    !"#" trang Lời nói đầu. 2 $% &%' I.Chọn động cơ. 3 II.Phân phối tỷ số truyền. 5 III.Tinh toán công suất,số vòng quay,mô men xoắn trên các trục 6 dẫn động. IV.Bảng kết quả. 7 $%%( I.Thiết kế bộ truyền. 7 A.Thiết kế bộ truyền bánh răng. 7 B.Thiết kế bộ truyền trục vít. 16 C.Thiết kế bộ truyền xích. 22 II.thiết kế trục, lựa chọn ổ lăn và khớp nối. 26 A.Chọn khớp nối. 26 B.Thiết kế trục. 27 C.Chọn ổ lăn. 45 $%)*%+, I.Kết cấu vỏ hộp. 52 II.Kết cấu một số chi tiết. 53 III.Bôi trơn, điều chỉnh, bảng dung sai. 56 $-%.*/012%+3 Lời nói đầu Môn học Chi tiết máy là một trong những môn cơ sở giúp cho sinh viên khoa cơ khí nói riêng và sinh viên khoa khác nói chung có một cách nhìn tổng quan về nên công nghiệp đang phát triển như vũ bão. Và là cơ sở để học nhưng môn như dao cắt, công nghệ… Thiết kế đồ án chi tiết là một việc rất quan trọng, từ đó sinh viên có cơ hội tổng kết lại những kiến thức lý thuyết và làm quen với việc thiết kế. Trong nhà máy xí nghiệp sản xuất, khi cần vận chuyển vật liệu rời (khối hạt,bao gói) chủ yếu sử dụng các máy vận chuyển gián đoạn, các máy vận chuyển liên tục. Khác với các máy vận chuyển gián đoạn, các thiết bị của máy vận chuyển liên tục có thể làm việc trong thời gian dài, chuyển vật liệu theo hướng đã định sẵn một cách liên tục có năng suất cao và được ứng dụng rộng rãi khi cần vận chuyển vật liệu rời.Băng tải là một loại máy thường được sử dụng khi vận chuyển các loại vật liệu như : than đá, cát, sỏi, thóc… Băng tải thường được cấu tạo bởi ba bộ phận chính: Động cơ truyền lực và mô men xoắn đến hộp giảm tốc tiếp đó đến băng tải. Hộp giảm tốc thường dùng cho băng tải là hộp giảm tốc bánh răng trụ một, hai cấp, bánh vít – trục vít, bánh răng – trục vít . ưu nhược điểm băng tải: Băng tải cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng (hay kết hợp cả hai) với khoảng cách lớn, làm việc êm, năng suất tiêu hao không lớn. Nhưng băng tải còn có một số hạn chế như: tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ(< 24 0 ) , không vận chuyển được theo hướng đường cong. Để làm quen với việc đó em được giao Thiết kế dẫn động băng tải(xích tải),với những kiến thức đã học và sau một thời gian nnghiên cứu cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo,sự đóng góp trao đổi xây dựng của bạn bè.Em đã hoàn thành được đồ án được giao. 4ong với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn thầy giáo và bộ môn Cơ sở thiết kế máy để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn đã tận tình giúp đỡ em đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn#5-6789% Hà Nội , Ngày 9 tháng 4 năm 2007 Sinh viên Đinh Duy Khoẻ :% &% %&% ;%&.2<% Chọn động cơ điện để dẫn động máy móc hoặc các thiết bị công nghệ, là giai đoạn dầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy. Theo yêu cầu làm việc của thiết