TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔ BỐT ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY HỌC KÌ: 20202 MÃ ĐỀ: B7 ĐẦU ĐỀ: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Người hướng dẫn Nguyễn Thái Sơn Thông tin sinh viên Sinh viên 1 Sinh viên 2 Sinh viên thực hiện Trần Quang Huynh Lê Tuấn Đạt Mã số sinh viên 20184925 20184759 Lớp chuyên ngành Cơ khí 10 K63 Cơ khí 10 K63 Lớp tín chỉ 705659 705659 Ngày kí duyệt đồ án: ……. Ngày bảo vệ đồ án: …….… / 10 ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY HỎI THI Ký tên ………………………. TR¯ÞNG H BÁCH KHOA HÀ NÞI VIÞN C¡ KHÍ à ÁN CHI TI¾T MÁY BÞ MÔN C¡ SÞ THI¾T K¾ MÁY VÀ RÔBÞT --------------------------------- ß sß: B7 THIÀT KÀ HÞ D¾N ÞNG BNG TÀI CHÚ D¾N 1. Bß truyßn ai thang 5.
Tang d¿n cÿa bng tÁi Sß lißu cho tr±ßc: 1. Lÿc kéo bng tÁi: F = 1840 (N) Bánh rng chÿ ßng: 2. V¿n tßc bng tÁi: v = 2,44 (m/s) <nghiêng ph¿i> 3. °ßng kính tang d¿n bng tÁi: D = 170 (mm) 4.
Thßi h¿n phÿc vÿ: Lh = 17000 (giß) 5. Sß ca làm vißc: soca = 1 (ca) 6. Góc nghiêng bß trí bß truyßn ngoài = 15 (ß) 7. ¿c tính làm vißc: êm Khßi l±ÿng thi¿t k¿: 01 bÁn thuyÁt minh 01 bÁn v¿ l¿p hßp giÁm tßc - khß A0 01 bß bÁn v¿ chÁ t¿o các chi tiÁt cÿm trÿc 1+2 (A4 ho¿c A3, óng vào thuyÁt minh).
Sinh viên thi¿t k¿ #1: Lê Tu¿n ¿t - 20184759 Sinh viên thi¿t k¿ #2: Tr¿n Quang Huynh - 20184925 Giáo viên h±ßng d¿n: Nguyßn H¿i S¡n Ghi chú: Sinh viên #1 tính và v¿ các chi ti¿t cÿm trÿc 1, sinh viên #2 - cÿm trÿc 2. ß án CTM - HK: 20202 MỤC LỤC Lời nói đầu 4 PHẦN 1: ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động cơ điện 5 1.2 Hiệu suất hệ dẫn động 5 1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ 5 1.4 Số vòng quay trên trục công tác 5 1.5Chọn tỉ số truyền sơ bộ 5 1.6 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 5 1.2 Phân phối tỷ số truyền 6 1.3 Tính các thông số trên trục 6 1. Vận tốc quay trên các trục 6 1. Momen xoắn trên các trục 7 Bảng thông số bộ truyền chuyển động 7 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI 2.1 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài (bộ truyền đai) 8 2.2 Thiết kế đai thang bằng inventor 8 Bảng tổng hợp kết quả tính bộ truyền đai thang 12 PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 3.1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền bánh răng trụ nghiêng 13 3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng bằng inventor 14 Bảng tổng hợp kết quả tính bộ truyền bánh răng trụ nghiêng 17 PHẦN IV: TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN ĐỐI VỚI TRỤC I 4.
Tính sơ bộ trục 18 4. Chọn vật liệu trục 18 4. Xác định sơ bộ đường kính trục 18 4. Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục 18 4.
Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực 19 4. Tính toán thiết kế cụm trục I 21 4. Tính phản lực tại các gối đỡ cho trục I: 21 4.2 Vẽ biểu đồ mô men 22 Trang 1 4. Tính momen tương đương 23 4.
Tính đường kính các đoạn trục tương ứng 23 4. Chọn và kiểm nghiệm then 24 4. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 25 4. Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh 30 4.
Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn 31 4.1 Kiểm tra khả năng tải động 32 4.2 Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ 34 PHẦN V: TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN ĐỐI VỚI TRỤC II 5.1 Chọn khớp nối 35 5. Kiểm nghiệm khớp nối 36 5. Tính sơ bộ trục 37 5. Chọn vật liệu trục 37 5.
Xác định sơ bộ đường kính trục 37 5. Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục 38 5. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực 40 5. Tính toán thiết kế cụm trục II 40 5.
Tính phản lực tại các gối đỡ cho trục II 40 5. Vẽ biểu đồ mô men 43 5. Tính mô men tương đương 44 5. Tính đường kính các đoạn trục 44 5.
Chọn đường kính các đoạn trục 45 5. Chọn và kiểm nghiệm then 45 5. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi 47 5. Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh 51 5.4 Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn 51 5.1 Lực tác dụng lên ổ lăn 51 5.3 Kiểm tra khả năng tải động 53 5.
Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ lăn 55 Trang 2 6.1 Tính kết cấu của vỏ hộp 56 6.2 Kết cấu vỏ hộp 56 PHẦN VII MỘT SỐ CHI TIẾT KHÁC 7. Chốt định vị 59 7. Cửa thăm dầu 59 7. Kiểm tra mức dầu 61 7.
Vòng phớt ,vòng chắn dầu 62 7.8 Kết cấu bánh răng 63 PHẦN VIII :LẮP GHÉP, BÔI TRƠN, DUNG SAI 8. Lắp bánh răng lên trục 65 8.Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 69 Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU ***** Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Đồ án thể hiện những kiến thức cơ bản của sinh viên về vẽ kĩ thuật, dung sai lắp ghép và cơ sở thiết kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực hiện đồ án một cách khoa học và tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo. Hộp giảm tốc là một cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí nói riêng và ngành công nghiệp nói chung.
