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 nhanh, 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 Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Phần 1: Chọn động Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ hợp lý động điện chọn động điện: 1) Xác định công suất cần thiết : P P ct = t Trong đó: P ct công suất cần thiết trục động cơ(kW) P t công suất tính toán trục máy công tác (kW) hiệu suất truyền động - Hiệu suất trun ®éng: η =η K η o η X BR Trong đó: o hiệu suất cặp ổ lăn BR hiệu suất truyền bánh X hiƯu st cđa bé trun xÝch η K lµ hiệu suất nối trục di động Theo bảng (2.3) ta cã : η o = 0,99 ; η BR = 0,97 ; η X = 0,93 ;η K = 0,99 Thay sè: η = 0,99 0,994 0,97 0,93 = 0,83 - TÝnh pt : + Tríc hÕt ta phải xác định tính chất làm việc động c¬ ts = t1 + t 2 + 1,5 100 = 100 = 87,5 t1 + t + t ts > 60% động làm việc với tải trọng thay đổi có chu kì ⇒ P t = P td ⇒ P td = +Xác định P1 , P2 : P12 t + P2 t t1 + t ⇒ P1 = F Vd 5600.1,5 = = 8,4 (kw) 1000 1000 Vì P tỉ lệ bậc với T nên ta cã: P1 T1 = = P2 T2 0,5 ⇒ P2 = 0,5P1 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế P td = 8,4 + 0,5 2.1,5 = (kw) + 1,5 - Công suất cần thiết : Pct = Pt = = 0,83 = 8,43(kw) 2) Xác định số vòng quay sơ hợp lý động điện: - TÝnh sè vßng quay cđa trơc tang : nlv = 60.1000.Vd 60.1000.1,5 = = 64 (v/p) π D 3,14.450 - TØ sè trun cđa c¬ cÊu : Ut = U n U h U h : tØ sè truyÒn hép gi¶m tèc U n : tØ sè trun bé trun - Theo bảng 2- Trang 21/ tập 1, ta chän s¬ bé : Un = 2,2 Uh = 10 ⇒ Ut = 10 2,2 = 22 - Số vòng quay sơ động cơ: n sb = n lv U t Trong ®ã: n sb số vòng quay đồng n lv số vòng quay trục máy công tác trơc tang U t lµ tû sè trun cđa toµn bé hÖ thèng - Thay sè : n sb = 22.64 = 1408 (v/p) 3) Chọn quy cách động cơ: - Chọn số vòng quay đồng động : n db = 1500 (v/ph) Ta cã : P ct = 8,43 (kw) n sb = 1408 (v/ph) Tmm = 1,4 Tdn - Dựa vào thông số phụ lục 1-3 ta chọn động có ký hiÖu : 4A132M4Y3 cã : P dc = 11 kw n dc = 1458 v/ph Tmm =2 Tdn phÇn 2: phân phối tỉ số truyền Sinh viên thực hiện: Nguyễn §øc Hïng Trang §å ¸n Chi TiÕt M¸y Gi¸o viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Xác định tỉ số truyền động U t toàn hệ thống ph©n phèi tû sè trun cho tõng bé trun cđa hệ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trục: 1) Xác định tỷ số truyền U t hệ thèng dÉn ®éng: n Ut = dc n lv Trong đó: n dc số vòng quay động n lv số vòng quay trục tang Thay sè Ut = 1458 = 22,8 64 2) Ph©n phèi tû sè trun cđa hƯ dÉn ®éng U t cho c¸c bé trun : U t =U n U h Ta có hộp giảm tốc bánh trụ phân đôi,do ®ã chän U h tríc sau ®ã tÝnh U n U h = U U Theo b¶ng 3-1 øng víi U h = 10 ta cã : U = 3,58 U = 2,79 U : tØ sè trun cđa bé trun cÊp nhanh U : tØ sè trun cđa bé trun cÊp chËm Ut 22,8 ⇒ U n = U U = 3,58.2,79 = 2,28 3) Xác định công suất, mô men số vòng quay trục: - Dựa vào sơ đồ dẫn động ta có : + Trục I : P = P ct η o1 η K = 8,43.0,99.0,99 = 8,26 (kw) n = n dc = 1458 (v/ph) ⇒ T1 = 9,55.10 p1 8,26 = 9,55.10 = 54104 (Nmm) n1 1458 + Trôc II : P = P η Br η o1 = 8,26.0,97.0,99 = 7,93(kw) n 1458 = 407( v / ph ) n2= = u1 3,58 7,93 ⇒ T2 = 9,55.10 = 186072 (Nmm) 407 + Trôc III : P = P2 η BR η ol = 7,93.0,97.0,99 = 7,62 (kw) Sinh viªn thùc hiƯn: Nguyễn Đức Hùng Trang Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế n 407 = = 146 (v/ph) u 2,79 p 7,62 ⇒ T3 = 9,55.10 = 9,55.10 =498432 (Nmm) n3 146 n3= - Dựa vào kết tính toán ta có bảng sau: Trục Thông sè C«ng st P ( kw) Tû sè trun U Số vòng quay n ( v / p) Mô men xoắn T(Nmm) Động 8,43 8,26 7,93 7,62 3,58 1458 2,79 2,28 1458 407 146 54104 186072 498432 Phần 3: Thiết kế truyền I- Chọn vật liệu: - Với đặc tính động với yêu cầu quan điểm thống hoá thiết kế nên ta chọn vật liệu hai cấp bánh nh Theo bảng 6-1 chọn Bánh nhỏ : Thép 45 cải thiện có HB = 241285 lấy giá trị HB =250 ; b1 = 850( Mpa ) ; σ ch1 = 580( Mpa ) Bánh lớn : Để tăng khả chạy mòn nhiệt luyện với độ rắn mặt nhỏ từ 1015HB nên ta chọn thép 45 cải thiện có HB = 192240 lấy giá trị HB =235 ; b = 750Mpa ; σ ch = 450Mpa II- Xác định ứng suất cho phép: - Theo bảng 6-2 với thép 45 cải thiện : lim = HB + 70 ; S H = 1,1 ; σ lim = 1,8HB ; S F = 1,75 H F - Chọn độ rắn bánh nhỏ HB =250 ; độ rắn bánh lớn HB =235 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế lim = HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570( Mpa ) H σ lim = 1,8.HB1 = 1,8.250 = 450( Mpa ) F σ H lim = HB2 + 70 = 2.235 + 70 = 540( Mpa ) σ lim = 1,8.HB2 = 1,8.235 = 423( Mpa ) F - Sè chu kú thay ®ỉi øng st c¬ së thư vỊ tiÕp xóc Theo 6-5 N H = 30H 2, thay sè HB 2, N Ho1 = 30.250 = 1,7.10 ; N Ho = 30.235 2, = 1,47.10 - Sè chu kú thay ®ỉi øng st c¬ së thư vỊ n N Fo = 4.10 với tất loại thép - Do truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc nên NHE = 60.C.Σ(Ti/Tmax)3.ni t Σ NFE = 60.C.Σ(Ti/Tmax)mF.ni t Σ Trong : c số lần ăn khớp 1vòng quay n số vòng quay phút t tổng số làm việc bánh ®ang xÐt Thay sè NHE1 = 60.1[(1) 407.3600 + (0,5) 146.2700] = 9,1.10 ⇒ NHE1 > NHO1 ⇒ KHL1 =1 N HE = N HE1 9,1.10 = = 2,5.10 u1 3,58 ⇒ NHE2 > NHO2 KHL2 =1 áp dụng công thức 6-1a tËp [ σ H ] = σ lim H Sơ xác định đợc : K HL SH [ σ H ]1 = 570 [σ H ] = 518( Mpa ) 1,1 = 540 = 491( Mpa) 1,1 Víi cÊp nhanh sư dơng bánh trụ nghiêng : [ ] + [ ] 518 + 491 H [σ H ] = H = = 504,5 (Mpa) < 1,25[σ H ] 2 Cấp chậm sử dụng bánh trụ thẳng : [ H ] = [ H ] = 491 (Mpa) - TÝnh : NFE = 60.C.Σ(Ti/Tmax)6.ni.tI NFE1 = 60.1[(1) 407.3600 + (0,5) 146.2700] = 8,8.10 ⇒ NFE1 > N FO1 ⇒ KFL1 = N FE = N FE1 8,8.10 = = 2,45.10 u1 3,58 Sinh viªn thùc hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế N FE > N FO ⇒ KFL2 = - Động làm việc chiều KFC = K K Theo 6-2a [ σ F ] = σ lim FC FL F SF S¬ bé xác định đợc : [ F ]1 = 570 1.1 [σ F ] = 257( Mpa ) 1.75 1.1 = 530 = 241,7( Mpa ) 1,75 - øng suất tiếp xúc cho phép tải [ H ] max = 2,8.σ ch1 = 2,8.580 = 1624( Mpa ) [ σ H ] max = 2,8.σ ch = 2,8.450 = 1260( Mpa ) [ σ F1 ] max = 0,8.σ ch1 = 0,8.580 = 464( Mpa ) [ σ F ] max = 0,8.σ ch = 0,8.450 = 360( Mpa ) III- Tính truyền cấp nhanh : ( Bánh trụ nghiêng ) 1) Xác định sơ khoảng c¸ch trơc : a w1 = k a ( u1 + 1).3 T1 K Hβ [ σ H ] u1 ψ ba K a lµ hƯ sè phơ thc vào vật liệu cặp bánh loại Tra bảng 6-5 tập đợc k a = 43( Mpa ) 13 T1Mô men xoắn trục bánh chủ ®éng T = 54104 (Mpa) Theo b¶ng 6-6 chän ψ ba = 0,3 → ψ bd = 0,5.ψ ba ( u1 + 1) = 0,5.0,3.