MỤC LỤC

MỤC LỤC.

LỜI NÓI ĐẦU.

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.

1.Chọn động cơ điện.

2. Phân phối tỷ số truyền.

3. Tính toán các thông số động học.

PHẦN II. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI BỘ TRUYỀN XÍCH.

1. Chọn loại xích.

2. Xác định thông số của bộ truyền xích.

3. Kiểm nghiệm xích về độ bền.

4. Xác định các thông số đĩa xích và lực tác dụng lên đĩa xích.

PHẦN III: THIẾT KẾ HÔP GIẢM TỐC.

1. Chọn vật liệu.

2. Xác định ứng suất cho phép.

3. Tính toán cấp nhanh : Bánh răng trụ răng nghiêng.

5. Tính toán cấp chậm : Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.

PHẦN IV:  THIẾT KẾ KẾT CẤU TRỤC.

1.Chọn vật liệu.

2. Trình tự thiết kế.

3.Tính chính xác đường kính các đoạn trục.

4. Kiểm nghiệm về độ bền mỏi.

PHẦN V:  TÍNH VÀ CHỌN Ổ LĂN.

I. Chọn loại ổ lăn.

1. Trục I.

2. Trục II.

3. Trục III.

II. Tính toán chọn cỡ ổ lăn.

1. Theo khả năng tải động.

2. Tính toán cụ thể cho các ổ lăn trên các trục.

3. Kiểm tra lại  theo khả năng tải tĩnh.

3. Kiểm tra lại  theo khả năng tải tĩnh.

4. Kiểm tra lại theo khả năng tải tĩnh.

PHẦN VI: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC.

I. Vỏ hộp giảm tốc.

II. Bôi trơn trong hộp giảm tốc.

1. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc.

2. Một số chi tiết khác .

PHẦN VII: CHỌN KIỂU LẮP GHÉP.

KẾT LUẬN.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

LỜI NÓI ĐẦU

     Tính toán thiết kế hệ truyền động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí. Đồ án thiết kế hệ truyền động cơ khí là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá lại các kiến thức của các môn học như: Chi tiết máy, Sức bền vật liệu, Dung sai, Chế tạo phôi, Vẽ kỹ thuật ... đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này.

    Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền  không đổi và được dùng để giảm vận tốc góc, tăng mômen xoắn. Với chức năng như vậy, ngày nay hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí, luyện kim, hoá chất, trong công nghiệp đóng tàu… Trong giới hạn của môn học em được giao nhiệm vụ thiết kế hộp giảm tốc bánh răng nón - trụ hai cấp.

    Trong quá trình làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy: ………..….., em đã hoàn thành xong đồ án môn học của mình. Do đây là đồ án đầu tiên của khoá học và với khả năng và thời gian có hạn nên trong quá trình thiết kế không thể tránh khỏi những sai sót xảy ra, em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy trong bộ môn để em hiểu biết hơn về hộp giảm tốc bánh răng trụ  hai cấp cũng như các kiến thức về thiết kế các bộ hộp giảm tốc khác.

    Em xin chân thành cảm ơn!

                                                          ……, ngày…thàng…năm 20..

                                                              Sinh viên thiết kế

                                                             ……………..

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

1.Chọn động cơ điện:

a. Xác định công suất:

Công suất động cơ phải thoả mãn:   P_đ/c  > P_y/c

η_ot  hiệu suất của ổ trượt               =   0,98 – 0,99. Chọn   η_ot  = 0,98

η_ol  hiệu suất của ổ lăn                  =   0,99 – 0,995             η_ol = 0,99

η_x    hiệu suất của bộ truyền xích   =   0,95                          η_x = 0,95

η_br   hiệu suất của bánh răng trụ    =   0,96 – 0,98               η_br  = 0,96

b. Xác định tốc độ đồng bộ:

n_đb - n_sb

n_sb = n_{ct .} u_sb    

=> u_{sơ bộ} = u_{sbh .} u_sbng = 10.3 =30 (Vòng/phút)

=> n_sb = 35,5.30 =1065(vòng/phút)

=> Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ thuộc dải  1000 (Vòng/phút)

Từ bảng 1-3[TL1] Chọn động cơ  có ký hiệu : 4A132M6Y3

U1,U2 là tỷ số truyền cặp bánh răng 1 và 2(cấp nhanh và cấp chậm)thường chọn    U1>U2

b. Phân phối tỷ số truyền:

   Theo yêu cầu về bôi trơn chỗ ăn khớp của các cặp bánh răng trong hộp giảm tốc. Cụ thể là hai bánh răng lớn của hai cấp đều phải được bôi trơn, nhưng chú ý là bánh răng lớn của cấp nhanh do tốc độ quay lớn hơn nên phải ngập trong  dầu ít hơn tránh lãng phí do tổn thất khuấy dầu.

