Đồ án thiết kế máy thiết kế hệ thống dẫn động vít tải

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO </b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMKHOA ĐÀO TẠO QUỐC TẾ </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Trường ĐHSPKT TP.HCMKhoa : Cơ khí Chế tạo máyBộ mơn: Cơ sở Thiết kế máy</b>

<b>Hình 1: </b>Sơ đồ động <b>Hình 2: </b>Minh họa vít tải Điều kiện làm việc

- Tải trọng không đổi, quay một chiều

- Thời gian làm việc 5 năm (300 ngày/năm, 2 ca/ngày, 6 giờ/ca) - Sai số tỷ số truyền hệ thống ∆𝑢 𝑢/ ≤ 5%

Số liệu cho trước:

1 Loại vật liệu vận chuyển Muối 2 Năng suất Q (tấn/giờ) 40

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

1. 01 bản thuyết minh tính tốn (tóm tắt) 2. 01 bản vẽ chi tiết (khổ A3, vẽ chì) 3. 01 bản vẽ lắp HGT (khổ A0, bản in)

4. Nộp file mềm (thuyết minh, bản vẽ) trên trang Dạy học số

<b>III. NỘI DUNG THUYẾT MINH</b>

1. Tính tốn cơng suất và tốc độ của trục công tác 2. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền 3. Tính tốn các bộ truyền:

 Tính tốn bộ truyền ngồi HGT  Tính tốn bộ truyền trong HGT 4. Tính tốn thiết kế trục - then 5. Tính chọn ổ lăn

6. Tính toán vỏ hộp, xác định kết cấu chi tiết máy, chọn khớp nối, các chi tiết phụ 7. Lập bảng dung sai lắp ghép

<b>IV. TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN</b>

01 - Giới thiệu môn học

02 ^{- Nhận đề đồ án môn học}_{- Phổ biến nội dung, yêu cầu ĐAMH} 03 - Tính tốn cơng suất, tốc độ trục cơng tác 04 - Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>MỤC LỤC</b>

<b>Phần 01: TÍNH TỐN CƠNG SUẤT VÀ TỐC ĐỘ TRỤC CÔNG</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

12. Kiểm nghiệm răng về q trình

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

1. Tính tốn mối ghép then về dộ bền

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>III.Bôi trơnhộpgiảm</b>

<b>1. Giới thiệu chung2. Cho thông số đầu vào</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

K: Hệ số phụ thuộc vào bước vít và trục vít, trong điều kiện bình thường lấy K= 1 n(v/ph): Số vịng quay trục vít, từ CT 12.1 ta có:

60 π .D<small>3</small>. ρ ..c ρ: Khối lượng riêng vật liệu, tra theo bảng 2.1 ψ: Hệ số điền đầy, tra bảng 2.2

c: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng (λ) của vít tải, tra theo bảng 2.3

<b>Bảng 2.1: Khối lượng riêng ( ) của một số vật liệu rời thường dùng cho vít tải</b>

<b>STTVật liệuKhối lượng riêng<small> (-tấn/</small></b>m<small>3</small><b><small> )</small>Ghi chú</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Khơ, khơng mài mịn (bột, ngủ cốc, tro bay, bụi than...) 1,2 Ẩm, khơng mài mịn (mạch nha ẩm, hạt bơng) 1,5 Nửa mài mịn (xơ đa, than cục, muối ăn) 2,5 Mài mòn (đá dăm, cát, xi măng) 3,2 Mài mòn mạnh và dính (tro, đất khn, vơi sống, lưu huỳnh) 4,0 Ta chọn hệ số cản chuyển động của vật liệu = 2,5

Từ đó ta tính được cơng suất của vít tải:

P=^{40 × 10}₃₆₇ ׿

- Thơng số đầu ra

1. Cơng suất trên trục vít tải: P = 4,64 (kW) 2. Số vòng quay trên trục vít: n = 132,84(vịng/phút)

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>Phần 02: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN</b> Trong đó: η – hiệu suất nối trục; <small>nt </small>

η – hiệu suất 1 cặp ổ lăn; <small>ol </small> η – hiệu suất 1 cặp bánh răng; <small>br </small> η – Hiệu suất bộ đai<small>x </small>

- Công suất cần thiết trên trục động cơ:

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ n = 1000 (vòng/phút)<small>đb</small> - Chọn động cơ điện phải thỏa mãn điều kiện sau:

<b>2. Phân phối tỉ số truyền</b>

- TST chung của hệ thống u theo công thức (3.23) trang 48[1]:

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>Phần 03: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG1. Thông số đầu vào </b>

- Công suất trên trục dẫn: P<small>1</small>=5,07 (kW) - Tốc độ quay trên trục dẫn:n<small>1</small>= 940(vòng/phút), - TST cho bộ truyền đai: u = 2,24<small>đ </small>

<b>2. Chọn loại đai và tiết diện đai</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

- Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a:

Công suất trên trục dẫn: P<small>1</small> = 5,07 (kW)

Tra bảng 4.19 có v=7,95 m/s ; d₁=160mm => Nội suy ta có p₁=1,85 ; p₂=2,96 Cơng suất cho phép: [P<small>0</small>] = p₁+(v−v₁)× <small>2</small>−P₁

v−v= 2,5

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<b>3.Tính tốn sơ bộ đường kính trục </b>

