lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Người thực hiện: Đặng Hoàng Khang MSSV: 19137031 Người hướng dẫn: Lê Quang Vinh Ngày hoàn thành: 8/12/2021 Kí tên Đặng Hoàng Khang 1 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh ĐỀ TÀI Đề số 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số: 8 Số liệu thiết kế ban đầu: ❖ Công suất trên trục thùng trộn: P = 4,5(kW) ❖ Số vòng quay trên trục thùng trộn: n = 55 (vòng/phút) ❖ Thời gian phục vụ: L = 5 năm ❖ Số ngày làm/năm: 𝐾𝑛𝑔 = 320 ngày ❖ Số ca làm trong ngày: 1 ca ❖ 𝑡1 = 27s ❖ 𝑡2 = 34s ❖ 𝑇1 = T ❖ 𝑇2 = 0,7T Đặc điểm của tải trọng: Quay 1 chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ 2 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh MỤC LỤC PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN - PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN. Tính toán chọn động cơ điện. Xác định công suất cần thiết trên trục động cơ. Số vòng quay sơ bộ của động cơ.
Chọn động cơ điện.Tính toán tỉ số truyền của hệ dẫn động. Phân phối tỉ số truyền. Công suất trên các trục. Vòng quay trên các trục.
Moment xoắn trên các trục. Bảng hệ thống số liệu. 8 PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH. Xác định các thông số của xích và bộ truyền.
Chọn số răng đĩa xích. Xác định bước xích p. Khoảng cách trục và số mắt xích. Kiểm nghiệm xích về độ bền.
Tính toán đường kính vòng chia của đĩa xích. Tính toán độ bền tiếp x甃Āc của đĩa xích và chọn vật liệu. Lực tác dụng lên trục. Bảng thông số của bộ truyền xích.
13 PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG .Chọn vật liệu 2 cặp bánh răng:. Xác định ứng suất cho phép: .Tính toán bộ truyền cấp nhanh cấp chậm. bộ truyền bánh răng cấp nhanh. Xác định sơ bộ khoảng cách trục.
Xác định các thông số ăn khớp. kiểm nghiệm độ bền ứng suất tiếp xúc. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn. Kiểm nghiệm răng về độ bền quá tải.
Bảng tổng hợp các thông số và kích thước bộ truyền cấp nhanh. 21 3 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh 3. bộ truyền bánh răng cấp chậm. Xác định sơ bộ khoảng cách trục.
Xác định các thông số ăn khớp. Kiểm nghiệm độ bền ứng suất tiếp xúc. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn. Kiểm nghiệm răng về độ bền quá tải.
Bảng tổng hợp các thông số và kích thước bộ truyền cấp chậm. 26 PHẦN IV: TÍNH TOÁN TRỤC VÀ THEN. Chọn khớp nối .Chọn khớp nối:. Kiểm nghiệm khớp nối.
Lực tác dụng lên trục. Các thông số của vòng đàn hồi. Tính toán sơ bộ trục. Chọn vật liệu chế tạo trục và tính toán sơ bộ đường kính trục.
Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục. Tải trọng tác dụng lên trục:. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:. Tính toán trục :.
Phản lực tác dụng lên trục I:. Biểu đồ nội lực trên trục I. Xác định đường kính các đoạn trên trục I. Phản lực tác dụng lên trục II:.
Biểu đồ nội lực trên trục II. Xác định đường kính các đoạn trên trục II. Phản lực tác dụng lên trục III:. Biểu đồ nội lực trên trục III.
Xác định đường kính các đoạn trên trục III. Kiểm nghiệm then. 38 4 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh 5. Kiểm nghiệm độ bền trục.
Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn. Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh. Chọn ổ lăn cho trục I. Chọn ổ lăn cho trục II.
Chọn ổ lăn cho trục III. Bảng tổng hợp thông số ổ lăn. 47 PHẦN VI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC. Chọn vật liệu.
Kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc. Kết cấu gối đỡ trong lòng hộp. TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT PHỤ. Vòng chắn dầu.
