TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI *KHOA CƠ KHÍ* **BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY** BẢN THUYẾT MINH MÔN HỌC: ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD: Ngô Anh Vũ SVTH: Nguyễn Phương Nam MSSV : 191332878 Lớp : Công nghệ chế tạo cơ khí K60 Đề : 10 Phương án : 3 Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU. Error! Bookmark not defined. PHẦN I: TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG. Xác định công suất cần thiết.
Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ. Chọn động cơ điện. Phân phối tỷ số truyền. Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục.
Phân phối công suất trên các trục. Bảng thông số. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY. Truyền động xích.
12 1) Chọn loại xích. 2) Xác định các thông số của bộ chuyền xích. Các thông số về biên dạng xích ống con lăn. Tính truyền động bánh răng.
Chọn vật liệu. Tỷ số truyền. Xác định ứng suất cho phép:. Tính toán bộ truyền cấp nhanh.
Tính toán bộ truyền cấp chậm. Tính toán trục. Chọn vật liệu. Các tải trọng tác dụng lên trục .Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bôi trơn, lắp bánh răng trên trục và điều chỉnh sự ăn khớp.
Thiết kế vỏ hộp giảm tốc. Bôi trơn hộp giảm tốc. Lắp bánh răng trên trục và điều chỉnh ăn khớp. Các chi tiết khác:.
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. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy - cán bộ giảng dạy thuộc bộ môn chi tiết máy , đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành.
Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự góp ý của các bạn. Trong quá trình tính toán và thiết kế em đã sử dụng và tra cứu các tài liệu sau. -Tập 1 và 2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí của PGS.TRỊNH CHẤT-TS LÊ VĂN UYỂN -Chi tiết máy tập 1+2 của GS.TS NGUYỄN TRỌNG HIỆP -Dung Sai lắp ghép của GS.TS NINH ĐỨC TỐN Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính toán ,thiết kế chi tiết máy cùng với những hiểu biết còn hạn chế và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo của các Thầy trong bộ môn thiết kế áy để đồ án của được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy cô trong bộ môn Thiết Kế Máy đã hướng dẫn một cách tận tình giúp em hoàn thành nhiệm vụ đồ án được giao. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2020 ĐỀ 10 PHƯƠNG ÁN 3 : THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI PHẦN 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ I. Tính chọn động cơ điện 1. Xác định công suất động cơ cần thiết: - Điều kiện làm việc ban đầu: + Lực vòng trên băng tải: P = 1000 (Kg) = 10000 (N) + Vận tốc : V= 0,8 (m/s) + Đường kính trong: D= 300 (mm) + Thời gian phục vụ: a= 6 (năm) + Sai số vận tốc cho phép: 5 (%) - Tính toán công suất cần thiết Ta có: Hiệu suất bộ truyền xích: x = 0,92 Hiệu suất 1 cặp ổ lăn: ol = 0,99 Hiệu suất 1 cặp bánh răng: br = 0,97 Hiệu suất nối trục: k = 1 m là số cặp bánh răng ( m = 3) n là số cặp ổ lăn ( n=3 ) Vậy hiệu suất chung của hệ thống là: 𝑚 𝑛 𝜂 = 𝜂𝑋 .0,993 = 0,815 Công suất làm việc được tính theo công thức: 𝐹.0,8 Plv = = = 8 (Kw) 1000 1000 Do tải trọng bộ truyền thay đổi như hình nên ta phải tính tải trọng tương đương: Tải trọng tương đương: 𝑃12 .3600 Công suất cần thiết tính trên trục động cơ là: 𝑃𝑡𝑑 7,04 Pct = = = 8,63 ( kW ) 𝜂 0,815 2, Xác định vòng quay đồng bộ của trục động cơ (nsb) nsb = nlv.ut + nlv: là số vòng quay của trục máy công tác (vòng/phút) + ut : là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống Số vòng quay của trục máy công tác là: 60000.300 Trong đó: V: là vận tốc băng tải(m/s) D: là đường kính trong(mm) Tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống được tính theo công thức: ut = u1.
