LỜI NÓI ĐẦU Môn học nguyên lí máy môn học thiếu với nghành kỹ thuật, làm đồ án môn học công việc quan trọng cần thiết để hiểu xâu , hiểu rộng kiến thức học lý thuyết lẫn thực tiễn, tạo tiền đồ cho môn học sau Với kiến thức học, với giúp đỡ tận tình thầy giáo VŨ THẾ TRUYỀN thời gian qua em hoàn thành nhiệm vụ đồ án môn học Nhưng lần làm đồ án môn học nên không tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý thầy giáo để đồ án môn học hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo thời gian qua Thái nguyên , ngày 25 tháng 11 năn 2016 Sinh viên Đặng Văn Tùng Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ MỤC LỤC Lời nói đầu Chương 1: Tính chọn động phân chia tỷ số truyền 1.1 Tính chọn động 1.2 Phân chia tỷ số truyền Chương 2: Tính toán thiết kế truyền 2.1 Thiết kế truyền 2.2 Thiết kế truyền 11 2.3 Tính trục ổ lăn 29 Kết luận kiến nghị 59 Tài liệu tham khảo 60 Chương Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Tính chọn động 1.1.1 Xác định công suất yêu cầu động * Công suất yêu cầu động = Ta có ===1,35(kw) Ta có += = 1,35 =1,323(KW) Từ bảng 2.3 ta có hiệu xuất : =0,99,=0,95,=0,99,=0,95,=0,96 + ƞ= =0,99.0,95 0,95.0,96=0,823 → ===1,607(kw) 1.1.2Tính số vòng quay trục : Xác định sơ số vòng quay đồng Ta có + =60000.=60000.=14,33 vòng/phút += Từ bảng 2.4 ta có tỷ số truyền :=13,=4 →=13.4=52 →=.=52.14,33=745,16vòng /phút Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ 1.1.3 Chọn động Chọn số vòng quay đồng động =750 vòng /phút Theo bảng p1.3,phụ lục với =1,50(kw) =750 vòng /phútnên ta dùng động 4A100L8Y3 =1,5(kw) 698 vòng /phút 1.2 PHÂN CHIA TỶ SỐ TRUYỀN *Xác định tỷ số truyền hệ dẫn động ===48,70 *Phân tỉ số truyền hệ dẫn động cho truyền Chọn =4 →===9,35 Ta có := Chọn+ =1,1 =0,25 += →==13,2 Chọn =1,15 → =13,2.=20,07 Tra biểu đồ ta có =3,6 Mà = → = = = 2,59 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ *Xác định công xuất momen số vòng quay trục *công xuất trục +===1,35(kw) +===1,37(KW) +===1,4(Kw) +===1,48(Kw) *Số vòng quay +===174,5vòng/phút ===48,47 vòng/ phút += ==18,71 vòng /phút *Momen +=9,55 =9,55 =20522,9(N.mm) +=9,55 =9,55 =80997,1(N.mm) +=9,55 =9,55 =275840,7(N.mm) +=9,55 =9,55 =699278,46(N.mm) Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Bảng thông số kĩ thuật Trục Động Thông Số Công xuất P,KW 1,5 1,48 1,4 1,37 Tỉ số truyền U Số vòng N,vg/ph 701 Momen xoắn T,Nmm 20522,9 3,6 174,5 2,59 48,47 80997,1 275840,7 18 ,71 699278,4 Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 Thiết kế truyền 2.1 Chọn dạng đai: Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Từ thông số động tỷ số truyền truyền đai: 698 vòng /phút =1,5(kw) Ta chọn đai vải cao xu B -800 có lớp lót số lớp 2.1.2 Xác định thông số truyền đai * Xác định đường kính bánh đai nhỏ = 5,2….6,4 =5,2….6,4 =142… 175 (mm) Theo bảng 4,6 ta chọn =160(mm) Trong momen xoắn trục bánh đai nhỏ Nmm + Đường kính đai lớn ==653(mm) Theo bảng tiêu chuẩn ta chọn =650mm Trong : u tỷ số truyền � =0,01-0,02 – hệ số trượt Tỷ số truyền