intTypePromotion=3
Array
(
    [0] => Array
        (
            [banner_id] => 140
            [banner_name] => KM1 - nhân đôi thời gian
            [banner_picture] => 964_1568020473.jpg
            [banner_picture2] => 839_1568020473.jpg
            [banner_picture3] => 620_1568020473.jpg
            [banner_picture4] => 994_1568779877.jpg
            [banner_picture5] => 
            [banner_type] => 8
            [banner_link] => https://tailieu.vn/nang-cap-tai-khoan-vip.html
            [banner_status] => 1
            [banner_priority] => 0
            [banner_lastmodify] => 2019-09-18 11:11:47
            [banner_startdate] => 2019-09-11 00:00:00
            [banner_enddate] => 2019-09-11 23:59:59
            [banner_isauto_active] => 0
            [banner_timeautoactive] => 
            [user_username] => sonpham
        )

)

Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot

Chia sẻ: James Born | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:48

0
164
lượt xem
60
download

Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học chi tiết máy với nội dung thiết kế hệ dẫn động cơ khí, cụ thể ở đây là thiết kế hệ dẫn động băng tải, với hộp giảm tốc hai cấp trục vít – bánh răng với yêu cầu về lực cũng như vận tốc và các đặc trưng khác . Đồ án môn học chi tiết máy với bước đầu làm quen với công việc tính toán , thiết kế các chi tiết máy trong lĩnh vực cơ khí nhằm nâng cao kỹ năng tính toán , hiểu sâu hơn về kiến thức đã học ....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot

  1. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy Lêi nãi ®Çu §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y víi néi dung thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ, cô thÓ ë ®©y lµ thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i, víi hép gi¶m tèc hai cÊp trôc vÝt – b¸nh r¨ng víi yªu cÇu vÒ lùc còng nh vËn tèc vµ c¸c ®Æc trng kh¸c . §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y víi bíc ®Çu lµm quen víi c«ng viÖc tÝnh to¸n , thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y trong lÜnh vùc c¬ khÝ nh»m n©ng cao kü n¨ng tÝnh to¸n , hiÓu s©u h¬n vÒ kiÕn thøc ®· häc . Néi dung ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y bao gåm . TÝnh to¸n chän ®éng c¬ cho hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i . TÝnh to¸n bé truyÒn trong vµ bé truyÒn ngoµi . ThiÕt kÕ trôc vµ chän æ l¨n . TÝnh toµn vá hép vµ c¸c chi tiÕt kh¸c . TÝnh to¸n b«i tr¬n . §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y lµ tµi liÖu dïng®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ , nhng ®©y kh«ng ph¶i lµ ph¬ng ¸n tèi u nhÊt trong thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng do nh÷ng h¹n chÕ vÒ hiÓu biÕt vµ kinh nghiÖm thùc tÕ . Trong ®å ¸n nµy cã tham kh¶o tµi liÖu : - TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ TËp 1[TL1], 2[TL2] : TrÞnh ChÊt – Lª V¨n UyÓn. - Chi tiÕt m¸y – NguyÔn Träng HiÖp :TËp 1, TËp 2. - Dung sai vµ l¾p ghÐp – Ninh §øc Tèn. NguyÔn TuÊn Khoa Cơ Điện Tử 2 – K49 ĐHBK Hà Nội Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 1
