MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1. CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
1.1 Tính chọn động cơ
1.1.1 Loại động cơ
1.1.2 Các yêu cầu đối với động cơ
1.1.3 Tính toán
1.2 Phân phối tỉ số truyền
1.3 Tính công suất, số vòng quay, mômem xoắn trên các trục
1.4 Bảng thông số
Chương 2. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG VÀ NGOÀI HỘP GIẢM TỐC
2.1 Thiết kế bộ truyền xích
2.1.1 Chọn loại xích
2.1.2 Xác định các thông sốz1 , z2
2.1.3 Chọn bước xích p
2.1.4 Xác định a
2.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích
2.1.6 Kiểm nghiệm xích về độ bền
2.1.7 Xác định lực tác dụng lên trục
2.1.8 Đường kính đĩa xích
2.2 Thiết kế bộ truyền trục vít - bánh vít
2.2.1 Tính sơ bộ vận tốc trượt
2.2.2 Tính ứng suất
2.2.3 Tính thiết kế các thông số cơ bản của bộ truyền
2.2.4.Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền tiếp xúc
2.2.5 Kiểm nghiệm răng bánh vít về bền uốn
2.2.6 Kiểm nghiệm bánh vít về quá tải
2.2.7 Các thông số cơ bản của bộ truyền
2.2.8 Tính nhiệt truyền động trục vít
2.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
2.3.1 Chọn vật liệu
2.3.2 Xác định ứng suất cho phép
2.3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
2.3.4 Xác định các thông số ăn khớp
2.3.5 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc
2.3.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
2.3.7 Kiểm nghiệm về quá tải
2.3.8 Các thông số và kích trước bộ truyền
Chương 3. THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN THEN, KHỚP NỐI
3.1 Tính toán thiết kế trục
3.1.1.Chọn vật liệu
3.1.2 Tính sơ bộ đường kính trục
3.1.3 Xác định lực tác dụng lên các trục
3.1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
3.1.5 Xác định lực trên các gối đỡ
3.1.6. Kiểm ngiệm hệ số an toàn
3.2 Tính then
3.2.1 Then trên trục 1
3.2.2 Then trên trục 2
3.2.3 Then trên trục 3
3.3 Tính khớp nối
3.3.1 Tính chọn khớp nối trục 1
Chương 4. TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC
4.1 Chọn ổ cho trục 1
4.1.1 Chọn loại ổ
4.1.2 Kiểm nghiệm độ bền
4.2 Chọn ổ cho trục 2
4.2 .1Chọn loại ổ
4.2.2 Kiểm nghiệm
4.3 Chọn ổ cho trục 3
4.3.1 Chọn loại ổ
4.3.2 Kiểm nghiệm
Chương 5. CHỌN KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY TIÊU CHUẨN
5.1 Tính kết cấu của vỏ hộp
5.2 Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp
5.3 Điều chỉnh sự ăn khớp
5.4 Các chi tiết tiêu chuẩn
5.4.1 Các chi tiết cấu tạo nên hộp giảm tốc
5.4.2 Một số chi tiết khác
Chương 6. CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN
6.1 Chế độ lắp ghép
6.2 Các phương pháp bôi trơn
6.2.1 Bôi trơn trong hộp giảm tốc
6.2.2 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc
6.2.3 Bôi trơn ổ lăn
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Chi Tiết Máy là một môn học cơ sở quan trong cho bất kì kỹ sư cơ khí nào. Chi Tiết Máy trang bị cho người học viên những tri thức cơ bản cần thiết cho công việc thiết kế, khai thác các thiết bị máy móc, phục vụ cho công cuộc xây dựng đất nước.
Muốn học tốt môn Chi Tiết Máy, mỗi người học viên phải hoàn thành tốt Đồ án môn học. Vì đây là thước đo đánh giá sự nắm vấn đề cảu học viên và hình thành cho họ phương pháp, qui trình để làm ra một máy mới mà những giờ lý thuyết chưa đáp ứng được.
