» Luận Văn - Báo Cáo

» Cơ khí - Chế tạo máy

Đồ án chi tiết máy - Đề 43: Thiết kế hệ dẫn động cơ khí

Chia sẻ: Danbo Vu | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:44

0

Báo xấu

128
lượt xem 20
download

Đồ án chi tiết máy - Đề 43: Thiết kế hệ dẫn động cơ khí

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án chi tiết máy - Đề 43 "Thiết kế hệ dẫn động cơ khí" được thực hiện với các nội dung: Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền, tính toán thiết kế bộ truyền , tính trục chọn ổ lăn, kết cấu vỏ hộp. Để nắm vững hơn nội dung kiến thức đề tài mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án chi tiết máy - Đề 43: Thiết kế hệ dẫn động cơ khí

Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 43: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Thông số đầu vào : 1. Lực kéo băng tải F = 9600 N 2. Vận tốc băng tải v =0,14 m/s 3. Đương kinh tang ̀ ́ D = 390 mm 4. Thời hạn phục vụ Ih= 6 năm 5. Số ca làm việc: Số ca = 1 ca 6. Góc nghiêng đường nối tâm của bộ truyền ngoài: 45o 7. Đặc tính làm việc: Êm PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1.Chọn động cơ điện 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu của trục động cơ Pct= Trong đó Pct : Công suất cần thiết trên trục động cơ (kW). Plv : Công suất làm việc của động cơ (kW). Hiệu suất của bộ truyền: (1) Tra bảng ta có: Hiệu suất của một cặp ổ lăn : = 0,99 Hiệu suất của bộ đai : 0,96 Hiệu suất của bộ truyền bánh răng : 0,97 Hiệu suất của khớp nối: 0,99 Thay số vào (1) ta có: = 0,993.0,96.0,972.0,99 = 0,87 Do tải trọng thay đổi. Plv=Ptd Ptđ = Trang 1 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Mà ta có : F= => T1= Trong đó : F : Là lực băng tải (N) d : đường kính tang (m)  T1= = = 1,872 (kN.m) T2 = 0,6T1 = 0,6.1,872=1,1232 (kN.m)  Công suất tương đương Ptđ = = = 1,49 (kW) Vậy công suất yêu cầu trên trục động cơ là : 1.1.2.Xác định số vòng quay của động cơ Trên trục công tác ta có: nlv = Trong đó : (2) Tra bảng ta chọn được tỉ số truyền sơ bộ của: Truyền động đai: 4 Truyền động bánh răng trụ: ubr = 30 (hộp giảm tốc một cấp) Thay số vào (2) ta có: =4.30 = 120 Suy ra : 120.6,86 = 823,2 (v/ph) Chọn số vòng quay đồng bộ : ndc = 705 (v/ph) 1.1.3.Chọn động cơ Từ Pyc = 1,71 (kW) & ndc = 705 (v/ph) Tra bảng phụ lục ta có động cơ điện Pđc cosφ ɳ đc k (T /T ) dn Kiểu động cơ (KW) 4A112MA8Y3 2,2 705 0,71 76,5 2,2 1,8 1.2.PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN. Xác định tỉ số truyền chung của hệ thống 2
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Tỉ số truyền chung của hệ thống là : Mà: uch = uh . uđ Trong đó: uh = Tỉ số truyền của hộp giảm tốc uđ : Tỉ số truyền của bộ truyền đai Chọn: uđ = 4 => uh = = = 25,69 Đối với HGT bánh răng trụ 2 cấp đồng trục ta có u1 = u2 = 1.3. TÍNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC 1.3.1.Công suất trên các trục Công suất danh nghĩa trên trục động cơ (tính ở trên) là: Pct = 1,71 (kW) Công suất danh nghĩa trên trục I là : Công suất danh nghĩa trên trục II là : Công suất danh nghĩa trên trục III là: Công suất danh nghĩa trên trục IV là: 1.3.1.Số vòng quay Số vòng quay trên trục động cơ: nđc = 705 (vg/ph) Số vòng quay trên trục I: Số vòng quay trên trục II: Số vòng quay trên trục III: Số vòng quay trên trục IV: 1.3.3.Mômen xoắn trên các trục Mômen xoắn thực trên trục động cơ là : Trang 3 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Mômen xoắn trên trục I là : Mômen xoắn trên trục II là : Mômen xoắn trên trục III là : Mômen xoắn trên trục IV là : 1.3.4 Bảng thông số động học Trục Động cơ I II III IV Thông số u ukn= 1 u1 =5,06 u2 =5,06 uđ =4 P 1,71 1,67 1,61 1,56 1,48 (v/ph) n 705 705 139,3 27,53 6,88 (kW) T 23163 22621 110376 541155 2054360 (N.mm) 4
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 2.1.Tính toán thiết kế bộ truyền đai. 2.1.1.Chọn loại đai và tiết diện đai. Chọn đai thang thường. Tra đồ thị với các thông số:P=2,2 (kW) và =1420 (v/ph) ta chọn tiết diện đai thang thường loại : A 2.1.2.Tính đường kính bánh đai. * Tính đường kính đai nhỏ : d1. Chọn theo tiêu chuẩn theo bảng: Ta chọn =125 mm Kiểm tra vận tốc đai: chọn ε = 0,015  Tra bảng ta chọn theo tiêu chuẩn: d2 = 500 (mm) Tỷ số truyền thực: ut = = = 4 = uđ 2.1.3.Xác định khoảng cách trục a. Theo [1] 2(d1+d2) ≥ a ≥ 0,55 (d1 + d2) + h  2(125+500) ≥ a ≥ 0,55 (125 + 500) + 8  351,75 ≤ a ≤ 1250 (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn : a = 475 (mm) (= 0,95) Trang 5 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành * Chiều dài đai. Theo [1] L = 2.a + π. + Theo tiêu chuẩn B[1] chọn : L= 2000 (mm) Dựa vào bảngta chọn L theo tiêu chuẩn :Chọn Số vòng chạy của đai trong. Thỏa mãn. * Xác định lại khoảng cách trục a Theo [1] : Trong đó : Vậy: Vậy a = 475 (mm) được chọn thỏa mãn. * Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ. Vì góc ôm bánh đai nhỏ trong TH này luôn nhỏ hơn góc ôm bánh đai lớn vì vậy nếu góc ôm bánh đai nhỏ thỏa mãn thì góc ôm bánh đai lớn cũng thỏa mãn điều kiện không trượt trơn. Vì α1 > αmin = 120 o . => Thỏa mãn điều kiện không trượt trơn giữa đai và bánh đai. 2.1.4.Tính số đai Z. Số đai Z được tính theo công thức: Trong đó: P: Công suất trên bánh đai chủ động.TH này cũng chính là công suất động cơ (kW) . P= 2,27 (KW) :Công suất cho phép.Tra bảng theo tiết diện đai A, [P0] = 1,17 (kW) ; l0= 1700 :Hệ số tải trọng động.Tra bảng ta được: kd= 1,25 (Do cơ cấu làm việc 1 ca) 6
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành :Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm. Theo [1] Cα =10,0025.(180α1) = 10,0025.(180135) = 0,8875 :Hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai. Tra bảngvới = =1,17 ta được: :Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỷ số truyền. Tra bảng ta được : :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai. Tra bảng Z’ = = => Chọn Cz = 0,95 Vậy: Lấy Z=3 Trang 7 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành 2.1.5.Các thông số cơ bản của bánh đai. Chiều rộng bánh đai B=(Z1).t+2.e Tra bảngta được : Vậy : B=(Z1).t+2.e = (31).15+2.10 = 50 (mm) * Góc chêm của mổi rãnh đai: * Đường kính ngoài của bánh đai: da1 = d1 + 2.h0 = 125 + 2.3,3 = 131,6 (mm) da2 = d2 + 2.h0 = 500+ 2.3,3 = 506,6 (mm) * Đường kính đáy bánh đai: df1 = da1 H = 131,6 – 12,5 = 119,1 (mm) df2 = da2 H =506,6 – 12,5 = 494,1 (mm) 2.1.6.Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục. Lực căng ban đầu: Trong đó: Fv: Lực căng do lực li tâm sinh ra : khối lượng 1(m) đai Tra bảng với tiết diện đai A ta được =0,105(kg/m) Nên : Fv = 0,105.4,61= 2,23 (kg.m/s2) Do đó: Lực tác dụng lên trục bánh đai: 8
