Xem mẫu

  1. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Đồ án môn học chi tiết máy Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải 1 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  2. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN CHAÁM ÑOÀ AÙN ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN CHAÁM ÑOÀ AÙN ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 2 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  3. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... MỤC LỤC 1. Phân phối tỉ số truyền ..................................................................................... 5 1.1 Chọn động cơ ................................................................................... 5 1.2 Phân phối tỉ số truyền ..................................................................... 5 2. Thiết kế bộ truyền bánh răng ........................................................................ 6 2.1 Thiết kế bộ truyền cấp nhanh ........................................................ 6 2.2 Thiết kế bộ truyền cấp chậm ......................................................... 10 3. Thiết kế bộ truyền xích ................................................................................... 14 4. Tính toán thiết kế trục .................................................................................... 16 4.1 Tính sơ bộ trục................................................................................. 16 4.2 Tính gần đúng trục ......................................................................... 17 3 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  4. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 4.2.1 Trục 1 .................................................................................... 17 4.2.2 Trục 2 .................................................................................... 19 4.2.3 Trục 3 .................................................................................... 21 5. Tính chính xác trục ......................................................................................... 23 5.1 Trục 1 .............................................................................................. 23 5.2 Trục 2 .............................................................................................. 24 5.3 Trục 3................................................................................................ 25 6. Tính then ......................................................................................................... 27 7. Thiết kế gối đỡ ................................................................................................. 29 8. Bôi trơn hộp giảm tốc ..................................................................................... 29 9. Thiết kế vỏ hộp giảm tốc ................................................................................ 31 10. Các chi tiết phụ .............................................................................................. 32 ĐỀ 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 4 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  5. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Truï 4 c T T1 Truï 2 c Truï 3 c T2 t1 t2 t Truï 3 c Truï 2 c SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Công suất trên băng tải:4KW Số vòng quay trên trục tang dẫn:45 vòng/phút Thời gian phục vụ:6 năm Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tài va đập nhẹ. (1 năm làm 300 ngày, ngày 2 ca, 1 ca 8 tiếng). Chế độ tải: T1= T, T2=0,85T; t1=31, t2=24 PHẦN 1.CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết. Nếu gọi N là công suất trên băng tải,  là hiệu suất chung Nct công suất cần thiết thì : 5 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  6. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 N Nct =  Với   1. 2. 3. 4 1 : hiệu suất bộ truyền xích = 0.96  2 : hiệu suất của 1 cặp ổ lăn = 0.995  3 : hiệu suất bộ truyền bánh răng = 0.97  4 : hiệu suất của khớp nối = 1 4 Nct = = 4,7 Kw 0,96.097 3.0,995 4.1 Tra bảng 2P ta chọn động cơ A02-42-4 với P = 5,5 Kw n ( số vòng quay trên 1 phút) = 1450 vòng , chiều dài trục L = 506, B1 = 274, B4 =216, B5 = 143, H= 310, L8 =89, b= 10, l = 80, 2c = 216, 2c2 = 178, d =132, d4 = 12, h =132, t1 = 35.5 1.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN ndc 1450 I=   32.22 nt 45 I =ix.ibn.ibt Chọn Ix = 3 Để tiện cho việc bôi trơn nên chọn ibn = 1.3 Ibt Ibn = 3.17 Ibt = 2.9 truc dc 1 2 3 4 Ti so I 1 3,7 2,9 3 n 1450 1450 392 135 45 N 4,7 4,7 4,4 4,2 4,1 Phần 2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 2.1THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH 1.Chọn vật liệu: 6 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  7. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Bánh nhỏ :chọn thép 45 thường hoá  b  600 N/ mm ,  ch  300 N/ mm 2 2 HB =200 phôi rèn ( đk N 0 N td1 =I N td 2 > N 0 ( N 0 là số chu kỳ của đường cong mỏi uốn tiếp xúc ) Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT45  1 = 0,43.600 = 250 N/mm 2 Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT35  1 = 0,43.500 = 215 N/mm 2 Chọn: Hệ số an toàn n = 1,5 Hệ số tập chung ứng suất ở chân răng k  =1,8 Ứng suất uốn cho phép công thức ( 3 – 5 )  0 .k n '' (1,4  1,6) 1k ' ' n [ ] u = = n.k n.k Bánh lớn: 1,5.215 [ ] u2 = =119,4 N/mm 2 1,5.1,8 Bánh nhỏ 7 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  8. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 1,5.258 [  ] u1 = =143,3 N/mm 2 1,5.1,8 3. Chọn sơ bộ K Vì bộ truyền làm bằng vật liệu có thể chạy mòn nên lấy k = 1,35 4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: b Vì bộ truyền chiu tải trọng trung bình nên chọn  a = =0,4 A 5.Xác định khoảng cách trục theo công thức 3 – 10 1,05.10 6 2 k.N A  (I + 1) ( 3 ) . [ ]tx i  a '.n2 1,05.10 6 2 1,35.4,7  (3.7  1) ( ) . 442.3,7 0,4.1,3.392  109  110 mm 6. Tính vận tốc bánh răng và cấp chính xác: d1n1 2 . A.n1 v= = 60.1000 60.1000 (i  1) 2.3,14.110.1450 v= =3,6 m/s 60.1000.(3,7  1) Tra bảng 3 – 11 ta chọn cấp chính xác = 9 7.Định chính xác hệ số tải trọng K Chiều rộng bánh răng: b=  A . A = 0,4.110 = 44 mm  45 mm Đường kính vòng lăn nhỏ: 2. A 2.110 d1 = = = 47 mm i  1 3,7  1 b 45  d = = =0,96 d1 47 Tra bảng 3 – 12  K ttb = 1,088 K ttb  1 1,088  1 K tt = = =1,04 2 2 Tra bảng 3 – 14 K d = 1,4 8 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  9. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 K=K tt .K d =1,04.1,4=1,456  K dự đoán Tính lại A : 1,456 A= 110.3 = 114 1,35 8. Xác định số răng nghiêng của bánh răng: Modul pháp : m n =(0,01-0,02)A = 1,14 – 2,28 Vậy lấy m n = 2 mm Sơ bộ chọn góc nghiêng   10 o cos  = 0,985 Tổng số răng 2 bánh 2. A. cos  2.114.0,985 Zt=Z1 +Z2 = = =114 răng mn 2 Số răng bánh nhỏ: Zt 114 Z1 = = =24 răng i  1 3,7  1 Số răng bánh lớn: Z2 = i.Z1=3,7.24=88 răng Tính chính xác góc nghiêng: Z t .mn (24  48).2 cos  = = =0,982 2A 2.144 Vậy   10,7 o Chiều rộng bánh răng phải thoả: 2,5.mn 2,5.2 b=45 > = =28,8 sin  sin 10 9.Kiểm nghiệm sức bền Bánh nhỏ: 24 Z tđ1 = =25 0,982 3 Bánh lớn: 88 Z td 2 = =93 0,982 3 Hệ số răng tra bảng 7-18 nên ta có y 1 =0,429 (bánh nhỏ) y2=0,515 (bánh lớn) Lấy  ' '  1,5 Kiểm nghiệm ứng suất uốn theo công thức 3 – 34 19,1.10 6 K .N u =  [ ]u y.mn z.n.b. ' ' 2 Bánh nhỏ: 9 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  10. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 19,1.10 6 4,7.1.456  u1 = 0,47.2 2.24.1450.45.1,5 = 35,5 N/mm 2
  11. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Góc ăn khớp  n  20 0 Góc nghiêng   10 0 2.24 Đường kính vòng lăn d 1=  48 mm 0,982 2.88 d2 =  180 mm 0,982 Khoảng cách trục A=114 mmm Chiều rộng bánh răng b=45 mm Đường kính vòng đỉnh răng D c1 = 48 + 2.2 = 52 mm Dc2 =180 + 2.2 = 184 mm Đường kính vòng chân răng Di1 = 48 - 2.2,5 = 43 mm Di2 = 180- 2.2,5 = 175 mm 12. Tính các lực tác dụng lên trục theo công thức 3-50 Lực vòng: 2.9,55.10 6 4,7 P=  1289 N 48.1450 Lực hướng tâm: Ptg 20 Pr =  477 N cos10 Lực dọc trục: Pa=P.tg10=227 N 2.2THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM 1.Chọn vật liệu: Bánh răng nhỏ: thép 45 thường hoá,  b  580 N / mm2 ,  ch  290 N / mm2 , HB=190 phôi rèn (giả thiết đường kính phôi từ 100-300 mm) Bánh răng lớn : thép 35 thường hoá,  b  480 N / mm2 ,  ch  240 N / mm2 , HB=160 phôi rèn (giả thiết đường kính phôi từ 300-500 mm) 2.Định ứng suất cho phép: a)định ứng suất tiếp cho phép: Số chu kỳ làm việc của bánh lớn: N2=60.135.6.300.8.(31/55+24/55.0,85 3 )=96.10 6 >N 0 Số chu kỳ lảm việc cùa bánh nhỏ: N1=iN2  N1  N 0 Vậy lấy K 'N = 1 Ứng suất tiếp cho phép của bánh lớn theo công thức 3-9 [  ]tx 2  2,6.160  416 N / mm2 11 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  12. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Ứng suất tiếp cho phép của bánh nhỏ theo công thức 3-9 [  ]tx 2  2,6.190  494 N / mm2 b.định ứng suất uốn cho phép: Số chu kỳ làm việc của bánh lớn: N2=60.135.6.300.8.(31/55+24/55.0,85 6 ) = 85.10 6 >N 0 Số chu kỳ lảm việc cùa bánh nhỏ: N1=iN2  N1  N 0 ( N 0 là số chu kỳ của đường cong mỏi uốn tiếp xúc ) Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT45  1 = 0,43.5800 = 294,5 N/mm 2 Giới hạn mỏi uốn cho phép của thép CT35  1 = 0,43.4800 = 206,5 N/mm 2 Chọn: Hệ số an toàn n = 1,5 Hệ số tập chung ứng suất ở chân răng k  =1,8 Ứng suất uốn cho phép công thức ( 3 – 5 )  0 .k n '' (1,4  1,6) 1k ' ' n [ ] u = = n.k n.k Bánh lớn: 1,5.294,5 [ ] u2 = =164 N/mm 2 1,5.1,8 Bánh nhỏ 1,5.206,4 [  ] u1 = =115 N/mm 2 1,5.1,8 3. Chọn sơ bộ K Vì bộ truyền làm bằng vật liệu có thể chạy mòn nên lấy k = 1,3 4.Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: b Vì bộ truyền chiu tải trọng trung bình nên chọn  a = =0,4 A 5.Xác định khoảng cách trục theo công thức 3 – 9 1,05.10 6 2 k.N A  (I + 1) 3 ( ) . [ ]tx i  a .n2 1,05.10 6 2 1,3.4,4  (2,9  1) 3 ( ) . 416.2,9 0,4..135  168mm  170 mm 12 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  13. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 6. Tính vận tốc bánh răng và cấp chính xác: d1n1 2 . A.n2 v= = 60.1000 60.1000(i  1) 2.3,14.170.392 v= =1,8 m/s 60.1000.(2,9  1) Tra bảng 3 – 11 ta chọn cấp chính xác = 9 7.Định chính xác hệ số tải trọng K Chiều rộng bánh răng: b=  A . A = 0,4.170 = 68 mm Đường kính vòng lăn nhỏ: 2. A 2.170 d1 = = = 87mm i  1 2,9  1 b 68  d = = =0,78 d1 87 Tra bảng 3 – 12  K ttb = 1,048 K ttb  1 1,048  1 K tt = = =1,124 2 2 Tra bảng 3 – 14 K d = 1,45 K=K tt .K d =1,124.1,45=1,5  K dự đoán Tính lại A : 1,5 A= 170.3 = 180 mm 1,3 8.Xác định modul mn = (0,01-0,01)A = 1,8 – 3,6 lấy mn = 2,5 9.Kiểm nghiệm sức bền uốn: Hệ số răng tra bảng 7-18 nên ta có y 1 =0,466 (bánh nhỏ) y2=0,517 (bánh lớn) Lấy  ' '  1,5 Kiểm nghiệm ứng suất uốn theo công thức 3 – 33 19,1.10 6 K .N u = 2  [ ]u y.mn z.n.b Bánh nhỏ: 19,1.10 6 4,4.1,5  u1 = 0,466.2,52.36.392.68 13 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  14. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 = 45,2 N/mm 2
  15. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Tra bảng 6 – 3 ta có các số liệu về số răng cùa 2 đĩa xích: Z1 = 25 Z2 = i.Z1 = 3.25 = 75 3.Định bước xích: Hệ số điều kiện sử dụng: công thức 6-6 K=k d .k A .k 0 .k dc .k b .k c Với : k d = 1,2 (tải va đập nhẹ ) k A =1 (với A =30-50 t) k 0 = 1 (góc nghiêng dưới 60 0 ) k dc = 1,25 (khoảng cách trục ko điều chỉnh được) k b = 0,8 (ngâm dầu) k c = 1 làm việc 1 ca  k = 1,5 Nt = K.K2.Kn.N Z 01 25 K2=  1 Z1 25 n 200 Kn = 01 =  1,48 n1 135 Nt = 4,2.1,5.1,48.1,1 = 10,25 Kw Tra bảng 6-4 với n01 = 200 và Nt = 10,25 ta chọn xích con lăn có: t=25,4 mm F=179,7 mm 2 Tra bảng 6-1 ta được các thông số sau: Tải trọng phá hỏng Q = 50000 N Khối lượng 1 m xích = 2,57 kg C = 15,88 D = 15,88 L1 = 35,5 b = 24,13 d = 7,95 l = 22,46 Kiểm nghiệm số vòng quay theo điều kiện 6-9: n1 < ngh Tra bảng 6-5 ứng với t = 25,4 và Z1 = 25 nên ta có ngh = 1035 vòng.  180 < 1035 3. Tính khoảng cách trục A và số mắt xích: 25  75 75  25 2 1 X=  2.40  ( ) .  132 2 25 40 4.Kiểm nghiệm số lần va đập: 25.135 u= 2 15.132 Tra bảng 6-7 số lần va đập giới hạn trong 1 s [u] = 30 15 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  16. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2  u  [u ] Tính chính xác khoảng cách trục A: 25,4 25  75 25  75 2 75  25 2 A= (132   (132  )  8.( )  1021mm 4 2 2 2. Để đảm bảo độ võng cho xích nên lấy thêm A  0,00 A Vậy lấy A = 1024 mm 5.Tính đường kính vòng đĩa: Đĩa dẫn : t 25,4 dc1= =  202 mm 180 180 sin sin z1 25 Đĩa bị dẫn: t 25,4 dc2= =  606 mm 180 180 sin sin z2 75 6. Lực tác dụng lên trục theo công thức 6-17 6.10 7.K t .N 6.10 71,15.4,2 R = Kt . P =   3381N z.t.n 25.25,4.135 Phần 4.