Làm đồ án Chi Tiết Máy đã giúp cho bản thân tôi nhận thức đúng đắn những khó khăn mà một người kỹ sư phải khắc phục, tập cho tính cẩn thận và phương pháp tiếp cận vấn đề cũng như cách thức làm việc khoa học để đạt được hiệu quả. Đây là bài tập đầu tiên làm nền tản cho đồ án tốt nghiệp. Vì vây tôi đã cố gắng để làm tốt và hoàn thành đúng thời gian qui định.
Lần đầu với một bài tập lớn chắc chắn không thể tránh khỏi thiếu sót khiếm khuyết. Tôi rất mong sự đóng góp bổ xung của thầy cô và bạn bè để tôi có thể khắc phục nhưng sai lầm mà bản thân không nhận ra.
……., ngày …tháng…năm 20…
Sinh viên thực hiện
………...……
Chương 1. CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Thông số đầu vào:
- Lực kéo băng tải (P) : 3700 (N).
- Vận tốc băng tải (V) : 0,8 (m/s).
- Đường kính tang quay (D) : 350 (mm).
- Tính chất tải trọng : không đổi, bộ truyền làm việc 1 chiều.
- Số năm làm việc (T) : 5 (năm), mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 16 (giờ).
1.1 Tính chọn động cơ
1.1.1 Loại động cơ
Động cơ được chọn là loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha roto lồng sóc do kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện, hiệu suất và công suất phù hợp với sự làm việc của hệ thống...
1.1.2 Các yêu cầu đối với động cơ
- Có công suất ít nhất phải bằng công suất làm việc chia cho hiệu suất và số vòng quay đồng bộ xấp xỉ bằng số vòng quay sơ bộ tính toán:
Pđcơ>=³Pc/thiết
nđb nsb
- Mômen mở máy của động cơ phải thắng được mômen cản ban đầu của phụ tải:
Tmm >=Tcản
- Khi động cơ làm việc quá tải thì nhiệt độ phát ra vẫn không quá nhiệt độ cho phép, trục động cơ vẫn làm việc ổn định.
1.1.3 Tính toán
Ta có công thức tính toán Pt, được tính theo công thức:
Pt = Plv= 2,96 (kW) (tải trọng không đổi)
Trong đó:
- F : lực kéo băng tải (N)
- v : vận tốc băng tải (m/s)
Do đó công suất cần thiết của động cơ:
Pc/thiết=Pt/h(kW)
Trong đó:
- Pc/thiết: Là công suất cần thiết trên trục động cơ
- Pt : Là công suất tính toán trên trục máy công tác
- h: Là hiệu suất truyền động
(un nhỏ vìbài cho v = 0,8(m/s) lớn quá, do đó nsb sẽ lớn và không có động cơ nào thỏa mãn . Ta lấy uh là giá trị nhỏ nhất của tỉ số truyền trong bộ truyền trục vít bánh răng , do đó tỉ số truyền của xích sẽ nhỏun = 1,6)
=>usb = 1,6 . 40 = 64
=>nsb = 43,65 . 64 = 2793,6 (vg/ph)
1.2 Phân phối tỉ số truyền
Tỷ số truyền của hệ dẫn động:
uch = 65,98
uch=uhộp . ungoài
ungoài = 1,6 (trường hơp đăc biệt).
=> uh=uch/ung=65,98/ 1,6 = 41,24.
Theo hình 3.24 [I] - TTTKHTDDCK - Trịnh Chất & Lê Uyển với: c= 2,4 ta tra được tỉ số truyền u1 của bộ truyền trục vít - bánh răng là: u1 = 9 (kinh nghiệm).
Chương 2. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG VÀ NGOÀI HỘP GIẢM TỐC
Số liệu cho trước :
-Công suất trên trục dẫn : P3 =3,21 (kW)
-Số vòng quay của trục dẫn : n3 = 69,87 (vg/ph)
-Tỉ số của bộ truyền xích : ung = 1,6
2.1 Thiết kế bộ truyền xích
2.1.1 Chọn loại xích
Vì tải trọng nhỏ,vận tốc thấp nên trọn loại xích con lăn.
