Đồ án Thiết kế trạm dẫn động cơ khí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO  
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  
KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  
  
ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  
Đề tài: THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ  
SVTH: Nguyễn Mai Đạt  
MSSV: 1311040068  
Lớp:  
13DCK03  
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 18, tháng 01, năm 2015  
O  
GVHD: Phạm Bá Khiển  
MỤC LỤC  
Đồ án chi tiết máy  
2
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Đồ án chi tiết máy  
3
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Đồ án chi tiết máy  
4
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Đồ án chi tiết máy  
5
GVHD: Phạm Bá Khiển  
LỜI NÓI ĐẦU  
Hiện nay khoa học kĩ thuật đang phát triển rất nhanh, mang lại những lợi ích  
cho con người về tất cả những lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống  
nhân dân, để hòa nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng  
như trên toàn thế giới. Đảng và nhà nước ta đã đề ra những mục tiêu trong những  
năm tới là đất nước công nghiệp hóa hiện đại hóa.  
Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát  
triển nhất đó là cơ khí chế tạo máy vì nó đóng vai trò quan trọng trong việc sản  
xuất ra các thiết bị công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân. Để thực hiện việc phát  
triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kĩ thuật có trình độ chuyên  
môn cao, đồng thời phải đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ tiên tiến. công  
nghệ tự động hóa theo dây chuyền trong sản xuất.  
Nhằm thực hiện được mục tiêu đó, sinh viên chúng em luôn cố gắng phấn  
đấu trong học tập và rèn luyện, trau dồi những kiến thức đã được dạy trong trường  
để sau khi ra trường có thể đóng góp một phần trí tuệ và sức lực của mình vào  
công cuộc đổi mới của đất nước trong thế kỉ mới.  
Đồ án chi tiết máy  
6
 
GVHD: Phạm Bá Khiển  
CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN  
1. Sơ đồ động:  
2
1
3
4
5
*** Chú thích:  
1. Động cơ  
2. Bộ truyền đai  
3. Hộp giảm tốc  
4. Khớp nối  
5. Tang và băng tải  
Đồ án chi tiết máy  
7
   
GVHD: Phạm Bá Khiển  
2. Tính toán chọn động cơ:  
2.1. Công suất của bộ phận công tác là băng tải:  
Ta có:  
퐹푡 × 푣  
7550.1,35  
= 10,1925 (푘푊)  
1000  
푃푐푡 =  
=
1000  
Pct: công suất bộ phận công tác (kW)  
Ft: lực kéo băng tải  
v: vận tốc băng tải  
2.2. Tính công suất định mức và chọn động cơ:  
Ta có:  
푃푐푡  
푃푑푐 =  
푐ℎ  
Với:  
Pdc: công suất cần thiết của động cơ  
ch: hiệu suất chung hệ thống truyền động  
Ta có:  
=
. 푏푟. .  
푐푡 표푙 푘푛  
푐ℎ  
     
Chọn:  
ct = 0,95: hiệu suất bộ truyền đai  
br = 0,96: hiệu suất bộ truyền bánh răng côn  
ol = 0,99: hiệu suất 1 cặp ổ lăn  
kn = 0,99: hiệu suất khớp nối  
푐ℎ = 0,95.0,96.0,993.0,99 = 0,876  
=>  
=>  
푃푑푐 = 10,1925 = 11,635 (푘푊)  
0,876  
Tra bảng P1.1/234 sách tính toán thiết kế hộp dẫn động cơ khí  
*** Chọn động cơ loại K180M4 có công suất động cơ Pdc = 15 kW, số vòng  
quay ndc = 1450 vg/ph, hiệu suất dc = 87,5%.  
3. Phân phối tỉ số truyền:  
3.1. Tính tỉ số truyền chung:  
Ta có:  
푛푑푐  
푢푐ℎ =  
푛푐푡  
Đồ án chi tiết máy  
8
         
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Với : ndc = 1450 (vg/ph): số vòng quay của động cơ  
nct = số vòng quay của trục công tác  
Trong đó:  
푛푐푡 = 60000.푣  
=
60000.1,35  
푣푔 푝ℎ)  
= 92,08 (  
휋.퐷  
휋.280  
1450  
=>  
Mặt khác  
푢푐ℎ = 푢đ.푢푏푟.푢푘푛  
푢푐ℎ = 92,08 = 15,74  
Với: ubr = 3: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn  
uđ: tỉ số truyền bộ truyền đai  
ukn = 1: tỉ số truyền của khớp nối  
푢푐ℎ  
=>  
푢đ =  
=
15,74 = 5,246  
푢푏푟.푢푘푛  
3.1  
* Chọn uđ = 5,24  
Kiểm tra:  
|푢 ― 푢 | |15,74 ― 15,72|  
푢푠푏 = 푢푏푟.푢đ.푢푘푛 = 3.5,24.1 = 15,72  
(thỏa mãn)  
=
푠푏  
= 0,02  
푐ℎ  
3.2. Số vòng quay, công suất, moment xoắn trên các trục:  
*Số vòng quay trên các trục:  
푛푑푐  
푛1 =  
푛2 =  
=
=
1450 = 276,72  
276,72  
푣푔 푝ℎ  
푢đ  
푛1  
5,24  
푣푔 푝ℎ  
= 92,24 (  
)
푢푏푟  
3
Với:  
n1: số vòng quay của trục dẫn  
n2: số vòng quay của trục bị dẫn  
* Công suất trên các trục:  
Công suất trên trục công tác:  
Pct = 10,1925 (kW)  
Công suất trên trục động cơ:  
Pdc = 11,635 (kW)  
Công suất trên trục bị dẫn:  
푃푐푡  
10,1925  
= 0,99.0,99 = 10,4 (푘푊)  
푃2 =   
.
푘푛 표푙  
Công suất trên trục dẫn:  
푃2  
푃1 =    
10,4  
= 0,99.0,96 = 10,94  
(푘푊)  
.
표푙 푏푟  
* Moment xoắn trên các trục:  
Đồ án chi tiết máy  
9
 
GVHD: Phạm Bá Khiển  
푃푐푡  
푇푐푡 = 9,55.106. = 9,55.106.10,1925 = 1057106,59 (푁푚푚)  
푛푐푡  
푃2  
92,08  
10,4  
푇2 = 9,55.106. = 9,55.106.92,24 = 1076756,29  
(푁푚푚)  
(푁푚푚)  
(푁푚푚)  
푛2  
푃1  
10,94  
푇1 = 9,55.106. = 9,55.106.276,72 = 377554,93  
푛1  
푃푑푐  
푇푑푐 = 9,55.106. = 9,55.106.11,635 = 76330,52  
푛푑푐  
1450  
Với Tct, T2, T1, Tdc lần lượt là moment xoắn trên các trục công tác, trục  
bị dẫn 2, trục dