THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI

HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP CẶP BÁNH RĂNG CÔN RĂNGTHẲNG ĂN KHỚP VỚI CẶP BÁNH RĂNG THẲNG RĂNG NGHIÊNG ĐƯỜNG KÍNH TRỤC DẪN O34
,bánh răng nghiêng, hộp giảm tốc đồng trục, khai triển, thuyết minh hộp giảm tốc

MỤC LỤC

Phần 1:  TíNH TOáN Hệ DẫN ĐộNG

I. CHỌN ĐỘNG CƠ

II. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN  

III.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ.

Phần 2 :   TíNH TOáN THIếT Kế CHI TIếT MáY

I.TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI

II. TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC

     A.Tính toán bộ truyền cấp nhanh (bánh trụ răng thẳng).

     B. Tính toán bộ truyền cấp chậm(bánh trụ răng nghiêng).

III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC .

   1. THIẾT KẾ TRỤC

1. Xác định đường kính của trục vào của hộp giảm tốc:  
2. Xác định kết cấu và đường kính trục trung gian:
3. Xác định đường kính của trục ra của hộp giảm tốc: 
4.  Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:  
5. Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh.

    2. CHỌN KHỚP NỐI

IV. CHỌN Ổ LĂN.        

1 . Chọn ổ lăn cho trục vào của hộp giảm tốc:

2 .Chọn ổ lăn cho trục trung gian của hộp giảm tốc

3 . Chọn ổ lăn cho trục ra của hộp giảm tốc:

V.THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP.

VI.CHỌN CẤP CHÍNH XÁC, LẮP GHÉP, DUNG SAI                                                                                                                                                                                                                                                                                            

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

  1 . TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

                      ( TRỊNH CHẤT –LÊ VĂN UYỂN)

                                  Nhà xuất bản giáo dục – Tập 1,2.

  2 .  CHI TIẾT MÁY 

                       ( NGUYỄN TRỌNG HIỆP)

                                  Nhà xuất bản giáo dục – Tập 1,2.

  3 . BẢN VẼ CHI TIẾT MÁY

  4 . HƯỚNG DẪN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

                                   

 

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 Nguyễn Văn Hội _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.

Em xin chân thành cảm ơn thầy   đã giúp đỡ em hoàn thành công việc được  giao.

PHẦN 1:  TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG

I.CHỌN ĐỘNG CƠ

Động cơ điện là động là động cơ điện không đồng bộ ba pha vì những ưu điểm sau:

• Rẻ ,dễ kiếm , dễ sử dụng và phù hợp với lưới điện sản xuất…
• Để đạt hiệu quả kinh tế cao cần chọn động cơ có kích thước và công suất phù hợp.

A.Xác định công suất cần thiết của động cơ

  - Công suất cần thiết P­_ct :

                        P _lv  =  4,216( KW                          - Hiệu suất hệ dẫn động h :

                        h = 

  -Theo sơ đồ đề bài thì : h = h^m_{ổ lăn}. h^k_{bánh răng}. h_{khớp  nối}.h_đai..

m : Số cặp ổ lăn (m = 3); 

k : Số cặp bánh răng (k = 2),

Tra bảng 2.3 (tr 19), ta được các hiệu suất:

• Hiệu suất làm việc của cặp ổ lăn :     h_ol= 0,99 ( vì ổ lăn được che kín),
• Hiệu suất làm việc của cặp bánh răng:  h_br= 0,97 (bánh răng được

 che kín),  

• Hiệu suất làm việc của khớp nối : h_k= 0.99 (chọn khớp nối mềm),
• Hiệu suất làm việc của bộ truyền đai : h_đ = 0,92 (bộ truyền xích để hở )

  Þ Hiệu suất làm việcchung của bộ truyền :

                             h = (0,99)³. (0,97)². 0.99. 0,92 = 0,8315

 - Động cơ làm việc với tải trọng thay đổi :

    T _mm =1.4T ₁ ;

    T ₂ = 0.7T ₁ ;t1=4 (h) ; t2 = 3(h); tck = 8(h);

 - Hệ số truyển đổi b :

                           b  = 

  - Công suất tương đương  P_tđ  được xác định bằng công thức:

                        P_tđ   4,216*0.884 = 3.73(KW)

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI

B. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ.

  - Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống Uc.

*) Gọi tỉ số truyền sơ bộ của toàn bộ hệ thống là u_sb .Theo bảng 2.4(tr 21), truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc 2 cấp, truyền động xích (bộ truyền ngoài):             

           u_sb= u_sbh. u_sbx = 18.3 = 54

+  Số vòng quay của trục máy công tác là n_lv :

                  n_x = n_lv = = 27,05 (v/ph)

Trong đó :   v : vận tốc xích tải

                    z : Số răng đĩa xích tải

                    p : Bước xích tải .

