MỤC LỤC

MỤC LỤC…………………………………………………………….…..3

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………….…4

CHƯƠNG I. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN….5

1. Chọn động cơ…………………………………………………………...5

2. Phân phối tỉ số truyền………………………………………………….6

3. Tính các thông số trên các trục………………………………………...6

4. Bảng thông số động học………………………………………………..7

CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘTRUYỀN CƠ KHÍ…………8

A. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng………………………..….8

1. Chọn vật liệu bánh răng………………………………………………8

2. Xác định sơ bộ ứng suất cho phép…………………………………..8

3. Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài………………………………….9

4. Xác định các thông số ăn khớp……………………………………...9

5. Xác định chính xác ứng suất cho phép……………………………..11

6. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng………………………………...12

7. Xác định các thông số khác của bộ truyền…………………….….14

8. Tổng hợp các thông số bộ truyền bánh rang……………………...15

B. Tính toán thiết kế bộ truyền xích………………………………..16

1. Chọn loại xích……………………………………………………...16

2. Chọn số răng đĩa xích……………………………………….……..16

3. Xác định bước xích…………………………………………….......16

4. Xác định khoảng cách trục và số mắt xích………………..……...16

5. Kiểm nghiệm xích về độ bền………………………………..….….17

6. Xác định thông số của đĩa xích…………………………………...18

7. Xác định lực tác dụng lên trục…………………………………….19

8. Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích…………………….….19

CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC………………….21

1. Chọn vật liệu chế tạo trục…………………………………...……..21

2. Xác định lực và phân bố lực tác dụng lên trục………….………...21

3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục………………………….……….21

4. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực……………………...22

5. Tính lực …………………………………………………………….24

CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN THEN Ổ LĂN…………….………...43

1. Tính mối ghép then…………………………………….…………...43

2. Tính toán ổ lăn……………………………………………………...44

CHƯƠNG V. THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ BÔI TRƠN………………...50

I. Vỏ hộp……………………………………………………………….51

II. Một số chi tiết khác…………………………………………….….52

1. Cửa thăm ……………………………………………………….….52

2. Nút thông hơi……………………………………………………….52

3. Nút tháo dầu ……………………………………………………….53

4. Que thăm dầu …………………………………………………..….53

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………….54

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trong giai đoạn phát triển và khoa học kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong công cuộc hội nhập, công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Cần phải phát triển khoa học kĩ thuật để nâng cao năng suất lao động của con người.

Đồ án Chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng của sinh viên ngành Cơ kỹ thuật,giúp cho sinh viên có được những kiến thức cơ bản về công việc thiết kế máy có một nhu cầu cao trong đời sống hiện nay. Bên cạnh đó, giúp cho sinh viên tập làm quen với cách thực hiện đồ án một cách khoa học, tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo.

Trong các dây chuyền sản xuất hiện nay có qui mô lớn, hệ thống xích tải là thứ không thể thiếu, đây là một công cụ nâng chuyển vật liệu phổ biến. Do đó việc thiết kế hệ thống xích tải sao cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng đủ độ bền là rất quan trọng.

Được sự phân công của GVHD, em thực hiện đồ án thiết kế hệ thống dẫn động xích tải để tổng hợp và ôn lại kiến thức. Trong quá trình làm đồ án, em đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS………..…, xin gửi lời cảm ơn thầy vì đã giúp cho em có thêm tinh thần và động lực để hoàn thành đồ án.

Do đây là bản thiết kế kỹ thuật đầu tiên em thực hiện nên không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự góp ý chân thành của các thầy cô.

Em xin chân thành cảm ơn.

                                                                                 Hà nội, ngày … tháng… năm 20…

                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                             ……………….

CHƯƠNG I. CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1. Chọn động cơ

* Bước 1: Xác định công suất làm việc: P_lv = 2,268 kW

* Bước 2: Xác định hiệu suất hệ dẫn động:

Ta có:

Hiệu suất của một cặp ổ lăn:  0,99

Hiệu suất của bộ truyền xích:  0,93

Hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn:   0,96

Hiệu suất của khớp nối:  

Thay số vào (1) ta có:  u = 0,8

* Bước 4: Xác định số vòng quay trên trục công tác: n_lv = 80,4 (vg/ph)

* Bước 5: Chọn sơ bộ tỉ số truyền:

u_sb = u_br.u_x = 3,5.3 = 10,5

* Bước 7: Chọn động cơ:

n_sb  ≈ n_đc­ = 1000 (vg/ph)

P_đc­ ≥ P_ct­ = 2,8 (kw)

Tra bảng ở phụ lục trong tài liệu [1] thể hiện như bảng 1.1.

