Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (366.04 KB, 36 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>Trường ĐHSPKT TP.HCMKhoa</b> : Cơ khí Chế tạo máy
<b>Bộ mơn: Cơ sở Thiết kế máy</b>
<b>ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ - PRMD310529THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI</b>
<b>Đề số: 01 -- Phương án: …6...</b>
SVTH: GVHD:
Ngày nhận đề:
MSSV:Chữ ký: Ngày bảo vệ:
<b>I. ĐỀ BÀI :</b>
<b>Hình 2: Minh họa vít tải</b>
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 tỉ số truyền hệ thống |∆𝑢/𝑢| ≤ 5%
Số liệu cho trước:
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>Phần 1: TÍNH TỐN CƠNG SUẤT VÀ TỐC ĐỘ TRỤC CÔNG TÁC1. Số liệu thiết kế</b>
<b>- Loại vật liệu vận chuyển: xi măng- Năng suất Q (tấn/giờ): 35</b>
<b>- Đường kính vít tải D (m): 0,3- Chiều dài vận chuyển L (m):15- Góc nghiêng vận chuyển λ (độ):):202. Tính</b>
a. Tốc độ): quay của vít tải
Năng suất của vít tải tính theo cơng thức:
K: hệ số phụ thuộ):c vào bước vít và trục vít
+ Trong điều kiện bình thường lấy K = 1 và S = D
+ Vật liệu khó vận chuyển và mài mòn, hạt lớn hoặc vận chuyển vật nghiêng dưới <i>8 °</i> lấy K = 0,8
p: Khối lượng riêng vật liệuѰ: hệ số điền đầy
c: hệ số phụ thuộ):c vào góc nghiêng λ của vít tảib. Cơng suất của vít tải tính theo cơng thức:
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">¿<i>4, 07 (KW )</i>
Trong đó:
Q (tấn/h): năng suất vít tảiL (m): chiều dài vít tải
ω: hệ số cản chuyển độ):ng của vật liệu
<b>Phần 2: CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN1. Chọn động cơ điện</b>
Chọn độ):ng cơ điện để dẫn độ):ng vít tải theo sơ đồ trên hình 1 với các số liệusau:
+ Công suất trục công tác P = 4,07 (KW)
+ Tốc độ): trục công tác n = 141,07 (v/ph)
<b>- Hiệu suất dẫn độ):ng của hệ thống</b>
<i>η=η<sub>đ</sub>.η<sub>ol</sub></i><sup>3</sup><i>. η<sub>br</sub>. η<sub>kn</sub></i>
Trong đó:
+ Hiệu suất bộ): truyền đai: <i>η<sub>đ</sub></i>=0,95
+ Hiệu suất mộ):t cặp ổ lăn: <i>η<sub>ol</sub></i>=0,99
+ Hiệu suất bánh rang: <i>η<sub>br</sub></i>=0,96
+ Hiệu suất khớp nối trục: <i>η<sub>kn</sub></i>=0,99
<b>- Công suất cần thiết trên trục độ):ng cơ</b>
<i>P<sub>ct</sub></i>=<i>Pη</i><sup>=</sup>
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">Đồng thời có mômem mở máy thoả mãn điều kiện
<b>- Chọn độ):ng cơ theo tài liệu tham khảo [7]- Ta chọn độ):ng cơ: M2AA132S</b>
<b>2. Phân phối tỉ số truyền- Tỉ số truyền chung</b>
<i>u<sub>t</sub></i>=<i>n<sub>đc</sub>n</i> <sup>=</sup>
1 0,28
<b>- Sai số cho phép: </b><i>u<sub>đ</sub></i>=3 ,26 là bộ): truyền đai Ta chọn giá trị gần nhất => <i>u<sub>đ</sub></i>=3,5 5.=><i>u=u<sub>đ</sub>. u<sub>n</sub></i>=3,55 . 3,15=11,1825
<i>∆ u=</i>
=>Thoả điều kiện nên <i>u<sub>đ</sub></i>=3,5 5
<b>- Công suất trên các trục:</b>
<i>P</i><sub>2</sub>= <i>P</i><sub>3</sub><i>η<small>ol</small>. η<small>kn</small></i>
<i>P</i><sub>1</sub>= <i>P</i><sub>2</sub><i>η<sub>ol</sub>. η<sub>br</sub></i><sup>=</sup>
<i>P<sub>đc</sub></i>= <i>P</i><sub>1</sub><i>η<sub>ol</sub>.η<sub>đ</sub></i><sup>=</sup>
460,32
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>1. Thông số đầu vào</b>
+ Công suất trên trục dẫn <i>P</i><sub>1</sub>=<i>P<sub>ct</sub></i>=4,59(KW )
+ Tốc độ): quay trên trục dẫn <i>n</i><sub>1</sub>=<i>n<sub>đc</sub></i>=1450(v / p<i>ℎ)</i>
+ TST cho bô truyền đai <i>u=u<sub>đ</sub></i>=3,5 5
<b>2. Trình tự thực hiện</b>
Chọn lại đai và tiết diện đai
Dựa vào công suất <i>P</i><sub>1</sub>=<i>4,59(KW )</i> và tốc độ): <i>n</i><sub>1</sub>=<i>1450(v / pℎ)</i> ta chọn loại đai hình thang thường
Chọn đường kính 2 bánh đai
<b>- Chọn đường kính bánh đai nhỏ </b><i>d</i><sub>1</sub>=200 (mm) theo bảng 3.13.
