Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu hướng dẫn làm Đồ án chi tiết máy đầy đủ. Bạn sẽ có một bản mẫu đồ án chi tiết máy Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp Phân đôi cấp chậm, cả thuyết minh và bản vẽ AutoCad . Kèm theo đó là tất cả tài liệu hướng dẫn để làm đồ án chi tiết máy từ A đến Z, cả phần thuyết minh và bản vẽ ( Các tài liệu hướng dẫn này được cung cấp qua 1 link để bạn download trực tiếp từ mediafire) . Ngoài ra bạn cũng có quyền kết nối với tác giả một Giảng viên Đại học chuyên hướng dẫn đồ án chi tiết máy để nhận được những giải thích và hướng dẫn cần thiết. Chúc các bạn thành công
Đồ án Chi Tiết Máy Lời nói đầu Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí nội dung thiếu chơng trình đào tạo kỹ s khí đặc biệt kỹ s nghành chế tạo máy Đồ án môn học Chi Tiết Máy môn học giúp cho sinh viên hệ thống hoá lại kiến thức môm học nh: Chi tiÕt m¸y, Søc bỊn vËt liƯu, Dung sai, Công Nghệ Chế Tạo, Vẽ kỹ thuật đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau Nhiệm vụ đợc giao thiết kế hệ dẫn động thùng trộn gồm có hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm truyền xích Hệ đợc dẫn động động điện thông qua khớp nối đàn hồi, hộp giảm tốc trun xÝch sÏ trun chun ®éng tíi thïng trén Trong trình tính toán thiết kế chi tiết máy cho hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm em đà sử dụng tra cứu tài liệu sau: Do lần làm quen thiết kế với khối lợng kiến thức tổng hợp có mảng cha nắm vững dù đà cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn có liên quan song làm em tránh đợc sai sót Em mong đợc hớng dẫn bảo thêm thầy môn để em cố hiểu sâu , nắm vững kiến thức đà học hỏi đợc Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt thầy Đoàn Yên Thế đà trợc tiếp hớng dẫn, bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ đợc giao Một lần em xin chân thành cảm ơn ! ! ! Phạm Tuyến - Lớp 43M trang : Đồ ¸n Chi TiÕt M¸y Trang Môc lôc I – Chän ®éng c¬ II- Ph©n phèi tû sè truyÒn III- ThiÕt kÕ c¸c bé trun 1- Chän vËt liÖu 2- Xác định øng xuÊt cho phÐp 3- TÝnh to¸n bé trun cÊp nhanh 4- TÝnh to¸n bé trun cÊp chËm .13 5- ThiÕt kÕ bé truyÒn xÝch 20 IV- TÝnh to¸n trơc cđa hép gi¶m tèc .25 1- Chän vËt liÖu 25 2- Sơ đồ động phân tích lực .25 3- Xác định sơ đờng kính trục 26 4- X¸c định chiều dài trục 26 5- Xác định xác đờng kính trục .29 – TÝnh kiĨm nghiƯm trơc vỊ ®é bÒn mái 33 7- KiĨm nghiƯm trơc vỊ ®é bỊn tÜnh 36 8- TÝnh chän then .37 IV- TÝnh