Thuyết minh đồ án môn Chi tiết máy: Thiết kế trạm dẫn động xích tải

Chia sẻ: _Đào Hà _Chi | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:136

Thêm vào BST

Báo xấu

196
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của đồ án trình bày chọn động cơ điện; tính toán thiết kế chi tiết máy; tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm; tính toán thiết kế bộ truyền bánh ngoài. 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: Thuyết minh đồ án môn Chi tiết máy: Thiết kế trạm dẫn động xích tải

Trường đại học giao thông vận tải hà nội Khoa cơ khí Bộ môn thiết kế máy ============== *** ============== thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy Sinh viên : Lớp : Giáo viên hướng dẫn : Thiết kế môn học chi tiết máy
Thiết kế trạm dẫn động xích tải Lời nói Đ đầu ối với nhiều nghành trong các trờng đại học kỹ thuật ,sau khi học xong phần lý thuyết về Chi tiết máy, học sinh buớc sang giai đoạn thiết kế đồ án môn học.Vì là lần đầu tiên bắt tay vào một công việc mới mẻ, vận dụng lí thuyết để giải quyết những vấn đề có liên hệ mật thiết với thực tế sản xuất ,thiết kế ra những chi ti ết và bộ phận máy có hình dạng kích thớc cụ thể ,phải thoả mãn trong một chửng mực nhất định các yêu cầu chủ yếu về kinh tế. Thiết kế máy là một quá trình sáng tạo để thoả mãn một nhiệm vụ thiết kế nào đó có thể đề ra nhiều phong án khác nhau .Người thiết kế vận dụng những hiểu biết lý thuyết và những kinh nghiệm thực tế để chọn một phong án thiết kế hợp lí nhất .Muốn làm được điều đó người thiết kế cần phải đề cập và giải quyết hàng loạt yêu cầu khác nhau về công nghệ ,về sử dụng có thể là trái ngựoc nhau.Vì vậy nên tiến hành tính toán kinh tế theo những phương án cấu tạo đã đề ra ,cân nhắc lợi hại rồi chọn một phương án tốt nhất. Thông thường thì thiết kế máy cần giải quyết đồng thời hai yêu cầu cơ bản:Máy được thiết kế cần giải quyết đồng thời thoả mãn những chi tiết làm việc chủ yếu như sức bền ,độ bền mòn ,độ cứng,giá thành của máy rẻ nhất . Ngoài những yêu cầu về khả năng làm việc chủ yếu ,các tiết máy (hoặc máy) được thiết kế cần phải thoả mãn những điều kỹ thuật cơ bản sau: Cơ sở hợp lí để chọn kết cấu chi tiết và bộ phận máy ,những yêu cầu về công nghiệp tháo lắp ,hình dạng cấu tạo của chi tiết phù hợp với phơng pháp chế tạo gia công cơ và sản lượng chi trớc ,tiết kiệm nguyên vật liệu .dùng rộng rãi các chi tiết ,bộ phận máy đã tiêu chuẩn hoá . Ngoài những điều trình bày ở trên khi thiết kế cần lưu ý đến vấn đề an toàn lao động và hình thức sản phẩm . Trong phần thiết kế nay có sử dụng tài liệu :
trương tất đích chi tiết máy t1,2 NXB Giao thông vận tải 2002 trịnh chất –lê văn uyển tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí t 1,2 NXB Giáo dục 2003