+  Số vòng quay sơ bộ của động cơ  n_sbđc:

                           n_sbđc  = n_lv . u_sb = 27,05.54 =  1460,6 ( v/ph )

Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ là n_đb = 1445 ( v/ph).

Quy cách động cơ phải thỏa mãn đồng thời các điều kiện

Ta có :  

Theo bảng phụ lục P1.1 ( trang 234 ).

Ta chọn được kiểu động cơ là : K132M4

Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau :

Kết luận : động cơ  K132M4 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế.

 

II. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN  

 Ta đã biết  :       

 Tỷ số truyền chung  :

 Với :

                    u₁ : Tỉ số truyền cấp nhanh .

                    u₂ : Tỉ số truyền cấp chậm . 

Do đó : u₂ = 3,18 ; u₁ = 5,66.

Tính lại giá trị u_xích  theo u₁và u₂ trong hộp giảm tốc

                                      u_xích   =

 Vậy : u_hGT = 18 ;   u₁ = 5,66 ; u₂ = 3,18  ;   u_xích=3.

III.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ.

     *) Tính công suất, momen và số vòng quay trên các trục.      

  Tính công suất, mô men, số vòng quay trên các trục (I, II, III) của  hệ

  dẫn động.

Công suất, số vòng quay :

 P_ct =4,49 (kW)   ; n_lv =27,05 (v/ph); P_đc =5,5(kW).

n_I = n_đc = 1445 (v/ph)

n_II =   (v/ph)

n_III = n_x =   (v/ph)

Mô men  T_đc = 9,55. 10⁶.   (N. mm).

                T_I = 9,55. 10⁶.   (N. mm).

                T_II = 9,55. 10⁶.   N. mm.

                T_III = 9,55. 10⁶.   N. mm. 

Trục   Thông số	Trục   động  cơ	I		II		III
	ux =3		U1 =5,66		u2 = 3,18
P (kW)	5,5	5		4,8		4,6
N(v/ph)	1445	1445		255,3		80,3
T(N.mm)	36349,5	33174		179553,5		547073,5

Ta lập được bảng kết quả tính toán sau:

                                 PHẦN 2 :   TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

I. TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC

A.Tính toán bộ truyền cấp nhanh (bánh trụ răng nghiêng).

 1.Chọn vật liệu.

          Với P_đc và n_đc đã chọn ta chọn vật liệu cho 2 bánh răng cấp nhanh như sau:

Chọn vật liệu nhóm I

    Bánh nhỏ : Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn  HB 241 ¸ 285 có:

          s_b1 = 850 MPa ;s_{ch 1} = 580 MPa.     Chọn HB₁ = 270  (HB)

          s <= 60 mm

    Bánh lớn :  Thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn MB 192...240 có:

           s_b2 = 750 MPa ;s_{ch 2} = 450 MPa.     Chọn HB₂ = 230 (HB) s <= 100 mm

2. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép.

Vì là tính sơ bộ nên chọn sơ bộ:

      Z_RZ_VK_xH = 1  

Với S_H là hệ số an toàn theo (bảng 6.2) đối với vật liệu đã chọn thì S_H = 1,1

Z_R  Hệ số kể đến độ nhám mặt răng làm việc.

Z_V  Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.

K_XH Hệ số kể đến kích thước bánh răng.

Theo bảng 6.2 ta có:

...............................................................................................

D. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Kết cấu trục thiết kế được phải thoả mãn điều kiện:

Trong đó: [s] – hệ số an toàn cho phép, [s] = 1,5...2,5

                         khi cần tăng độ cứng thì [s] = 2,5... 3.

s_s , s_t - hệ số an toàn chỉ xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp hoặc ứng suất tiếp, được tính theo công thức sau đây:

trong đó : s_-1, t_-1: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng         

               Vật liệu là thép 45 nên s_-1= 0,436s_b, t_-1» 0,58s_-1

                 s_a, t_a, s_m, t_m là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện xét.

      Xác định các thành phần trong công thức :

Tra bảng 10.5 trục làm bằng thép C45 ; tôi có  s_b = 850 MPa.

   Þ s_-1 = 0,436.850 = 370,6( Mpa).

   Þ t_-1 »  0,58s_-1 = 0,58. 370,6 =214,95( Mpa).

Theo bảng 10.7 ta có y_s = 0,1 và y_t = 0,05.

Mô men cản uốn và mô men cản xoắn tại các mặt cắt là :