Đồ án chi tiết máy tính toán động học

Trong các loại động cơ xoay chiều ta chọn loại động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc còn gọi là ngắn mạch với những ưu điểm như : dễ tìm, kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành t

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC1.1 Chọn động cơ điện

1.1.1 Chọn kiểu loại động cơ:

Hiện nay trên thị trường có 2 loại động cơ điện là động cơ 1 chiều và động cơ xoay chiều Để thuận tiện và phù hợp với lưới điện hiện nay ta chọn động cơ xoay chiều Trong các loại động cơ xoay chiều ta chọn loại động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc ( còn gọi là ngắn mạch ) với những ưu điểm như : dễ tìm, kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc đáng tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện 3 pha mà không cần biến đổi dòng điện.

- Trong đó, tra bảng 2.3[1] tr19 ta được:

- ɳ h : hiệu suất bộ truyền động bánh răng trụ răng nghiêng: 0,97

- ɳ n : hiệu suất bộ truyền động bánh ma sát: 0,93

- ɳ ôl : hiệu suất bộ truyền động mỗi cặp ổ lăn: 0,99

- η k : hiệu suất khớp nối: 1

4/ Số vòng quay trên trục công tác:

6/ Số vòng quay trên trục động cơ:

1.2 Phân ph i t s truy n ốc Đạt ỉ số truyền ốc Đạt ền cho các b truy n trong h th ng: ộ truyền trong hệ thống: ền ệ thống: ốc Đạt

T s truy n c a h : ỉ số truyền của hệ: ố truyền của hệ: ền của hệ: ủa hệ: ệ:

u t=n đc

n lv

103,8=9,34

T s truy n c a bánh ma sát ỉ số truyền của hệ: ố truyền của hệ: ền của hệ: ủa hệ: :u n=2

T s truy n c a h p gi m t c: ỉ số truyền của hệ: ố truyền của hệ: ển của hộp giảm tốc: ủa hệ: ộp giảm tốc: ảm tốc: ố truyền của hệ: u h=u t

 S vòng quay trên tr c đ ng c : ố truyền của hệ: ục động cơ: ộp giảm tốc: ơ: n đc=970(vg / ph)

 S vòng quay trên tr c I: ố truyền của hệ: ục động cơ:

 S vòng quay trên tr c công tác: ố truyền của hệ: ục động cơ:

n ct=n II

u x

= 207,7

4 =51,925(vg/ ph)

1.3.2 Công su t trên các tr c: ất trên các trục: ục hệ dẫn động

 Công su t trên tr c đ ng c : P ất trên trục động cơ: P ục động cơ: ộp giảm tốc: ơ: ct = P lv = 11 (KW)

 Công su t trên tr c I: ất trên trục động cơ: P ục động cơ:

1.3.3 Mômen xo n trên các tr c: ắn trên các trục: ục hệ dẫn động

 Mô men xo n trên tr c đ ng c : ắn trên trục động cơ: ục động cơ: ộp giảm tốc: ơ:

 Mô men xo n trên tr c công tác: ắn trên trục động cơ: ục động cơ:

T ct= 9,55.106 P ct

9,55.10 6 9,62 51,925 =1769301,87 ( N mm)

1.3.4 B ng các thông s đ ng h c ảng các thông số động học ốc Đạt ộ truyền trong hệ thống: ọc

2.1 Tính ch n kh p n i ọc ớp nối ốc Đạt

Thông s đ u vào: ố truyền của hệ: ầu vào:

•Mômen c n truy n: T = T ầu vào: ền của hệ: đc = 108298 (N.mm)

•Đ ường kính trục động cơ: d ng kính tr c đ ng c : d ục động cơ: ộp giảm tốc: ơ: đc = 48 (mm)

Ta s d ng kh p n i vòng đàn h i đ n i tr c ử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục ục động cơ: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ố truyền của hệ: ồi để nối trục ển của hộp giảm tốc: ố truyền của hệ: ục động cơ:

Hình 4.1: Kh p n i đàn h i ớp nối đàn hồi ối đàn hồi ồi

Ta ch n kh p theo đi u ki n: ọn khớp theo điều kiện: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ền của hệ: ệ:

• d t - Đ ường kính trục động cơ: d ng kính tr c c n n i: d ục động cơ: ầu vào: ố truyền của hệ: t = d đc =48mm

• T t - Mômen xo n tính toán: T ắn trên trục động cơ: t = k.T ,v i: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục.