2. Phân phối tỉ số truyền

* Bước 1: Xác định tỉ số truyền chung thực tế của hệ dẫn động: u_t = 11,75

* Bước 2: Phân phối tỉ số truyền: u_x= 3,3

3. Tính các thông số trên các trục

* Bước 1: Xác định công suất trên các trục

- Công suất trên trục III: 2,268 kW

- Công suất trên trục II: 2,46 kW

- Công suất trên trục I : 2,6 kW

* Bước 3: Xác định momen xoắn trên các trục

- Mômen xoắn trên trục động cơ: 26275,13 N.mm

- Mômen xoắn trên trục I: 26275,13 N.mm

- Mômen xoắn trên trục II: 87011,11 N.mm

- Mômen xoắn trên trục III : 240660 N.mm

4. Bảng thông số động học

Thông số động học thể hiện như bảng 1.2.

CHƯƠNG II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN CƠ KHÍ

A. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng

1. Chọn vật liệu bánh răng

Thép C45 có các thông số như bảng 2.1.

2. Xác định sơ bộ ứng suất cho phép

N_HE1= 60cn₁t_Ʃ  = 60.1.945.7680 = 435,456.10⁶

N_HE2 = 60cn₂t_Ʃ = 60.1.270.7680 = 124,416.10⁶

N_Ho1= 1,6.10⁷

N_Ho2= 1,39..10

m_H= 6

3. Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài

R_e = 101,31 (mm). Chọn  R_e = 102 (mm)

5. Xác định chính xác ứng suất cho phép

* Bước 1: Xác định vận tốc vòng của bánh răng: v = 2,42 m/s)

* Bước 2: Xác định ứng suất cho phép

=> Thay số được:  e_F1 = 259 MPa  ;  e_F2 = 243,6 MPa

7. Xác định các thông số khác của bộ truyền

* Đường kính vòng chia ngoài:

d_e1 = m_te.z₁ = 2.28 = 56 (mm)

d_e2 = m_te.z₂ = 2.98 =  196 (mm)

* Chiều cao răng ngoài:

h_e = 2,2.m_te = 2,2.2 = 4,4 (mm)

* Chiều cao đầu răng ngoài:

h_ae1 = (h_te+x₁).m_te = (cosβ+0,31).2 = (cos0+0,31).2 = 2,62 (mm)

h_ae2 = (h_te+x₂).m_{t e}= (cosβ-0,31).2 =(cos0-0,31).2 =1,38 (mm)

* Chiều cao chân răng ngoài:

h_fe1 = h_e-h_ae1 = 4,4-2,62 = 1,78 (mm)

h_fe2 = h_e-h_ae2 = 4,4-1,38 = 3,02 (mm)

* Đườn kính đỉnh răng ngoài:

d_ae1 = d_e1+2.h_ae1.cosδ₁ = 56+2.2,62.cos( ) = 61,04 (mm)

d_ae2 = 196,76 (mm)

8. Tổng hợp các thông số bộ truyền bánh răng

Tổng hợp các thông số bộ truyền bánh răng như bảng dưới.

B. Tính toán thiết kế bộ truyền xích

1. Chọn loại xích

Xích ống con lăn

2. Chọn số răng đĩa xích

* Bước 1: Tính chọn số răng Z₁, Z₂

Z₁ = 29 - 2u = 29 - 2.3 = 23 > 19, chọn Z₁ = 23 răng

Z₂ = u. Z₁ = 3.23 = 69, chọn Z₁ = 69 răng

* Bước 3: Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: Au = 0 <4%

3. Xác định bước xích

* Bước 1: Xác định công suất tính toán

P_t = P.k.k_z.k_n

=> P_t = 1,25.1,09.0,74.2,46 = 3,1

* Bước 2: Tra bảng 5.5[1] với điều kiện P_t ≤ [P] và n₀₁ được

Bước xích: p = 19,05 (mm)

Đường kính chốt: d_c = 5,96 (mm)

Chiều dài ống: B = 17,75 (mm)

Công suất cho phép:  = 4,8 (kw)

4. Xác định khoảng cách trục và số mắt xích

* Bước 1: Chọn sơ bộ khoảng cách trục a

a = 40p = 40.19,05 = 762 (mm)

* Bước 3: Tính lại khoảng cách trục

Thay số được: a^''= 741,86 (mm)

Để xích không quá căng cần giảm: Aa = 0,003.741,86 = 2,22 (mm)