thực tế ===4,14 sai lệch tỷ số truyền Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ ∆U===-3,5%< 4% → đảm bảo phạm vi cho phép *Khoảng cách trục xác định theo công thức a≥ 1,5……2(+) ⟺ a ≥ 1,5……2(160+650) ⟺a ≥1110… 1480(mm) → chọn a = 1200(mm) * Chiều dài đai xác định L=2a + + L =2.1200 + + L =3721,7(mm) Số vòng chạy đai : i= với L =3,7217m và: V ===5,84(m/s) → i = ==1,56Vậy chon theo tiêu chuẩn =70 mm 3Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Ta kiểm nghiệm theo công thức : S=≥ Trong hệ số an toàn xét riêng ứng dụng pháp ,và ứng xuất tiếp tính theo công thức trang 195 == Thép cacbon ta có =0,436.=0,436.600=261,6 MPa = 0,25.=0,25.600=150 Mpa ,,, biên độ giá trị trung bình ứng xuất == ===3,1Mpa = → ====10,1 Mpa Trục làm việc chiều →=0 ===16,3 Mpa , hệ số tập trung ứng xuất thực tế tra bảng 10.12 với trục có rẵng then ,dao phay ngón ta có =1,76 ,= 1,54 39 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ , hệ số ảnh hưởng kích thước trục tra bảng 10.10 ta =0,76,→=2,31,=2,10 Tra bảng 10.11 với kiểu lắp k6 ta =2,52,=2,03 Ta chọn =2,52,=2,03 để tính toán β hệ số xét đến công nghệ tăng bền bề mặt ,do bề mặt không tăng bền →β=1 , hệ số kể đến ảnh hưởng vị trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,thép cacbon→ =0,05 Từ ta suy =38,4; =4,4 Và s==4,3>=1,5 …2,0 Ta chọn đường kính trục chỗ ổ bi là: Tại chỗ lắp bánh trụ =60 mm Chọn then lắp ghép trục với bánh khớp nối Với đường kính trục d=60 mm ta chọn then có b =16,h=10,=6 ,=4,3 _chiều dài then =(0,8… 0,9).=48……54=50 mm theo dãy tiêu chuẩn _kiểm tra điều kiện bền dập cắt theo công thức 9.1 9.2 =≤; =≤ Ta có == 58,27(Mpa) Tra bảng 9.5 →=150 Mpa →không thỏa mãn 40 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Vậy ta tăng đường kính trục lên d=80mm ta có b =22,h=14,=9 ,=5,4 →==) thỏa mãn điều kiện ===15,89 =(60…90) Mpa →điều kiện bền cắt đảm bảo Ta chọn đường kính trục chỗ ổ bi là: Tại chỗ lắp bánh trụ d=70 mm 41 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ 472815,15 72936,5 72936,5 Mx 72936,5 72936,5 My 5866296,05 Mz 3702185 2.3.2Tính chọn ổ lăn 42 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ 3702185 A Tính chọn ổ theo trục 1.Chọn loại ổ lăn -ta chọn lạo ổ đũa côn cho gối đỡ - hệ thống ổ lăn dùng hộp giảm tốc nên ta chọn cấp xác bình thường (0) có độ đảo hướng tâm 20 μm ,giá thành tương đối Chọn kích thước ổ lăn Kích thước ổ lăn chọn theo hai tiêu -Khẳ tải động nhằm đề phòng tróc rỗ bề mặt làm việc -Khẳ tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng hư a.chọn ổ theo khẳ tải động ta tính đảo chiều Y2 Y1 Fr1 X1 Fr X2 Fa1 Ft1 ta có hệ phương trình →=2343,46 N →=5993,6N Ta thấy so với trường hợp , nhỏ nên ta chọn chiều cũ • Chọn loại ổ 43 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Do trục lắp bánh côn : nên trục cần thẳng không nghiêng không làm 7305lệch đỉnh côn chia →không ăn khớp Để tăng cường độ cứng vững cho bánh côn ta chọn ổ đũa côn đường kính =40mm theo bảng p2.11 ta chọn ổ đũa côn dãy trung có kí hiệu 7308 