =15 b02 =21 +) Chiều dài may ơ của nửa khớp nối

lm12 =(1,4 … 2,5)d1 =(1,4 … 2,5).20 =(28 … 50)

=> Chọn lm12 =50 (mm)

+) Theo công thức 10.10(Tl1), chiều dài mayơ của các bánh răng trụ

của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay

hn =15 … 20 chiều cao nắp ổ và đầu bulông

tra bảng 10.4/191(sách trịnh chất)ta có:

l12=lc12=67,5(mm)

l13=0,5.(lm13+b01)+k1+k2=0,5(30+15)+10+9=41,5(mm)

l11=2l13=2.41,5=83(mm)trên trục 1 ta có:

l12=lc12=67,5mm

+) Chiều dài các đoạn trục lki của các trục :

Theo bảng 10.4(TL1) ta có các thong số của trục II:

l23=41,5

Theo các vị trí tương đối trên hình vẽ ta có trị số của

Trong mặt (yoz)

Trong mặt (xoz)

4.6 Tính chính xác đường kính các đoạn trục

trên chiều dài trục

3  

0,1

td i

M d

=187366,13

Chọn Db=32(mm)

Ta chọnD1=35D2=40D3=45



1 aj

( ) w

Kx=1,06

Ky=1,6

Tra bảng 10.11/198 sách trinh chất ta có;

Trục 1

K σdj K τdj W j W oj τ aj σ aj Sσj Sτj S

Khớp nối

1,16 0,96 2290 4940 34,07 - - -

-Bánh răng

1,33 1,1 4527 9914 16,9 10,07 19,5 8,2 7,5

Trục 2

Bánh răng 1,33 1,1 3566 7972 28,5 6,02 32,8 4,8 4,7Bánh

T

dl h t �

*Độ bền cắt

b =T=16

C=17,2KN

5.2Tính toán chọn cỡ ổ lăn:

1,Theo khả năng tải động

Nhằm đề phòng khả năng tróc rỗ bề mặt khi làm việc, nên ta cần phải tính toánkhả năng tải động trước khi chọn cỡ ổ lăn

Tải trọng động tính theo công thức:

C d Q L Q L.m  1/m

Với Q: là tải trọng động qui ước

L: là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

L=Lh 60 n.10-6 với Lh =36000(giờ)

m=2

bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn

+, Xét tải trọng động qui ước :

X, Y hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục

Tính toán cụ thể cho các ổ lăn trên các trục :

a r

=> Thoả mãn khả năng tải động

PHẦN 6:CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC

vỏ hộp giảm tốc :

vật liệu để chế tạo vỏ hộp là gang xám GX15-32

phương pháp chế tạo là đúc.bề mặt lắp ghép của vỏ hộp thường đi qua tâm các trục.nhờ đó việc lắp ghép các chi tiết sẽ thuận tiện hơn

các kích thước của các phần tử tạo nên hộp giảm tốc đúc được tính theo bảng 18.1

chiều dày : thân hộp, δ

Nắp hộp ,δ1

δ = 0.03*a+3 >6 mm

δ1 = 0.9*δ

9,21 mm8,29 mmGân tăng cứng:

h = 12Mặt đế hộp:

Chiều dày: khi không

S1 = 26÷30=> S1 = 30mm

S1 =28÷34=>S1 = 34mm

S2 = 20÷22=>S2=20mm

K1 = 57mm

q 75Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bánh răng với

Giữa mặt bên các bánh

răng với nhau:

lượng dầu bôi trơn trong hộp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[TL1] TRỊNH CHẤT – LÊ VĂN UYỂN – Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập 1 – NXB Giáo Dục năm 2007_271 trang.

[TL2] TRỊNH CHẤT – LÊ VĂN UYỂN – Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập 2 – NXB Giáo Dục năm 2007_228 trang.

[TL3] NGUYỂN HỮU LỘC – Cơ Sở Thiết Kế Máy – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM năm 2008_669 trang.

[TL4] LÊ ĐÌNH PHƯƠNG – Dung Sai Và Đo Lường

[TL5] LÊ THANH PHONG –Sức Bền Vật Liệu– ĐẠI HỌC SPKT TPHCM 2007_174 trang.

page=service_detail&category_id=3937&id=1978