ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG

Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hệ thống

-Tỉ số truyQn thực t= cTa hệ thống : u c n dc

-Trong đG - u x là tỉ số truyQn ngoài cTa đai

- u br là tỉ số truyQn cTa bánh răng trZ

Xác định thông số đầu vào thiết kế các bộ truyền cơ khí và các trục

1.3.1 Công suất trên các trục

-Công suCt trên trZc công tác :

Công suCt trên 2 trZc ra cTa hộp giảm tốc (trZc ra cTa hộp giảm tốc ):

5 download by : skknchat@gmail.com

-Công suCt trên trZc 1 cTa hộp giảm tốc (trZc vào cTa hộp giảm tốc ):

Công suCt thực t= trên trZc động cơ :

1.3.2 Số vòng trên các trục động cơ

-Số vòng quay trên trZc động cơ n đc 5 (vòng /ph;t)

-Số vòng quay trên TrZc 1 : n

1 -Số vòng quay trên TrZc 2 : n II = n 1

-Số vòng quay trên trZc công tác ; n lv ,t = n

1.3.3 Momen xoắn trên các trục

-Momen xoWn trên trZc động cơ :

-Momen xoWn trên trZc công tác:

1.3.4 Lập bảng các thông số động học

Bảng thông số: ĐỘNG CƠ Trục I Trục II CÔNG TÁC

Tỉ số truyQn u kn =1 u br =4 u x =2,58

Số vòng quay n(vg/ ph) 945 945 236,25 91,48

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH TẢI

Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của bộ truyền xích

Thông số Đơn vị Giá trị

Lo_i xích (type A, B, H theo ISO) - B

Số vòng quay trZc d?n n 2 v/ph 236,25

Số dãy xích tối đa k max - 1

Th\i h_n làm việc Lh giờ 12000

Chọn số răng đĩa xích và số mắt xích

Số răng đĩa xích d?n tính theo tỉ số truyQn đã xác định t_i chương 1: z

1 c )−2 u và làm tròn vQ số nguyên lẻ gHn nhCt ≥ 17 đưPc z 1c = 23

Số răng đĩa xích bị d?n z 2 tính theo u và z 1c đã chLn: z

1 c và làm tròn vQ số nguyên lẻ gHn nhCt đưPc z2c = 59

Số mWt xích đưPc r;t ra từ công th`c theo tỉ số kap = a/p:

2 2 π k ap x=2 ⋅ k a P +¿ sau đG làm tròn vQ số nguyên chia h=t cho 2 đưPc x c = 124

Thiết kế bộ truyền xích bằng Inventor

Sf dZng Inventor ta chLn thông số như sau:

Kết quả thiết kế

H[nh 2.1.Thông số bánh xích d?n

H[nh 2.2 Thông số bánh xích bị d?n

H[nh 2.3 Mô h[nh 3D bộ truyQn xích

Bảng 2.2 Bảng tDng hPp k=t quả tính bộ truyQn xích

Thông số Ký hiệu Đơn

Số hiệu xích (theo Inventor) - - 12B-1-88

Số răng đĩa xích dẫn z 1 - 23

Số răng đĩa xích bị dẫn z 2 - 59 Đường kính đĩa xích dẫn d 1 mm 139,902 Đường kính đĩa xích bị dẫn d 2 mm 357,934

Tỉ số truyền thực tế u t - 2.58

Sai lệch so với yêu cầu Δu = 100.|(ut-u)|/uu = 100.|(ut-u)|/u Δu = 100.|(ut-u)|/uu % 0

Khoảng cách trục chính xác a mm 433,863

Lực tác dụng lên trục Fr N 2011,829

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ

Đặc tính kỹ thuật yêu cầu cầu của bộ truyền

Bảng 3.1 Đặc tính ka thuật yêu cHu cTa bộ truyQn bánh răng trZ

Thông số Đơn vị Giá trị

Lo_i bánh răng (thẳng/nghiêng/che V) - Thẳng

Số vòng quay trZc d?n n 1 v/ph 945

Th\i gian làm việc L h gi\ 12000

Hệ số an toàn theo độ bQn ti=p x;c S H - 1,10 – 1,15

Hệ số an toàn theo độ bQn uốn S F - ≥ 1,75

Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ bằng Inventor

H[nh 3.1 Nhập thông số thi=t k= cfa sD Design

H[nh 3.2 ChLn cCp chính xác

H[nh 3.3 Cfa sD Calculation sau khi đã điQu chỉnh thi=t k= đ_t yêu cHu đặt ra

Kết quả thiết kế

H[nh 3.4 Kích thước bánh răng d?n

H[nh 3.5 Kích thước bánh răng bị d?n

H[nh 3.6 Mô h[nh 3D bộ truyQn bánh răng trZ răng thẳng Bảng 3.2 Bảng tDng hPp k=t quả tính bộ truyQn bánh răng trZ

Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Sai lệch tỉ số truyQn Δuu % 0

Thông số các bánh răng BR 1 BR 2

Hệ số dịch chỉnh x - 0 0 Đư\ng kính vòng lăn d w mm 76 304 Đư\ng kính đỉnh răng d a mm 84 312 Đư\ng kính đáy răng d f mm 66 294

ChiQu rộng vành răng b mm 67 62

Lực ăn khớp trên bánh chủ động

THIẾT KẾ TRỤC VÀ Ổ LĂN I Tính chọn khớp nối

Chọn khớp nối

Ta sf dZng khớp nối vòng đàn hồi đF nối trZc

3 T I 3 36380,95 Đư\ng kính trZc cHn nối: d t =d sb = √ 0,2.[ τ ] = √ 0,2.15 $ (mm)

Mô men xoWn tính toán: T t =k T k hệ số làm việc phZ thuộc lo_i máy.tra bảng B 16.1

Dựa vào trị số cTa T t và đường kính cTa trước chỗ cG nối, ta tra kích thước cơ bản của cTa nối trước vòng đàn hồi theo bảng 16-10a trang 68 trong tài liệu “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 2”.

Dựa vào trị số cTa T t và đường kính cTa trước chỗ cG nối, ta có thể tra kích thước cơ bản của cTa vòng đàn hồi theo bảng 16-10b trang 69 trong tài liệu “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 2”.

Kiểm nghiệm khớp nối

a KiFm nghiệm s`c bQn dập vòng đàn hồi σ d = 2 k T I

≤ [σ d ] z D o d c l 3 Ứng suCt dập cho phép vòng cao su [ σ d ] = (2 ÷ 4) Mpa ChLn [ σ d ] = 3 (MPa) σ d = 2.1,5 36380,95 =1,7p vừa , ta cG [σ d ]

0Mpa 178 σ d = 2.36380,95 ,37 Mpa ¿ 100 Mpa(Thda mãn)

26 download by : skknchat@gmail.com Ứng suCt cWt: τ = 2T

Với [τ C ] là `ng suCt cWt cho phép do va làm việc va đâ >p nhe gây nên:

Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp nối trục đàn hồi

ChLn then bằng tra bảng B 9.1(a) [1] ta cG:

ChiQu sâu rãnh then trên tCm trZc: t 1 = 4 (mm)

ChiQu sâu rãnh then trên lỗ t 2 = 2,8 (mm)

ChiQu dài then: l =(0,8÷0,9)lm22=(0,8÷0,9).55 = 44 ÷ 49.5(mm)

+KiFm nghiệm then: Ứng suCt dập: σ d = 2 T I

≤[σ d ] d l (h−t 1 ) Với [σ d ] là `ng suCt dập cho phép

[1] với d_ng lWp cố định,vật liệu may ơ là thép làm việc va đâ >p vừa, ta cG [σ d ]

0Mpa 178 σ d = 2.36380,95 ,33 Mpa ¿ 100 Mpa(Thda mãn)

Với [τ C ] là `ng suCt cWt cho phép do va đập nhe gây nên:

6 Kiểm nghiệm độ bền mỏi

K = t cCu trZc vừa thi=t k= bảo đảm độ bQn mdi n=u hệ số an toàn t_i các ti=t diện nguy hiFm thda mãn điQu kiện: s = s σj s τj ≥[ s ] j √ s σj 2 +s τj 2 trong đG: [ s ] - hệ số an toàn cho phép, thông thư\ng [ s ] = 1,5… 2,5 (khi cHn tăng độ c`ng [ s ] = 2,5…

Hệ số an toàn trong thiết kế cấu trúc được xác định bằng cách xem xét độ bền của vật liệu và ứng suất tác động lên nó Cụ thể, hệ số an toàn được tính dựa trên ứng suất cho phép và ứng suất thực tế, bao gồm cả ứng suất kéo và ứng suất cắt Việc đánh giá này giúp đảm bảo rằng cấu trúc có khả năng chịu tải một cách an toàn và hiệu quả.

K σdj σ aj +ψ σ K τdj τ aj +ψ τ τ σ mj mj trong đG : σ −1 và τ −1 - giới h_n mdi uốn và xoWn với chu kỳ đối x`ng CG thF lCy gHn đ;ng σ −1=0,436 σ b =0,436.600&1,6 MPa

Kết quả tải xuống từ skknchat@gmail.com cho thấy các thông số σ và τ có giá trị lần lượt là 0,58 và 0,58 Biên độ và trị số trung bình của σ aj, τ aj, τ mj, σ mj được xác định trong bối cảnh các phương pháp và diện tích liên quan đến việc quay trục một chiều.