( 3,58 + 1) = 0,68 Theo bảng 6-7 sơ đồ K H =1,09 Thay vào a w = 43.( 3,58 + 1).3 54104.1,09 = 118 504,5 2.3,58.0,3 (mm) LÊy aw = 120 mm 2) Xác định thông số ăn khớp , mô đun: Theo 6-17 m = ( 0,01 0,02) a w = ( 0,01 → 0,02)120 = (1,2→2,4) Theo bảng 6-8 chọn m = Sơ chọn =30 cos = 0,866 - Xác định số Theo công thức 6-19 tập : Z = 2.a w cos 2.120.0,866 = = 22,6 m.( u1 + 1) 2( 3,58 + 1) LÊy trßn Z1 = 22 Theo 6-20 Z2 =U2.Z1 = 3,58.22 = 78,7 làm tròn Z2 = 78 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang Đồ án Chi Tiết Máy Tỷ số truyền thực u m = Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Z 78 = = 3,545 Z 22 Tính lại góc nghiêng : cos = m( Z + Z ) 2.(78 + 22) = = 0,833 ⇒ β = 33,590 2.a w 2.120 3) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: Theo 6-33 tập ứng suất tiếp xúc mặt làm việc : H = Z M Z H Z ε 2.T1 K H ( u m + 1) bw u m d w1 Trong ®ã : Z M hệ số kể đến tính vật liệu tra bảng 6-5 đợc Z M = 274( Mpa ) 13 Z H : hƯ sè kĨ đến hình dáng bề mặt tiếp xúc cos b với b góc nghiêng hình trụ sở sin tw ZH= t = αtw = arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg200/cos33,590) = 23,60 tgβb = cosαt.tgβ = cos(23,6 O ).tg(33,59 O ) = 0,686 ⇒ βb = 31,230 ⇒ ZH = cos 31,230 = 1,526 sin( 2.23,6) b w = 0,3.120 = 36 (mm) Theo 6.37 εβ =bwsinβ/(π.m) = 36.sin(33,59 O )/(3,14.2) = 1,57 >1 Do Z hệ số kể đến trùng khớp đợc tính theo công thức Zε = εα 1 cos β víi ε α = 1,88 − 3,2. + Z Z ⇒ ε α = 1,88 − 3,2. + 0,833 = 1,411 22 78 ⇒ Zε = = 0,841 1,411 - §êng kÝnh vòng lăn bánh nhỏ : dw1 = 2.a w 2.120 = = 52,8 mm u m + 3,545 + - K H hệ số tải trọng tÝnh vỊ tiÕp xóc K H = K Hβ K H K Hv K H hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành Tra bảng 6-7 tập K H = 1,09 K H hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đôi ăn khớp K HV hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 10 Đồ án Chi Tiết Máy K HV = + Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế H bw d w1 a víi ν H = δ H g v w 2.T1 K Hβ K Hα u m VËn tèc vßng π.d w1 n V= 60000 →V = ( ) 3,14.52,8.1458 = 4,028 m s 60000 Theo b¶ng 6-13 chän cấp xác Theo bảng 6-14 : K H = 1,13 Tra b¶ng 6-15 ; 6-16 tËp → δ H = 0,002; g = 73 ν H = 0,002.73.4,028 120 = 3,42 3,545 3,42.36.52,8 = 1,048 2.54104.1,09.1,13 K H = 1,09.1,13.1,048 = 1,29 → K HV = + Vëy Thay vµo 6-33 : σ H = 274.1,526.0,841 2.54104.1,29.( 3,545 + 1) = 469,5( Mpa ) 36.3,545.52,8 Xác định xác ứng suất cho phép : Theo 6-1 vµ 6-1a [ σ H ] = [ σ H ].Z V Z R K XH V× V ≤ m ⇒ Z V = s CÊp chÝnh x¸c R a = 2,5 → 1,25( μm ) Z R = 0,95 Đờng kính đỉnh d a1 < 700; d a < 700 ⇒ K XH = ( ) [ σ H ] = 504,5.1.0,95.1 = 479,27( Mpa ) Do ®ã σ H < [ σ H ] KiÓm tra : [σ H ] − σ H [σ H ] = 479,27 − 469,5 100% < 4% 479,27 ⇒ §iỊu kiƯn vỊ bỊn tiếp xúc thoả mÃn 4) Kiểm nghiệm độ bÒn uèn: Theo 6-43 σ F = 2.T 1.K F Yε Yβ YF bw d w1 m Trong đó: T1 Mô men xoắn bánh chủ động T1 = 54104 (N.mm) m Mô đun pháp m= (mm) b w Chiều rộng vành b w = 36( mm ) dw1 Đờng kính vòng lăn bánh chủ động dw1 = 52,8 (mm) Y ε HƯ sè kĨ ®Õn trùng khớp Sinh viên thực hiện: Nguyễn §øc Hïng Trang 11 §å ¸n Chi TiÕt M¸y Yε = với Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên ThÕ ε α hƯ sè trïng khíp