to¸n gèi ®ì trơc 40 V- TÝnh chän khíp nèi 45 VI- KÕt cÊu vá hép 46 VII- Tính chọn dầu mỡ bôi trơn .51 VIII- xác định chän kiĨu l¾p .53 IX- Phơng pháp lắp ráp hộp giảm tèc .55 1- Phơng pháp lắp ráp tiết máy lên trục 55 2- Ph¬ng pháp điều chỉnh ăn khớp truyền 56 Tài liệu tham khảo .57 Ph¹m Tun - Líp 43M trang : Đồ án Chi Tiết Máy I -Chọn động cơ: Công suất cần thiết p ct = pt pct:công suất cần thiết pt:công suất tính toán :hiệu suất cđa hƯ thèng η = η ol η Br η x = 0,9924.0,972.0,96 = 0,87 ηol:hiƯu st cđa ổ lăn Br:hiệu suất truyền bánh x:hiệu st cđa bé trun xÝch 4,9 ⇒ pct = 0,87 = 5,6(KW) Số vòng quay sơ Chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc là:12 chọn tỷ số trun cđa bé trun xÝch lµ:3 ⇒tû sè trun cđa hệ thống là: u=3.12 = 36 số vòng quay sơ : ssb = 40.36 Ta cần chọn động có: =1440vg/ph pđc > pct nđb nsb = 1440 Theo bảng phụ lục P1.3 ta chọn đợc động phù hợp là: 4A123S4Y3 có: pđc=7,5 KW nđc=1455 vg/ph cosϕ =0,86 Tmax = 2,2 Tdn 3, η% = 87,5 Tk =2 Tdn Kiểm tra lại: Điều kiện mở máy: theo đề ta có : Phạm Tuyến - Lớp 43M Tmm T = 1,5 < = k Tdn Tdn trang : Đồ án Chi Tiết Máy Động đà thoả mÃn điều kiện mở máy,còn điều kiện tải coi nh đà thoả mÃn Vậy động đà chọn phù hợp II- Phân phối tỷ sè trun cho hƯ thèng Tû sè trun cđa toµn bé hƯ thèng: ut = n dc 1455 = nlv 40 = 36,38 HÖ thèng gåm hép gảm tốc cấp bánh trụ phân đôi mét bé trun ngoµi lµ bé trun xÝch Ta chän uh theo b¶ng 3-1: Chän uh = 12 →tra b¶ng 3-1⇒ u1= 4,05 u2 = 2,97 u 36,38 t ⇒ un = u u = 4,05.2,97 = 3,02 Sai số phần trăm tỷ số truyền là: = 36,38 4,05.2,97.3,02 100 36,38 = 0,15% Xác định : p(kw) , T(Nmm) , n(vg/ph) trục Trên trôc I : pI = pct ηol=5,6 0,992 nI =n®c TI =9,55.106 pI 5,555 = 9,55.10 nI 1455 = 5,555(kw) = 1455(vg/ph) = 364,6.102(Nmm) Trªn trơc II : pII = pI.ηbr.ηol = 5,555 0,992 0,97 nII = n I 1455 = uI 4,05 TII = 9,55.10 p II 5,345 = 9,55.10 n II 359 =5,345(kw) =359(vg/ph) = 142.103(Nmm) Trªn trơc III : pIII = pII.ηbr ηol=5,345.0,992.0,97 nIII = n II 359 = u 2,97 TIII = 9,55.10 p III 5,143 = 9,55.10 n III 120 Ph¹m TuyÕn - Líp 43M = 5,143(kw) =120(vg/ph) = 409.103(Nmm) trang : Đồ án Chi Tiết Máy Trên trục IV : pIV = pIII.ηol.