- u1 là tỉ số truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc 2 cấp: chọn u1 = 10 - u2 tỉ số bộ truyền động xích: chọn u2 = 2 Tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là: ut = u1 .2 =20 Số vòng quay sơ bộ của toàn bộ động cơ là: nsb = nlv.20= 1019 ( vòng/phút ) 3, Chọn động cơ Động cơ được chọn phải có công suất và số vòng quay thỏa mãn đồng thời các điều kiện: Pđc > Pct nđc nsb Ta chọn được động cơ kiểu: 4A160S6Y3 Các thông số của động cơ như sau: Pđc = 11 kW nđb = 970 ( vòng/phút ) Ta thấy: Pđc = 11 > Pct Vậy động cơ đã chọn thỏa mãn II. Phân phối tỷ số truyền: Tính chính xác tỉ số truyền: nđc 970 ut = = = 19,03 nlv 50,95 mà: ut = ux.uh - uh là tỷ số truyền của hộp. Chọn uh = 10 𝑢𝑡 19,03 - ux là tỉ số truyền của bộ truyền xích, ux = = = 1,9 𝑢ℎ 10 Chọn uh = 10 ta có u1= 3,58; u2= 2,79 Trong đó: u1 là tỉ số truyền của bánh răng cấp nhanh u2 là tỉ số truyền của bánh răng cấp chậm - Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền: ut = ux.100%=0,6% < 5% 18,9 Thỏa điều kiện về sai số cho phép III. Tính các thông số hình học * Công suất - Công suất trên trục công tác Pt = Ptd = 7,04( kw ) - Công suất trên trục III là: 𝑃𝑡 𝑃𝑡 7,04 𝑃𝐼𝐼𝐼 = = = = 7,72 ( kw ) 𝜂(𝐼𝐼𝐼−𝐼𝑉) 𝜂𝑥 .0,99 - Công suất trên trục II là: 𝑃𝐼𝐼𝐼 𝑃𝐼𝐼𝐼 7,72 𝑃𝐼𝐼 = = = = 8,28 ( kw ) 𝜂(𝐼𝐼−𝐼𝐼𝐼) 𝜂𝑜𝑙 .0,972 - Công suất trên trục I là: 𝑃𝐼𝐼 𝑃𝐼𝐼 8,28 𝑃𝐼 = = = =8,6 ( kw ) 𝜂(𝐼−𝐼𝐼) 𝜂𝑜𝑙 .0,97 Pđc = 11 kW *, Số vòng quay của các trục: nI = ndc = 970 ( vòng/phút ) nI 970 nII = = = 270,95 ( vòng/phút ) u1 3,58 nII 270,95 nIII = = =97,1 ( vòng/phút ) u2 2,79 𝑛𝐼𝐼𝐼 97,1 nlv = = = 51,1 ( vòng/phút ) 𝑢𝑥 1,9 *, Giá trị của momen trên các trục: Pđc 11 Tdc= 9,55.mm) ndc 970 𝑃𝐼 8,6 TI = 9,55.mm) 𝑛4 51,1 Bảng tính công suất, momen xoắn và tỉ số truyền: Trục Động cơ I II III IV Thông số Tỷ số truyền uđ =1 un = 3,58 uc = 2,79 ux = 1,9 (u) Số vòng quay: n 970 970 270,95 97,1 51,1 (v/ph) Công suất: 11 8,6 8,28 7,72 7,04 P (kW) Moment xoắn: T 108298,9 84670,1 291839,8 759279,1 1315694 (N.mm) PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG I: Thiết kế bộ truyền xích 1.
Chọn loại xích phù hợp với khả năng làm việc: Có 3 loại xích :xích ống ,xích con lăn và xích răng.Trong 3 loại xích trên ta nên chọn xích con lăn để thiết kế vì nó có ưu điểm: Có thể thay thế ma sát trượt ở ống và răng đĩa(ở xích ống) bằng ma sát lăn ở con lăn và răng đĩa(ở xích con lăn).Kết quả là độ bền của xích con lăn cao hơn xích ống, chế tạo xích con lăn không khó bằng xích răng. Ngoài ra: Xích con lăn có nhiều trên thị trường suy ra dễ thay thế,phù hợp với vận tốc yêu cầu Vì công suất sử dụng không quá lớn nên chọn xích một dãy 2.Xác định các thông số của xích và bộ truyền: a, Chọn số răng đĩa xích: - Số răng tối thiểu của đĩa xích ( thường là đĩa chủ động ) đảm bảo lớn hơn zmin(13-15): Với tỷ số truyền u=1,9, chọn số răng đĩa xích nhỏ z1 = 25 Từ số răng đĩa xích nhỏ ta tìm được số răng đĩa xích lớn: Z2 = u.25 = 47,5 ≤ zmax ( zmax = 120 với xích con lăn ) Chọn z2 = 48 ≤ zmax Như vậy tỷ số truyền thực của bộ truyền xích là: 48 Ux = = 1,92 25 b, Xác định bước xích p: Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề. Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích được viết dưới dạng: Pt = P.kn ≤ [P] Trong đó : - Pt : công suất tính toán (kw) - P : công suất cần truyền (kw) - [P]: công suất cho phép (kw) - kz : hệ số răng 𝑧 25 kz = 01= = 1 ( z01 – số răng đĩa nhỏ tiêu chuẩn) 𝑧1 25 - kn : hệ số vòng quay 𝑛01 kn = ( n01 tra bảng 5.5 gần nhất với n3) 𝑛3 100 ➔ kn = = 1,02 97,1 - k: hệ số sử dụng k = k0.kbt + k0 : hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền + ka : hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích + kdc : hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích + kbt : hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn + kd : hệ số tải trọng động,kể đến tính chất của tải trọng + kc : hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền Các thông số trên được tra trong bảng 5.