Hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ - răng thẳng răng nghiêng đường kính trục dẫn 30
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ - răng thẳng răng nghiêng đường kính trục dẫn 30g, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển , thuyết minh, nguyên lý Hộp giảm tốc, quy trình sản xuất Hộp giảm tốc, kết cấu Hộp giảm tốc, động học hộp giảm tốc!
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ
BỘ MÔN:CHI TIẾT MÁY.ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CHI TIẾT MÁY
Giáo viên hướng dẫn :DƯƠNG ĐĂNG DANH
Sinh viên thực hiện:
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ
BỘ MÔN:CHI TIẾT MÁY.
MỤC LỤC
Đề bài
I.CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN II.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
- Thiết kế bộ truyền động đai thang
- Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh
- Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm
III.TINH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
- Trục I
- Trục II
- Trục III
- Tính chính xác trục
- Tính then
IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ TRỤC
- Trục I
- Trục II
- Trục III
- Vẽ kết cấu trục
V.CẤU TẠO HỘP VỎ VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC
Trường ĐH‑SPKT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Bộ môn NL‑ CTM ĐỘC LẬP TỰ DO HẠNH PHÚC
& &
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
-----µµµ----
A .Đầu đề: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
- Sơ đồ động
Gồm:
1-Động cơ điện
2-Bộ truyền đai thang
3-Hộp giãm tốc
4-Nối trục
5-Xích tải
II Các thông số ban đầu.
- Lực vòng trên xích tải : 2P(N) : 3200
- Vận tốc xích tải : V(m/s) : 0,8
- Số răng đĩa xích: Z(răng ): 11
- Bước xích t(mm) :90
e. Số năm làm việc a(năm) : 5
Ghi chú: Năm làm việc 300 ngày , ngày 2 ca, 1 ca 8 giờ
Sai số cho phép về tỉ số truyền Di =2¸3%
III.Đặc điểm của tải trọng .
- Va đập nhẹ.
- Quay một chiều.
B.Khối lượng cụ thể.
- Một bản thuyết minh về tính toán.
- Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc (khổ Ao).
- Một bảng vẽ chế tạo (khổ A3 hoặc A4)
Sinh viên thực hiện:
Giảng viên hướng dần :DƯƠNG ĐĂNG DANH.
BẢN THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY-THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ.
A.Các thông số.
+Lực vòng trên xích tải: 2P = 3200 (N).
+Vận tốc xích tải : V = 0,8 (m/s).
1.Chọn động cơ:
Gọi N : Công suất trên xích tải.
h : Hiệu suất chung.
Nct : Công suất làm việc.
Ta có Nct =-
trong đó N =-=--(kw)
h =hđ.h2br.h4ol. hnt.
Theo bảng (2-1).
-đ =0,94 => Hiệu suất của bộ truyền đai
-br =0,97 => Hiệu suất bộ phận truyền bánh răng.
-ol =0,995 => Hiệu suất một cặp ổ lăn.
-nt =1 =>Hiệu suất của khớp nối với tải xích.
h =-
=>Nct =--(kw)
-Theo nguyên lý làm việc thì công suất động cơ phải lớn hơn công suất làm việc (ứng với hiệu suất của động cơ) do đó ta phải chọn động cơ có công suất lớn hơn công suất làm việc.
-Theo bảng 2P động cơ không đồng bộ 3 pha kiểu A02(A0p2)
-Vậy ta chọn động cơ ký hiệu A02-41-4 công suất động cơ Nđc=4(kw) số vòng quay động cơ là 1450 vòng/phút,hiệu suất 86%.
2.Phân phối tỉ số truyền.
-Trạm dẫn động cơ khí gồm có 2 bộ truyền.
-Bộ truyền ngoài hộp :Bộ truyền đai
-Bộ truyền trong hộp 2 cấp bánh răng trụ răng nghiêng.
i =-.
nđc : Số vòng quay của động cơ.
nxt : Số vòng quay của xích tải.
nxt =-- (vòng/phút).
i=-
+ ih :Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp.-
+inh :Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp (đai).
Ta có:
ih = in.ic = - -11,96
inh = -
=> ich = in.ic. iđ
chọn iđ= (2¸3) => iđ = 2,5
ih =-
ih = in.ic =11,96
in = (1,2¸1,3) ic => ic =-.
