TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Cơ khí – Bộ môn Công nghệ cơ khíĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TRONG KỸ THUẬT CƠ KHÍ Giảng viên: ThS.. NỘI DUNG CHÍNHCHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUY
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Cơ khí – Bộ môn Công nghệ cơ khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TRONG
KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Giảng viên: ThS Phạm Thanh Tùng Email : tungpt@tlu.edu.vn
Trang 2TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí- Trinh Chất, Lê Văn Uyển, tập 1,2 [2] Chi tiết máy- Nguyễn Trọng Hiệp, tập 1,2
[3] Cơ sở thiết kế máy – PGS TS Nguyễn Hữu Lộc
Trang 3NỘI DUNG CHÍNH
CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ
TRUYỀN CƠ KHÍ
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN THEN; Ổ LĂN
CHƯƠNG V: KẾT CẤU VỎ VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ
CHƯƠNG VI: BẢN VẼ
Trang 44.1.1 Tổng quan
a) Nhiệm vụ: Truyền chuyển động và momen xoắn
từ trục đến các chi tiết lắp trên trục và ngược lại
b) Phân loại:
-Then bằng/Then bằng cao -Then bán nguyệt
-Then hoa (răng chữ nhật/răng thân khai) Hình 4.1a: Mối ghép then bằng
Hình 4.1b: Mối ghép then bán nguyệt Hình 4.1c: Mối ghép then hoa
Trang 54.1.2 Tính mối ghép then
Bước 1: Chọn tiết diện then
Bảng 4.1: Bảng 9.1[1]
Trang 64.1.2 Tính mối ghép then
Bước 2: Tính kiểm nghiệm then
(*) Then được kiểm nghiệm theo điểu kiện bền dập và điều kiện bền cắt
lt: chiều dài then, lt,=(0,8…0,9) lm
Trang 74.1.2 Tính mối ghép then
Bước 2: Tính kiểm nghiệm then
(*) Nếu điều kiện bền dập hoặc bền cắt không thỏa mãn :
-Tăng chiều dài may ơ qua đó tăng được lt
-Dùng 2 then cách nhau 1800 , mỗi then chịu 0,75T
Trang 8Ổ LĂN
4.2.1 Tổng quan
a) Nhiệm vụ:
- Đỡ trục, giữ cho trục có vị trí xác định trong không gian
- Tiếp nhận tải trọng và truyền đến bệ máy
Trang 94 Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải động
5 Kiểm nghiệm theo khả năng tải tĩnh(*) Trình tự tính toán
Trang 10Ổ LĂN
4.2.2 Tính toán ổ lăn
a) Bước 1: Chọn loại ổ
Loại ổ được chọn dựa trên:
- Điều kiện làm việc
- Khả năng quay nhanh
- Độ cứng
- Giá thành
Bảng 4.2: Bảng 11.1[1]
Trang 11- Thuận lợi trong lắp ghép
- Giá thành cao hơn ổ bị đỡ Hình 4.4: Ổ đũa trụ ngắn đỡ a) Bước 1: Chọn loại ổ
Trang 12Ổ LĂN
4.2.2 Tính toán ổ lăn
Ổ bi đỡ, đũa lòng cầu 2 dãy
- Chịu lực hướng tâm, đồng thời chịu lực dọc trục nhỏ
- Cho phép vòng ổ nghiêng 20
- Ổ đũa đỡ chịu tải trọng lớn và tải trọng va đập nhưng
giá thành cao Hình 4.5: Ổ bi đỡ 2 dãy
Ổ bi đỡ chặn, ổ đũa côn
- Chịu và đồng thời lực hướng tâm lực
dọc trục 1 phía
- Ổ đũa côn chịu tải lớn hơn, độ cứng
cao hơn, tháo lắp thuận tiện hơn
- Ổ bi đỡ chặn khả năng quay nhanh
tốt hơn Hình 4.6: Ổ bi đỡ chặn, ổ đũa côn
a) Bước 1: Chọn loại ổ
Trang 13- Ưu tiên chọn ổ bi đỡ 1 dãy nếu không yêu cầu đặc biệt
- Nâng cao độ cứng chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ (cần cố định một trong các vòng ổ theo phương dọc trục)
- Yêu cầu cao về độ cứng (ổ đỡ trục bánh vít, trục bánh răng côn) nên dùng ổ đũa côn
- Yêu cầu tự lựa ưu tiên dùng ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy
a) Bước 1: Chọn loại ổ
Trang 15Ổ LĂN
4.2.2 Tính toán ổ lăn
Ổ sử dụng trong HGT thường chọn cấp chính xác 0
b) Bước 2: Chọn cấp chính xác của ổ lăn
(*) Độ đảo hướng tâm của vòng trong ổ đường kính 50…80mm
c) Bước 3: Chọn sơ bộ kích thước ổ
Dựa vào kết cấu trục và đường kính ngõng trục, chọn sơ bộ ổ, xác địnhcác thông số α, C0, i…
Trang 16Ổ LĂN
4.2.2 Tính toán ổ lăn
Khả năng tải động của ổ
d) Bước 4: Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động
(4.3)
- Q: Tải trọng động quy ước, kN
- L: Tuổi thọ, triệu vòng quay
- m: Bậc của đường cong mỏi, m=3 với ổ bi, m=10/3 với ổ đũa
Xác định L
(4.4)
- Lh: Tổng thời gian làm việc HGT
Trang 18- Fr , Fa: tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục, kN
- V : hệ số kể đến vòng quay, vòng trong quay V=1, vòng ngoài quay V=1,2
- kt : hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, kt =1 khi nhiệt độ θ=1050C;
kt=(108+0,4θ)/150 khi θ=105…2500C
- kđ : hệ số đặc trưng tải trọng, Bảng 11.3[1]
- X: Hệ số tải trọng hướng tâm, Bảng 11.4[1]
- Y: Hệ số tải trọng dọc trục, Bảng 11.4[1]
Trang 19- Các loại ổ khác: tra Bảng 11.4[1] theo loại ổ
(4.9)(4.10)
Xác định lực dọc trục Fa
Trang 20(4.14)
Trang 21Ổ LĂN
4.2.2 Tính toán ổ lăn
d) Bước 4: Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động
Lựa chọn ổ đảm bảo điều kiện
(4.15)(*) Chú ý: Nếu (4.15) không thỏa mãn
- Tăng cỡ ổ (cỡ nhẹ, cỡ trung, trung rộng)
- Tăng đường kính ngõng trục (nếu có thể)
- Dùng 2 ổ trên 1 gối đỡ (nếu kết cấu dọc trục cho phép)
- Tăng số dãy con lăn đối với ổ đỡ chặn
- Dùng loại ổ có khả năng tải lớn hơn (ổ đũa, ổ đũa côn)
- Giảm Cd bằng giảm thời hạn sử dụng ổ
Tuổi thọ có kể đến xác suất làm việc không hỏng (4.16)
α1 : hệ số phụ thuộc xác suất làm việc không hỏng R(t), thường chọn R(t)=0,9
Trang 22Ổ LĂN
4.2.2 Tính toán ổ lăn
d) Bước 5: Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải tĩnh
Mục đích: Đề phòng biến dạng hoặc dính bề mặt tiếp xúc
(4.17)
Điều kiện:
C0 : khả năng tải tĩnh, kN
Qt : tải trọng tính quy ước, kN
Xác định Q0 : Q0 là giá trị lớn nhất trong 2 giá trị:
(4.17)
(4.17)
X, Y : hệ số tải trọng hướng tâm, hệ số tải trọng dọc trục, Bảng 11.6[1]