ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY<br />
<br />
Lời nói đầu<br />
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung không thể thiếu trong<br />
chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí đặc biệt là đối với kỹ sư nghành chế tạo<br />
máy. Đồ án môn học Chi Tiết Máy là môn học giúp cho sinh viên có thể hệ<br />
thống hoá lại các kiến thức của các môm học như: Chi tiết máy, Sức bền<br />
vật liệu, Dung sai, Chế tạo phôi, Vẽ kỹ thuật .... đồng thời giúp sinh viên<br />
làm quen dần với công việc thiết kế và làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế<br />
đồ án tốt nghiệp sau này.<br />
NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN ĐƯỢC CHIA LÀM 5 PHẦN:<br />
Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền :<br />
I. Chọn động cơ.<br />
II. Phân bố tỉ số truyền.<br />
III. Tính toán các thông số trên trục<br />
Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc:<br />
I. Thiết kế bộ truyền xích<br />
II. Thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc<br />
III. Kiểm tra các điều kiện trạm trục bôi trơn<br />
Phần III: Tính toán trục<br />
I-Chọn vật liệu.<br />
II-Tính thiết kế trục.<br />
III- Tính toán ổ lăn.<br />
IV-Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp.<br />
Phần IV: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc<br />
Phần V: Thống kê các kiểu lắp ,trị số sai lệch giói hạn và dung sai các<br />
kiểu lắp<br />
Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp còn<br />
có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các<br />
tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của em không<br />
thể tránh được những sai sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo<br />
thêm của thầy cô để em cũng cố và hiểu sâu hơn , nắm vững hơn về những<br />
kiến thức đã học hỏi được.<br />
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong bộ<br />
môn đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Quang Hưng đã tận tình hướng dẫn em<br />
thực hiện đồ án này.<br />
<br />
1<br />
<br />
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY<br />
Bảng thông số:<br />
Lực vòng xích tải : Ft = 3700 N<br />
<br />
Thời gian phục vụ : 6 năm<br />
<br />
Số răng đĩa xích tải : Z = 19 răng<br />
<br />
Tỷ lệ số ngày làm việc mỗi năm : 1/2<br />
<br />
Bước xích tải : t = 55 mm<br />
<br />
Tỷ lệ thời gian làm việc mỗi ngày : 2/3<br />
<br />
Vận tốc xích tải : v = 1,2 m/s<br />
<br />
Tính chất tải trọng : Không đổi,quay một<br />
chiều<br />
<br />
K bd =1,4<br />
Phần I :CHỌN ĐỘNG CƠ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN<br />
I. Chọn động cơ<br />
- Chọn động cơ điện để dẫn động máy móc hoặc các thiết bị công nghệ là<br />
công việc đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy.Trong công nghiệp<br />
sử dụng nhiều loại động cơ như: Động cơ điện một chiều , động cơ điện<br />
xoay chiều<br />
.Mỗi loại động cơ có một ưu nhược điểm riêng,tùy thuộc vào các yêu cầu<br />
khác nhau mà ta chọn loại động cơ cho phù hợp<br />
- Với phương án thiết kế hộp giảm tốc hai cấp phân đôi ở cấp chậm sẽ có:<br />
Ưu điểm :<br />
- Tải trọng sẽ được phân bố đều cho các ổ.<br />
- Giảm được sự phân bố không đồng đều tải trọng trên chiều rộng vành<br />
răng nhờ các bánh răng được bố trí đối xứng với các ổ.<br />
- Tại các tiết diện nguy hiểm của các trục trung gian và trục ra mômen xoắn<br />
chỉ tương ứng với một nửa công suất được truyền so với trường hợp không<br />