2.1.2Xác định các thông sốz1 , z2
Chọn z1 sao cho: z1 = 29 - 2u 19
Lấy: z1 = 25 (răng)
=>z2 = u.z1 = 1,6 . 25 =40 (răng).Lấy z2 = 40 (răng).
2.1.3 Chọn bước xích p
Áp dụng theo công thức:
Pt [P]
Công suất tính toán:
Pt = P3 . k . kz . kn
Trong đó:
- k : Là hệ số sử dụng:k = kđ . ka . ko . kđc . kb . kc
Với:
+ kđ : Là hệ số tải trọng động. Làm việc êm => kđ = 1
+ ka : Là hệ số xét đến chiều dài xích. Chọn: a = 40t =>ka = 1
+ko : Là hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền: ko = 1
+ kđc: Là hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích. kđc = 1,1 (dùng đĩa căng xích hoặc con lăn căng xích).
+ kb : Là hệ số xét đến điều kiện bôi trơn. Chọn chất lượng bôi trơn 2 =>kb=1,3
+ kc: Là hệ số xét đến chế độ làm việc của bộ truyền. Làm việc 2 ca : kc = 1,25
=>k = 1 . 1,1 . 1,1 . 1,3 . 1,25 = 1,7875
2.2 Thiết kế bộ truyền trục vít - bánh vít
Số liệu cho trước:
- T2 = 99380 (Nmm)
- n1 = ntrucvít = 2880(vg/ph)
- u1 = 9
2.2.1 Tính sơ bộ vận tốc trượt
vsb= 4,5.10-5 . n1 . =4,5.10-5 .2880 . =6> 5 (m/s)
Theo (bảng 7.1 tr.147- TTTKHTDDCK - Trịnh Chất & Lê Uyển),với vsb>5 (m/s). Chọn đồng thanh thiếc để chế tạo bánh vít (Mác ЂpOH )
Trục vít làm bằng thép 45 tôi bề mặt đạt độ rắn: HRC45.
2.2.2 Tính ứng suất
Theo bảng 7.1 - TTTKHTDDCK - Trịnh Chất & Lê Uyển với ЂpOH đúc li tâm:
sb=290 (MPa ) ;sch = 170 (MPa).
2.2.7 Các thông số cơ bản của bộ truyền
Ta có các thông số bộ truyền như sau:
- Khoảng cách trục aw =152(mm)
- Môđun m =12,5
- Hệ số đường kính q = 6,3
- Tỉ số truyền u = 9
- Số ren trục vít và số răng bánh vít z1 = 2; z2 = 18
- Hệ số dịch chỉnh x = 0,01
- Góc vít = 17,6
- Chiều rộng bánh vít b2 =50 (mm)
- Đường kính vòng chia:
d1= q . m =6,3 . 12,5 = 78,75(mm)
d2 =m . z2 =12,5 . 18 =225(mm)
- Đường kính vòng đỉnh:
da1=d1 +2.m=78,75+2.12,5 =103,75 (mm)
da2 = m . ( z2 + 2 + 2 . x) =12,5.(18+2+2.0,01)=250,25 (mm)
- Đường kính vòng đáy:
df1 = m(q-2,4)=12,5.(6,3-2,4)=48,75(mm)
df2 = m(z2 -2,4 + 2.x)=12,5.(18-2,4+0,02)=195,25 (mm)
- Đường kính ngoài của bánh vít :
daM2 da2 + 1,5 . m =250,25 + 1,5 . 12,5 =269 (mm)
2.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Số liệu cho trước:
- P1 = 3,33 (kW)
- n1 =320 (vg/ph)
- u =4,58
2.3.1 Chọn vật liệu
Chọn vật liệu của bánh nhỏ:Thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn:
HB =241…285 sb = 850(MPa) ; sch=580(MPa)
Chọn vật liệu của bánh lớn giống như vật liệu làm bánh nhỏnhưng có:
HB =192…240sb=750(MPa) ; sch=450(MPa)
2.3.2 Xác định ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2 với thép 45 tôi cải thiện, ta có:
s0Hlim=2.HB + 70 ; SH = 1,1 ; s0Flim=1,8 .HB ; SF = 1,75.