ηx =5,143.0,992.0,96 4,9(kw) nIV = n III 120 = un 3,02 TIV= 9,55.10 = =39,7(vg/ph) p IV 4,9 = 9,55.10 n IV 39,7 =11787.102(Nmm) B¶ng : Các giá trị công suất ,mômen xoắn,tỷ số truyền,số vòng quay trục p(kw) - T(Nmm) - n(vg/ph) - u III-ThÕt kÕ c¸c bé trun Chän vËt liƯu Do yêu cầu đặc biệt theo quan điểm thống hoá thiết kế ,ở chọn vật liệu cấp bánh nh Cụ thể theo bảng 6.1 chọn Bánh nhỏ : thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 241 285 có b1=850MPa , ch2=580MPa Bánh lớn : thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 192 240 có b2=750MPa , ch2=450MPa Xác định ứng suất cho phép Theo bảng 6.2 ứng vớ thép 45 , cải thiện đạt ®é r¾n HB 180 350, o o σ H lim = 2.HB + 70 ; S H = 1,1 ; σ F lim = 1,8HB ; S F = 1,75 Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1=245 ; độ rắn bánh lớn HB2=230 o o H lim1 = HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa ; σ F lim1 = 1,8.245 = 441MPa o o σ H lim = HB + 70 = 2.230 + 70 = 530MPa ; σ F lim = 1,8.230 = 414 MPa Ph¹m Tuyến - Lớp 43M trang : Đồ án Chi Tiết Máy 2, Theo công thức (6.5) NH0 = 30 H HB4 ®ã ; NH01= 30.2452,4= 1,6 107 ; NH02=30 2302,4=1,39.107 NH0:Số chu kì sở thư vỊ øng st tiÕp xóc Theo c«ng thøc (6.6) số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng : NHE= NFE=60.c.n.t NHE4=NFE4=60.1.120.7.8.300 = 12096.104 > 1,6.107 ⇒KHL4= ta cã : NHE3 > NH01 ⇒KHL3 =1 NHE2 > NH02 ⇒KHL2 = NHE1 > NH01 KHL1 = Nh theo công thức (6.1a) ứng suất cho phép tiếp xúc sơ tính đợc o [σH] = σ H lim K HL / S H 560.1 ⇒ [σH]1= 1,1 = 509 MPa 530.1 [σH]2= 1,1 = 481,8 MPa Víi cÊp nhanh sư dơng bánh trụ thẳng nên ta có : [H]'=[H]2 MPa Vớ cấp chậm sử dụng bánh trụ nghiªng nªn ta cã : [σ H ] = [σ H ] + [σ H ] 2 = 509 + 481,8 = 481,8 = 495,4 MPa [σH] =495,4 NF0=4.107 ⇒NFE1 > NFE2 > NF0 ⇒ KFL2= KFL1= Víi bé truyền quay chiều KFC= Do theo c«ng thøc (6.2a) ta cã øng suÊt cho phÐp uèn sơ là: [ F ] = F lim K HL K FC o SF σ F lim1 K HL1 K FC1 ⇒ [σ F ] = = [σ F ] = σ F lim K HL K FC 414.1.1 1,75 o SF o SF = 441.1.1 1,75 = 252 MPa =236,5 MPa øng suất tải cho phép : Theo công thức (6.13) (6.14) : Phạm Tuyến - Lớp 43M trang : Đồ án Chi Tiết Máy [H]max= 2,8.ch2= 2,8.450 [F1]max= 0,8.σch1=0,8 580 = 460 MPa [σF2]max= 0,8.σch2=0,8.450 a, = 1260 MPa = 360 MPa TÝnh to¸n bé trun cÊp nhanh Xác định sơ khoảng cách trục Theo c«ng thøc (6.15a) ta cã aw=ka(u1+1) T1 K Hβ [σ H ] u1 ψ ba ë ®ã : aw : khoảng cách trục ka: hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh loại ; Theo bảng 6.5 với thẳng ta chän ka = 49,5 Ψba: hƯ sè chiỊu réng vµnh Theo bảng 6.6 ta chọn ba=0,25 Theo công thức (6.16) : Ψbd= 0,5.Ψba(u + 1) = 0,5.0,25.