zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Đồ án Truyền động cơ khí: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn

Chia sẻ: _Đào Hà _Chi | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:61

Báo xấu

75
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án trình bày chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền; tính toán thiết kế chi tiết máy; mời các bạn cùng tham khảo đồ án để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Truyền động cơ khí: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn

ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC ĐỀ SỐ 6: THIÊT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Số liệu thiết kế của phương án 13: Công suất trên trục thùng trộn, P(KW):7.5 Số vòng quay trên trục thùng trộn,n(v/p): 38 Thời gian phục vụ,L(năm) : 6 Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. (1 năm làm việc 250 ngày, ngày làm 2 ca,1 ca làm việc 8 giờ) Chế độ tải:t1=15,t2=36,t3=49,T1=T,T2=0.3T,T3=0.3T 1SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC MỤC LỤC Mục lục ........................................................................................................3 Lời nói đầu ....................................................................................................4 PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN...............5 I.1 Chọn động cơ............................................................................................5 I.2 Phân phối tỷ số truyền.............................................................................6 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY...................................8 II.1 Thiết kế bộ truyền đai thang..................................................................8 II.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng...............................................................12 II.3 Thiết kế trục..........................................................................................25 II.4 Tính toán chọn ổ....................................................................................39 II.5 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc ....................................................................45 II.6 Các chi tiết phụ ....................................................................................47 II.7 Bảng dung sai lắp ghép ........................................................................51 Tài liệu tham khảo .......................................................................................54 2SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC LỜI NÓI ĐẦU: Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước. Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí. Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất.Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật cơ khí..., và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí.Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí. Em chân thành cảm ơn thầy ThS.Nguyễn Văn Thạnh, các thầy cô và các bạn khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn Sinh viên thực hiện: Hoàng Quang Minh 3SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC 4SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I.1. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN Công suất tương đương: + Số vòng quay của động cơ sơ bộ: Chọn (theo bảng 3.2 tài liệu [3] ) Chọn động cơ (tra bảng P1.1 tài liệu [1] ) 5SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC I.2. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Công suất các trục: Số vòng quay của các trục : (vg/ph) Momen xoắn trên các trục: *Bảng đặc tính kỹ thuật: Trục động cơ I II III Công suất(kW) 4.12 8.57 8.23 7.9 6SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC Tỉ số truyền 3 5.73 2.21 N(vg/ph) 1445 481.67 84.06 38 T(Nmm) 27229 80894 445349 944947 7SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY II.