Tài liệu Chi tiết máy - đề 2 (phương án 2)

Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Lời mở đầu Thiết kế đồ án chi tiết máy là một việc rất quan trong, Giúp cho sinh viên cơ khí   nói chung có cái nhìn tổng quan về  nền công nghiệp phát triển như  vũ bão. Đồng  thời có cơ hội tổng hợp lại kiến thức một số môn đã học như : Nguyên lý – Chi tiết   máy, Sức bền vật liệu , Dung sai …… Và làm quen với việc thiết kế. Trong các nhà máy xí nghiệp sản xuất, Để  vận chuyển nguyên vật liệu hoặc  sản phẩm thì cần máy vận chuyển gián đoạn hay liên tục.Công nghiệp phát triển   thì khả năng tự động hóa được sử dụng rộng rãi trong các sơ sở nhà máy xí nghiệp   sản xuất. Băng tải được sử dụng nhiều trong việc vận chuyển sản phẩm hoặc vật   liệu từ  nơi này sang nơi khác trong nhà máy một cách liên tục.Vì vậy, muốn cho  băng tải hoạt động có hiệu quả cao, thì ta cần thiết kế hệ thống dẫn động sao cho  phù hợp với yêu cầu thực tiễn.  Với khoảng thời gian và những hiểu biết còn hạn chế, cùng với kinh nghiệm   thực tế chưa nhiều nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót. Em xin chân thành cảm ơn thầy VĂN HỮU THỊNH đã tận tình chỉ bảo giúp em   hoàn thành môn học “ Thiết kế  đồ  án môn học chi tiết máy “ – THIẾT KẾ  HỆ  DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ.   Tp.HCM, ngày    tháng 07 năm 2010 Sinh viên thực hiện ( Ký , ghi rõ họ tên ) Võ Văn Cường Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 1 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Mục Lục Đầu đề thiết kế môn học chi tiết máy...............................................................Trang 3 Nhận xét của GVHD...........................................................................................Trang 4 Phần I : CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Chọn động cơ điện.............................................................................................Trang 5 Phân phối tỉ số truyền........................................................................................Trang 6  Phần II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN Bộ truyền xích.....................................................................................................Trang 8 Bộ truyền bánh răng......................................................................................Trang 12 Bộ truyền bánh răng ( cấp nhanh )...................................................................Trang 14 Bộ truyền bánh răng ( cấp chậm )....................................................................Trang 20 Phần III: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN BẰNG...........................................Trang 26 TRỤC I của hộp giảm tốc................................................................................Trang 27 TRỤC II của hộp giảm tốc...............................................................................Trang 30 TRỤC III của hộp giảm tốc..............................................................................Trang 33 Kiểm nghiệm trục về độ bề mỏi.....................................................................Trang 36 Tính kiểm nghiệm độ bền của then.................................................................Trang 38 Phần IV: Tính và chọn ổ lăn............................................................................Trang 39 Phần V:  Tính các chi tiết máy khác................................................................Trang 41 Tài liệu tham khảo...........................................................................................Trang 42 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 2 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Trường ĐHSPKT Tp.HCM ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Khoa XD&CHƯD THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Bộ môn: Thiết kế công nghiệp ( Đề số : 02 – Phương án : 2 ) A.  ĐẦU ĐỀ:  1.  Sơ đồ động:  Gồm : 1) Động cơ điện 2) Nối trục 3) Hộp giảm tốc 4) Xích tải 5) Tang 2.  Các số liệu ban đầu:  a. Lực vòng trên băng tải  ( F ) : b. Vận tốc xích tải ( V ): c. Đường kính tang ( D ): d. Số năm làm việc ( a ) : 7500 1.0 350 5 ( N ) ( m/s ) ( mm ) ( năm ) 3.  Đặc điểm của tải trọng:  Tải trọng va đập nhẹ.Quay 1 chiều 4.  Ghi chú:  Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 3 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Năm làm việc (y ) 300 ngày , ngày làm việc 2 ca , 1 ca 8 giờ. Sai số cho phép về tỉ số truyền ∆i = 2 ÷ 3 % B.  KHỐI LƯỢNG CỤ THỂ:  1. Một bản thuyết minh về tính toán. 2. Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( khổ A0 ). NHẬN XÉT CỦA GVHD ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Tp.HCM,ngày     tháng 07 năm 2010. Giảng viên hướng dẫn ( Ký , ghi rõ họ tên ) Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 4 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN A.  CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:   Công suất của trục công tác : pct = Ft ﾴ v 7500ﾴ 1 = = 7.5(kw) 1000 1000   Hiệu suất chung:  h = hnt ﾴ h ﾴ br2 ﾴ h ﾴ ô4 ﾴ h ﾴx � h = 1�0.962 �0.99 4 �0.93 � h = 0.8233 Tra bảng 2.3/19,ta được :  hnt = 1 hbr = 0.96 hô = 0.99  hx = 0.93     Công suất cần thiết của trục động cơ:  Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 5 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH Pđc =  pct 7.5 = = 9.1(kw) h 0.8233 Tra bảng P1.1 trang 234 sách “  Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ” tập 1.   Ta chọn được động cơ điện K160M4 có các thông số sau: Pđm = 11 (kw) > Pđc = 9.1 (kw).  nđc = 1450 ( vòng / phút )  η% = 87.5  cos φ = 0.87  m = 110 (kg).  B.  PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN:   Tốc độ quay của trục công tác:  pﾴ D ﾴ n 60ﾴ 1000 60ﾴ 1000ﾴ v 60ﾴ 1000ﾴ 1 �n= = = 55(vòng phút) pﾴ D pﾴ 350 v=  Tỉ số truyền chung:  u= ndc 1450 = = 26.36 (* ) n 55 Chọn ux = 2.8  uh = u 26.36 = = 9.4 ux 2.8  uc = uh 9.4 = = 2.8 1.2 1.2  un = uh 9.4 = = 3.36 uc 2.8 � u = un �u x �uc = 2.8�2.8�3.36 = 26.34 (* * )  Kiểm tra tỉ số truyền:  (* ) - (* * ) = 26.36 - 26.34 = 0.02 ( Hợp lý )  Công suất làm việc của các trục:  Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 6 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH pct 7.5 = = 8.15 (kw) hx ﾴ h ﾴ ô 0.93ﾴ 0.99 p3 8.15 p2 = = = 8.57 (kw) hbr ﾴ h ﾴ ô 0.96ﾴ 0.99 p2 8.57 p1 = = = 9.02 (kw) hbr ﾴ ﾴhô 0.96ﾴ 0.99 p3 =     Số vòng quay của các trục:  nđc = n1 =  1450 vòng/ phút    n1 1450 = = 432 (vòng phút) un 3.36 n 432 n3 = 2 = = 154 (vòng phút) uc 2.8 n 154 n4 = 3 = = 55 (vòng phút) ux 2.8 n2 =  Moment xoắn