Đồ án HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP ĐỒNG TRỤC THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI P= 2750 N

               THUYẾT MINH

         ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

                          ĐỀ SỐ: V

    THIẾT KẾ HỆ DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI

SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:                                                        GHI CHÚ

1. Lực kéo băng tải: P= 2750 N                                          1. Nối trục đàn hồi
2. Vận tốc băng tải: V= 0,7 m/s                                          2. Động cơ điện
3. Đường kính tang: D= 290 mm                                        3. Hộp giảm tốc
4. Đặc tính tải trọng: Tải trọng không đổi, êm                    4. Băng tải
5. Thời gian phục vụ: T= 5,5 năm                                       5. Bộ truyền xích

Một năm làm việc 300 ngày, một ngày làm việc 21 giờ

Làm việc một chiều.

                                   MỤC LỤC

                                                                                                                  Trang

MỤC LỤC                                                                                                                             3

LỜI NÓI ĐẦU                                                                                                                             5

PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN                                                                                                                            6

1.1.         Chọn động cơ ................................................................................................................. 6

1.2.         Phân phối tỷ số truyền ................................................................................................................. 7

1.3.         Bảng đặc trị ................................................................................................................. 7

PHẦN 2: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CHO BỘ TRUYỀN XÍCH                                                                                                                      8

2.1.         Chọn loại xích.................................................................................................................. 8

2.2.         Xác định thông số bộ truyền................................................................................................................. 8

2.3.         Tính kiểm nghiệm xích về độ bền................................................................................................................. 9

2.4.         Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của bộ truyền xích................................................................................................................ 10

2.5.         Thông số bộ truyền xích................................................................................................................ 11

PHẦN 3:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN BÊN TRONG HỘP GIẢM TỐC..13

3.1.         CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP CHẬM............................................................................................................... 13

3.1.1.            Chọn vật liệu....................................................................................................    13

3.1.2.            Xác định ứng suất cho phép.............................................................................13

3.1.3.            Xác định sơ bộ khoảng cách trục.....................................................................14

3.1.4.            Xác định các thông số ăn khớp........................................................................15

3.1.5.            Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.............................................................15

3.1.6.            Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn....................................................................16

3.1.7.            Kiểm nghiệm răng về quá tải...........................................................................17

3.2.          CẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH............................................................................................................... 19

3.2.1.            Chọn vật liệu....................................................................................................19

3.2.2.            Xác định ứng suất cho phép.............................................................................19

3.2.3.            Xác định sơ bộ khoảng cách trục.....................................................................20

3.2.4.            Xác định các thông số ăn khớp........................................................................20

3.2.5.            Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc.............................................................21

3.2.6.            Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn....................................................................22

3.2.7.            Kiểm nghiệm răng về quá tải...........................................................................23

3.3.         BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGÂM DẦU............................................................................................................... 25

PHẦN 4: THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN............................................................................................................... 25

4.1.         Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục............................................................................................................... 25

4.2.         Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặc lực............................................................................................................... 25

4.3.         Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền............................................................................................................... 26

4.4.         Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính các đoạn trục............................................................................................................... 27

4.5.         Chọn và kiểm nghiệm then............................................................................................................... 32

4.6.         Kiểm nghiệm độ bền trục............................................................................................................... 33

PHẦN 5: TÍNH TOÁN NỐI TRỤC VÀ Ổ LĂN............................................................................................................... 35

5.1.         Tính toán nối trục..................................................................................................... 35

5.2.         Tính toán ổ lăn..................................................................................................... 35

PHẦN 6: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ..................................................................................................... 41

6.1.         Thiết kế vỏ hộp.......................................................................................................... 41

6.2.         Các chi tiết khác.......................................................................................................... 43

PHẦN 7: BÔI TRƠN VÀ CHE KÍN HỘP GIẢM TỐC          47

7.1.         Bôi trơn hộp giảm tốc..................................................................................................... 47

7.2.         Bôi trơn và che kín bộ phận ổ..................................................................................................... 47

PHẦN 8: LỰA CHỌN KIỂU LẮP CHO CÁC MỐI GHÉP, GIẢI CHUỖI KÍCH THƯỚC ĐỂ XÂY DỰNG BẢN VẼ CHẾ TẠO TRỤC          49

8.1.         Lựa chọn kiểu lắp cho các mối ghép..................................................................................................... 49

8.2.         Giải chuỗi kích thước để xây dựng bản vẽ chế tạo..................................................................................................... 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO          54

 

                                                 LỜI NÓI ĐẦU

 

 

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải thiện những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hóa đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí.

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu.