ngang ε α = 1,411 ⇒ Yε = = 0,7 1,411 Y Hệ số kể đến dộ nghiêng = 33,59 → Yβ = − 33,59 = 0,76 140 Y F , YF HÖ sè dạng bánh bánh - Số tơng đơng : Z1 Z2 22 = = 38; Z V = = 135 3 cos β 0,833 cos Tra bảng 6-18 đợc YF = 3,72; YF = 3,6 ZV1 = K F HƯ sè t¶i träng tÝnh vỊ n K F = K Fβ K Fα K FV Trong ®ã: KFβ = 1,19 (tra b¶ng 6-7) víi ψ bd =0,68 KFα = 1,386 (tra b¶ng 6.14) KFV = + Theo b¶ng (6.15) ν F bw d w1 2T1 K Fβ K Fα víi ν F = δ F g V aw um δ F = 0,006 ; theo b¶ng (6.16) g0=73 120 = 10,264 3,545 10,264.36.52,8 →KFV=1+ 2.54104.1,19.1,386 = 1,109 ⇒ ν F = 0,006.73.4,028 KF = 1,19.1,386.1,109 = 1,83 Thay vµo 6.43 ta cã 2.54104.1,83.0,7.0,76.3,72 = 103,1( Mpa ) 36.52,8.2 Y 3,6 = σ F F = 103,1 = 99,7( Mpa ) YF 3,72 σ F1 = F2 - Xác định xác ứng suÊt uèn cho phÐp : [σ]’ = [σ]tk.YR.YS.KXF YR =1 ; YS =1,08- 0,0695ln(2) = 1,032 KXF =1 v× d < 400mm ⇒ [σ]1 = 257.1.1,032.1 = 265,22 (Mpa) ⇒ [σ]2 = 241,7.1.1,032.1 = 249,43 (Mpa) Nh vËy ®é bỊn uốn thoả mÃn 5) Kiểm nghiệm tải: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 12 Đồ ¸n Chi TiÕt M¸y Theo 6.48 Kqt= σ H max = H Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Tmax = 1,4 T K qt = 479,27 1,4 = 567 < [ σ H ] max = 1260( Mpa) σ F max = σ F K qt = 103,1.1,4 = 144,34 < [ σ F ] max = 464( Mpa) σ F max = σ F K qt = 99,7.1,4 = 139,58 < [ σ F ] max = 360( Mpa ) 6) Các thông số kích thớc truyền: Bảng Thông Số Kích Thớc Bộ Truyền (Bánh trụ nghiêng) Thông Số Khoảng cách trục chia (mm) Khoảng cách trục (mm) Mô đun pháp Chiều rộng vành (mm) Tỷ số truyền Góc nghiêng Số bánh Đờng kính chia (mm) Đờng kính lăn (mm) Đờng kính đỉnh (mm) Đờng kính đáy (mm) Góc prôfin gốc Góc prôfin Hệ số trùng khớp ngang Góc ăn khớp Kí hiệu a aw m bw um β Z1 Z2 d1 d2 d w1 d w2 d a1 d a2 d f1 d f2 α αt εα α tw TrÞ sè 120 120 18 3,545 33,59 22 78 52,8 187,2 52,8 187,2 56,8 191,2 47,8 182,2 20 23,6 1,441 23,6 IV- TÝnh truyền cấp chậm : ( Bánh trụ thẳng ) 1) Xác định sơ khoảng cách trục : a w = k a ( u + 1).3 T2 K Hβ [ σ H ] u ψ ba K a lµ hƯ sè phơ thuộc vào vật liệu cặp bánh loại Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 13 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yªn ThÕ z t m cos α 164.2 cos(20 ) = = 0,934 ⇒ α tw = 20,93 2a w 2.165 cosα tw = 3) KiĨm nghiƯm độ bền tiếp xúc: Theo 6-33 tập ứng suất tiếp xúc mặt làm việc : σ H = Z M Z H Z ε 2.T1 K H ( u m + 1) bw u m d w1 Trong : Z M hệ số kể đến tính vật liệu tra bảng 6-5 đợc Z M = 274( Mpa ) 13 Z H hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiÕp xóc ZH= cos β b = sin 2α tw 2.1 = 1,731 sin(2.20,93) b w = 0,4.165 = 66 (mm) z 121 = = 2,81 z1 43 um = Z hệ số kể đến trùng khớp đợc tính theo công thức (6.36a) Z ε = − εα ε α = 1,88 − 3,2. + = 1,78 43 121 ⇒ Zε = − 1,78 = 0,86 - §êng kÝnh vòng lăn bánh nhỏ : dw3 = 2.a w 2.165 = = 86,6 (mm) u m + 2,81 + - K H hệ số tải trọng tÝnh vỊ tiÕp xóc K H = K Hβ K Hα K Hv K Hα lµ hƯ sè kĨ đến phân bố không tải trọng cho đôi ăn khớp K HV hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp K HV = + ν H bw d w3 2.T2 K Hβ K Hα víi ν H = δ H g v VËn tèc vßng aw um π.d w3 n2 60000 3,14.86,6.407 →V = = 1,844 m s 60000 V= ( ) Theo b¶ng 6-13 chän cÊp chÝnh xác Bánh trụ thẳng : K H = Tra b¶ng 6-15 ; 6-16 tËp → δ H = 0,006; g = 73 Sinh viªn thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 15 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế H = 0,006.73.1,844 165 = 6,19 2,81 6,19.66.86,6 = 1,093 2.186072.1,02.1 K H = 1,02.1,093.1 = 1,115 → K HV = + Vëy Thay vµo 6-33 : σ H = 274.1,731.0,86 2.186072.1,115.