Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án chi tiết máy - côn trụ - ĐHBKHCM
Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy A. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 2I . Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện và chọn động cơ điện: 2II. Xác định tỉ số truyền động U của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ truyền của hệ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trên các trục: .4B. Thiết kế các bộ truyền .6I. Chọn vật liệu: 6II. Xác định ứng suất cho phép: .7III. Tính bộ truyền cấp nhanh 9IV. Tính bộ truyền cấp chậm bộ truyền bánh răng trụ răng ngiêng : .15B. thiết kế bộ truyền ngoài .20C. Thiết kế trục và then .24i . Chọn vật liệu .24II.Tính thiết kế trục về độ bền 25 .39 39 III. Tính mối ghép then . .39IV. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi .41II.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 44D. ổ lăn 46I. Tính ổ lăn cho trục I .46II.Tính cho trục 2 .49II. Tính cho trục III 53 .56E. Nối trục đàn hồi .56G.Tính kết cấu vỏ hộp .57I.Vỏ hộp 57H. Bôi trơn hộp giảm tốc 61I. Các phơng pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc .62k- Xác định và chọn các kiểu lắp 63M- phơng pháp lắp ráp hộp giảm tốc 66I-Phơng pháp lắp ráp các tiết máy trên trục 66II- Phơng pháp điều chỉnh sự ăn khớp bộ truyền .67III.Phơng pháp điều chỉnh khe hở các ổ lăn 67Tài liệu tham khảo .68Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 1 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy A. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyềnI . Xác định công suất cần thiết , số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện và chọn động cơ điện:- Công suất cần thiết đợc xác định theo công thức:tdctPP =Trong đó: Pct là công suất cần thiết trên trục động cơ(kW).Ptd là công suất tính toán trên trục máy công tác (kW). là hiệu suất truyền động. - Hiệu suất truyền động: = TBr . CBr. (Ol)3. XTrong đó: Ol là hiệu suất của một cặp ổ lăn. cbr là hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn.tbr là hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ. X là hiệu suất của bộ truyền xích. Thay số: = 0,97 . 0,96 . (0,99)3 . (0,90)2= 0,73- Tính pt : + Trớc hết ta phải xác định tính chất làm việc của động cơ ts =5,87100.834100.21=+=+=ckcklvttttt% ts > 60% do đó động cơ làm việc với tải trọng thay đổi dài hạn Pct= 21222121ttt.Pt.P++ +Xác định P1 , P2 : Ta có lực kéo lớn nhất tác dụng lên băng tải là : Fmax= 9000 (N) VB = 0,4 (m/s) Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 2 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy P1 = 2,710004,0.9000.21000.2==BVF(kw) Vì P tỉ lệ bậc nhất với T nên ta có: P2 = 0,8P1 = 0,8 . 7,2 = 5,76 (kw) t1 = 4(h) t1 = 3(h) Thay số ta có 6,673.76,54.2,722=+=tdP (kw) Pt = Ptd = 6,6(kw) Pct =73,06,6=tP= 9(kw)-Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện. + Tính số vòng quay của trục tang :nlv =350.14,34,0.1000.60 1000.60=DVt= 22(v/p) +Tỉ số truyền của cơ cấu : Ut = hnU.U Theo bảng 2- 4 Trang 21/ tập 1, ta chọn sơ bộ Un =Ux = 3 Uh = 20 Ut = 20 . 