Theo kinh nghiệm ta chọn

        U1 = (1,2-1,3)U2

Với: Uh = U1.U2 = 9,09                                      

3. Tính toán các thông số động học:

a. Công suất:

 Công  suất P_i tính từ trục công tác về trục động cơ .         

PHẦN II. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI BỘ TRUYỀN XÍCH

Theo ban ra ta có:

Công suất làm việc:                        P =  P₃  =  6,14 (kW)

Tốc độ quay:                                  n  =  n₃  =  109,5 (Vg/p)

Tỉ số truyền:                                   u  = u_xích =  3,08

Mômen xoắn trên trục động cơ:  

Bộ truyền làm việc 2 ca, tải trọng va đập êm, góc nghiêng đường nối tâm với bộ tryền ngoài là 30­­^o.

1. Chọn loại xích :

Dựa vào yêu cầu của bộ truyền ngoài, tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, ta chọn dùng xích con lăn 1 dãy.

2. Xác định thông số của bộ truyền xích:

a. Chọn số răng đĩa xích:   

Với u = 3,08, tra bảng 5.4 (TL1)

Chọn số răng đĩa xích nhỏ: z₁ = 25(răng)

=> z₂ = u.z₁ = 3,08.25 = 77(răng)

Theo bảng 5.5(TL1) với n₀₁ = 50(v/p) ,chọn bộ truyền xích  con lăn 1 dãy có bước xích

p= 31,75(mm)

c. Khoảng cách trục và số mắt xích:

Chọn sơ bộ a= 40p =40 .31,75 = 1270(mm)

=> Vậy bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc .

c. Lực tác dụng lên trục:

F_r =k_x.F_t = 1,15.4234,5 = 4973,175(N)

Với k_x = 1,15 (góc nghiêng <40^o)

PHẦN III:  THIẾT KẾ HÔP GIẢM TỐC

Số liệu tính toán:

- Công suất : P₁ = 6,8 (kW)

- Tốc độ quay : n₁ = 968 (vòng/phút)

- Momen xoắn : T₁ = 67086,78(Nmm)

- Tỷ số truyền : u₁ = 3,4

- Thời gian phục vụ : L_h = 20000 (giờ)

1. Chọn vật liệu :

Theo bảng 6.1 [TL1] chọn :

- Bánh nhỏ : Thép C45 tôi cải thiện có :

Độ cứng : HB = 241 … 285 HB

2. Xác định ứng suất cho phép :

Đối với thép không hoá bền bề mặt nhiệt luyện bề mặt, theo bảng 17.7 [giáo trình CTM1] ta có :

Theo bảng 6.2 [TL1] :

Hệ số an toàn tiếp xúc : S_H = 1,1

Hệ số an toàn uốn : S_F = 1,75

Suy ra :

Chọn độ rắn bánh nhỏ HB₁ = 260 (HB)

Bánh lớn  HB₂ = 230 (HB)

- Đường kính đỉnh răng :

d_a1  =  d₁ + 2.m  =  58,88 + 2.2  =  62,88  (mm)

d_a2  =  d₂ + 2.m  =  201,02 + 2.2 =  205,02  (mm)

- Đường kính đáy răng:

d_f1  =  d₁ – 2,5.m  =  58,88 – 2,5.2  =  53,88  (mm)

d_f2  =  d₂ – 2,5.m  =  201,012– 2,5.2  =  196,02  (mm)

- Đường kính đỉnh răng :

d_a1  =  d₁ + 2.(1+x₁)m  =  106 + 2.(1+0,14-0,5).2  =  108,56(mm)

d_a2  =  d₂ + 2.( 1+x₂)m  =  238 + 2.(1+0,380).2  =  279,476  (mm)

- Đường kính đáy răng:

d_f1  =  d₁ – (2,5-2.x₁).m  =  80 – (2,5 - 2.0,14).2  =  101,56  (mm)

d_f2  =  d₂ – (2,5-2.x₂).m  =  238 – (2,5 - 2.0,369).2  =  272,476  (mm)

PHẦN IV:  THIẾT KẾ KẾT CẤU TRỤC

Sơ đồ dặt lực trong hộp giảm tốc

c. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực :

Theo bảng 10.2(TL1), từ các giá trị sơ bộ d_i , ta chọn được gần đúng chiều rộng ổ lăn:

b₀₁ =21             b₀₂ =27             b₀₃ = 33

+) Chiều  dài nửa khớp nối (trục vòng đàn hồi)

l_m11 =(1,4 … 2,5)d₁ =(1,4 … 2,5).30 =(42 … 75)