( 2,81 + 1) = 434,86 (Mpa) 66.2,81.86,6 Xác định xác ứng suất cho phép : Theo 6-1 vµ 6-1a [ σ H ] = [ σ H ].Z V Z R K XH V× V ≤ m ⇒ Z V = s Víi cấp xác động học 9,chọn cấp xác vỊ møc tiÕp xóc lµ ( ) z = 10 → 40( μm ) ⇒ Z R = 0,9 Đờng kính đỉnh R d a1 < 700; d a < 700 ⇒ K XH = [ σ H ] = 491.1.0,9.1 = 441,9( Mpa ) Do ®ã σ H < [ σ H ] [σ H ] − σ H = 441,9 − 434,86 100% < 4% KiĨm tra : [σ H ] 441,9 ⇒ §iỊu kiƯn vỊ bỊn tiÕp xóc tho¶ m·n 4) KiĨm nghiƯm độ bền uốn: Theo 6-43 F = 2.T2 K F Yε Yβ YF bw d w3 m Trong đó: T2 Mô men xoắn bánh chủ động : T2 = 186072 (N.mm) m Mô đun pháp : m= (mm) b w Chiều rộng vành : b w = 66( mm ) dw3 Đờng kính vòng lăn bánh chủ động: dw3 = 86,6 (mm) Y ε HƯ sè kĨ ®Õn sù trïng khíp cđa Y = với hệ số trïng khíp ngang εα ε α = 1,78 ⇒ Yε = = 0,562 1,78 Y β HƯ sè kĨ đến dộ nghiêng :Y = (răng thẳng) Y F , YF Hệ số dạng bánh bánh Tra bảng 6-18 ®ỵc YF = 3,62; YF = 3,542 K F HƯ sè t¶i träng tÝnh vỊ n K F = K Fβ K Fα K FV Trong ®ã: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 16 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên ThÕ KFβ = 1,023 (tra b¶ng 6.7) víi ψ bd = 0,75 KFα = 1,37 (tra b¶ng 6.14) KFV = + ν F bw d w3 2T2 K Fβ K Fα víi ν F = δ F g V aw um δ F = 0,006 ; theo b¶ng (6.16) g0=73 Theo b¶ng (6.15) 165 = 6,19 2,81 6,19.66.86,6 →KFV =1+ 2.186072.1,023.1,37 = 1,067 ⇒ ν F = 0,006.73.1,844 KF = 1,023.1,37.1,067 = 1,495 Thay vµo 6.43 ta cã : 2.186072.1,495.0,562.1.3,62 = 99( Mpa ) 66.86,6.2 Y 3,542 = σ F F = 99 = 96,86( Mpa ) YF 3,62 σ F3 = σ F4 - Xác định xác ứng suất uốn cho phép : [σ]’ = [σ]tk.YR.YS.KXF YR =1 ; YS =1,08- 0,0695ln(2) = 1,032 KXF =1 v× d < 400mm ⇒ [σ]1 = 257.1.1,032.1 = 265,22 (Mpa) ⇒ [σ]2 = 241,7.1.1,032.1 = 249,43 (Mpa) Nh độ bền uốn thoả mÃn 5) Kiểm nghiệm tải: Tmax = 1,4 T K qt = 441,9 1,4 = 522,8 < [ σ H ] max = 1260( Mpa) Theo (6.48) : Kqt= σ H max = σ H σ F max = σ F K qt = 99.1,4 = 138,6 < [ σ F ] max = 464( Mpa) σ F max = σ F K qt = 96,86.1,4 = 135,6 < [ σ F ] max = 360( Mpa) 6) Các thông số kích thớc truyền: Bảng thông số kích thớc truyền (Bánh trụ thẳng) Sinh viên thực hiện: Nguyễn §øc Hïng Trang 17 §å ¸n Chi TiÕt M¸y Gi¸o viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Thông Số Khoảng cách trục chia (mm) Khoảng cách trục (mm) Mô đun pháp Chiều rộng vành (mm) Tỷ số truyền Số bánh Đờng kính sở (mm) Đờng kính chia (mm) Đờng kính lăn (mm) Đờng kính đỉnh (mm) Đờng kính đáy (mm) Góc prôfin gốc Hệ số trùng khớp ngang Góc ăn khớp Kí hiệu a aw m bw um Z3 Z4 d b3 d b4 d3 d4 d w3 d w4 d a3 d a4 d f3 d f4 α εα α tw V-TÝnh truyÒn 1) loại xích : - Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, chọn xích lăn 2) Xác định thông số xích truyền : - theo bảng (5.4) với u = 2,28 chọn số đĩa nhỏ : z = 25 Số đĩa lớn : z = u.z = 2,28.25 = 57 Theo (5.3) công suất tính