3 = 60 +Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb = nlv. Ut Trong đó: nsb là số vòng quay đồng bộ. nlv là số vòng quay của trục máy công tác ở đây là trục tang. Ut là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống. + Thay số : nsb = 22.60= 1320 (v/p) chọn ndb = 1500 (v /p) + Chọn quy cách động cơ:- Với những số liệu đã tính đợc kết hợp với yêu cầu mở máy và phơng pháp lắp đặt động cơ tra bảng ta đợc động cơ với ký hiệu:4A123M4Y3 Với: Pdc = 11(kw) Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 3 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy ndc= 1458 (v/p) cos = 0,87 = 87,5% Ndb= 1500(v/p)- Kiểm tra momel mở máy: dnkTT = 2 > =TTmm1,3 (Vậy điều kiện mở máy đợc bảo đảm)- Kiểm tra momel quá tải: dnTTmax > dnqtTT (Vậy điều kiện quá tải đợc bảo đảm)II. Xác định tỉ số truyền động Ut của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ truyền của hệ thống dẫn động , lập bảng công suất , mô men xoắn , số vòng quay trên các trục: - Xác định tỷ số truyền Ut của hệ thống dẫn động Ut = lvdcnnTrong đó: ndc là số vòng quay của động cơ. nlv là số vòng quay của trục tang.Thay số Ut =221458= 66,3- Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động Ut cho các bộ truyền Ut=Un.UhBộ truyền ngoài là bộ truyền xích ta chọn Ux= Un= 3,68 =>Uh=ntUU=68,33,66= 18 Đây là hộp giảm tốc côn- trụ 2 cấp với Uh = 18 Chọn Kbe= 0,28 2bd= 1,2 Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 4 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy [ ]1ko= [ ]2ko Ck= 2122dedw= 1,14Theo 3.17 ta có :[ ]( )[ ][ ]( )[ ]4,13.28,0.28,01.2,1.25,2 1 25,212122===ooobebeobdkkkkkkk Từ đó ta có : ==3314,1.4,13.kkc 20 Dựa vào sơ đồ hình 3-21 trang 45 TKCTM tập 1 với Uh = 18 U1 = 4,5 Mà Uh=21U.U với U1 là tỷ số truyền của cặp bánh răng cấp nhanh U2 là tỷ số truyền của bộ truyền cấp chậmDo đó : U2= ==5,4181UUh 4-Xác định công suất, mô men và số vòng quay trên các trục:+ Dựa vào sơ đồ dẫn động ta có :* Trục I P1= Pct.==99,0.9.1o 8,9(Kw) n1 =ndc/1 = 1458/1 = 1458 (v/p)===14589,8.10.55.9.10.55,961161npT 58000 (Nmm) *Trục II P===99,0.96,0.9,8 1cbr21oP 8,45(Kw) n===5,41458112un 324(v/p)==32445,8.10.55,962T 248500(Nmm) *Trục III P===99,0.97,0.45,8 tbr23 olP 8(kw) n3 = n2/U2 = 324/4 = 81 (v/p) Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 5 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy ===818.9,55.10np.9,55.10T63363 943200(Nmm)*Trục IV P===2X234)9,0.(45,8.P 6,5(kw) n4 = n3/Un = 81/3,68 = 22(v/p) ===226,58.9,55.10np.9,55.10T64464 2821590(Nmm)- Dựa vào kết quả tính toán ở trên ta có bảng sau:TrụcThông sốĐộng cơ 1 2 3 4Công suất P( )kwlv9,0 8,9 8,45 8 6,5Tỷ số truyền U1 4,5 4 3,68Số vòng quay n( )p/v1458 1458 324 81 22Mô men xoắn T(Nmm)58000 58000 248500 943200 2821590B. Thiết kế các bộ truyền.I. Chọn vật liệu:- Với đặc tính của động cơ cùng với yêu cầu bài ra và quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế nên ta chọn vật liệu hai cấp bánh răng nh nhau . Theo bảng 6-1 chọnBánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện có HB = 241285 lấy giá trị HB1 = 245 B1 = 850(Mpa) ch1 = 580(Mpa) Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 6 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy Bánh lớn : Để tăng khả năng chạy mòn nhiệt luyện với độ rắn mặt răng nhỏ hơn từ 1015HB nên ta chọn thép 45 tôi cải thiện cóHB = 192240 lấy giá trị HB2 = 230 B2 = 750(Mpa) ch2 = 450(Mpa)II. Xác định ứng suất cho phép:- Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1=245 ; độ rắn bánh lớn HB2=230 =+=+=70245.2702101limHBH 560(Mpa)===245.8,1.8,1101limHBF 441(Mpa)=+=+=70230.2702202limHBH 530(Mpa)=== 230.8,1.8,1202limHBF 414(Mpa)- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc Theo 6-5 N4,2HB0HH30= thay số NHo3= N==4,21245.30Ho 16,3.106 NHo4 =N==4,22230.30Ho 14.106- Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn với tất cả các loại thép NFO= 4.106- Do bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc nênNHE = 60.C.(Ti/Tmax)3.ni. t NFE = 60.C.(Ti/Tmax)mF.ni. tTrong đó : c là số lần ăn khớp trong 1vòng quay.n là số vòng quay trong một phút.T là momel xoắn tlà tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét. Thay số : NHE2 = 60.1.324.83.8,04.133+.300.5.8 = 16,1.107 => NHE2>NHO2 lấy KHL2= 1 NHE3 = NHE2= 16,1.107 => NHE3 > NHO3 lấy KHL2= 1 Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 7 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy NHE1= NHE2.U1=16,1.107 .4.5= 72,45.107 => NHE1 > NHO1 lấy KHL1= 1 NHE4= NHE3/U2=16,1.107 / 4= 4,025.107 => NHE4 > NHO4 lấy KHL4= 1 Vậy ta có: KHL1= KHL2= KHL3= KHL4= 1áp dụng công thức 6-1a tập 1 [ ]HHL0limHHSK. =+Sơ bộ xác định đợc [ ]==1,11.5601H 509(Mpa)[ ]==1,11.5302H 481(Mpa) [ ]==1,11.5603H 509(Mpa) [ ]==1,11.5304H 481(Mpa) -Tính NFE theo công thức 6.7 NFE =60.C.(Ti/Tmax)6.ni.tI Thay số ta có : NFE2==+)83.8.04.1.(5.8.300.324.1.6066 13,9.107 => NFE2 > NFO lấy KFL2 = 1 NFE2= NFE3= 13,9.107 => NFE3 > NFO lấy KFL3 = 1 NFE1= NFE2.U1= 62,55.107 => NFE1 > NFO lấy KFL1 = 1 NFE4= NFE3/U2= 3,475.107Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 8 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy => NFE4 > NFO lấy KFL4 = 1Vậy KFL1 = KFL2 = KFL3 = KFL4 = 1 KFC :Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải , vì tải trọng đặt ở một phía nên KFC = 1Theo 6-2a [ ]FFL.FC0limFFSKK. =Sơ bộ xác định đợc [ ][ ])(5,23675,11.414)(25275.11.44121MpaMpaFF====[ ][ ])(5,23675,11.414)(25275.11.44143MpaMpaFF====-ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải [ ]( )[ ]( )[ ]( )[ ]( )MpaMpaMpaMpachFchFchHchH360450.8,0.8,0464580.8,0.8,01260450.8,2.8,21624580.8,2.8,24,24,2max23,13,1max14,24,2max3,13,1max============III. Tính bộ truyền cấp nhanh1. Chiều dài côn ngoài của bánh côn chủ động đợc xác định theo công thức ( )[ ]{ }32HbebeH12Re.u.K.K1K.T.1u.KR+= Trong đó : KR là hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm răng và loại răng K===3150100.5,0.5,0 MpaKdRKHlà hệ số kể đến sự phân bố không dều tải trọng trên chiều rộng vành của bánh răng côn . Tra bảng 6-21 KH= 1,18Kbelà hệ số chiều rộng vành răng . vì U1=4,5>3 chọn Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 9 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy Kbe= 0,28 ==28,025,4.28,02.bebeKuK 0,73Thay số R( )3228,481.5,4.28,0.28,0118,1.58000.15,4.50+=eRe = 50 . 