TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI GVHD : NGUYỄN XUÂN HÒA SV : NGÔ XUÂN LONG LỚP : 69DCMX21 MÃ SV : 69DCCK28745 HÀ NỘI - NĂM 2021 1 Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU.6 PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN. TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ. Chọn hiệu suất của hệ thống. Tính công suất động cơ.
Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ. Chọn động cơ điện, bảng thông số động cơ điện. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN. LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH.
Tính toán công suất trên trục. Tính toán số vòng quay các trục. Tính Monen xoắn trên các trục.10 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI.
Thiết kế bộ truyền đai. Chọn đường kính bánh đai nhỏ. Chọn hệ số trượt và tính d2. Tính khoảng cách trục a và chiều dài đai.
Tính góc ôm đai. Tính số đai. Tính chiều rộng của các đai và đường kính ngoài của các bánh đai. Xác đính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.
Tính hệ số ma sát:. Ứng suất trong dây đai. Tính tuổi thọ của đai. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ BÁNH RĂNG CỦA HỘP GIẢM TỐC.
TÍNH TOÁN CẤP NHANH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 16 1. Số chu kì làm việc tương đương:. Hệ số tuổi thọ. Xác định ứng suất tiếp cho phép và ứng suất uốn cho phép.
Chọn hệ số tải trọng tính:. Tính khoảng cách trục:. Chọn modul răng và số răng. Xác định các kích thước bộ truyền bánh răng:.
Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác bộ truyền:. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền:. Chọn hệ số tải trọng động KHV và KFV. Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc: 12.
Kiểm nghiệm ứng suất uốn:. TÍNH TOÁN CẤP CHẬM BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG. Số chu kì làm việc tương đương:. Hệ số tuổi thọ:.
Xác định ứng suất tiếp cho phép và ứng suất uốn cho phép. Chọn hệ số tải trọng tính. Tính khoảng cách trục. Chọn modul răng và số răng.
Xác định các kích thước bộ truyền bánh răng. Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác bộ truyền:. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền. Chọn hệ số tải trọng động KHV và KFV.
Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc: E. KIỂM NGHIỆM ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN NGÂM DẦU. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN. Xác định sơ bộ đường kính trục.
Xác định khoảng cách giữa cái gối đỡ. Tính Đường Kính Các Trục. Kiểm nghiệm độ bền trục:. TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC ĐÀN HỒI.
Xác định các phản lực tác dụng lên ổ và tính sơ bộ ổ. Ổ lăn có số vòng quay n = 607,5 vòngphút > 1 vòngphút nên ta tính toán theo khả năng tải động. Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng quay. Khả năng tải động tính toán của ổ.
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh. Xác định các phản lực tác dụng lên ổ và tính sơ bộ ổ. Ổ lăn có số vòng quay n = 175,1 vòngphút > 1 vòngphút nên ta tính toán theo khả năng tải động. Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng quay.
Khả năng tải động tính toán của ổ. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh. Xác định các phản lực tác dụng lên ổ và tính sơ bộ ổ. Ổ lăn có số vòng quay n = 75,8 v ò ngp hú t > 1 v ò ngp hú t nên ta tính toán theo khả năng tải động.
Thời gian làm việc tương đương tính bằng triệu vòng quay. Khả năng tải động tính toán của ổ.Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh:. CHỌN VÀ KIỂM TRA NỐI TRỤC ĐÀN HỒI. THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC.
Thiết kế vỏ hộp. CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC. Vòng chắn dầu. Chốt định vị.
Vít tách nắp và thân. Que thăm dầu. Thiết kế Bu lông Vòng. Bu lông tách nắp.
57 PHẦN III: CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP.58 4 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CHI TIẾT MÁY ĐỀ 04: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số: 10 Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động cơ điện 3 pha không đồng bộ ; 2- Bộ truyền đai thang ; 3-Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển; 4-Nối trục đàn hồi ; 5- xích tải Số liệu thiết kế: Lực vòng trên xích tải F, N: 9000 N; Vận tốc xích tải: v= 1,2m/s; Số răng đĩa xích dẫn z: 9; Bước xích p=110 mm; Thời gian phục vụ L, năm: 4; Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ; (1 năm làm việc 230 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ) t1= 14; t2=11; t3=16 T1= T; T2= 0,8T; T3= 0,7T Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Xuân Hòa 5 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên nghành cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy. Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay. Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu: “Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm của em không thể tránh khỏi những sai sót.
Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy, giúp em có được những kiến thức cần thiết để sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của sản xuất. Em xin chân thành cảm ơn! 6 PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN A. TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ 1. Chọn hiệu suất của hệ thống Hiệu suất truyền động η = ηđ ηbr 1 ηbr 2 ηkn ηol4 Trong đó: ηđ = 0,96 : Hiệu suất của bộ truyền đai; ηbr 1 = 0,97 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng; ηbr 1 = 0,97 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng; ηkn = 0,99 : Hiệu suất truyền của nối trục đàn hồi; ηol = 0,99 : Hiệu suất ổ lăn (có 4 cặp ổ lăn).
