Đồ án Chi tiết máy: Hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm xích tải

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 />