ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP

Mã đồ án CKMCTM000009
Đánh giá: 5.0
Mô tả đồ án

     Đồ án có dung lượng 100MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ lắp hộp giảm tốc, biểu đồ lực…); file word (Bản thuyết minh, đề tài đồ án…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án, các câu hỏi khi bảo vệ........... THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP.

Giá: 490,000 VND
Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

Lời nói đầu...

Mục lục...

Đề bài....

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

 II.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN...

1. Thiết kế bộ truyền động đai thang ...

2. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh ...

3. Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm....

III.TINH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN ....

1. Trục I ....

2. Trục II... .

3. Trục III ....

4. Tính chính xác trục....

5. Tính then ....

IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ TRỤC...

1. Trục I ....

2. Trục II...

3. Trục III...

4. Vẽ kết cấu trục ...

 V.CẤU TẠO HỘP VỎ VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC....

Kết luận....

Tài liệu tham khảo...

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.

                                                                                                              ..........., ngày....tháng....năm 20.....

                                                                                                               Sinh viên thực hiện:

                                                                                                               ………………….

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

A.Các thông số.

             +Lực vòng trên xích tải: P = 3300 (N).

             +Vận tốc xích tải          : V = 0,75 (m/s).

1.Chọn động cơ:

              Gọi N  : Công suất trên xích tải.

                     h   : Hiệu suất chung.

                     Nct : Công suất làm việc.

-Theo nguyên lý làm việc thì công suất động cơ phải lớn hơn công suất   làm   việc (ứng với hiệu suất của động cơ) do đó ta phải chọn động cơ có công suất lớn hơn công suất làm   việc.

-Theo bảng 2P động cơ không đồng bộ 3 pha kiểu A02(A0p2)

-Vậy ta chọn động cơ ký hiệu A02-41-4 công suất động cơ Nđc=4(kw) số vòng quay động cơ là 1450 vòng/phút,hiệu suất 86%.

2.Phân phối tỉ số truyền.

    -Trạm dẫn động cơ khí gồm có 2 bộ truyền.

    -Bộ truyền ngoài hộp :Bộ truyền đai

    -Bộ truyền trong hộp 2 cấp bánh răng trụ răng nghiêng.

                                    i =.

                nđc : Số vòng quay của động cơ.

                nxt    : Số vòng quay của xích tải.

                nxt = (vòng/phút).

                i=

    + ih  :Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp.

    +inh :Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp (đai).

    Ta có:

               Chọn iđ = 3,25

               ih  = in.ic =  9,82
               inh x ich = ==9,82

         => ic     =  2,86                

B.Thiết kế bộ truyền đai

1.Chọn loại đai:

 Ta có D1 = (1100  1300).

                 = 138 163

Thế vào công thức tính vận tốc đai ta được :

        V = = 10  12,4 (m/s)

Dựa vào bảng (5-13) ta chọn loại đai có thể dùng là A và O.

Ta chọn đai loại A vì tính thông dụng :

·                     Kích thước tiết diện đai a*h (m) (bảng 5-11)    138   

·                     Diện tích tiết diện F (mm)       81

2/ Định đường kính bánh đai nhỏ : theo bảng 5-14

            D mm                                                                 140                 160

            Kiểm nghiệm vận tốc của đai

            V =  = 0,0759D1 (m/s)                10                   12,4      

(m/s)

3/ Đừơng  kính của bánh đai lớn

             = 1,96D1 (mm)               441,6                 521,6                    Chọn Dtheo tiêu chuẩn bảng (5-15): (mm)     450                 500    

Số vòng quay thực của n(trục bị dẫn ):

   =  (vòng/phút)     442                 455

·                     Tỉ số truyền  i =                                              3,25              

4/ Chọn sơ bộ khoản cách trục A theo công thức (5-16)

                        A = (mm)                                     540               600

5/ Tính chiều dài đai(L)theo khoảng cách trục A sơ bộ:

            L= (mm)             2051              2285

·                     Chọn L theo tiêu chuẩn bảng (5-12): (mm)         2000              2240

·                     Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây

             U=                                                                4,9                5,4

                 Đều nhỏ hơn U=10

6/ xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dai đai L

                A=

                A (mm)                                                                 513             710

            Vậy khoảng cách Athỏa diều kiện

                       

                       

                khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai

A= A - 0.015L  (mm)                                         483              676

·                     Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng

A= A + 0.03L    (mm)                                        573             772

7/ Tính góc ôm

                                                               

 thỏa điều kiện

8/Xác định số đai cần thiết(z):

            Chọn ưng suất căng ban đầu =1,2(N/mm) và theo Dtra bảng (5-17) tìm được ứng suất có cho phép N/mm                             1,7                 1,51