(4,05 + 1) = 0,63 ⇒Theo b¶ng 6.7 ta co KHβ=1,02 (chän sơ đồ ) u1= 4,05 aw1= 49,5.5,05 36460.1,02 ( 481,8) 4,05.0,25 = 135,2 (mm) LÊy aw1= 135 mm b, Xác định thông số ăn khớp Theo công thức (6.17) : m = (0,01 ữ 0,02) aw= (0,01 ÷ 0,02).135 = 1,35 ÷ 2,7mm Theo b¶ng 6.8 chän m = 2,5 z1 = 2.a w1 2.135 = m.(u1 + 1) 2,5.5,05 LÊy z1=21 z2= z1.u1= 4,05.21 LÊy z2 = 85 Do ®ã aw1= m.( z1 + z ) 2,5.(21 + 85) = 2 Ph¹m Tun - Líp 43M = 21,38 = 85,05 =132,5 mm trang : Đồ án Chi Tiết Máy Chän aw1 = 135 mm Theo c«ng thøc (6.22) hƯ số dịch chỉnh tâm : y= a w1 135 − 0,5.( z1 + z ) = − 0,5(21 + 85) m 2,5 =1 Theo c«ng thøc (6.23) ta cã : ky = 1000 y 1000.1 = zt (21 + 85) =9,4 Theo bảng 6.10a tra đợc kx=0,626 Do theo công thức 6.24 hệ số giảm đỉnh lµ : ∆y = k x z t 0,626.106 = 1000 1000 0,066 Theo c«ng thøc (6.25) tỉng hƯ sè dịch chỉnh là: xt= y + y = 0,1 + 0,066 Theo công thức (6.26) , hệ số dịch chỉnh b¸nh : x1 = 0,5[xt- ( z − z1 ) y zt ( 85 − 21)1 ] = 0,51,066 − 21 + 85 vµ hệ số dịch chỉnh bánh : x2 = xt - x1 = 1,066 - 0,23 Theo c«ng thøc (6.27) góc ăn khớp : cos rw = z t m cos α 106.2,5 cos 20 o = 2a w1 2.135 =1,066 = 0,23 = 0,836 = 0,9223 tw= 22,740 c, Kiểm nghiệm độ bền tiÕp xóc Theo c«ng thøc (6.33) ta cã σ H = Z M Z H Zε 2T1 K H ( u m + 1) bw u m d w1 ZM: hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp , theo bảng 6.5 ta cã trÞ sè cđa Z M = 274 MPa ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc , trị số Z H đợc tính theo công thức : cos b sin tw ZH = b: góc nghiêng hình trụ sở ZH = sin 2.22,74 o ( ) Ph¹m Tun - Líp 43M = 1,675 trang : Đồ án Chi Tiết Máy Zε : hƯ sè kĨ ®Õn sù trïng khíp cđa , đợc xác định nh sau : ( ) vơi bánh côn Z= ®ã : εα: hƯ sè trïng khíp ngang , tÝnh theo c«ng thøc 1 1 ε α = 1,88 − 3,2 + cos β m = 1,88 − 3,2 + .1 z 21 85 z ⇒ Zε= =1,69 − 1,69 = 0,877 Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ dw1= 2.a w1 2.135 = u +1 5,05 = 53,47 mm Theo c«ng thøc (6.40) ta cã v= π d w1 n1 π 53,47.1455 = 60000 60000 = 4,07 (m/s) Theo b¶ng 6.13 chọn cấp sác , theo bảng 6.16 , go=56 Theo c«ng thøc ta cã : v H = δ H g o v a w2 u : H: hệ số kể đến ảnh hởng sai số ăn khớp , tra bảng 6.15 ta đợc : H=0,006 go: hệ số kể đến ảnh hởng sai lệch bớc ⇒ v H = 0,006.56.4,07 135 4,05 = 7,9 Do ®ã ta cã : K Hv = + v H bw d w1 7,9.33,75.53,47 = 1+ 2.T1 K Hβ K Hα 2.36460.1,02.1 = 1,19 ⇒ KH= KHβ.KHv.KHα= 1,02.1,19.1 =1,21 Thay giá trị vừa tính đợc vào (6.33) ta đợc : H = 274.1,675.0,877 2.36460.1,21.5.05 33,75.4,05.