Tính công suất động cơ Công suất tính toán √ ( ) ( ) ( ) √ ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 T1 T T T1 T T t1 + 2 t2 + 3 t3 t1 + 2 t2 + 3 t3 T T T Fv T T T 9000. P t = P tđ = P max = = t1 + t2 + t3 1000 t1 + t2 + t3 100 = 9,06 kW Công suất cần thiết trên trục động cơ P t 9,06 P ct = = = 10 kW η 0,86 3. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ Số vòng quay của trục công tác 60000.110 Chọn tỉ số truyền u ch = uhgt .2,5 = 20 Trong đó: uhgt = 8 : Tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển. 7 u đ = 2,5 : Tỉ số truyền bộ truyền đai thang.
Số vòng quay sơ bộ của động cơ. Chọn động cơ điện, bảng thông số động cơ điện Điều kiện chọn động cơ: Pđc ≥ Pct và nđc ≈ nsb Tra phụ lục bảng 1.3 sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí- Tập một” của Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ta chọn động cơ 4A132M4Y3 Vận tốc Công T max TK Kiểu động cơ quay Cos φ η% suất (kW) T đm T đm (v/ph) 4A160S4Y3 15 1460 0,88 89 2,2 1,4 B. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Tỉ Số Truyền chung của hệ nđc 1460 u ch = = = 20 nlv 72,73 Ta chọn uhgt = 8 => Tỉ số truyền của bộ truyền đai thang là: u ch 20 uđ = = = 2,5 uh 8 Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển: u1 = 1,2 u2 u2= √ 8 1,2 = 2,58 u1 = 1,2. LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH 8 1.
Tính toán công suất trên trục P ct 10 P4 = = = 10,1 kW ηol 0,99 P4 10,1 P3 = = = 10,3 kW ηol. Tính toán số vòng quay các trục nđc = 1460 (v/ph) nđc 1460 n1 = = = 584 (v/ph) uđ 2,5 n1 584 n2 = = = 188,4 (v/ph) u1 3,1 n2 188,4 n3 = = = 73 (v/ph) u2 2,58 n3 = n 4 = 73 (v/ph) 3. Tính Monen xoắn trên các trục 9 P đc T đc = 9,55.106 = 1321301,4 Nmm n4 Bảng đặc tính Trục động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3 Trục 4 Công suất (kw) 11,45 11 10,7 10,3 10,1 Tỷ số truyền 2,5 3,1 2,58 1 Số vòng 1460 584 188,4 73 73 quay(v/p) Moment xoắn 74895,5 179880 542383,2 1347465,7 1321301,4 Nmm 10 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY A. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI Sơ đồ bộ truyền đai: a – Khoảng cách giữa hai trục; α1,α2 – góc ôm của hai đai trên bánh nhỏ và bánh lớn; γ – góc giữa hai nhánh dây; d1, d2 – Đường kính bánh đai lớn và đường kính bánh đai nhỏ 1.
Thiết kế bộ truyền đai Do chế độ làm việc yêu cầu với bộ truyền đai là làm việc ổn định trong 8h. Cho nên đai phải có độ bền phù hợp thêm vào đó vẫn phải bảo đảm yêu cầu về kinh tế là giá thành phải tối thiểu nhất. Cho nên ta lựa chọn được đai thang. Chọn loại đai và tiết diện đai Chọn đai thang thường Đai hình thang thường Đồ thị chọn loại tiết diện đai hình thang Dựa vào đồ thị,với các thông số: P3 = 11,45 (kW), n3 = 1458 (vòng/phút), ta chọn đai hình thang thường loại Ƃ có các thông số : Kích thước tiết diện (mm) A (mm2) d1 (mm) l (mm) bt b h y0 14 17 10,5 4,0 138 140 – 280 800– 6300 11 2.
Chọn đường kính bánh đai nhỏ Tính toán sơ bộ: d1= 1,2dmin = 1,2*140 = 168mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d1 = 160 mm Vận tốc của đai: 3. Chọn hệ số trượt và tính d2 Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối = 0,01 Đường kính bánh đai lớn: d2=u.(1-0,01) = 396 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 400 4. Tính khoảng cách trục a và chiều dài đai Khoảng cách trục nhỏ nhất xác định theo công thức: - Ta có thể chọn sơ bộ Ta có thể chọn sơ bộ a = 1,1 d2 = 1,1. 400 = 440 mm Chiều dài tính toán của đai: 12 Ta chọn đai có chiều dài: L=1800mm Số vòng chạy của đai trong 1 giây Thỏa điều kiện cho phép.