M j ¿ σ aj = W j với W j , W 0 j là momen cản uốn và momen cản xoWn t_i ti=t diện j cTa trZc. ¿ τ aj=τ mj = T j

{ ψ σ , ψ τ là hệ số kF đ=n ảnh hưởng cTa các trị số `ng suCt trung b[nh đ=n độ bQn mdi ,tra bảng B với σ b =¿ 600MPa,ta cG:

K σdj và K τdj - hệ số xác định theo công th`c sau : x ε x

- Kx là hệ số tập trung `ng suCt do tr_ng thái bQ mặt phZ thuộc vào phương pháp gia công Tra bảng 10.8[1]-

197, với phương pháp gia công trZc là tiện ra, yêu cHu độ nhẵn R a = 2,5…0,63μm, = 600m, = 600

- Ky là hệ số tăng bQ mặt trZc, tra bảng 10.9[1]-197, do không thực hiện tăng bQn bQ mặt trZc nên chLn K y

- ε σ và ε τ - hệ số kích thước kF đ=n ảnh hưởng cTa kích thước ti=t diện trZc đ=n giới h_n mdi

−K σ và K τ - hệ số tập trung `ng suCt thực t= khi uốn và xoWn, trị số cTa ch;ng phZ thuộc vào các lo_i y=u tố gây tập trung `ng suCt

Kiểm nghiệm tại tiết diện bánh răng:

Ta cG { M br D893,4 MPa br d br 5mm

Tra bảng 10.10[1]-198, với � �� = 24 mm ta cG εσ= 0,92, ετ= 0,89 Ta thCy sự tập trung `ng suCt t_i bánh răng trZc 2 là do rãnh then và do lWp ghép cG độ dôi.

Xét ảnh hưởng cTa độ dôi, tra bảng 10.11[1]-198, với σb`0 MPa: ¿ K τ /ε τ =2,03

Xét ảnh hưởng cTa rãnh then, tra bảng 10.12[1]-198, với trZc phay bằng dao phay ngGn 28 download by : skknchat@gmail.com ¿ K =1,76

{ s τj = K τdj τ aj + ѱ τ τ mj = 1.31 2,34 I,5 ¿>s j = s σj s τj ,48≥ [s] ( thoả mãn )

-Kiểm nghiệm tại tiết diện ở ổ lăn:

{ M oL 0946.5 Nmm T oL 6380,95 Nmm d oL 0 mm

Do ti=t diện này nằm ở D lăn nên ti=t diện bQ mặt trZc lWp cG độ dôi ra.ChLn kiFu lỗ.Tra bảng B ta cG:

Tra bảng 10.10[1]-198, với � �� = 18 mm ta cG εσ= 0,95, ετ= 0,92 Ta thCy sự tập trung `ng suCt t_i khớp nối là do rãnh then và do lWp ghép cG độ dôi.

Xét ảnh hưởng cTa độ dôi, tra bảng 10.11[1]-198, với σb`0 MPa:

Tra bảng:B 10.12 [1] với trZc σ b =¿ 600 MPa:

Xét ảnh hưởng cTa rãnh then, tra bảng 10.12[1]-198, với trZc phay bằng dao 198 phay ngGn:

7 Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh: σtd= √ σ 2 +3 τ 2 ≤ [ ]

• Mmax và Tmax (Nmm)– momen uốn lớn nhCt và momen xoWn lớn nhCt t_i ti=t diện nguy hiFm l;c quá tải

• h (MPa) là giới h_n chảy cTa vật liệu trZc

T_i ti=t diện lWp D lăn - 1: σtd= √ σ 2 + 3 τ 2 = √ ( 0 ) 2 + 3 ( 0 ) 2 =0 ( MPa ) < [ σ ] '2(MPa)

0,1.30 3 0,2.30 3 thoản mãn T_i ti=t diện lWp bánh răng - 2:

√ ( 30946,5 0,1.30 3 2 2 σtd= √ σ 2 +3 τ 2 = ) +3 ( 36380,950,2.30 3 ) ,36 ( MPa ) < [ σ ] '2 ( MPa ) thỏ a mãn

T_i ti=t diện lWp khớp nối 3:

Th\i gian làm việc: L h = 12000 giờ

8.2 Chọn và kiểm nghiệm { lăn cho trục I a Chọn loại {: Do thiết kế bánh răng trụ răng thẳng nên ta chọn { bị đỡ b Dựa vào phZ lZc P2.12 Tr263[1],, với đư\ng kính ngõng trZc 5 mm , ta chLn như sau

Kí hiệu d, D, B, r, đư ờngkính bi C, C 0 ,

{ mm mm mm mm mm kN kN

Tra bảng 11.4-Tr215[1] e =0,19 b Kiểm nghiệm {

-Khả năng chịu tải động:

Trong đG: Q- là tải trLng động quy ước, kN

L- là tuDi thL tính bằng triệu vòng quay( `ng với th\i gian làm việc cTa hộp giảm tốc) m- là bậc đư\ng cong mdi khi thf vQ D lăn m=3 với D bi

Fr là tải trLng hướng tâm ,kN

Fa:là tải trLng dLc trZc ,kN kt:là hệ số ảnh hưởng đ=n nhiệt độ,ở đây chLn kt =1 do t s j = s σj s τj =9,48 ≥[ s ] (thoả mãn)

-kiểm nghiệm tại tiết diện ở ổ lăn:

39 download by : skknchat@gmail.com σ aj M j

Do ti=t diện này nằm ở D lăn nên ti=t diện bQ mặt trZc lWp cG độ dôi ra.ChLn kiFu lỗ.Tra bẳng B ta cG:

{ s τj = K τdj τ aj + ѱ τ τ mj = 1,06.6,51 ,32 ¿> s j = √ s σj s τj =5,93 ≥ [ s ] ( thoả mãn ) s σj 2 +s τj 2

-Kiểm nghiệm tại tiết diện lắp xích :

Do M bđ =0 nên ta chỉ kiFm tra hệ số an toàn khi chỉ tính tính riêng `ng suCt ti=p,tra bảng B 196 với dj(mm,ta cG: π d 3 b t 1 ( d j −t 1) 2 π 32 3 12.5 ( 32−5) 2

0 j 10.11 [1] p đĩa xích là do rãnh then và do lWp ghép cG độ dôi.Tra bảng B 198

Ta thCy sự tập trung `ng suCt t_i trZc lW :

{ ¿K σ / ε σ =2,06 ảnh hưởng cTa độ dôi: ¿ K τ / ε τ =1,64 ảnh hưởng cTa rãnh then:

Với ε σ ,ε τ –hệ số kích thước kF đ=n ảnh hưởng cTa kích thước ti=t diện trZc đ=n giới h_n mdi ¿K σ =1,76

Tra bảng: 10.12[1]-199 với trZc b 500 MPa:Ta cG: { ¿ K τ =1,54

Với K σ ,K τ - trị số cTa hệ số tập trung `ng suCt thực t= đối với rãnh then phZ thuộc vào giới h_n bQn cTa vật liệu trZc

7 Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh: σtd= √ σ 2 +3 τ 2 ≤ [ ]

• Mmax và Tmax (Nmm)– momen uốn lớn nhCt và momen xoWn lớn nhCt t_i ti=t diện nguy hiFm l;c quá tải

• h (MPa) là giới h_n chảy cTa vật liệu trZc

T_i ti=t diện lWp dãy xích 3:

0 2 140268,8 2 σtd= √ σ 2 +3 τ 2 = √ ( 0,1.38 3 ) +3 ( 0,2 38 3 ) ",14 ( MPa ) < [ σ ] '2(MPa) (thoản mãn) T_i ti=t diện lWp D lăn 0: σtd= √ σ 2 +3 τ 2 = √ ( 0 ) 2 +3 ( 0 ) 2 =0 ( MPa ) < [ σ ] '2 ( MPa ) thỏamãn

T_i ti=t diện lWp bánh răng 2:

T_i ti=t diện lWp D lăn 1: σtd= √ σ 2 +3 τ 2 = √ ( 140828,360,1 40 3 ) +3 2 ( 0,2 40140268,8 3 ) = 29,06 () < [ ]= 272() tℎd ã 2

Th\i gian làm việc: L h 000 giờ

Do thi=t k= bánh răng trZ răng thẳng nên ta chLn D bi đỡ

8.2 Chọn và kiểm nghiệm cho trục II a Chọn loại {

Dựa vào phZ lZc P2.11Tr262[1], ta chLn sơ bộ theo ngõng trZc 35mm:

Kí d D B r Đư\ng kính bi, C C 0

Hiệu mm mm mm mm mm kN kN

208 40 80 18 2 12,7 25,6 18,1 b Kiểm nghiệm { -Khả năng chịu tải động:

Q- là tải trLng động quy ước, kN

L- là tuDi thL tính bằng triệu vòng quay( `ng với th\i gian làm việc cTa hộp giảm tốc) m- là bậc đư\ng cong mdi khi thf vQ D lăn m=3 với D chặn

Fr là tải trLng hướng tâm ,kN

Fa:là tải trLng dLc trZc ,kN kt: là hệ số ảnh hưởng đ=n nhiệt độ,ở đây chLn kt =1 do t

Tiêu đề	Thiết Kế Hệ Dẫn Động
Tác giả	Trần Hồng Phương, Trần Tiến Anh
Người hướng dẫn	Nguyễn Hải Sơn
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Cơ Khí
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	20201
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	81
Dung lượng	1,31 MB