4,6 . 0,69 = 158,7(mm)2.Xác định các thông số ăn khớpTheo 6-52b : d=+=+=2215,417,158.212uRee 69(mm)Tra bảng 6-22 => Z1P = 15 (Răng) Số răng bánh nhỏ Z===15.6,1.6,111 pZ 24 (Răng) lấy Z1 = 24 (Răng) Đờng kính trung bình và mô đun trung bình d( ) ( )===69.28,0.5,01.5,0111 ebemdK 59,4(mm)m===244,5911Zdmtm 2,47(mm)Mô đun vòng ngoài theo (6.56)m===28,0.5,0147,2.5,01betmteKm 2,87(mm)Theo bảng 6-8 tập 1 lấy trị số tiêu chuẩn m=te 3(mm)Tính lại giá trị mô đun ,số răng ( ) ( )===28,0.5,01.35,01betetmKmm 2,58(mm)Z===58,24,5911tmmmd 23 lấy Z1= 23 (răng)Số răng bánh lớn Z===23.5,4.12Zu 103,5 lấy Z1= 104( răng)Tỷ số truyền thực Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 10 [...]... số Nguyễn mạnh thắng lớp 43m 0,0 16 47 Trang 13 Gvhd:ts đoàn yên thế F = 0,0 16.47. 4,4 3 đồ án môn học chi tiết máy 5 9,3 4.( 4,5 + 1) = 4,5 29 29.4 4,7 4.5 9,3 4 = 2.58000. 1,3 4.1 K F = 1,3 4.1. 1,5 = K FV = 1 + Y hệ số kể đến sự trùng khớp của răng 1,5 2 1 1 Y = = 1,7 1 = Thay vào 6-65: 2.58000.2. 0,5 85.1. 3,4 8 F1 = = 0,8 5.4 7,7 . 2,5 8.5 9,3 4 Y 3,6 3 F 2 = F 1 F 2 = 76 = YF 1 3,4 8 Nh vậy độ bền uốn đợc đảm... thế đồ án môn học chi tiết máy =>69 4,7 .12 3,2 - 15 3,6 .2 9,6 7-FLY11.81=0 =>FLY11=(69 4,7 .12 3,2 15 3,6 .2 9,6 7)/81 = 1000(N) +Thu gọn momel Mx về ổ lăn 1 ta có : FY13 (l13 l11) Fz13 r13 FLY10 l11 = 0 =>69 4,7 .(12 3,2 -81) - 15 3,6 .2 9,6 7-FLY10.81=0 =>FLY11=(69 4,7 .4 2,2 15 3,6 .2 9,6 7)/81 = +Thu gọn momel MY về ổ lăn o ta có : FX12 l12 FLX11 l11 FX13 l13 = 0 30 5,7 (N) =>40 8,5 .7 2,5 - FLX11.81-195 4,8 3.12 3,2 =0... 253 4,8 (N) Fz23 = Fa3 = 205 7,8 (N) -Tính toán phản lực theo phơng x,y tại các gối tựa FLX20 ,FLY20 ,FLY21 ,FLX21 : + Thu gọn momel MX về ổ lăn 0: FY22.l22 + FLY21.l21 FZ22 r22 FY23.l23 +FZ23.r23 =0 Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 29 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy =>15 3,6 61 + FLY21.19 2,5 69 4,7 .13 4,1 6 253 4,8 10 9,6 + 205 7,8 4,3 = 0 => FLY21=(-15 3,6 61+ 69 4,7 .13 4,1 6 + 253 4,8 10 9,6 ... bánh răng côn lm13 = 1,3 .d1 = 1,3 .30= 39(mm) lm23 = 1,4 d2 = 1,4 .45 = 63 (mm) - Chi u rộng may ơ của bánh răng trụ cấp chậm lm23 = 1,3 .d2 = 1,3 45 = 5 8,5 (mm) lm33 = 1,3 .d3 = 1,3 .70 = 91 (mm) - Xác định chi u dài giữa các ổ +Trục I Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 26 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy l11 = 2,7 .d1 = 2,7 .30= l c12 = 0,5 .( l m12 + b 0 ) + k 3 + h n l c12 là khoảng cách công xôn... môn học chi tiết máy Trong đó: Với cấp chính xác 7 ứng với R a 2,5 1,2 5m Z R = 0,9 5 Với v = 2,1 77m/s Zv =1 Do Da [H] =48 1,8 .1. 0,9 5.1 = 45 7,7 (Mpa) , Vậy H = 47 2,6 > [H] =45 7,7 47 2,6 45 7,7 100 = Tính sai số = 3,2 % Thỏa 45 7,7 mãn điều kiện la sai số nhỏ không quá 4% vậy ta có thể tăng chi u rộng vành răng lên để đảm bảo đủ bền b = 4 4,7 4 (H/[H])2 = 4 4,7 4.