  2. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy Môc lôc PhÇn I I.Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tØ sè truyÒn…………………..Trang 3 B¶ng sè liÖu cña hép gi¶m tèc ………………………………Trang 4 PhÇn II :ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n c¸c bé truyÒn 1.TÝnh to¸n bé truyÒn xÝch…………………………………..Trang 4 2.TÝnh bé truyÒn trôc vÝt trong hép gi¶m tèc………………Trang 7 3.TÝnh bé truyÒn b¸nh r¨ng…………………………………Trang 11 4.KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña hép gi¶m tèc……………Trang 16 PhÇn III :TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc vµ chän æ l¨n 1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc…………………………………….Trang 17 2. Chän æ l¨n………………………………………………….Trang 34 PhÇn IV :ThiÕt kÕ vá hép vµ b«i tr¬n hép gi¶m tèc……………...Trang41 PhÇn V : B¶ng thèng kª c¸c kiÓu l¾p vµ dung sai ………………..Trang47 Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 2
  3. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy §Ò 21: ThiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i H D F 2 3 1 B V 4 5 T Tmm T1 T2 t t1 t2 tck 1.§éng c¬; T mm=1,5T1; 2.Khíp nèi ; T 2=0,7T1; 3.Hép gi¶m tèc ; t1=5 h; 4.Bé truyÒn xÝch ; t2=3 h; 5.B¨ng t¶i; t ck=8 h; *Sè liÖu cho tríc 1.Lùc b¨ng t¶i: F=9000N; 2. VËn tèc b¨ng t¶i: v=0,48 m/s; 3.§êng kÝnh tang: D= 320mm; 4.ChiÒu cao tang : H=750 mm 5.Thêi gian phôc vô: Ih=20000 giê 6.Sè ca lµm viÖc: soca=2; 7.§Æc tÝnh lµm viÖc : va ®Ëp võa; Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 3
  4. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy PhÇn I: I / Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn u: I.1 /Chän ®éng c¬: a/TÝnh c«ng suÊt +/§Ó ®¶m b¶o cho bé truyÒn ®éng b¨ng t¶i lµm viÖc æn ®Þnh vµ Ýt rung ®éng ta ph¶i tÝnh to¸n vµ chän ®éng c¬ sao cho võa ®ñ c«ng suÊt kh«ng qu¸ thõa nh»m tr¸nh vît t¶i vµ thõa t¶i qu¸ nhiÒu . +/Tõ yªu cÇu: - Lùc kÐo b¨ng t¶i : F=9000 N. - VËn tèc b¨ng t¶i : v = 0,48 m/s. => C«ng suÊt cÇn thiÕt trªn trôc ®éng c¬ : F .V Pct= 1000.η .β ch Trong ®ã: F=9000 N : lùc kÐo b¨ng t¶i. V=0,48m/s : vËn tèc b¨ng t¶i. ηch : tæng hiÖu suÊt cña c¸c kh©u ηch=η k.η tv.η br.η ot.η ol3. ηx = 0,99.0,82.0,98.0.98.0,992 3.0,92 =0,700. 2 P  β= ∑  Pi  .ti = 1.5 + 0,7 2.3 = 0,899 .    1 8 ∑ ti F .V 9000.0,48. => Pct = 1000.η .β = 1000.0,700 .0,899 = 5,548 (kW) ch b/TÝnh tèc ®é s¬ bé cña trôc ®éng c¬: Ta cã : nsb= nct .uhép .ungoµi , theo CT2.16 tr.21[TL1] 60.1000 60.1000.0,48 nct= π .D .V = 3,14.320 = 28,65 (v/ph). Theo b¶ng 2.4 tr.21[TL1] Chän utbhop= 50; utbngoai=2 => nsb=28,65.50.2 = 2865; Do ®ã chän ®éng c¬ K160S2 : ( theo b¶ng P1.1tr.234[TL1]) B¶ng th«ng sè ®éng c¬: N®c(v/p) P(Kw) Cosϕ η Ik/Idn Tk/Tdn 2935 7,5 0,93 0,86 7,3 2,2 +/ KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y : Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 4
  5. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy Tmm 1,5T1 = = 1,5 T1 T1 Tk Tmm Víi §éng c¬ ®· chän cã T = 2,2 > T = 1,5 . dn 1 VËy ®éng c¬ K160S2 dap øng ®îc yªu cÇu c«ng suÊt, tèc ®é vµ ®iÒu kiÖn më m¸y I.2/ Ph©n phèi tØ sè truyÒn (u) Tû sè truyÒn cña hÖ dÉn ®éng: n 2935 uch= n = 28,65 = 102,44 dc tg uch=uhép.ungoµi Dùa vµo b¶ng 2.4 tr.21[TL1] chän ungoµi = 2,0; => uh=uch/ung=102,44/2=51,22. Víi hép gi¶m tèc Trôc vÝt –B¸nh r¨ng theo kinh nghiÖm ta lÊy: ubr=(0,05 …0,06)uh=2,56 – 3,07 ; chän ubr= 3,00 . 