Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
MỤC LỤC
PHẦN A : ĐƯA RA CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG
.......................................................................................................................trang 1
PHẦN B: TÍNH RIÊNG (NGUYỄN ĐỨC TÍNH) trang 11
Phần I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN .................. trang 12
I) Chọn động cơ điện ......................................................................... trang 12
II) Phân phối tỉ số truyền ................................................................... trang 13
Phần II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY ....................................... trang 16
I) Tính tốn bộ truyền đai ................................................................... trang 16
II) Tính hộp giảm tốc ........................................................................ trang 18
III)Tính tốn trục ................................................................................trang 29
IV) Tính tốn chọn ổ lăn ..................................................................... trang 42
V) Thiết kế kết cấu vỏ hộp ............................................................... trang 43
VI) Các chi tiết phụ............................................................................ trang 45
VII) Bảng dung sai lắp ghép ............................................................. trang 47
PHẦN C: TÍNH RIÊNG(NGUYỄN THANH THUẬN)...............................trang 51
Phần I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN .................. trang 51
Phần II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY ....................................... trang 57
I) Tính tốn bộ truyền đai ................................................................... trang 57
II) Tính hộp giảm tốc ........................................................................ trang 59
III)Tính tốn trục ................................................................................trang 70
IV)Tính then...................................................................................... trang 84
V) Tính tốn chọn ổ lăn ...................................................................... trang 86
VI) Thiết kế kết cấu vỏ hộp ............................................................. trang 91
VII) Bảng dung sai lắp ghép ............................................................. trang 92
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
1
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
YÊU CẦU BÀI TỐN
THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CỦA BĂNG TẢI
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
4
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
Ưu điểm:kết cấu đơn giản Xử dụng truyền đai nên co thểâ giữ động cơ xa hộp giảm tốc,
làm việc êm không ồn ,có thể truyền với vận tốc lớn .Kết cấu vận hành đơn giản Tỉ số
truyền của hộp giảm tốc từ 8 -40
Nhược :Tải trọng phân bố không đều trên trục.Kích thước bộ truyền lớn,tỉ số truyền
khi làm việc dễ bị thay đổi,tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn tuổi thọ thấp
PHƯƠNG ÁN 3
Hộp giảm tớc hai cấp đồng trục sử dụng bộ truyền ngồi là đai
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
5
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
Ưu điểm:Tải trọng phân bố đều trên các trục, bánh răng bố trí đối xứng nên sự tập trung
ưng xuất ít ,mômen xoắn tại các tiết diện nguy hiểm giảm còn một nửa Kích thước chiều
dài giảmtrọng lượng cũng giảm.Sử dụng truyền xich nên không có hiện tượng trượt như
truyền đai ,hiệu suất cao
Nhược :Có bề rộng lớn ,cấu tạo các bộ phận phức tạp,số lượng chi tiết tăng.Khả năng
tải cấp nhanh chưa dùng hết,có ổ đỡ bên trong vỏ hộp,trục trung gian lớn.Mắt xích dễ bị
mòn và ồn khi làm việc
PHƯƠNG ÁN 4
Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục sử dụng bộ truyền ngồi xích
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
6
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
Ưu điểm :Kích thước chiều dài nhỏ,giảm được trọng lượng của hộp giảm tốc .Làm việc
êm không ồn
Nhược :Khả năng tải nhanh chưa dùng hết,hạn chế chọn phương án ,kêt cấu ổ phức
tạp có ổ đỡ bên trong vỏ hộp,khó bôi trơn,kích thươc chiều rộng hộp giảm tốc lớn.Có thể
trượt do truyền động bằng đai ,tỉ số truỵền thay đổi
PHƯƠNG ÁN 8
Hộp giảm tốc hai cấp bánh răng côn trụ sử dụng bộ truyền ngồi xích
Ưu điểm:Truyền được momen xoắn vàchuyển động quay giữa các trục giao nhau .Có