(47 2,6 /45 7,7 )2= 4 7,7 (mm)... thế đồ án môn học chi tiết máy Z 2 104 = = Z1 23 Góc côn chia Z 23 1 = arctg 1 = arctg = Z 104 2 Um= 2 = 90 0 1 = 90 1 2,4 7 = Đờng kính trung bình của bánh nhỏ d m1 = Z 1 mtm = 23. 2,5 8 = Chi u dài côn ngoài R e = 0,5 .mte Z 12 + Z 22 = 0,5 .3 23 2 + 104 2 = Ta có KBE= b/RE = => b = 0,2 8 RE= 0,2 8.15 9,8 = 3 Kiểm răng về độ bền tiếp xúc 4,5 2 ` ,4 7 o 12 7 7,5 3o 5 9,3 4(mm) 15 9,8 (mm) 0,2 8 4 4,7 4(mm)... 253 4,8 (N) Fz33 = Fa4 = 205 7,8 (N) -Tính toán phản lực theo phơng x,y tại các gối tựa FLX30 ,FLY30 ,FLY31 ,FLX31 : Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 30 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy + Thu gọn momel MX về ổ lăn 0: => FY32.l32 + FLY31.l31 FY33 l33 - FY34 l34 FZ33 r33 =0 => 666 6,7 .96 + FLY31.19 2,5 253 4,8 .10 9,6 666 6,7 .28 8,5 205 7,8 .172= 0 => FLY31= (253 4,8 .10 9,6 + 666 6,7 .28 8,5 + 205 7,8 .172... 205 7,8 4,3 )/19 2,5 => FLY21 = 1419(N) + Thu gọn momel MX về ổ lăn 1: -FZ23.r23 + FLY20.l21 + FZ22 r22 + FY22.(l21 l22) FY23.(l21 - l23 )=0 -205 7,8 43 +FLY20.19 2,5 +69 4,7 .13 4,1 6 +15 3,6 (19 2,5 61)-253 4,8 .(19 2,5 10 9,6 ) =0 =>FLY21=(205 7,8 43-69 4,7 .13 4,1 6 -15 3,6 (19 2,5 61)+253 4,8 .(19 2,5 10 9,6 ))/19 2,5 => FLY21 = + Thu gọn momel MY về ổ lăn 0: FX22.l22 + FX23.l23 FLX21 l21 =0 => 195 4,8 3 61 + 5779 10 9,6 -... Pt=1 2,5 < [P] = 1 4,7 (Kw) Đồng thời theo bảng 5.8 P < PMax II Xác định khoảng cách trục Ta chọn: a= 42.p=42.4 4,4 5= 186 6,9 (mm) Theo công thức 5.12 ta tính đợc số mắt xích: ( Z1 Z 2 ) 2 P 2a X= + 0,5 ( Z1 + Z 2 ) + P 4 2 a Thay số ta có: 2.186 6,9 (85 23) 2 4 4,4 5 X= + 0,5 ( 23 + 85) + 4 4,4 5 4 2 186 6,9 = 84 + 54 + 2,3 = 14 0,3 Nguyễn mạnh thắng lớp 43m Trang 21 Gvhd:ts đoàn yên thế đồ án môn học chi tiết máy. .. FLX11.81-195 4,8 3.12 3,2 =0 =>FLX11=(195 4,8 3.12 3,2 40 8,5 .7 2,5 )/81 = 260 7,7 (N) +Thu gọn momel MY về ổ lăn 1 ta có : FX12 (l12 +l11)+ FLX10 l11 FX13 (l13 l11)= 0 =>40 8,5 .(7 2,5 +81) + FLX10.81 - 195 4,8 3.(12 3,2 -81)=0 =>FLX10=(195 4,8 3.4 2,2 40 8,5 .15 3,5 )/81 = 24 4,3 (N) Trục II -Theo các tính toán ở trên ta đặt các lực theo phơng x , y nh sau: Fx22 = FT2 = 195 4,8 3(N) FY22 = Fr2 = 15 3,6 (N) Fz22 = Fa2 = 69 4,7 (N) Fx23 = FT3 = . )MpaMpaMpaMpachFchFchHchH360450. 8,0 . 8,0 464580. 8,0 . 8,0 1260450. 8,2 . 8,2 1624580. 8,2 . 8,2 4,2 4,2 max2 3,1 3,1 max1 4,2 4,2 max 3,1 3,1 max============III. Tính bộ truyền cấp nhanh1. Chi u dài côn. đồ án môn học chi tiết máy ( )2 5,1 .1.3 4,1 5,1 1.3 4,1 .58000.23 4,5 9.7 4,4 4.29129 5,4 1 5,4 .3 4,5 9.4 3,4 .47.01 6,0 ===+==+=FFVFKKYhệ
![[ ] σd ứng suất dập cho phép tra bảng 9-5 tập1 [] σd= 100( Mpa) - Đồ án chi tiết máy , côn trụ ,ĐHBKHCM](https://media.store123doc.com/figures/001/136/sd-ung-suat-dap-phep-bang-tap-mpa-1136682.png)
![Chọn [S] =1,5 Nh vậy từ bảng ta thấy tại các tiết diện nguy hiểm S > [S] do vậy thoả mãn điều kiện bền mỏi - Đồ án chi tiết máy , côn trụ ,ĐHBKHCM](https://media.store123doc.com/figures/001/136/chon-bang-tiet-dien-hiem-thoa-kien-moi-1136685.png)