bị cần được dẫn động.Hệ dẫn động băng tải và đặc tính, phạm vi sử dụng của loại động cơ, ta chọn động cơ ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc. Loại động cơ này có ưu điểm: kết cấu đơn giản, giá thành thấp, dễ bảo quản, làm việc tin cậy.Tuy nhiên loại này có nhược điểm là hiệu suất và cos(ϕ) thấp (so với động cơ đồng bộ), không điều chỉnh vận tốc được. Ta chọn sơ đồ khai triển hệ đãn động sau: 1. Động cơ điện. . 2. Bộ truyền bánh răng. 3. Bộ truyền trục vít – bánh vít 4. Băng tải. 5. Khớp nối. ,% =>*)% -Ta có: .P t P ct h β = (I.1). -Mà 4 = . . . . . . . . . . 0 0 0 0 k tv tv X X L L L L br k br η η η η η η η η η η η η η = (I.2). Tra bảng 2.3 (trang 19…).ta được 0,99 k η = ; 0,99 k η = ; 0,98 br η = ; 0,93 X η = 0,82 tv η = (z 1 =2). Thay tất cả vào công thức 1.2 ta được 4 0,99.0,98.0,82.0,93.0,99 0,71. η = = -Vì tải trọng là thay đổi ta có: 2 2 2 . / 0 0 1 p i t t i i p β          ÷  ÷    ÷         = ∑ ∑ ( ) 2 2 2 0 1 2 . . . / 0 1 2 0 1 2 2 2 2 1 1 1 p p p t t t t t t p p p β        ÷    ÷  ÷       = + + + + ( ) 2 0 5 0,8 .3 / 0 5 3 β      ÷       = + + + + 0,93 β = . -Tính tải trọng ngoài. . 20000.0,18 3,6 1000 1000 F V P t = = = -Thay lại công thức (1.1) ta được 3,6 0,93. 4,71( ) 0,71 P kw ct = = '%& >? @/% -Ta có: .u u u x ch h = (1.3) -u h là tỉ số truyền của hộp giả tốc bánh răng trục vít:u h =45460 -u x là tỉ số truyền của bộ truyền xích: u x =245 Vậy 2.45 90 min min min u u u ch h x = == . 3.60 180. max max max u u u X ch h = = = -Tốc độ quay của bánh công tác 60000. 60000.0,18 10,75( / ) . 3,14.320 V n v ph lv D π = = = mà .n u n Sb ch lv = n =90.10,75=967,5(v/ph) Sbmin n =180.10.75=1935(v/ph) Sbmax Vậy ta chọn n sb của động cơ là :n sb =1500(v/ph). *Kết luận:Vì động cơ đặt nằm ngang nên chỉ tiêu về khối lượng của động cơ không phải làchỉ tiêu được quan tâm đầu tiên ,mà chỉ tiêu đặt cao hơn là mô men mở máy phải lớn .Do đó ta chọn động cơ loại k.Cụ thể tra bảng (P1.1).Ta chọn động cơ K132M4 có các thông số sau đây: +Pđc=5,5(KW). +n đc =1445(v/ph). +η=0,86 + cos 0,86 ϕ = + 2 T k T d = +Khối lượng của động cơ m=72(kg). +tra bảng 1.4 ta được đường kính của động cơ là:D=32mm. %ABCD>CE*8% -Ta có tỉ số truyền trong hệ dẫn động cơ khí: .n u n Sb ch lv = (1.4) Mà .u u u x ch h = Chọn sơ bộ u x =2,5 134,42 53,77 2,5 u h ⇒ = = -Mà .u u u tv h br = (1.5) Để chọn u br ta dựa vào hình 3.24(trang 46).Vì là cặp bánh răng thẳng ta chọn C=0,9.Dựa vào u h =53,77 gióng lên ta có được u br =2,2.Thay lại công thức (1.5) ta được 53,77 24,44 2,2 u tv = = .Ta chọn u =25 tv .Vậy u =55 h -Thay công thức(1.4) ta được tỉ số truyền chính xác của bộ truyền xích 134,42 2,44 55 u x = = % 2F=>*)G>CHIJ*/8G0=0KL2ME5F EN@/% ;% =>*)OP% 3,6( ) 4 P P kw t = = 3,6 4 3,91( ) 3 . 0,99.0,93 0 P P kw x l η η = = = 3,91 3 4,82( ) 2 . 0,99.0,82 0 P P kw tv l η η = = = 4,82 2 4,96( ) 1 . 