51,22 => utv= 3,00 = 17,073 . Chọn ubr=17,0. => TÝnh chÝnh x¸c ung = uch/uh =uch/(utv.ubr) = 102,44/(3,0.17,0) = 2,009. I.3/ TÝnh c«ng suÊt,sè vßng quay, m«mem xo¾n trªn c¸c trôc +/TÝnh c«ng suÊt trªn c¸c trôc: F .V 9000.0,48 Pct = Ptg = = = 4,32 ( KW ) 1000 1000 Ptg 4,32 P3= = = 4,791( KW ) η x .η t 0,98.0,92 P3 4,791 P2= η .η = 0,98.0,992 = 4,929 ( KW ) br ol P2 4,929 P1= η .η = 0,82.0,992 = 6,059 ( KW ) tv ol P1 6,059 P®c= η .η = 0,99.0.992 = 6,170 ( KW ) k ol +/Sè vßng quay trªn c¸c trôc n1 = ndc = 2935 (v/ph) n2 = n1 /utv=2935/17,00 =172,65 (v/ph) n3 = n2/ubr=172,65/.3,00 =57,55 (v/ph) nct = n3/ux=57,55/2,01 =28,63 (v/ph) +/M«men xo¾n trªn c¸c trôc 9,55.10 6.P (kw) T= (Nmm) n (v / f ) 9,55.10 6.4,32 Ttg= = 1441005 (Nmm) 28,63 Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 5
  6. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy 9,55.10 6.4,791 T3= = 795031 (Nmm) 57,55 9,55.10 6.4,929 T2= = 272644 (Nmm) 172,65 9,55.10 6.6,059 T1= = 19715 (Nmm) 2935 B¶ng th«ng sè: Trôc Trôc®/c Trôc 1 Trôc 2 Trôc 3 Trôc ct P(kw) 6,170 6,059 4,929 4,791 4,32 u 17,00 3,00 2,01 n (v/f) 2935 2935 172,65 57,55 28,63 T(Nmm) 19.715 272.644 795.031 1.441.005 II/ TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c bé truyÒn II.1/ ThiÕt kÕ bé truyÒn ngoµi (xÝch) a/Chän lo¹i xÝch V× t¶i nhá , va ch¹m vừa ,vËn tèc thÊp chän xÝch con l¨n. b/X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña xÝch vµ bé truyÒn: Theo b¶ng 5.4 tr.80[TL1] víi u=2,01 chän sè r¨ng xÝch Z1=25 => Z2=2,01.25=50,25. LÊy Z2=50 < Zmax =120 . Theo CT 5.13 tr.81[TL1] , c«ng suÊt tÝnh to¸n : +/ Pt=P.K.Kz.Kn; Trong ®ã : P = P3=4,791 (Kw) : c«ng suÊt cÇn truyÒn. Z 01 25 Kz= = =1 : hÖ sè r¨ng. Z1 25 n01 50 Kn= n = 57,55 = 0,869 : hÖ sè vßng quay. 1 Theo CT5.4 tr.81[TL1],ta cã: K = Ko. Ka. K®c. K®. Kc. Kbt = 1.1.1,1.1,3.1,25.1,3 =2,113; Theo b¶ng (5.6) tr.82[TL1] Ko=1 : hÖ sè ¶nh hëng vÞ trÝ bé truyÒn (®êng nèi 2 t©m ®Üa xÝch . n»m nghiªng 1 gãc
  7. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy K®c=1,1 : hÖ sè kÓ dÕn ¶nh hëng cña viÖc ®iÒu chØnh lùc c¨ng xÝch . (®iÒu chØnh ®îc b»ng con l¨n c¨ng xÝch). K®=1,3 : hÖ sè t¶i träng ®éng (va ®Ëp võa). Kc=1,25 : hÖ sè kÓ dÕn chÕ ®é lµm viÖc (2 ca). Kbt=1,3 : hÖ sè kÓ dÕn ¶nh hëng cña viÖc b«i tr¬n (cã bôi chÊt lîng b«i tr¬n ®¹t yªu cÇu). => P = 4,791.2,113.1.0,869 = 8,795 (kW); V× c«ng suÊt kh¸ lín nªn chän bé truyÒn xÝch 2 dÉy víi Kd=1,7 => P’t=Pt/Kd=8,795/1,7=4,821(kW). Theo b¶ng( 5.5) víi n01=50 (v/f) ,chän bé truyÒn xÝch 2 dÉy cã p=31,75mm cã [P] = 5,83 > Pt’ = 4,821(kW) ®ång thêi p < pmaz=50,8 (mm). (theo b¶ng 5.8 tr.81[TL1]). +/ Kho¶ng c¸ch trôc: a = 40.p = 40.31,75=1270 (mm) Theo (5.12) Sè m¾t xÝch 2a Z1 + Z 2 p x= + + ( Z1 − Z 2 ) 2 . p 2 4.π 2 .a 25 + 50 31,75 = 80 + + (50 − 25) 2 . = 117,90; 2 4.3,14 2.1270 chän xc=118 ; &/TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc  2  a= *  0,25 p  X C − 0,5( Z1 + Z 2 ) + [ X C − 0,5.( Z1 + Z 2 )] 2 − 2 Z 2 − Z1     =   π      2  =  0,25.31,75118 − 0,5.75 + [118 − 0,5.75] 2 − 2 25     = 1271,66 (mm);    3,14     §Ó xÝch lµm viÖc kh«ng qu¸ c¨ng cÇn gi¶m 1 lîng ∇ a ((= 0,002 – 0,004) a) LÊy ∇ a =0,003.a*= 3,81 mm; VËy kho¶ng c¸ch trôc lµ a=a*- ∇ a =1267,85 mm; +/ Sè lÇn va ®Ëp cña xÝch : Theo (5.14 ) Z1 n1 25.57,55 i= = = 0,813 < [i] =20(1/s) theo (B5.9) tr.85[TL1] 15 x 15.118 c/ KiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn: Theo (5.15) tr.85[TL1] , ta co: Q s = K .F + F + F d t 0 v Q: t¶i träng ph¸ háng (N); Theo (b5.2) tr.78[TL1]: Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 7