+k- H s ch đ làm vi c, ph thu c vào lo i máy ệ: ố truyền của hệ: ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ộp giảm tốc: ệ: ục động cơ: ộp giảm tốc: ại máy Tra b ng 16.1[2], ảm tốc: ta l y k ất trên trục động cơ: P =1,5 +T- Mômen xo n danh nghĩa trên tr c: T = T ắn trên trục động cơ: ục động cơ: đc = 108298,96 (N.mm)

Do v y: ậy: T t = k.T = 1,5 108298,96 = 162448,44 (N.mm)

Tra b ng 16.10a[2] v i đi u ki n: ảm tốc: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ền của hệ: ệ:

d m m m

L m m

L m m

d 1 m m

D 0 m m

Z n max vg/

phút

m m

D 3 m m

l 2 mm

12

2.2 Ki m nghi m kh p n i: ểm nghiệm khớp nối: ệ thống: ớp nối ốc Đạt

Ta ki m nghi m theo 2 đi u ki n: ển của hộp giảm tốc: ệ: ền của hệ: ệ:

a)Đi u ki n s c b n d p c a vòng đàn h i : ền của hệ: ệ: ức bền dập của vòng đàn hồi : ền của hệ: ậy: ủa hệ: ồi để nối trục.

σ d= 2k T

Z D o d0l3≤ [σ d]

σ d - ng su t d p cho phép c a vòng cao su Ứng suất dập cho phép của vòng cao su ất trên trục động cơ: P ậy: ủa hệ: [σ d]=2 ÷ 4 Mpa

Do v y ng su t d p sinh ra trên vòng đàn h i ậy: ức bền dập của vòng đàn hồi : ất trên trục động cơ: P ậy: ồi để nối trục :

σ u= k T l1

0,1.d03 D0 Z ≤[σ u]

Trong đó:

[σ u]- ng su t u n cho phép c a ch t Ta l y [ Ứng suất dập cho phép của vòng cao su ất trên trục động cơ: P ố truyền của hệ: ủa hệ: ố truyền của hệ: ất trên trục động cơ: P σ u]=(60÷ 80) MPa;

Do v y, ng su t sinh ra trên ch t: ậy: ức bền dập của vòng đàn hồi : ất trên trục động cơ: P ố truyền của hệ:

σ d u d = k T l1

0,1 d30 D0 Z=

1,5.108298,96 30 0,1.143.90 4 =49,33 Mpa <¿ d [ σ d u d ] = 70 (Mpa)

Kh p n i ta ch n đ m b o ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ố truyền của hệ: ọn khớp theo điều kiện: ảm tốc: ảm tốc:

2.3-TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.

2.4.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép.

⇒ Ứng suất tiếp xúc cho phép:

[σ H]1= 560.1

1,1 =509( MPa )

[σ H]2= 530.1

1,1 =482 ( MPa)Bánh răng trụ răng thẳng nên:

[σ H]❑ =[σ H]2 =482( MPa )

*Ứng suất uốn cho phép.

[σ F]=σ Flim ο K FC K FL

S F

σ Flim1 ο =1,8 HB=1,8.245=441 ( Mpa) :trab 6.2

σ Flim2 ο =1,8 HB=1,8.230=414 ( Mpa ):tra b 6.2

⇒ Ứng suất tiếp xúc cho phép:

[σ F]1= 441.1

1,75 =252( MPa )

[σ F]2= 414.1

1,75 =237 ( MPa)

2.4.2 Ứng suất cho phép khi quá tải.

- Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải:

[σ H 1]max=2,8 σ ch1=2,8.580=1624 ( MPa)

[σ H 2]max=2,8 σch2=2,8.450=1260 ( MPa)

Bánh răng trụ răng thẳng nên:

[σ H]max=[σ H 2]max=1260 ( MPa)

- Ứng suất uốn cho phép khi quá tải:

- Các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng:

+ Đường kính vòng lăn, vòng chia:

2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.

2.6.1 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

răng khi tính về tiếp xúc tra bảng 6.7

Vậy răng thỏa mãn về độ bền tiếp xúc.