Chốt cố định. Que thăm dầu:. 54 PHẦN VIII: DUNG SAI LẮP GHÉP. Dung sai và lắp ghép bánh răng:.
Dung sai và lắp ghép ổ lăn:. Dung sai khi lắp vòng chắn dầu:. Dung sai khi lắp vòng lò xo (bạc chắn) trên trục tuỳ động:. Dung sai lắp then trên trục:.
Bảng dung sai lắp ghép bánh răng. Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn. Bảng dung sai lắp ghép then. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
58 5 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN - PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1. Tính toán chọn động cơ điện 1. Xác định công suất cần thiết trên trục động cơ Hiệu suất chung: 4 2 Với η = 𝜂𝑛𝑡. 𝜂𝑏𝑟 : hiệu suất truyền động.
Trong đó: Hiệu suất nối trục: 𝜂𝑛𝑡 = 1 Tra bảng 2.3 ta được: Hiệu suất bộ truyền xích (để hở): 𝜂𝑥 = 0,9 Hiệu suất 1 cặp ổ lăn: 𝜂𝑜𝑙 = 0,99 Hiệu suất 1 cặp bánh răng: 𝜂𝑏𝑟 = 0,96 → η = 1 × 0,9 × 0,994 × 0,962 = 0,796 𝑃 ∑( 𝑖 ).14 trang 20) [1] 12 × 27 + 0,72 × 34 𝑃𝑡đ = 4,5 × √ = 3,8 (kW) 27+34 Công suất cần thiết đầu vào hộp giảm tốc: 𝑃 3,8 𝑃𝑐𝑡 = 𝑡đ = = 4,77 (𝑘𝑊) (công thức 2. Số vòng quay sơ bộ của động cơ Ta có: 𝑢𝑡 = 𝑢𝑛. Chọn động cơ điện Ta cần chọn động cơ thỏa điều kiện: 𝑃đ𝑚 ≥ 𝑃𝑐𝑡 = 4,77 (kW) và 𝑛đ𝑐 ≈ 𝑛𝑠𝑏 = 990 (vòng/phút) Ta chọn được động cơ 4A132S6Y3 có: Công suất 𝑃đ𝑚 = 5,5 (kW) Số vòng quay: 𝑛đ𝑐 = 960 (vòng/phút) 6 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh 2.Tính toán tỉ số truyền của hệ dẫn động 2. Phân phối tỉ số truyền Đối với hộp giảm tốc đồng trục: 𝑢1 = 𝑢2 = √𝑢ℎ = √9 = 3 (công thức 3.
Công suất trên các trục Ta có: Trục công tác: 𝑃4 = 𝑃𝑡đ = 3,8 (kW) Trục III: 𝑃4 3,8 𝑃3 = = = 4,26 (kW) 𝜂𝑜𝑙. Vòng quay trên các trục Ta có: Trục động cơ: 𝑛đ𝑐 = 960 (vòng /phút). Moment xoắn trên các trục Trục động cơ: 𝑃 4,77 𝑇đ𝑐 = 9,55 × 106 × 𝑐𝑡 = 9,55 × 106 × = 47451,6 (N.mm) 𝑛đ𝑐 960 Trục I: 7 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh 𝑃 4,72 𝑇1 = 9,55 × 106 × 1 = 9,55 × 106 × = 46954,2 (N.mm) 𝑛1 960 Trục II: 𝑃 4,48 𝑇2 = 9,55 × 106 × 2 = 9,55 × 106 × = 133700 (N.mm) 𝑛2 320 Trục III: 𝑃 4,26 𝑇3 = 9,55 × 106 × 3 = 9,55 × 106 × = 381641,7 (N.mm) 𝑛3 106,6 Trục công tác: 𝑃 3,8 𝑇4 = 9,55 × 106 × 4 = 9,55 × 106 × = 659818,2 (N. Bảng hệ thống số liệu Trục Động cơ I II III Trục công tác Thông số Tỉ số truyền u u=1 𝑢1 = 3 𝑢2 = 3 𝑢𝑥 = 2 Tốc độ quay n 960 960 320 106,6 55 (v/ph) Công suất P 4,77 4,72 4,48 4,26 3,8 (kW) Moment xoắn T 47451,6 46954,2 133700 381641,7 659818,2 (N.mm) 8 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 1.
Xác định các thông số của xích và bộ truyền 1. Chọn số răng đĩa xích Ta có 𝑢𝑥 = 2 Theo bảng 5.4 tài liệu trang 80 [1] ta chọn: Số răng của đĩa xích nhỏ: 𝑧1 = 25 Số răng của đĩa xích lớn: 𝑧2 = 𝑢𝑥. Xác định bước xích p Điều kiện đảm bảo độ bền mòn của bộ truyền xích theo công thức 5. 𝑘𝑛 ≤ [𝑃] Trong đó: 𝑃𝑡 : công suất tính toán P: công suất cần truyền – (P = P3 ) [𝑃]: công suất cho phép * z1 = 25 𝑧 25 => 𝑘𝑧 = 01 = = 1 (hệ số răng) 𝑧1 25 Chọn 𝑛01 = 200 (v/ph) 𝑛01 200 𝑘𝑛 = = = 1,88 (hệ số vòng quay) 𝑛3 106,6 - Theo công thức 5.
Khoảng cách trục và số mắt xích Thiết kế sơ bộ chọn: 𝑎𝑚𝑖𝑛 ≤ 𝑎 ≤ 𝑎𝑚𝑎𝑥 9 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh 𝑎 = (30 … 50)𝑝𝑐 (5.11 trang 84) [1] chọn a = 40𝑝𝑐 = 40 × 31,75 = 1270 (mm) Theo công thức (5.1270 25 + 50 50 −25 2 31,75 X= + 1 +( 2 ) × 𝑐 = + +( ) × = 117,9 𝑝𝑐 2 2𝜋 𝑎 31,75 2 2𝜋 1270 𝑥𝑐 = 118 mắt xích Chiều dài xích: L = X. 𝑝𝑐 = 118 × 31,75= 3746,5 (mm) Tính lại khoảng cách trục a theo số mắt xích chẵn 𝑥𝑐 (công thức 5. ( 1 ) ] 2 2 𝜋 25+50 25 +50 2 25+50 2 = 0,25 × 31,75 × [118 − + √(118 − ) −2 ×( ) ] 2 2 𝜋 = 1219 (mm) Để xích không chịu lực căng quá lớn ta giảm khoảng cách trục đi một đoạn Δa như sau: Δa = (0,002 … 0,004)a Chọn Δa = 0,004a = 4,876 (mm) ⟹ chọn Δa = 4 ⟹ 𝑎 = 1219 − 4 = 1215 (𝑚𝑚) Kiểm nghiệm số lần va đập của bản lề xích trong 1 giây: 𝑛3. Kiểm nghiệm xích về độ bền Để đảm bảo cho xích không bị phá hỏng do quá tải cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn: (công thức 5.3 [1] ta có: Tải trọng phá hỏng: Q = 88,5 kN Hệ số tải trọng động: 𝑘đ = 1,2 1000𝑃3 1000𝑃 1000 × 4,26 Lực vòng: 𝐹𝑡1 = = 𝑧1.𝑝3𝑐 = 25 × 106,6 × 31,75 = 3020,8 (N) 𝑣3 ( ) ( ) 60000 60000 25 × 106,6 × 31,75 2 Lực căng do lực li tâm sinh ra: 𝐹𝑣 = q.
𝑣32 = 3,8 × ( ) = 7,56 (N) 60000 Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: 10 Downloaded by ANH TRAM (bachvan13@gmail.com) lOMoARcPSD|39107117 Đồ án chi tiết máy GVHD: Lê Quang Vinh 𝐹𝑜 = 9,81𝑘𝑓 .10 trang 86 [1] Với 𝑛01 = 200 (v/ph), ta có [s] = 8,5 Vậy s > [s] ⟹ bộ truyền xích đảm bảo đủ bền 3. Tính toán đường kính vòng chia của đĩa xích Theo công thức 5.