NI DUNG d AN CHI TIT MAY

Cho trước các thông số yêu cầu của bộ phận công tác như vận tốc, tải trọng, điều kiện làm việc… Nội dung cần hoàn thành của đồ án bao gồm 1 bản thuyết minh thể hiện việc tính toán thiết

Trang 1

Đồ án Chi tiết máy  1

Sinh viên nhận đề đồ án vào đầu học kỳ Trong đề cho sơ đồ nguyên lý của một hệ thống dẫn động, bao gồm động cơ, hộp giảm tốc (1 cấp), một bộ truyền đặt ngoài và bộ phận công tác Cho trước các thông số yêu cầu của bộ phận công tác như vận tốc, tải trọng, điều kiện làm việc…

Nội dung cần hoàn thành của đồ án bao gồm 1 bản thuyết minh thể hiện việc tính toán thiết kế chi tiết hệ thống này và 1 bản vẽ lắp của hộp giảm tốc cần

thiết kế

THUYẾT MINH được trình bày trên khổ A4, viết tay hoặc đánh máy hai mặt

giấy, có bìa trước và bìa sau Thuyết minh cần đóng cùng bản gốc của đề đã được giao, bảng đánh giá điểm, mục lục và tài liệu tham khảo Thuyết minh

cần trình bày sạch sẽ, ngắn gọn nhưng đầy đủ các nội dung tính toán, bao gồm

cả các hình vẽ, sơ đồ minh họa

Phần tính toán thiết kế bao gồm các nội dung sau:

1 Tính toán động học: chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền

trong hệ dẫn động đảm bảo các yêu cầu cho trước của cơ cấu chấp hành Ngoài ra, cũng cần đạt được các yêu cầu khác như tính hài hòa và giá thành của hệ thống

* Các thông số động cơ được chọn cần ghi rõ: ký hiệu, công suất danh nghĩa,

số vòng quay thực, hệ số quá tải, hệ số mở máy và đường kính trục (x Phụ lục 1)

Lưu ý: Chọn động cơ theo Catalog của công ty Điện cơ Việt-Hung hoặc Điện

cơ Hà Nội, cho kèm theo tài liệu này!

* Phân phối tỷ số truyền: Từ số vòng quay thực của động cơ và số vòng quay yêu cầu của trục công tác tính lại tỷ số truyền chung, phân phối cho bộ truyền

ngoài (đai hoặc xích) và cho bộ truyền trong hộp giảm tốc

* Tính toán các thông số công suất, số vòng quay và mômen xoắn trên các trục

của hệ dẫn động Số vòng quay tính từ trục động cơ theo số vòng quay thực

của động cơ (tra bảng), còn công suất tính từ trục công tác lên theo công suất yêu cầu trên trục công tác (F.v/1000 hoặc 2F.v/1000 với đề 3)

* Lập bảng kết quả tính toán phục vụ cho các bước tính sau (x Phụ lục 1) Lưu

ý đối với đề 3, công suất trên trục ra của hộp giảm tốc phân làm 2 dòng truyền sang 2 cơ cấu chấp hành như nhau, do đó mômen xoắn trên trục này chỉ bằng 1/2 so với như khi tính các trục khác.

2 Tính toán các bộ truyền: các bộ truyền được tính toán với thông số tính ở

phần 1, tính các bộ truyền quay nhanh trước (ví dụ đai tính trước, sau đó tính bánh răng hoặc bánh răng, sau đó tính bộ truyền xích ) Cũng có thể tính trước bộ truyền ngoài, sau đó tính bộ truyền trong HGT

* Kết thúc mỗi bộ truyền cần tính luôn lực tác dụng lên trục

* Cuối mỗi bộ truyền cần lập bảng ghi các thông số chính của bộ truyền

Lưu ý sử dụng đúng các thông số đã tính được ở phần 1, tránh nhầm lẫn trục này và trục kia Chẳng hạn với đề 2, 4, 6 trục chủ động của bộ truyền đai chính là trục động cơ, còn đối với các đề 1, 3, 5 trục ra của hộp giảm tốc chính là trục chủ động của bộ truyền xích