Ta có C=61KN • Q Trong : Q tải trọng quy ước ,KN L tuổi thọ tính triệu vòng quay m bậc đường cong mỏi thử độ lăn ,ổ đũa m=10/3 Gọi , suy từ công thức 11.2 ta có L===280 (triệu vòng) Với =20000h N=233,6 (vòng /phút) số vòng quay trục Xác định tải trọng động quy ước Theo công thức 11.3 Q= (X.V + Y.) Trong ,;à tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục ,KN V hệ số kể đến vòng quay ,ở vòng quay V=1 hệ kể đến ảnh hưởng nhiệt độ =1 hệ số kể đến đặc tính tải trọng tra bảng 11.3 với đặc tính làm việc êm →=1 X hệ số tải trọng hướng tâm Y hệ số tải trọng dọc tâm Phản lực hướng tâm ổ ==3651,01N ==7018,1N e=1,5.=0,27 lực dọc theo trục =0,83.e.=818,19N =0,83.e.=1572,75N Fr0 Fr1 Fa Fs1 Fs0 Dựa vào bảng 11.5 theo sơ đồ trục ta có 44 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Vì == e=0,27 Tra bảng 11.4 →=0,4 : 2,17 =0,07 < e →=1 : Tải trọng quy ước ổ Chọn =1 ta có =1 =(.V.+)=5478,41N =(.V.+)=7018,1N Như cần tính cho ổ ổ chịu lực lớn 7018,1N Tải trọng tương đương == =7018,1.=5929N Với m=10/3 ổ đũa →= = =32 (KN) →< C =61(KN) →như ổ lăn chọn thỏa mãn khẳ tải động C tra bảng P2.11 b chọn ổ theo khẳ tĩnh Nhằm trách biến dạng dư ta tiến hành chọn ổ theo khẳ tải tĩnh Theo CT 11.18 ≤ 45 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Tra bảng 11.6 với ổ đũa côn =0,5 ,=0,22.cotgα=1,19 Theo công thức 11.19 CT 11.20 ta có Với ổ ta có = + =4028,93 N> →< Với ổ ta có = + =4150,84N < →< Vậy khẳ tải tĩnh ổ đảm bảo B Tính ổ theo trục Chọn loại ổ lăn -ta chọn lạo ổ đũa côn cho gối đỡ - hệ thống ổ lăn dùng hộp giảm tốc nên ta chọn cấp xác bình thường (0) có độ đảo hướng tâm 20 μm ,giá thành tương đối Chọn kích thước ổ lăn a.chọn ổ theo khẳ tải động đường kính =40mm theo bảng p2.11 ta chọn ổ đũa côn dãy trung có kí hiệu 7308 Ta có C=61KN • Q Trong : Q tải trọng quy ước ,KN L tuổi thọ tính triệu vòng quay m bậc đường cong mỏi thử độ lăn ,ổ đũa m=10/3 Gọi , suy từ công thức 11.2 ta có L===78 (triệu vòng) Với =20000h N=65(vòng /phút) số vòng quay trục Xác định tải trọng động quy ước Theo công thức 11.3 46 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Q= (X.V + Y.) Trong ,;à tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục ,KN V hệ số kể đến vòng quay ,ở vòng quay V=1 hệ kể đến ảnh hưởng nhiệt độ =1 hệ số kể đến đặc tính tải trọng tra bảng 11.3 với đặc tính làm việc êm →=1 X hệ số tải trọng hướng tâm Y hệ số tải trọng dọc tâm Phản lực hướng tâm ổ ==3050,7N ==3742,16N e=1,5.=0,27 lực dọc theo trục =0,83.e.=683,66N =0,83.e.=838,61N Fr21 Fr20 Fs20 Fs21 Fa Dựa vào bảng 11.5 theo sơ đồ trục ta có Vì = =→=N Tính tỉ số =0.27=e=0,27 Tra bảng 11.4 →=1 : =0,18< e →=1 : Tải trọng quy ước ổ 47 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Chọn =1 ta có =1 =(.V.+)=3050,7N =(.V.+)=3742,16N Như cần tính cho ổ ổ chịu lực lớn 3742,16N Tải trọng tương đương == =3742,16.