Bài tập lớn chi tiết máy đề 1 năm 2024
- 1. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 1: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
- 2. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 2 PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Bảng thông số đầu vào: 1.1 Công suất làm việc . 5770.1.90 10.96 1000 1000 lv F v P [KW] 1.2 Hiệu suất hệ dẫn động 3 r . . .b ol x kn Trong đó tra bảng 2.3 [1] 19 B ta được: Hiệu suất bộ truyền bánh răng: rb = 0,98 Hiệu suất bộ truyền xích: x = 0,92 Thiết kế hệ dẫn động xích tải Lực kéo băng tải: F = 5770 [N] Vận tốc băng tải: v = 1.90 [m/s] Số răng đĩa xích tải: Z = 12 Bước xích tải: p = 75 [mm] Thời gian phục vụ: Lh = 18500 [h] Số ca làm việc: soca = 2 [ca] Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @ = 00 Đặc tính làm việc: êm
- 3. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 3 Hiệu suất ổ lăn: ol = 0,99 Hiệu suất khớp nối: kn = 1 3 . . .br ol d x = 0,98.0,993 .0,92.1= 0,875 1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ 10.963 0,857 lv yc P P = 12.53 [KW] 1.4 Số vòng quay trên trục công tác 60000. 60000.1.90 126.667 . 12.75 lv v n z p [v/ph] 1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ r.sb x bu u u Theo bảng 2.4 [1] 21 B chọn sơ bộ: Tỷ số truyền bộ truyền xích: xu =3 Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng rbu = 4 r.sb x bu u u = 3.4 = 12 1.6 Số vòng quay trên trục động cơ .sb lv sbn n u =126,67. 12 = 1520 [v/ph] 1.7 Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ Chọn t dbn = 1500 [v/ph]
- 4. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 4 1.8 Chọn động cơ Tra bảng phụ lục tài liệu [1], chọn động cơ thoả mãn: 1500[ / ] 15[ ] b t db db cf dc yc n n v ph P P KW Ta được động cơ với các thông số sau: Ký hiệu động cơ: :4A160S4Y3 15 1460[ / ] 48 cf db dc dc KH P KW n v ph d mm 1.9 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền của hệ: 1460 126.67 dc ch lv n u n =11,52 Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc ubr= 4 Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài: 11.52 4 ch x br u u u = 2,88 Vậy ta có: r x 11,52 4 2,88 ch b u u u 1.10 Tính các thông số trên trục Công suất trên trục công tác: Pct=Plv=10,96[KW] Công suất trên trục II: 10.96 . 0,99.0,92 ct II ol x P P = 12,03 [KW]
- 5. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 5 Công suất trên trục I: r 12,03 . 0,99.0,98 II I ol b P P = 12,40 [KW] Công suất trên trục động cơ: 12.66 . 0,99.1 I dc ol kn P P = 12,52 [KW] Số vòng quay trên trục động cơ: ndc= 1460 [v/ph] Số vòng quay trên trục I: 1460 1 dc I kn n n u = 1460 [v/ph] Số vòng quay trên trục II: r 1460 4 I II b n n u =365 [v/ph] Số vòng quay trên trục công tác: 365 2.88 II ct x n n u = 126,74 [v/ph] Môment xoắn trên trục động cơ: 6 6 12,52 9,55.10 9,55.10 1460 dc dc dc P T n = 81894.52 [N.mm] Môment xoắn trên trục I: 6 6 12.40 9,55.10 9,55.10 81109 1460 I I I P T n [N.mm] Môment xoắn trên trục II: 6 6 12,03 9,55.10 9,55.10 314757 365 II II II P T n [N.mm] Môment xoắn trên trục công tác:
- 6. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 6 6 6 10.96 9,55.10 9,55.10 826108.9 126.74 ct ct ct P T n [N.mm] 1.11 Lập bảng thông số Thông số/ trục Động cơ I II Công tác ukn=1 ubr=4 ux=2,88 P[KW] 15 12,40 12,03 10,96 n[v/ph] 1460 1460 365 126,74 T[N.mm] 81894,52 81109 314757 826108,9 PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH Thông số yêu cầu: 2.1 Chọn loại xích Do điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ và hiệu suất của bộ truyền xích yêu cầu cao nên chọn loại xích ống con lăn. P = PII = 12,03 [KW] T1 = TII = 314757 [N.mm] n1 = nII = 365 [v/ph] u = ux = 2,88 @ = 00