khai triển phân đôi.<br />
- Nhờ đó mà hộp giảm tốc loại này nói chung có thể nhẹ hơn 20% so với<br />
hộp giảm tốc khai triển dạng bình thường.<br />
Nhược điểm:<br />
- Nhược điểm của hộp giảm tốc phân đôi là bề rộng của hộp giảm tốc tăng<br />
do ở cấp phân đôi làm thêm 1 cặp bánh răng so với bình thường. Do vậy<br />
cấu tạo bộ phận ổ phức tạp hơn, số lượng các chi tiết và khối lượng gia<br />
công tăng lên có thể làm tăng giá thành của bộ truyền.<br />
<br />
2<br />
<br />
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY<br />
1. Xác định công suất đặt trên trục của động cơ<br />
Công suất động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ , đảm bảo cho<br />
khi động cơ làm việc nhiệt độ sinh ra không được lớn hơn nhiệt độ cho<br />
phép. Muốn vậy cần có: Pdc > Pdc<br />
dm<br />
dt<br />
trong đó :<br />
dc<br />
Pdm : công suất định mức của động cơ<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
dt<br />
<br />
:công suất đẳng trị của động cơ<br />
<br />
Do tải trọng không đổi nên ta có :<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
P<br />
<br />
<br />
<br />
lv<br />
<br />
<br />
<br />
dc<br />
dt<br />
<br />
=<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
:công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ<br />
<br />
P<br />
ct<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
P<br />
<br />
<br />
<br />
ct<br />
lv<br />
<br />
(1.1)<br />
<br />
<br />
<br />
:giá trị công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác<br />
:hiệu suất truyền động (toàn hệ thống)<br />
<br />
- Công suất làm việc trên trục công tác :<br />
<br />
P<br />
<br />
ct<br />
lv<br />
<br />
<br />
<br />
Ft .v 3700 1,2<br />
<br />
4,44(kW )<br />
1000<br />
1000<br />
<br />
- Theo sơ đồ đề bài thì:<br />
k<br />
m<br />
br ol kn x<br />
<br />
(1.2)<br />
<br />
Ghi chú:<br />
+ m là số cặp ổ lăn (m = 4)<br />
+ k là số cặp bánh răng (k = 3)<br />
Tra bảng 2.3[1] ta được các giá trị hiệu suất ứng với mỗi chi tiết như<br />
sau:<br />
+ ol 0,99<br />
+ br 0,97<br />
+ k 1<br />
+ x 0,93<br />
-Thay các giá trị trở lại công thức (1.2) ta tính được:<br />
0,99 4 0,97 3 1 0,93 0,82 (%)<br />
- Thay các giá trị Pct 4,44 ; 0,82 vào (1.1) ta tính được công suất làm<br />
lv<br />
việc danh nghĩa trên trục công tác<br />
<br />
3<br />
<br />
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
P<br />
<br />
<br />
<br />
ct<br />
lv<br />
<br />
<br />
<br />
4,44<br />
5,415(kW )<br />
0,82<br />
<br />
<br />
<br />
Vậy công suất đẳng trị trên trục động cơ<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
dt<br />
<br />
<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
5,415(kW )<br />
<br />
2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ<br />
- Số vòng quay của bộ phận công tác là:<br />
nct 60000 <br />
<br />
v<br />
1,2<br />
60000 <br />
68,9 (v/phút)<br />
z.t<br />
19 55<br />
<br />
v : vận tốc đĩa xích tải<br />
z : số răng xích tải<br />
t : bước xích tải<br />
<br />
+) Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: ndb 1500v / ph (kể đến sự trượt<br />
ndb 1450v / ph ) ,như vậy tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống:<br />
<br />
u<br />
<br />
sb<br />
<br />
<br />
<br />
n<br />
n<br />
<br />
db<br />
ct<br />
<br />
<br />
<br />
1450<br />
21,04 .ta thấy tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống nằm<br />
68,9<br />
<br />
trong khoảng tỉ số truyền nên dùng của bộ truyền bánh răng trụ hai cấp.<br />