            Các hệ số

·                     Hệ số tải C (bảng 5-6)                                            0,9               0,9

·                     Hệ số ảnh hưởng đến                                       0,92             0,89

·                     Hệ số ảnh hưởng đến vận tốc                             1,0                 0.94

                                                               4,3                1,4

9/ Định các kích thước chủ yếu của bánh đai    

           A :   h= 3,5   , t = 16      , s = 10

            B =                                                          68                52

·                     Đường kính ngòai bánh đai (CT 5-23)

Bánh dẫn :  D                                                     147              167

Bánh bị dẫn:D                                                       453             503

10/ Tính lực căng ban đầu Svà lực tác dụng lên trục R

            S=  (N)                                                              123               137

            R = 3                                                          1205             1415

Chọn phương án dùng bộ truyền đai A vì có khuôn khổ nhỏ hơn.Tuy chiều rộng bánh đai và lực tác dụng lớn hơn một ít so với phương án dùng đai O

 

C.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CẤP NHANH.

1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng.

+Bánh nhỏ :Thép 45 thường hóa.

                ĩbk = 600  N/mm

                ĩch  = 290 N/ mm

Giả sử đường kính phôi là (100÷300)  

Độ rắn HB =(170 ÷220) chọn HB=190, phôi rèn đương kính 300 ÷ 500 mm

+Bánh lớn: Thép 35 thường hóa .

                ĩbk = 480  N/mm

                ĩch = 240  N/mm

Độ rắn HB =(140 ÷190) chọn HB=160, phôi rèn đương kính 300 ÷ 500 mm

2.Định ứng suất cho phép .

  +Số chu kỳ làm việc của bánh lớn .

T=5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8 giờ nên

ta có:       T = 53002860 = 1440000

Vậy         N2 = TnII = 1440000130 = 18720010­3

  +Số chu kỳ làm việc của bánh  nhỏ .

                N =TnI =1440000725 = 642106

Vì N, N đều lớn hơn N= 10 nên :

Hệ số chu kỳ ứng suất.    

                KN= KN = 1

+Ứng suất tiếp xúc cho phép.

              

+Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ

                [ĩ] = 2,6190 = 494 (N/mm)

+Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn

                [ĩ]= 2,6160 = 416 (N/mm)

*Xác định ứng suất mỏi cho phép.

Để xác định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n = 1,5 ; hệ số tập trung ứng suất ở chân răng k= 1,8 (vì l phơi rn , thp thường hóa ), giới hạn mỏi của thép 45 là:

                          (N/mm2)

của thp 35 l:  (N/mm2)

+Hệ số chu kỳ ứng suất KN’’=1

              

+ Để xác định ứng suất cho phép lấy hệ số an toàn    n =1.5

+Hệ số tập trung ứng suất chân răng                           Kĩ = 1,8

Vì bánh răng quay một chiều (răng làm việc 1 mặt).

               

+ Đối với bánh nhỏ của ứng suất uốn cho phép.

             [ĩ] =  (N/mm)

+ Đối với bánh lớn của ứng suất cho phép.

             [ĩ] = (N/mm)

3. chọn  sơ bộ hệ số dạng răng : k = 1,3

4. Chọn  hệ số chiều rộng bánh răng:

5.Tính khoảng cách trục (công thức 3-10) trang

chọn góc ăn khớp

Lấy

                                                    

           

        =>  chọn A=152 mm

6.Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.

       

theo bảng (3-11) trang 46,ta chọn cấp chính xác 9.

7.Định chính xác tải trọng k

Do tải trọng K không đổi và độ rắn của các bánh răng HB<350 nên Ktt = 1

Giả sử b >,  cấp chính xác là 9,vận tốc vòng v < 3 m/s

Tra bảng (3-14) trang 48, tìm được Kđ = 1,2 ; V=3÷8m/s.

                          => K =KđKtt=1,21 = 1,2

Vì K không chênh lệch so với dự đoán,nên không tính lại khoảng cách trục   A, nên ta lấy A =136mm.

8. Xác định Modun, số răng , góc nghiêng của răng và chiều rộng bành răng:

 Modun pháp:

      m= (0,01 ÷ 0,02)A = (0,01 ÷ 0,02)152 = (1,52 ÷ 4,56) (mm)

Tra bảng (3-1) trang 34 Lấy m=3 (mm)

Chọn sơ bộ góc nghiêng =14     cos  = 0,985

+Tổng số răng 2 bánh :

                Z= Z + Z =  = 

lấy 100

+Số bánh răng nhỏ :

                 Z=  (răng)

Lấy Z1=22 răng

+Số bánh răng lớn:       

                Z =  =  = 75,58 (răng)

Lấy Z2=76 răng

+Chiều rộng bánh răng.

                b = (mm)

            chọn b = 46 mm

+Tính chính xác góc nghiêng 

               cos  =

             => =

  9.Kiểm nghiệm sức bền uốn răng của bánh răng.