truyền động bằng xích nên tỉ số truyền cao hơn truyền động bằng đai và có thể làm việc
được khi có quá tải .Tỉ số truyền của hộp giam3 tốc từ 8-15
Nhược : Giá thành chế tạo đắt ,lắp ghép khó khăn,khối lượng và kích thước lớn hơn
so với việc sử dụng bánh răng tru ï .Sử dụng truyền xích nên mắt xích dể bị mòn ,ồn khi
làm việc
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
10
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
II) TÍNH TỐN CÔNG SUẤT TRÊN TRỤC DẪN CỦA BĂNG TẢI
1.Lực cản trong băng có tải và không tải
W
12
=(q.cosβ+q
1
’)LW-qLsinβ
W
34
=[(q+q
b
)cosβ+q
1
]LW+(q+q
b
)Lsinβ
Trọng lượng trên một mét chiều dài băng q
b
=128N/m
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
11
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
*W là hệ số cản chuyển động của băng trên con lăng
chọn W=1,2
thay số:
W
12
=(128.cos16+32,7).1,2.7,3 - 128.7,3.sin16=1107 N/m
W
34
=[(245+128)+75,5].1,2.7,3+9128+245).7,3.sin16=4679 N/m
2.Lực căng băng ở nhánh nhả và nhánh cuốn của tang dẫn
Ta có:
S
4
=k
2
(S
1
+W
12
)+W
34
S
4
=S
1
.e
Ta chọn loại tang dẩn làmbăng thép,điều kiện làm việc là xưởng khô,góc ôm 180
max
=S
4
=9903N
chọn σ=1100 N/cm
Z=1,1.9903.10/40.1100=2,5 lớp
Vậy chọn Z=3 để đảm bảoyêu cầu bền
4.Chiều dài tang dẫn
L=B
o
+100=400+100=500 mm
*Đường kính tang dẩn
D
td
= (120-150)Z
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
12
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
D
td
= 360 mm
*Đường kính tang cuối
D
tc
= 100.Z = 300 mm
5. Các thông số của trục tang dẫn
Số vòng N
lv
=60000.V/πD=60000.0,5/3,14.360=26,5 vòng/phút làm việc
Công suất trên trục tang dẫn
I) CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Số vòng quay của băng tải : n
lv
=26,5 vòng /phút
Công suất trên trục dẫn của băng tải:P
td
=3,3 kw
Với:Hiệu suất của một cặp bánh răng trong hộp giảm tốc:η
br
=0,97
Hiệu suât của bộ truyền đai:η
đ
=0,96
Hiệu suất của một cặp ổ lăn: η
ol
=0,99
Hiệụ suất của khớp nối : η
k
=0,99
⇒ η=0,97
2
.0,96.0,99
4
.0,99=0,859
⇒
ct
P
=
59,0
3,3
ct
P
P
=⇒
=
=
phutvongn
KWP
sb
ct
/5,662
84,3
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
u
t
=
16,27
5,26
720
==
t
dc
n
n
Chọn u
đ
= 2,5⇒ u
n
vòng/phút
n
3
=
5,26
84,2
2,75
2
2
==
u
n
vòng/phút
Công suất trên các trục:
P
3
=
KW
n
P
kol
td
367,3
99,0.99.0
3,3
==
η
P
2
P
2,121066
288
651,3
10.55,910.55,9
6
1
1
6
==
T
2
=
Nmm
n
P
4,445243
2,75
506,3
10.55,910.55,9
6
2
2
6
==
T
3
=
Nmm
n
g cơ
1 2 3
Tỉ số truyền 2,5 3,83 2,84
Công suất(KW) 4 3,651 3,506 3,367
Số vòng quay n 720 288 75,2 26,5
Mômen T 530055,6 121066,2 445243,4 1213390,6
PHẦN HAI
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
17
Trục
Thông số
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY
I TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI:
1) Chọn đai vải đai cao su: với đặc tính bền, dẻo,ít bị ảnh hưởng của độ ẩm và sự thay đổi
của nhiệt độ ,đai vải đai cao su được dùng khá rộng rãi
2) Thông số bộ truyền:
Đường kính bánh nhỏ:
d
1
= (5,2 … 6,4).
3
dc
T
= (5,2… 6,4)
3
6,53055
=(195…240) mm
chọn d
1
a
≥
(1,5...2)(d
1
+d
2
) =(1,5...2)(500+200) = 1050...1400
lấy a =1100mm
Chiều dài đai
L =2.a +
( ) ( )
( ) ( )
mm
a
dddd
3319
1100.4
200500
2
200500.
1100.2
42
2
2
2121
=
−
+
+
+=
nd
π
m/s
F
t
=
N8,530
536,7
4.1000
=
Ứng suất có ích cho phép
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
18
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
[σ
F
] =[σ
F
]
0
.C
α
.C
v
.C
0
Ứng suất có ích cho phép xác định bằng thực nghiệm : [σ
F
]
0
Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm đai α
1
:C
α
Với α =164,45
0
ta lấy C
α
=,9534
Hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ly tâm ,đến độ nhám của đai trên bánh đai:
C
v
=1-k
v
(0,01v
2
-1) k
v
=0,04; v=7,536m/s
⇒C
v
= 1,0173
Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền trong không gian và phương pháp căng đai
C
0
=0,9
[σ
F
] = 2,075.0,9534.1,0173.0,9 =1,8113MPa
Tiết diện đai
Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
F
0
= σ
0
δ.b =1,6.5.71 =568N
Lực tác dụng lên trục F
1
= 2.F
0
.sin
2
1
α
=2.568.sin
2
45,164
= 1125,6N
Với
0
1limH
σ
=2.HB
1
+70 =2.280+70 =630 MPa
0
2limH
σ
=2.HB
2
+ 70 =2.260+ 70 =590MPa
0
1limF
σ
= 1,8.HB
1
= 1,8.280 =504Mpa
0
2limF
σ
= 1,8 .HB
2
=1,8.260 =468Mpa
Tra bảng 6.2 (TL 1) ta có S
H
6
N
HE
> N
HO1
> N
HO2
K
HL
= 1 ⇒ [σ
H
]
1
=
H
HL
H
S
K
0
1lim
σ
=
1,1
630
= 572,73Mpa
[σ
H
]
2
FO
⇒ K
FL
=1
Bộ truyền quay một chiều ⇒ K
FC
=1
Tra bảng 6.2 ta có S
F
=1,75
[σ
F
]
1
=
288
75,1
1.504
.