Tính lại chiều rộng vành răng:

Đường kính đỉnh răng (da1,da2) (mm) 108 327

CH ƯƠNG NG 3: TÍNH TOÁN THI T K TR C ẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP ẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP ỤC

3.1 Chọn vật liệu

Trục chịu tải trọng trung bình nên ta dùng thép 45 thường hóa có:

Độ cứng HB = 200

3.2.2 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ

- Chọn chiều rộng ổ lăn Tra bảng 10.2.

chọn lm22 = 100 (mm)

Bảng

Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến

thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi

- Khoảng côngxôn trên trục tính từ chi tiết ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ:

l23 = l13 = 80,5 (mm)

3.3 Sơ đồ lực

- Lực tác dụng lên trục:

Vị trí đặt lực của bánh răng 3: âm

- Lực từ khớp nối tác dụng lên trục II:

Chiều của lực từ khớp nối trục có chiều sao cho mômen uốn tại mặt cắt tiết diện

* Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Dựa vào kết cấu trục và biểu đồ mômen ta có các tiết diện cần được kiểm tra Trục 1: Tiết diện lắp bánh đai 12

Tiết diện ổ lăn 10

Tiết diện lắp bánh răng: 13

Trục 2: Tiết diện lắp bánh răng : 23

Tiết diện ổ lăn 21

Tiết diện lắp khớp nối 22

Chọn lắp ghép: các ổ lăn đươc lắp trên trục theo k6, lắp bánh răng, nối theo k6 kếthợp với lắp then

Kết cấu trục thiết kế phải thỏa mãn điều kiện:

xoắn Tra bảng 10.12 (Trục có rãnh then, sử dụng dao phay ngón gia công)

đến ghới hạn mỏi Tra bảng 10.10 Ta được

kết quả trong bảng sau:

* Kiểm nghiệm độ bền của then.

Chọn vật liệu thép 45, chịu tải trọng va đập nhẹ

- Ta tiến hành kiểm nghiệm độ bền dập và độ bền cắt của then theo công thức:

+ d: Đường kính trục (mm).

Theo bảng 9.5 trang 178 với tải trọng va đập nhẹ và dạnh lắp cố định thì:

Sau khi tính toán ta lập được bảng sau:

Vậy các tiết diện thỏa mãn điều kiện bền mỏi

CH ƯƠNG NG 4 TÍNH L A CH N K T C U ỰA CHỌN KẾT CẤU ỌN KẾT CẤU ẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP ẤU4.1 Tính k t c u c a v h p: ết cấu của vỏ hộp: ất trên các trục: ủa vỏ hộp: ỏ hộp: ộ truyền trong hệ thống:

V h p c a h p gi m t c có nhi m v đ m b o v trí t ỏa mãn ộp giảm tốc: ủa hệ: ộp giảm tốc: ảm tốc: ố truyền của hệ: ệ: ục động cơ: ảm tốc: ảm tốc: ị trí tương đối giữa các chi tiết ươ: ng đ i gi a các chi ti t ố truyền của hệ: ữa các chi tiết ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy

và b ph n máy, ti p nh n t i tr ng do các chi ti t l p trên v truy n t i , đ ng ộp giảm tốc: ậy: ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ậy: ảm tốc: ọn khớp theo điều kiện: ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ắn trên trục động cơ: ỏa mãn ền của hệ: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ựng

d u bôi tr n, b o v các chi ti t máy tránh b i ầu vào: ơ: ảm tốc: ệ: ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ục động cơ:

Ch tiêu c b n c a h p gi m t c là đ c ng cao và kh i l ỉ số truyền của hệ: ơ: ảm tốc: ủa hệ: ộp giảm tốc: ảm tốc: ố truyền của hệ: ộp giảm tốc: ức bền dập của vòng đàn hồi : ố truyền của hệ: ược: ng nh , vì v y v t ỏa mãn ậy: ậy:

li u nên dùng c a h p gi m t c là GX15-32 ệ: ủa hệ: ộp giảm tốc: ảm tốc: ố truyền của hệ:

4.2 K t c u các chi ti t truy n đ ng: ết cấu của vỏ hộp: ất trên các trục: ết cấu của vỏ hộp: ền ộ truyền trong hệ thống:

Hình 5.1 K t c u bánh răng ết cấu bánh răng ấu bánh răng

Bánh răng tr l n tr c 2: ục động cơ: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ục động cơ:

s = (2,5÷4)m = (2,5÷4)2 = 8 mm

4.3 K t c u n p : ết cấu của vỏ hộp: ất trên các trục: ắn trên các trục: ổ:

Các kích th ướp nối vòng đàn hồi để nối trục c đ ường kính trục động cơ: d ng kính tâm l vít (D) và đ ỗ vít (D) và đường kính ngoài của bích (D) của ường kính trục động cơ: d ng kính ngoài c a bích (D) c a ủa hệ: ủa hệ: các n p : ắn trên trục động cơ: ổ:

V i l p nh : D=56mm; D ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ắn trên trục động cơ: ổ: ỏa mãn 2 =77mm; D 3 =95mm; d 4 =M12; Z=4.

