chủ đề tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí THIẾT kế vỏ hộp, lựa CHỌN CHẾ độ lắp GHÉP và bôi

MỤC LỤC

MỤC LỤC..................................................................................................................................1

DANH MỤC HÌNH ẢNH..........................................................................................................3

DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................................3

LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................................4

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN, ĐỒ ÁN/DỰ ÁN............................5

CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN........................................6

1.1. Chọn động cơ...............................................................................................................6

1.2. Phân phối tỉ số truyền...................................................................................................7

1.3. Tính các thông số trên các trục.....................................................................................7

1.4. Bảng kết quả tính toán:.................................................................................................8

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC..........................................9

2.1. Thông số bộ truyền đai.................................................................................................9

2.2. Chọn loại đai: đai vải cao su........................................................................................9

2.3. Xác định các thông số của bộ truyền............................................................................9

2.4. Xác định khoảng cách trục và chiều dài đai...............................................................10

2.5. Xác định góc ôm trên bánh đai...................................................................................10

2.6. Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai............................................................10

2.6.1. Lực vòng và tải trọng động.................................................................................10

2.6.2. Chiều dài đai.......................................................................................................10

2.6.3. Ứng suất có ích cho phép....................................................................................11

2.6.4. Chiều rộng dây đai..............................................................................................12

2.7. Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.................................................................12

2.8. Bảng thông số bộ truyền đai dẹt.................................................................................13

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC.......................................14

3.1. Chọn vật liệu..............................................................................................................14

3.2. Xác định ứng suất cho phép.......................................................................................14

3.3. Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền..............................................................16

3.4. Xác định các thông số ăn khớp..................................................................................17

3.5. Kiểm nhiệm răng về độ bền tiếp xúc..........................................................................19

3.6. Kiểm nghiệm về độ bền uốn......................................................................................21

3.7. Kiểm nghiệm răng về quá tải.....................................................................................23

3.8. Các thông số hình học của bánh răng côn..................................................................24

3.9. Bảng thông số bộ truyền bánh răng côn.....................................................................25

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRỤC................................................................................................26

1

4.1. Chọn vật liệu trục.......................................................................................................26

4.2. Tính toán thiết kế trục................................................................................................26

4.2.1. Tải trọng tác dụng lên trục..................................................................................26

4.2.2. Tính sơ bộ trục....................................................................................................29

4.2.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực......................................29

4.2.4. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục................................................32

4.3. Tính và kiểm nghiệm trục..........................................................................................42

4.3.1. Tính và kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi...........................................................42

4.3.2. Tính và kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh...........................................................48

4.4. Tính và kiểm nghiệm then..........................................................................................51

4.4.1. Tính then cho trục I.............................................................................................51

4.4.2. Tính then cho trục II...........................................................................................52

CHƯƠNG 5 TÍNH CHỌN Ổ TRỤC........................................................................................55

5.1. Chỉ dẫn chung về tính chọn ổ lăn...............................................................................55

5.2. Tính chọn ổ lăn cho trục I..........................................................................................56

5.2.1. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ................................................................57

5.2.2. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ.................................................................59

5.2.3. Bảng thông số kích thước ổ................................................................................59

5.3. Tính chọn ổ cho trục II...............................................................................................59

5.3.1. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ................................................................61

5.3.2. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ.................................................................62

5.3.3. Bảng thông số kích thước ổ................................................................................63

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ VỎ HỘP, LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ BÔI TRƠN.......64

6.1. Thiết kế vỏ hộp...........................................................................................................64

6.1.1. Lựa chọn vật liệu và phương pháp gia công vỏ hộp...........................................64

6.1.2. Chọn bề mặt ghép nắp và than............................................................................64

6.1.3. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp.......................................................64

6.1.4. Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp>...........................................68

6.2. Bôi trơn ổ lăn và hộp giảm tốc...................................................................................74

6.2.1. Bôi trơn ổ lăn......................................................................................................74

6.2.2. Bôi trơn hộp giảm tốc.........................................................................................74

6.3. Lựa chọn chế độ lắp ghép..........................................................................................76

6.3.1. Dung sai và lắp ghép mối ghép then hoa............................................................76

6.3.2. Dung sai và lắp ghép trong bộ truyền.................................................................76

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................81

2

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 4.1 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn..................27

Hình 4.2 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên bộ truyền đai....................................28

Hình 4.3 Sơ đồ tính khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng côn..............32

Hình 4.4 Sơ đồ trục I và các lực tác dụng lên trục I...........................................33

Hình 4.5 Biểu đồ Mômen trên trục I...................................................................35

Hình 4.6 Sơ đồ trục II và các lực tác dụng lên trục II.........................................38

Hình 4.7 Biểu đồ Mômen trên trục II..................................................................40

Hình 5.1 Sơ đồ các lực tác dụng lên ổ trên trục I................................................56

Hình 5.2 Sơ đồ các lực tác dụng lên ổ trên trục II..............................................60

Hình 6.1 Hình dạng và cấu tạo bulông vòng.......................................................69

Hình 6.2 Hình ảnh và cấu tạo của chốt định vị hình côn....................................70

Hình 6.3 Hình dạng và kích thước nắp quan sát.................................................70

Hình 6.4 Hình dạng kích thước nút thông hơi....................................................71

Hình 6.5 Hình dạng và kích thước nút tháo dầu trụ............................................72

Hình 6.6 Hình dạng và kích thước que thăm dầu................................................73

Hình 6.7 Hình dạng và kích thước vòng chắn dầu..............................................73

Hình 6.8 Khoảng ngâm dầu của bánh răng côn..................................................75

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thông số động cơ 4A132M8Y3...........................................................6

Bảng 1.2 Bảng kết quả tính toán...........................................................................8

Bảng 2.1 Bảng thông số bộ truyền đai dẹt..........................................................13

Bảng 3.1 Bảng thông số bộ truyền bánh răng côn..............................................25

Bảng 4.1 Bảng thông số then trục I.....................................................................37

Bảng 4.2 Bảng thông số then trên trục II............................................................42

Bảng 5.1 Thông số cơ bản ổ 7509.......................................................................57

Bảng 5.2 bảng thông số ổ 7309...........................................................................59

Bảng 5.3 Bảng thông số ổ lắn lắp trên trục I.......................................................59

Bảng 5.4 Bảng thông số cơ bản ổ 7512..............................................................61

Bảng 5.5 Bảng thông số ổ lăn lắp trên trục II.....................................................63

Bảng 6.1 Kích thước của các chi tiết cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc...................65

Bảng 6.2 Thông số kích thước bulong vòng.......................................................69

Bảng 6.3 Bảng thông số kích thước nắp quan sát (mm).....................................71

Bảng 6.4 Bảng thông số kích thước nút thông hơi (mm)....................................71

Bảng 6.5 Bảng thông số kích thước nút tháo dầu trụ (mm)................................72

Bảng 6.6 Bảng dung sai lắp ghép then................................................................76

Bảng 6.7 Bảng dung sai lắp ghép trên trục.........................................................77

3

LỜI NÓI ĐẦU

Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là yêu cầu không thể thiếu đối với một

kỹ sư ngành cơ khí, nhằm cung cấp các kiến thức cơ sở về máy và kết cấu máy.

Tìm hiểu chuyên sâu về nguyên lý hoạt động, cấu tạo của từng cơ cấu cơ

khí.Đặc biệt là cơ cấu và nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc.

Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, mỗi sinh viên được hệ thống lại các

kiến thức đã học nhằm tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu

về khả năng làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung và bệ máy; chọn

cấp chính xác, lắp ghép và phương pháp trình bày bản vẽ, trong đó cung cấp

nhiều số liệu mới về phương pháp tính, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra

cứu khác. Do đó khi thiết kế đồ án chi tiết máy phải tham khảo các giáo trình

như Chi tiết máy, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Dung sai và lắp ghép,

Nguyên lý máy ...từng bước giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế và

nghề nghiệp sau này của mình.

Nhiệm vụ của em là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc bánh

răng côn và bộ truyền đai dẹt. Hệ được dẫn động bằng động cơ điện thông qua

bộ truyền đai, hộp giảm tốc và khớp nối để truyền động đến băng tải.

Lần đầu tiên làm quen với công việc thiết kế, với một khối lượng kiến thức

tổng hợp lớn, và có nhiều phần em chưa nắm vững, dù đã tham khảo các tài liệu

song khi thực hiện đồ án, trong tính toán không thể tránh được những thiếu sót.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Nguyên Quyết đã hướng dẫn tận tình

và cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội,... tháng ... năm 2022

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Bảo Tín

4

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP

LỚN, ĐỒ ÁN/DỰ ÁN

Họ tên : Nguyễn Bảo Tín Khóa : 14 Tên Lớp : Cơ khí 3

MSV : 2019603423

Tên chủ đề : tính toán và thiết kế hệ dẫn động cơ khí

Tuầ

n

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Ngày….tháng…..năm…...

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

(Ký, ghi rõ họ tên)

5

CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ

TRUYỀN

1.1. Chọn động cơ

Công suất cần thiết

+ Công suất trên trục công tác:

+ Hiệu suất của hệ thống:

+ Công suất cần thiết trên trục động cơ:

Số vòng quay đồng bộ của động cơ:

+ Số vòng quay trên trục công tác:

+ Tỉ số truyền chung của hệ dẫn động (sơ bộ):

(Chọn sơ bộ TST bộ truyền đai un = uđ = 4 của HGT BR côn 1 cấp uh = 3)

+ Số vòng quay trên trục đ/cơ: Chọn

số vòng quay đồng bộ của động cơ là

* Chọn động cơ: sử dụng loại động cơ 4A ( chế tạo nước, dễ kiếm, giá thành

không cao

tra bảng P1.3, chọn được động cơ với thông số sau :

Bảng 1.1: Thông số động cơ 4A132M8Y3

Kiểu động cơ

4A132M8Y3

Kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ:

6

Nhận thấy Tqt < Tmax nên động cơ đã chọn thỏa mãn điều kiện quá tải.

1.2. Phân phối tỉ số truyền

Tính lại tỉ số truyền chung:

Phân phối tỉ số truyền: Theo dãy ở trang 49[I]: chọn ud = 3,56

Tính

1.3. Tính các thông số trên các trục

Công suất:

Pc.tác = Pt = 3,74 kW (đã tính)

Số vòng quay:

ndc = 716 v/ph

7

nct = n2 = 43,25 (v/ph)

Momen xoắn:

1.4. Bảng kết quả tính toán:

Bảng 1.2 Bảng kết quả tính toán

Thông số

Tỷ số truyền u

Số vòng quay n, v/ph

Công suất P, kW

Mômen xoắn T, Nmm

8