phần I : chọn động cơ điện 1/ Các thông số cho trước : Lực kéo trên xích tải P = 1000 (KG) Vân tốc xích tải(m/s): V= 0.2 (m/s) Bước xích tải (mm) : t=125 (mm) Số răng đĩa xích tải z = 8 Tỉ số M1/M M1/M=0,5 Thời gian phục vụ (năm): 5 Sai số vận tốc cho phép(%): 5 % Chiều cao tâm đĩa xích H : 600 2/ Xác định công xuất động cơ : pt Công xuất cần thiết trên trục động cơ: p ct = Trong đó : Công suất tính toán :Pt = Ptđ ( công suất làm việc trên tải ) hệ thống dẫn động xích tải (biết trước lực kéo và vận tốc xích tải ). F.v 1000.9,81.0.2 1000 1000 Công suất làm việc được tính : Plv = = = 1,96 kW Trong đó ; F: lực kéo trên xích tải V: vận tốc xích tả i Chú ý : ****************** Do tải trọng thay đổi (Tải trọng va đập trung bình) : p1 Ptđ = = ******************** Hiệu suất truyền động : = k. 4ol. 2bk Ta chọn k = 1 : hiệu suất khớp nối đàn hồi ol = 0,99: hiệu suất 1 cặp ổ lăn
bk = 0,97: hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc,và 1 cặp bánh răng ngoài hộp giảm tốc = 1 . 0,994 . 0,972 =0.9038
Công suất cần thiết của trục động cơ : P 1, 96 t 0.9038 = = 2,71 ( kW) pct = 3/ Xác định số vòng quay đồng bộ Số vòng quay của trục máy công tác đĩa xích tải v z.t nlv = 60000. trong đó : v: vận tốc xích tải (m/s) z: số răng đĩa xích tải t: bước xích của xích tải (mm) 0.2 8.125 nlv = 60000. = 12 * Tỉ số truyền toàn bộ it của hệ thồng dẫn động : it = ih . in Trong đó: ih = 14: tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp (tra theo bảng 2.4 tt hệ dẫn động cơ khí) in = 5 :tỉ số truyền của bộ bánh răng tru ngoài it = 14. 5 = 70 _Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ là :nsb = nlv. it = 12 .70 = 840 (vg/ ph) _Theo bảng phụ lục P (1.3) và với pct =2,71 (KW) , nđb = 840 (vg/ ph) Ta chọn kiểu động cơ : 4a71A6Y3 Các thông số của động cơ như sau : *Công suất động cơ : Pđc = 3 (kW). *Vận tốc quay : nđc = 920 (vg/ph). TK T = 2,2 dn Ta thấy rằng sai số vận tốc không đến 5% _Kiểm tra : pđc = 0.37 (KW) pct = 0.2714 (KW) T nđc mm =920
nsb = 1000,02 (v/ph) T T Tdnk = =2
*Kết luận : động cơ 4A71A6Y3 phù hợp với yêu cầu thiết kế. 4/ Phân phối tỉ số truyền. n d 840 c 12 n = = 70 LV _Tỉ số truyền chung là : it= Hay là it = ih . ix Trong đó : * ix là tỉ số truyền của bộ truyền xích , chọn ix = 5 * ih tỉ số truyền của hộp giảm tốc , ih = i1 .i2 = 14 Với : i1 là tỉ số truyền cấp nhanh i2 là tỉ số truyền cấp chậm _Ta phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc đảm bảo các nguyên tắc sau: + bảo đảm điều kiện bôi trơn tốt + bảo đảm khuôn khổ và trọng lượng hộp giảm tốc là nhỏ nhất + mô men quán tính thu gọn nhỏ nhất và thể tích các bánh lớn nhúng trong dầu là nhỏ nhất. _Tra bảng 3.1 tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ta phân phối tỉ số truyền như sau: i1 = 4,79 ; i 2 = 2,92 Tính lại giá trị ix theo i1 , i2 trong hộp giảm tốc it 70 i 4,79.2,92 h = = 5 ix = *Kết luận : ih = 14 , i1 = 4,79 , i2 = 2,92 , i x = 5 5/ Xác định công suất , mô men và số vòng quay trên các trục _Xác định công suất trên các trục : Trên trục I :N 1= pct . k . ol =0,2714 . 