Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học chi tiết máy
Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Lời nói đầu Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một chuyên nghành chính của sinh viên nghành công nghệ chế tạo máy , nhăm cung cấp những kiên thức cơ bản để giảI quyết các vấn đề tổng hợp cề công nghệ chế tạo . Sau khi thiết kế đồ án môn học chi tiết máy , sinh viên đươc làm quen với cách sử dụng tài liẹu ,sổ tay , tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh nhưng kiến thức lý thuyết và thực tế sản suất , đôc lạp trong sáng tạo dể giai quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Đồ án môn học chi tiết maý là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá lại các kiến thức và lắm vững thêm về môn học chi tiết máy và các môn học khác như sức bền vật liệu , dung sai , vẽ kỹ thuật , đồng thời làm quen dần vớ công việc thiết kế và làm đồ án chuản bị cho việc thiết kế và làm đồ án tố nghiệp sau này . Xuát phát từ tầm quan trọng đó , em được nhận đồ án môn học chi tiết máy với việc lập quy trình : thiết kế hệ dẫn động băng tải Do lần đầu tiên làm quen thiết kế vớ khối lượng kiến thưc tổng hợp , còn có những mảng chưa lắm vững cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu nhưng không thể tránh khỏi nhứng thiếu sót . Em rất mong nhận được sự hướng dẫn tận tình và chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để em củng cố và hiểu sâu hơn , nắm vững hơn về kiến thức đã học . Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn , đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn Tiền Phong . Đến nay cơ bản em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình , tuy còn nhièu thiếu sót trong quá trình làm đồ án , em kính mong sự chỉ bảo của các thầy cô để em có thể củng cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình . Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên : Nguyễn Bá Ân Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 1 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Đồ án môn học chi tiết máy Đề số: 01 THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1. Động cơ 3. Hộp giảm tốc 2. Bộ truyền đai thang 4.Nối trục 5. Băng tải Số Liệu cho trước 1 Lực kéo băng tải F 8000 N 2 Vận tốc băng tải V 0.7 m/s 3 Đường kính băng tải D 280 mm 4 Thời gian phục vụ T h 15000 Giờ 5 Góc nghiêng của đai so với phương ngang 30 độ 6 Đặc tính làm việc: êm Khối lượng thiết kế 1 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc trên phần mềm Autocad 2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết: Trục số 1 3 01 Bản thuyết minh Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân -Lớp: HK5LC Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Tiền Phong Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 2 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau - Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. - Phần II: Tính toán bộ truyền đai thang. - Phần III: Tính toán bộ truyền trong bánh răng trụ răng Thẳng Tính toán bộ truyền trong bánh răng trụ răng ngiêng - Phần IV: Tính toán và kiểm nghiệm trục. - Phần V: Tính then. - Phần VI: Thiết kế gối đỡ trục. - Phần VII: Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác. - Phần VIII: Bôi trơn hộp giảm tốc. Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 3 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 1.Công suất cần thiết: Gọi N là công suất tính toán trên trục máy công tác (KW) N ct là công suất cần thiết trên trục động cơ (KW). η là hiệu suất truyền động. Ta có : → )(6,5 1000 7,0.8000 kwN == Như vậy công suất tính toán trên trục máy công tác là. N= 5,6(kw) áp dụng công thức : η N N CT = với : Trong đó η 1 , η 2 , η 3 , η 4 được tra bảng (2-1) bảng trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và ổ. η 1 =0,94: Hiệu suất bộ truyền đai η 2 =0,97: Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ η 3 =0,995: Hiệu suất của một cặp ổ lăn. η 4 = 1: Hiệu suất của khớp nối . → Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là: 2. Tính số vòng quay trên trục của tang: Ta có số vòng quay của trục tang là : → )/(48 280.14,3 7,0.60000 PVn t == Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 1000 .VF N = F=8000 N : Lực kéo băng tải V= 0.7 m/s : Vận tốc băng tải 4 4 3 2 21 . ηηηηη = )(43,6 1.995,0.97,0.94,0 6,5 42 KWN CT == )(43,6 KWN CT = D V n t . .10.60 3 π = n t : Tốc độ quay của trục tang (V/P) V= 0,7 m/s:Vận tốc băng tải D= 280mm: Đường kính tang tải . 4 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 3. Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ: Từ bảng (2-2) Chọn sơ bộ tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp ta có số vòng quay sơ bộ của động cơ là: áp dụng công thức: n Sb = n t . i hgt .i đ =48.12,6.2,5 =1512(V/P) Trong đó i đ : là tỷ số truyền của đai thang i hgt : là tỷ số truyền của hộp giảm tốc i đ và i hgt được tra trong bảng (2-2) bảng tỷ số truyền và ta chọn i hgt =12,6; i đ =2,5 4. Chọn động cơ Động cơ cần chọn làm việc ở chế độ dài với phụ tải không thay đổi nên Động cơ phải có N đm ≥ N ct =6,43(KW) Theo bảng 2P (TKCTM) ta chọn được động cơ có số hiệu A02-51-4có thông số kĩ thuật: + Công suất định mức: N đm =7,5(KW) +Tốc độ quay: n đc =1460 (v/p) 5. Phân phối tỷ số truyền - Với động cơ đã chọn ta có : n đc = 1460vòng/phút N đc =7,5(KW) Theo công thức tính tỷ số truyền ta có : 4,30 48 1460 === t dc c n n i ( vg/ph) Ta có : i c = i hgt .i đ Trong đó : i c : tỷ số truyền chung i hgt : tỷ số truyền của hộp giảm tốc. i đ : tỷ số truyền của bộ truyền đai. Chọn sơ bộ tỷ số truyền hộp giảm tốc i hgt =12,16 Do đó ta tính đợc : 5,2 6,12 4,30 === hgt c d i i i Khi phân phối tỉ số truyền cho hộp giảm tốc theo yêu cầu bôi trơn có thể tính theo công thức kinh nghiệm : i hgt =i nh .i ch =(1,2 ÷ 1,3)i ch 2 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 5 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Trong đó: i nh tỷ số truyền cấp nhanh của hộp giảm tốc i ch tỷ số truyền cấp chậm của hộp giảm tốc → i ch = 25,1 hgt i = 25,1 6,12 = 3,2 → i nh = i hgt / i ch =12,6/3.2 =3,8 Phân phối tỷ số truyền như sau: Tỷ số truyền cấp nhanh của hộp giảm tốc : i nh = 3,8 Tỷ số truyền cấp chậm của hộp giảm tốc : i ch = 3,2 Tỷ số truyền của bộ truyền đai : i đ = 2,5 6. Công suất động cơ trên các trục : - Công suất động cơ trên trục I (trục dẫn ) là: N I =N ct . 1 η =6,43.0,94= 6 (KW) - Công suất động cơ trên trục II là: N II =N I 2 η = 6.0,97 = 5,86 (KW) - Công suất động cơ trên trục III là: N III = N II 3 η = 5,86.0,995 =5,83 (KW) 7. Tốc độ quay trên các trục : - Tốc độ quay trên trục I là: )/(584 5.2 1460 1 phv i n n d dc === - Tốc độ quay trên trục II là: )/(154 8,3 584 1 2 phv i n n nh === - Tốc độ quay trên trục III là: )/(48 2,3 154 2 3 phv i n n ch === 8. Xác định momen xoắn trên các trục: Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 6 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức (3_53) ).(42059 1460 43,6 .10.55,9.10.55,9 66 mmN n N M dc CT dc === Mômen xoắn trên trục I là: ).(98116 584 6 .10.55,9.10.55,9 6 1 6 1 mmN n N M I === Mômen xoắn trên trục II là: ).(363396 154 86,5 .10.55,9.10.55,9 6 2 6 2 mmN n N M II === Mômen xoắn trên trục III là: ).(1159927 48 83,5 .10.55,9.10.55,9 6 3 6 3 mmN n N M III === Mômen xoắn trên trục công tác là: ).