MỤC LỤC
Mục lục
Lời nói đầu
Phần I Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
1. Tính toán động học
2. Phân phối tỷ số truyền
3. Tính toán các thông số và điền vào bảng
Phần II Thiết kế các bộ truyền
A. Tính toán bộ truyền cấp nhanh (Bánh trụ răng nghiêng)
1. Chọn vật liệu
2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn cho phép,
với bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm
3. Tính toán nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
B. Tính toán bộ truyền cấp chậm
C. Tính toán bộ truyền ngoài
Phần III Thiết kế trục và chọn ổ lăn
1. Chọn vật liệu chế tạo
2. Xác định đường kính sơ bộ
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
4. Xác định trị số và chiều các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục
Tính toán trục I
Tính toán trục II
Tính toán trục III
Phần IV: Tính toán chọn ổ lăn cho 3 trục
1. Chọn loại ổ lăn cho trục I
2. Chọn loại ổ lăn cho trục II
3. Chọn loại ổ lăn cho trục III
Phần V: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp.
1. Tính kết cấu của vỏ hộp
2. Bôi trơn trong hộp giảm tốc
3. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc
4. Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp
5. Điều chỉnh sự ăn khớp
Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc
Phần VI: Bảng thống kê các kiểu lắp
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU
Môn học chi tiết máy đóng vai trò rất quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết, các thiết bị phục vụ cho các máy móc ngành công - nông nghiệp và giao thông vận tải...
Đồ án môn học chi tiết máy có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết với thực nghiệm. Lí thuyết tính toán các chi tiết máy được xây dựng trên cơ sở những kiến thức về toán học, vật lí, cơ học lí thuyết, nguyên lý máy, sức bền vật liệu v.v…, được chứng minh và hoàn thiện qua thí nghiệm và thực tiễn sản xuất.
Đồ án môn học chi tiết máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa Cơ Khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết có công dụng chung, nhằm bồi dưỡng cho sinh viên khả năng giải quyết những vấn đề tính toán và thiết kế các chi tiết máy, làm cơ sở để vận dụng vào việc thiết kế máy sau này.
Đây là đầu tiên của em đồ án, nên sẽ không tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo thêm các quý thầy cô và các bạn.
Đồ án này sẽ không được hoàn thành nếu không có sự trao đổi, đóng góp những ý kiến quý báu của các bạn trong lớp, đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy :...................... Qua đây em cũng xin gởi lời cảm ơn sâu xét đến các bạn, thầy :......................, đã tận tình giúp đỡ nhóm em hoàn thành đồ án này.
PHẦN I. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 Tính toán động học
Công suất làm việc trên trục công tác là:
...........................................................
Trong đó: F: lực kéo băng tải (N); v: vận tốc băng tải (m/s)
Thay số:
....................: với bộ truyền trong là bánh răng trụ 2 cấp và bộ truyền ngoài là bộ truyền xích ta chọn : ungoai=3 ; utrong=20. Suy ra nsb=20.3.26,87= 1474(vòng/phút).
Theo bảng P1.1 phụ lục với .......ta chọn động cơ K123M4 có các thông số như sau:
Pdn=5,5(Kw) nđc=1445(v/ph) ệD=32(mm)
1.2 Phân phối tỷ số truyền
Tính tỷ số truyền của hệ
............................................................................................................
............................................................................................................
....................................................
PHẦN II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN
2.1 Tính toán bộ truyền cấp nhanh: (Bánh trụ răng nghiêng, tính cho hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh).
2.1.1 Chọn vật liệu.
- Do công suất truyền tải không lớn lắm, không có yêu cầu đặc biệt gì về vật liệu, để thống nhất trong thiết kế ở đây chọn vật liệu hai cấp như nhau : cụ thể chọn thép 45 tôi cải thiện, phôi rèn. Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng, nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 ¸15 đơn vị
........................................................