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Công suất truyền: P=4.12 kW Số vòng quay trục dẫn: n=1445 vg/ph Tỉ số truyền: u=3 Chọn số hiệu đai thang: 1. Chọn đai Theo (hình 4.22 trang 152tài liệu [3] ) chọn số hiệu đai là A. bp,mm bo,mm h,mm y2,mm A,mm2 Chiều dài T1,Nm d1,mm đai,mm 11 13 8 2.8 81 5604000 1170 100200 2. Chọn d1=140 mm theo tiêu chuẩn 3. Ta có: Chọn d2=400 mm theo tiêu chuẩn Tính lại tỉ số truyền u: Sai lệch 3.8% nên chấp nhận được. 8SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC 4. Khoảng cách trục nhỏ nhất Xác định theo công thức: 2(d1+d2) ≥ a ≥ 0.55(d1+d2) + h 2(140+400) ≥ a ≥ 0.55(140+400) + 8 1080 ≥ a ≥ 305 Chọn sơ bộ: a=d2=400mm 5. Chiều dài tính toán của đai: Theo bảng 4.3 ( tài liệu [3] ) chọn L=1600mm=1.6m theo tiêu chuẩn. 6. Số vòng chạy của đai trong một giây: 7. Tính toán lại khoảng cách trục a: Trong đó : Giá trị a vẫn thỏa mãn trong khoảng cho phép. 8. Góc ôm đai bánh đai nhỏ: Các hệ số sử dụng: Hệ số ảnh hưởng đến góc ôm đai: Hệ số ảnh hưởng đến vận tốc: 9SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC Hệ số ảnh hưởng đến tỉ số truyền u: Cu=1.14 vì u=3>2.5 Hệ số ảnh hưởng đến số dây đai Cz ta chọn sơ bộ bằng 0.95 (chọn z=23) Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng: Cr=0.7 Hệ số xét ảnh hưởng chiều dài đai: Theo đồ thị hình 4.21c (t ài liệu [3] ) ta chọn [Po] =2.3 khi d = 140mm đai loại A. Số dây đai được xác định theo công thức: Ta chọn z=3 đai (thỏa điều kiện chọn ban đầu). 9. Định các kích thước chủ yếu của đai: Chiều rộng bánh đai: B=(z1)t+2S Đường kính ngoài: Trong đó: z=3 ; t=15 ; S=10 ; h0=3.3 Suy ra: B=50mm ; dn1=146.6mm ; dn2=406.6mm 10. Lực căng đai ban đầu: Fo=Aσo=zA1σo=3*81*1.5=364.5 N Lực căng mỗi dây đai: Lực vòng có ích: Lực vòng trên mỗi đai 194.34 N 10SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC Từ công thức: Suy ra : ; Từ đây suy ra: Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn (giả sử góc biên dạng bánh đai γ=38o): 11. Lực tác dụng lên trục: 11SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC II.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Đây là bộ truyền bôi trơn tốt (bộ truyền kín) ta tính toán theo độ bền mỏi tiếp xúc để tránh hiện tượng tróc rỗ bề mặt và kiểm nghiệm lại điều kiện bền uốn. I. Bộ truyền cấp nhanh Moment xoắn trên trục là 80894Nmm. Vì hộp giảm tốc có cấp nhanh phân đôi nên T1=80894/2=40447 Nmm. u = 5.73 n = 481.67 (v/p) 1. Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn: Chọn thép 40Cr được tôi cải thiện. Theo bảng 6.13, tài liệu [3], ta có: Đối với bánh dẫn: HB1 = 250 σOHlim1 = 2HB1 + 70 = 2*250 + 70 = 570 Mpa sH1 = 1.1 σOFlim1 = 1.8HB1 =1.8*250 = 450 Mpa sF1 = 1.75 Đối với bánh bị dẫn: HB2 = 228 σOHlim2 = 2HB2 + 70 = 2*228 + 70 = 526 Mpa sH2 = 1.1 σOFlim2 = 1.8HB2 =1.8*228 = 410.4 Mpa sF2 = 1.75 12SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC a. Xác định sơ bộ ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ H ] và ứng suất uốn cho phép [σ F ]: b. Số chu kì làm việc cơ sở: NHO1 = 30 = 30* 2502.4 = 1.71*107 chu kì NHO2 = 30 = 30* 2282.4 = 1.37*107 chu kì NFO1 = NFO2 = 5*106 chu kì c. Số chu kì làm việc tương đương: Số lần ăn khớp của răng 1 vòng quay: c=1 Tuổi thọ: Lh = 6*250*8*2 = 24000 giờ mH = 6 NHE1 = 60c niti = = 60*1*481.67* * 24000 = 12*107 chu kì NHE2 = = 2.1*107 chu kì NFE1 = 60c niti = = 60*1*481.67* * 24000 = 10.45*107 chu kì NFE2 = = = 4.73*107 chu kì 13SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC d. Hệ số tuổi thọ: Do NHE1 > NHO1 ,NHE2 > NHO2 ,NFE1 > NFO1 ,NFE2 > NFO2 nên chọn KHL1 = KHL2 = KFL1 = KFL2 = 1 e. Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép: [σH1] = σOHlim1 = 570* = 466.36 Mpa [σH2] = σOhlim2 = 526* = 430.36 MPa [σF1] = KFL1 = *1 = 257.14 Mpa [σF2] = KFL2 = *1 = 234.51 Mpa 2. Chọn ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H]: Vì không thỏa mãn điều kiện: Do đó ta chọn =430.36 Pma 3. Chọn ứng suất uốn cho phép: [σF] = [σF2] = 234.51 Mpa 4. Chọn hệ số tải trọng tính: Theo bảng 6.15, tài liệu [3] do bánh răng nằm không đối xứng các ổ trục nên chọn ψbα = 0.25÷0.4, chọn ψba = 0.4 theo tiêu chuẩn. 14SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC Ta có: ψbd = = = 1.346 Ứng với ψbd vừa chọn, tra bảng 6.4, tài liệu [3], (ứng với ψbd = 1.346 và HB
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC sai số 0.06% nên chấp nhận được. Góc nghiêng răng: β = arccos = 8. Xác định các kích thước bộ truyền bánh răng: Đường kính vòng chia dω1 = = =47.55 mm dω2 = = = 272.6 mm Đường kính vòng đỉnh: da1 = dω1 + 2mn = 53.55 mm da2 = dω2 + 2mn =278.6 mm Đường kính vòng đáy: df1 = d1 – 2,5mn = 40.05 mm df2 = d2 – 2,5mn =265.1 mm Khoảng cách trục: aω = = ≈ 160 mm Chiều rộng vành răng: b2 = ψbα aω = 0.4*160 =64 mm b1 = b2 + 5 = 69 mm 9. Tính vận tốc vòng v và chọn cấp chính xác bộ truyền: v = = = 1.2 m/s Tra bảng 6.3, tài liệu [3], ta chọn cấp chính xác bộ truyền là 9, vgh = 6m/s 16SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC 10. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền: Ft1 = = =1701.3 N Fn1 = = = 1913 N Fa1 = Ft1 tgβ == 580.5N Fr1 = = 654.3 N Tra bảng 6.6, tài liệu [3], chọn KHV = 1.02 KFV = 1.04 11. Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc ZM = 275MPa1/2 εα = ÷1.9 Chọn εα = khi đó T1 = 84958 Nmm αtω = arctan = arctan = 21o ZH = = = 1.68 KH = KHβ * KHV*KHα= 1.115*1.02*1.13=1.3 u=5.73 dω1 = 47.55 mm b = 64 mm σH = = = =311.6 Mpa Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép: [σH] = σOHlim Hệ số ảnh hưởng của độ nhám bề mặt: ZR = 0,95 17SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC Hệ số ảnh hưởng vận tốc vòng, do HB ≤ 350 Zv = 0.85v0.1=0.87 Hệ số xét đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn, thông thường chọn Kl = 1 Hệ số ảnh hưởng của kích thước răng: Suy ra [σH] = Ta có σH = 311.6 MPa nhỏ hơn [σH]=330 Mpa Vậy bộ truyền thỏa điều kiện bền tiếp xúc. 12. Xác định số răng tương đương: zv1 = = =17.7 zv2 = = = 101.45 YF1 = 3.47+ =4.2 YF2 = 3.47+ =3.6 13. Kiểm nghiệm độ bền uốn. Trong đó: Hệ số xét đến ảnh hưởng khi quay hai chiều đến độ bền mỏi: KFC = 1 khi quay 1 chiều. Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám: YR = 1 khi phay và mài răng. Hệ số kích thước: Yx = 1.05 – 0.005m = 1.05 – 0.005.3 = 1.035 Hệ số độ nhạy vật liệu bánh răng đến sự tập trung ứng suất: Yδ = 1.082 – 0.172lgm = 1.082 – 0.172lg3 = 1 18SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC Suy ra: 266.1 242.5 Đặt tính so sánh độ bền uốn các bánh răng: Ta kiểm nghiệm độ bền uốn cho bánh dẫn là bánh có độ bền thấp hơn. Giá trị ứng suất uốn tại chân răng: Trong đó: Hệ số tải trọng tính: KF=KFβ*KFv*KFα=1.225*1.04*1.37=1.75 Ứng suất uốn tính toán là: Vậy bộ truyền thỏa mãn điều kiện bền tiếp xúc. II. Bộ truyền cấp chậm: Moment xoắn trên trục là 445349 Nmm. 19SVTH: HOÀNG QUANG MINH
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: TRẦN THIÊN PHÚC T1=445349 Nmm. u = 2.21 n = 84.06 (v/p) 1. Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn: Giống như bộ truyền cấp nhanh. Số chu kì làm việc tương đương: Số lần ăn khớp của răng 1 vòng quay: c=1 Tuổi thọ: Lh = 6*250*8*2 = 24000 giờ mH = 6 NHE1 = 60c niti = = 60*1*84.06* * 24000 = 21*106 chu kì NHE2 = = =9.5*106 chu kì NFE1 = 60c niti = = 60*1*84.06* * 24000 = 18.23*106 chu kì NFE2 = = = 8.24*106 chu kì Hệ số tuổi thọ: 20SVTH: HOÀNG QUANG MINH

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 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 © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.