(1159927 48 83,5 .10.55,9.10.55,9 6 4 6 4 mmN n N M VI === ♦ Ta có bảng thông số sau : Bảng 1 : PHẦN II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI: Ta có số liệu : P ct =6,43(kw) n đc =1460(vg/ph) Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trục˜ Thông số Động cơ I II III Công tác Công suất N (KW) 6,43 6 5,86 5,83 5,83 Tỉ số truyền i 2,5 3,8 3,2 1 Vân tốc vòng n (v/p) 1460 584 154 48 48 Mômen (Nmm) 42059 98116 363396 1159927 1159927 7 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản i đ =2,5 1. Chọn loại đai vải cao su ,làm việc thích hợp ở chỗ ẩm ướt. 2. Định đường kính bánh đai nhỏ [ công thức 5-6] 69,196 1460 43.6 1200).13001100( 3 3 1 1 1 ==−= n N D Vận tốc vòng : ( ) ( ) smsm nD v /3025/15 1000.60 1460.69,196.14,3 1000.60 11 ÷≤=== π nằm trong phạm vi cho phép. 3. Tính đường kính bánh đai lớn Lấy 01,0 = ξ Ta có n 1 =584(vg/ph) ⇒ ( ) ( ) ( ) mmD n n iDD dc 8,48601,0169,196 584 1460 11 1 1 12 =−=−=−= ξξ Tra bảng 5-1 lấy D 2 =450 mm , 200 1 = D mm Số vòng quay thực trong 1 phút của bánh bị dẫn là: ( ) ( ) ( ) phvgn D D n dc /6421460 450 200 01,011 2 1 1 =−=−= ′ ξ Sai số về số vòng quay so với yêu cầu )%53(%9 584 584642 1 11 −>= − = − ′ =∆ n nn n Ta chọn lại đường kính mmDmmD 450,185 21 == 4. chiều dài tối thiểu của đai [ công thức (5-9)] mmm u v L 84004,8 3 2,25 max min ==== ( u max =3 ÷ 5) Chọn L min =8400 mm Tính A theo công thức (5-2): ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) mm DDDDLDDL A 1,3674 8 165500850016514,38400.250016514,38400.2 8 822 22 2 12 2 1212 = −−+−++− = −−+−++− = ππ Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 8 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Kiểm nghiệm A≥2(D 1 +D 2 ) hay 3674,1 ≥ 2(165+500) (thoả mãn) Chọn A= 3700mm Tính lại chiều dài đai [công thức (5-1)] ( ) ( ) ( ) ( ) mm A DD DDAL 8,8447 37008 165500 500165 2 14,3 37002 42 2 2 2 12 21 = × − +++×= − +++= π 5.Góc ôm ỏ 1 theo công thức(5-3) 000 12 1 8,17457 3700 165500 18057180 = − −= − −= oo A DD α điều kiện (5-11) được thoả mãn 6.Định tiết diện đai : Chiều dài đai được chọn theo tỷ số 40 1 1 ≤ D δ mm D 125,4 40 165 40 1 ==≤ δ Theo bảng (5-3) chọn loại đai vải cao su loại A có chiều dày mm5,4= δ Lấy ứng suất căng ban đầu )/(8,1 2 0 mmN = δ theo trị số )(67,36 5,4 165 1 mm D == δ tra bảng (5-5) tìm được )/(2,2][ 2 0 mmN p = σ Các hệ số : c t =0,8 (bảng 5-6) c ỏ =0,97 (bảng 5-7) c v =0,79 (bảng 5-8) c b =1 (bảng 5-9) Tính chiều rộng b đai theo công thức (5-13): )(5,50 79,0.8,0.97,0.2,2.5,4.2,25 72,71000 ].[. .1000 0 mm ccccv N b bvtp ct = × =≥ α σδ Theo bảng (5-4) chọn chiều rộng bánh đai b=50mm 7.Định chiều rộng B bánh đai (bảng 5-10) B=60(mm) 8. Tính lực căng ban đầu s 0 [ công thức (5-16)] : )(4055,4.50.8,1 00 NbS === σδ Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 9 Trường Đại Học SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Lực tác dụng lên trục [theo công thức (5-17)]: )(1214 2 8,174 sin.405.3 2 sin 3 1 0 NSR === α Phần III : Thiết kế Bộ truyền bánh răng I. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1.Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện : Do hộp giảm tốc 2 cấp chịu tải trọng trung bình nên chọn vật liệu làm bánh răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350 . Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng chọn độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 ÷ 50 HB HB 1 = HB 2 + (25 ÷ 50)HB - Bánh răng nhỏ thép 45 thường hóa (giả thiết đường kính phôi 100 ÷ 300mm) + Giới hạn bền kéo: σ bk = 580N/mm 2 + Giới hạn chảy σ ch = 290N/mm 2 + Độ rắn : HB = 170…220 (Chọn HB 1 =190) Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong 10 [...]... 