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độn rắn HB1= 245.
Bánh lớn : HB2= 230
.......................................................
Trong đó :
..: hệ số xét đến độ nhẵn của mặt răng làm việc,
...: hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng,
..: hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng,
....: hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng,
..: hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất,
...: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn.
............................................................................................................
............................................................................................................
....................................................
Với:
T2: Mômen xoắn trên trục bánh chủ động (Nmm);T2=477500Nmm)
Ka : hệ số phụ thuộc vào loại răng ; Ka=49,5(răng thẳng)
Hệ số Yba = bw/aw; Tra ở sơ đồ 7 (bảng 6.6, trang 98) ta được KHb=1,03 ;u2= 3,2; [sH]=481,8( MPa ).
Thay số ta định được khoảng cách trục : aw1= 49,5.(3,2+1).......... (mm). Chọn aw1 = 265 mm
2.2.1 Xác định các thông số ăn khớp.
* Môđun : m
m = (0,01 ¸ 0,02). aw1 = Chọn m = 2
* Số răng Z1 = 2 aw1/ (m(u1 +1)) = 2.265/ 2.(3,2+1) = 63.09
Chọn Z1 = 63;
Z2 = u1 Z1 = 3,2.63 = 201.6 răng.
Chọn Z2=202 (răng)
Zt = Z1 + Z2 = 63+ 202 = 265 răng ;
Tính lại khoảng cách trục : aw1' = m.Zt/ 2 = 2. 265/ 2 = 265( mm).
aw1’ = aw1. Do đó không cần dịch chỉnh .
Chọn aw1= 180 (mm)
2.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.
Yêu cầu để đảm bảo độ bền tiếp xúc :sH ... [sH] ,
sH = ZM ZH Ze ...........;
Trong đó : - ZM : Hệ số xét đến ảnh hưởng cơ tính vật liệu;
- ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc;
- Ze : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng;
- KH : Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc;
- bw : Chiều rộng vành răng.
- dw : Đường kính vòng chia của bánh chủ động;
T2 =176934 (Nmm) ;
Ta có ....................................
ZM = 274 Mpa1/3 (tra bảng 6.5 ) ;
Góc prôfin răng bằng góc ăn khớp :
............................................................................................................
............................................................................................................
....................................................
Tra bảng P2.8 với đường kính trục d=25 (mm) chọn loại ổ cỡ trung hẹp. Kiểu ổ 92000.
Kí hiệu ổ 92305 có các thông số như sau.
Đường kính trong d=25(mm)
Đường kính ngoài D=62(mm)
Bề rộng ổ B=17(mm)
Đường kính cn lăn ...9(mm)
Chiều dài con lăn ....9(mm)
Góc lượn r=r1=2(mm)
Khả năng tải động C= 22,6(kN)
Khả năng tải tĩnh ....= 14,3(kN).
Không cần kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ.
4.2. Chọn loại ổ lăn cho trục II.
Lực hướng tâm tại gối A2(gối 0)
Tra bảng phụ lục P2.12 ta chọn loại ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp, ổ có kí hiệu 46306 có các thông số như sau:
Đường kính trong d=30(mm)
Đường kính ngoài D=72(mm)
Bề rộng ổ B=19(mm)
Góc lượn r=2(mm), r1=1,0(mm)
Khả năng tải động C= 25,60(kN)
Khả năng tải tĩnh .....= 18,17(kN).
Không cần kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ.
4.3. Chọn loại ổ lăn cho trục III.
Tính toán tương tự trục I ta có:
Lực hướng tâm tại gối A3 (gối 0)
.............................................................................................................
............................................................................................................
....................................................
Q là tải trọng động quy ước: Q=9762 (N).
