Đang tải... (xem toàn văn)
1.Động cơ2.Nối trục đàn hồi3.Hộp giảm tốc4.Bộ truyền xích5.Băng tảiCác số liệu cho trước:Lực kéo bang tải : F = 15000NVận tốc băng tải : v = 0,52msĐường kính tang : D = 62,5mmThời hạn phục vụ : lh =15000giờSố ca làm việc : số ca 2Đặc tính làm việc : va đập vừa Tmm = 1,65T1 T2 = 0,7 T1 t1 = 2,4h t2 = 4,6htck = 8hGóc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: 30Yêu cầu thực hiện:Phần thuyết minh:Trình bày đầy đủ các nội dung tính toán thiết kế, bao gồm:Tính chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền và mô men xoắn trên các trục .Tính toán bộ truyền ngoài.Tính toán bộ truyền bánh răng.Tính toán thiết kế trục.Tính chọn ổ đỡ.Lựa chọn kết cấu hộp.
TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY SỐ:…. Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THÀNH LUÂN…………… Lớp: CĐ 1 Khóa : 12……………………………………………………………………… Khoa : Cơ khí. Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN TUÂN………………………………………………… T Tmm T1 T2 tmm t1 t2 tck GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 1 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY 1.Động cơ 2.Nối trục đàn hồi 3.Hộp giảm tốc 4.Bộ truyền xích 5.Băng tải Các số liệu cho trước: Lực kéo bang tải : F = 15000N Vận tốc băng tải : v = 0,52m/s Đường kính tang : D = 62,5mm Thời hạn phục vụ : l h =15000giờ Số ca làm việc : số ca 2 Đặc tính làm việc : va đập vừa Tmm = 1,65T1 T2 = 0,7 T1 t1 = 2,4h t2 = 4,6h tck = 8h Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: 30 Yêu cầu thực hiện: Phần thuyết minh: Trình bày đầy đủ các nội dung tính toán thiết kế, bao gồm: Tính chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền và mô men xoắn trên các trục . Tính toán bộ truyền ngoài. Tính toán bộ truyền bánh răng. Tính toán thiết kế trục. Tính chọn ổ đỡ. Lựa chọn kết cấu hộp. Phần bản vẽ: TT Tên bản vẽ Khổ giấy Số lượng 1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc A0 1 GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 2 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY Đề bài : THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC MỘT CẤP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG PHẦN I: XÁC ĐỊNH CÁC SỐ KIỆU BAN ĐẦU I:Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyên. 1.Xác định công xuất động cơ. - Công xuất động cần thiết được xác định theo công thức P ct = η t P Trong đó: P α là công suất cần thiết trên trục động cơ (kw) P t : công suất tính toán trên trục máy công tác (kw) Hiệu suất truyền động: - η = η 2 ol . x . η ot . kn . η br Trong đó : - Theo bảng 2.3 _ TTTKHDĐCK ta có: Hiệu suất bộ truyền xích x = 0,96 GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 3 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY Hiệu suất 1 cặp bánh răng η br = 0,98 Hiệu suất 1 cặp ổ lăn η ol = 0,99 Hiệu suất khớp nối kn = 0,99 Hiệu suất 1 cặp ổ trượt η ot = 0,995 Bộ truyền η ol η br x η ot kn Hiệu xuất 0,99 0.98 0,96 0,99 0,99 Vậy : η = 0,99 2 .0,98,0,96.0,99.0,99=0,90 -Tính P t : =15000.0,52/1000 =7.8 (kW) Vậy công xuất cần thiết: - P ct =F.v/(1000. n 0 ) =8,66 2-Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ -Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện. n lv = D v . .60000 π =60000.0,52/(3,14.62,5)= 158.98 -Xác định tỷ số truyền : U t = U h .U X Trong đó: GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 4 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY - U h : Tỷ số truyền của hộp giảm tốc - U X :Tỷ số truyền của bộ truyền xích Theo bảng 2.4 ta chọn sơ bộ U x =3;U h =3=> U t =9 Số vòng quay sơ bộ của động cơ: n sb = n lv . u t =158,98.9=1430,82(v/p) 3.Chọn quy cách động cơ. Động cơ được chọn phải thỏa mãn 3 điều kiện P đc >P ct ; n đc =n sb T T mm < dn T T max . Do đó ta chọn động cơ 4A132S4Y3 (theo bảng p1.3) Bảng thông số động cơ. Kiểu động cơ Công xuât KW Vận tốc quay, v/p Hệ số cos ϕ dn T T max N% T k /T dn 4A132S4Y 3 7,8 1455 0,86 87,5 2,2 2,0 II. Xác định tỷ số truyền đông U t của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ phận truyền của hệ thống dẫn động ,lập bảng công xuất ,moomen xoắn , số vòng quay trên các trục. -Xác định tỷ số truyền U t của hệ dẫn động. U t = n dc /n lv =1455/158.98 = 9,15 -Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động u t cho các bộ truyền. U t =u x .u h GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 5 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY Chọn u h =3 => U x =u t /u h =9,15/3=3,05 -Xác định công xuất và momen xoắn và số vòng quay trên các trục Truc I: P 1max =p 1min =P ct =8,66KW TrụcII: P 2max =p 1min .n x =P ct .n x =8.66.0,96=8,3136(kw) P 2min =p 2max .n oaln =8,3136.0,99=8,23(kw) Trục III: P 3max =p 2min .n br =8,23.0,98=8,0654(kw) P 3min =p 3max .n ổlan =8,0654.0,99=7.98(kw) Xác định tốc đọ trên các trục. n 1 =n dc =1455(v/p) n 2 = n 1 /U x =1455/3,05=477,04(v/p) n 3 = n 2 /U br =477,04/3=159,01(v/p) T 1 = 9,55.10 6 n P 1 1 =8,66/1455=56840,54(N.mm) T IImax =9,55.10 6 .==166432,33(N.mm) GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 6 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY T IImin =9,55.10 6 . =164758,72(N.mm) T IIImax =9,55.10 6 . = 484400.70(N.mm) T IIImin =9,55.10 6 . = 479271,74(N.mm) Dựa vào kết quả tính toán từ trên ta có bảng: Trục Thông số I II III Công suất Pmax(kw) 8,66 8,3136 8,0654 Tý số truyền U Ux=3,05 Uh=3 Số vòng quay n(V/ph) 1455 477,04 159,01 Momen xoắn Tmã(Nmm) 56840,54 166432,33 484400,79 PHẦN III:THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN TRUYỀN NGOÀI +Tính toán,thiết kế bộ truyền ngoài :Bộ truyền xích. Từ phần trên tiến hành tính toán bộ truyền xích với các số liệu sau: Tỷ số truyền của bộ truyền xích :u x =3,05 Số vòng quay :n I =1455(v/ph) Công xuất làm việc :P I =8,66(kw) Số ca làm viêcj :2ca Tải trọng làm việc va đập vừa. 1.Chọn loại xích. GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 7 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY Vì tải trọng nhỏ , vận tốc thấp nên ta dùng xích con lăn. Chọn xích con lăn vì xích con lăn có độ bền cao hơn xích ống. 2. Xác định các thông số của xich và bộ truyền -Theo bảng 5.4 với U x =3,05,chọn số răng đĩa nhỏ Z1 =24 do đó số răng đĩa lớn: Z 2 =u x . Z 1 =3,05.24=73,2< Z max =120. =>Z 2 =73 răng -Tính bước xích : Công xuất tính toán của bộ truyền xích : P t =P.k.k z .k n Trong đó: +k:hệ số răng, k z =25/24 =1,04 +k a : hệ số vòng quay, =1600/1455 =1,099 +k =k 0 .k a. k dc .k bt .k d .K c Ở đây: k 0 : hệ số đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền lấy k 0 =1(góc nối tâm nghiêng 1 góc <40 0 ) k a : hệ số kệ đến ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích ,lấy k a =1(chọn a=40p) k dc : hệ số kệ đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích lấy k dc =1,1 (điều chỉnh được bằng con lăn căng xích ) k d : hệ số kể đến tính chất của tải trọng , lấy k d = 1,35 (tải trọng va đập nhẹ) K c : 1,25(máy làm viec 2 ca) Trị số của các hệ số trên được tra theo bảng 5.6 K= 1.1.1.1,35.1,25= 1,6875 GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 8 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY Công xuất tính toán : P t =P.K.K Z .K n = 8,66.1,6875.104.1,099 = 16,70 Theo bảng 5.5 với n 01 =1600(v/p)chọ bộ truyền xích 1 dãy có bước xích p=19,05(mm) thỏa mãn điều kiện bền mỏi P t < [P] =19,3(kw) đồng thời theo bảng 5.8, ta thấy p>p max nên ta chọn xích nhiều dãy ta chọn số dãy xích là 3: ta có P d =P t /k d =16,70/2,5 = 6,68 ta chọn bộ truyền xích có bước xích p= 19,05 thỏa mãn điều kiện p<p max và P d <[P]= 19,03(kw) Khoảng cách trục . A=40p=40.19,05=762 -Số mắt xích Z 1 -Z 2 ) 2 . = =130,02 Chọn số mắt xích là số chẵn x=130 -Khoảng cách trục a được xác định theo công thức(5.13) ] ]= 761,78(mm) Để xích không chịu lực căng quá lớn ta giảm khoảng cách trục a đi 1 lượng ∆a =0,003.761,78=2,28(mm) Do đó ta lấy a=764(mm) -Số lần va đập của xích I=== 17.9< [i] =30 (trị số của [i] được tra theo bảng 5.9) GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 9 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯNG ĐH CÔNG NGHIP H NI Đ N CHI TIT MY 3. Kiểm nghiệm xích về độ bền Hệ số an toan của bộ truyền xích được xác định theo công thức(5.15) ≥[s] Trong đó : Q: Tải trọng phá hỏng,tra bảng 5.2 ta được Q=38100N K d : Hệ số tải trọng động, K d =1,2(tải trọng mở máy bằng 1,4 lần tải trọng danh nghĩa) F t :lực vòng cần truyền của xích: (với =24.19,05.1455/60000 =11,087) = 1000.8,66/11,087= 781,09(N) F v : lưc căng của dây xích do lực ly tâm gây ra F v =q.v 2 (khối lượng trên 1 mét xích , tra bảng 5.2) F v =1,9.11.08 2 =233,25 (N) F 0 : Lực căng do trọng lượng của xích bị động gây ra F 0 =9,81.k f .q.a Với .k f :hệ số phụ thuộc vào độ võng của xích lấy .k f =4 (bộ truyền nghiêng một góc <40 0 ) F 0 = 9,81 .4.1,9.0.764=56,9N Vậy hệ số an toàn s= =31,03 Tra bảng 5.10 ta được [s] =31,03(s>[s], vậy bộ truyền xích đảm bảo đủ độ bền) 4.Xác định các thông số của đĩa xích - Các đường kính vòng chia : GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 10 LỚP :CĐ 1 K12 [...]... toán các thông số của bộ truyền bánh răng côn răng thẳng Xác định chi u dài côn ngoài :theo công thức 6.25a: Ta có: u 2 + 13 Re = Kr T1 K HB (1 − K be ) K be u[σ H ] 2 Trong đó : +Kr = 0,5Kd : Hệ số phục thuộc nhiều vào hệ bánh răng và loại răng Với chuyển động bánh côn răng thẳng thép kd = 100 (Mpa)1/3 do đó: KR = 0,5.100 = 50 (Mpa)1/3 +u: tỉ số truyền của hộp giảm tốc , u=3 +T1: moomen xoắn trên trục... mắt xích x Khoảng cách trục a [p]=8,66 P=19,05mm m=3 x=130 a=764 PHẦN III: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Chọn vật liệu làm bánh răng Bánh răng nhỏ Do tổng công suất truyền tải trung bình không có yêu cầu đặc biệt về vật liệu, để thống nhất trong thiết kế ở đây chọn vật liệu như sau: Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB (211÷280), có σB1 = 850 MPa, σch1 = 580MPa Bánh răng lớn GVHD: NGUYỄN VĂN... [σF2]max Vậy đọ bền quá tải của răng được thỏa mãn 8.Các thông số và kích thước của bộ truyền bánh răng côn Chi u dai côn ngoài Re = 179,60 mm GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 21 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Modun vòng ngoài Chi u rộng vành răng Tỷ số truyền Góc nghiêng của bánh răng Số răng của các bánh răng Hệ số dịch chỉnh chi u cao rằng ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY mte = 3 mm... lực và sơ đồ đặt lực: Lực từ bánh răng tác dụng lên trục , các quy ước về chi u và các dấu tương ứng của lực đối với trục I Vị trí đặt lực cúa bánh răng dương r13=65 mm Bánh răng phải trên trục I là bánh răng chủ động=> cb13=1 Hướng răng phải trên trục I =>hr13=1 Trục quay cùng chi u kim đồng hồ (nhìn từ mút bên phải): cq1=-1 Khi đó : FX13 = cq1.cb3.Ft3 =-11151 N FY13= - r13.Ft13/|r3|.cos βm(tg n.cos... đỉnh răng ngoài dae1 = de1 + 2hae1cosδ1 =49 + 2.3,43 cos(18)= 55,52mm dae2 = de2 +2hae2cosδ2 =147+2.1,47cos(71)=147,95 mm GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 22 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN IV:TÍNH TOÁN THIẾT KỀ TRỤC I.THIẾT KẾ TRỤC 1 chọn vật liệu - trục là bộ phạn quan trọng trong hộp giảm tốc có tác dụng truyền chuyển động quay giữa các bánh. .. trên trục II L22=-lc22= -94,5 mm GVHD: NGUYỄN VĂN TUÂNSVTH:NGUYỄN THÀNH LUÂN Page 24 LỚP :CĐ 1 K12 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoảng cách từ bánh răng tới gối đỡ trên trục II L23=0,5.(lm23+b02) + k1+hn =0,5.(65+27) + 12+16=74mm Khoảng cách giữa 2 gối đỡ trên trục II L12=2l23=148mm 4.Xác định các lực và sơ đồ đặt lực: Lực từ bánh răng tác dụng lên trục , các quy ước về chi u... NỘI ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Để tăng khả năng chạy mòn của răng nên nhiệt luyện bánh răng lớn có độ rắn răng thấp hơn bánh nhỏ từ 1015 HB Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB(195÷240), có σB2 = 750MPa, σch2 = 450MPa II.Xác định ứng xuất cho phép [σH] = [σ0/SH ].ZR Zv KXH KHL [σF] = [σ0/SF ].YR Ys KXF KFL Trong đó: ZR hệ số xét đến độ giãn mặt răng làm việc Zv hệ số ảnh hưởng của vận tốc vòng KXH... K12 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY d2=50mm=>chọn b02=27mm -chi u dài mau ơ đĩa xích “ Lmx=l12=(1,2 1,5)d1= 49,2 61,5 mm Chọn lmx=55 mm - - Chi u dài may ơ khớp nối ,nối trục đàn hồi Lmk=(1,4 2,5)d2 = 70 125mm Chọn Lmk = 100 mm Chi u dài may ơ bánh răng côn rên trục I: L13=(1,2 1,4) d1=49,2 57,4mm Chọn L13 = 50 mm Chi u dài may ơ trên trục II: Lm23= (1,2 1,4).d2= (60 70)mm Chọn... răng làm việc Zv hệ số ảnh hưởng của vận tốc vòng KXH hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thướ bánh răng YR hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng Ys hệ số sét đến độ nhạy của vật liệu với tập trung ứng suất KXF hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng độ bền uốn Trong bước tính toán thiết kế sơ bộ lấy ZR Zv KXH = 1 và YR Ys KXF = 1 Trong đó: [σH] = σHLim0 KHL/SH [σF] = σFLim0 KFC... (mm) khoảng cách giữa 2 khói đỡ trên trục I L11=(2,5 3)d1= 102,5 123 mm Chọn L11= 120 mm - Khoảng cách cộng xôn trên trục I: Lc12=0,5.(lm12 + b01) + k3 +hn =0,5.(55 + 23) + 15 +16 = 70mm Khoảng cách từ bánh đai tới gỗi đỡ trên trục I L12=-lc12=- 70mm Khoảng cách từ bánh răng gối đỡ trên trục I L13=l11+k1+k2+lm13+0,5(b01.b02.cos1) = 487,3 mm Khoảng cách công xôn trên trục II Lc22=0,5.(lmk+b02) + k3+hn=0,5.(100+27) . TIẾT CÁC BỘ PHẬN TRUYỀN NGOÀI +Tính toán,thiết kế bộ truyền ngoài :Bộ truyền xích. Từ phần trên tiến hành tính toán bộ truyền xích với các số liệu sau: Tỷ số truyền của bộ truyền xích :u x =3,05 Số. P=19,05mm Số dãy xích m m=3 Số mắt xích x x=130 Khoảng cách trục a a=764 PHẦN III: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Chọn vật liệu làm bánh răng. Bánh răng nhỏ. Do tổng công suất truyền tải trung. động cơ, phân phối tỉ số truyền và mô men xoắn trên các trục . Tính toán bộ truyền ngoài. Tính toán bộ truyền bánh răng. Tính toán thiết kế trục. Tính chọn ổ đỡ. Lựa chọn kết cấu hộp. Phần bản vẽ: TT