=3226,42N Với m=10/3 ổ đũa →= = =11922 (KN) →< C =61(KN) →như ổ lăn chọn thỏa mãn khẳ tải động C tra bảng P2.11 b.chọn ổ theo khẳ tĩnh Nhằm trách biến dạng dư ta tiến hành chọn ổ theo khẳ tải tĩnh Theo CT 11.18 ≤ Tra bảng 11.6 với ổ đũa côn =0,5 ,=0,22.cotgα=1,19 Theo công thức 11.19 CT 11.20 ta có Với ổ ta có = + = 2523,29N< →< Với ổ ta có = + = 2684,63N < →< Vậy khẳ tải tĩnh ổ đảm bảo C.Tính ổ theo trục 1.chọn loại ổ lăn 48 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Lực hướng tâm ổ lăn ==1683,33N ==4299N dọc trục =0 ta có =75mm ta chọn ổ đũa chặn đỡ có kí hiệu 7315 theo bảng p2.11 ta chọn ổ đũa côn dãy trung có kí hiệu 7308 Ta có C=178KN • ọn kích thước ổ lăn a Chọn ổ theo khả tải động Số vòng quay trục n =18 vòng/phút Q L===22 (triệu vòng) Xác định tải trọng động quy ước Theo công thức 11.3 Q= (X.V + Y.) Trong ,;à tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục ,KN V hệ số kể đến vòng quay ,ở vòng quay V=1 hệ kể đến ảnh hưởng nhiệt độ =1 hệ số kể đến đặc tính tải trọng tra bảng 11.3 với đặc tính làm việc êm →=1 X hệ số tải trọng hướng tâm Y hệ số tải trọng dọc tâm Ta xác định X,Y Fr31 Fr30 Fs30 Fs31 Fa Ta có e hệ số thực nghiệm E=1,5.tgα=0,32 =0,83.e.=447,09N =0,83.e.=1141,8N Lực dọc trục =-=1141,8N> Nên =1141,8N =-=447,09N< =447,09N =0,67>e 49 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT31 KHOA: CƠ KHÍ Tra bảng 11.4 →=0,4 : 1,85 =0,10[...]... = 50 /13 7,9= 0,36 tỉ số u / (2 - ) = 0,36.3,6/(2-0,36)=0,79 Tra bảng 6. 21 tra có = 1, 70 = =0, 016 73 1 16 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ = 10 ,26 →= 1 + b / ( 2 ) = 1 + 10 ,26 50 60,48 / (2 80997 ,1. 1,70 1 ) = 0 ,11 Với bánh răng thẳng =1 Do đó = =1, 70 .1. 1 ,12 = 1, 9 Với răng thẳng = 1 : 1, 69 =1/ 0,59 Với =/cos= 21, 8 : =/cos=292,3 Tra bảng 6 .18 ta được : = 3,39 : =3,63 = / (0,85b = 2 80997 ,1. 1,9.0,59.3,39 .1. .. đai =11 19,8 N Đối với trục I Fr Y2 Y1 Fr1 X1 X2 1. tính lực Ta có 29 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ Fa1 Ft1 • Momen uốn tại các mặt cắt nguy hiểm Mặt cắt 1_ 1 0 = =72787N.mm cắt 2_2 =90=272277,9 N.mm N.mm N.mm 2.Tính chính xác trục Theo các công thức 10 .15 và 10 .16 ta có Tiết diện 1_ 1 ==72787N.mm = =10 1085,83 N.mm Tiết diện 2_2 == 310 710 ,56 N.mm ==7 014 7,76 N.mm Tiết diện 3_3 ==N.mm = =11 711 2,79... bảng 6 .12 = + = 0 , = Ta có 1, 88 – 3,2 (1/ + 1/ ) cos β = 1, 88 – 3,2 ( 1/ 21 + 1/ 76 ) = 1, 69 Theo bảng 6.59a = = = 0,87 Theo 6. 61 = Với bánh răng côn thẳng = 1 vận tốc vòng Ta có CT : v = = 3 ,14 60,48 .17 4,5/60000 = 0,55 m/s tra bảng 6 tra bảng 6 .13 Có cấp chính xác là 9 15 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ Tra bảng 6 .15 và 6 .16 ta có = 0,006 : = 73 =0, 016 = =0,006 73 .1 =3,85 Ta có b = = 0,25 .13 7,9=... KHOA: CƠ KHÍ =1, 1 Theo bảng 6 .14 với v < 2,5m/s và cấp chính xác là 9 → =1, 37 Theo 6.47= =0,006.73.0,86.=2,34 Trong đó theo 6 .15 ta có ,theo 6 .16 =73 do đó theo 6.46 ta có =1 + = 1 + =1, 02 Do đó =. =1, 1 .1, 37 .1, 02 =1, 5 Với =1, 71 , = 1/ =0,58 Với răng thẳng =1 Số răng tương đương =/=23 =/=83 Với hệ số dịch chỉnh = 0 và = 0 theo bảng 6.20 Theo 6 .18 ta được =3,82 =3,50 Với m=3 ,1, 08 – 0,0695ln(3) =1, 01 ( hệ số... Với ; = 3, 61 = 0,4 =49,5 =0,5 ( +1) =0,922 =1, 05 ( sơ đồ 6) = 49,5.