  8. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy Q =177 kN=177000N ; q=7,3kg; K®=1,2 do Tmm/T1=1,5; Ft : lùc vßng Z1 .t.n1 25.31,75.57,55 Ft=1000.P/v; ( víi v= = = 0,761; ) 60000 60000 1000.4,791 = = 6292,86 ( N); 0,761 F0 = 9,81.Kf.q.a : lùc c¨ng do träng lîng nh¸nh xÝch bÞ ®éng sinh ra = 9,81.2.7,3.1,268=181,61(N) víi K f=2 (®êng nèi 2 t©m ®Üa xÝch nghiªng 1 gãc 400 so vãi ph¬ng n»m ngang ); Fv :lùc c¨ng do lùc li t©m sinh ra Fv= q.v2 : lùc c¨ng do lùc li t©m sinh ra =7,3.0,761 2=4,23 (N) 177000 => s = 1,2.6292,86 + 181,61 + 4,23 = 22,88 >8,5=[s] (theo b¶ng5.10tr.86[TL1]) VËy xÝch ®ñ bÒn. d/ §êng kÝnh ®Üa xÝch Theo CT 5.17 tr.86 [TL1] &b¶ng 13.4 [TL2] d1=p/sin( π / Z 1 ) = 31,75/sin( π / 25 ) = 253,32 mm; d2=p/sin( π / Z 2 ) = 31,75/sin( π / 50 ) = 505,65 mm ; da1=p.(0,5+cotg( π / Z1 ) = 31,75.(0,5 + cotg ( π / 25) = 267,20 mm; da2= 520,53 mm; df1=d1-2r =253,32 - 2.9,62 = 234,08 mm; df2=486,41 mm; do r = 0,5025.d l’+0,05 =9,62; dl’=19,05 mm (theo b¶ng 5.2) e/ KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cña ®Üa xÝch øng suÊt tiÕp xóc trªn mÆt r¨ng ®Üa xÝch ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn K r .( Ft .K d + Fvd ).E σH1= 0,47. ≤ [σH] A.K d [σH] :øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp Kr=0,42 :hÖ sè ¶nh hëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch phô thuéc vµo Z (b¶ng trang 87) K®=1,3 :hÖ sè t¶i träng ®éng (b¶ng5.6 tr.82[TL1]) Kv® =13.10-7.n1.p3.m :lùc va ®Ëp trªn m d·y xÝch =13.10 -7.57,55.31,753.1,7=4,07. Kd=1,7 :hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng kh«ng ®Òu cho c¸c dÉy (2dÉy xÝch) E=2,1.10 5 MPa :m«®un ®µn håi A=446 mm2 :diÖn tÝch chiÕu cña b¶n lÒ (b¶ng5.12 tr.87[TL1]) Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 8
  9. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy 0,42.(6292,86.1,3 + 4,07).2,1.10 5 => σH1= 0,47. = 458,6 MPa < 600 (MPa) 446.1,7 Theo b¶ng 5.11 ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t øng sø©t cho phÐp [σ]=600MPa. VËy dïng xÝch 2 d·y ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cho ®Üa xÝch . ĐÜa 2: σH2< σH1< 600 (MPa) => cũng tho¶ m·n. f/X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn trôc: Fr=Kx.Ft=1,05.6292,86= 6607,50 (N); (do Kx=1,05 víi bé truyÒn nghiªng 1 gãc 400 so víi ph¬ng n»m ngang) B¶ng c¸c th«ng sè: CS cho phÐp : [P]=5,83KW Kho¶ng c¸ch trôc: (2dÉy xÝch) a =1267,85 mm Bíc xÝch: p = 31,75 mm §êng kÝnh ®Üa xÝch: d1/d2=253,32 /505,65 mm Sè d·y xÝch: m =2 Sè r¨ng ®Üa xÝch: z1/z2=25/50 ChiÒu réng ®Üa xÝch Sè m¾t xÝch: x=118 (tr20.tl2) bm= 0,9B- 0,15=0,9.35,46- 0,15 =31,76 mm II.2/ Bé truyÒn trôc vÝt –b¸nh vÝt a/Chän vËt liÖu +/TÝnh s¬ bé vËn tèc trît vsb= 8,8.10-3.(P1 .u.n12)1/3 =8,8.10-3.(6,059.17.2935 2)1/3 =8,46> 5m/s (do n1=2935 v/ph; T2=272644 (Nmm) theo môc I) -Trôc vÝt lµm b»ng thÐp C chÊt lîng tèt (thÐp 45 t«i bÒ mÆt ®¹t ®é r¾n HRC45). -Theo (B7.1 tr.147[TL1] ) ,víi vsb>5 m/s chän ®ång thanh thiÕc ®Ó chÕ t¹o b¸nh vÝt (M¸c БpOЦΦ 5-5-5) -Theo b¶ng 7.1 víi БpOЦΦ 5-5-5 ®óc trong khu«n kim lo¹i: σb=200-250 (MPa ), σch =80-100 (MPa); +/øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [σH]=[σHO].KHL( theo c«ng thøc7.2); Trong ®ã: [σHO] :øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi 107 chu kú [σHO]=(0,75-0,9)σb= 0,9.240=216(MPa); KKL :hÖ sè tuèi thä 7 KKL= 8 10 N ; HE Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 9
  10. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy Víi NHE :sè chu kú thay ®æi øng suÊt t¬ng ®¬ng: 4 4  T   T  NHE= 60. ∑  2i  .n 2i .t i = 60. ∑ t i .∑  2i  .n2i . t i T  2 Max   T  2 Max   ∑ ti = 60.172,65.20000(1.5/8+0,7 4.3/8) =148,14.106 7 VËy KKL= 8 10 148,14.10 6 =0,714; =>[σH] =216.0,714 = 154,22 (MPa); +/øng suÊt uèn cho phÐp: [ σF] = [σF0].KFL; [σF0] :øng suÊt uèn cho phÐp øng víi 106 chu kú do bé truyÒn quay mét chiÒu nªn [σF0] =0,25.σb+0,08.σch= 0,25.240+0,08.90 = 67,2(MPa); KFL :hÖ sè tuæi thä 6 KFL= 9 10 N ; FE 9 9  T   T  Víi NFE= 60. ∑  2i  .n2i .t i =60. ∑ t i .∑  2i  .n 2i . t i = T  2 Max   T  2 Max   ∑ ti = 60.172,65.201000.(1.45/8+0,7 9.3/8) =132,62.10 6 6 KFL= 9 10 132,62.10 6 = 0,581. => [σF] =67,2.0,581 =39,04 (Mpa); +/øng suÊt qu¸ t¶i: [σH]max =4σch=4.90 =360 (MPa); [σF]max=0,8σch=0,8.90 =72 (MPa); b/ TÝnh to¸n truyÒn déng trôc vÝt vÒ ®é bÒn +/C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn - Kho¶ng c¸ch trôc: 2  170  T2 .K H aW = (Z2+q) 3   Z .[σ ]  . q   2 H  Do vËn tèc lín nªn chän Z1=2; =>Z2= utv.Z1=17.2 = 34; KH= 1,1 – 1,3 :hÖ sè t¶i träng q >(0,25 -0,3).Z 2 = 8,5 – 10,2 :hÖ sè ®êng kÝnh trôc vÝt Chän s¬ bé KH= 1,1 ; Theo b¶ng (7.3 ) chän q=12,5; 2  170  272644.1,1 aW=(34+12,5)  3  . =136,36(mm);  34.154,22  12,5 chän aW=135 mm; - M« ®un däc cña trôc vÝt Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 10
  11. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy m =2.aW/(Z2+q) = 2.135/(34+12,5) = 5,8. Chän m = 6,3 theo tiªu chuÈn (b¶ng 7.3 tr.150[TL1]); - TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw = m(Z2+q)/2 = 146,47 mm.LÊy aw=145. - HÖ sè dÞch chØnh: a¦W 145 x= - 0,5(q+Z2) = 6,3 - 0,5(12,5+34) = - 0,23 ∈ (- 0,7 ;0,7) . m (tháa m·n dÞch chØnh); +/KiÓm nghiÖm r¨ng b¸nh vÝt vÒ ®é bÒn tiÕp xóc øng suÊt tiÕp xóc trªn mÆt r¨ng b¸nh vÝt cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: 3 170  Z 2 + q  T2 .K H σH= .   a   ≤ [σH] theo (7.19) Z2  W  q - TÝnh l¹i vËn tèc trît π .d W1 .n 1 vs= 60000.cosγ ; W - Gãc vÝt l¨n: Z1 2 γ =arctag q + 2 x = arctag 12,5 − 2.0,23 =9,430; -§êng kÝnh trôc vÝt l¨n: dW1=(q+2x)m = (12,5 – 2.0,23).6,3 = 75,85 mm; 3,14.75,85.2935 vs = 60000.cos9,430 = 11,81 (m/s)>5(m/s); VËy chän vËt liªu tho¶ m·n; - HiÖu suÊt cña bé truyÒn: tgγ W tg 9,43 η = 0,95. tg ( γ + ϕ ) = 0,95. tg ( 9,43 + 0,98) = 0,86 ( Theo b¶ng 7.4 W tr.152[TL1] ,víi vs=11,81 (m/s) -> gãc ma s¸t: ϕ = 0,900) KH : hÖ sè t¶i träng KH = KHβ. KHV; KHβ :hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng; KHV :hÖ sè t¶i träng ®éng 3  Z2   T2 m  KHβ = 1+   .1 −     θ   T2 Max  T2m =∑T2i.tin2i/∑ti.n2i = T2Max(1.5/8+0,7.3/8) = 0,8875 T2Max Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 11
