đồ án côn trụ 1 cấp

I. TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ: 1. Xác định công suất P…………………………………………………… 2 2. Xác định tỷ số truyền……………..……………………………………. 2 3. Lập bảng tính………………………………………………………… .. 4 II. TÍNH THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN. 1. Thiết kế bộ truyền đai thang ………………………………………… 5 1. Chọn loại đai thang ………………………………………………... 5 2. Xác định các thông số……………………………………………… 5 3. Xác định số đai……………………………………………………… 6 2. Tính thiết kế bộ truyền bánh răng……………………………………. 7 1. Chọn vật liệu……………………………………………………… 7 2.Tính toán các thông số bánh răng:. ………………………………… 8 a. Xác định đường kính chia ngoài của bánh côn chủ động:…………… .8 b. Xác định các thông số ăn khớp………………………………………….9 c. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc ………………………….. …….11 d. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn…………………………………… 13 e. Kiểm nghiệm răng về quá tải.…………………………………………. 14 f. Xác định các kích thước hình học…………………………………… 14 3. Chọn khớp nối………………………………………………………….. . 15 III. TÍNH THIẾT KẾ TRỤC. 1. Chọn vật liệu………………………………………………………… 15 2. Tính sơ bộ đường kính trục…………………………………………… 15 3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực……………. 16 4. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục............................... 17 IV. TÍNH CHỌN Ổ LĂN: 1. Chọn ổ lăn cho trục I………………………………………………… 21 2. Chọn ổ lăn cho trục II………………………………………………. 23 V. BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC: 1. Bôi trơn bộ truyền.................................................................................. 25 2. Bôi trơn ổ lăn ......................................................................................... 25 VI. TÍNH KẾT CẤU VÀ CHỌN CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH: 1. Chọn bề mặt lắp ghép nắp và thân ….…………………………… 26 2. Xác định kích thước vỏ hộp………………………………………… 26 3. Các kết cấu có liên quan……………………………………………… 27 VII. DUNG SAI LẮP GHÉP ……………………………………………… 28 Tài liệu tham khảo: ................................................................................... 29

Lời cảm ơn.

Chi tiết máy là môn học cơ bản cung cấp những

kiến thức về kết cấu máy Em rất phấn khởi khi học kỳ

này em đợc giao làm đồ án của môn học Chi tiết

máy Đây là bớc khởi đầu quan trọng để em tìm tòi,

nghiên cứu các kiến thức chuyên ngành, phục vụ cho Đồ

án tốt nghiệp sau này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ

môn Cơ sở thiết kế máy và robot, đặc biệt là thầy

Nguyễn HảI Sơn đã chỉ bảo em tận tình, giúp em

hoàn thành tốt đồ án này.

Hà Nội, tháng 5 năm 2007.

Sinh viên

Doãn Tuấn Anh

Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Doãn Tuấn Anh - 1 - Lớp CHVL & Cán

KL K48

I.2.2 Xác đỉnh tỉ số truyền của bộ truyền trong hộp.

Dựa vào quan điểm Về mối tơng quan kích thớc giữa hộpgiảm tốc và bộ truyền ngoài ta chọn tỉ số truyền ung và tính

Bảng 1: Các thông số trên các trục

Trục độngcơ

II Tính thiết kế các bộ truyền.

II.1 Thiết kế bộ truyền đai thang:

1 Chọn loại đai thang :

Theo b¶ng 4.14[1] víi u=3,28 chän s¬ bé a/d 2 =1 a=d 2 =450 [mm].

Ta cã:

vËy a=450[mm] tháa m·n.

*ChiÒu dµi ®ai l:

Theo c«ng thøc 4.4[1] :

Chän l theo tiªu chuÈn: l=1900 [mm].

- KiÓm nghiÓm ®ai vÒ tuæi thä:

q m - khèi lîng 1m chiÒu dµi ®ai

Do·n TuÊn Anh - 5 - Líp CHVL & C¸n

KL K48

q m =0,105 [kg/m] (bảng 4.22[1]) v- vận tốc vòng, v=7,0 [m/s]

Theo công thức 4.21[1]: lực tác dụng lên trục:

II.2 Tính thiết kế bộ truyền bánh răng:

Các số liệu:

P 1 =1,90 [kW]

n 1 =300 [v/ph]

u h =3,93 Thời gian sử dụng 18.000 giờ

Bộ truyền trong hộp giảm tốc là bộ truyền bánh răng côn, răngthẳng

sH = 1,1 hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc

sF = 1,75 hệ số an toàn khi tính về uốn

KFC hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải Đặt tải 1 phía: KFC = 1

Doãn Tuấn Anh - 6 - Lớp CHVL & Cán

KL K48

KHL, KFL: hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền.