Đối với ổ bi ta có m=3.Tra bảng phụ lục P2.12 ta chọn loại ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ hẹp, ổ có kí hiệu 36210 có các thông số như sau:
Đường kính trong d=50(mm)
Đường kính ngoài D=90(mm)
Bề rộng ổ B=20(mm)
Góc lượn r=2(mm), r1=1,0(mm)
Khả năng tải động C= 33,9(kN)
Khả năng tải tĩnh ....= 27,6(kN).
Không cần kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ.
PHẦN V. THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU
CHỈNH ĂN KHỚP
1. Tính kết cấu của vỏ hộp .
Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ. Chọn vật liệu để
đúc hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu GX 15-32.
Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục .
2. Bôi trơn trong hộp giảm tốc .
Lấy chiều sâu ngâm dầu khoảng 1/4 bán kính của bánh răng cấp chậm (khoảng 30 mm).
3. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc .
Chọn loại dầu là dầu công nghiệp 45.
4. Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp .
Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then và chọn kiểu lắp là H7/k6 vì nó chịu tải vừa và va đập nhẹ
5. Điều chỉnh sự ăn khớp .
Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10 % so với
chiều rộng bánh răng lớn.
Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc :
Tên gọi | Biểu thức tính toán |
Chiều dày: Thân hộp, d Nắp hộp, d1 | d = 0,03.a + 3 = 0,03.290 + 3 = 11,2 Þd=10(mm) d1 = 0,9. d = 0,9. 10 = 9 Þd1=9(mm) |
Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc | e =(0,8 ¸ 1) d = 0,8 ¸ 1 chọn e = 8 mm h < 58 chọn h = 50 mm Khoảng 2o |
Đường kính: Bulông nền, d1 Bulông cạnh ổ, d2 Bulông ghép bích nắp và thân, d3 Vít ghép lắp ổ, d4 Vít ghép lắp cửa thăm dầu, d5 | d1 > 0,04.a+10 = 0,04.290 + 10 =21,6 Þ d1 =M24 d2 = ( 0,7¸ 0,8).d1 Þ d2 =M16 d3 = ( 0,8¸ 0,9).d2 Þ d3 = M12 d4 = ( 0,6 ¸ 0,7).d2 Þ d4 = M8 d5 = ( 0,5 ¸ 0,6).d2 Þ d5 = M8 |
Mặt bích ghép nắp và thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 Chiều dày bích nắp hộp, S4 Bề rộng bích nắp hộp, K3 | S3 =(1,4 ¸ 1,8)d3 , chọn S3 = 18 mm S4 = ( 0,9 ¸ 1)S3 = 16 mm K3 = K2 – ( 3¸5 ) mm = 51 – 5 = 4516 mm |
Kích thước gối trục: Đường kính ngoài và tâm lỗ vít, D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 k là khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ Chiều cao h | Định theo kích thước nắp ổ K2 =E2 + R2 + (3¸5) mm = 20 + 26 + 5 = 51mm E2= 1,6.d2 = 1,6 . 16 = 26 mm. R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 16 = 21 mm k ³ 1,2.d2 =20 mm h: phụ thuộc tâm lỗ bulông và kích thước mặt tựa |
Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi không có phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q | S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1 Þ S1 = 24 mm K1 » 3.d1 » 3.16 = 48 mm q = K1 + 2d = 48 + 2.8 = 64 mm; |
Khe hở giữa các chi tiết: Giữa bánh răng với thành trong hộp Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp Giữa mặt bên các bánh răng với nhau. | D ³ (1 ¸ 1,2) d Þ D = 10 mm D1 ³ (3 ¸ 5) d Þ D1 = 30 mm D2 ³ d = 8 mm |
Số lượng bulông nền Z | Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » 1200 / 200 = 6 chọn Z = 6 |
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn :......................, đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn :………………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.HCM, 2004.
2. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Thiết kế Hệ thống dẫn động cơ khí, tập 1 và 2, Nhà xuất bản Giáo dục.
3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập Chi tiết máy, Nhà xuất bản Đại học Quố gia TP.HCM, 2003.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"