Chon độ rắn bánh nhỏ là: HB1 = 245
- Bánh lớn là : HB2 = 230
=>s0Hlim1 =2 . HB+70 = 2. 245 +70 =560 (MPa)
s0Flim1 = 1,8 . 245 = 441 MPa
s0Hlim2 =2 . HB+70= 2. 230 +70 =530 (MPa)
s0Flim2 = 1,8 . 230 = 414 (MPa)
2.3.8 Các thông số và kích trước bộ truyền
Các thông sô và kích thước bộ truyền như sau:
- Khoảng cách trục aw =162 (mm)
- Môđun pháp m =2,5
- Chiều rộng bánh răng bw =48,6 (mm)
- Tỉ số truyền um = 4,57
- Góc nghiêng b = 9o 0’
- Số răng Z1 =23 ; Z2 = 105
- Hệ số dịch chỉnh x1 = x2 = 0
- Đường kính vòng chia:
d1 = = =58,22 (mm)
d2 = = =265,8 (mm)
- Đường kính đỉnh răng:
da1 = d1 + 2 . m =58,22+2 . 2,5 = 63,22 (mm)
da2 = d2 + 2 . m =265,8+2 . 2,5 = 270,8 (mm)
- Đường kính đáy răng:
df1 = d1 – 2,5 . m = 58,22– 2,5 . 2,5 = 51,97 (mm)
df2 = d2 – 2,5 . m = 265,8– 2,5 . 2,5 = 259,55 (mm)
Chương 3. THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN THEN, KHỚP NỐI
Thông số đầu vào:
T1 = 14259 (Nmm) ; n1= 2880 (v/ph)
T2 = 99380 (Nmm) ; n2 = 320 (v/ph)
T3 =438751 (Nmm) ; n3 = 69,87 (v/ph)
3.1 Tính toán thiết kế trục
3.1.1.Chọn vật liệu
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có:sb= 600 (MPa).
Ứng suất xoắn cho phép: [t] = 18 (MPa).
3.1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Quy ước:
· lij là khoảng cách từ phần tử quay thứ j đến gối đỡ 0 trên trục i (i= ; j=2,3…).
· lmij là chiều dài mayơ của phần tử quay thứ j trên trục i (i= ; j=2,3…).
· li1 là chiều dài giữa 2 gối đỡ 0 và 1 trên trục i (i= ).
+/ Từ đường kính sơ bộ theo bảng 10.2 tr189[I] ta chọn sơ bộ chiều rộng ổ lăn:
b01 = 19(mm); b02 = 21(mm); b03 = 29(mm);
- Chiều dài mayơ ở đĩa xích và mayơ bánh răng trụ lắp trên trục 3 là :
lm32 = lm33= ( 1,2..1,5 ) . d3sb = ( 1,2…1,5 ) . 55 = 66 …82,5)(mm).
Chọn lm32 = lm33 = 73 (mm)
-Chiều dài mayơ nửa khớp nối:
(1,4..2,5) . d1sb= (1,4..2,5) . 30 = 42…75 (mm).
Chọn lm12 = 50 (mm)
-Chiều dài mayơ bánh răng trụ trên trục 2:
lmbr = (1,2 … 1,5) . d2sb = (1,2 …1,5) . 35 = 42…52,5
Chọn lm23 = 53 (mm)
3.2 Tính then
3.2.1 Then trên trục 1
Kiểm nghiệm độ bền của then tại tiết diện C .
Chọn lt=(0,8…0,9)lmTV=(40…45) lt=40 (mm)
Kiểm nghiệm độ bền của then tại tiết diện B và C.