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC: 1. Tính đường kính sơ bộ của các trục theo công thức 7-2: N d  C3 n Trục 1: N = 4,7 n =1450 C = 120 4,7  d1  120.3  18mm 1450 16 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  17. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Trục 2: N = 4,4 n =392 C = 120 4,4  d 2  120.3  27mm 392 Trục 3: N = 4,2 n =135 C = 120 4,2  d  120.3  38mm 135 Trục 4: N = 4,1 n =45 C = 120 4,1  d 4  120.3  54mm 45 Để chuẩn bị cho bước tính gẩn đúng, trong bốn trị số vừa tính ở trên ta lấy trị số d = 27 để chọn loại ổ lăn và ta chọn ổ 205 với B = 15 cho trong bảng 14 – p. Tính gần đúng trục: Để tính các kích thưóc chiều dài trục ta phải chọn sơ bộ các kích thước sau: Khe hở giữa các bánh răng = 10mm Khoảng cách giữa bánh răng và thành trong của hộp = 10 mm Khoảng cách từ thành trong đến mặt bên của ổ lăn = 10 mm Chiều rộng ổ lăn = 15mm Đường kính bulong để ghép nắp với thân hgt = 16 mm Khe hỡ giữa mặt bên và xích =20 mm Chiều rộng bánh răng cấp chậm = 68mm Chiều rộng bánh răng cấp nhanh = 45 mm Tổng hợp các kích thước ta được chiều dài các đoạn truc cần thiết và khoảng cách giữa các gối đỡ: a = 55 mm b = 133 mm l = 96 mm. TRỤC 1: 17 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  18. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 hình4.1. biểu đổ nội lực trục 1 Tìm phản lực liên kết tại các gối trục: mAy   Pr1 .a  Pr1 .(a  b)  RBy .(2a  b) = 0 Pr1 .(2a  b)  RBy   224( N ) 2a  b Fy  2. Pr1  RBy  R Ay  0  R Ay  224( N ) mAx  P (2a  b)  RBx (2a  b)  0 1  RBx  P  664( N ) 1 Fx  2P  RBx  RAx  0 1  RAx  664( N ) Tính momen uốn tại các tiết diện nguy hiểm: 18 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  19. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 Tiết diện 1-1: d 48 M uy  R Ay .a  Pá .  224.55  227.  17768 ( N / mm 2 ) 2 2 M ux  R Ax .a  664.55  36520 ( N / mm2 ) M x  30955( N / mm2 ) Tương tự mặt cắt 2-2 ta cung có: d 48 M uy  RBy .a  Pá .  224.55  227.  17768 ( N / mm 2 ) 2 2 M ux  RBx .a  664.55  36520 ( N / mm2 ) M x  30955( N / mm2 ) Tính đường kính trục tại 2 tiết diện nguy hiểm theo công thức 7-3: M tđ d 3 ; mm 0,1.[ ] Đường kính trục tại tiết diện 1-1: M tđ  M u2  0,75M x2 M u  M uy  M ux =40612 (Nmm) 2 2  M tđ =48684 (Nmm) 48684  d 11  3  19,3  20mm 0,1.50 Tương tự mặt cắt 2-2: M tđ  M u2  0,75M x2 M u  M uy  M ux =40612 (Nmm) 2 2  M tđ =48684 (Nmm) 48684  d 22  3  18,3  20mm 0,1.50 Vậy trục 1 ta sẽ lấy đường kính ở tiết diện 1-1 và 2-2 là 20 mm và đường kính ở 2 ngõng trục để lắp ổ lăn là 17 mm. TRỤC 2: 19 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
  20. Đồ án môn học Chi Tiết Máy Đề số5 ; Phương án số: 2 hình 4.2 biểu đồ nội lưc trục 2 Tính các phản lực ở các gối trục: b mC y   Pr1 .a  Pr1 .(a  b)  Pr2 .(a  )  RDy .(2a  b) = 0 2 b Pr2 (a  )  Pr1 .(2a  b)  RDy  2  199( N ) 2a  b Fy  2. Pr1  RCy  RDy  Pr2  0  RCy  199( N ) 20 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Minh .
nguon tai.lieu . vn