( 53,47 ) Ph¹m Tun - Líp 43M = 429,8 (MPa) trang : Đồ án Chi Tiết Máy Xác định chÝnh x¸c øng st cho phÐp :Theo (6.1) víi v = 4,07 m/s [s] KiĨm nghiƯm trơc vỊ ®é bỊn tĩnh để đề phòng khả bị biến dạng dẻo lớn tải đột ngột(chẳng hạn mở máy) cần tiến hành kiểm nghiệmtrục độ bền tĩnh công thức kiểm nghiệm có dạng tđ= + 3τ ≤ [σ ] Trong ®ã : σ= M max 0,1.d τ= - øng suÊt ph¸p Tmax - øng st tiÕp xóc 0,2.d Víi thÐp 45 cã σb=600 Mpa ;σch=340 Mpa [σ]=0,8.340=272 Mpa d – đờng kính đoạn trục Mmax ,Tmax - mô men uốn lớn mô men xoắn lớn tiết diện nguy hiểm lúc tải Dựa theo kết cấu trục biểu đồ mô men tơng ứng thấy tiết diện sau tiết diện nguy hiểm lúc tải cần đợc kiểm tra độ bền tĩnh Trục I : tiết diện 12 lắp bánh Phạm Tuyến - Lớp 43M trang : 36 Đồ ¸n Chi TiÕt M¸y Mmax=1,5 M x211 + M y211 =1,5 33723,8 + 88998,9 Tmax=1,5.36460 =54690 (Nmm) =142761(Nmm) Trục II : tiết diện 22 23 lắp bánh tiết diện 22 24 có đờng kính mômen nên ta cần kiểm tra tiết diÖn Mmax21=1,5 M x221 + M y221 = 41617 + 1533347 =238323(Nmm) Tmax21 =1,5.71000=106500 (Nmm) Mmax22=1,5 M x222 + M y222 = 20182,3 + 194929 =293956,7(Nmm) Tmax21 =1,5.71000=106500 (Nmm) Trơc III : tiÕt diƯn 31 ỉ lăn tiết diện 32,33 vừa có đờng kính lớn tiết diện 31 có mômen nhỏ hơn,và tiết diện 34 có đờng kính nhỏ nhng lại cã m«men uèn b»ng Mmax31= 1,5 M x231 + M y231 = 1,5 257231,6 =385847,5(Nmm) Tmax31=1,5.409000 = 613500(Nmm) Kết tính toán đợc ghi bảng sau: tiết diƯn ®êng kÝnh 12 22 23 31 d(mm) 40 25 35 35 Tmax Mmax σ τ σtd 54690 142761 18,62 4,27 20 54690 238322,9 88,27 19,72 94,65 106500 293956,7 68,56 12,42 71,86 613500 385847,5 90 71,5 153,2 [σ] kÕt 272 272 272 272 luËn bÒn bÒn bÒn bÒn TÝnh chọn then Điều kiện bền dập bền cắt then : 2T d = d l (h − t ) ≤ [σ d ] t τc = 2.T ≤ [τ c ] d l t b 1- TÝnh chän then cho trôc I +Với tiết diện lắp khớp nối (13) Vì d = 30 mm theo b¶ng 9.1a chän b=8, h = 7,t1= 4, t2 = 2,8, chiỊu dµi then lt = (0,8 0,9).lm= (0,8 0,9).50 = 40 45 chän lt= 42 mm Phạm Tuyến - Lớp 43M trang : 37 Đồ ¸n Chi TiÕt M¸y 2T 2.36460 σd = d l (h − t ) = 30.42(7 − 4) t τc = = 19,3 (MPa) 2.T 2.36460 = d l t b 30.42.8 = 7,2 (MPa) Víi then thép 45 chịu tải tĩnh []= 60 Mpa Theo bảng 9.5 tra đợc []= 150 Mpa c < [τ] VËy σ < [σ] 2-TÝnh chän then cho trôc II Trên trục II có ba then để phù hợp với công nghệ chế tạo trục ta chọn chiều rộng hai then b»ng + ®èi víi hai tiÕt diƯn lắp bánh nhỏ cấp chậm (22) , (24) có d =30 mm Theo b¶ng 9.1a chän : b=8 mm; h=7 mm ; t1= mm ; t2=2,8 mm , chiỊu dµi then lt = (0,8 0,9).lm= (0,8 0,9).42 = 33,6 37,8 Chän lt= 35 mm T 142000 σd = d l (h − t ) = 30.35(7 − 4) = 38,64 (Mpa)