1 . 0,99 = 0,2687(KW) Trên trục II : N2 =N1 . br . ol =0.2687 . 0,97. 0,99 = 0,258 (KW) Trên trục III :N3 = N2 . br . ol = 0,258 . 0,97. 0,99 = 0,2478 (KW) Trên trục IV: N4 = N3. br . ol = 0,2478.0,97.0,99 = 0,238 (KW) _Xác định số vòng quay trên các trục : Trên trục I : n1 = nđc = 920 (vg/ ph) n 920 1 4,79 i1 = Trên trục II : n2=
= 192,067 (vg/ph) n2 192,067 i 2 2.92 Trên trục III: n3 = = 65,7764 (vg/ph) =
n3 65,7764 ix 5 = 13.1553 (vg/ph) Trên trục IV; n = = _Xác định 0,2687 mômen xoắn trên các trục N1 n = Trên trục = 2789,223 I : M1 = 9,55.106 ( Nmm) 9,55. 106 . . N 920 0,258 n 192,067 Trên trục = 9,55.106 = II: M2 12828,336 ( Nmm) =9,55. 106 . 0,2478 N 65,7764 6 n= 9,55.10 . = Trên trục 35977,798( Nmm) III: 0,238 M3=9,55. 6 13,1553 106 . = 9,55.10 . = N172774,471(Nmm) 4 6 n Trên trục IV: M = 9,55.10 . Momen N dc xoắn của động cơ :
0,37 920 * ng quay trên n M= =3840,761 * trục xích là : = 9, (Nmm) 9,555 5. * x 10. 4 vx = n /i . 10 * 6 =13,1553/5 =2,631 (vg/ph) *Ta lập được bảng kết * quả sau: Vận tốc mới tính được là : * Động Trục1 Trục2 2,631.2,6 Công 0,2687 0,258 * 6000031.7 =0.046 (m/s) suất v .15 (KW) = 0 * 0,37 600 Vận tốc quay (vg/ph) 920 00 Momen xoắn (Nmm) 3840,76 = Tỉ số truyền *********** V **** ậ **** n **** **** t **** ố **** c **** **** v **** ò
0,8012 0,8 = 0,15%
Là thép nhiệt luyện. V _Vì ật liệu tải trọ Nhiệt luyện ng trun Giới hạn bền g bìn Bánh chủ h động nên chọ Thép 45 n vật Tôi cải thiện liệ u 850 có Bánh bị động Thép 45 Tôi cải thiện 750 HB
u n ấ h t c c h ủ h o đ ộ p n h g é p H 0 B H lim 1 _ứng sH suất cho . Z R . zV k XH .K HL = phép :[ (*) 2 H ] = Trong đó : chọn sơ bộ Z R . 6 zV k XH =1 5 sH hệ số an toàn , tra bảng (6.2) lấy sH = 1,1 đ _Ta đã có độ rắn bánh nhỏ là : ộ đ ộ r ắ r n ắ n c ủ c a ủ a b á b n á h
b ị đ ộ n g H B 2 = 2 3 0 _Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở của các bánh là 0 Hlim 1 = 2 . HB1 + 70 = 2. 265 + 70 = 600 (Mpa) 0 Hlim 2 = 2 . HB2 + 70 = 2. 230 + 70 = 477 (Mpa) Hệ số tuổi thọ
