Đồ án Chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động cơ khí - GVHD. PGS.TS. Nguyễn Văn Yến

Đồ án chi tiết máy GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Yến LỜI NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế dẫn động cơ khí là nội dung quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư. Với em là một sinh viên khoa nhiệt, đồ án môn học Chi tiết máy là môn giúp em học sinh hệ thống hóa lại kiến thức của các môn học như: Cơ sở thiết kế máy, sức bền vật liệu, vẽ kĩ thuật….Đồng thời giúp sinh viên có kĩ năng về làm đồ án hỗ trợ cho việc làm đồ án tốt nghiệp sau này. Nhiệm vụ được giao là thiết kế hệ dẫn động cơ khí gồm có: Hộp giảm tốc khai triển có 2 cặp bánh răng trụ răng thẳng, tính chọn động cơ điện và bộ truyền đai dẹt. Yêu cầu có bản thuyết minh và bản vẽ lắp hộp giảm tốc được vẽ trên giấy A0. Do lần đầu tiên làm quen với thiết kế và phải thực hiện một khối lượng kiến thức tổng hợp, tuy đã cố gắng tham khảo các sách và tài liệu có liên quan, cùng bài giảng của các thầy cô và sự nỗ lực của bản thân nhưng em vẫn không thể tránh được những sai sót. Vậy kính mong quý thầy cô giáo giúp đỡ em, chỉ bảo thêm cho em để em có thể nắm vững hơn kiến thức mà mình học được Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các cô thầy giáo bộ môn, đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Yến đã giúp đỡ chỉ bảo tận tình cho em hoàn thành đồ án này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2014 Sinh viên thực hiện đồ án: Nguyễn Phúc Trải SVTH: Nguyễn Phúc Trải 1 Lớp: 11N Đồ án chi tiết máy GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Yến MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................................1 MỤC LỤC..................................................................................................................................2 Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.......................................2 a. Chọn động cơ điện:..........................................................................................................2 Hiệu suất chung toàn hệ thống..........................................................................................2 1.1.1 Xác định sơ bộ số vòng quay:....................................................................................3 b. Phân phối tỷ số truyền, số vòng quay và momen xoắn:.................................................3 1.2.2 Tính toán số vòng quay trên các trục:........................................................................3 1.2.3 Momen xoắn và công suất trên trục:..........................................................................3 1.2.4 Bảng số liệu:...............................................................................................................4 Phần 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN.................................................................4 a. Bộ truyền đai dẹt:..............................................................................................................4 Bảng thông số:....................................................................................................................6 b. Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc:.............................................................................6 Phần 3: TÍNH THIẾT KẾ TRỤC...............................................................................................13 3.1 Chọn vật liệu chế tạo trục:................................................................................................13 3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên trục:.................................................................................13 3.3 Xác định sơ bộ đường kính các trục và bề rộng ổ lăn:....................................................13 3.4 Xác đinh khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:.................................................13 3.5 Tính trục I:........................................................................................................................14 3.6 Tính trục II:.......................................................................................................................17 3.7 Tính trục III:......................................................................................................................19 