33,96(răng) ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản 1 - Số răng bánh lớn: Z2= Z i =34.4= 136 (răng) → chọn Z2 =136 (răng) -Tính chính xác góc nghiêng răng ( z1 + z 2 ) m n 2A β cos = →β ≈ = β (34 + 136)3 2.265 =0,96226 0 15 48’ Chi u rộng bánh lớn : b2 = ψ A A = 0,4.265 = 106(mm ) b> Chi u rộng bánh răng thoả mãn: 2,5.mn 2,5.3 = = 28( mm ) sin β sin 15 0 48' 1 Chi u rộng bánh... 14P ta có chi u rộng của ổ : B= 25 (mm) Tính gần đúng các trục: 25 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các bánh răng Để tính các kích thước chi u dài của trục tham khảo bảng 7_1 Ta chọn các kích thước sau : khe hở giữa các bánh răng 10 (mm) khe hở giữa bánh răng... chi u rộng ổ lăn B = 25 (mm) Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu bulông 20 (mm) Chi u cao của nắp và đầu bulông 20 (mm) Chi u rộng bánh đai 45 (mm) 1 2 1 2 Chi u rộng bánh răng cấp nhanh b =88(mm), b =81(mm) Chi u rộng bánh răng cấp nhanh b =112mm, b =106(mm) Tổng hợp các kích thước trên ta có: a=85,5(mm), b=108(mm) 26 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong ĐỒ ÁN CHI. .. Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản D D i1 i2 1 n = dc - 2m - 2c =102 - 2.3 – 2.0,75 = 94,5(mm) 2 n = dc - 2m - 2c = 408 - 2.3 -2.0,75 = 400,5 (mm) Bảng4 : Các thông số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng Thông số Môđun pháp Số răng Đường kính vòng chia Khoảng cách trục Chi u cao răng Chi u rộng răng Giá trị mn=3 Z1=34răng ;... - 2m - 2c =366 - 2.3 -2.0,75 = 358,5 (mm) Bảng3 : Các thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng Thông số 16 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền Giá trị phong ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Môđun Số răng Đường kính vòng chia Khoảng cách trục Chi u cao răng Chi u rộng răng mn=3 Z1=24răng ; Z2=120răng dc1=72mm ; dc2=360 mm A= 202 mm... đun, số răng và chi u rộng bánh răng: Vì đây là bánh răng trụ răng thẳng nên ta tính môđun : ÷ Xác định mô đun : m=(0,01 0,02) A → m = (0,01 ÷ 0,02).202 = 2,02 ÷ 4,04 Theo bảng (3-1) chọn m = 3 Tính số răng: 1 - 2A m(i + 1) Số răng bánh nhỏ: Z = 13 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền 2.202 3(5 + 1) = phong = 22,4(răng) ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên... viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản d n −n ≥ 3 3039 = 8,6(mm ) 0,1.48 - Đường kính trục ở tiết diện m-m: M td = 223606 2 + 0,75.77704 2 = 233452( N mm ) d m−m ≥ 3 233452 = 36,5(mm ) 0,1.48 Trục ở tiết diện m-m lấy dm-m=38 mm Trục ở tiết diện n-n lấy dn-n=25 mm Chọn đường kính lắp ổ lăn : d = 25 mm sơ đồ phân tích lực trên trụcII: 29... uqt1 2 = 24,09 (N/mm ) [σ ] uqt1 < + Bánh răng lớn [σ ] uqt2 = 0,8 σ ch 2 =0,8.240 = 192(N/mm ) 15 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản σ uqt 2 = σ u1 → σ uqt 2 y1 0,429 = 24,09 = 20( N / mm 2 ) y2 0,517 [σ ] uqt 2 < 9 Các thông số hình học cơ bản cuả bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: Mô đun pháp...ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Trường Đại Học SPKT Hưng Yên - Khoa: Khoa Hoc Cơ Bản Bánh răng lớn thép 35 thường hoá ÷ (giả thiết đường kính phôi 300 500mm) + Giới hạn bền kéo: σbk= 480N/mm2 + Giới hạn chảy σch= 240N/mm2 2 + Độ rắn : HB = 140…190 (Chọn HB =160) (với cả bánh răng nhỏ và bánh răng lớn ta chọn phôi là phôi rèn) 2.Xác định ứng suất tiếp... bánh σ b, : Bề rộng và ứng suất tại chân răng y: Hệ số dạng răng Theo bảng (3-18): - Số răng tương đương của bánh nhỏ: Z → - td 1 = Z = 24 (răng) Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1=0,429 Số răng tương đương của bánh lớn: Z td2 = 120 (răng) → - Hệ số dạng răng bánh lớn: y2=0,517 Như vậy ứng xuất tại chân răng bánh nhỏ là : 14 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Bá Ân Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tiền phong ĐỒ ÁN CHI