<b>- Vận tốc </b><i>v</i><sub>1</sub> được tính theo cơng thức:
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">Kiểm tra a theo điều kiện0,55 (<i>d</i><sub>1</sub>+<i>d</i><sub>2</sub>¿ + h
= 0,55 (200+630) + 10,5 = 467 (mm)2 (<i>d</i><sub>1</sub>+<i>d</i><sub>2</sub>) = 2 (200+630) =1660 (mm)
Vậy a = 598,5mm, thoả điều kiện theo công thức: 467 < 598,5 < 1660 (mm)
<b>- Chiều dài đai:</b>
l = 2a + 0,5π (<i>d</i><sub>1</sub>+<i>d</i><sub>2</sub>) + (<i>d</i><sub>2</sub><i>−d</i><sub>1</sub>)<sup>2</sup>/4a
= 2577,33 (mm)
Chọn theo tiêu chuẩn l = 2800 mm (bảng 3.13)
Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ số vòng chạy của đai trong 1 giây.
<i>i=<sup>v</sup>l</i><sup>=</sup>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">(thoả điều kiện góc ơm) Xác định số đai Z
<b>- Số đai Z được tính theo cơng thức </b>
<i>Z ≥<sup>P</sup></i><sup>1</sup><sub>¿ ¿</sub><i><sup>. K</sup><sup>đ</sup></i>
Trong đó: <i>K<sub>đ</sub></i>=1,35
<i>P</i><sub>1</sub>=<i>4,59 (KW ) , P</i><sub>0</sub>=4,61( KW )với đai A <i>C<sub>α</sub></i>=0, 89 với α<sub>1</sub>=145 °
Bảng thông số bộ): truyền đai
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">Lực vòng tác dụng lên
<b>Phần 4: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNGBÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG</b>
<b>1. Thông số đầu vào</b>
<b>- Công suất trên trục bánh rang dẫn</b>
BR bị dẫn Thép C45 Tôi cải thiện
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">Chọn <i>a<sub>w</sub></i>=16 7 mm
Xác định thơng số ăn khớpXác định modun
<i>m=(0,01 ÷0,02)a<sub>w</sub></i>
Theo bảng 6.8[1], ta chọn m = 2,5 Xác định số răng và góc nghiêng
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">Trong đó: + <i>Z<sub>M</sub></i>=274 MPa
+ <i>Z<sub>H</sub></i>=
(Bánh trụ răng thẳng <i>cosβ<sub>b</sub></i>=1) + <i>Z<sub>ε</sub></i>=
<i>σ<sub>F</sub></i><sub>2</sub>=<i>σ<sub>F</sub></i><sub>1</sub><i>. Y<sub>F</sub></i><sub>2</sub><i>Y<sub>F</sub></i><sub>1</sub> <i><sup>≤[σ</sup><small>F</small></i><sub>2</sub>]
Trong đó:+ <i><sup>Y</sup><small>ε</small></i>=1
2,5.33
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16"><i>d</i><sub>2</sub>=<i>m Z</i><sub>2</sub><i>cosβ</i><sup>=</sup>
Kiểm nghiệm răng về quá tải
<i>K<sub>qt</sub></i>=<i>T<sub>max</sub>TK<sub>qt</sub></i>=¿1,5
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17"> Bảng thông số bộ): truyền bánh răng trụ.
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18"><b>- Khớp nối là chi tiết tiêu chuẩn. Vì vậy trong thiết kế thường dựa vào momen </b>
xoắn tính tốn T, được xác định theo cơng thức sau đây để chọn khớp nối
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19"><b>- Theo cơng thức 9.11 [5] ta có kích thước cơ bản của vòng đàn hồi:</b>
=>Thoả điều kiện bền dập của vịng đàn hồi
<b>- Theo cơng thức 9.12 [5] ta có cơng thức điều kiện sức bền của chốt</b>
=>Thoả mãn điều kiện bền của chốt
Kết luận: Các thông số của khớp nối như trên được chấp nhận.
<b>- Phân tích lực trên khớp nối</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20"><b>- Phân tích lực:</b>
<small>+.</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><b>- Trị số khoảng cách của hai trục:</b>
+ <i>K</i><sub>1</sub>=12: Khoảng cách từ chi tiết quay đến thành trong hợp hoặc giữa các chi tiết quay.
+ <i>K</i><sub>2</sub>=10: Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong hộ):p+ <i>K</i><sub>3</sub>=15: Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ+ <i>ℎ<sub>n</sub></i>=18: Chiều cao nắp ổ và đầu bulong
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><i>l</i><sub>22</sub>: Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ 2 trên trục 2
<b>5. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục:</b>
Vẽ sơ đồ đặt lực chung:
<small>Lc22</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23"> Phân tích lực tại các gối đỡ
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><b>7. Kiểm nghiệm độ bền mỏi</b>
Thép C45 thường hố có <i>σ<sub>b</sub></i>=600 MPa
Trong đó [S] = 3 là hệ số an tồn cho phép.