 +Tính số răng tương đương của bánh nhỏ (CT3-37).       

               Ztd1 = (răng)

 +Tính số răng tương đương của bánh lớn.       

              Ztd2 = (răng)

 Lấy hệ số dịch dao (bảng 3-18 trang 52)

              y= 0,429

              y= 0,511

lấy hệ số   ” = 1,5

+Công thức kiểm nghiệm sức bền uốn.

          

+Bánh nhỏ 

         

+Bánh lớn

         

10.Các thông số hình học.

Môđun pháp tuyến   mn = 3 (mm)

Số răng      Z = 22 (răng)

                   Z2 = 76 (răng)

Góc ăn khớp   =

Góc nghiêng   

+Đường kính vòng lăn:

                

                     

+ Đường kính vòng chân răng :

             Di1 = d1 -2,5mn - 2c = 68,25 – (3 2,5) = 60,75 (mm)

             Di2 = d2 -2,5mn = 235,76 - (3  2,5) = 228,26 (mm)

Đường kính vòng đỉnh răng

            (mm)

            (mm)

Khoản cách trục A = 150 mm

Chiều rộng bánh răng b = 46 mm

12. Tính lực tác dụng lên bánh răng(công thức 3-49 trang 54)

  + Lực vòng :

            P == = = 1691 (N)

+ Lực hướng tâm công thức (3-4) trang 54.

          (N)

+ Lực vòng trục :

         (N) 

D.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM.

1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng.

+Bánh nhỏ :Thép 45 thường hóa.

              ĩbk  = 560  N/mm

              ĩ= 280 N/ mm

Giả sử đường kính phôi là (300500)  

Độ rắn HB =(170÷220) chọn HB=190,phôi rèn đương kính 300 ÷ 500 mm

+Bánh lớn: Thép 35 thường hóa .

              ĩbk=  460  N/mm

             ĩ= 230  N/mm

Độ rắn HB =(140÷190) chọn HB=160,phôi rèn đương kính 500 ÷ 750 mm

2.Định ứng suất cho phép .

+Số chu kỳ làm việc của bánh lớn .

T=5 năm,mỗi năm 300 ngày,mỗi ngày 2ca,mỗi ca 6 giờ nên

ta có:             T=1440000

Vậy               N= TnIII = 731440000 =  144,12106

+Số chu kỳ làm việc của bánh  nhỏ .

                      N= icN= 105,12106  2,86 = 535,392106

Với:
n:Số vòng quay trong 1 phút của bánh răng.

U:Số lần ăn khớp khi bánh răng quay một lần(chọn U=1)

T:Tổng số giờ làm việc bánh răng chịu tải trọng không đổi.

Vì N, N đều lớn hơn N= 10 nên :

Hệ số chu kỳ ứng suất.    

              KN= KN = 1

+Ứng suất tiếp xúc cho phép.

            

+Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ

= 2,6190 = 494   (N/mm)

+Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn

= 2,6  160 = 416   (N/mm)

*Xác định ứng suất mỏi cho phép.

+Hệ số chu kỳ ứng suất KN’’=1

            

+ Để xác định ứng suất cho phép lấy hệ số an toàn    n =1,5

+Hệ số tập trung ứng suất chân răng                           Kĩ = 1,8

Thép thường hóa giới hạn mỏi cho phép.

              ĩ=(0,4÷0,45) ĩbk

+ Giới hạn mỏi của thép 45 là :

              (N/mm)

+ Giới hạn mỏi của Thép 35 là :

               (N/mm)

 Vì bánh răng quay một chiều (răng làm việc 1 mặt).

               

+ Đối với bánh nhỏ của ứng suất uốn cho phép.

              =  (N/mm)

+ Đối với bánh lớn của ứng suất cho phép.

              == 112 (N/mm)

3. chọn  sơ bộ hệ số dạng răng  k=1,3

4. Chọn  hệ số chiều rộng bánh răng

5.Tính khoảng cách trục (công thức 3-10) trang

chọn góc ăn khớp      

Lấy

            A                        

            A(mm)

            chọn A=210 mm

6.Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.