Phần 4: TÍNH CHỌN Ổ LĂN...................................................................................................21 i. Tính chọn ổ lăn cho trục I:.............................................................................................21 ii. Tính chọn ổ lăn cho trục II:..........................................................................................22 iii. Tính chọn ổ lăn cho trục III:........................................................................................22 iv. Bôi trơn ổ lăn:..............................................................................................................23 v. Bôi trơn ổ lăn:...............................................................................................................23 Phần 5: THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC.....................................................23 Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN a. Chọn động cơ điện: Hiệu suất chung toàn hệ thống hch =hbr2 hol3. d = 0,972.0,993.0,96 = 0,87 Trong đó: hbr ­ là hiệu suất của một cặp bánh rang trụ hbr =0,97. SVTH: Nguyễn Phúc Trải 2 Lớp: 11N Đồ án chi tiết máy GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Yến hol ­ là hiệu suất của một cặp ổ lăn hol =0,99. hd ­ là hiệu suất của bộ truyền đai dẹt hd =0.96. Pt = P = 7,2 =8,3 Công suất cần thiết trên trục động cơ: ch (kw). 1.1.1 Xác định sơ bộ số vòng quay: Chọn tỷ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc 2 cấp khai triển uh=14. Bộ truyền ngoài – bộ truyền đai dẹt: uđ=2. Uch=uh.ud=14.2=28 Số vòng quay sơ bộ của động cơ: Nđc=uch.n3=28.44=1232 (vòng /phút). Chọn động cơ: Tra bảng phụ lục 1. Bảng P.12 sách tính toán thiết kế dẫn động cơ khí ta được động cơ sau: Tên động cơ DK­62­4 Công suất (kw) P=10 Số vòng quay Tmax (vòng/phút) Tmin 1460 2,3 Hiệu suất Cos =0,88 b. Phân phối tỷ số truyền, số vòng quay và momen xoắn: 1.2.1 Tỷ số truyền chung của hệ thống: ich = nc = 1460 =33 id = ich = 33 = 2,3 Chọn ih=14,4 h Ih=in.ic mà in=1,2ich nên ich=3,6 và in=4. 1.2.2 Tính toán số vòng quay trên các trục: n = idc = 1460 = 635(v/ p) n2 = i1 = 635 =159(v/ p) n3 = n2 = 159 = 44(v/ p) ch 1.2.3 Momen xoắn và công suất trên trục: Công suất: SVTH: Nguyễn Phúc Trải 3 Lớp: 11N Đồ án chi tiết máy GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Yến P1=Pđc.đ.ol=8,3.0,96.0,99=7,9 (kw). P2=P1.ol.br=7,9.0,97.0,99=7,6 (kw). P3=P2.ol. br=7,6.0,97.0,99=7,2 (kw). Momen xoắn: T = 9550.N.103 Tdc = 95550.8,3.103 =54291N.mm T = 9550.7,9.103 =118811N.mm T2 = 9550.7,6.103 = 456478N.mm T = 9550.7,2.103 =1562727N.mm 1.2.4 Bảng số liệu: Trục Đại lượng Động cơ I II III Tỷ số truyền u ing=2,3 in=4 ic=3,6 Số vòng quay n (v/p) 1460 Công suất P (kw) 8,3 Momen xoắn T (N.mm) 54291 635 159 7,9 7,6 118811 456478 44 7,2 1562727 Phần 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN a. Bộ truyền đai dẹt: Số liệu thiết kế: Công suất trên trục P1=8,3kw; số vòng quay n1=1460 vòng/ phút; tỷ số truyền u=2,3; momen xoắn trên trục: T= 54291N.mm SVTH: Nguyễn Phúc Trải 4 Lớp: 11N Đồ án chi tiết máy GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Yến 1. Chọn vật liệu làm dây đai: bộ truyền quay với số vòng quay lớn nên dùng vật liệu làm dây đai là đai vải cao su vì chúng có các đặc tính sau: bền, dẻo, ít bị ảnh hưởng của độ ẩm và sự thay đổi nhiệt độ. 2. Đường kính bánh nhỏ: D = 6.3 T = 63 54291 = 227mm chọn d1=250mm. Đai có 4 lớp và có lớp lót 3. Đường kính bánh lớn: D2=d1.u.(1­ԑ)=250.2,3.(1­0,015)=566mm ԑ­ là hệ số trượt ԑ=0,015 Tính lại tỷ số truyền thực: d1(12 e) = 2,27 vậy độ sai lệch 2,32,2,27.100% =1,3% Thỏa mãn điều kiện cho phép. 4. Khoảnh cách trục: a≥(1,5….2)(d1 + d2) và 15000 ≥ a ≥ 1,75(250+60)=1417,5(mm) lấy a=1420mm. 5. Chiều dài dây đai: l = 2a+ π(d12 d2) + (d2 4a 1)2 = 2.1420+ π(250+560) + (5601 250)2 = 4130mm. Kiểm tra lmim=v/I với i=5 v = 60000 = π.6000060 =19,1(m/s). lmim = 19,1 =3,82m . Vậy l > lmim thỏa mãn Xác định lại khoảng cách trục: a = (l + l2 8Δ. 2 )/4 l = l π.(d1 +d2) 2 4130 π(250+560) 2 2858 Δ = d2 2 d1 = 5602250 =155 a = (2858+ 28582 8.1552) =1420mm 6. Góc ôm 1: 1 = 180 ­ (d2 ­ d1) . 57/a = 180 ­ (560 ­ 250) .57 / 1420=1680. Thỏa mãn điều kiện là đai vải cao su có 1≥1500 7. Tiết diện đai: a = b. = F.kd F Lực vòng: F =1000.P =1000.8,3 = 435(N). SVTH: Nguyễn Phúc Trải 5 Lớp: 11N ... - tailieumienphi.vn