=> ic = 3,15
in = 3,8.
tỉ số truyền.
in = 3,8.
ic = 3,15.
iđ = 2,5.
|
Trục động cơ |
I |
II |
III |
IV
|
|||
i |
iđ = 2,5 |
in = 3,8 |
ic = 3,15 |
int = 1 |
||||
n |
1450 |
580 |
152,63 |
48,45 |
48,45 |
|||
N |
2,94 |
2,76 |
2,66 |
2,57 |
2,54 |
|||
Mx |
19363,45 |
45444,83 |
166435,17 |
506573,79 |
500660,48 |
|||
B.Thiết kế bộ truyền đai
1.Chọn loại đai:
Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s N=2,94 kW,có thể dùng đai loại A hoặc O hoặc H.
Ta tính cả ba phương án ,chọn phương án nào có lợi hơn.
- Tiết diện đai O A H
- Kích thước tiết diện đai a*h (m) (bảng 5-11) 10-6 13-8 17-10,5
- Diện tích tiết diện F (mm) 47 81 138
2/ Định đường kính bánh đai nhỏ : theo bảng 5-14
D mm 100 140 200
Kiểm nghiệm vận tốc của đai
V = = 0,0759D1 (m/s) 7,6 10,64 15,2
(m/s)
3/ Đừơng kính của bánh đai lớn
= 1,96D1 (mm) 245 343 490
Chọn Dtheo tiêu chuẩn bảng (5-15): (mm) 250 360 500
Số vòng quay thực của n(trục bị dẫn ):
= (vòng/phút) 568 553 568
- Tỉ số truyền i = 2,55 2,62 2,62
4/ Chọn sơ bộ khoản cách trục A theo công thức (5-16)
A = (mm) 250 360 500
5/ Tính chiều dài đai(L)theo khoảng cách trục A sơ bộ:
L= (mm) 1072 1539 2145
- Chọn L theo tiêu chuẩn bảng (5-12): (mm) 1085 1533 2240
- Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây
U= 7,0 6,9 6,8
Đều nhỏ hơn U=10
6/ xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dai đai L
A=
A (mm) 257 357 550
Vậy khoảng cách Athỏa diều kiện
khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai
A-= A - 0.015L (mm) 241 355 516
- Khoảng cách lớn nhất cần thiết để tạo lực căng
A-= A + 0.03L (mm) 290 403 617
7/ Tính góc ôm-
-
- thỏa điều kiện -
8/Xác định số đai cần thiết(z):
Chọn ưng suất căng ban đầu -=1,2(N/mm-) và theo D-tra bảng (5-17) tìm được ứng - cho phép N/mm- 1,65 1,7 1,74
Các hệ số
- Hệ số tải C- (bảng 5-6) 0,9 0,9 0,9
- Hệ số ảnh hưởng đến - 0,92 0,89 0,92
- Hệ số ảnh hưởng đến vận tốc- 1,0 1,0 0,94
- 6,0 2,5 1,0
9/ Định các kích thước chủ yếu của bánh đai
................................................................
.........................................
Dự kiến góc -(kiểu 36000).
Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức (8-1) trang 158.
-
n=48,45 vòng/phút.
h=24000(giờ).
Q=(KvR+mAt)KnKt công thức (8-6).
Hệ số m=1,5 (bảng 8-2),trang 161.
Kt=1 tải trọng tĩnh (bảng 8-3)trang 162.
Kn=1 nhiệt độ làm việc dưới 1000 (bảng 8-4) trang 162.
Kv=1 vòng trong của ổ quay (bảng 8-5) trang 162.
+RE=- =-
- +RF=-=-
+SE=1,3REtg-=520,3N.
+SF=1,3RFtg-=732N.
Tổng lực chiều dọc trục.
+At=SE-Pa4-SF= -787,7N
Như vậy lực At hướng về gối trục bên trái (E).
QE=(1-520,3+1,5-787,7) --1-1=1701,85N=170,185daN
QF=(1-732+1,5-787,7) -1-1=1913,55N=191,355daN
CE=191,355- (48,45-24000)0,3 =12632
Ứng với d=50mm tra bảng 17P lấy loại ổ ký hiệu 36210 với Cbảng=54000,đường kính ngoài D=90mm,chiều rộng B=20mm ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ tải trọng tĩnh cho phép.
Q1=2800 (daN)
n1=8000 vòng/phút.
*Chọn kiểu lắp ổ lăn.
Để cố định ổ bi cũng như chọn kiểu lắp ổ trên trục và trong vỏ hộp ta có thể chọn theo chương 8.
+Đai ốc và đệm cách.
+Đệm chắn 1 đầu.
+Vòng hãm lò xo
*Cố định trục theo phương dọc trục.
Để cố định theo phương dọc trục có thể dùng nắp ổ và điều chỉnh khe hở của ổ bằng các tấm đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp giảm tốc.Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc bằng vít(đai ốc)loại này dùng để lắp ghép.
*Bôi trơn ổ lăn.