             V=(m/s)

theo bảng (3-11) trang 46,ta chọn cấp chính xác 9

7.Định chính xác tải trọng k

Do tải trọng K không đổi và độ rắn của các bánh răng HB<350 nên Ktt = 1

Giả sử b>,  cấp chính xác là 9,vận tố vòng v<3m/s

Tra bảng (3-14) trang 48,tìm được Kđ =1,1 ; V=3÷8m/s.

              => K =KđKtt =1,21=1,2

Vì K không chênh lệch so với dự đoán,nên không tính lại khoảng cách trục A,nên ta lấy A =189 mm.

8. Xác định Modun, số răng, góc nghiêng của răng và chiều rộng của răng:

Modun pháp được lấy theo công thức 3-22

          m=(0,01÷0,02)A=(0,01÷0,02)189 = (1,89 ÷ 3,78) (mm)

Tra bảng (3-1) trang 34 Lấy m= 2,7 (mm)

Chọn sơ bộ góc nghiêng =14     cos  = 0,97

+Tổng số răng 2 bánh :

           Z= Z3 + Z4 =  = =135,8 (răng)

Lấy Zt =136

+Số bánh răng nhỏ :

          Z3 =  (răng)

Lấy Z3 = 35 răng

+Số bánh răng lớn:       

          Z4 = ic Z3 = 2,86 35 = 100,1 (răng)

Lấy Z4 = 100 răng

+Chiều rộng bánh răng.

          b = (mm)

lấy b = 63 (mm)

+Tính chính xác góc nghiêng 

          cos  = 4

        =>     =

+Chiều rộng b thỏa mãn điều kiện.

              bmm => b thỏa.

  9.Kiểm nghiệm sức bền uốn răng của bánh răng.

 +Tính răng số tương đương của bánh nhỏ.       

              Ztd3 =(răng)

 +Tính số răng tương đương của bánh lớn.       

             Ztd4=(răng)

 Lấy hệ số dịch dao (bảng 3-18 trang 52)

                   y3 = 0,451

                   y4 = 0,511

lấy hệ số   ” = 1,5

+Công thức kiểm nghiệm sức bền uốn.

+Bánh nhỏ 

  < 136,67 (N/mm2)

+Bánh lớn

  < 112 (N/mm2

10.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền.

 Môđun pháp tuyến   m= 2,7 mm

 Số răng Z3= 38 (răng)

               Z4= 108 (răng)

 Góc ăn khớp   =

 Góc nghiêng   

+Đường kính vòng lăn:

                

                                 

*Khoảng cách trục A = 210 mm

*Chiều rộng bánh răng b = 63 mm

*Đướng kính đỉnh răng bánh nhỏ.

            Dc3=d3+2mn=117 (mm)

*Đường kính đỉnh răng bánh lớn.

            Dc4=d4+2mn=308 (mm)

+ Đường kính vòng chân răng :

             Di3= d3-2,5mn=106-(2,53)=110,5 (mm)

             Di2=d4-2,5mn=302-(2,53)=328,5 (mm)

            Chiều rộng bánh răng b=63 mm

11. Tính lực tác dụng lên bánh răng(công thức 3-49 trang 54)

  + Lực vòng :

 P = =(N)

+ Lực hướng tâm công thức (3-4) trang 54.

        

+ Lực dọc trục :

      

E.THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN.

* Tính đường kính sơ bộ của các trục theo công thức (7-2)trang 114:

                                      

Trong đó : d-đường kính trục

                  N-Công suất truyền(Kw)

                  n-Số vòng quay trong một phút của trục.

                  c: hệ số phụ thuộc vào ứng suất xoắn cho phép .

+   Đối với trục I :

            NI = 2,7  (KW)

            nI = 446  (vòng/phút)

            C=120

Do vật liệu thép 35-45 nên ta lấy

       Và C = 120

                    =>(mm)

Lấy dI=25 (mm)

+ Đối với trục  II :

                  NII = 2,59 (KW)

                  nII =130 (vòng/phút)

                  C = 120

                    ( mm)

Lấy dII=32 (mm)

+ Đối với trục  III :

                 NIII = 2,48 (KW)

                  nIII = 46 (vòng/phút)

                 C = 120

                dIII=120 ( mm)

Lấy dIII=45 (mm)

chọn loại ổ bi đỡ cở trung bình bảng(14P) trang 339 ta có được chiều rộng của ổ B=15(mm)

 (B : chiều rộng ổ bi)

* Tính gần đúng trục :

       Tham khảo hình 7-3 Sách TK-CTM ta có :

        + Khe hở giữa các bánh răng là 10 mm .

        + Chiều rộng bánh răng cấp nhanh b1 = 46mm.

        + Chiều rộng bánh răng cấp chậm  b2= 63mm.