=> Chọn l_m11  =50 (mm)

+) Theo công thức 10.10(Tl1), chiều dài mayơ của các bánh răng trụ

L_m =(1,2 … 1,5)d

- Trục I :     l_m12 =(1,4 … 2,5)35 =(49 … 87,5)

=> Chọn l_m12  =69 (mm)

- Trục II :     l_m23 =(1,2 … 1,5)50 =(60 … 75)

=> Chọn l_m23 =67 (mm)

Chọn l_m24 =68 (mm)

- Trục III :     l_m35 =(1,2 … 1,5)65=(78 …97,5)

=> Chọn l_m35  =87 (mm)

+) Chiều  dài mayơ đĩa xích

l_mx =(1,2 … 1,5)d₃=(78 …97,5)

=> Chọn l_mx  =80 (mm)

+)Các trị số k_i  chọn theo bảng 10.3(TL1)

k₁ =8 … 15  Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của  hộp hoặc khoảng cách  giữa các chi tiết quay

k₂ =5 … 15  Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của  hộp .

k₃ =10 …20  Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ. h_n =15 … 20 chiều cao nắp ổ và đầu bulông

+) Chiều dài các đoạn trục l_ki  của các trục :

Theo bảng 10.4(TL1) ta có các thong số của trục II:

Chọn: k₁ =10

k₂ =10 (bôi trơn bằng dầu trong hộ giảm tốc)

l₂₁ = l_m23+ l_m24  +3.k₁ +2.k₂ +b₀₂

    =67+73+3.10+2.10+27 = 217 (mm)

l₂₂ =0,5.(l_m23+b₀₂ +k₁ +k₂

     =0,5.(73+27) +10+10 =70 (mm)

l₂₃ = l₂₂ +0,5.( l_m23+ l_m24 )+k₁

     =70 +0,5.(73+67)+10 = 150 (mm)

Trục thỏa mãn điều kiện về độ bền mỏi.

PHẦN V: TÍNH VÀ CHỌN Ổ LĂN

I. Chọn loại ổ lăn.

   Với hộp khai triển thường, chọn loại ổ lăn theo tải trọng tác dụng.

2. Tính toán cụ thể cho các ổ lăn trên các trục :

a. Trục I:

Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trục I là d =25(mm) , theo bảng P2.12(TL1), ta chọn loại ổ bi đỡ một dãy cỡ trung hẹp có kí hiệu 305  với các thông số như sau:

Đường kính vòng trong     d =25(mm)

Khả năng tải động            C=17,6  (kN)

Khả năng tải tĩnh              C_o=11,6(kN)   

3. Kiểm tra lại  theo khả năng tải tĩnh:

c. Trục III:

Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trục III là d =50 (mm), theo bảng P2.7(TL1), ta chọn loại ổ bi đỡ một dãy cỡ nhẹ có kí hiệu 211 với các thông số như sau:

Đường kính vòng trong     d =50mm)

Khả năng tải động             C=34  (kN)

Khả năng tải tĩnh              C_o=25,6(kN)   

PHẦN VI: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC

I. Vỏ hộp giảm tốc:

Vật liệu để chế tạo vỏ hộp là gang xám GX15-32.

Phương pháp chế tạo là đúc.bề mặt lắp ghép của vỏ hộp thường đi qua tâm các trục.nhờ đó việc lắp ghép các chi tiết sẽ thuận tiện hơn

1. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc :

 Dùng dầu công nghiệp để bôi trơn.và dùng dầu công nghiệp 45.

2. Một số chi tiết khác :

a. Kích thước hộp giảm tốc: 

Tính sơ bộ

Chiều dài hộp

L = 630 mm

Chiều rộng hộp

B = 272 mm

Vậy số lượng bulông nền là

Z=(L+B)/200=(630+272)/250 =3,608

Lấy  Z = 4

k. Bạc lót:

Chọn chiều dầy bạc lót phụ thuộc vào đường kính trục và kích thước vai trục:

d₁= 4 mm

d₂= 7 mm

PHẦN VII: CHỌN KIỂU LẮP GHÉP

Bảng kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung sai kiểu lắp.

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. Dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường - Ninh Đức Tuấn

2. Chi tiết máy - Tập 1, 2 - Nguyễn Trọng Hiệp

3. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - Tập 1, 2 - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển

4. Sức bền vật liệu - Tài liệu lưu hành nội bộ trường DHCN HN.

5. Vật liệu học - Tài liệu lưu hành nội bộ trường DHCN HN.

6. Nguyên lý máy - Tài liệu lưu hành nội bộ trường DHCN HN.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"