toán : Trị số 164 165 66 2,81 43 121 80,8 227,4 86 242 86,6 243,4 90,5 247,5 81,54 238,9 20 1,78 20,93 bé ngoµi : Chän P t = P.k.k z k n kz = 25 25 = =1 z1 25 n 200 01 Víi n 01 = 200 v/ph ⇒ k n = n = 146 = 1,37 k = k k a k dc k d k c k bt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 18 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Theo bảng (5.6) : k = (đờng tâm đĩa xích làm với phơng nằm ngang gãc < 40 ) k a = (chän a = 30p) k dc = (®iỊu chỉnh đĩa xích) k d = 1,3 (tải trọng va đập ) k c = (bé trun lµm viƯc ca) k bt = (môi trờng có bụi, chất lợng bôi trơn II, bảng 5.7 ) ⇒ k = 1.1.1.1,3.1.1,3 = 1,69 ⇒ P t = 7,62.1,69.1.1,37 = 17,64 (Kw) Theo b¶ng (5.5) víi n 01 = 200 v/ph, chän bé truyÒn xÝch d·y cã bíc xÝch p = 31,75 mm tho¶ m·n ®iỊu kiƯn bỊn mßn : P t < [P] =19,3 (Kw) ; đồng thời theo bảng (5.8) p < p ma x - Khoảng cách trục : a = 30p = 30.31,75 = 952,5 (mm) - Theo (5.12) sè m¾t xÝch : x= ( z − z1 ) p 2a + 0,5( z1 + z ) + p 4π a = 2.30 + 0,5(25 + 57) + (57 − 25) 31,75 = 101,8 4.π 952,5 Lờy số mắt xích chẵn : x = 102 - Theo (5.13) tính lại khoảng cách trục : A = 0,25p x − 0,5( z1 + z ) + [ x − 0,5( z1 + z )] − 2[ ( z − z1 ) / π ] Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 19 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên ThÕ = 0,25.31,75 102 − 0,5(25 + 57) + [102 − 0,5(25 + 57)] − 2[ (57 − 25) / π ] = 954 (mm) - Để xích không chịu lực căng lớn,giảm a lợng : a = 0,003a = 0,003.954 = (mm) ®ã : a = 954 – = 951 (mm) - Số lần va đập xích : i = z1 n1 = 25.146 = 2,385 < [ i ] = 25 15 x 15.102 3) TÝnh kiĨm nghiƯm xÝch vỊ ®é bỊn : Theo (5.15) : s= Q ≥ [ s] k d Ft + F0 + Fv [ s ] :hƯ sè an toµn cho phép - Theo bảng (5.2) tảI trọng phá hỏng : Q = 88500 N, khèi lỵng mÐt xÝch q = 3,8 kg - k d :hƯ sè t¶I träng ®éng - F t :lùc vßng - F v :lùc căng lực li tâm gây - F :lực căng trọng lợng nhánh xích bị động sinh k d = 1,2 (tảI trọng mở máy 1,4 t¶I träng danh nghÜa ) v= Ft = z1 t.n1 25.31,75.146 = = 1,93(m / s ) 60000 60000 1000 P 1000.7,62 = = 3948,2( N ) v 1,93 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 20 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên ThÕ F = 9,81.k f q.a = 9,81.6.3,8.0,951 = 212,7 k f :hƯ sè phơ thc ®é f xích vị trí truyền Với k f = (bé truyÒn n»m ngang) F v = q.v = 3,8.1,93 = 14,15 88500 ⇒ s = 1,2.3948,2 + 212,7 + 14,15 = 17,82 Theo b¶ng (5.10) víi n = 200 v/ph ta cã : [ s ] = 8,5 VËy s > [ s ] bé truyền xích đảm bảo đủ bền 4) Tính đờng kính ®Üa xÝch : d = d = p 31,75 = = 253,45(mm) π π sin sin z 25 1 p π sin z = 31,75 = 576,65(mm) π sin 57 π π = 31,750,5 + cot g = 267,3( mm) 25 z1 d a1 = p 0,5 + cot g π = 591,6 (mm) 57 d a = 31,75 0,5 + cot g r = 0,5025.d + 0,05 = 0,5025.19,05 +0,05 = 9,62 (mm) Theo b¶ng (5.2) : d = 19,05 (mm) d f = d - 2r = 253,45 – 2.9,62 = 234,21 (mm) d f = 576,65 – 2.9,62 = 557,41 (mm) - KiĨm nghiƯm ®é bỊn tiÕp xóc cđa ®Üa xÝch : Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 21 §å ¸n Chi TiÕt M¸y Theo (5.18) : σ H = 0,47 Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế k r ( Ft K d + Fvd ) E A.k d F vd : lực va đập m d·y xÝch; theo (5.19) : F vd = 13.10 −7 n p m = 13.10 −7.146.31,753.1 = 6,07 N k r : hệ số kể đến ảnh hởng số đĩa xích,phụ thuộc z voi z = 25 ⇒ k r = 0,42 E : m« ®un ®µn håi; E = 2,1.10 Mpa A : diƯn tÝch chiÕu cđa b¶n lỊ Theo b¶ng (5.12) víi p = 31,75 ⇒ A = 262 (mm ) ⇒ σ H = 0,47 0,42.