        + Chiều rộng ổ B = 15mm.

        +Khe hở giữa các bánh răng và thành trong của hộp là10 mm .

        +Khe hở giữa thành trong tới mặt bên ổ lăn l2=10mm.

        +Đường kính bulông cạnh ổ đếp ghép nắp và thân hộp d1=16mm, ta có l140mm

        +Chiều cao của nắp và đầu Bulông I3=16mm.

        +Khe hở mặt bên bánh đai và đầu Bulông 10mm.

        +Chiều rộng bánh đai         

        +Tính các khoảng cách.

            L  =B+chiều cao bulông ghép nắp ổ và bề dày nắp+khe hở giữa đai và bulông+bề rộng bánh đai

                   =

Lấy l=60(mm)

           a =+khe hở giữa bánh răng và thành trong +k/c từ thành trong của hộp  đến      mặt bên ổ lăn +b2 = 49(mm)

Lấy a=50(mm)

                b =khe hở giữa hai bánh răng = 64,5(mm)

                c =khe hở giữa bánh răng và thành trong hộp + k/c từ thành          trong hộp tới ổ +  = 59(mm)

     Lấy c=60(mm)

          *Trục I :

     

           P1=P2=1691N.                R=1200N

        Pa1=Pa2=444N

        P=636N

        d=68; a=50; b=46; c=60; l=60       (mm)

+Tính các phản lực ở các gối trục RAy,RBy,RAx,RBx

Xét mặt phẳng(YOZ)

        *

        =>Rby=

            RAy=R-Pr1+Rby   =1200-636+803=1367 (N)

Xét mặt phẳng(XOZ)

           

       => = 650 (N)

 

      =>RAx=P-R= 1041(N)

            M

 +Tính mômen uốn ở những tiết diện nguy hiểm, ở tiết diện nguy hiểm (1-1)  ;(2-2)

Tiết diện n-n

Mu(n-n) =Muy=Rl=72000 (N.mm)

            ở tiết diện m-m

 

Mu(m-m)=

 Với:M=RBy(a+b)=80396=62400(N)  

M=R(a+b)=65096=62400(N.mm)

Tính đường kính trục ở 2tiết diện (n-n) và(m-m) theo ct: d(mm)

+Đường kính trục ở tiết diện (n-n)

Với Mtd=

M==87697(N.mm)

Chọn

d

chọn d=28 mm

+Đường kính trục ở tiết diện (m-m)

 

d

 chọn dm-m=30 mm.

*Trục II :

Ở đây lực:

 P2=1691N; Pr2=636N; Pa2=444N

 P3=3225N; Pr3=1218N; Pa3=886N

M1=

M2=

*Tính các phản lực RCx,RDx,RCy,,RDy xét mặt phẳng (YOZ).

+

      

            

+

         =>

           =>RCx=P2+P3-RDx=2074(N)

       *Tính Mômen uốn ở những tiết diện nguy hiểm,ở tiết diện (e-e), (i-i).

   +Tại tiết diện e-e.

    .

         =>

     de-e chọn de-e=35mm.

        +Tại tiết diện f-f.

+Mui-i=.

+Mtd=

     df-f

          Chọn đường kính  df-f=35mm.

*Trục III

P4=3225N; Pr4=1218N; Pa4=886N

M=

*Tính các phản lực REy,RFy,REx,RFx

Xét mặt phẳng (YOZ) ta có:

+=>Pr4(c+b)-M-RFy(a+b+c)=0

=>RFy=

+=>REy-Pr4+RFy=0

=>REy= Pr4-RFy =396(N)

           Xét mặt phẳng (XOZ).

+

=>RFx=.

+

=>REx=P4-RFx=1034(N)

*Tính Môment uốn ở những tiết diện nguy hiểm.

+Tiết diện h-h.

Muf-f=

Mtd=

=>df-f chọn df-f=48mm.

*Tính chính xác trục.

    Hệ số an toàn được tính theo công thức(7-5) trang 120.

                     ,      

    +n:Hệ số an toàn chỉ xét ứng suất pháp.

                       

+Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp(xoắn) biến đổi theo chu kỳ mạch động  :

                      

 

giới hạn mõi uốn và xoắn

vì trục làm bằng thép CT45 có

chọn

+Trục bằng thép 45 có

chọn

ta có

*Trục I

 *Tại mặt cắt (m-m) d=25mm tra bảng(7-3b)

Ta có

W=2320 (mm3)

W0=4970 (mm3)

Mu=99178 (N.mm)

=>

    

Chọn hệ số theo vật liệu thép cacbon trung bình =0,1 và =0,75; hệ số tăng bền

Chọn các hệ số

Theo bảng (7-4) trang 123 chọn (d=25-30)

theo bảng (7-8) trang 127

Ta có tỷ số :+

                    +

Tập trung ứng suất do lắp căng,với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép  30N/mm2; (tra bảng 7-10 trang 128).Ta có d=28mm.