  12. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy 3  34  KHβ = 1+   .(1 − 0,8875) = 1,0022  125  (Víi q=12,5 theo b¶ng (7.5 ) =>hÖ sè biÕn d¹ng cña trôc vÝt:θ =125) KHV=1,1 theo (b7.7 tr153[TL1]) víi vs= 11,81 (m/s); =>KH = 1,0023.1,1 =1,102; 3 170  34 + 12,5  272644.1,102 VËy σ H= .   =140,78(MPa) KF=1,103; b2 :chiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh vÝt b2 ≤ 0,75. da1= 0,75.92= 69 mm; lÊy b2=60 mm; YF :hÖ sè d¹ng r¨ng YF =1,63 theo b¶ng 7.8 víi Zv =Z2/cos3γ =34/cos39,43=35,22 ; 272644.1,63.1,103 => σF = 1,4. 65.214,2.6,21 =7,94 < [σF]=39,04(MPa); +/ KiÓm nghiÖm b¸nh vÝt vÒ qu¸ t¶i: σHmax= σH. K qt = 140,78. 1,5 =172,42
  13. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy 1000.(1 −η).P 1 td =to + ≤ [td]; K t . A.(1 + Ψ β ) to :nhiÖt ®é m«i trêng xung quanh; η=0,86 (hiÖu suÊt bé truyÒn ); P1= 6,059 kW (c«ng suÊt trªn trôc vÝt) Kt =8..17,5W/(m2 0C) :hÖ sè to¶ nhiÖt chän Kt =15 W /m2 0C ; ψ=0,25..0,3 :hÖ sè kÓ ®Õn sù tho¸t nhiÖt qua ®¸y hép xuèng bÖ m¸y chän ψ= 0,27 ; β :hÖ sè kÓ ®Õn nhiÖt sinh ra trong mét ®¬i vÞ thêi gian do lµm viÖc ng¾t qu·ng β = tck/ ∑(Piti/P1) = 8/(1.5+0,7.3)=1,13; A : diÖn tÝch mÆt tho¸t nhiÖt cña hép gi¶m tèc (m2) A=A1+A2 ≈ 20.aw2+0,2(20. aw2) = 504600 mm2 =0,5046m2; 1000.(1 − 0,86).6,059 VËy td =25 + 15.0,5046.(1 + 0,27)1,13 =103,10>[td]. Cha tháa m·n vÒ nhiÖt ®é cña dÇu b«i tr¬n. - DiÖn tÝch tho¸t nhiÖt cÇn thiÕt: 1000.(1 − η ).P1 A> [0,7 Kt (1 + Ψ ) + 0,3Ktq ].β ([td ] − to) Ktq = 17 ứng với số vòng quay của quạt là nq=750 v/ph. [td ] = 900C. 1000.(1 − 0,86).6,059  A> [0,7.15(1 + 0,27) + 0,3.17].1,13(90 − 25) =0,626mm2 => Amin= 0,626mm2. II.3/ ThiÕt kÕ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng a/ Chän vËt liÖu: §Ó ®¶m b¶o gi¸ thµnh khi chÕ t¹o , vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän vËt liÖu lµm b¸nh r¨ng gièng nh vËt liÖu lµm trôc vÝt +/ Chän vËt liÖu cña b¸nh nhá :ThÐp C45 thêng hãa ®¹t ®é r¾n HB =185 σb=600(MPa) σch=340(MPa); +/ Chän vËt liÖu cña b¸nh lín gièng nh vËt liÖu lµm b¸nh nhá nhng cã HB =170 σb=600(MPa) σch=340(MPa) b/øng suÊt cho phÐp +/øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [σH] =σ0Hlim.KHL/SH ; Víi σ0Hlim : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi chu kú c¬ së; Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 13
  14. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy SH :hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; σ0Hlim =2HB+70; SH=1,1;(theo b¶ng 6.2) KHL :hÖ sè tuæi thä -B¸nh r¨ng1 : σ0H1 lim =2.185+70=440(MPa); mH N HO N HE KHL1= ; mH : bËc cña ®êng cong mái mH =6 do HB NH0 nªn KHL1=1; =>[σH1] = 440.1/1,1=400(MPa); - T¬ng tù b¸nh r¨ng 2: σ0H12 lim =2.170+70=410(MPa); NH0=30.HBHB2,4=30.1702,4=6,8.106 3  T  NHE = 60.c. ∑  i  .ni .t i  T max  3  T  t = 60.c. ∑ t i . ∑  i  .ni . i t  T max  ∑i = 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,7 3.3/8) =5,20. 107 > NH0 nªn KHE1=1; =>[σH2] = 410.1/1,1=372,72(MPa); Do lµ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng nªn øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [σ H 1 ] + [σ H 2 ] 400 + 372,73 = 386,37 (MPa); [σH] = = 2 2 +/øng suÊt uèn cho phÐp: [σF] =σ0Flim.KFC. KFL/SF Trong ®ã: σ0Flim :øng suÊt uèn cho phÐp øng víi chu kú c¬ së ; SF : hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn; σ0Flim =1,8HB; SF=1,75; (theo b¶ng 6.2) KFC :hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng ®Æt t¶i KFC= 1 (do t¶i träng 1 chiÒu) B¸nh r¨ng 1: σ0F1 lim =1,8.185=351(MPa); N FO KFL1= m F N FE ; Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 14
