TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ

BỘ MÔN NGUYÊN LÝ VÀ CHI TIẾT MÁY

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CHI TIẾT MÁY

Đề Tài:

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐỀ SỐ: 5   -    PHƯƠNG ÁN: 6

                                      GVHD : VĂN HỮU THỊNH

                                                                     SVTH  : 

                                                                     MSSV  : 

                    LỚP     : 

PHẦN 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI
TỈ SỐ TRUYỀN

PHẦN 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI
TỈ SỐ TRUYỀN

CHƯƠNGI: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Để chọn động cơ cho bộ truyền trước hết ta phải tính công suất cần thiết

Ta có công thức: N_ct =

Trong đó:

N_ct:  Công suất cần thiết
N: Công suất trục của tải
h: hiệu suất chung
 Hiệu suất chung được tính theo công thức:

h = h_nt x h² _br x  h_x x h⁴_ổ

Trong đó:

 hnt  : hiệu suất khớp nối
 h_br   : hiệu suất bộ truyền bánh răng
 h_x  : hiệu suất bộ truyền xích
 h_ổ  : hiệu suất 1 cặp ổ lăn

Theo bảng (2-1) trang 27 sách TKCTM  chọn:

h_nt  = 1
h_br   = 0,97
h_x  = 0,96
h_ổ  = 0,99

Vậy hiệu suất chung là:

h = 1 x 0,97² x 0,96 x 0,99⁴ =0,867

+ Công suất cần thiết:

N_ct =  =  = 3.57  (kw)

Điều kiện để chọn động cơ là:

N_dc

Theo bảng 2P trang 322 sách TKCTM ta chọn động cơ che kín có quạt gió loại A02   (AOp 2) kiểu A02-42-4 có công suất động cơ N_đc = 4,0 Kw và số vòng quay 1450 vg/ph.

CHƯƠNGII:  PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

I. Tính tỉ số truyền chung:

Ta có:                        i­_c =

Trong đó:                    n_đc = 1450 vg/ph (số vòng quay động cơ)

  n = 54 vg/ph       (số vòng quay của trục công tác)

Vậy                            i­_c = = = 26,85

Với                             i­_c = i_h x i_x

Trong đó:

ic :tỉ số truyền chung của cả hệ thống
i_h : tỉ số truyền của các bộ truyền bánh răng trong hộp
i_x : tỉ số truyền của bộ truyền xích

 Theo bảng 2-2 trang 32 sách TKCTM ta chọn 

i_x = 3
i_h = i_nh x i_ch
I_h = = =8,95

- Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu nên ta chọn

i_nh = (1,2 ¸1,3).ich

Chọn                         i_h = 1,3 x i²_ch

Þ i_ch == 2,624

Þ i_nh = == 3,4

+ Kiểm tra: i­_c = i_nh  x i_ch  x i_x = 2,6x3,4x3 = 26,52 » 26,85

II.Tính tốc độ, công suất, và momen xoắn của các trục

Bảng hệ thống số liệu tính được:

 

Trục hệ thống	Động cơ	I		II		III		IV
i	int =1		inh =3,4		ich =2,6		ix =3
n (vg/ph)	1450	1450		425		162		54
N (kw)	3,57	3,53		3,39		3,26		3,1
Mx (N.mm)	23,5.103	23,2.103		76,2.103		192,2.103		548.103

CHƯƠNG  II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

I. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng của cấp nhanh trong hộp giảm tốc

- Công suất N = 3,57 KW

- Số vòng quay trong 1 phút của trục dẫn n₁ =1450 v/p, bộ truyền quay 1 chiều.

- Yêu cầu làm việc trong 5 năm.