(3948,2.1,3 + 6,07).2,1.10 = 618,17 Mpa 262.1 Dùng thép 45 tôI ,ram đạt độ rắn HRC45 đạt đợc ứng suất tiếp xúc cho phép [ H ]= 800 Mpa,đảm bảo đợc độ bỊn tiÕp xóc cho ®Üa - KiĨm nghiƯm ®é bỊn tiÕp xóc dÜa xÝch : z = 57 ⇒ k r = 0,226 n = 64 v/ph, v = 1,93 m/s P = 7,54 Kw, F t = 3906,7 N, F vd = 2,66 ⇒ σ H = 0,47 0,226(3906,7.1,3 + 2,66).2,1.10 = 450,92 262.1 σ H < [σ H ] Vậy độ bền tiếp xúc đĩa thoả mÃn 5) Xác định lực tác dụng lên trục : Theo (5.20): F r = k x F t = 1,15.3948,2 = 4540 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng N Trang 22 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Bộ truyền nghiêng góc nhỏ h¬n 40 : k x = 1,15 V- Chän mối ghép : - Các ổ lăn lắp trục theo k6, lắp bánh răng, bánh đai, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then VI- Tính mối ghép then : - Then tiết máy tiêu chuẩn ta chọn tính then theo đờng kính trục chiều dài may Vì trục đồ án nằm hộp giảm tốc nên ta dùng then - Để đảm bảo tính công nghệ ta chọn then giống trục Công thức kiểm tra điều kiện bền dập bỊn c¾t then: 2.T 2.T σd = ≤ [σ d ] ; τ c = ≤ [τ c ] d.l t ( h − t ) d.l t b Trong ®ã [σ d ] øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1 [σ d ] = 100( Mpa ) [τ c ] øng st c¾t cho phÐp Víi trục làm thép 45 tải trọng rung động nhĐ th× [τ c ] = ( 60 90 ) = ( 20 30 ) lÊy[τ c ] = 30( Mpa ) l t = 0,9.l m d: dờng kính trục Theo bảng (9.1a) ta chọn đợc then Kết kiểm nghiệm độ bền then Tiết diện 1.2 2.2 2.3 3.2 3.3 d 32 38 42 56 48 lm 51 43 73 73 73 lt 45 36 63 63 63 b 10 10 12 16 14 h 8 10 t1 5 5,5 T 54104 93036 93036 522980 522980 σd τc 25,05 45,34 23,44 74,12 98,82 7,51 13,6 5,86 18,53 24,7 - B¸nh trục ta không dùng then mà chế tạo bánh liền trục : X < 2,5.m = 2.5.2 = mm X= d f − d13 − t2 = 47,8 − 36 − 3,3 = 2,6 mm d f = 47,8 mm : đờng kính chân d 13 = 36 mm : đờng kính trục tiết diện 1.3 t = 3,3 mm : chiều sâu rÃnh then lỗ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 23 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế VII-Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thoả mÃn điều kiện sau sσj sτ Sj = ≥ [s] 2 sσj + sτj Víi : [s]- HƯ sè an toµn cho phÐp , thông thờng [s]= 1,52,5 sj- Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp tiết diện j σ −1 sσj = K σdjσ aj + ψ σ σ mj sτj- HƯ sè an toµn chØ xét riêng ứng suất tiếp tiết diện j τ −1 sτj = Kτdjτ aj + ψ τσ τ mj Trong : -1,-1 giới hạn uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng Với thép 45x cã σb = 600 Mpa σ-1= 0,436.