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành 2.1.7.Tổng kết các thông số của bộ truyền đai: Thông số Ký hiệu Giá trị Tiết diện đai A Đường kính bánh đai nhỏ 125 Đường kính bánh đai lớn 500 Đường kính đỉnh bánh đai nhỏ 131,6 Đường kính đỉnh bánh đai lớn 506,6 Đường kính chân bánh đai nhỏ 119,1 Đường kính chân bánh đai lớn 494,1 Góc chêm rãnh đai 36 o Số đai z 3 Chiều rộng đai 50 Chiều dài đai 2000 Khoảng cách trục 475 Góc ôm bánh đai nhỏ 135 o Lực căng ban đầu 190,96 Lực tác dụng lên trục 1058 Trang 9 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành 2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng 2.2.1.Thông số đầu vào: P = P1 =2,16 (KW) T = T1 = 40820 (N.mm) n = n1 = 505,34 (v/ph) u = ubr = 4 Lh = 23000 (giờ) 2.2.2.Chọn vật liệu Vật liệu bánh lớn: Nhãn hiệu thép: C45 Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện Độ rắn: HB = 192÷240; ta chọn HB2 = 230 Giới hạn bền: σb2 = 750 MPa Giới hạn chảy: σch2 = 450 MPa Vật kiệu bánh nhỏ: Nhãn hiệu thép: C45 Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện Độ rắn: HB = 241÷285; ta chọn HB1 = 245 Giới hạn bền: σb1 = 850 MPa Giới hạn chảy: σch1 = 580 MPa 2.2.3.Xác định ứng suất cho phép 10
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Xác định ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép Chọn sơ bộ: ZR.Zv.KxH = 1 YR.YS.KxF = 1 và KFC = 1 (tải quay 1 chiều) do đó ta có: SH, SF : Hệ số an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn Tra bảng 6.2 với: Bánh răng chủ động: SH1=1,1 ; SF1=1,75 Bánh răng bị động: SH2= 1,1 ; SF2=1,75 o Hlim1 = 2.HB1+ 70 = 2. 245+ 70 = 560 (MPa) o Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8 . 245 = 441 (MPa) o Hlim2 = 2.HB2 + 70 = 2. 230 + 70 = 530 (MPa) oFlim2 = 1,8. HB2 = 1,8 . 230 = 414 (MPa) + KHL, KFL : là hệ số tuổi thọ xác định theo công thức: Với: mH , mF : là bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn, do HB NHO1 => KHL1 = 1 NHE2 > NHO2 => KHL2 = 1 Trang 11 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành NFE1 > NFO1 => KFL1 = 1 NFE2 > NFO2 => KFL2 = 1 Thay vào ta được : Do đây là bánh răng côn răng thẳng nên [] = min(,) = 481,82 (MPa) Ứng suất cho phép khi quá tải [ ] = 2,8. H max ch [ ] H1 max = [ ] = 2,8.580 = 1624(MPa) H2 max [ F]max = 0,8. ch [ F1]max = [ F2]max = 0,8.450 = 360 (MPa) ; 2.2.4.Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài Re và đường kính chia ngoài de Chiều dài côn ngoài Trong đó: + KR : hệ số phụ thuộc vật liệu bánh răng và loại răng,với bộ truyền bánh côn răng thẳng bằng thép KR = 0,5.Kd = 0,5. 100 = 50 MPa1/3 (do Kd=100 Mpa1/3 ) ; + Kbe : hệ số chiều rộng vành răng Kbe= 0,25..0,3 , do u1 = 4 > 3 Kbe = 0,25 + KH : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng bánh răng côn. Theo bảng 6.21 , với: Kbe.u1/( 2 Kbe) = 0,25.4/(2 – 0,25) = 0,57 với ổ đũa ta được : KH = 1,13 + T1 = 40820 Nmm mômen xoắn trên trục I + [ H]=481,82 MPa Vậy : chiều dài côn ngoài sơ bộ Re là: Đường kính chia ngoài sơ bộ de1 của bánh răng chủ động là: 2.2.5.Xác định các thông số ăn khớp 12
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành a. Xác định mô đun vòng ngoài và vòng trung bình mte ,mtm : + Số răng bánh nhỏ Z1: Từ de1 = 64,22 (mm) và tỉ số truyền u = 4 ,tra bảng (6.22) ,ta có: Z1p = 16 Với: HB1, HB2
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Vận tốc vòng trung bình của bánh răng: Tra bảng 6.13Tr106/TL1 với bánh răng côn răng thẳng và v = 1,51 (m/s) ta được cấp chính xác của bộ truyền là: CCX =8 Tra phụ lục 2.3 [250/TL1] với:  CCX = 8  HB