- 7. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 7 2.2 Chọn số răng đĩa xích Z1 = 29 – 2u = 29 – 2.2,88= 23,24 Chọn Z1 = 25 Z2 = u.Z1 = 2,88.25 = 72 Chọn Z2 = 73 2.3 Xác định bước xích Bước xích p được tra bảng 5.5 1 81 B với điều kiện Pt ≤[P], trong đó: Pt – Công suất tính toán: Pt = P.k.kz.kn Ta có: Chọn bộ truyền xích thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ nhất là: 01 01 25 400 Z n Do vậy ta tính được: kz – Hệ số hở răng: 01 z 1 25 1,0 25 Z k Z kn – Hệ số vòng quay: 01 n 1 400 1,10 365 n k n k = k0kakđckbtkđ.kc trong đó: k0 – Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: Tra bảng 5.6 1 82 B với @ = 00 ta được k0 = 1 ka – Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích: Chọn a = [30 ÷ 50]p => Tra bảng 5.6 1 82 B ta được ka = 1
- 8. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 8 kđc – Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng 5.6 1 82 B => kđc = 1 kbt – Hệ số ảnh hưởng của bôi trơn: Tra bảng 5.6 1 82 B , ta được kbt = 1,3 bộ truyền ngoài làm việc trong môi trường có bụi , chất lỏng bôi trơn đạt yêu cầu kđ – Hệ số tải trọng động: Tra bảng 5.6 1 82 B , ta được kđ = 1 - đặc tính va đập êm kc – Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền: Tra bảng 5.6 1 82 B với số ca làm việc là 2 ta được kc = 1,25 k = k0kakđckbtkđkc = 1.1.1.1.1,3.1,25 = 1,63 Công suất cần truyền P = 12,03 [KW] Do vậy ta có: Pt = P.k.kz.kn = 12,03.1,63.1,0.1,10 = 21,57 [KW] Tra bảng 5.5 1 81 B với điều kiện 01 21,57[ ] 400 tP KW P n ta được: Bước xích: p = 31,75 [mm] Đường kính chốt: dc = 9,55 [mm] Chiều dài ống: B = 27,46 [mm] Công suất cho phép: [P] = 32 [KW] 2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích Chọn sơ bộ: a= 40.p = 40.31,75 = 1270 [mm]
- 9. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 9 Số mắt xích: 2 2 2 11 2 2 2 73 25 31,752a 2.1270 25 73 130,46 2 4 31,75 2 4 1270 Z Z pZ Z x p a Chọn số mắt xích là chẵn: x = 130 Chiều dài xích L =x.p =130.31,75 = 4127.5 [mm]. 2 2 * 1 2 1 2 2 1 2 4 2 2 Z Z Z Z Z Zp a x x 2 2 * 31,75 25 73 25 73 73 25 130 130 2 1262,57[ ] 4 2 2 a mm Để xích không quá căng cần giảm a một lượng: * 0,003. 0,003.1262.57 3,79[ ]a a mm Do đó: * 1262,57 3,79 1258,78[ ]a a a mm Số lần va đập của xích i: Tra bảng 5.9 1 85 B với loại xích ống con lăn, bước xích p = 31,75 [mm] => Số lần va đập cho phép của xích: [i] = 25 1 1. 25.365 4,78 25 15.x 15.130 Z n i i 2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền 0.đ t V Q s s k F F F , với: Q – Tải trọng phá hỏng: Tra bảng 5.2 1 78 B với p = 31,75 [mm] ta được: Q = 88.5 [KN]
- 10. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 10 Khối lượng 1m xích: q = 3,8 [kg]. kđ – Hệ số tải trọng động: Do làm việc ở chế độ trung bình => kđ = 1 Ft – Lực vòng: 1000 1000.12,03 2490,68[ ] 4,83 t P F N v Với: 1 1. . 25.31,75.365 4,83[ / ] 60000 60000 Z p n v m s Fv – Lực căng do lực ly tâm sinh ra: 2 2 . 3,8.4,83 88,65[ ]vF q v N F0 – Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: 0 9,81. . .fF k q a , trong đó: kf – Hệ số phụ thuộc độ võng của xích: Do @ =00 => kf = 6 3 0 9,81. . . 9,81.6.3,8.1258.78.10 281,548[ ]fF k q a N [s] – Hệ số an toàn cho phép: Tra bảng 5.10 1 86 B với p = 31,75 [mm]; n1 = 400 [v/ph] ta được [s] = 10,2 Do vậy: 0 88650 30,99 . 1.2490,68 281,54 88,65đ t V Q s s k F F F 2.6 Xác định thông số của đĩa xích Đường kính vòng chia:
- 11. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 11 1 1 2 2 31,75 253.32[ ] sinsin 25 31,75 737.99[ ] sinsin 73 p d mm Z p d mm Z Đường kính đỉnh răng: 1 1 2 2 0,5 cotg 31,75 0,5 cotg 267,2[ ] 25 0,5 cot 31,75 0,5 cotg 735,18[ ] 73 a a d p mm Z d p g mm Z Bán kính đáy: ' 10,5025d 0,05r với ' 1d tra theo bảng 5.2 1 78 B ta được: ' 1d 19,05[mm] ' 10,5025d 0,05 0,5025.19,05 0,05 9,62[ ]r mm Đường kính chân răng: 1 1 2 2 2 253,32 2.9,26 234,8[ ] 2 737,99 2.9,26 719,47[ ] f f d d r mm d d r mm Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc: 1 v0,47 [ ] . H r t đ đ đ E k F K F A k , trong đó: Kđ – Hệ số tải trọng động: Theo như mục trên ta đã tra được Kđ = 1,0 A – Diện tích chiếu của bản lề: Tra bảng 5.12 1 87 B với p = 31,75 [mm]; A = 262 [mm2 ] kr – Hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích, tra bảng ở trang 87 tài liệu [1] theo số răng Z1 = 25 ta được kr = 0,42
