Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Autodesk Inventor để thiết kế chi tiết máy phục vụ kỳ thi Olympic Cơ học toàn quốc môn Ứng dụng tin học trong Chi tiết máy. Tài liệu hướng dẫn đầy đủ các bước để thực hiện thiết kế.
Trang 1GIẢI ĐỀ SỐ 7
*** Tính toán chọn động cơ và phân phối tỷ số truyềnChọn hiệu suất của bộ truyền
+ Hiệu suất nối trục đàn hồi kn 0,99
+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng côn brc 0,97
+ Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng brt 0,96+ Hiệu suất một cặp ổ lăn ol 0,99
+ Hiệu suất bộ truyền xích x 0,92
Hiệu suất chung
Trang 22 i i 1
i
P.tP
- Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u1=4,5
- Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u2=3,55
- Tỷ số truyền bộ truyền xích ux=2
Tỷ số truyền chung sơ bộ : u=4,5.3,55.2=31,95
Số vòng quay sơ bộ trục động cơ nsb=42.31,95=1341,9 vòng/phút
Chọn động cơ có số vòng quay đồng bộ 1500 vòng/phút
Chọn động cơ 4A112M4Y3 có số vòng quay làm việc 1425 vòng/phút và công suất 5,5kW
Tính lại tỷ số truyền
- Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u1=4,5
- Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng côn u2=3,55
Trang 3Số răng đĩa xích dẫn z1=29-2ux=29-2.2,12=24,76 Chọn z1=25 răng
Số răng đĩa xích bị dẫn z2=25.2,12=53 răng
Chọn loại xích
Trang 4Thông số trong tab Design
Trang 5Thông số hình học đĩa xích dẫn
Trang 7Thông số trong tab CalculationKết quả tính toán được
Loại xích: DIN 8188:1984 - Short-pitch transmission precision roller chains (US)
Trang 8Lực tác dụng trên nhánh chùng F2 4,48N
Mô hình 3D bộ truyền xích được thiết kế
*** Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng côn
Trang 9Chọn vật liệu
Trang 10Thông số trong tab Design
Trang 11Tab Calculation
Trang 12Các hệ số trong tab FactorsKết quả tính toán được
Trang 13Khoảng dịch chỉnh x 0 0Đường kính vòn chia ngoài de 91.000 mm 409.500 mmĐường kính vòng chia trung bình dm 82.323 mm 370.453 mmĐường kính vòng đỉnh ngoài dae 97.833 mm 411.019 mmĐường kính vòng đỉnh trong dai 79.176 mm 332.634 mmĐường kính vòng đáy ngoài dfe 82.800 mm 407.678 mm
Trang 14Mô hình 3D bộ truyền bánh răng côn được thiết kế
***Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
Trang 15Chọn vật liệu
Thông số trong tab Design
Trang 16Thông số trong tab Calculation
Trang 17Thông số trong tab FactorsKết quả trong tính toán được
Trang 20Theo tiêu chuẩn chọn d=20mm
Các kích thước khác được phác thảo như hình sau
Trang 21Thông số trong tab Design
Trang 22Đặt lực và gán gối đỡ trong tab Calculation
Trang 23Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng côn
Lực tác dụng tại vị trí lắp khớp nốiKết quả tính toán
Trang 24Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng XZ
Trang 25Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng XZ
Trang 26Biểu đồ ứng suất uốn trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ ứng suất uốn trong mặt phẳng XZ
Trang 27Biểu đồ ứng suất cắt trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ ứng suất cắt trong mặt phẳng XZ
Trang 28Biểu đồ ứng suất xoắn
Biểu đồ ứng suất tương đương
Trang 29Đường kính lớn nhất
Chọn then cho trục I
Tại vị trí lắp bánh răng và khớp nối
Trang 30Chọn then ISO 2491A-6x4x32
Thông số trong tab Calculation
Trục I được thiết kế và chọn then
Trang 31Theo tiêu chuẩn chọn d=40mm
Các kích thước khác được phác thảo như hình sau
Trang 32Kích thước các đoạn trục trong tab Design
Trang 33Gán lực và gối đỡ cho trục
Trang 34Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng thẳng
Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng cônKết quả tính toán được
Trang 35Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng XZ
Trang 36Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng XZ
Trang 37Biểu đồ ứng suất uốn trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ ứng suất uốn trong mặt phẳng XZ
Trang 38Biểu đồ ứng suất cắt trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ ứng suất cắt trong mặt phẳng XZ
Trang 39Biểu đồ ứng suất xoắn
Biểu đồ ứng suất tương đương
Trang 40Đường kính lớn nhất
Chọn then cho trục II
Chọn then ISO 2491A 12x6x40
Trang 41Thông số trong tab Calculation
Trang 42Theo tiêu chuẩn chọn d=50mm
Các kích thước khác được phác thảo như hình sau
Trang 43Thông số trong tab Design
Trang 44Thông số trong tab Calculation
Trang 45Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh răng
Lực tác dụng tại vị trí lắp bánh xíchKết quả tính toán
Trang 46Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ nội lực trong mặt phẳng XZ
Trang 47Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng YZ
Biểu đồ momen uốn trong mặt phẳng YZ
Chọn then cho trục III
Tại vị trí lắp bánh răng
Trang 48Chọn then UNI 6604A-18x11x50
Trang 49Thông số trong tab CalculationTại vị trí lắp bánh xích
Trang 50Chọn then UNI 6604A – 14x9x56
Trang 51Thông số trong tab Calculation
Trục III được thiết kế và chọn then
Số giờ làm việc 21600/2=10800 giờ
Theo kết quả tính toán trục I
Tại vị trí A, FrA=1455,397N
Tại vị trí A, FrB=749,978N
Vì FrA>FrB nên tính theo ổ ở vị trí A Suy ra Fr=1455,397N
Trang 52Lực dọc trục Fa=59,67 N
Vì Fa/Fr <0,3 nên chọn ổ bi đỡ chặn
Chọn ổ BS 292 ký hiệu 7206
Trang 53Thông số trong tab Calculation
Trang 54Trục I được chọn ổ lănTrục II
Theo kết quả tính toán trục II
Tại vị trí A, FrA=2206,813N
Tại vị trí B, FrB=1272,798N
Vì FrA>FrB nên tính theo ổ ở vị trí A Suy ra Fr=2206,813N Lực dọc trục Fa=268,516 N
Trang 55Vì Fa/Fr <0,3 nên chọn ổ bi đỡ chặn
Chọn ổ BS 292 7207
Trang 56Thông số trong tab Calculation
Trục II được chọn ổ lăn
Trang 57Theo kết quả tính toán trục III
Trang 58Thông số trong tab Calculation
Trang 59Trục III được chọn ổ lăn
MÔ HÌNH HÓA HỘP GIẢM TỐC
Mô hình hóa bộ truyền trong của hệ thống
Trang 60Mô hình hóa hộp giảm tốc 2 cấp côn-trụ