của các trục:   9.55ﾴ 106 ﾴ Pdc 9.55ﾴ 106 ﾴ 9.1 Tdc = = = 59.93ﾴ 103 ( N .mm) ndc 1450  9.55ﾴ 106 ﾴ P1 9.55ﾴ 106 ﾴ 9.02 T1 = = = 59.4ﾴ 103 ( N .mm) n1 1450  9.55ﾴ 106 ﾴ P2 9.55ﾴ 106 ﾴ 8.57 T2 = = = 189.45ﾴ 103 ( N .mm) n2 432  9.55ﾴ 106 ﾴ P3 9.55ﾴ 106 ﾴ 8.15 T3 = = = 505.4ﾴ 103 ( N .mm) n3 154  9.55ﾴ 106 ﾴ Pct 9.55ﾴ 106 ﾴ 7.5 T4 = = = 1.3ﾴ 106 ( N .mm) n4 55 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 7 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH  Bảng số li    ệu:          Trục Thông số P (kw) U n ( vòng/ phút ) T ( N.mm) Động cơ I II III IV 9.1 9.02 8.57 8.15 7.5 1 1450 59.93x103 3.36 1450 59.4x103 2.8 432 189.45x103 2.8 154 505.4x103 55 1.3x106 PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN A.  BỘ TRUYỀN XÍCH:  1.  Chọn loại xích:    xích con lăn. 2.  Chọn số răng đĩa xích :  ( Z1 , Z2 ) z1 = 29 - 2ﾴ u x ﾴ 19         = 29 - 2ﾴ 2.5 = 24 ﾴ 19 => Chọn Z1 = 25 ( răng ) � z2 = u x �z1 = 25�2.5 = 62.5 => Chọn Z2 = 63 ( răng ) 3.  Xác định bước xích:  P ( mm ) Bước xích P được xác định theo độ bền mòn của bộ truyền xích , ta có: pt = pct ﾴ k ﾴ k z ﾴ kn (1) Với:   25 25 = =1 z1 25 n 200 kn = 01 k= = 1  (  Đ = 1.29 ường nối tâm 2 đĩa xích so với  o n3 154 0 kz = phương ngang một góc nhỏ hơn 60  ).  k = ko ﾴkak= ﾴ 40 kbtPﾴ) kd ﾴ kc (adc= a ﾴ1 k          Trong đó:  kdc = 1 kd = 1.2 ( tải trọng va đập nhẹ ). kc = 1.25  ( làm việc 2 ca ). Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN C ƯỜNG – MSSV: 07106028 kbt = 0.8  ( môi trường không bụi + bôi trơn  Trang 8 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH (1) � pt = 7.5�1�1�1�0.8�1.2�1.25�1�1.29 = 11.61 ( kw) Theo bảng 5.5 với  n01 = 200 (vòng phút)   , bộ  truyền xích 1 dãy có bước xích  P = 31.75 mm thõa mãn điều kiện bền mòn. pt < [ p ] = 19.3 (kw) , dựa vào đó ta có :     d c = 9.55mm B = 27.46 Q = 88.5(kN ) q = 3.8 kg m 4.  Xác định sơ bộ khoảng cách trục :  a ( mm ) a = 40 P = 1270 ( mm ) 5.  Số mắc xích :  x ( mắc xích ) 2a ( z1 - z2 ) 2 ﾴ P x= + 0.5( z1 + z2 ) + P 4 ﾴ p2 ﾴ a 2 2 ﾴ 1270 (25 63) ﾴ 31.75       = + 0.5(25 + 63) + = 124.9 2 31.75 4ﾴ p ﾴ 1270 => Chọn x = 126 ( mắc xích ). 6.  Tính lại khoảng cách trục:  2 ( z2 - z1 ) � a = 0.25ﾴ P ﾴ { x - 0.5 ( z1 + z2 ) + � x 0.5 z + z ( ) 1 2 � � p2 2 Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 2 ﾴ ﾴﾴ � ﾴﾴ ﾴ Trang 9 Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy – Đề 2 Phương án 2 GVHD: VĂN HỮU THỊNH = 0.25ﾴ 31.75ﾴ { 126        = 1287 ( 25 + 63) 2 2  2 ( 63 - 25) ﾴﾴﾴ + � 126 - 0.5 ( 25 + 63) � � � �ﾴﾴ p2 ﾴ 2 (mm) Để xích không chịu một lực căn quá lớn, giảm a một lượng bằng :         a = D a = 0.004a = 0.004ﾴ 1287 = 5 (mm)     � a = 1282 (mm) 7.  Số lần va đập của xích :  i ( lần ) i= z1 ﾴ n3 25ﾴ 154 = = 2 ﾴ [ i ] = 30 15ﾴ x 15ﾴ 126 8.  Kiểm nghiệm xích về độ bền:  S= Q kd ﾴ Ft + F0 + Fv                Trong đó:  Q = 88.5 (kN) ( tra bảng 5.2 )  Kđ = 1.2  Ft = 7500 (N)  Fv = q . v2  = 3.8 x 12 = 3.8 (N ) Với: q = 3.8 kg/m ( tra bảng 5.2)  F0 = 9.81. Kf.q. a = 9.81x 1x3.8x1.282 = 47.79  (N)  88.5ﾴ 103 S= = 9.7 1.2ﾴ 7500 + 47.79 + 3.8 Vậy :  S = 9.7 > [ S ] = 8.5  => Đủ độ bền 9.  Đường kính đĩa xích:  d1 = P 31.75 = = 253.32 (mm) �p � � �p � � sin � � sin � �� � ﾴ ﾴ� 25 ﾴ� ﾴ�z1 ﾴ� Sinh viên thực hiện : VÕ VĂN CƯỜNG – MSSV: 07106028 Trang 10