(3, 61 +1) = 14 0,93 mm =16 1mm B, xác định các thông số ăn khớp m= (0, 01 ……0,02).= 1, 61 …3,22mm Theo bảng 6.8 chọn môdun pháp m=3 = ==23,2 =23 →==3, 61. 23=83 lấy =83 Do đó = m.()/ 2= =15 9mm Lấy =16 1mm, do đó cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 15 9mm lên 16 1mm Tính hệ số dịch tâm theo 6.22 Y=- 0,5 ( =0,6 Theo 6.23 22 Đặng Văn Tùng lớp:... bánh răng côn nhỏ : = (1, 2… 1, 4).=42……49=49mm Chiều dài may ơ khớp nối = (1, 2… 1, 5).84…… 10 5 =10 0mm Chiều dài bánh răng trụ lớn = (1, 2… 1, 5) 10 0mm Chiều dài bánh răng trụ nhỏ = (1, 2… 1, 5).54…….67,5 =65mm Vậy ; tra bảng ( 10 .3) ta có = 10 : = 8 ; = 15 *Khoảng cách chiều dài trên các điểm đặt lực Theo bảng 10 .4 ta có Trục I : 27 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ = ( 2,5 3 ) = 87,5…… 10 5 chọn = 90mm = 0,5... Chọn+ =1, 1 =0,25 += →= =13 ,2 Chọn =1, 15 → =13 ,2.=20,07 19 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ Tra biểu đồ ta có =3,6 Mà = → = = = 3, 61 3 xác định ứng xuất cho phép Theo bảng 6.2 với thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn: HB 18 0….350 =2HB + 70 =1, 1 =1. ,8HB =1, 75 Chọn độ rắn bánh nhỏ := 265 , đọ rắn bánh lớn : =240 khi ta có : =2 + 702.265 +70=600MPa + =1, 8 = 1, 8.265= 477Mpa =2 + 70=2.240 +70 =550Mpa + =1, 82 =1, 8.240=432Mpa... → = = = 3, 61 *Xác định ứng xuất cho phép Theo bảng 6.2 với thép 40X tôi cải thiện đạt độ rắn: 11 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ HB 18 0….350 =2HB + 70 =1, 1 =1. ,8HB =1, 75 Chọn độ rắn bánh nhỏ := 265 , đọ rắn bánh lớn :=240 khi ta có : =2 + 702.265 +70=600MPa + =1, 8 = 1, 8.265= 477Mpa =2 + 70=2.240 +70 =550Mpa + =1, 82 =1, 8.240=432Mpa Ta có : + = 30, do đó =30. =19 629595,58 =30.= 15 474 913 ,67 Theo... 34,4mm Trong đó b là chiều rộng vành đai =1+ b /(2) =1 + 3,85 34,4.60,48 / (2 80997 ,1 1,23 1 ) = 0,04 Vậy = = 1, 23 1 1,04= 1, 28 Thay các giác trị vừa tính vào : = (1) =274 1, 76.0,87 Theo 6 .1 và 6.1a = 524,5 mp = trong đó v do đó có thể tăng chiều rộng vành răng b=34,4.(= 41, 8 mm→ chọn b=42mm thay vào (1) ta có =474,4MPa tiếp tục tăng b =50mm... uốn Do đó theo 6.2 và 6.2a ==272,57 .1. 1, 01. 1=275,295MPA ==246,85 .1. 1, 01. 1=249,31MPA 25 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ Thay các giá trị vừa tính được vào công thức trên ta được ==76,86Mpa ... 80997 ,1. 1,70 ) = 0 ,11 Với bánh thẳng =1 Do = =1, 70 .1. 1 ,12 = 1, 9 Với thẳng = : 1, 69 =1/ 0,59 Với =/cos= 21, 8 : =/cos=292,3 Tra bảng 6 .18 ta : = 3,39 : =3,63 = / (0,85b = 80997 ,1. 1,9.0,59.3,39 .1 / 0,85... chốt tra bang 15 .10 →===498(N) tra bảng 10 .15 Lực tác dụng từ truyền đai =11 19,8 N Đối với trục I Fr Y2 Y1 Fr1 X1 X2 1. tính lực Ta có 29 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ Fa1 Ft1 • Momen uốn... 6.2a ==272,57 .1. 1, 01. 1=275,295MPA ==246,85 .1. 1, 01. 1=249,31MPA 25 Đặng Văn Tùng lớp: 65DCOT 31 KHOA: CƠ KHÍ Thay giá trị vừa tính vào công thức ta ==76,86Mpa