3 Chọn khớp nối, tính toán trục, then và ổ lăn

Trang 2

3.1 Chọn khớp nối theo mômen xoắn trên trục và đường kính trục lắp khớp

Không yêu cầu kiểm nghiệm

3.2 Vẽ sơ đồ đặt lực chung cho cả hệ dẫn động: bao gồm các lực ăn khớp, lực

hướng tâm từ bộ truyền ngoài, lực do sai số khớp nối Toàn bộ hệ thống vẽ trên cùng trang giấy, ghi rõ ràng, đầy đủ tên các lực thành phần (Fr, Fa, Ft ) Ghi lại giá trị các lực này Lưu ý, phân tích lực từ bộ truyền ngoài thành các thành phần thích hợp

3.3 Tính sơ bộ đường kính trục (theo mô men xoắn), vẽ sơ đồ tính khoảng

cách các gối và điểm đặt lực (vẽ phác hộp giảm tốc) và tính các khoảng cách này

3.4 Tính các cụm trục (trục, then, ổ lăn)

Tính cụm trục 1 trước, sau đó tính đến cụm trục 2

Đối với trục được yêu cầu tính chi tiết, cần thực hiện như sau:

3.4.1 Xác định phản lực tại các gối Vẽ sơ đồ lực cho từng trục gồm cả chi tiết quay, lực và phản lực (vẽ cả chiều và ghi giá trị của chúng), khoảng cách các điểm đặt lực đã tính ở 3.3

3.4.2 Tính và vẽ các biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn Tính đường kính các đoạn trục theo mô men tương đương

3.4.3 Chọn đường kính các đoạn trục (lưu ý giá trị tiêu chuẩn, đặc biệt tại vị trí lắp ổ lăn và các điều kiện kết cấu khác)

3.4.4 Tính then (nếu có)

3.4.4.1 Chọn kích thước then: tra các kích thước bxh theo đường kính trục, chọn chiều dài l theo moayơ

3.4.4.2 Kiểm nghiệm then đã chọn theo độ bền dập và cắt

3.4.5 Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi và điều chỉnh lại kích thước nếu cần 3.4.6 Tính ổ lăn lắp trên trục

3.4.6.1 Chọn loại và kích thước ổ lăn: dựa theo điều kiện làm việc của ổ (có hay không có lực dọc trục, yêu cầu khác ) để chọn loại ổ phù hợp

3.4.6.2 Kiểm nghiệm ổ lăn đã chọn theo khả năng tải động và khả năng tải tĩnh Chọn lại ổ nếu cần

3.4.7 Vẽ kết cấu trục với kích thước đường kính đã chọn cùng với các chi tiết lắp trên nó và ghi kiểu lắp

Các sơ đồ ở phần 3.4 và 3.8 cần thể hiện trên cùng một trang giấy theo các vị trí tương ứng

Đối với trục không yêu cầu tính chi tiết, cho phép không thực hiện các mục

3.4.2, 3.4.4.2, 3.4.5 và 3.4.6.2, nhưng tất cả các mục còn lại vẫn phải trình bày trong thuyết minh Đối với trường hợp này kích thước các đoạn trục được chọn trên cơ sở tính sơ bộ (x 3.3) và các yêu cầu về kết cấu (như 3.4.3)

Trang 3

trơn, lắp ghép và điều chỉnh ăn khớp…

* Bôi trơn hộp giảm tốc: dùng dầu ký hiệu XYZ

* Bôi trơn ổ lăn: dầu hoặc mỡ tùy thuộc vận tốc vòng của bánh răng (hoặc trục

vít) ngâm trong dầu Khi v < 3m/s - dùng mỡ để bôi trơn, khi ≥ 5m/s dùng dầu, còn lại có thể dùng dầu nhưng cần khoét rãnh dẫn trên bích thân và nắp Khi bôi trơn bằng mỡ cần có vòng chắn, vẽ và ghi kích thước của vòng chắn này

* Bảng kê kiểu lắp, trị số sai lệch giới hạn và dung sai: các kiểu lắp được ghi

theo từng trục, gồm kích thước danh nghĩa kèm kiểu lắp, tra sai lệch giới hạn, tính khe hở/độ dôi lớn nhất