Doãn Tuấn Anh - 7 - Lớp CHVL & Cán

H

KH  hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trênchiều rộng vành răng

Re = 0,5.mte = 0,5.3 = 164,08 mm

Góc côn chia:

c Kiểm lại răng về độ bền tiếp xúc:

ứng suất tiếp xúc trên mặt răng bánh răng côn nhỏ phảithoả mãn điều kiện:

H = ZM.ZH.Z  [H]

Trong đó:

Doãn Tuấn Anh - 8 - Lớp CHVL & Cán

KL K48

ZM: hệ số kể đến cơ tính vật liệu các bánh răng ănkhớp

KH: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọngcho các đôi răng đồng thời ăn khớp, KH  = 1

KHv: hệ số kể dến tải trọng dộng xuất hiện trong vùng

KF  hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng chocác đôi răng đồng thời ăn khớp KF  =1.

KFv hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ănkhớp

Hai bánh răng thoả mãn về độ bền uốn.

e Kiểm nghiệm răng về quá tải.

Khi làm việc răng có thể bị quá tải, với hệ số quá tải Kqt =

b×nh Rm Rm = Re – 0,5.b = 143,57

§êng kÝnh chia ngoµi de de1 = mte.Z1 = 81

de2 = mte.Z2 = 318Gãc c«n chia  1 = arctg (Z1/Z2) = 14,290

2 = 900 - 1 = 75,710

lChiÒu cao r¨ng ngoµi he he = 2.hte.mte + c = 6,6

Víi hte = cos m = 1

c = 0,2.mte = 0,6ChiÒu cao ®Çu r¨ng

ngoµi hae hae1 = (hte + xn1.cosm).mte=

4,14Víi xn1 = x1 = 0,38

hae2 = 2.hte.mte - hae1 = 1,86ChiÒu cao ch©n r¨ng

Mo®un vßng trung

b×nh mtm m = mtm = mtete.R.(1 – 0,5.Km/Re be)

= 2,625Mo®un ph¸p trung

b×nh mnm mnm = (mte.Rm/Re).cosm

= {mte – b/(Z1 + Do·n TuÊn Anh - 11 - Líp CHVL & C¸n KL K48

= 2,625

II.3 Chọn khớp nối:

Dùng nối trục đàn hồi

Tra bảng 16.1[2], với loại máy công tác là băng tải, ta có:

chọn k=1,35.

Nối trục đàn hồi nhờ có bộ phận đàn hồi nên có khảnăng giảm va đập và chấn động, đề phòng cổng hởng dodao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục

Ta có:

T 2 = 223,75.10 3 [N.mm].

T k = k.T 2 = 1,35.223,75.10 3 = 302062,5[N.mm]<[T]= 2000[Nm]

Tra bảng 16.10a, b[2] với giá trị [T k] ta có:

- Đờng kính chốt: d c = 14[mm].

- Số chốt: z = 6[chốt].

- Đờng kính vòng tròn qua tâm chốt: D 0 = 105[mm].

- Chiều dài đoạn có vòng cao su: l = 28[mm].

* Kiểm nghiệm điều kiện bền của nối trục đàn hồi:

ứng suất xoắn cho phép của thép 45: chọn

III.2 Tính sơ bộ đờng kính trục:

Công thức 10.9[1]:

T - mômen xoắn trên trục cần tính.

- ứng suất cho phép, = 12…20 MPa

k 2 - khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp.

k 3 - khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến nắp ổ.

h n - chiều cao nắp ổ và đầu bulông.