KHL= Với mH=6 là bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc _Tính NHO = 30.Hb2,4 Với NHO là số chu kỳ cơ sở khi tính độ bền tiếp xúc Suy ra : N HO1 = 30 HB2,4 = 30 .265 2,4 = 1,963 . 10 7 N HO2 = 30 HB2,4 = 30 .230 2,4 = 1,397 . 10 7 M M i max Và N HE = 60 . c . ( )3 . ni . ti Trong đó : Mi , ti , ni lần lượt là mômen xoắn ,tổng số giờ làm việc , số vòng quay ở chế độ i C=1: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay Tổng số giờ làm việc : =200 . 3.8.5= 24000 (giờ) bánh 1 : n1=1420(v/ph) 3 3 1 1 1.4 1.4 NHE 1 = 60 . 1 .1420 .24000 ( .4+ .4) = 2,89 . 109 Bánh 2 : n2= n1/i1=331,78 (v/ph) 3 3 1 1 .4) = 13,93 . 108 1.4 1.4 NHE 2 = 60 . 1 .331,78 .24000 ( .4+ Do bắt đầu từ NHO đường cong mỏi gần đúng là một đường thẳng song songvới trục hoành nên NHE1= 2,89.109 > NHO1= 1,256.107 => NHE1= NHO1 => KHL1=1 NHE2= 13,39 . 108 > NHO2= 0,883.107 => NHE2= NHO2 => KHL2=1 Từ (*) ta có : 1 1,1 = 545,45 (Mpa) [ H1 ] = 600 . 1
[ H2 ] = 530. 1,1 = 481,82 (Mpa) Với cấp nhanh sử dụng bánh răng nghêng nên ta có [ H1] [ H 2 ] 2 [ H]= = 513,635 (Mpa) Thấy [ H]
ứng xuất uốn cho phép 0 F lim [ F] = sF . Y R . YS . k XF . KFC .K FL (**) 0 Trong đó : là ứng xuất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở Flim 0 = 1,8. HB Chọn sơ bộ Y R.YS .kXF =1 S :hệ số an toàn về uốn tra bảng (6.2 sách TTTKHDĐCK ) F S =1,75 _Vậy : 0 = 1,8 . 265 = 477 (Mpa) 0 = 1,8 . 230 = 414 (Mpa) Hệ số tuổi thọ mF N / N FO EF KFL= Với mF =6 là bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc NFO :số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn Đối với tất cả các loại thép ta có: N FO = 4 . 106 M M i max )6 . ni . ti Và : N FE = 60 . c . ( Trong đó : C=1: số lần ăn khớp trong 1 vòng quay i M :mômen xoắn ở chế độ i i n :số vòng quay ở chế độ i i t : tổng số giờ làm việc ở chế độ i t=200.3.8.5 =24000 (giờ ) bánh 1 : n1=1420(v/ph) 1 6 B h 2 : n2= n1/i1=331,78 (v/ph) 1.4 á N FE1 = 60 . 1 .1420 .24000 ( n
6 1.4 1 .4+ 9 .4)=2,17.10 6 6 1 1 .4)= 5,07. 10 8 1.4 1.4 N FE2 = 60 . 1 . 331,78 .24000 ( .4+
Do bắt đầu từ NFO đường cong mỏi gần đúng là một đường thẳng song song với trục hoành nên NFE1= 2,17.109 > NFO= 4.106 => NFE1= NFO => KFL1=1 NFE2= 5,07.108 > NFO= 4.106 => NFE2= NFO => KFL2=1 _Xét bộ truyền quay theo một chiều do đó KFC =1 Từ (**) ta có : 1.1 1,75 = 272,57 (Mpa) [ F1 ] = 477 . 1.1 1,75 = 236,5 (Mpa) [ F2 ] = 414 . ứng xuất quá tải cho phép ứng xuất tiếp xúc khi quá tải [ H ] max = 2,8 . ch1 = 2,8 . 450 = 1260 (Mpa) ứng xuất uốn khi quá tải [ F1 ] max = 0,8 . ch1 = 0,8 . 650 = 520 (Mpa) [ F2 ] max = 0,8 . ch2 = 0,8 . 450 = 360 (Mpa) ứng xuất cho phép của cấp nhanh ứng xuất tiếp ứng xuất uốn ỉng xuất tiếp ứng xuất uốn xúc cho phép cho phép (Mpa) xúc quá tải quá tải (Mpa) (Mpa) (Mpa) Bánh 1 600 477 1260 520 Bánh 2 477 414 1260 360 3/ tính sơ bộ khoảng cách trục aw = ka ( i Trong đó : +1) Ka là hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng(do bánh răng nghiêng ) ; tra bảng 6.5(tttkhddckt1) chọn Ka=43 i1 =4,28 tỉ số truyền cấp nhanh