- Tại tiết diện B:
Chọn lt=(0,8…0,9)lmBV=(40…45) lt=40 (mm)
- Tại tiết diện C
Chọn lt=(0,8…0,9)lmBR=(42,4…47,7) lt=45(mm)
3.3 Tính khớp nối
3.3.1 Tính chọn khớp nối trục 1
Momen cần truyền: T=Tdc=14491(Nmm)
Đường kính trục truyền: ddc= 28(mm)
Chương 4. TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC
4.1 Chọn ổ cho trục 1
Đường kính ngõng trục: d =30 (mm)
Vì trên đầu vào của hộp giảm tốc có nối trục đàn hồi nên cần chọn chiều Ftk (lực tác dụng trên khớp) cùng chiều với Ft1(lực vòng tác dụng trên trục vít ) khi đó tính lại phản lực trên các gối đỡ.
- Theo công thức ổ đũa côn : e = 1,5 . tga = 1,5 . tg13,830 = 0,369
Theo 11.7 lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên các ổ
Tại ổ 0 : Fs0 = 0,83.e.Fr20 = 0,83 . 0,369 . 1873,5 = 573,8 (N)
Tại ổ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr21= 0,83 . 0,369 . 3017,1= 924 (N)
4.3.1 Chọn loại ổ
- Với ổ “0’’và ổ “1”:
Với trục trên chọn ổ đũa côn (giảm rung động từ băng tải vào ,cố định chính xác trục để đảm bảo răng ăn khớp ) cỡ nhẹ ký hiệu ổ 7210
C = 52,9 (kN) C0 = 40,6 (kN) a =14 0
D = 90 (mm) d = 50 (mm) r = 2 (mm)
Chương 5. CHỌN KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY TIÊU CHUẨN
5.1 Tính kết cấu của vỏ hộp
Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ, do vậy 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 .
5.2 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 .
5.3 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.
5.4.2 Một số chi tiết khác
+/ Kích thước gối trục:
Đường kính ngoài và tâm lỗ vít D3,D2
D3=D + 4,4.d4 (mm)
D2=D+(1,6..2)d4 (mm)
-Trục 1: Trục vít
Tại ổ 1 : ổ bi đỡ D = 72 (mm)
D3 = 110 (mm) D2= 90 (mm) Vít M8
Chương 6. CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN
.2 Các phương pháp bôi trơn
6.2.1 Bôi trơn trong hộp giảm tốc
Vì vận tốc bộ truyền không lớn trục vít đặt dưới nếu lấy tâm con lăn thấp nhất để giới hạn mức dầu thì dầu ngập hết được ren phía dưới của trục vít, do đó dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu ..
6.2.2 Dầu bôi trơn hộp giảm tốc
Chọn dầu bôi trơn với vận tốc trượt của bộ truyền trục vít có vận tốcv=11,81 m/s theo bảng 18.12 chọn loại dầu có độ nhớt là 116..
6.2.3 Bôi trơn ổ lăn
Do xét tính kinh tế của bộ truyền ,nên chọn bôi trơn ổ bằng mỡ. Vận tốc bánh răng lớn:
vt=p.n3.dw/60.1000=3,14.69,87.285,6 /60000=1,072 (m/s)<3 (m/s). Do đó ta chọn bôi trơn ổ lăn bằng mỡ.
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. Trịnh Chất - Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Tập [I]-[II], NXB Giáo Dục, 2003.
2. Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo Dục, 2007
3.Nguyễn Tuấn Kiệt - Nguyên Thanh Nam - Phan Tấn Tùng - Nguyễn Hữu Lộc (Chủ biên) .
4. Nguyễn Hữu Lọc, BT Cơ sở thiết kế máy máy, ĐHBK TPHCM, 2001.
5. Lê Hoàng Tuấn, Sức bền vật liệu, Tập 1 -2, NXB KHKT, 1998.
6. Ninh Đức Tốn, Dung sai và lắp ghép, NXB Giáo Dục, 2000.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"