Đề tài: Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo

Đồ án Chi Tiết Máy Thày giáo hướng dẫn : Đỗ Đức Nam
Cơ điện tử 2 K49 ĐHBKHN - 1 - Sv thực hiện: Lê Viết Minh Đức
BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG TỜI KÉO
--------------------------
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC 1
Phần I : Tính động học hệ dẫn động ................................................................. 3
1. Chọn động cơ điện
2. Phân phối tỉ số truyền
3. Xác định các thông số động học
Phần II: Thiết kế bộ truyền ngoài....................................................................... 6
1. Chọn vật liệu
2. Các thông số của bột truyền
3. Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai
4. Xác định lực
Phần III: Truyền động bánh răng
I. Bộ truyền bánh răng thẳng cấp nhanh............................................... 9
3. Xác định ứng suất cho phép
4. Tính toán bộ truyền bánh răng
5. Các thông số và kích thước của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng
II. Bộ truyền bánh răng thẳng cấp chậm................................................. 19
3. Xác định ứng suất cho phép
4. Tính toán bộ truyền bánh răng
5. Các thông số và kích thước của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Phần IV: Tính toán thiết kế trục......................................................................... 28
2. Tính toán đường kính trục
3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
4. Xác định trị số và chiều của các chi tiết quay tác dụng lên trục
5. Xác định phản lực tại các gối đỡ
6. Tính momen tại các tiết diện nguy hiểm
7. Tính mối ghép then
8 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
9 Kiểm nghiệm then
Phần V Tính toán ổ lăn ..................................................................................... 45
I Trục I
II Trục II
III Trục III
IV Nối trục đàn hồi
Phần VI Vỏ hộp và các chi tiết phụ..................................................................... 54
I Thiết kế vỏ hộp
II Các chi tiết phụ khác

I. Tính thông số động học của hệ dẫn động:
1. Chọn động cơ điện:
a. Xác định công suất:
Từ các số liệu: Lực kéo dây cáp: F = 6800 N
Vận tốc kéo cáp: v = 0,58 m/s
Công suất trên trục công tác Pct
Công suất trên trục công tác: ct
F. v 6800.0,58
P = 3,94
1000 1000
 
Công suất của động cơ: Pđc
Điều kiện: Pđc > Ptđ
Công suất yêu cầu: Pyc = Ptđ
Công suất yêu cầu của động cơ ct
yc td
P .
P =P =


β: Hệ số tải trọng tương đương
 : Hiệu suất bộ truyền
1
n
i
i
 

 
3 2
1
. . . .
n
i d ol br k ot
i
      

  
Tra bảng
2.3
1
19
TL
tr
ta có hiệu suất của:
Bộ truyền đai ηđ = 0,95 – 0,96 Chọn ηđ = 0,96
Cặp ổ lăn ηol= 0,99 – 0,995 Chọn ηol = 0,99
Bộ truyền bánh răng trụ ηbr = 0,96 – 0,98 Chọn ηbr = 0,97
Khớp nối ηk= 0,99 – 1 Chọn ηk = 0,99
Cặp ổ trượt ηot= 0,98 – 0,99 Chọn ηot = 0,99
 0,96 . 0,993 . 0,972 . 0,99 . 0,99 = 0,86
Vậy ct
yc td
P . 3,94.0,86
P =P = 3,94( w)
0,86
k


 

b. Xác định tốc độ đồng bộ:
nsơ bộ = ncôngtác . usơ bộ
Với ct
60000 . 60000.0,58
n = 32,6( / )
. .340
v
vong phut
D 
 
D: Đường kính tang
Mà ta có usơ bộ = usbHộp . usbNgoài
Theo kinh nghiệm ta có:
usbHộp = 8 - 40 Chọn usbHộp = 15 ( Hộp khai triển )
usbNgoài = 2 - 5 Chọn usbNgoài = 3 ( Đai thang )
=> usơ bộ = usbHộp . usbNgoài = 32,6 . 15 . 3 =1467 (Vg/p)
=>Chọn động cơ có tốc độ đồng bộ là 1500 Vg/p
Từ bảng 1-1/234[TL1] Chọn động cơ K123M4 với các chỉ số như sau:
Công suat P = 5,5 kW
van toc quay: n = 1445 (Vg/p)
K123M4
2,0k
dn
T
T





 