Trong môi trường công nghiệp hiện đại ngày nay, việc thiết kế hộp giảm tốc sao cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng độ bền là hết sức quan trọng. Được sự phân công hướng dẫn của Thầy, chúng em đã thực hiện thiết kế hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng một cấp để ôn lại kiến thức và tổng hợp kiến thức đã học vào một hệ thống cơ khí hoàn chỉnh. Tuy nhiên, vì trình độ và khả năng có hạn nên chắc chắn có nhiều sai sót, rất mong nhận được những nhận xét và góp ý của thầy để bài thuyết minh của chúng em được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy và các Thầy trong Bộ môn cơ sở thiết kế máy và robot đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.
Trang 4 PHẦN I: ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động cơ điện 1.1 Công suất làm việc × ×.2 Hiệu suất hệ dẫn động η = ηbr ×ηol2 ×ηđ ×ηkn Tra bảng (2.3)[1](trang 19): • Hiệu suất bộ truyền đai ηđ = 0.96 • Hiệu suất bộ truyền bánh răng ηbr =0.97 • Hiệu suất một cặp ổ lăn ηol =0.99 • Hiệu suất khớp nối ηkn = 1 Do vậy: η = ηbr ×ηol2 ×ηđ = 0.91 => Hiệu suất hệ dẫn động η =91% 1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ .4 Số vòng quay trên trục công tác × ×.5 Chọn tỉ số truyền sơ bộ • Tỷ số truyền của bộ truyền đai chọn: uđ = 2,5 • Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ chọn: ubr = 4 Tỷ số truyền sơ bộ usb = uđ= × ubr = 2.6 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ Nsb = nlv × usb = 274.7 Chọn động cơ Thỏa mãn các yêu cầu: Nđc ≈ nsb = 2741.93(kW) Thông số động cơ được chọn: Trang 5 • Ký hiệu động cơ: 3K132S2 • Công suất động cơ P = 5.2 Phân phối tỷ số truyền Tỉ số truyền chung của hệ: uð = đ = =10. Chọn tỉ số truyền của bộ truyền đai : uđ = 2.5 ð , Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ : u = = = 4.3 Tính các thông số trên trục 1.1 Công suất Công suất trên trục công tác Pct = Plv = 4. Công suất thực tế trên trục động cơ . Vận tốc quay trên các trục Số vòng quay trên trục động cơ: nđð = 2900 Số vòng quay trên trục 1: nđð 2900 n = = = 1160 v/ph uđ 2.5 Số vòng quay trên trục 2: Trang 6 n 1160 n = = = 274.23 Số vòng quay trên trục công tác: nð = n = 274. Momen xoắn trên các trục Momen xoắn trên trục động cơ: Pđð 4. 10 = 16202,07 Nmm nđð 2900 Momen xoắn trên trục 1: P 4.
10 = 38529,31 Nmm n 1160 Momen xoắn trên trục 2: P 4. 10 = 156363,27 Nmm n2 274,23 Momen xoắn trên trục công tác: Pð 4.1: Thông số bộ truyền chuyển động Trục Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục Công tác Thông số Tỉ số truyền 2,5 4,23 1 P (KW) 4.92 4,68 4,49 4,49 n (v/ph) 2900 1160 274,23 274,23 T (Nmm) 16202 ,07 38529 ,31 156363,27 156363,27 Trang 7 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI 2.1 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài (bộ truyền đai) Thông số Đơn vị Giá trị Tỷ số truyền u 2,5 Số vòng quay trục dẫn n1 v/ph 2900 Công suất trục dẫn P1 kW 4.92 Số dây đai tối đa zmax 4(3) Góc ôm tối thiểu trên bánh dẫn α1,min Độ 120 Khoảng cách trục mm 300…500 2.2 Thiết kế đai thang bằng inventor Hình 2.1 Nhập tiết diện đai và thông số đai Trang 8 Hình 2.2 Kết quả kiểm nghiệm đai Trang 9 Hình 2.3 Thông số bánh dẫn Trang 10 Hình 2.4 Thông số bánh bị dẫn Trang 11 Hình 2.5 Mô hình 3D bộ truyền đai Bảng tổng hợp kết quả tính bộ truyền đai thang Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Tiết diện đai (Z,A,B,…) - - A Số đai Zđ - 4 Chiều dài đai L mm 1750 Đường kính bánh đai dẫn d mm 140 Đường kính bánh đai bị dẫn d mm 355 Tỷ số truyền thực tế u - 2,54 Sai lệch so với yêu cầu ∆u = 100. | u − u| / u ∆u % 1,6 Khoảng cách trục chính xác a mm 473,98 Góc ôm trên bánh nhỏ α độ 38 Lực tác dụng lên trục F N 859,86 Lực căng đai ban đầu F N 110,15 Trang 12 PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 3.1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền bánh răng trụ nghiêng Thông số Đơn vị Giá trị Tiêu chuẩn thiết kế - ISO 6336:1996 Loại bánh răng (thẳng, nghiêng,chữ V) - Nghiêng phải Tỷ số truyền u - 4,23 Số vòng quay trục dẫn n v/ph 1160 Công suất trục dẫn � KW 4,68 Thời gian làm việc L Giờ 17000 Hệ số an toàn theo độ bền tiếp xúc S - 1,1 Hệ số an toàn theo độ bền uốn S - 1,75 Trang 13 3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng bằng inventor Hình 3.1 Nhập thông số thiết kế cửa sổ Design Hình 3.2 Chọn cấp chính xác Trang 14 Hình 3.3 cửa số calculation kiểm tra độ bền Trang 15 Hình 3.