  15. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy mF :bËc cña ®êng cong mái khi thö vÒ uèn mF=6 do HB NF0 nªn KFL1=1; =>[σF1] = 351.1.1/1,75=200,57(MPa); B¸nh r¨ng 2: σ0F2 lim =1,8.170=306(MPa); 6  T  NF0=4.10 ; NFE2 = 60.c. ∑  i  .ni .t i 6  T max  6  T  t = 60.c. ∑ t i . ∑  i  .ni . i t  T max  ∑i = 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,7 6.3/8) =7,72. 107 > NF0 nªn KFL2=1; =>[σF2] = 306.1.1/1,75=174,86(MPa); VËy øng suÊt cho phÐp: [σH] = 386,37(MPa); [σF1] = 200,57(MPa); [σF2] =174,86 (MPa); +/øng suÊt cho phÐp khi qu¸ t¶i: [σH]max =2,8.σch=2,8.340=952(MPa); [σF1]max =[σF2]max = 2,8.σch= 0,8.340 = 272(MPa); c/TÝnh to¸n bé truyÒn +/ X¸c ®Þnh th«ng sè c¬ b¶n T1 .K Hβ aw=Ka(u+1) 3 (6.15a); [σ H ] 2 .u.Ψba Ka= 43 :hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng ( theob¶ng6.5) u=3,00 : tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng; T1=272644(Nmm) :m«men xo¾n trªn trôc chñ ®éng [σH] = 386,37(MPa) ψba=0,25 chän s¬ bé theo (b¶ng 6.6) KHβ :hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 15
  16. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc KHβ=1,037 víi ψbd=0,53ψba(u+1) = 0,53.0,25(3+1)=0,53 theo(b¶ng6.7s¬ ®å 5) 272644.1,037 =>aW=43(3+1) 3 = 234,22 mm; chän aW=240 mm 386,37 2.3.0,25 +/X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: m =(0,01- 0,02)aW=2,4- 4,8 mm; chän m =3 theo tiªu chuÈn 2.aW . cos β 2.240. cos15 0 Chän s¬ bé β=15 (0 Z2=u.Z1=3.39=117; m( Z 1 + Z 2 ) 3(39 + 117) TÝnh l¹i β: cosβ = 2.aW = =0,975=> β= 12,840 ( thỏa m·n ) 2.240 +/KiÓm nghiÖm vÒ ®é bÒn tiÕp xóc øng suÊt tiÕp xóc xuÊt hiÖn trªn mÆt r¨ng cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: 2.T1 .K H .(u + 1) σH =ZM. ZH. Zε. 2 ≤ [σH]; bW .u.d W 1 ZM = 274MPa1/3 : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp (theo b¶ng6.5); ZH =1,724 :hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc (theo b¶ng6.12) Zε : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña b¸nh r¨ng 1 Zε= 1/εα = 1,73 = 0,76 (do εβ=bw.sinβ/(mπ) = 0,25.240.sin12,840/(3,14.3) =1,41 >1, 1 1 εα = [1,88 – 3,2( Z + Z )].cosβ 1 2 1 1 = [1,88 – 3,2( 39 + )].cos12,840 =1,73) 117 bw1 = 0,25aw=0,25.240 = 60 mm; dw1 =2.aw/(u+1) =2.240/(3+1) =120 mm; KH :hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc KH = KHβ. KHα. KHV; KHβ :hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng KHβ =1,027 (theo b¶ng6.7 víi ψbd=bw/dw1=0,53) KHα : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp KHα = 1,13(víi v=π.dw1.n1/60000 = 1,08 (m/s) theo b¶ng 6.14) KHV :hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 16
  17. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy KHV=1,01(theo b¶ng p2.3 ). =>KH=1,172. 2.272644.1,172.(3 + 1) => σH = 274.1,724.0,76. = 356,53MPa . 60.3.120 2 - TÝnh chÝnh x¸c [σH]’= [σH]ZRZVKxH = [σH].1.1.1= 386,37MPa, do hệ số xét đến độ nham của mặt răng làm việc :ZR = 0,95 với Ra
