Xem mẫu
MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ ..................................... 4
1.1. Chọn động cơ điện ....................................................................................... 4
1.1.1. Chọn kiểu động cơ .................................................................................... 4
1.1.2. Xác định công suất động cơ ...................................................................... 4
1.1.3. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ ...................................................... 5
1.1.4. Chọn động cơ thực tế ................................................................................ 5
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ ..................... 5
1.2. Phân phối tỷ số truyền .................................................................................. 5
1.2.1. Tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc ................................. 6
1.2.2. Tỷ số truyền của bộ truyền trong hộp giảm tốc ........................................ 6
1.2.3. Tính toán các thông số trên trục ................................................................ 6
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG ............................ 7
2.1. Thiết kế bộ truyền đai................................................................................... 7
2.1.1. Chọn loại đai ............................................................................................. 7
2.1.2. Các kích thước và thông số của bộ truyền đai .......................................... 7
2.1.3. Xác định số đai .......................................................................................... 9
2.1.4. Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.............................................. 10
2.1.5. Bảng kết quả tính toán............................................................................. 11
2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng ..................................................................... 11
2.2.1. Chọn vật liệu chế tạo ............................................................................... 11
2.2.2. Xác định ứng suất cho phép .................................................................... 12
2.2.3. Thiết kế bộ truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh răng côn răng thẳng) ..... 15
2.2.4. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ........................................... 20
2.2.5. Kiểm tra sai số vận tốc ............................................................................ 28
2.2.6. Kiểm tra điều kiện bôi trơn ..................................................................... 28
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI......................................... 29
3.1. Chọn vật liệu .............................................................................................. 29
1
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
3.2. Tải trọng tác dụng lên trục ......................................................................... 29
3.2.1. Lực tác dụng từ các bộ truyền bánh răng ................................................ 29
3.2.2. Lức tác dụng từ bộ truyền đai, khớp nối ................................................. 29
3.3. Tính toán thiết kế trục ................................................................................ 29
3.3.1. Tính sơ bộ trục ........................................................................................ 29
3.3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.......................... 29
3.3.3. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục .................................... 30
3.3.4. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi .................................................... 35
3.3.5. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh ............................................................ 39
3.3.6. Kiểm nghiệm trục về độ cứng ................................................................. 39
3.4. Tính chọn ổ lăn ........................................................................................... 41
3.4.1. Tính chọn ổ lăn cho trục 1....................................................................... 41
3.4.2. Chọn ổ cho trục 2 .................................................................................... 43
3.4.3. Chọn ổ cho trục 3 .................................................................................... 45
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ
ĐỘ LẮP TRONG HỘP ..................................................................................... 47
4.1. Thiết kế các kích thước của vỏ hộp............................................................ 47
4.1.1. Chọn bề mặt ghép nắp và thân ................................................................ 47
4.1.2. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp ........................................... 47
4.1.3. Một số chi tiết phụ................................................................................... 48
4.1.4. Chọn các chế độ lắp trong hộp giảm tốc ................................................. 50
KẾT LUẬN ....................................................................................................... 52
Page 2
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở
khắp nơi và có thể nói nó đóng vai trò nhất định trong cuộc sống cũng như sản
xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc
là một bộ phận không thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại kiến thức đã
học trong các môn Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật,...và giúp sinh
viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Công việc thiết kế hộp giảm
tốc giúp chúng ta hiểu hơn và có cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng như chức
năng của các chi tiết cơ bản như bảnh răng, ổ lăn,...Thêm vào đó trong quá
trình thực hiện sinh vieenc ó thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu
với công cụ Autocad, điều rát cần thiết với một kỹ sư cơ khí.
Với kiến thức còn hạn hẹp, do đó thiếu xót là điều không thể tránh khỏi,
em mong nhận được ý kiến từ thầy (cô) và các bạn để đồ án này được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!
Ngày 28/02/2017
Sinh viên thực hiện
Đào Thanh Tuyển
Page 3
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
1.1. Chọn động cơ điện
1.1.1. Chọn kiểu động cơ
Chọn loại động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc.
1.1.2. Xác định công suất động cơ
Công suất trên trục động cơ được xác định theo công thức:
Pct = Pt /η
trong đó:
Pct – công suất cần thiết trên trục động cơ, kW
Pt – công suất trên trục máy công tác, kW
Pt Plv Ft .v / 103 3000.1,4 / 103 4,2 (kW)
η – hiệu suât của các bộ phận trong hệ dẫn động
1.2 .3.4 .....
trong đó:
1, 2 , 3 , 4 ,..... : là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ
trong hệ thống dẫn động.
Theo sơ đồ đề bài thì : brt .brc .3 .d .k
ol
brt : hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ: brt = 0,98
brc : hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn: brc = 0,97
ol : hiệu suất một cặp ổ lăn: ol =0,995
d : hiệu suất của bộ truyền xích: d = 0,96
k : hiệu suất của khớp nối: k = 1
0,98.0,97.0,9953.0,96.1 0,899
Pct 4,2 / 0,899 4,67 (kW)
Page 4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
1.1.3. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ
Số vòng quay của trục máy công tác:
60.103.v 60.103.1,4
n lv
89,13 (v / ph)
.D
.300
Tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống ut:
ut = uh.ud
với: uh – tỷ số truyền của hộp giảm tốc côn trụ hai cấp
ud – tỷ số truyền của bộ tuyền đai
tra bảng 2.4 [1] ta chọn như sau:
uh = 10 ud = 3
vậy ut = 30
Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = nlv . ut = 89,13.30 = 2673,9
1.1.4. Chọn động cơ thực tế
Tra bảng P1.2 [1] ta chọn động cơ 4A100L2Y3 với các thông số:
Công suất: 5,5 kW
Số vòng quay: n = 2880 (vg/ph)
Tk / Tdn = 2,0
Tmax / Tdn = 2,2
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
Kiểm ta điều kiện mở máy và điều kiện quá tải của động cơ vừa chọn:
Pdc 5,5 Pct 4,67
n dc 2880 n sb 2673,9
Tmm Tk
T
Tdn
thỏa mãn điều kiện mở máy và điều kiện quá tải của động cơ.
1.2. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống:
Page 5
nguon tai.lieu . vn
MỤC LỤC ........................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ ..................................... 4
1.1. Chọn động cơ điện ....................................................................................... 4
1.1.1. Chọn kiểu động cơ .................................................................................... 4
1.1.2. Xác định công suất động cơ ...................................................................... 4
1.1.3. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ ...................................................... 5
1.1.4. Chọn động cơ thực tế ................................................................................ 5
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ ..................... 5
1.2. Phân phối tỷ số truyền .................................................................................. 5
1.2.1. Tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc ................................. 6
1.2.2. Tỷ số truyền của bộ truyền trong hộp giảm tốc ........................................ 6
1.2.3. Tính toán các thông số trên trục ................................................................ 6
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG ............................ 7
2.1. Thiết kế bộ truyền đai................................................................................... 7
2.1.1. Chọn loại đai ............................................................................................. 7
2.1.2. Các kích thước và thông số của bộ truyền đai .......................................... 7
2.1.3. Xác định số đai .......................................................................................... 9
2.1.4. Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.............................................. 10
2.1.5. Bảng kết quả tính toán............................................................................. 11
2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng ..................................................................... 11
2.2.1. Chọn vật liệu chế tạo ............................................................................... 11
2.2.2. Xác định ứng suất cho phép .................................................................... 12
2.2.3. Thiết kế bộ truyền cấp nhanh (bộ truyền bánh răng côn răng thẳng) ..... 15
2.2.4. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ........................................... 20
2.2.5. Kiểm tra sai số vận tốc ............................................................................ 28
2.2.6. Kiểm tra điều kiện bôi trơn ..................................................................... 28
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI......................................... 29
3.1. Chọn vật liệu .............................................................................................. 29
1
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
3.2. Tải trọng tác dụng lên trục ......................................................................... 29
3.2.1. Lực tác dụng từ các bộ truyền bánh răng ................................................ 29
3.2.2. Lức tác dụng từ bộ truyền đai, khớp nối ................................................. 29
3.3. Tính toán thiết kế trục ................................................................................ 29
3.3.1. Tính sơ bộ trục ........................................................................................ 29
3.3.2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.......................... 29
3.3.3. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục .................................... 30
3.3.4. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi .................................................... 35
3.3.5. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh ............................................................ 39
3.3.6. Kiểm nghiệm trục về độ cứng ................................................................. 39
3.4. Tính chọn ổ lăn ........................................................................................... 41
3.4.1. Tính chọn ổ lăn cho trục 1....................................................................... 41
3.4.2. Chọn ổ cho trục 2 .................................................................................... 43
3.4.3. Chọn ổ cho trục 3 .................................................................................... 45
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ
ĐỘ LẮP TRONG HỘP ..................................................................................... 47
4.1. Thiết kế các kích thước của vỏ hộp............................................................ 47
4.1.1. Chọn bề mặt ghép nắp và thân ................................................................ 47
4.1.2. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp ........................................... 47
4.1.3. Một số chi tiết phụ................................................................................... 48
4.1.4. Chọn các chế độ lắp trong hộp giảm tốc ................................................. 50
KẾT LUẬN ....................................................................................................... 52
Page 2
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở
khắp nơi và có thể nói nó đóng vai trò nhất định trong cuộc sống cũng như sản
xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc
là một bộ phận không thể thiếu.
Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại kiến thức đã
học trong các môn Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật,...và giúp sinh
viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Công việc thiết kế hộp giảm
tốc giúp chúng ta hiểu hơn và có cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng như chức
năng của các chi tiết cơ bản như bảnh răng, ổ lăn,...Thêm vào đó trong quá
trình thực hiện sinh vieenc ó thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu
với công cụ Autocad, điều rát cần thiết với một kỹ sư cơ khí.
Với kiến thức còn hạn hẹp, do đó thiếu xót là điều không thể tránh khỏi,
em mong nhận được ý kiến từ thầy (cô) và các bạn để đồ án này được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!
Ngày 28/02/2017
Sinh viên thực hiện
Đào Thanh Tuyển
Page 3
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
1.1. Chọn động cơ điện
1.1.1. Chọn kiểu động cơ
Chọn loại động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc.
1.1.2. Xác định công suất động cơ
Công suất trên trục động cơ được xác định theo công thức:
Pct = Pt /η
trong đó:
Pct – công suất cần thiết trên trục động cơ, kW
Pt – công suất trên trục máy công tác, kW
Pt Plv Ft .v / 103 3000.1,4 / 103 4,2 (kW)
η – hiệu suât của các bộ phận trong hệ dẫn động
1.2 .3.4 .....
trong đó:
1, 2 , 3 , 4 ,..... : là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ
trong hệ thống dẫn động.
Theo sơ đồ đề bài thì : brt .brc .3 .d .k
ol
brt : hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ: brt = 0,98
brc : hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn: brc = 0,97
ol : hiệu suất một cặp ổ lăn: ol =0,995
d : hiệu suất của bộ truyền xích: d = 0,96
k : hiệu suất của khớp nối: k = 1
0,98.0,97.0,9953.0,96.1 0,899
Pct 4,2 / 0,899 4,67 (kW)
Page 4
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
1.1.3. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ
Số vòng quay của trục máy công tác:
60.103.v 60.103.1,4
n lv
89,13 (v / ph)
.D
.300
Tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống ut:
ut = uh.ud
với: uh – tỷ số truyền của hộp giảm tốc côn trụ hai cấp
ud – tỷ số truyền của bộ tuyền đai
tra bảng 2.4 [1] ta chọn như sau:
uh = 10 ud = 3
vậy ut = 30
Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = nlv . ut = 89,13.30 = 2673,9
1.1.4. Chọn động cơ thực tế
Tra bảng P1.2 [1] ta chọn động cơ 4A100L2Y3 với các thông số:
Công suất: 5,5 kW
Số vòng quay: n = 2880 (vg/ph)
Tk / Tdn = 2,0
Tmax / Tdn = 2,2
1.1.5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ
Kiểm ta điều kiện mở máy và điều kiện quá tải của động cơ vừa chọn:
Pdc 5,5 Pct 4,67
n dc 2880 n sb 2673,9
Tmm Tk
T
Tdn
thỏa mãn điều kiện mở máy và điều kiện quá tải của động cơ.
1.2. Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống:
Page 5