* Tài liệu tham khảo viết trên một trang riêng, đóng cuối thuyết minh

Nội dung thuyết minh có thể trình bày theo như mục lục trong Phụ lục ML13 hoặc ML24

BẢN VẼ yêu cầu trong đồ án là bản vẽ lắp của hộp giảm tốc, thể hiện đúng kích thước của các thành phần đã tính được trong thuyết minh, ngoại trừ

chiều dài các đoạn trục cho phép thay đổi chút ít để phù hợp với các kết cấu khác

Bản vẽ thể hiện 3 hình chiếu chính và các hình cắt, cắt trích để thể hiện rõ kết cấu của hộp giảm tốc Bản vẽ thể hiện kèm khung tên tiêu chuẩn, các hình

chiếu vẽ với tỉ lệ 1:1 Trường hợp kích thước tính được quá lớn có thể vẽ

hình chiếu chính với tỷ lệ 1:1 còn các hình chiếu khác - tỷ lệ thu nhỏ 1:2 hoặc 1:4, hoặc nếu không thể được thì có thể thể hiện các hình chiếu với tỷ lệ 1:2 Cho phép cắt bớt các đầu trục khi cần giảm không gian thể hiện các hình vẽ

Ngược lại, khi kích thước tính được quá bé có thể vẽ với tỷ lệ phóng to 2:1 Trên bản vẽ lắp cần ghi đủ các kích thước yêu cầu: kích thước lắp ghép kèm kiểu lắp (ngoại trừ then), khoảng cách trục ghi kèm dung sai, kích thước khuôn khổ và kích thước liên kết Tất cả các chi tiết trong hộp giảm tốc cần

được đánh số theo thứ tự dễ tìm và ghi vào bảng kê Bảng kê ghi theo tiêu chuẩn ngay trên khung tên từ dưới lên

Tránh các đường kích thước, các đường dóng kích thước, các đường dẫn chi tiết cắt nhau

Các nét thể hiện trên bản vẽ cần tuân theo tiêu chuẩn (cần phân biệt các nét bao - đậm, nét mảnh, nét đứt, nét đường trục hoặc đường tâm) Mặt cắt vật liệu

thể hiện theo TCVN

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

1 Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Tập 1,2

Nxb Giáo dục Hà nội, 2006

2 Nguyễn Trọng Hiệp - Chi tiết máy, Tập 1,2 Nxb Giáo dục Hà nội 1994

3 Ninh Đức Tốn - Dung sai và lắp ghép Nxb Giáo dục Hà nội, 2004

Trang 5

Các kết quả tính toán phần động học

1 Các thông số cần ghi ra đối với động cơ đã chọn

- số hiệu động cơ

- công suất danh nghĩa (theo bảng)

- số vòng quay thực (theo bảng)

- hệ số quá tải

- khối lượng động cơ

- đường kính trục động cơ

2 Bảng tổng hợp kết quả tính toán động học (cho HGT 1 cấp)

Trục Thông số

Tỷ số truyền u

Số vòng quay n, v/ph

Công suất P, kW

Mômen xoắn T, Nmm

 Lưu ý: Đối với hộp giảm tốc 1 cấp, tỷ só truyền của bộ truyền ngoài (đai hoặc xích)

không nên chọn quá lớn (ví dụ chỉ nên chọn khoảng từ 2,0 – 2,5) để kích thước bánh đai (đĩa xích) không quá lớn, kích thước hệ thống sẽ hài hòa hơn

Trang 6

PHỤ LỤC 2

Bảng tổng hợp kết quả tính toán bộ truyền đai

Số đai Zđ -

Đường kính bánh đai d1 / d2 mm

Góc ôm trên bánh đai nhỏ α độ

PHỤ LỤC 3

Bảng tổng hợp kết quả tính toán bộ truyền xích

Số răng đĩa xích Z1 / Z2 - 2

Đường kính đĩa xích d1 / d2 mm

1 Đối với đai dẹt: bxδ (rộng x dày, mm), còn với đai thang là ký hiệu tiết diện đai (O, A, )