III.4 Xác định đờng kính và chiều dài các đoạn trục:

1 Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục:

* Lực từ bánh đai: Góc nghiêng đờng nối tâm của bộ truyềnngoài=00 nên ta có:

-Chọn đờng kính trục tại tiết diện 3 ổ lăn:

Đờng kính trục tại tiết diện 1,2 là ổ lăn:

Đờng kính trục tại tiết diện bỏnh đai:

Chọn đờng kính trục tại tiết diện 3 là bỏnh răng cụn:

Đờng kính trục tại tiết diện 1,2 là ổ lăn:

Đờng kính trục tại tiết diện khớp nối:

- Chọn các thông số của then:

Theo bảng 9.1a[1] với then bằng:

b = 10[mm]; h = 8[mm]; (kích thớc tiết diện).

t 1 = 5[mm]; t 2 = 3,3[mm]; (chiều sâu rãnh then)

r min = 0,25[mm]; r max = 0,4[mm]; (góc lợn rãnh then).

d Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

mj = aj =

W j và W aj : Mô men cản uốn và mô men cản xoắn tại tiết diện j

của trục, đợc xác định theo bảng 10.6[1]:

Trục tiết diện tròn:

8493,52

 ,  - hệ số kích thớc kể đến ảnh hởng của kích thớc tiết

diện trục đến giới hạn mỏi, tra Bảng 10.10[1]: với d 3 = 36[mm] ta có  

K và K- hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn,

phụ thuộc vào loại yếu tố gây tập trung ứng suất;

Các kết quả cuối cùng ghi trong bảng sau:

Tỷ số K/ do

K d K d S S S

rãnhthen lắpcăn

g

rãnhthen lắpcăn

4,41

13 30 2,03

5 2,06 1,937 1,64 2,095 1,997 2,46 5,87 2,27

e Tính kiểm nghiệm độ bền của then bằng:

kiểm nghiệm điều kiện bền dập và bền cắt :

Công thức 9.1 và 9.2:

d =  [d ]c =  [c ]

Theo Bảng 9.5[1]: [ d ] = 150[Mpa] ; [c ] = 60…90[Mpa]

l t - chiều dài then ,

- Tại tiết diện (3): l t = ( 0,8  0,9).l m = (40,32 72)[mm]; chọn

Lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ:

Do·n TuÊn Anh - 18 - Líp CHVL & C¸n KL K48

Nh vËy , ta chän tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ víi:

X=0,4;Y=0,4cotg13,67=1,6

- T¶I träng quy íc :

Q 20 = ( X.V.F r0 + Y.F a0 ) k t k ® = ( 0,4 1 1280 + 1,6 1053 ) 1.1= 2197[N]

Để giảm mất mát công suất vì ma sát, giảm mài mòn răng,

đảm bảo thoát nhiệt tốt và đề phòng các chi tiết máy bị han

gỉ, cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc

Theo bảng 15.15a[2], với ổ bi đỡ 1 dãy, nhiệt độ làm việc 60

-100 0 c ta chọn loại mỡ bôi trơn ổ là : mỡ M, mỡ cho vào chứa 2/3

VI Tính kết cấu và chọn các chi tiết điển hình:

VI.1.Chọn bề mặt lắp ghép nắp và thân :

Bề mặt ghép của vỏ hộp đi qua đờng tâm các trục bánh răng

Do bộ truyền trong hộp là bộ truyền bánh răng trụ răngnghiêng, nên ta chọn bề mặt lắp ghép song song với mặt đế

7 Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt :

- Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép :

A:M272 ; B=15[mm] ; C=30[mm] ; D=15[mm] ; E=45[mm] ;G=36[mm] ; H=32[mm] ; I=6[mm] ; K=4[mm] ; L=10[mm] ;M=8[mm] ; N=22[mm] ; O=6[mm]

Kết cấu và kích thớc của nút tháo dầu trong bảng 18.7[2]:

Mặt đáy hộp dốc về phía lỗ tháo dầu với độ dốc 1o  2o

d=M202 ; b=15[mm] ; m=9[mm] ; f=3[mm] ; L=28[mm] ;C=2,5[mm] ; q=17,8[mm] ; D=30[mm] ; S=29[mm] ; D0

2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - tập 2 - TrịnhChất, Lê Văn Uyển – NXB Giáo dục 2003

Doãn Tuấn Anh - 25 - Lớp CHVL & Cán KL K48

Môc lôc:

Lêi c¶m ¬n……… 1

Do·n TuÊn Anh - 26 - Líp CHVL & C¸n KL K48