Đ ề số 4- phương án 7
Đồ án chi tết máy
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ
*** ***
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC
GVHD : Th.s Phạm Đức Dũng
SV : Phạm Công Định
Lớp : DH09CC
MSSV : 09119009
T.p Hồ Chí Minh
Đ ề số 4- phương án 7
Đồ án chi tết máy
Đề bài cho:F= 12kN, v=0.4m/s , D=0.45m=450mm.
Hình vẽ:
0.003t
0.2t
2
3
Trong đó :
1 : Động cơ điện
2 : Khớp nối
3 : Hộp giảm tốc trục vít 1 cấp
4 : Khớp nối chữ thập
5 : Cặp bánh răng hở
6 : Bộ phận công tác
Thời hạn làm việc: 6 năm.
Hệ số làm việc ngày: Kngày = 0,3.
Hệ số làm việc năm: Knăm = 0,6.
Tài liệu tham khảo:
0.6M
1
0.8t
M
4
Mmax = 1.6M
5
6
Đ ề số 4- phương án 7
Đồ án chi tết máy
[1].Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển.
[2].Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 2; tác giả Trịnh Chất- Lê Văn Uyển.
[3].Cơ sở thiết kế máy; tác giả Nguyễn Hữu Lộc.
Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I/CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN:
1.Xác định công suất cần thiết của động cơ:
Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ xác định theo công thức:
P yc =
Pct
η
Trong đó :
Công suất của bộ phận công tác Pct:
M tb ×n ct
Pct =
9550
Số vòng quay trên trục công tác nct :
Theo công thức (2.16) ta có.
nct
60000 v 60000 0.4
17
D
3.14 450
(vg/ph)
Moment tải
F D 12 0.45
M
2.7(kNm)
2
2
Moment tải trung bình :
M tb
M 12 t1 M 22 t2 M 32 t3
1.83(kNm)
t1 t2 t3
⇒ Pct =3.26 (kW)
Hiệu suất hệ dẫn động η :
Theo công thức (2.9) :
η=η1×η2 ×η3 ×.. . .
Trong đó η1,η2,η3… là hiệu suất của các bộ truyền và các cặp ổ trong hệ thống dẫn động.
Theo đề bài thì :
2
4
η=ηk ×ηtv ×ηbrh×ηol
Đồ án chi tết máy
ηk
Đ ề số 4- phương án 7
: hiệu suất của khớp.
ηtv
: hiệu suất bộ truyền trục vít.
ηbrh
: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ để hở
ηol
:hiệu suất một cặp ổ lăn.
Tra bảng (2.3), ta được các hiệu suất :
k 1 tv 0.75 brh 0.94 ol 0.99
vậy η= 0.69
Công suất yêu cầu đặt lên trục động cơ là :
Pyc
Pct 3.26
4.71
0.69
(kW)
2. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ điện:
Số vòng quay trên trục công tác nct :
Theo công thức (2.16) ta có:
nct
60000 v 60000 0.4
17(vg / ph)
D
3.14 450
Tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động
ut utv ubrh 30 5 150
Trong đó :
utv là tỉ số truyền của truyền động trục vít hộp giảm tốc 1 cấp.
ubrh là tỉ số truyền của truyền động bánh răng trụ để hở .
Theo bảng 2.4 .
utv= 30
ubrh= 5
Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ nsb
Theo công thức (2.18) ,ta có
nsb nct ut 2550
(vg/ph)
Số vòng quay đồng bộ
ndb 60 f / p (60 50) /1 3000 (vg/ph)
Trong đó :
f : tần số của dòng điện xoay chiều ( thường sử dụng f = 50 Hz )
Đ ề số 4- phương án 7
Đồ án chi tết máy
p : số đôi cực ( chọn p = 1 )
3. Chọn động cơ:
Ta có:
Pyc = 4.91 (kW)
nsb= 2550 (vg/ph)
ndb = 3000
(vg/ph )
Chọn động cơ.
Tra bảng P1.3 ta chọn được loại động cơ 4A100L2Y3 (Liên Xô chế tạo) có các
thông số sau :
Pdc = 5.5
kW
nđc =2880
vg/ph
Khối lượng: 42 kg
Đường kính trục động cơ : ddc = 42 mm (tra bảng 1.7)
Kiểm tra động cơ đã chọn :
Theo điều kiện 2.6 :
T mm /T ≤T K /T dn ⇔ 1. 6≤2. 0
Theo điều kiện 2.19 :
Pđc Pyc 5.5 4.91
(thỏa)
(thỏa)
II) PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN:
1. Phân bố tỷ số truyền
Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động được xác định theo công thức (3.23)