<i>S<sub>σj</sub></i>: hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp theo cơng thức
<i>S<sub>σj</sub></i>= <i>σ<sub>−1</sub>K<sub>σdj</sub>σ<sub>aj</sub></i>+<i>Ѱ<sub>σ</sub>σ<sub>mj</sub></i>
<i>S<sub>τj</sub></i>: hệ số an tồn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện J, theo công thức
<i>S<sub>τj</sub></i>= <i>τ<sub>− 1</sub>K<sub>τdj</sub>τ<sub>aj</sub></i>+<i>Ѱ<sub>τ</sub>τ<sub>mj</sub></i>
<b>- Các trục của hộ):p giảm tốc đều quay,ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ đối </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><b>- Các ổ lăn lắp ghép trên trục theo kiểu K6, lắp đĩa xích, nối trục, bánh răng </b>
theo kiểu K6 kết hợp lắp then.
<b>- Kích thước then bằng trị số momen cán uốn và momen xoắn tương ứng với </b>
các tiết diện sau:
<b>- Các trục gia công trên máy tiện tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27"><i>ε<sub>τ</sub></i> <sup>+</sup><i><sup>K</sup><small>x</small>− 1)K<sub>y</sub>S<sub>σ</sub></i>= <i>σ<sub>−1</sub></i>
<i>K<sub>σd</sub>σ<sub>aj</sub></i>+<i>Ѱ<sub>σ</sub>σ<sub>m</sub><sup>;σ</sup><small>aj</small></i>=<i>M<sub>j</sub>W<sub>j</sub>S<sub>τ</sub></i>= <i>τ<sub>− 1</sub></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">
<small>∅36∅30</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30"><small>∅40</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">1. Thông số đầu vàoTrục
Do trục chỉ có lực hướng tâm, tải trọng vừa, dùng ổ bi đỡ mộ):t dãy cho các gối đỡ tại B, D.
Trục II:
Do trục chỉ có lực hướng tâm, tải trọng vừa, dùng ổ bi đỡ mộ):t dãy cho các gối đỡ tại B, D.
3. Chọn cấp chính xác:Chọn cấp 0.
Độ): đảo hướng tâm: 20μmmGiá thành tương đối: 14. Chọn ổ lăn:
- Dựa theo kết cấu trục I, dc= 30 mm, chọn ổ bi đỡ 1 dãy 6306- Kích thước ổ lăn:
<small>Fr2Ft2xByB</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">Fr=FB=2084,43N-Theo cơng thức (11.3)[1], ta có tải trọng quy ước:
Q = X × V × Fr × kt × kđ = 1 × 1 × 2084,43 × 1 × 1 = 2048,43 (N) = 2,048(kN)Trong đó:
Ổ chỉ chịu lực hướng tâm => X=1, Y=0. Vòng trong quay nên V=1
Qt=X0.Fr+Y0.Fa=X0.Fr=0,6.2,048=1.228kN< C=15,1kN=> Ổ đảm bảo thỏa điều kiện
</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33"><b>1. Chọn vật liệu và phương pháp gia công hộp </b>
- Chọn vật liệu để đúc thân và nắp hộ):p là gang xám GX 15-32. Bề mặt lắp ghép nắp vàthân đi qua tâm trục, song song mặt đáy.
<b>2. Xác định kích thước vỏ hộp</b>
Gân tăngcứng
Vít ghép nắp ổ <i>d</i><sub>4</sub> <i>d</i><sub>4</sub>=(0.6 − 0.7) d<sub>2</sub>=7.2÷ 8.4 M8Vít ghép nắp cửa
Mặt bíchghép và nắp
Chiều dày bích thân
hộ):p <i>S</i><sub>3</sub> <i><sup>S</sup></i><small>3</small>=<i>(1.4 ÷1.8 )d</i><sub>3</sub>=<i>14 ÷18</i> 15mmChiều dày bích nắp
Bề rộ):ng bích nắp và
Kích thướcgối trục
Đường kính ngồi vàtâm lỗ vít <i>D</i><sub>3</sub><i>, D</i><sub>2</sub>
Trục I: <i>D<sub>I</sub></i>=62¿>
Trục II: <i>D<sub>II</sub></i>=90¿>
32
</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">M20x2 15 9 3 28 2.5 17.8 30 22 25.4
<b>-Que thăm dầu: </b>
Kích thước que thăm dầu như hình vẽ.
Mỡ T <sup>Tất cả các ổ và bộ): truyền</sup>ngoài
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36"><b>1. Thống nhất ghi 3 kích thước chính:a. Trục I:</b>
Lắp bánh răng, bánh đai, khớp nối dùng H7/k6→<i>∅</i><sub>45H7/k6</sub>
<b>2.Thơng số dung sai vị trí lắp của các trục:</b>
</div>