=>Tỷ số =2,02

Ta có:=1+0,6=>=1+0,6(1,9-1)=2.02

n=1,52,5

*Tại mặt cắt (n-n) d=25mm tra bảng(7-3b)

Ta có

W=1855 (mm3)

W0=4010 (mm3)

Mu=55250 (N.mm)

Mx=41493,1 (N.mm)

=>

 

Chọn hệ số theo vật liệu thép cacbon trung bình =0,1 và =0,05; hệ số tăng bền

Chọn các hệ số

Theo bảng (7-4) trang 123 chọn (d=25-30)

theo bảng (7-8) trang 127

Ta có tỷ số :+

                    +

Tập trung ứng suất do lắp căng,với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép  30N/mm2; (tra bảng 7-10 trang 128).Ta có d=30mm.

=>Tỷ số =2,6

Ta có:=1+0,6=>=1+0,6(2,7-1)=1,96

=>n=

=>n=3,3=1,52,5

Hệ số an toàn cho phép thường lấy 1,52,5.

 

TRỤC II

*Tại mặt cắt (f-f), d=35mm tra bảng(7-3b) trang 122.

Ta có

W=3660mm3

W0=7870mm3

Mu=142482N.mm

      =

Chọn hệ số theo vật liệu thép cacbon trung bình =0,1 và =0,05 hệ số tăng bền

Chọn các hệ số

Theo bảng (7-4) trang 123 chọn (d=35-40)

theo bảng (7-8) trang 127

=1,63;=1,5

Ta có tỷ số +=                   +=

tập trung ứng suất do láp căng,với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép  30N/mm2(tra bảng 7-10 trang 128).Ta có d=40mm.

=>Tỷ số =2,7

Ta có:=1+0,6=>=1+0,6(2,7-1)=2,02

Thay các giá trị vào ta được:

=

=1,52,5

 

Trục III

*Tại mặt cắt (h-h) d=50mm tra bảng(7-3b) trang 122.

Ta có

W=10650mm3

W0=22900mm3

Mu=219275N.mm

Mx=514869N.mm

=>=()

    =()

Chọn hệ số theo vật liệu thép cacbon trung bình =0,1 và =0,05; hệ số tăng bền

Chọn các hệ số

Theo bảng (7-4) trang 123 chọn (d=45-50)mm

theo bảng (7-8) trang 127

=1,63;=1,5

Ta có tỷ số += ;=

tập trung ứng suất do láp căng,với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép  30N/mm2(tra bảng 7-10 trang 128).Ta có d=50mm.

=>Tỷ số =3,3Ta có:  =1+0,6=>=2,7

Thay các giá trị vào ta được:

=

=

=>n=

  => =1,52,5

Hệ số an toàn cho phép thường lấy1,52,5.

*Tính then

  Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến nói cách khác là truyền  Môment và chuyển động từ trục bánh răng và ngược lại ta dùng then(chọn loại then bằng).

*Trục I

 Chổ lắp bánh răng trục có d=28mm theo bảng (7-23)trang 143 then bằng kiểu I(d=2530)mm

Ta có b=10mm ; h=8mm ; t=4,5 ; t1=3,6 ; k=4,2

+Kiểm tra sức bền dập theo công thức

=150 (N/mm2)

   Mx=57814(N.mm):theo bảng (7-20) trang 142=>=150N/mm2

+Chiều dài mayjo :Lm=b=46mm

+Chiều dài then: L=0,8Lm=37mm

            +k=3,5

Vậy :  =N/mm2 <  (N/mm2)

+Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)trang 139.

Ta có :

Ơ đây b=8mm; =120N/mm2 (bảng 7-21) trang 142 nên

    =N/mm2 <

*Trục II

Chổ lắp bánh răng trục có d=35mm.Do cùng trên một trục ta chọn hai then cùng kích thước,theo bảng (7-23)trang 143 then bằng kiểu I(d=3036)mm

Ta có b=10mm ; h=8mm ; t=4,5 ; t1=3,6 ; k=4,2

+Kiểm tra sức bền dập theo công thức

          N/mm2

   Mx=139518,9 (N.mm):theo bảng (7-20) trang 142=>=120N/mm2

+Chiều dài mayjo bánh bị dẫn :Lm1=b=40mm

+Chiều dài then bánh bị dẫn : L1=0,8Lm1=32mm

+Chiều dài mayjo bánh dẫn : Lm2=56mm

+Chiều dài then bánh dẫn: L2=0,8Lm2=45mm

    Vậy  :=(N/mm2)

               =(N/mm2)

+Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)trang 139.