σb = 0,436.600 = 261,6 Mpa τ-1= 0,58 σ-1= 0,58.261,6 = 151,73 Mpa Trục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động mj = Trong ; W j Mj σmaxj = σaj = W j lµ mô men cản uốn W j = d j ; trơc cã tiÕt diƯn trßn W j= 32 π d 3j 32 − b.t1 (d j − t1 ) 2.d j : trôc cã r·nh then Trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kú ®èi xøng ®ã Tj τmj = τaj= τ max j / = w oj Trong Woj mô men cản xoắn W oj = W oj = π d j 16 π d j 16 : trơc cã tiÕt diƯn trßn − b.t1 (d j − t1 ) 2.d j : trơc cã r·nh then ψσ, ψτ- HƯ sè kĨ đến ảnh hởng trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra bảng (10.7) đợc = 0,05 , Ψτ = Sinh viªn thùc hiƯn: Ngun §øc Hïng Trang 24 §å ¸n Chi TiÕt M¸y Gi¸o viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Kd , Kd Hệ số xác định theo công thức sau: K K + Kx −1 + Kx −1 Kσd = ε σ ; Kτd = ε τ Ky Ky Kx- HÖ sè tập trung ứng suất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phơng pháp gia công độ nhẵn bề mặt tra bảng (10.8) : tiện Ra = 2,50,63 àm đợc Kx= 1,06 Ky Hệ số tăng bền bề mặt, với b= 600 Mpa tra bảng (10.9) đợc ky= 1,6 K σ ;K τ : hÖ sè tËp trung ứng suất thực tế uốn xoắn Theo bảng (10.12) dùng dao phay ngón b = 600Mpa : K σ = 1,76 K τ = 1,54 theo bảng (10.10) tra đợc hệ số kích thíc ε σ , ε τ øng vãi ®êng kÝnh tiết diện nguy hiểm ,từ xác dịnh đợc tỉ số K K , rÃnh then tiết diện này.Theo bảng (10.11) ứng với kiểu lắp đà chọn, b = 600 Mpa đờng kính tiết diện nguy hiêmtra đợc tỉ số K K ; lắp căng tiết diện này,trên sở dung giá trị lớn hai giá trị K/ để tính Kd giá trị lớn hai giá trị K/ để tính Kd Bảng tính ứng suất pháp ứng suÊt tiÕp TiÕt diÖn 1.0 1.2 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 d 35 32 38 42 50 56 48 b 10 10 12 18 14 h 8 11 tt W Wo T 4207 8414 54104 2289 4938 54104 3911 8489 93036 6292 13562 93036 - 12265 24530 52298 15089 32322 52298 5,5 9403 20255 52298 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng M 44640 101755 188751 372280 392332 σ 10,61 48,26 55,56 30,35 26 τ 3,22 4,62 5,48 3,43 10,66 8,09 12,91 Trang 25 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Bảng tính hệ sè an toµn TiÕt diƯn d 1.0 1.2 2.2 2.3 3.1 3.2 3.2 35 32 38 42 50 56 48 Tỉ số K/ RÃnh Lắp then căng 2,06 2,06 2,035 2,06 2,095 2,06 2,06 2,228 2,52 2,146 2,06 TØ số K/ RÃnh Lắp then căng 1,64 1,901 1,64 1,937 1,64 1,987 1,64 2,03 2,067 2,03 2,013 1,64 Kσd Kτd sσ sτ s 1,325 1,325 1,325 1,346 1,325 1,612 1,378 1,062 1,225 1,248 1,28 1,306 1,33 1,295 18,61 4,091 3,498 6,505 6,241 - 44,429 22,6 22,128 34,552 10,896 14,1 9,074 17,16 22,6 4,023 3,481 5,585 5,7 9,074 Sinh viªn thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 26 Đồ án Chi Tiết Máy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Trang 27 Đồ án Chi Tiết Máy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế Trang 28 Đồ án Chi Tiết Máy Giáo viên hớng dẫn: Đoàn Yên Thế - Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Hùng Trang 29 ... 1, 64 1, 987 1, 64 2,03 2,067 2,03 2, 013 1, 64 Kσd Kτd sσ sτ s 1, 325 1, 325 1, 325 1, 346 1, 325 1, 612 1, 378 1, 062 1, 225 1, 248 1, 28 1, 306 1, 33 1, 295 18 , 61 4,0 91 3,498 6,505 6,2 41 - 44,429 22,6 22 ,12 8... hớng dẫn: Đoàn Yên ThÕ ν H = 0,006.73 .1, 844 16 5 = 6 ,19 2, 81 6 ,19 .66.86,6 = 1, 093 2 .18 6072 .1, 02 .1 K H = 1, 02 .1, 093 .1 = 1, 115 → K HV = + Vëy Thay vµo 6-33 : σ H = 274 .1, 7 31. 0,86 2 .18 6072 .1, 115 .(... Theo b¶ng (6 .15 ) 16 5 = 6 ,19 2, 81 6 ,19 .66.86,6 →KFV =1+ 2 .18 6072 .1, 023 .1, 37 = 1, 067 ⇒ ν F = 0,006.73 .1, 844 KF = 1, 023 .1, 37 .1, 067 = 1, 495 Thay vµo 6.43 ta cã : 2 .18 6072 .1, 495.0,562 .1. 3,62 = 99(