  18. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy σF1max= σF1.Kqt = 74,73.1,5 =113,0< [σF1]max = 272(MPa); σF2max= σF.Kqt = 72,91.1,5 =109,4< [σF2]max = 272(MPa); §¶m b¶o ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i ®ñ bÒn; B¶ng th«ng sè c¬ b¶n cña bé tuyÒn trong HGT Bé truyÒn trôc vÝt Bé truyÒn b¸nh r¨ng K/c trôc (mm) aW=145 aW=240 M«dun m =6,3 m=3 Tû sè truyÒn u = 17 u=3 ChiÒu réngvµnh r¨ng b2=65 bW= 60 (mm) Gãc nghiªng cña r¨ng β=12,840 HÖ sè dÞch chØnh x=- 0,23 x1= 0; x2= 0 Sè r¨ng Z1/Z2=2/34 Z1/Z2=39/117 §êng kÝnh vßng chia(mm) d1/d2= 78,75 /214,2 d1/d2=120/360 §êng kÝnh ®Ønh r¨ng da1/da2= 90 /225 da1/da2=126/366 (mm) §êng kÝnh ch©n r¨ng df1/df2=62 /198 df1/df2= 112/352,5 (mm) §êng kÝnh ngoµi b¸nh vÝt daM2 ≤ da2+1,5m =233,35 chän daM2=230 ChiÒu dµi phÇn c¾t ren b1>(11+0,06Z2)m=82.1 trôc vÝt 5 lÊy b1 = 85(b¶ng 7.10) II.4/ KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña hép gi¶m tèc. §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b«i tr¬n hép gi¶m tèc awtv+df1tv/2< df2br/2 Víi awtv=145 mm df1tv=62 mm df2br=352,5mm ⇒awtv+df1tv/2 =145+62/2=176< df2br/2=352,5/2=176,25mm VËy hép gi¶m tèc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b«i tr¬n. Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 18
  19. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy PhÇn III / TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc vµ chon æ l¨n . III.1/ TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc: a/ Chän vËt liÖu: Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp 45 cã σb= 600 MPa. øng suÊt xo¾n cho phÐp [τ] = 12..20 Mpa b/ TÝnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc +/Víi trôc 1 lµ trôc vµo cña hép gi¶m tèc ta chän [τ1 ] = 15 MPa §êng kÝnh trôc ®îc x¸c ®Þnh: T1 19.715 d1sb ≥ 3 ,thay sè : d1sb ≥ 3 = 18,73mm 0,2 .[τ 1 ] 0,2 .15 Theo b¶ng ( P1.4) ®êng kÝnh trôc ®éng c¬ d®c=38 mm d1sb ≥ (0,8..1,2)d®c . Quy chuÈn d1sb = 30 mm +/Víi trôc 2 lµ trôc trung gian cã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì lín nªn ta chän [τII ] = 15 MPa T2 272.644 d2sb ≥ 3 d2sb ≥ 3 = 33,13mm 0,2 .[τ 2 ] 0,2 .15 Quy chuÈn d2sb = 35 mm +/Víi trôc 3 lµ trôc ra cña hép gi¶m tèc nªn chän [τ3 ] = 20 MPa T3 795031 d3sb ≥ 3 d3sb ≥ 3 = 58,37 mm 0,2 . [τ 3 ] 0,2 . 20 Quy chuÈn d3sb = 60 mm c/ X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc: +/Tõ ®êng kÝnh s¬ bé theo b¶ng 10.2 ta chän s¬ bé chiÒu réng æ l¨n: b01 = 21 mm b02 =21mm b03= 31 mm; - ChiÒu dµi may¬ : §Üa xÝch lm33=(1,2..1,5)d3sb = 75 mm; B¸nh trô lm23=(1,2..1,5) d2sb chän lm23 = 65 mm lm32= 75 mm B¸nh vÝt lm22=(1,2..1,8) d2sb = 55 mm - Nöa khíp nèi lm12 =(1,4..2,5)d1sb=(1,4..2,5).35 = 65 mm; Theo b¶ng 10.3 chän c¸c kho¶ng c¸ch: k1 =8 :Kho¶ng c¸ch tõ mÆt mót cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh trong cña hép hoÆc k/c gi÷a c¸c chi tiÕt quay k2=10: Kho¶ng c¸ch tõ mÆt nót æ ®Õn thµnh trong cña hép k3=12: Kho¶ng c¸ch tõ mÆt mót chi tiÕt quay ®Õn n¾p æ hn =15 :ChiÒu cao n¾p æ vµ ®Çu bul«ng Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 19
  20. Bộ môn cơ sở thiết kế máy và Robot Đồ án Chi tiết máy +/Trôc 1: l12 = -lc12= -[ 0,5 ( lm12 + b01 ) + k3 + hn ] Víi d1sb = 35mm Chän lm12 = (1,4..2,5) dsbI = (1,4..2,5).30 = 55 mm l12 = -[ 0,5 (55 + 21 )+17 + 12+ 15 ] = - 82mm chän l12= -85 mm TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi cña trôc I l m12 hn k3 2 bo bo l13 l12 l11 l11=(0,9..1)daM2 Víi daM2 lµ ®êng kÝnh ngoµi b¸nh vÝt : daM2=230 mm Chän l11=210 mm. l13=l11/2 =210/2=105 mm. Nguyễn Tuấn Khoa – Cơ Điện Tử 2-K49 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

AMBIENT
Đồng bộ tài khoản