2 Ví dụ ghi 25/73 tương ứng số răng bánh nhỏ / bánh lớn

Trang 7

Bảng tổng hợp kết quả tính toán bộ truyền bánh răng trụ

Góc nghiêng của răng β độ

Hệ số dịch chỉnh X1 / X2 - 4

Đường kính vòng lăn dw1 / dw2 mm

Đường kính đỉnh răng da1 / da2 mm

Đường kính đáy răng df1 / df2 mm Chiều rộng vành răng bw1 / bw2 mm

Lực ăn khớp trên bánh chủ động

3 Sai lệch giới hạn của khoảng cách trục bộ truyền bánh răng tra bảng 21-22 [1] (tập 2)

4 Ví dụ ghi 0,39/0,12 tương ứng với hệ số dịch chỉnh bánh nhỏ và bánh lớn

Trang 8

PHỤ LỤC 5

Bảng tổng hợp kết quả tính toán bộ truyền bánh răng côn (răng thẳng)

Chiều dài côn ngoài Re mm

Hệ số dịch chỉnh X1 / X2 - 5

Góc côn chia δ1 / δ2 độ

Đường kính chia ngoài de1 / de2 mm

Đường kính đỉnh răng ngoài dae1 / dae2 mm

Chiều cao đầu răng ngoài hae1 / ha2 mm

Chiều cao chân răng ngoài hfe1 / hfe2 mm

Lực ăn khớp trên bánh chủ động

5 Ví dụ ghi 0,39/-0,39 tương ứng với hệ số dịch chỉnh bánh nhỏ và bánh lớn

Trang 9

Bảng tổng hợp kết quả tính toán bộ truyền trục vít

Hệ số đường kính

Số mối ren / số răng Z1 / Z2 - 7

Chiều dài phần cắt ren trục vít b1 mm

Đường kính ngoài bánh vít daM2 mm

Đường kính đỉnh ren / đỉnh răng da1 / da2 mm

Đường kính đáy ren / đáy răng df1 / df2 mm

Lực ăn khớp trên bánh vít

6 Sai lệch giới hạn của khoảng cách trục tra bảng 21-13 [1] (tập 2)

7 Ví dụ ghi 2/35 tương ứng số mối ren 2 và số răng bánh vít 35

Trang 10

PHỤ LỤC 7

Sơ đồ đặt lực chung

(ví dụ cho HGT 1 cấp BR côn)

Giá trị và chiều của Fdx và Fdy phục thuộc lực hướng tâm tác dụng lên trục bộ truyền đai và góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài

Chú ý vẽ đúng chiều các lực này, nếu sai chiều phản lực tính được sẽ sai theo và sai

theo các phần khác khi tính trục và ổ lăn

Xoay ngang lại các trục:

v

F k

F a2

F r1

F t2

F r2

F a1

F t1

F d cos

F d sin

F a2

F r1

F t2

F a1

F t1

F d cos

Fdx

Fdy

Fdx

Fdy

Trang 11

Trang 12

PHỤ LỤC 8

Sơ đồ đặt tính khoảng cách gối và các điểm đặt lực

(ví dụ cho HGT 1 cấp BR côn)

PHỤ LỤC 9

Sơ đồ đặt lực và kết cấu trục (đối với trục không yêu cầu tính chi tiết)

1

2

lm k3

hn

k2

k1

l1c

l11

l12

l2c

l22

l21

k2

dm1

lm

F k

F r2

100

50

150

z

y x

dm = mm

Fk = N

Ft2 =

Fr2 =

Fa2 =

Rx0 =

Ry0 =

R Y0

R X0

R Y1

R X1 2

3

Trang 13

Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục (đối với trục yêu cầu tính chi tiết)

100

50

150

z y x

Mx, Nmm

My, Nmm

T, Nmm

100 000

123

25000

123

dm = mm

Fk = N

Ft2 =

Fr2 =

Fa2 =

Rx0 =

Ry0 =

Rx1 = .

Ry1 = .