Đồ án Cơ Sở Thiết Kế Máy giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại kiến thức đã học trong các môn học như Vẽ kỹ thuật, Cơ sở thiết kế máy, Cơ lý thuyết, Sức bền vật liệu,.... và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như: bánh răng, ổ lăn,.... Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng Vẽ cơ khí đây là điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí.

PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

1.1.         CHỌN ĐỘNG CƠ

1.1.1.    Chọn hiệu suất của hệ thống.

• Hiệu suất truyền động.

   == 0,99.0,97.0,96,0,994⁴.0,95 = 0,855

Với:

 = 0,99: hiệu suất nối trục đàn hồi.

 = 0,97: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 1.

 = 0,96: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 2

 = 0,994: hiệu suất ổ lăn

 = 0,95: hiệu suất của bộ truyền xích ống con lăn

1.1.2.    Tính công suất cần thiết.

• Công suất trên băng tải: N_lv = Pv/1000 = 2750*0,7/1000 = 1,925 kW
• Công suất cần thiết của động cơ điện: N_ct = N_lv/ = 1,925/0,855 = 2,251 kW

1.1.3.    Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ.

• Số vòng quay trêm trục công tác: n_lv = 60.1000.v/.D = 60.1000.0,7/.290 = 46 (v/p)
• Chọn sơ bộ tỷ số truyền của hệ thống

i_chung = i_h.i_x = 12.3 = 36

Với i_h = 12 : tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp

       i_x = 3 : tỷ số truyền của bộ truyền xích

• Số vòng quay sơ bộ của động cơ.

N_sb = n_lv.i_chung = 36.46 = 1656 (v/p)

1.1.4.    Chọn động cơ điện.

• Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn:
• Tra bảng P1.3 của Tài liệu [1] ta chọn được động cơ có thông số như sau

Kiểu động cơ	Công suất kW	Vận tốc quay vg/ph	Cosφ	η%	Mmax/Mdn	Mm/Mdn
4AX90L4Y3	3	1420	0.83	82	2.2	2,0

1.2.         PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.

• Tỷ số truyền chung của hệ dẩn động.

Ichung = nđc/nlv = 1420/46 = 30,87

• Với tỷ số truyền của bộ truyền ngoài là: i_ngoài = i_x = 2,5

        Tỷ số truyền của hộp: i_hộp =  = 12,348

Tỷ số truyền cấp nhanh: i_nhanh = i_br1 = 3,51

Tỷ số truyền cấp chậm: i_chậm = i_br2 = 3,51

1.3.         BẲNG ĐẶC TRỊ.

• Tính toán số vòng quay trên các trục.

n_I =  =  = 1420 (vòng/phút)

n_II =  =  = 405 (vòng/phút)

n_III =  =  = 115 (vòng/phút)

• Phân phối công suất trên các trục.

N_I = N_{động cơ}.η_{cặp ổ}.η_{khớp nối} = 3*0,994*0,99 = 2,952 kW

N_II = N_I.η_{cặp ổ}.η_br1 = 2,952*0,994*0,97 = 2,846 kW

N_III = N_II.η_{cặp ổ}.η_br2 = 2,846*0,994*0,96 = 2,716 kW

N_lv = N_III.η_{cặp ổ}.η_x = 2,716*0,994*0,95 = 2,565

• Tính toán momen xoắn trên các trục

T_lv =  =  = 532516,3 N.mm

T_III =  =  = 225546,1 N.mm

T_II =  =  = 67109,4 N.mm

T_I =  =  = 19853,2 N.mm

T_{động cơ} =  =  = 20176,1  N.mm

                BẢNG THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ

Trục Thông số	Trục động cơ		Trục I		Trục II		Trục III		Trục công tác
Tỷ số truyền		ikhớp nối = 1		ibr1 = 3,51		ibr2 = 3,51		ix = 2,5
Vận tốc quay	1420		1420		405		115		46
Công suất	3		2,952		2,846		2,716		2,565
Momen xoắn	20176,1		19853,2		67109,4		225546,1		532516,3

PHẦN 2: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CHO BỘ

TRUYỀN XÍCH

Công suất, kW	Tỷ số truyền	Số vòng quay,v/p	Momen xoắn, N.mm
2,716	2,5	115	225546,1

  2.1.         Chọn loại xích.

• Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp nên ta chọn loại xích ống con lăn

2.2.         Xác định thống số bộ truyền

• Chọn số răng của đĩa xích dẫn theo công thức:

         Z₁ = 29 – 2*i_x = 29-2*2,5 = 24 (răng), Chọn Z₁ = 25 (răng)

• Tính số răng đĩa xích lớn theo công thức:

               Z₂ = i_x*Z₁ = 2,5*25 = 62,5 (răng), Chọn Z₂ = 63 (răng)  (Z2   ≤  Zmax = 120 ) 

• Công thức tính toán: P_t = P*K*K_z*K_n/K_x    

          Trong đó:

• K_z: hệ số số răng : K_z = 25/Z₁ = 25/25 = 1
• K_n: hệ số số vòng quay: K_n = 200/n = 200/115 = 1,74
• K_x: hệ số xét đến số dãy xích: chọn 2 dãy xích: K_x = 1,7
• K = K₀*K_a*K_dc*K_đ*K_c*K_bt = 1,45

                 Với: K0 = 1 (không có yêu cầu về đọ nghiêng đường tâm xích)

             Ka = 1 (chọn a=40p) 

             Kđc = 1 (trục đĩa xích điều chỉnh được)

             Kđ = 1 (tải trọng không đổi, làm việc êm)

             Kc= 1,45 (àm việc 3 ca)

             Kbt= 1 (bôi trơn nhỏ giọt)

Công suất tính toán : Pt = P*K*K_z*K_n/K_x= 4,031 kW

Tra bảng 5.5 tài liệu: [1], tra theo cột n₀₁ = 200 vòng/phút.

ð  Ta chọn [P] = 4,8 kW > Pt = 4,031 kW

ð  Bước xích: p = 19,05 mm

ð  Đường kính chốt: dc = 5,96 mm

ð  Chiều dài ống: b= 17,75 mm

Vận tốc trung bình của xích: v =  =  = 0,913 m/s

Khoảng cách trục sơ bộ: a = 40*p = 40*19,05 = 762 mm

Số mắc xích :

                  

 

                               = 124,915 (mắc xích)

            Chọn x = 126 (mắc xích)

        Xác định lại khoảng cách trục a:

                         = 772,45 mm

Để tránh xích không chịu lực căng quá lớn, ta cần giảm bớt 1 lượng:

                ∆a = (0,002 ...  0,004)a = 1,545 ...  3,9 mm

Chọn a = 770 mm

Số lần va đập của bản lề xích trong 1 giây: i =  =  = 1,52

Theo bảng 5.9 tài liệu: [1], ta có số lần va đập i < [i] = 30 (ứng với bước xích 19,05 mm)

2.3.         Tính kiểm nghiệm xích về độ bền:

• Lực vòng có ích: F_t = 1000P/v = 1000*2,716/0,913 = 2974,81 (N)
• Hệ số an toàn:   

Với:

• Q: tra theo bảng 5.2 với 2 dãy xích,tải trọng phá hỏng Q = 72 (kN)
• k_đ: hệ số tải trọng động, k_đ = 1,2 (với chế độ làm việc trung bình ứng với tải trọng mở máy bằng 150% so với tải trọng danh nghĩa)
• F0 : lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra

                     F₀ = 9,81*k_f*q*a = 9,81*6*3,5*770/1000 = 158,628 (N)

            Trong đó,

             k_f = 6 : hệ số phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí bộ truyền.

             q = 3,5 (kg): khối lượng 1m xích. Tra bảng 5.2 Tài liệu:[1] F_v : lực căng do lực li tâm sinh ra

                                 F_v = q.v² = 3,5*(0,913)² = 2,917 (N)

Từ đó, ta có:

                    = 19,3 ˃ [s] = 8,2

Hệ số an toàn cho phép [s] tra từ bảng 5.10, tài liệu: [1]

Vậy bộ truyền xích đủ bền.

2.4.         Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của bộ truyền xích.

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc theo công thức:

           ≤ [Ϭ_H]

Với:

• [Ϭ_H] = 600MPa: Ứng suất tiếp xúc cho phép, tra bảng 5.11 tài liệu [I]
• k_r = 0,42: hệ số ảnh hưởng đến số răng đĩa xích ứng với z₁ = 25 (răng)
• k_đ = 1,2: hệ số tải trọng động.
• k_d = 1,7: hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy ( ứng với 2 dãy xích).
• F_vđ : lực va đập trên dãy xích.

                F_vđ = 13.10^-7.n.p³.m= 13*10^-7*115*19,05³.1 = 1,03 (N)

• A: diện tích chiếu của bản lề, A = 180 mm²
• E : môđun đàn hồi, với E₁ = E₂ = 2,1*10⁵ MPa ( do vật liệu con lăn và đĩa xích đều làm bằng thép)

          = 210000 (MPa)

Từ đó ta có:

 = 476,82 MPa ≤ [Ϭ_H] = 600 MPa

Điều kiện độ bền tiếp xúc thảo mãn

Vậy ta chọn vật liệu chế tạo là thép 45, tôi cải thiện với độ rắn bề mặt HB 210.