- Mỗi năm 300 ngày làm việc

- Mỗi ngày 2 ca mỗi ca 6 giờ

- Tải trọng tĩnh

1. Chọn vật liệu làm bánh răng.

a) Bánh răng nhỏ: Theo bảng (3-8) STKM ta chọn thép 45 thường hoá

Giả sử đường kính phôi dưới 100 mm

- Giới hạn bền kéo s_bk = 600 (N/mm²)

- Giới hạn chảy s_ch = 300 (N/mm²)

- Độ cứng HB = 190

b) Bánh lớn : chọn thép 40 thường hoá

 Giả sử đường kính phôi từ 300¸500 mm có:

- Giới hạn bền kéo s_bk = 524 (N/mm²)

- Giới hạn chảy s_ch = 260 (N/mm²)

- Độ cứng HB = 160

2. Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép.

a) Ứng suất tiếp xúc cho phép:
  Số chu kì làm việc của bánh nhỏ:

  N₁ =5 x 300 x 2 x 6 x 60 x 1450 = 1566.10⁶ (vg/ph)

Số chu kì làm việc của bánh lớn :

N₂ =  =  =460,6.10⁶ (vg/ph)

Theo bảng (3-9) STKM ta có số chu kì cơ sở N₀ =10⁷

Vì N₁ và N₂ đều lớn hơn số chu kì cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và đường mỏi uốn nên khi tính ứng suất cho phép  của bánh nhỏ và bánh lớn lấy K^’’_N = K^’_N =1

Ứng suất tiếp xúc của bánh nhỏ

[s]_tx1 = [s]_Notx ´ K^’_N

[s]_Notx : ứng suất mỏi tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài

Theo bảng (3-9) STKM chọn [s]_Notx = 2,6

Ưng suất tiếp xúc cho phép đối với bánh nhỏ

[s]_tx1 = 2,6 ´ HB ´ K^’_N = 2,6 ´ 190 = 494 (N/mm²)

Ưng suất tiếp xúc cho phép đối với bánh lớn

[s]_tx2 = 2,6 ´ HB ´ K^’’_N = 2,6 ´ 160 = 416 (N/mm²)

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

CHƯƠNG II: CỐ ĐỊNH Ổ TRÊN  TRỤC VÀ VỎ HỘP

 

I. Cố định trục theo phương dọc trục:

- Để cố định trục theo phương dọc trục có thể dùng nắp ổ và điều chỉnh khe hở của ổ bằng các vòng  đệm kim loại giữa nắp ổ và thân hộp giảm tốc bằng vít.

II. Bôi trơn ổ lăn.

- Bôi trơn ổ bằng mỡ, dùng loại mỡ tương ứng với nhiệt độ làm việc từ 60 ¸ 100⁰C. Đối với cặp ổ đỡ chặn I, II và III  có n < 1500 vg/ph nên chọn loại mỡ có kí hiệu là Mỡ T

- Để mỡ không chảy ra ngoài và ngăn không cho các bụi bặm các mảnh kim loại rơi vào bộ phận ổ ta dùng vòng chắn dầu.

III.Che kín ổ lăn :

       Để che kín các đầu trục ra, tránh sự xâm nhập của bụi bặm và tạp chất vào ổ ta dùng       vòng phớt.

IV. Chọn kiểu lắp ổ lăn.

Chọn kiểu lắp ổ với trục là kiể lắp có độ dôi và ổ lăn với vỏ hộp cũng kiểu lắp có độ dôi.
PHẦN 5: THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC VỎ HỘP VÀ CÁC BỘ PHẬN KHÁC

I. Cấu tạo vỏ hộp

- Chọn vỏ hộp đúc bằng gang, mặt ghép giữa nắp và thân là mặt phẳng đi qua đường tâm của trục để thuận tiện cho việc tháo lắp dễ dàng hơn.

 Các kích thước chủ yếu của vỏ hộp:

theo bảng (10-9) cho phép ta định được kích thước.

-Chiều dày  thân hộp

s = 0,025.A + 3 = 0,025´(A1+A2) + 3 = 10 mm

-Chiều dày thành nắp hộp

s₁ = 0,02A+3 =0,02((A1+A2) +3=10 mm

-Chiều dày mặt bích dưới của thân hộp

b = 1,5s = 1,5.10 = 15 mm

-Chiều dày mặt bích trên của nắp hộp

b₁ = 1,5s₁ = 1,5.10 = 15 mm

-Chiều dày mặt đế  có phần l ồi

p =2,35s = 2.10 » 20 mm

-Chiều dày gân của thân hộp

m = (0,85¸1).s  » 9 mm

-Chiều dày gân của nắp hộp

m₁ = (0,85¸1).s₁  » 9 mm

II. Một số chi tiết khác:

Dựa vào bảng 10-13 và kết hợp A1+A2 < 350 nên chọn dn=16, và số  bu lông là 6

- Đường kính các bulong khác

ở cạnh ổ: d₁ =0,7.d_n » 12 mm

ghép nắp và thân:

d₂ = (0,5¸0,6).d_n  » 10 mm

ghép nắp ổ:

 d₃ = (0,4¸0,5).d_n  » 8 mm

ghép nắp cửa thăm :

d₄ = (0,4¸0,5).d_n  » 6 mm

Đường kính bu lông vòng chọn theo trọng lượng của hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A= 114 x 146 dựa vào bảng 10- 11a và 10-11b ta chọn được trong lượng 160Kg

Tra bảng (10-11a) ta chọn : đường kính bulông vòng M8

-Để quan sát các chi tiết trong hộp và rót dầu vào hộp, trên đỉnh nắp hộp ta lắp nắp cửa thăm kích thước được tra bảng (10-12). Nắp được ghép bằng 4 vít M8 x 22  

 -Để kiểm tra mức dầu trong hộp, ta kiểm tra bằng thiết bị que thăm dầu 

-Để cố định hộp giảm tốc trên bệ máy ở thân hộp có làm chân đế. Chân đế làm 2 phần lối -Để giảm vật liệu tạo điều kiện thoáng qua đáy hộp.

-Để tăng độ cứng của vỏ hộp ta làm thêm các phần gân (xác định trên bản vẽ lắp)

-Để tháo dầu cũ thay dầu mới thiết kế lỗ tháo dầu ở phần đấy hộp, kích thườc nút tháo dầu được tra trong bảng (10-14) ta chọn d= M20 x2

 

 

-Để điều hòa không khí trong và ngoài hộp ta dùng nút thông hơi M12 ghép trên nắp cửa thăm các kích thước tra bảng (10-12)

để bảo vệ mỡ trong ổ ta dùng vòng chắn dầu

-Để nối trục I với động cơ ta dùng khớp nối trục                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     

III.Chọn kiểu lắp

-để cố định ổ bi cũng như cố định ổ lắp trên trục và trong vỏ hộp .

-lắp ổ lăn với thân hộp ta chọn  kiểu lắp ghép có độ dôi theo hệ thống trục  P7/h6

-lắp trục với ổ ta chọn kiểu lắp có độ dôi theo hệ thống lỗ H7/r6

-lắp bánh răng trên trục ta chọn kiểu lắp có độ dôi theo hệ thống lỗ:H7/ p6

PHẦN 6:  BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC

 

I . Bôi trơn hộp giảm tốc

Để giảm mất mát công suất vì ma sát, giảm mài mòn răng, đảm bảo  thoát nhiệt độ tốt và đề phòng các chi tiết bị han rỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ phận truyền trong hộp giảm tốc.

-Do vận tốc vòng n3=162 nên V₃=  m/s nhỏ nên chọn phương pháp ngâm dầu các bánh răng trong hộp dầu

mức dầu thấp nhất nhất phải ngập chiều cao răng của bánh 2 là :1/6. R₂= 15, còn đối với chiều cao của bánh răng số 5 là 1/3. R5=35

-Theo bảng 10-17, chọn độ nhớt của dầu bôi trơn ở 50^oC  là 160 Cenistốc, 24 độ Engle và theo bảng 10-20 ta chọn loại dầu AK-15

II. Tháo lắp bộ truyền

1.Cách lắp

-khi lắp ta lắp các bánh răng vào trục trước, rồi lắp các ổ bi vào trục, cố định ổ bi trên hộp

-Ghép nắp hộp vào thân hộp gắn chốt định vị và ghép các bu lông giữa nắp và thân hộp

2.Cách tháo

-Tháo chốt định vị

-Mở các bu lông ghép nắp và thân

-Tháo các nắp ổ

-Tháo ổ ra khỏi thân

-Tháo ổ ra khỏi trục

-Tháo bánh răng ra khỏi trục