- Đường kính trục đầu vào được tính theo cơng thức sau:

+ Chọn d1=35 mm, chiều rộng của ổ lăn b01 =21mm + Chọn d2=40 mm, chiều rộng của ổ lăn b02 =23 mm

Theo bảng 10.2 [1]

<b>4.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

→F_Dx−R<small>Bx</small>+ F<small>t 1</small>−R<small>Dx</small>=0

→R<small>Bx</small>=1117,77 2852 769,91 3199,86+ − = ( N)

- Vẽ biểu đồ nội lực

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

-- Tính các Momen tại các tiết diện nguy hiểm

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Tại tiết diện A:

- Đường kính tại các tiết diện nguy hiểm: Tại tiết diện A:

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

Tại tiết diện D: vì 𝑀<small>𝑡𝑑𝐷</small> = 0, để phù hợp kết cấu cũng như lắp đặt, ta nên chọn = 𝑑<small>𝐷</small> 𝑑<small>B</small>

Theo tiêu chuẩn ta chọn lại các đường kính như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

→R_Ex−F_{t 2}−R_Gx+ F_nt=0

→R<small>Ex</small>=2852 5813 4193,93 4471+ − = ( N)

-Vẽ biểu đồ nội lực

</div><span class="text_page_counter">Trang 44</span><div class="page_container" data-page="44">

-Tính Momen tại các tiết diện nguy hiểm:

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

Tại tiết diện E:

- Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm

Tại tiết diện E: vì 𝑀<small>𝑡𝑑𝐸</small> = 0, để phù hợp kết cấu cũng như lắp đặt, ta nên chọn = 𝑑<small>𝐸 </small> 𝑑<small>G</small> Tại tiết diện F:

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

Tại tiết diện H

</div><span class="text_page_counter">Trang 47</span><div class="page_container" data-page="47">

<b>6. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi và độ bền tĩnh khi quá tải:</b>

Xác định hệ số K<small>σd</small> và K<small>τd</small>(Theo công thức (10.15) và công thức (10.16)

Các trục gia công trên máy tiện.Tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt Ra = 2,5…0,63 Theo bảng 10.8 - Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt K = 1,06.<small>x</small>

Không dùng các phương pháp tăng bề mặt nên K = 1<small>y</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 49</span><div class="page_container" data-page="49">

Vậy đường kính trục tại tiết tiện B thỏa độ bền mỏi

Tại tiết diện C:

</div><span class="text_page_counter">Trang 52</span><div class="page_container" data-page="52">

Vậy đường kính trục tại tiết tiện F thỏa độ bền mỏi

Tại tiết diện G:

</div><span class="text_page_counter">Trang 53</span><div class="page_container" data-page="53">

→ Do đó các tiết diện nguy hiểm trên cả 2 trục đều đảm bảo an toàn về độ bền mỏi

<b>5. Kiểm nghiệm độ bền tĩnh của đường kính trục tại tiết diện </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 55</span><div class="page_container" data-page="55">

Với F_d=F<small>t</small> ; A<small>d</small>=(h−t<small>1</small>)×l + F<small>d</small>: lực dập + F<small>t</small>: lực vòng + b: bề rộng then + h: chiều cao then

+ t<small>1</small>: chiều cao then trên trục + t₂: chiều cao then trên mayơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 56</span><div class="page_container" data-page="56">

<b>1. Thông số đầu vào</b>

Tiết diện B (I) D (I) E (II) G (II)

</div><span class="text_page_counter">Trang 58</span><div class="page_container" data-page="58">

- Kiểm tra khả năng tĩnh của ổ

</div><span class="text_page_counter">Trang 59</span><div class="page_container" data-page="59">

⇒ C = <small>d</small> 5845√143,86 30626= ( N)=30,626( kN)<¿C Vậy khả năng động được đảm bảo.

- Kiểm tra khả năng tĩnh của ổ

F<small>a</small> = 0; Q = X<small>0o</small>×F<small>r</small> = 0,6×5845 = 3507 (N) (X = 0,6; tra bảng 11.6)<small>0</small>

Như vậy Q < F = 5845 (N) và Q = 5845 (N)<small>0r0</small> Vậy Q = 5,845 (kN) < C<small>00</small>

Nên khả năng tĩnh của ổ được đảm bảo.

<b>Phần 09: KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ</b>

<b>1. Kết cấu vỏ hộp</b>

- Chọn vỏ hộp đúc vật liệu là gang xám GX15-32. Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân hộp là mặt phẳng đi qua đường tâm các trục để cho việc lắp ghép các chi tiết được dể dàng hơn.

- Xác định kích thước của vỏ hộp

Chiều dày: Thân hộp

</div><span class="text_page_counter">Trang 60</span><div class="page_container" data-page="60">

h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulong và kích thước mạt

</div><span class="text_page_counter">Trang 61</span><div class="page_container" data-page="61">

Khe hở giữa các chi tiết:

Giữa bánh răng với thành trong hộp Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp

Giữa mặt bên với các bánh răng với

- Lắp bánh răng, bánh dai, khớp nối dùng : H7/k6 => ∅ 65H 7 /k6

<b>2. Thơng số dung sai vị trí lắp của các trục</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 62</span><div class="page_container" data-page="62">

C ∅ 35H 7 /k6 G ∅60 k 6/ 130∅ H7

</div>