0,99.0,98 P P kw ol br η η = = = . ,% >CHIJ*/8% 1445( / ). 1 n n v ph dc = = 1445 656,82( / ). 2 2,2 n dc n v ph u br = = = 1445 26,27( / ). 3 55 n dc n v ph u h = = = 1445 3 10,76( / ) 4 2,44 n n v ph u = = = . '% 0=0KL2ME5FENOP% -Ta có công thức tổng quát liên hệ giữa mô men xoắn(T) và tốc độ quay n là: 6 9,55.10 .P T n = -Trên trục động cơ: 6 9,55.10 . 6 9,55.10 .5,07 33508( . ) 1445 P dc T N mm dc n dc = = = -Trên trục bánh răng 1: 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .4,96 1 32781( ) 1 1455 1 P T kw n = = = -Trên trục 2(bánh răng trục vít). 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .4,82 2 70082( ) 2 656,82 2 P T kw n = = = -Mô men xoắ trên trục 3. 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .3,91 1421412( ) 3 26,27 P t T kw n lv = = = . -Mô men trên trục ra (trục 4). 6 6 9,55.10 . 9,55.10 .3,6 3195167( ) 4 10,76 P t T kw n lv = = = -%#QB?1R% $%% %?E*8% S%?E*8?FE6% ;%&HQ.*% -Vì công suất trên bánh dẫn P=4,96 (KW) không quá lớn.Bộ truyền không có yêu cầu gì đặc biệt về .vậy theo quan điểm thông nhất hoá và dựa vào bảng 6.1/91 ta chọn. +Bánh nhỏ làm bằng thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=2414285,có ú b1 =850MPa, ú ch1 =580MPa. +Bánh răng lớn cũng làm bằng thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB=1924240, ú b2 =750MPa, ú ch2 =450MPa. Thoả mãn điều kiện H 1 ≥ H 2 +(10415). ,% FT>*)2BUB% ,%;V>*)BLW2BUB% Công thức xác ứng suất tiếp xúc cho phép [ú H ]và ứng suất tiếp xúc cho phép [ú F ]. [ú H ]= (ú Hlim 0 /s H ).Z R .Z V .k xH .K HL [ú F ]=( ú Flim 0 /s F ).Y R .Y S .K XF .K FL -Trong bước tính thiết kế ta chọn sơ bộ. Z R .Z V .k xH =1 Y R .Y S .K XF =1 Vậy các công thức trên trở thành. [ú H ]= (ú Hlim 0 /s H ). K HL (II.1) [ú F ]=( ú Flim 0 /s F ). K FL (II.2) +ú Hlim 0 , ú Flim 0 là ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép với số chu kỳ cơ sở.Tra bảng 6.2/92 ta có được ú Hlim 0 =2.HB+70 , s H =1,1 (II.3) ú Flim 0 =1,8.HB , s F =1,75 (II.4) Ta chọn độ rắn bánh nhỏ HB 1 =245 Ta chọn độ rắn bánh lớn HB 2 =230 Thay lại các công thức (I.3),(I.4) ta được. ú Flim1 0 =2.HB 1 +70=2.245+70=560 (MPa) ú Flim2 0 =2.HB 2 +70=2.230+70=530 (MPa) ú Flim1 0 =1,8.HB 1 =1,8.245=441 (MPa) ú Flim2 0 =1,8.HB 2 =1,8.230=414 (MPa) + K HL , K FL hệ số tuổi thọ. *Ta có số chu kỳ cơ sở N H0 =30.HB 2,4 → N H01 =30. HB 1 2,4 =30.245 2,4 =1,6.10 7 → N H02 =30.HB 2 2,4 =30.230 2,4 =1,39.107 Số chu kỳ ứng suất tương đương N HE ,N FE . 3 2 N =60.C . . HE i 1 T i n t i i Tmax         ∑ 3 2 2 =60.C . . . i 2 1 1 1 T t i i n t i i Tmax t i         ∑ ∑ ∑ ta có c 1 =c 2 =1,n 1 =1445(v/ph),n 2 =656,82(v/ph) Mà ta có: ( ) ( ) 3 3 5 3 7 60.1.656,82.10000. 1 . 0,8 32,2.10 N =1,39.107 2 H02 8 8 N HE       = + = ≥ →K HL2 =1. Mà 7 7 . 2,2.32,2.10 70,84.10 . 1 2 1 N N u HE HE = = = 7 1,6.10 1 01 N N HE H → ≥ = =1. 1 K HL → -Thay toàn bộ lại công thức (I.3).ta có [ ] 560 509,1 . 1 1,1 MPa H σ     = = [ ] 530 481,82 . 2 1,1 MPa H σ     = = Mà bánh răng là bánh trụ răng thẳng → [ú H ]=min[[ú H1 ], [ú H2 ]]=481,82(MPa). *Tương tự ta có số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi khử về ứng suất uốn của thép C45 là N F0 =4.10 6 . N FE chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương. 2 60. . . . 1 mF T i N C n t i i i FE Tmax         = ∑ (II.5) Tra bảng vật liệu 6.4/93.ta được m F =6 vậy (I.5)có dạng 2 2 2 1 1 1 60. . . . . i i EF i i i i T t N C n t Tmax t    ÷    ÷ =    ÷    ÷   ∑ ∑ ∑ Ta có C 1 =C 2 =1,n 1 =1445(v/ph))≥n 2 →N FE1 ≥N FE2 Mà ta có: 5 3 6 6 6 60.1.656,82.1000. 1 . 0,8 . 285.10 ( ) 2 8 8 N MPa EF       = + = N EF2 =185.10 6 ≥ NEF0 =4.10 6 . →K FL2 =1. N EF1 ≥ N EF2 =185.10 6 ≥N EF0 =4.10 6 . →K FL1 =1. -Thay lại công thức (II.4).Ta có [...]... 1421412 N mm III n1 Fr 1 v Ft2 n3 Fx Fk Fr2 n2 Ft1 Fr 4 Fa 3 Ft3 Fr 3 Fa4 Ft4 Hình 2:sơ đồ phân bố lực trong hộp giảm tốc 2.Tinh thiết kế 2.1Tinh sơ bộ đường kinh trục a.Đường kính trục vào động cơ -Trục được nối với động cơ thông qua khớp nối.Chọn sơ bộ đường kính động cơ theo công thức dI=(0,841,2).dđc=(0,841,2).32=25,6438,49 (mm) Ta chọn dI=30(mm) b.Đường kính trục trung gian Được chọn sơ bộ theo... 11.Vật liệu thép C45 tôi cải thiện [ú]=5004600(MPa) II .Thiết kế trục,ổ lăn và khớp nối A.Chọn khớp nối 1.Xác định các thông số của khớp nối Để truyền mô men từ trục của động cơ sang trục I ta dùng nối trục vòng đàn hồi ,nối trục được lắp trên trục có mô men xoắn TI=32,781(KN).Dựa vào bảng 16-10a/63-Q2 ta chọn được khớp nối *Các thông số về kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi : T=33(N.m), d=22(mm),... 0,1.dc 0 1,8.32781.25 → σu = = 58,5MPa ≤ σ u  = ( 60÷80 ) MPa   0,1.103.63.4 Vậy điều kiện về độ bề uốn của chốt được thoả mãn *Kết luận:Khớp nối chọn như trên là hợp lý B .Thiết kế trục 1.Chọn vật liệu Vì công suất động cơ Pmax=5,5(kW),Pra=3,69(kW).Tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu là thép C45 thường hoá và tôi cải thiện cho cả 3 trục có úb=600(MPa),ứng suất xoấn cho phép [ τ ] =12 420(MPa)... 7.Đường kính cơ sở 11.Hệ số trùng khớp ngang ồỏ=1,4 12.Hệ số dịch chỉnh 14.Tỉ số truyền X1=0,4mm X2=0,84mm bW1=30mm bW2=28mm u=2,2 15.Góc nghiêng răng β=00 16.Mô đun m=1,5mm 13.Chiều rộmh răng 17 7.Tinh các lực trong bộ truyền bánh răng 2.T 2.32781 F =F = 1 = = 1049( N ) t1 t 2 d 62,5 w1 F tga w F = F = t1 = 1049.tg 22,690 = 382( N ) r1 r 2 cosβ F = F = F tg β = 0( N ) a1 a 2 t1 B .Thiết kế bộ truyền... = 1777( N ) t1 a 2 t2 F cϕ 9025.cos 2,7.tg 20.cos8,44 a1 F =F = tgα cos γ = = 3308( N ) r1 r 2 cos ( γ + ϕ ) cos(2,7 + 8,44) 3.8.Bộ truyền luôn đảm bảo điều kiện bôi trơn vì trục vit nằm dưới C .Thiết kế bộ truyền xich 1.Chọn vật liệu Vì vận tốc truyền động xích nhỏ,điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ,tải trọng nhỏ và hiệu suất của bộ truyền xích yêu cầu nâng cao nên ta chọn xích ống con lăn... = 0,77.166 = 128( MPa)   -Ứng suất quá tải Bánh vít làm bằng đồng thanh không thiếc nên [úH]max =2.