.
0
1lim
==
H
FLFC
F
S
KK
σ
Mpa
2max
=2,8σ
ch2
=2,8.580 =1624Mpa
[σ
F
]
1max
=0,8σ
ch1
=0,8.580 =464 Mpa
[σ
F
]
2max
=0,8σ
ch2
=0,8.580 =464 Mpa
3) Tính bộ truyền cấp nhanh
a) Koảng cách trục
a
w1
= K
a
(u
1
+1)
[ ]
3
1
2
=
b) Xác địng môđun và góc nghiêng răng
m =(0,01 ÷0,02)a
w1
=(0,01÷0,02)154 = 1,54…3,08
Chọn m =2
Chọn sơ bộ β
1
=12
0
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
21
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
Z
1
=
( )
18,31
)183,3(,2
12cos.154.2
1
cos..2
0
11
=
+
=
+
uù
=
+
w
a
ZZm
⇒β
1
=14,64
0
Tỉ số truyền thực u
1
=
81,3
31
118
1
2
==
Z
Z
Tính lại khoảng cách trục
a
w1
=0,5
154
64,14cos
)11831(2
.5,0
cos
)(
Z
M
=274 (tra bảng 6.5 TL [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc:
Z
H
=
tw
b
α
β
2sin
cos2
β
b
-Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tgβ
b
=cosα
t
.tgβ
1
= cos20
0
.tg14,64
0
⇒β
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
22
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
⇒ Z
ε
=
α
ε
1
Với
( )
[ ]
693,164,14cos
118
1
31
1
2,388,1cos
11
2,388,1
0
1
21
=+−=
Hv
K
H
β
=1,112
K
H
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp
Với v
1
=
60000
..
11
nd
w
π
với d
w1
= Z
H
=
mm
u
a
uù
w
033,64
181,3
αβ
ν
HH
wwh
KKT
db
...2
..
1
11
Z
H
=
896,0
81,3
154
.965,0.73.002,0...
1
0
===
uù
w
H
u
a
vg
δν
Hệ dố kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp:K
Hv
K
dub
uKT
w
H
+
=274.1,738.0,7686
2
64.81,3.154.3,0
)181,3(2675,1.2,121066.2
+
=523Mpa
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
23
Đồ án chuyển động cơ khí GVHD: Lê Cao Khoa
σ
H
< [σ
H
]
2
=536,36Mpa
chênh lệch này nhỏ nên ta thu chiều dầy răng :
b
w1
=46,2
mm
H
H
44
36,536
1.1
1
βε
σ
=
Hệ số kể đế sự trùng khớp răng
α
ε
ε
1
=
Y
với
591,0
693,1
1
693,1
==⇒=
εα
ε
Y
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng
895,0
140
64,14
1
140
1
0
1
V
Tra bảng 6.8 TL.[1] với hệ số dịch chỉnh x = 0 ta được
Y
F1
=3,7577 ;Y
F2
=3,6
Hệ số tải trọng khi tính về uốn : K
F
=K
F
β
.K
F
α
K
F
ν
K
F
β
=1,2288 (tra bảng 6.7 TL[1] với ψ
bd
= 0,768)
K
F
α
-Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp:
K
F
w
FF
FF
wwF
F
K
u
a
vgv
KKT
db
K
δ
ν
νβ
ν
⇒ K
F
= 1,2288.1,37.1,0195 = 1,7163
MPa
mdb
YYYYT
ww
FF
F
68,139
2.64.154.3,0
7577,3.895,0.591,0.7163,1.2,121066.2
..
....2
1
==
σ
σ
F2
< [σ
F
]
2
e)Kiểm nghiệm về độ quá tải
K
qt
=2,2
⇒ σ
Hmax
7,7752,2.532
===
qtH
K
σ
< [σ
H
]
max
=1624Mpa
σ
Fmax
=σ
F1
0
1
1
==
β
Zm
mm
d
2
=
92,243
64,14cos
118.2
cos
.
0
1
2
==
β
Zm
Đường kính đỉnh răng: d
a1
=d
1
+ 2.m =64,08 + 2.2 =68,08 mm
SVTH: Nguyễn Đức Tính – Nguyễn Thanh Thuận
25
Copyright: Tài liệu đại học ©