2. Phân phối tỷ số truyền:
a. Xác định chung:
1445
44,3
32,6
dc
chung
ct
n
u
n
  
Mà
. 44,32
14,77
3 3
chung Hop Ngoai chung
Hop
Ngoai Ngoai
u u u u
u
u u
 
   
 
b. Phân phối tỷ số truyền:
 Theo phương pháp kinh nghiệm:
Hộp khai triển: u1 = (1,2 – 1,3) . u2
 Theo yêu cầu bôi trơn: Từ đường cong của đồ thị trong bảng 3-17/41[TL1]
Chọn u1 = 1,2 . u2
Mà
2
1 2 2
2
1 2
. 1,2.
14,77
3,5
1,2 1,2
1,2. 1,2.3,5 4,2
Hop
Hop
u u u u
u
u
u u
 
   
   
Tỷ số truyền của Ngoai daiu u
1 2
44,32
3,01
. 3,5.4,2
chung
Ngoai dai
u
u u
u u
   

3. Tính toán các thông số động học :
a. Công suất:
. 6800.0,58
3,94( )
1000 1000
ct
F v
P kW  
3
3,94
4,02( )
. 0,99.0,99
ct
k ot
P
P kW
 
  
3
2
4,02
4,19( )
. 0,99.0,97Br ol
P
P kW
 
  
2
1
4,19
4,36( )
. 0,97.0,99Br ol
P
P kW
 
  
' 1 4,36
4,54( )
. 0,96
dc
d ol
P
P kW
 
  
b. Tốc độ quay:
 
 
 
 
 
1
1
2
1
2
3
2
3
1445 /
1445
480,1 /
3,01
480,1
114,3 /
4,2
114,3
32,6 /
3,5
32,6 /
dc
dc
d
ct
n Vg p
n
n Vg p
u
n
n Vg p
u
n
n Vg p
u
n n Vg p

  
  
  
 
c. Mômen xoắn trên trục:  6
9,55.10 i
i
i
P
T Boqua
n

Mômen xoắn trên trục động cơ:
 
'
' 6 6 4,54
9,55.10 9,55.10 30004,8 .
1445
dc
dc
dc
P
T N mm
n
  
Mômen xoắn trên trục 1:
 6 61
1
1
4,36
9,55.10 9,55.10 86727,8 .
480,1
P
T N mm
n
  
 6 62
2
2
4,19
9,55.10 9,55.10 350083,1 .
114,3
P
T N mm
n
  
 6 63
3
3
4,02
9,55.10 9,55.10 1177638,0 .
32,6
P
T N mm
n
  
Mômen xoắn trên trục công tác:
 6 6 3,94
9,55.10 9,55.10 1154202,4 .
32,6
ct
ct
ct
P
T N mm
n
  

Bảng thông số động học:
Động cơ 1 2 3 Công tác
P (kW) 4,54 4,36 4,19 4,02 3,94
u uđai = 3,01 u1 = 4,2 u2 = 3,5 uk = 1
n (Vg/p) 1445 480,1 114,3 32,6 32,6
T (N.mm) 30004,8 86727,8 350083,1 1177638 1154202,4

II. Tính toán bộ truyền ngoài
Bộ Truyền đai
Ta có:
Công suất trên trục động cơ: Pđộngcơ = 4,54 (kW)
Tốc độ quay: nđộngcơ = 1445 (Vg/p)
Tỉ số truyền: uđai = 3,01
Mômen xoắn trên trục động cơ: Tđộng cơ = 30004,8 (N.mm)  30 (N.m)
1. Chọn tiết diện đai
Theo bảng 13-5/23[TL3] ,từ mômen xoắn trên trục động cơ ta chọn
Đai thang thường tiết diện A
Theo bảng 4-13/59[TL1] và bảng 13-5/23[TL3] ta tra được các thông số đai:
Đường kính bánh đai nhỏ nhất d1min = 90 mm
Diện tích tiết diện: A1 = 81 mm2
Chiều dày đai: h = 8 mm
Chiều dài chuẩn: L0 = 1700 mm
2. Xác định đường kính bánh đai:
Đường kính bánh đai nhỏ:
d1  1,2 . d1min = 1,2 . 90 = 108 mm
Chọn theo tiêu chuẩn 4.26/67[TL1] d1 = 140
Đường kính bánh đai lớn:
Theo công thức 4-2/53[TL1] với hệ số trượt đai ε = 0,01
 1
2
. 140.3,01
425,6
1 1 0,01
d u
d mm

  
 