V i l p l n: D=86mm; D ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ắn trên trục động cơ: ổ: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục 2 =105mm; D 3 =124mm; d 4 =M12; Z=4

B NG TH NG KÊ CÁC KI U L P, TR S C A SAI L CH GI I H N VÀ DUNG ẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG Ị SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỚI HẠN VÀ DUNG ẠN VÀ DUNG

SAI C A CÁC KI U L P ỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG

ti tế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy l pắn trên trục động cơ: EI

Hình 5.2 : Ch t đ nh v ối đàn hồi ịnh vị ịnh vị

4.4.2 Que thăm d u: ần Quốc Đạt

Kích th ướp nối vòng đàn hồi để nối trục c que thăm d u ầu vào:

Hình 5.3 : Que thăm d u ầu vào

4.4.3 Nút tháo d u: ần Quốc Đạt

+Ch n nút tháo d u hình tr : ọn khớp theo điều kiện: ầu vào: ục động cơ:

B ng 5.4.3 : Các thông s c a nút tháo d u ảng 5.4.3 : Các thông số của nút tháo dầu ối đàn hồi ủa khớp nối đầu vào ầu vào

4.4.4 N p c a thăm: ắn trên các trục: ửa thăm:

+ Ta ch n theo kích th ọn khớp theo điều kiện: ướp nối vòng đàn hồi để nối trục c theo n p h p v i C = 85 mm ắn trên trục động cơ: ộp giảm tốc: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục.

4.4.5 Nút thông h i: ơ

B ng : Các thông s c a nút thông h i ảng 5.4.3 : Các thông số của nút tháo dầu ối đàn hồi ủa khớp nối đầu vào ơi

4.4.6 Vòng móc :

Ta ch n vòng móc đ d gia công v i thông s : ọc ểm nghiệm khớp nối: ễ gia công với thông số : ớp nối ốc Đạt

+ Chi u dàyền của hệ: : S= 2 10 = 20 mm

+ Đ ường kính trục động cơ: d ng kính : d = 3 10 = 30 mm.

4.5 Bôi tr n h p gi m t c: ơ ộ truyền trong hệ thống: ảng các thông số động học ốc Đạt

 Đ nh t c a d u: ộp giảm tốc: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục ủa hệ: ầu vào:

160(20)16(3)

 Ch n d u bôi tr n cho h p gi m t c ọn khớp theo điều kiện: ầu vào: ơ: ộp giảm tốc: ảm tốc: ố truyền của hệ:

 D u máy bay MC-20: ầu vào:

 Đ nh t centistoc: ộp giảm tốc: ớp nối vòng đàn hồi để nối trục.

o o

C C

C C





4.6 Bôi tr n lăn : ơ ổ:

 Vì v n t c vòng c a c 2 bánh răng đ u nh h n 4m/s(v ậy: ố truyền của hệ: ủa hệ: ảm tốc: ền của hệ: ỏa mãn ơ: max =0,89m/s) nên ta

ch n ph ọn khớp theo điều kiện: ươ: ng pháp bôi tr n b ng m cho lăn ơ: ằng mỡ cho ổ lăn ỡ cho ổ lăn ổ:

 Ch n m kí hi u LGMT2 ọn khớp theo điều kiện: ỡ cho ổ lăn ệ:

TÀI LI U THAM KH O ỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG ẢNG THỐNG KÊ CÁC KIỂU LẮP, TRỊ SỐ CỦA SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG

[1] PGS.TS.Tr nh Ch t – TS Lê Văn Uy n : Tính toán thi t k h d n ị trí tương đối giữa các chi tiết ất trên trục động cơ: P ển của hộp giảm tốc: ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ệ: ẫn

đ ng c khí t p 1, t p 2 – NXB Giáo d c ộp giảm tốc: ơ: ậy: ậy: ục động cơ:

[2] GS.TS Nguy n Tr ng Hi p : Chi ti t máy t p 1, t p 2 – NXB Giáo ễn Trọng Hiệp : Chi tiết máy tập 1, tập 2 – NXB Giáo ọn khớp theo điều kiện: ệ: ế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ậy: ậy:

d c ục động cơ: