GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Lời nói đầu Môn học chi tiết máy là một trong những môn học cơ sở giúp cho sinh viên chuyên ngành cơ khí có một cách nhìn tổng quan về nền công nghiệp đang phát triển như vũ bão. Đây là môn học đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật, nguyên lý làm việ và phương pháp tính toán các chi tiết phục vụ cho các máy móc ngành công _ nông nghiêp, giao thông vận tải,…… Thiết kế đồ án chi tiết máy là sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, từ đó sinh viên có cơ hội tổng kết lại những lý thuyết và làm quen với công việc thiết kế. Trong các nhà máy xí nghiệp, khi cần vận chuyển vật liệu rời 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 máy vận chuyển có thể làm việc trong một thời gian dài, việc vận chuyển có năng suất cao và được sử dụng rộng rãi khi vận chuyển các vật liệu rời người ta đã sử dụng băng tải. Băng tải thường được sử dụng để 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 cho hộp giảm tốc tiếp đó đến băng tải. Hộp giảm tốc thường dùng cho băng tải là hôp giảm tốc bánh răng trụ một cấp, hai cấp, bánh vít_trục vít, bánh răng_ trục vít. Để làm quen với việc đó, em được giao Thiết kê hệ dẫn động băng tải (xích_tải),với những kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Văn Hữu Thịnh_cán bộ giảng dạy thuộc bộ môn chi tiết máy, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành. Tuy nhiên, vẫn còn bị hạn chế về kinh nghiệm thực tế, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn đã tận tình giúp đỡ em, đặc biệt là thầy hướng dẫn. Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 5 năm 2013 Sinh viên thực hiện: Phan Bá Trung SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 1 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ (ĐỀ SỐ :5) A. ĐẦU ĐỀ 1.Sơ đồ động Gồm: 1: Động cơ điện 2: Bộ truyền đai thang 3: Hộp giảm tốc 2 cấp 4: Nối trục đàn hồi 5: Bộ phận công tác-Xích tải SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 3 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 2. Các số liệu thiết kế: - Lực vòng trên băng tải (2F) : 6700 (N) - Vận tốc xích tải (V) : 1,2 (m/s) - Số răng đĩa xích tải (Z) : 11 (răng) - Bước xích tải (t) : 100 (mm) - Số năm làm việc (y) : 5 (năm) 3. Đặc điểm của tải trọng Tải trọng va đập nhẹ và quay một chiều. 4. Ghi chú: Năm làm việc (y) 300 ngày, ngày làm việc 2 ca, 1 ca 8 giờ. Sai số cho phép về tỉ số truyền V u = (2-3)% B. KHỐI LƯỢNG CỤ THỂ 1. Một bản thuyết minh về tính toán. 2. Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( khổ A0). SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 4 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phụ lục Trang LỜI NÓI ĐẦU 1 Phần I : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 3 Phần II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 11 Phần III : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 19 I : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH 19 II : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM 27 III : KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN 36 Phần IV : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY ĐỠ NỐI 39 A : THIẾT KẾ TRỤC 39 B : TÍNH CHỌN THEN VÀ KHỚP NỐI. 57 C. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ LĂN 60 Phần V :TÍNH THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 64 SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 5 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] . Nguyễn Trọng Hiệp : Chi Tiết Máy , tập 1 và tập 2 Nhà xuất bản Giáo dục , Hà Nội 1999 [2] . Nguyễn Bá Dương, Nguyễn Văn Lẫm , Hoàng Văn Ngọc , Lê Đắc Phong Tập bản vẽ chi tiết máy Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp , 1978 [3] . Trịnh Chất , Lê Văn Uyển : Tính toán Thiết kế hệ dẫn động cơ khí , tập 1 và tập 2 Nhà xuất bản Giáo dục , 1999 PHẦN I: SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 6 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I. Chọn động cơ: 1. Công suất trên trục công tác:  Điều kiện làm việc với số liệu ban đầu: - Lực vòng trên tải xích: 2F = 6700 (N). - Vận tốc tải xích: V = 1,2 (m/s). - Số răng đĩa xích: Z = 11 (răng). - Bước xích: P = 100. - Số năm làm việc: a = 5 năm.  Đặc điểm của tải trọng: - Tải trọng và đập nhẹ, quay 1 chiều. - Năm làm việc (a) 300 ngày, ngày 2 ca, 1 ca 8 giờ. Sai số cho phép tỷ số truyền ∆ i =2÷3%. 2. Tính toán công suất hệ thống: Hiệu suất chung: η = η đ. η ol 4 .η Br 2 .η nđ . Tra bảng 2.3 trang 19 ta có: η đ = 0,96 : Hiệu suất bộ truyền đại. η ol = 0.995 : Hiệu suất 1 cặp ổ lăn. η Br = 0,97 : Hiệu suất 1 cặp bánh răng. η = 1 : Hiệu suất nối trục. - Vậy η = 0,96.0,995 4 .0,97 3 .1 = 0,86. 3. Chọn động cơ: Ta có: công suất máy công tác: P = . 6700.1,2 8.04( ) 1000 1000 F V KW= = . Công suất cần thiết cho động cơ. -Tải trọng tương đương 2 2 1 1 2 2 d 1 2 . t p t p t P t t + = + = 2 2 1 1 d .0,7 (0,8 ) .0,3 0,7 0,3 ck ck t ck ck p t p t P t t + = + 2 2 d 8,04 0.7 (0,8 8,04) 0,3 0.7 0.3 t P × + × = + =7,59 SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 7 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Công suất cần thiết trên trục động cơ: P ct = 7,59 8,83( ). 0,86 td P KW η = = Ta có P ct nên ta cần chọn động cơ có công suất thỏa điều kiện. P đm > P ct . - Thực tế có nhiều động cơ thỏa điều kiện này. Dựa vào các thông số đã cho và mục đích giảm bớt về kinh tế → Sự lựa chọn động cơ loại DK52-4 (Tra bảng 1,3/235). Các thông số kỹ thuật: Công suất: P = 11(KW). Vận tốc quay: n=1458 (Vòng/phút). II. Phân phối Tỉ số truyền: Ta có vận tốc trục công tác: . . 60000. 65,45 60*1000 11.100 lv Z P n V V n = ⇒ = = (v/p) Với Z = 11(răng). P = 100(mm). V = 1,2 (m/s). Tỷ số truyền chung: 1458 22,27 đc lv lv U n n n = = = Mặt khác theo sơ đồ động ta có: U=U n .U h .U nt. U=U n .U h =U đ .U h 22,27 8,91 2,5 h đ U U U ⇒ = = = U đ =U n : Tỷ số truyền ngoài hộp. U h : Tỷ số truyền hộp giảm tốc. U nđ =1:Tỷ số truyền nối trục. Tra bảng 2.4 về tỷ số truyền đại SGK trang 21, chọn U đ =3,2. Mặt khác: U h =U n .U c . U n : Tỷ số truyền cấp nhanh. U c : Tỷ số truyền cấp chậm. Chọn U n =1,2U c 2 . Nên U h =1,2.U c 2 → 8,91 2,72 1,2 1,2 h C U U = = = ⇒ U n = 8,91 3,28 2,72 h c U U = = . Kiểm tra. U kt =U đ .U n. U c =2,5.3,28.2,72=22,30 SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 8 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 22,27 22,30 0,03 3% 100 100 100 kt U U− − = = = → Hợp lý với yêu cầu sai số vè tỷ số truyền. ∆ i =2÷3%. Tính công suất từng trục: Ta có P ct = 8,83(KW). P I = P ct .η đ. η ol = = 8,83.0,95.0,96 = 8,43(KW). P II = P I .η br. η ol =8,43.0,995.0,97 = 8,14(KW). P III = P II .