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành – Hệ số trùng khớp của răng: – hệ số trùng khớp ngang: – Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc: = 1.1,13.1,05 = 1,19 b chiều rộng vành răng: Thay vào ta được: Kiểm tra: b. Kiểm nghiệm về độ bền uốn: , ứng suất uốn cho phép của bánh chủ động và bị động: – hệ số tải trọng khi tính vê uốn : – hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: Yβ – Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Do là bánh răng côn răng thẳng : Yβ = 1 – Hệ số dạng răng : Tra bảng 6.18 [109/TL1] với : Ta được: Thay vào ta có : Thỏa mãn. 2.2.8. Một vài thông số hình học của cặp bánh răng : Đường kính vòng chia : Trang 15 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Chiều cao răng ngoài : Chiều cao đầu răng ngoài : Chiều cao chân răng ngoài : Đường kính đỉnh răng ngoài : 2.2.9.Bảng tổng hợp một vài thông số của bộ truyền bánh răng : Thông số Ký hiệu Giá trị Chiều dài côn ngoài Re 134(mm) Mô đun vòng ngoài mte 2,5(mm) Chiều rộng vành răng b 34(mm) Tỉ số truyền utt 4 Góc nghiêng của răng β Số răng của bánh răng Z1 26 Z2 104 Hệ số dịch chỉnh chiều cao x1 0,38 x2 0,38 Đường kính vòng chia ngoài de1 65(mm) de2 260(mm) Góc côn chia δ1 δ2 Chiều cao răng ngoài he 5,5(mm) Chiều cao đầu răng ngoài hae1 3,45(mm) hae2 1,55(mm) Chiều cao chân răng ngoài hfe1 2,05(mm) hfe2 3,95(mm) 16
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành Đường kính đỉnh răng ngoài dae1 71,69(mm) dae2 260,75(mm) Trang 17 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành PHẦN 3 : TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN 3.1.Tính chọn khớp nối. Thông số đầu vào: Mômen cần truyền: Đường kính trục cần nối: 29,65 (mm) Chọn khớp nối. Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục Chọn khớp nối theo điều kiện: Trong đó Đường kính trục cần nối –Mômen xoắn tính toán k Hệ số chế độ làm việc tra bảng 16.1Tr58 [2] lấy k=1,2 T Momen xoắn danh nghĩa trên trục: Do vậy Tra bảng 16.10a [2] tr 68 với điều kiện Ta được: Tra bảng 16.10bTr69 [2] với 3.1.1.Kiểm nghiệm khớp nối. Ta kiểm nghiệm theo 2 điều kiện: a) Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi Ứng suất dập cho phép của vòng cao su Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi: Thỏa mãn. b) Điều kiện bền của chốt: Trong đó: 18
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành [] Ứng suất uốn cho phép của chốt.Ta lấy []=(60) MPa; Do vậy, ứng suất sinh ra trên chốt: Thỏa mãn. 3.1.2.Lực tác dụng lên trục. Ta có Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi: Thông số Kí hiệu Giá trị Mômen xoắn lớn nhất có thể truyền được 250 (N.m) Đường kính lớn nhất có thể của nối trục 32 (mm) Số chốt Z 6 Đường kính vòng tâm chốt 105 (mm) Chiều dài phần tử đàn hồi 28(mm) Chiều dài đoạn công xôn của chốt 34 (mm) Đường kính của chôt đàn hồi 14 (mm) Lực tác dụng lên trục Fkn 596,08 (N) 3.2.Tính sơ bộ trục 3.2.1.Chọn vật liệu chế tạo trục. Vật liệu làm trục chọn là thép 45 tôi cải thiện. 3.2.2.Tính sơ bộ đường kính trục theo momen xoắn. Theo công thức 10.9Tr188 [1], ta có: Chọn Chiều rộng ổ lăn trên trục: Tra bảng 10.2Tr189 [1]: Trang 19 Đề 43 : Thiết kế hệ dẫn động cơ khí SVTH: Nguyễn Văn Trứ
Đồ Án Chi Tiết Máy GVHD: Nguy ễn Xuân Hành với 3.2.3.Xác định lực từ các chi tiết, bộ truyền tác dụng lên trục. Lực tác dụng lên trục I  Lực tác dụng lên trục I từ bộ truyền đai : = 376,86 (N)  Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn răng thẳng :  Lực vòng:  Lực hướng tâm: =.tan= 1433,79.tan.cos = 506,27 (N)  Lực dọc trục: =.tan= 1433,79.tan.sin,04 = 126,6 (N) Lực tác dụng lên trục II Lực tác dụng từ bộ truyền bánh răng côn răng thẳng: o Lực vòng: = 1433,79 (N) 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.30: Bộ130+ Khóa Luận Tốt Nghiệp Ngành Du Lịch - Khách Sạn

135 tài liệu

867 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2009-2019 TaiLieu.VN. All rights reserved.