Bộ phận ổ được bôi trơn bằng mỡ ,vì vận tốc bộ truyền bánh răng chậm,không thể dùng phương pháp bắn toé để hắt dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ .Có thể dùng mỡ loại T ứng với nhiệt độ làm việc từ -và vận tốc dưới 1500 vòng/phút.Lượng mỡ chứa 2/3 chỗ rộng của bộ phận ổ .Để mỡ không chảy ra ngoài và ngăn khômg cho dầu rơi vào bộ phận ổ ,nên làm vòng chắn dầu.
*Che kín ổ lăn.
Để khe kín các đầu trục ra,tránh sự xâm nhập của bụi bặm và tạp chất vào ổ,cũng như ngăn mỡ chảy ra ngoài,ở đây dùng loại vòng phớt là đơn giản nhất,bảng 8-29 cho kích thước :
Trục I:Phớt có d1=36 mm,d2=34 mm,D=48 mm,a=9 mm,b=6,5 mm
Trục II:Phớt có d1=46 mm,d2=44 mm,D=64 mm,a=9 mm,b=6,5 mm
Trục III:Phớt có d1=46 mm,d2=44 mm,D=64 mm,a=9 mm,b=6,5 mm
G.CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC
Chọn vỏ hộp đúc , mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường
làm các trục để việc lắp ghép được dễ dàng.Bảng (10-9) cho ta tính được kích thước các phần tử cấu tạo vỏ hộp sau đây.
Chiều dày thành thân hộp : d=0,025-A+3 (mm) , tra bảng (10-9).
Khoảng cách trục A=226mm=>-
Ta lấy d = 9 mm
Chiều dày thành nắp hộp.
-
dod1 <8,5 mà theo yêu cầu thìd1 không nhỏ hơn 8,5 nên ta lấy d1=8,5
Chiều dày mặt bích của thân :b =1,5-d =1,5--8,65=13(mm).
Chọn b=14 mm
Chiều dày mặt bích trên của nắp: b1 =1,5 -d1=1,5-8,5=13 (mm)
Chiều dày đế hộp không có phần lồi: p=2,35-d=2,35-8,65=20 (mm).
Chiều dày gân của thành hộp: m=(0,85-1)d1=8(mm).
Chiều dày gân ở nắp hộp.m1=(0,85-1) d1=7mm
Đường kính bulông nền : dn= 0,036A+12=0,036-226+12=20(mm).
Đường kính các buloong khác:
Ơ cạnh ổ d1=0,7dn lấy =14 (mm).
Ghép nắp vào thân : d2=(0,5¸0,6) dn=10 (mm).
Ghép nắp vào ổ:d3=(0,4¸0,6) dn=8 (mm).
Ghép nắp cửa thăm : d4=(0,3¸0,4) dn=6 (mm).
Đường kính bulông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc với khoảng cách trục A ở 2 cấp 152-226 tra bảng 10-11a và 10-11b ta chọn bulông M16
Số lượng buloong nền :,
Trong đó: L chiều dài hộp sơ bộ lấy bằng 650(mm).
B:chiều rộng của hộp sơ bộ lấy bằng 300(mm).
Suy ra , lấy n =4 (bulông).
*Bôi trơn hộp giảm tốc
Để giảm mất mát công suất do ma sát , giảm mài mòn răng , đảm bảo thoát nhiệt đề phòng các chi tiết bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc.
Việc chọn hợp lý các loại dầu , độ nhớt và hệ thống bôi trơn sẽ làm tăng tuổi thọ của các bộ truyền tức là nâng cao thời gian sử dụng máy.
Do vận tốc nhỏ nên chọn phương án ngâm các bánh răng trong hộp dầu . vì vận tốc nhỏ (0,5¸0,8) m/s thì lấy chiều sau ngâm dầu :
- Bằng 1/6 bán kính bánh răng cấp nhanh
Bánh răng cấp chậm lấy bằng 1/3 bán kính bánh răng cấp chậm.
Dung lượng dầu trong hộp thường lấy khoảng (0,4 ¸0,8) lít cho 1 KW công suất
truyền . Theo bảng (10-20) chọn loại dầu AK20 .
Mức dầu trong hộp giảm tốc được kiểm tra bằng que thăm dầu.
Tham khảo
Trịnh Chất – Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, Tập I,II Nhà xuất bản Giáo dục-1999.
Nguyễn Trọng Hiệp : Chi tiết máy, tập I và tập II.
Nhà xuất bản Giáo dục.
Ninh Đức Tốn - Đỗ Trọng Hùng: Hướng dãn làm bài tập dung sai
Trường đại học bách khoa Hà nội – 2000.
Trịnh Chất : Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật , Hà nội 1994.