úch=2.600=12009MPa) [úF]max=0,8.úch=0,8.600=480(MPa) 3.Tinh toán truyền động trục vit về độ bền 3.1.Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền -Khoảng cách trục aW 2   T K  170  2 H aw = Z + q 3  2 q    Z 2 σ H     ( ) (II.8) +z2 là số răng bánh vít.Chọn số mối răn trục vít z1=2→z2=u.z1=25.2=50... b=70 mm 8.Góc ôm ọ=67,810 9.Tỉ số truyền u=25 10.Hiệu suất của bộ truyền ỗ=0,72 11.Góc vít ó=8,440 12.Mô đun bánh vít m=6,3 mm 13.Hệ số đường kính trục vít q=12,5 mm 14 3.6.Tinh nhiệt trong truyền động trục vit Để tránh nhiệt sinh ra trong bộ truyền trục vít quá lớn,thì nhiệt sinh ra trong hộp giảm tốc trục vít phải cân bằng với lượng nhiệt thoát đi -Ta đi tính diện tích bề mặt thoát nhiệt của... 1,24 − 0,4 = 0,84(mm) 2 1 5.Kiểm nghiệm răng 5.1.Kiểm nnghiệm răng về độ bền tiếp xúc -ứng suất tiếp xúc được tính theo công thức 2.T k (u + 1) 1 H σ H = Z M Z H Z ε (II.6) bw u.d 2 w1 +zM hệ số cơ tính vật liệu tra theo bảng 6.5/94 ta đươc zM=274(MPa)(1/3) +zH hệ số kể dến hình dánng bề mặt tiếp xúc trrong bảng 6.12/104.với x +x 1 2 = 1,24 = 0,01 z +z 41 + 90 1 2 →zH=1,68 + Zε Hệ số kể đến sự... H ch σ  max = 0,8.σ = 0,8.580 = 464( MPa)  F1  ch σ  max = 0,8.σ = 0,8.450 = 360( MPa)  F2 ch 3.Xác định các thông số của bộ truyền Tính khoảng cách trục aw -Vì là hộp giảm tốc nên thông số cơ bản là khoảng cách trục aw được xác định như sau T K 1 H a w =ka (u + 1).3 (I.6).Vì hai bánh răng ăn khớp ngoài 2 σ  u ψ  H ba +ka hệ số phụ thuộc vào vật liêu của cặp bánh răng và loại răng.vì... của nối trục vòng đàn hồi : T=33(N.m), d=22(mm), D=90mm dm=36mm, L=104mm, l=50mm d1=36mm, D0=63mm, Z=4 nMAX=6500v/ph B=4mm B1=28mm l1=21mm, D3=20mm l2=20mm Bộ phận đàn hồi bằng cao su *Các kích thước cơ bản của vòng đàn hồi T=31,5(N.m), dC=10mm, d1:M8 D2=15mm l=42mm l1=20mm l2=10mm l3=15mm h=1,5mm 2.Kiểm nghiệm khớp nối 2.1.Kiểm nghiệm về độ bền dập của vòng đần hồi Để nối trục thoả mãn về độ . trong những môn cơ sở giúp cho sinh viên khoa cơ khí nói riêng và sinh viên khoa khác nói chung có một cách nhìn tổng quan về nên công nghiệp đang phát triển như vũ bão. Và là cơ sở để học nhưng. dẫn động băng tải và đặc tính, phạm vi sử dụng của loại động cơ, ta chọn động cơ ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc. Loại động cơ này có ưu điểm: kết cấu đơn giản, giá thành thấp, dễ bảo quản,. =180.10.75=1935(v/ph) Sbmax Vậy ta chọn n sb của động cơ là :n sb =1500(v/ph). *Kết luận:Vì động cơ đặt nằm ngang nên chỉ tiêu về khối lượng của động cơ không phải làchỉ tiêu được quan tâm đầu tiên