    Ta có :

    Ơ đây b=10mm; =120N/mm2 (bảng 7-21) trang 142 nên

    =N/mm2 <

    =N/mm2 <

 

*Trục III

 Chổ lắp bánh răng trục có d=50mm theo bảng (7-3)trang 143 then bằng kiểu I(d=48-55)mm

Ta có b=16mm ; h=10mm ; t=5 ; t1=5,1 ; k=6,2.

+Kiểm tra sức bền dập theo công thức

         N/mm2

     Mx=514869 (N.mm):theo bảng (7-20) trang 142=>=150N/mm2

+Chiều dài mayjo :Lm=b=63mm

+Chiều dài then: L=0,8Lm=50mm.

Vậy  :=N/mm2

+Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)trang 139.

Ta có :

Ơ đây b=16mm; =120N/mm2 (bảng 7-21) trang 142 nên

    =N/mm2 <

 

F. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ỔTRỤC

Ơ đây là bánh răng nghiêng nên có lực dọc trục nên chọn ổ bi đở chặn d=30mm ta có sơ đồ trục

.Trục I

Dự kiến góc (kiểu 3600).

Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức (8-1) trang 158.

            

              n=446 v/phút.

              h=24000(giờ).

             Q=(KvR+mAt)KnKt công thức (8-6).

Hệ số m=1,5 (bảng 8-2),trang 161.

             Kt=1 tải trọng tĩnh (bảng 8-3)trang 162.

             Kn=1 nhiệt độ làm việc dưới 1000 (bảng 8-4) trang 162.

             Kv=1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5) trang 162.

             +RA=             

             +RB=  .

             +SA=1,3RAtg=1,31718tg14,7=586(N)

             +SB=1,3RBtg=1,31033tg14,7=352(N)

Tổng lực chiều trục.

              +At=SA+Pa1-SB=678(N)

Như vậy lực At hướng về gôí trục bên phải (B) nên ta chỉ tính cho gối đỡ (B)  còn gối đổ A chọn theo gốc đở B cùng loại.

              R=RB=N.

              QB=(11033+1,5678) =2050(daN)

              CB=205 (44624000)0.3=25830

Ứng với d=30mm tra bảng 17P lấy loại ổ ký hiệu 46306 với Cbảng=38000,đường kính ngoài D=72mm,chiều rộng B=17mm ổ bi đở chặn cở nhẹ tải trọng tỉnh cho phép.

              Q1=1900 (daN)

              n1=10000 v/p.             

.Trục II

  Dự kiến góc (kiểu 36000).

Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức (8-1) trang 158.

            

              n=130 v/phút.

              h=24000(giờ).

             Q=(KvR+mAt) KnKt công thức (8-6).

Hệ số m=1,5 (bảng 8-2),trang 161.

         Kt=1 tải trọng tĩnh (bảng 8-3)trang 162.

         Kn=1 nhiệt độ làm việc dưới 1000 (bảng 8-4) trang 162.

             Kv=1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5) trang 162.

             +Rc= =             

             +Rd==

             +S=1,3Rctg=743N.

             +S=1,3Rdtg=1059N.

Tổng lực chiều trục.

         +At=S+Pa3-P-S=126N

Như vậy lực At hướng về gôí trục bên phainên ta chỉ tính cho gối đỡ (D)  còn gối đổ C chọn theo gốc đở D cùng loại.

          QD=3295N=329,5daN

           CD=329,5  (13024000)3=28970

Ứng với d=30mm tra bảng 17P lấy loại ổ ký hiệu 36307 với Cbảng=41000,đường kính ngoài D=72mm,chiều rộng B=19mm ổ bi đở chặn cở nhẹ tải trọng tỉnh cho phép.

           Q1=2500 (daN)

            n1=8000 v/p.

              

.Truc III.

Dự kiến góc (kiểu 36000).

Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức (8-1) trang 158.

            

              n=46 v/phút.

              h=24000(giờ).

             Q=(KvR+mAt)KnKt công thức (8-6).

Hệ số m=1,5 (bảng 8-2),trang 161.

             Kt=1 tải trọng tĩnh (bảng 8-3)trang 162.

             Kn=1 nhiệt độ làm việc dưới 1000 (bảng 8-4) trang 162.

             Kv=1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5) trang 162.

             +RE= =            

             +RF==

             +SE=1,3REtg=378N.

             +SF=1,3RFtg=798N.

Tổng lực chiều trục.

              +At=SE-Pa4-SF= -1306N

Như vậy lực At hướng về gôí trục bên trai(E) nên ta chỉ tính cho gối đỡ (F)  còn gối đổ Fchọn theo gốc đở Ecùng loại.

            QE=(306+1,51306) =3066N=306,6daN

              CE=306,6 (4624000)=19316daN

Ứng với d=50mm tra bảng 17P lấy loại ổ ký hiệu 46209 với Cbảng=44000,đường kính ngoài D=85mm,chiều rộng B=19mm ổ bi đở chặn cở nhẹ tải trọng tỉnh cho phép.

              Q1=2350 (daN)

              n1=8000 v/p.    

*Chọn kiểu lắp ổ lăn.

 Để cố định ổ bi cũng như chọn kiểu lắp ổ trên trục và trong vỏ hộp ta có thể chọn theo chương 8.

+Đai ốc và đệm cách.

+Đệm chắn 1 đầu.

+Vòng hảm là xo.

*Cố định trục theo phương dọc trục.

Để cố định theo phương dọc trục có thể dùng nắp ổ và điều chỉnh khe hở của ổ bằng các tấm đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp giảm tốc.Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc bằng vít(đai ốc)loại này dùng để lắp ghép.

*Bôi trơn ổ lăn.

Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mở, vì vận tốc bộ truyền bánh răng thấp,không thể dùng phương pháp bắn toé để hắt dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ.Có thể dùng mở loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ  và vận tốc dưới 1500vòng/phút.Lượng mở chứa 2/3 chổ rộng của bộ phận ổ.Để mở không chảy ra ngoài và ngăn không cho dầu rơi vào bộ phận ổ,nên làm vòng chắn dầu.

*Che kín ổ lăn.

Để khe kín các đầu trục ra,trách sự xâm nhập của bụi bậm và tạp chất vào ổ,cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài,ở đây dùng loại vòng phốt là đơn giản nhất,bảng 8-29 cho kích thước dùng phốt trục là 25,35,55.

 

G.CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC

Chọn vỏ hộp đúc , mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường

làm các trục để việc lắp ghép được dễ dàng.Bảng (10-9) cho ta tính được kích thước các phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây.

Chiều dày thành thân hộp : d=0,025A+3 (mm) , tra bảng (10-9).

Khoảng cách trục A=189mm=>  

Chiều dày thành nắp hộp.

Chiều dày mặt bích của thân :b =1,5d =1,510=15 (mm).

Chiều dày mặt bích trên của nắp: b1 =1,5 d1=1,510=15 (mm)

Chiều dày đế hộp không có phần lồi: p=2,35d=2,3510=23,5 (mm).

Chiều dày gân của thành hộp: m=(0,85+1)d1=8(mm).

Chiều dày gân ở nắp hộp.m1=(0,85+1) d1=7,5mm

Đường kính bulông nền : dn= 0,036A+12=0,036210+12=20(mm).

Đường kính các buloong khác:

Ơ cạnh ổ d1=0,7dn lấy =14 (mm).

Ghép nắp vào thân : d2=(0,5¸0,6) dn=10 (mm).

Ghép nắp vào ổ:d3=(0,4¸0,6) dn=10 (mm).

Ghép nắp cữa thăm : d4=(0,3¸0,4) dn=8 (mm).

Đường kính bulông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc với khoảng cách trục A ở 2 cấp 137189 tra bảng 10-11a và 10-11b ta chọn bulông M12

 *Bôi trơn hộp giảm tốc

Để giảm mất mát công suất do ma sát , giảm mài mòn răng , đảm bảo thoát nhiệt đề phòng các chi tiết bị hàn  gỉ  cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc.

Việc chọn hợp lý các loại dầu , độ nhớt và hệ thống bôi trơn sẽ làm tăng tuổi thọ của các bộ truyền tức là nâng cao thời gian sử dụng máy.

Do vận tốc nhỏ nên chọn phương án ngâm các bánh răng trong hộp dầu . vì vận tốc nhỏ (0,5¸0,8) m/s thì lấy chiều sau ngâm dầu :

- Bằng 1/6 bán kính bánh răng cấp nhanh

- Bánh răng cấp chậm lấy bằng 1/3 bán kính bánh răng cấp chậm.

- Dung lượng dầu trong hộp thường lấy khoảng (0,4 ¸0,8) lít cho 1 KW công suất

 truyền . Theo bảng (10-20) chọn loại dầu AK20 .

- Mức dầu trong hộp giảm tốc được kiểm tra bằng que thăm dầu.

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"