- 12. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 12 kđ – Hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các dãy [nếu sử dụng 1 dãy xích => kđ = 1] Fvđ – Lực va đập trên m dãy xích: 7 3 7 3 v 113.10 . . . 13.10 .365.31,75 .1 3,28[ ]đF n p m N E – Môđun đàn hồi: 51 2 1 2 2E E 2,1.10 [ ] E E E MPa do E1 = E2 = 2,1.105 MPa : Cả hai đĩa xích cùng làm bằng thép. Do vậy: 5 1 v 2,1.10 0,47 [ ] 0,47 0,42.[2490,68.1,0 3,28] 430,64[ ] . 262.1 H r t đ đ đ E k F K F MPa A k Tra bảng 5.11 1 86 B ta chọn vật liệu làm đĩa xích là thép 45, với các đặc tính tôi cải thiện, có 500 430,64[ ]H H MPa 2.7 Xác định lực tác dụng lên trục x.r tF k F trong đó: kx – Hệ số kể đến trọng lượng của xích: kx =1,15 vì β ≤ 400 . => x. 1,15.2490,68 2865,09[ ]r tF k F N 2.8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích 1 1 x 0 P 12,03 KW T 81109 N.mm n 365 v / ph u u 2,88 @ 0
- 13. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 13 Thông số Ký hiệu Giá trị Loại xích Xích ống con lăn Bước xích P 31,75 [mm] Số mắt xích X 130 Chiều dài xích L 1427,5 [mm] Khoảng cách trục A 1258,78 [mm] Số răng đĩa xích nhỏ Z1 25 Số răng đĩa xích lớn Z2 73 Vật liệu đĩa xích Thép 45 500[ ]H MPa Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ d1 253,32 [mm] Đường kính vòng chia đĩa xích lớn d2 737.99 [mm] Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 267.2 [mm] Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn da2 753.18 [mm] Bán kính đáy R 9,62 [mm] Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df1 234,8 [mm] Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df2 719,47 [mm] Lực tác dụng lên trục Fr 2865,09 [N] PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
- 14. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 14 Thông số đầu vào: P=PI= 12,4 [KW] T1=TI= 81109 [N.mm] n1=nI= 1460 [v/ph] u=ubr=4 Lh=18500 [h] 3.1 Chọn vật liệu bánh răng Tra bảng 6.1 [1] 92 B , ta chọn: Vật liệu bánh răng lớn: Nhãn hiệu thép: 45 Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện Độ rắn: :192 240HB Ta chọn HB2=230 Giới hạn bền σb2=750 [MPa] Giới hạn chảy σch2=450 [MPa] Vật liệu bánh răng nhỏ: Nhãn hiệu thép: 45 Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện Độ rắn: HB=192÷240, ta chọn HB1= 245 Giới hạn bền σb1=850 [MPa] Giới hạn chảy σch1=580 [MPa] 3.2 Xác định ứng suất cho phép a. Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:
- 15. tiết máy đề 1: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Đồng Tính Trang 15 0 lim 0 lim [ ] [ ] H H R v xH HL H F F R S xF FL F Z Z K K S Y Y K K S , trong đó: Chọn sơ bộ: 1 1 R v xH R S xF Z Z K Y Y K SH, SF – Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: Tra bảng 6.2 [1] 94 B với: Bánh răng chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75 Bánh răng bị động: SH2= 1,1; SF2= 1,75 0 0 lim lim,H F - Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở: 0 lim 0 lim 2 70 1,8 H F HB HB => Bánh chủ động: 0 lim1 1 0 lim1 1 2 70 2.245 70 560[ ] 1,8 1,8.245 441[ ] H F HB MPa HB MPa Bánh bị động: 0 lim2 2 0 lim2 1 2 70 2.230 70 530[ ] 1,8 1,8.230 414[ ] H F HB MPa HB MPa KHL,KFL – Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền: 0 0 E H F Hm HL HE Fm FL F N K N N K N , trong đó: mH, mF – Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc. Do bánh răng có HB mH = 6 và mF = 6
- 16. ĐẦY ĐỦ NỘI DUNG MÃ TÀI LIỆU: 50264 DOWNLOAD: + Link tải: Xem bình luận Hoặc : + ZALO: 0932091562