uc
nđc 2880
169.41
nct
17
Theo công thức (3.24) ta có
uc =un ×uh =u h×u brh
Ta chọn ubrh= 5
U
172,3529
Uh C
34, 48
U br
5
Chọn U h =35
2. Xác định công suất, momen, số vòng quay trên các trục.
a. Công suất trên các trục
Trên trục công tác ( trục IV)
PIV = Pct= 3,26 (kW)
Trên trục III
PIV
PIII
3, 48( kW)
ol brh
Đ ề số 4- phương án 7
Đồ án chi tết máy
Trên trục II
PIII
PII
4,67( kW)
ol k tv
Trên trục I ( trên trục động cơ )
P
PI II 4, 69( kW)
ol
b. Moment xoắn trên các trục
Trục I
P
M I 9.55 106 I 1061, 43
nI
(N.mm)
Trục II
P
M II 9.55 10 6 II 39119,14
nII
(N.mm)
Trục III
P
M III 9.55 106 III 52420,957
nIII
(N.mm)
Trục IV
P
M IV 9.55 106 IV 263421,893
nIV
(N.mm)
- BẢNG CÁC THÔNG SỐ:
ĐỘNG CƠ
Trục
I
II
III
IV
4,67
3,48
3,26
Thông số
5.5
Công suất P (kW)
4,69
1
Tỷ số truyền u
2880
Số vòng quay n (vg/ph)
Moment xoắn M (Nmm)
33.9
1
2880
85
85
17
1061,43
39119,14
52420,95
263421,89
PHẦN II. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT
1.Chọn vật liệu:
Tính sơ bộ vận tốc trượt: Theo công thức 7.1[1]
−5
3
−5
3
5
v s=4,5.10 n1 √ T 2=4,5.10 .2880 . √ 39119,14=4.39 ( m/s ) <5(m/ s)
Đồ án chi tết máy
Đ ề số 4- phương án 7
Tra bảng: 7.2 Ta chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không thiếc và đồng thau. Cụ
thể là dùng đồng thanh nhôm sắt БpA Ж 9-4 đúc bằng khuôn li tâm . Vì tải trọng là
trung bình →chọn vật liệu làm trục vít là thép C45,tôi bề mặt đạt độ rắn HRC=45. Bề mặt
ren được mài,đánh bóng.
Tra bảng 7.1[1] ta được:
[σ b ]=400 MPa
[σ ¿¿ c h]=200 MPa ¿
Ứng suất tiếp xúc cho phép
Dùng nội suy ta được :[ σ H ]=186 Mpa
2.Xác định ứng suất cho phép:
Bộ truyền làm việc một chiều:
[ σ FO ]=0,25 σ b +0,08 σ ch=0,25.400+0.08.200 =116(Mpa)
Hệ số tuổi thọ:
K FL=
√
9
106
N FE
Trong đó:
9
N FE= 60∑ ( T 2 i ) n 2iti
T 2 max
Trong đó :
ni : số vòng quay
ti : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
T2: momen xoắn trục bánh vit
∑ Ti=L.365 . Kngay . knam=¿ 6 .3 65.0,25 .24 .0,65=8541 gi ờ ¿
T Trong đó: L = 6 năm ( số năm làm việc)
3.Hệ số tuổi thọ :
9
KFL = √ 106 / N FE : theo công thức 7.9
Chu kì thay đổi ứng suất tương đương:
NFE= 60∑ ¿¿ n2iti
Trong đó :
ni : số vòng quay
ti : tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét
T2: momen xoắn trục bánh vit
NFE = 60*n2∑ ¿¿ niti = 60n2∑ ¿¿ ti∑ t i
Mà: ∑ t i=L .365 . K n ă m .24 . K ng à y =¿ 6.365.0.25.0.65.24 = 8541h
Trong đó L số năm làm việc
∑ ¿¿ti =1. 69∗0.003+19∗0.2=0. 69∗0.8=0,414
Vy :NFE = 60.n2.8541.0,414 = 5.3×10 6
Đ ề số 4- phương án 7
Đồ án chi tết máy
√
=> KFL = 9
10 6
= 0.83
6
5.3 ×10
Theo công thức 7.6 [1] ta có:
[σ F ] = [σ FO ]* KFL = 116 * 0.83 = 96.28MPa
Từ công thức 7.14[1]
Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải :[ σ H ]max =2 σ c h=2.200=400 MPa
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải :[ σ F ]max=0,8 σ c h=0,8.200=160 MPa
4.Tính toán thiết kế bộ truyền:
a.Tính toán thiết kế
Với tỉ số truyền
utv =34,5 → Z =34,5 ch ọ n Z =35
2
2
Z1 =1
{
Chọn sơ bộ KH = 1,2
Tính sơ bộ hệ số đường kính trục vít q theo công thức thực nghiệm:
q = 0,28*z2 = 0,28*35 =9.8
Vậy chọn Hệ số đường kính q =10 tra bảng 7.3[1]
√(
170 2 T 2 . K H
q
Z2. [ σ H ]
√(
170 2 391191.1,2
=136.5 mm
35.186
10
→ aw =(Z2 + q) 3
)
Theo công thức 7.16[1]
→ aw = (35+ 8 )
3
)
Chọn a w =140(mm)
Môdun của trục vít là công thức 7.17[1]:
m=
2. aw 2.140
=
=6.2
Z 2 +q 35+ 10
Chọn m = 6.3 theo tiêu chuẩn.
Tính chính xác lại a w :
a w=
m. ( Z2 +q ) 6.3 (35+ 10 )
=
=141.75 ( mm )
2
2
Chọn a w =140 mm ¿
Hệ số dịch chỉnh:
x=
a w Z 2 +q 140 35+10
−
=
−
=−0.28 mm
m
2
5
2
Thỏa mãn điều kiện dịch chỉnh
- 0,7
- Xem thêm -
.DOCX 
20 
1 
61 