Vậy số vòng quay đồng bộ được chọn của động cơ là 1500 v/ph<br />
Chọn động cơ<br />
-Động cơ loại 4A có khối lượng nhẹ hơn loại K và DK.Phạm vi công suất<br />
lớn và số vòng quay đồng bộ lớn loại K và DK căn cứ vào giá trị công suất<br />
đẳng trị và số vòng quay đồng bộ của động cơ ta chọn động cơ sao cho thỏa<br />
mãn<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
<br />
dc<br />
Pdt 5.415(kW ) <br />
<br />
<br />
nsb 1500(v / phút )<br />
<br />
<br />
dm<br />
<br />
ndb<br />
<br />
- Tra bảng phụ lục P1.1[1] ta chọn được động cơ là 4A112M4Y3<br />
Kiểu động cơ<br />
<br />
4A112M4Y3<br />
<br />
Công<br />
suất<br />
(kW)<br />
<br />
Vòng<br />
quay<br />
<br />
5,5<br />
<br />
1425<br />
<br />
cos <br />
<br />
0,85<br />
<br />
%<br />
<br />
85,5<br />
<br />
T<br />
T<br />
<br />
max<br />
dn<br />
<br />
2,2<br />
<br />
T<br />
T<br />
<br />
K<br />
dn<br />
<br />
2,0<br />
<br />
3.Kiểm tra điều kiện mở máy điều kiện quá tải cho động cơ<br />
Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ<br />
Khi khởi động , động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn để<br />
thắng sức ỳ của hệ thống : điều kiện mở máy<br />
dc<br />
dc<br />
Pmm Pcbd kW<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
mm<br />
<br />
: công suất mở máy của động cơ<br />
4<br />
<br />
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
<br />
K<br />
T<br />
K <br />
T<br />
<br />
<br />
mm<br />
<br />
dc<br />
<br />
mm<br />
<br />
K<br />
<br />
mm<br />
<br />
K<br />
<br />
dc<br />
<br />
bd<br />
<br />
dc<br />
cbd<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
mm<br />
<br />
2,0 * 5,5 11 kW<br />
<br />
dn<br />
<br />
K<br />
<br />
<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
* K bd<br />
<br />
1,4 : hệ số cản ban đầu<br />
<br />
P<br />
<br />
<br />
2,0 <br />
<br />
:công suất cản ban đầu trên trục động cơ<br />
<br />
cbd<br />
<br />
K<br />
K<br />
<br />
* Pmm<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
mm<br />
<br />
dc<br />
lv<br />
<br />
5,286 <br />
<br />
P<br />
<br />
11 <br />
<br />
dc<br />
cbd<br />
<br />
P<br />
<br />
dc<br />
cbd<br />
<br />
5,415 * 1,4 7,581 kW<br />
<br />
7,581 Đảm bảo điều kiện mở máy.<br />
<br />
II. Phân phối tỉ số truyền.<br />
Tỉ số truyền chung của hệ thống u <br />
u=<br />
<br />
ndc<br />
nct<br />
<br />
n dc 1425 : số vòng quay đã chọn của động cơ<br />
n ct 68,9 : số vòng quay trên trục công tác<br />
u<br />
<br />
1425<br />
20,68<br />
68,9<br />
<br />
Với hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp :<br />
<br />
u<br />
<br />
<br />
<br />
u ng * u h<br />
<br />
+ uh<br />
<br />
: tỉ số truyền bên trong hộp giảm tốc.<br />
<br />
+ u ng<br />
<br />
: tỉ số truyền ngoài của bộ truyền xích.<br />
<br />
u u *u<br />
h<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
+ u1<br />
<br />
: tỉ số truyền của cấp nhanh<br />
<br />
+ u2<br />
<br />
: tỉ số truyền của cấp chậm<br />
<br />
Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp<br />
+)Với hệ dẫn động gồm HGT 2 cấp bánh răng nối với bộ truyền xích<br />
ngoài hộp ta có:<br />
u ng (0,15 0,1)u (0,15 0,1)20,68 (1,44 1,76) .với tỉ số truyền nên<br />
dùng của bộ truyền xích (1,5 5) ta chọn u ng 1,5<br />
uh <br />
<br />
u 20,68<br />
<br />
13,79<br />
u ng<br />
1,5<br />
<br />
Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc<br />
u h u1 * u 2<br />
5<br />
<br />