Do vậy: a = 739,64 (mm)

* Bước 5: Kiểm nghiệm điều kiện về số lần va đập của xích

Tra bảng 5.9[1] với loại xích ống con lăn và bước xích p được số lần va đập cho phép của xích  [i] = 35 > i thỏa mãn điều kiện cho phép

5. Kiểm nghiệm xích về độ bền

* Bước 1: Xác định tải trọng phá hỏng Q (N), khối lượng 1m xích (kg)

Tra bảng 5.2[1] với bước xích p = 19,05 (mm)

Q = 31,8 kN 

q₁ = 1,9 kg

* Bước 2: Xác định hệ số tải trọng động k_đ ([1]trang 85): k_đ = 1

* Bước 7: Xác định hệ số an toàn cho phép

 Tra bảng 5.10[1] với bước xích p = 19,05 (mm) và n₁ = 270 (vg/phút)

=>  ta được [s] = 8,2 < s, thỏa mãn điều kiện an toàn cho phép

8. Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích

Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích như bảng.

CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

1. Chọn vật liệu chế tạo trục

- Trục ở những thiết bị không quan trọng, chịu tải thấp dùng thép không nhiệt luyện CT5

- Trục ở máy móc quan trọng, hộp giảm tốc, hộp tốc độ dùng thép 45 thường hóa hoặc tôi cải thiện, hoặc thép 40X tôi cải thiện

3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục

* Xác định chỉ bằng momen xoắn:

= > d₂ = 35 (mm)

* Sử dụng công thức thực nghiệm:

Đường kính trục đầu vào của HGT:

d₁ = (0,8…1,2).  = 25,6…38,4 (mm). Chọn d₁ = 30 (mm)

5. Tính lực

* Trục I : Chèn ảnh tính toán trong giấy viết tay

* Trục II : Chèn ảnh tính toán trong giấy viết tay

CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN THEN Ổ LĂN

1. Tính mối ghép then

* Bước 1: Chọn tiết diện then

Tại vị trí lắp bánh răng:

* Trục I: = (0,8…0,9).

Tại khớp nối :

[e_d] = 21,02 (MPa)

[e_t] = 8,75 (MPa)

* Trục II: l = (0,8…0,9).

Tại đĩa xích :

[e_d] = 64,45  (MPa)

[e_t] = 24,62 (MPa)

=> Tất cả các thông số đều thỏa mãn độ bền cắt và độ bền uốn

2. Tính toán ổ lăn

* Bước 1: Chọn sơ bộ kích thước ổ

Tra bảng P2.11 với ổ đũa côn cỡ nhẹ

* Bước 2: Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động

Ta có:

- Q: Tải trọng động quy ước, kN

- L: Tuổi thọ, triệu vòng quay

- m: Bậc của đường cong mỏi, m=3 với ổ bi, m=10/3 với ổ đũa

Ổ được thỏa mãn tải động .

CHƯƠNG V. THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ BÔI TRƠN

I. Vỏ hộp

Thông số vỏ hộp giảm tốc.

II. Một số chi tiết khác

1. Cửa thăm

- Để kiểm tra quan sát các chi tiết trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào  hộp , trên đỉnh hộp có cửa thăm được đậy bằng nắp và có nút thông hơi .     

- Thông số kích thước ta chọn theo bảng 18.5 tập 2 trang 92 ta có thông số như bảng.

2. Nút thông hơi

- Chức năng : khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên. Để giảm áp suất và điều  hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp người ta dùng nút thông hơi .

- Thông số kích thước tra trong bảng 18.6 tập 2 trang 93 ta có như bảng.

3. Nút tháo dầu

  - Sau 1 thời gian làm việc dầu bôi trơn có chứa trong hộp bị bẩn ( do bụi bẩn hoặc hạt mài...) hoặc dầu bị biến chất . Do đó cần phải thay dầu mới , để tháo dầu cũ , ở đáy hộp có lỗ tháo dầu , lúc làm việc lỗ bị bịt kín bằng nút tháo dầu .

- Thông số kích thước tra theo bảng 18.7 tập 2 trang 93 như bảng.

4. Que thăm dầu

Dùng để kiểm tra mức dầu , chất lượng dầu bôi trơn trong hộp giảm tốc . Để tránh sóng dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra. Số lượng 1 chiếc .

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập 1 + 2) - Trịnh chất, Lê Văn Uyển

2. Chi tiết máy (tập 1 + 2) - Nguyễn Trọng Hiệp

3. Dung sai và lắp ghép - Ninh Đức Tốn

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"