2 3

Trang 14

PHỤ LỤC 11

Bảng kê kiểu lắp, sai lệch giới hạn và dung sai (ví dụ)

ĐỘ DÔI Bao 8 Bị bao 9

I

Bánh răng - Trục Φ22H7/k6 + 21

+ 0

+ 15

+ 2

+ 19

- 15

Bạc - Trục Φ20D8/k6 + 98

+ 65

+ 15 + 2

+ 96 + 50 Trục - Ổ lăn Φ20 k6 10 + 15

+ 2

Vỏ hộp - Ổ lăn

+ 0

12

Vỏ hộp - Nắp ổ

hoặc Cốc lót - Nắp ổ Φ62H7/d11 + 30

+ 0

- 100

- 290

+ 320 + 100 Bạc - Trục Φ18D8/k6 + 77

+ 50

+ 12 + 1

+ 76 + 38

Vỏ hộp - Cốc lót

(nếu có)

II

8 Tra bảng P4.1 [1] (tập 2)

9 Tra bảng P4.2 [1] (tập 2)

10, 12 Sai lệch giới hạn của các vòng ổ lăn, bảng P4.3 [1] (tập 2) Với ổ cấp chính xác 0,

các vòng ổ đều có sai lệch giới hạn trên là 0 (miền H hoặc h)

11 Trường hợp hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc trục vít, ổ lăn có thể không lắp trực tiếp với vỏ hộp mà thông qua cốc lót để dễ lắp ráp, điều chỉnh

Trang 15

Chương 1: Tính toán động học 1

1.2 Phân phối tỷ số truyền 2

1.3 Tính toán thông số trên các trục 3

1.4 Bảng tổng hợp kết quả 4

2.1 Thiết kế bộ truyền bánh răng (hoặc bộ truyền trục vít)

2.1.1 Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép

2.1.2 Xác định các thông số của bộ truyền

2.1.3 Tính kiểm nghiệm

2.1.4 Phân tích và tính lực ăn khớp

2.1.5 Tổng hợp kết quả tính toán

2.2 Thiết kế bộ truyền xích

2.2.1 Chọn loại xích

2.2.2 Xác định các kích thước và thông số bộ truyền

2.2.3 Tính lực tác dụng lên trục

Chương 3: Chọn khớp nối, tính trục, then và ổ lăn

3.1 Chọn khớp nối

3.2 Lực tác dụng lên trục và khoảng cách các gối đỡ và điểm đặt lực

3.2.1 Sơ đồ phân tích lực chung và giá trị lực / mômen xoắn

3.2.2 Tính sơ bộ đường kính trục

3.2.2 Xác định khoảng cách gối đỡ và các điểm đặt lực

3.3 Tính toán thiết kế cụm trục 1

3.3.1 Thiết kế trục

3.3.2 Tính chọn then

3.3.3 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tính và mỏi (nếu trục được yêu cầu tính chi tiết)

3.3.4 Tính chọn ổ lăn

3.3.5 Sơ đồ kết cấu trục và các chi tiết lắp trên trục

3.4.3 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tính và mỏi (nếu trục được yêu cầu tính chi tiết)

3.4.4 Tính chọn ổ lăn

Chương 4: Thiết kế kết cấu

4.1 Các kích thước cơ bản của vỏ hộp giảm tốc

4.2 Kết cấu bánh răng

4.3 Kết cấu nắp ổ, cốc lót

Chương 5: Bôi trơn, lắp ghép và điều chỉnh ăn khớp

5.1 Bôi trơn

5.1.1 Bôi trơn hộp giảm tốc

5.1.2 Bôi trơn ổ lăn

5.2 Bảng kê kiếu lắp, sai lệch giới hạn và dung sai lắp ghép

5.3 Điều chỉnh ăn khớp

Tài liệu tham khảo

Trang 16

PHỤ LỤC ML24 - Mục lục đối với đề 2, 4 và 6

1.2 Phân phối tỷ số truyền 2

1.3 Tính toán thông số trên các trục 3

1.4 Bảng tổng hợp kết quả 4

2.1.1 Chọn loại đai và xác định kích thước đai 5

2.1.2 Xác định các kích thước và thông số bộ truyền

2.1.3 Tính lực tác dụng lên trục

2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng (hoặc bộ truyền trục vít)

2.2.1 Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép

2.2.2 Xác định các thông số của bộ truyền

2.2.3 Tính kiểm nghiệm

2.2.4 Phân tích và tính lực ăn khớp