2.5.         Thông số bộ truyền xích.

• Đường kính vòng chia của đĩa xích:

     d₁ = =  = 152,07 mm

     d₂ =  =  = 382,37 mm

• Đường kính vòng đỉnh.

     d_a1 = [0,5 + cotg(п/Z₁)]q = [0,5 + cotg(п/25)]*19,05 = 160,4 mm

     d_a2 = [0,5 + cotg(п/Z₂)]q = [0,5 + cotg(п/63)]*19,05 = 391,42 mm

• Đường kính vòng đáy:

     d_f1 = d₁ – 2r = 152,07 – 2*6,03 = 140,01 mm

     d_f2 = d₂ – 2r = 382,37 – 2*6,03 = 370,31 mm

         Với bán kính đáy: r = 0,5025d₁ + 0,05 = 6,03 mm

               Trong đó: d₁ = 11,91 mm, tra bảng 5.2 tài liệu: [1]

Lực tác dụng lên trục: F_r = k_x*F_t = 1,15*2974,81 = 3421,03 (N)

        Với k_x = 1,15, ứng với bộ truyền nằm ngang

   BẢNG THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN XÍCH

Tên gọi	Kí hiệu	Giá trị	Đơn vị	Ghi chú
Loại xích	Xích ống con lăn
Vật liệu xích	Théo C45 tôi cải thiện
Vật liệu đĩa xích	Thép C45
Số dãy xích	ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP, ĐỒ ÁN CƠ KHÍ, ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ Luận văn THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN XAY XÁT VÀ SẤY LÚA SAU THU HOẠCH CỤM XAY XÁT VÀ CỤM SÀNG chi tiết + ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TOYOTA VIOS 2018 ĐIỀU KHIỂN TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG chi tiết + ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP nghiên cứu, thiết kế tay máy bốn bậc tự do phân loại sản phẩm lỗi bằng xử lý ảnh chi tiết + ĐỒ ÁN LẬP DỰ TOÁN GÓI THẦU XÂY DỰNG VÀ GIÁ DỰ THẦU chi tiết + xem thêm Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Cơ khí Băng Tải Xích Tải ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY ÉP VỎ LON NHÔM THÀNH KIỆN CẤP LIỆU TỰ ĐỘNG NĂNG SUẤT 20 KIỆN/GIỜ chi tiết + LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY CÁN TÔN SÓNG VUÔNG NĂNG SUẤT 20 MÉT/ PHÚT chi tiết + Đồ án môn học Chi tiết máy Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải tời kéo cơ cấu nâng Lực kéo băng tải P (N) 16000 chi tiết + Thiết kế 3D Máy cắt cao su ống có lõi số lượng lớn kết hợp vát mép tự động (cung cấp file step) chi tiết + xem thêm THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC Đồ án thiết kế HỘP GIẢM TỐC 2 cấp đồng trục bánh răng nghiêng Autocad mechanical 2022 chi tiết + Đồ án môn học Chi tiết máy Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải tời kéo cơ cấu nâng Lực kéo băng tải P (N) 16000 chi tiết + Đồ án thiết kế trạm dẫn động băng tải Lực kéo trên xích tải P (kG) 580kg chi tiết + Đồ án HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP ĐỒNG TRỤC THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI P= 2750 N chi tiết + xem thêm chuyển khoản tại ngân hàng bước 1: chuyển khoản từ ngân hàng với nội dung SoDienThoai MaTaiLieu Ngân hàng VIB Số tài khoản: 946402200 Chủ tài khoản: Trần Minh Tuấn Chi nhánh: Quận 9, TP.HCM bước 2: yêu cầu xác nhận Sau khi chuyển khoản vui lòng gửi xác nhận qua email doantotnghiep.vn@gmail.com Với nội dung (ví dụ: 094640xxx - 010xxx) bước 3: nhận link download qua email Thời gian nhận link download sau khi xác nhận khoảng 5 - 30 phút, chậm nhất là trong ngày. (Chỉ nên liên hệ với Hotline nếu quá khoảng thời gian trên) NẾU BẠN THẬT SỰ QUAN TÂM & CÓ ĐỒ ÁN CHẤT Tiếp cận hàng triệu độc giả và kiếm tiền từ chính việc chia sẻ những tài liệu CHẤT của bạn. Không cần up toàn bộ tài liệu, đảm bảo tài liệu của bạn chỉ có bạn giữ và hoàn toàn yên tâm không bị mất source hay source bị chia sẻ nơi khác. Hệ thống kiểm tra số lượng download không thể thất thoát một XU của bạn. Chỉ cần bạn có đồ án CHẤT và đáp ứng được yêu cầu www.doantotnghiep.vn bạn sẽ trở thành một đối tác có thu nhập ổn định với tỉ lệ chia hoa hồng cao. Vui lòng gửi emai thắc mắc qua doantotnghiep.vn@gmail.com để được hướng dẫn cụ thể. Trân trọng, BQT. Close