η nt . η br 2 . η ol 2 = 8,14.0,97 2 .0,995 2 .1= 7,58(KW). Mômen xoắn: T i = i n P.10.55,9 6 ; T đc = 6 1 9,55.10 . ct P n = 6 9,55.10 .8,83 57837,11( . ) 1458 N mm= ; T 1 = 6 9,55.10 .8,43 138042,69( . ) 583,2 N mm= ; 1 1458 583,20 2,5 dc đ n n u = = = (Vòng/phút). T 2 = 6 9,55.10 .8,14 437215,97( . ) 177,8 N mm= . 1 2 583,2 177,80 3,28 n n n u = = = (Vòng/phút). T 3 = 6 9,55.10 .7,58 1107373,41( . ) 65,37 N mm= . 2 3 177,8 65,37 2,72 c n n u = = = (Vòng/phút). Bảng phân phối tỷ số truyền: Trục Thông số Động cơ I II III u u đ = 2,5 u n = 3,28 u c = 2,73 n ( v/ph ) 1458 583,2 177,8 65,37 P ( Kw ) 8,83 8,43 8,14 7,58 T i = i n P.10.55,9 6 ( N .mm ) 57837,11 138042,69 437215,97 1107373,41 SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 9 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Phần II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG … o0o… A-THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI I. Xác định các thông số bộ truyền : Từ điều kiện làm việc n = 1458 (v/ph) P ct = 8,83 (kw) U = 2,5 - Chế độ làm việc ngày 2 ca, 1 ca 8 giờ. Theo hình 4.1/trang 59 chọn loại đai tiết diện đai hình thang thường ký hiệu A với các thong số sau: Kích thước tiết diện: b t =14. b = 17. d 1 ∈ (140÷280) mm. h = 10,5. l ∈ (800÷8300)mm. y 0 = 4,0. A =138. Tính đường kính 2 trục: Tra bảng 4.13/trang 59.  Chọn d 1 = 140 (mm) - Vận tốc đai : 1 1 . . v 60x1000 dc d n π = = 3,14.200.1458 60000 =15,26 (m/s) Thỏa điều kiện: v 1 = 15,26(m/s) < v max = 25 (m/s).  Tính đường kính d 2: Theo 4.2/trang 53 d 2 = d 1 .u./(1- ε ) Chọn ε = 0,02 hệ số trượt  d 2 = 1 2 200. 200.1458 510,2 (1 ). (1 0,02).583,2 n n ε = = − − (mm) Tra bảng 4.26/trang 67, chọn d 2 = 500 mm Như vây tỷ số truyền thực tế: 2 1 500 2,55 .(1 ) 200.(1 0,02) tt d u d ε = = = − − SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 10 [...]... THIẾT KẾ BÁNH RĂNG CẤP NHANH- BÁNH TRỤ RĂNG THẲNG I.Chọn vật liệu: Dựa vào điều kiện làm việc không đòi hỏi đặc biệt,và theo quan điểm thống nhất hoá thiết và đây là bộ truyền bánh răng trụ thẳng nên ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như sau: Theo bảng 6.1/trang 92 ta chọn:  Bánh nhỏ: thép C45 tôi cải thiện Đạt độ rắn HB=241÷285 • σ b1 = 850 ( MPa ) SVTT: PHAN BÁ TRUNG Trang 13 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:... 73( MPa) =>thỏa điều kiện ứng suất Thông số và kích thước bộ truyền -khoảng cách trục aw1=170(mm) -modun m=3 -Chi u rộng bánh răng bw=68 -tỷ số truyền um=3,27 -góc nghiêng B0=00 SVTT: PHAN BÁ TRUNG Trang 20 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VĂN HỮU THỊNH -Hệ số dịch chỉnh -Hệ số dịch chỉnh -đường kính chia -Đường kính đỉnh răng x1=0,04 x2=0,13 d1=mz1=3.26=78(mm) d2=3.81=243(mm) da1= d1+2(1+x1- ∆ y).m =78+2(1+0,04-0,0036).3... (Nmm) T3 = 1107373,41 (Nmm) Chọn vật liệu chế tạo trục: SVTT: PHAN BÁ TRUNG Trang 28 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tra bảng 6.1/trang 92 - Chọn thép 45 tôi cải thiện σ b = 600 MPa -Ứng suất xoắn cho phép : [ τ ] = 12 20MPa Chọn [ τ ] = 15( MPa ) II Xác định trị số và chi u các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục: a.lực tác dụng từ bộ truyên cấp nhanh ta có: d w1 = 79, 63 um = 3, 27 d w2... Trang 33 GVHD: VĂN HỮU THỊNH M td = ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 0 + 0, 75.138042, 62 = 119548, 4 N.mm 3  d12 = 119548, 4 = 26, 67 chọn d12 = 27 (mm) 0,1.63 Tại tiết diện lắp bánh răng: Mx = 171015,77 Mpa MY = 292103,18 Mpa , T = 138042,69 Mpa  Mtd = 171015, 77 2 + 292103,182 + 0, 75.138042, 692 = 358974, 23 Mpa  dc = 3 358974, 23 = 38,5 (mm) chon d = 38 mm 0,1.63 Đường kính tiết diện lắp ổ lăn: M td = 129386,162... ảnh hưởng đặt tải với bộ truyền quay một chi u 0 σ Flin = 1,8 HB Nên: 0 σ Flin1 = 1,8.245 = 441MPa ; SVTT: PHAN BÁ TRUNG SF = 1,75 Trang 15 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VĂN HỮU THỊNH 0 σ Flin 2 = 1,8.230 = 414 MPa ; • [σ F 1 ] / • [σ F 2 ] / 441.1.1 = 252 ( MPa ) 1, 75 414.1.1 = = 236,57 ( MPa ) 1, 75 = Theo (6.13 và 6.14)/trang 95 , ứng suất quá tải cho phép Với bánh răng thường hoá, thép tôi cải thiện... răng: β = 32,520 SVTT: PHAN BÁ TRUNG Trang 27 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY •Đường kính vòng chia: + d1 = m.Z1 3.28 = = 99, 62mm cos β cos(32,520 ) + d2 = m.Z 2 3.76 = = 272,39mm cos β cos(32,520 ) • Đường kính chân răng: + d f 1 = d1 − 2,5m = 99, 62 − 2,5.3 = 92,12mm + d f 2 = d 2 − 2,5.m = 272,39 − 2,5.3 = 264,89mm Phần III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ KẾT CẤU TRỤC I Với các số liệu sau: Công suất... ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Chọn m = 3 (mm) b.Xác định số răng và góc nghiên β: Đối với bánh răng thẳng ⇒ β =0: góc nghiêng của răng, Từ 6.18/trang 49: aw = m(z1+z2)/2cos β *z1:bánh răng bánh dẫn *z2:bánh răng bánh bị dẫn Số rang ư bánh nhỏ: ⇒ z1= 2aw1 2.170 = = 26, 48 (theo 6.19) m(u + 1) 3.(3, 28 + 1) Chọn z1=26 răng Số rang bánh lớn: ⇒ z2 = un.z1= 3,28x26 = 85,28 răng Chọn z2=85răng ⇒ zt = z1+z2 = 26+85... kính các trục,tra bảng 10.2/trang 189 ta được chi u rộng các ổ lăn b0 theo bảng 10.2 : d 40 55 75 b 23 29 37 dtb = d1 + d 2 + d3 40 + 55 + 75 = = 56, 67 3 3 Lấy trục II làm chuẩn để tính các khoảng cách của bộ truyền: +Chi u dài may ơ đai và may ơ răng trụ: Lm13=lm22=(1,2 ÷ 1,5)d2=(1,2 ÷ 1,5).55=(66 ÷ 82,5) SVTT: PHAN BÁ TRUNG Trang 30 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VĂN HỮU THỊNH Chọn Lm13=lm22=70(mm) L... Ft1 × d w1 3467,1× 79, 63 = = 138042, 6 (N.mm) 2 2 Sơ đồ động và lực tác dụng trên hệ dẫn động Các thông số trục I : Ft1 = 3467,1 Fr1 = 1261,9 Frd = 1597,36 (N) lc12 = 81 mm l11 = 337 mm T1 = 138042,69 Nmm αtw = 20o β = 00 SVTT: PHAN BÁ TRUNG d w1 = 79, 63 l13 = 168,5 m Trang 32 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Xác định đường kính trục tại các tiết diện: d = 3 Md tra bảng 10.5 ta được [σ ] = 600... 6.10a chọn k x = 0, 032 ∆y = xt = y + ∆ y = 0,167 + 0, 0036 = 0,17 -Theo 6.26 hệ số dịch chuyển bánh 1  (z − z )  (85 − 26)   x1 = 0,5  xt − 2 1 y  = 0,5 0,17 − 0,167  = 0, 04 zt 111     -Hệ số dịch chỉnh bánh 2 x2 = xt − x1 = 0,17 − 0, 04 = 0,13 SVTT: PHAN BÁ TRUNG Trang 17 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: VĂN HỮU THỊNH Theo coong thức 6.27 góc ăn khớp; z m.cos α 111.3.cos 20 cos α tw = t = = . HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SVTT: PHAN BÁ TRUNG. Trang 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ (ĐỀ SỐ :5) A. ĐẦU ĐỀ 1.Sơ đồ động . sư và các cán bộ kỹ thuật, nguyên lý làm việ và phương pháp tính toán các chi tiết phục vụ cho các máy móc ngành công _ nông nghiêp, giao thông vận tải,…… Thiết kế đồ án chi tiết máy là sự. Văn Hữu Thịnh_cán bộ giảng dạy thuộc bộ môn chi tiết máy, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành. Tuy nhiên, vẫn còn bị hạn chế về kinh nghiệm thực tế, nên đồ án của em không tránh khỏi những