Theo bảng 4.26/67[TL1] chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 400 mm
Như vậy, tỉ số truyền thực tế:
   
2
1
400
2,89
. 1 140. 1 0,01
t
d
u
d 
  
 
Vậy
2,89 3,01
= 0,03 3%
3,01
tu u
u
u
 
   
Vận tốc đai:  1 1. 3,14.140.1445
10,59 /
60000 60000
d n
v m s

  
Khoảng cách trục sơ bộ a được chọn theo bảng 4-14/60[TL1] a = d2 . 1 = 400 mm (do u = 3,01)
Chiều dài đai l được xác định theo công thức 4.4/54[TL1]:
   
 
2 2
2 11 2
400 140140 400
2. . 2.400 3,14. 1690,1
2 4. 2 4.400
d dd d
l a mm
a

  
      
Chiều dài tiêu chuẩn được chọn theo bảng 4-13/59[TL1] l = 1600 mm

Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây, theo 4.15/60[TL1]    
10,59
6,6 / 10 /
1,6
v
i s s
l
   
Khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 1250 mm được tính theo công thức 4.6/54[TL1]:
2 2
8
4
a
   

Với λ = l – π.(d1 + d2).0,5=1600 – 3,14.(140+400).0,5=752,2
∆ = (d2 - d1).0,5 = (400 – 140).0,5 = 130
2 2 2 2
8. 752,2 752,2 8.130
352,1
4 4
a
     
   
Vậy a = 352,1 mm
Góc ôm α1 tính thep công thức 4.7/54[TL1]
2 1
1 min
400 140
180 57 180 57 137,9
352,1
d d
a
 
 
     
3. Xác định số đai z
Số đai z được xác định theo công thức 4.16/60[TL1]
  
1
0 1. . .
d
u z
PK
z
P C C C C

Trong đó:
P1 = 4,54 kW Công suất trên trục bánh đai chủ động
[P0]=2,20 kW Công suất cho phép xác định bằng bộ truyền có số đai bằng 1, chiều
dài đai l0 , tỉ số truyền u=1 và tải trọng tĩnh (Bảng 4.19[TL1])
Kd = 1,1 Hệ số tải trọng động (Bảng 4.7[TL1]) (Băng tải, động cơ loại II)
Cα = 0,89 Hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm α1=137,9o (Bảng 4.15[TL1])
Cl = 1,0 Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai l/lo=0,94(Bảng 4.16[TL1])
Cu = 1,14 Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền u=3,01 (Bảng 4.17[TL1])
Cz = 0,95 Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng cho các
dây đai (Bảng 4.18[TL1]) (Z’= P1/[P]=2,06)
  
1
0 1
4,54.1,1
2,3
2,20.0,89.1,0.1,14.0,95. . .
d
u z
PK
z
P C C C C
  
Lấy z = 3 đai
Chiều rộng bánh đai theo 4.17/63[TL1] và bảng 4.21/63[TL1]
(Với đai thang tiết diện A có t = 15, e = 10, h0 = 3,3)
B = (z – 1).t + 2.e = (3 – 1).15 + 2.10 =50 (mm)
Đường kính ngoài của bánh đai:
da1 = d1 + 2.h0 = 100 + 2.3,3 = 106,6 (mm)
da2 = d2 + 2.h0 = 315 + 2.3,3 = 321,6 (mm)

4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Lực căng ban đầu được tính theo 4.19/63[TL1]
1
0
780. .
. .
d
v
P K
F F
v C z
 
Trong đó:
Fv Lực căng do lực li tâm sinh ra. Fv = 0 khi bộ truyền có khả năng tự điều chỉnh lực
căng. Nếu định kỳ điều chỉnh lực căng thì Fv = qm.v2 (qm : Khối lượng 1 mét chiều
dài đai tra bảng13.3/22[TL3]). Fv = 0,105 . 10,592 = 11,8 (N)
 1
0
780. . 780.4,54.1,1
11,8 149,6
. . 10,59.0,89.3
d
v
P K
F F N
v C z
    
Lực tác dụng lên trục được tính theo 4.21/64[TL1]
 1
0
137,9
2. . .sin 2.149,6.3.sin 1223,2
2 2
o
rF F z N

  

III. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
1. Chọn vật liệu:
Với đặc tính của động cơ đã chọn cùng yêu cầu của đầu bài ra và quan điểm thống nhất hóa trong
thiết kế nên ta chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như nhau
Cụ thể theo bảng 6-1/92[TL1] ta chọn :
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241...285 có 1 1850 , 580b chMPa MPa  
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ là HB1 = 245
Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192...240 có 2 2750 , 450b chMPa MPa  
Do tốc độ quay và cường độ làm việc nhỏ hơn bánh nhỏ nên chọn độ rắn bánh lớn
thấp hơn 10-15 .Chọn độ rắn bánh răng nhỏ là HB2 = 230
A. Bộ truyền cấp nhanh: Bánh trụ răng thẳng, tỉ số truyền u1=4,2
2. Xác định ứng suất cho phép:
Theo bảng 6-2/94[TL1], với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn 180...350 ta có:
lim 2 70o
H HB   ; 1,1HS  ; lim 1,8o
F HB  ; 1,75FS 
Trong đó o
limH và o
limF là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng
với số chu kì cơ sở
SH , SF là hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ là HB1 = 245
Chọn độ rắn bánh răng lớn là HB2 = 230
Vậy:
lim1 12 70 2.245 70 560o
H HB MPa     
lim1 11,8 1,8.245 441o
F HB MPa   
lim2 22 70 2.230 70 530o
H HB MPa     
lim2 21,8 1,8.230 414o
F HB MPa   
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc:
Theo 6-5/93[TL1]: 2,4
0 30H HBN H Do đó:
2,4 6
1 30.245 16.10HoN  
2,4 6
2 30.230 13,9.10HoN  
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn:
6
4.10FoN  (Vì chọn vật liệu là thép)
Xác định hệ số tuổi thọ:

0
HLk = H
mH
HE
m
N
; 0
FLk = F
mF
FE
m
N
mH,mF:bậc của đường cong mỏi khi thu về tiếp xúc và uốn.
Do chọn độ rắn mặt răng HB<350 nên mH=6;mF=6.
Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương
Vì bộ truyền chịu tải trọng thay đổi nhiều bậc nên NHE, NHF được tính theo công thức 6-
7/93[TL1]; 6-8/93[TL1]:
3
HE
max
N =60.c. ( ) .i
i i
T
n t
T
 ; 1
FE
max 1 max
n
N =60.c. ( ) . . 60.c. . ( ) .
u
F Fm mi i
i i i
T T
n t t
T T
 
Với Ti là mômen xoắn ở chế độ i của bánh răng đang xét.
ni là số vòng quay ở chế độ i của bánh răng đang xét.
ti tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét.
c số lần ăn khớp trong 1 vòng quay
Tính bánh răng bị động:
3 3 3 61
HE2
max 1
n 480,1 4 4
N =60.c. ( ) . . . 60.1. . 1 . 0,7 . .19000 87.10
u 4,2 8 8
i i
i
i
T t
t
T t
 
   
 
 

NHE2 > NHo2 do đó lấy hệ số tuổi thọ KHL2 = 1; Lấy NHE2 = NHo2
6 6 6
FE2
max
480,1 4 4
N =60.c. ( ) . . 60.1. . 1 . 0,7 . .19000 72,8.10
4,2 8 8
Fmi
i i
T
n t
T
 
   
 

NFE2 > NFo2 do đó lấy hệ số tuổi thọ KFL2 = 1, tương tự KFL1 = 1
Tính bánh răng chủ động:
NHE1> NHE2 >NHo1
NFE1> NFE2 > NFo1
Nên lấy hệ số tuổi thọ KHL1 = 1; KFL1 = 1
Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép được tính theo công thức 6-1/91[TL1] và 6-
2/91[TL1]
  lim
. . . .
o
H
H R V xH HL
H
Z Z K K
S

 
  lim
. . . . .
o
F
F R s xF FC FL
F
Y Y K K K
S

 
Trong đó:
ZR Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc
ZV Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng
( Độ rắn mặt răng HB < 350, ZV=0,85.v0,1)
KxH Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng.
YR Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng

DOWNLOAD ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ NỘI DUNG
MÃ TÀI LIỆU: 54757
DOWNLOAD: + Link tải: tailieumau.vn
Hoặc : + ZALO: 0932091562

Đề tài: Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đề tài: Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo

Similar to Đề tài: Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo (20)

More from Dịch vụ viết thuê Khóa Luận - ZALO 0932091562

More from Dịch vụ viết thuê Khóa Luận - ZALO 0932091562 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đề tài: Bản thuyết minh đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động tời kéo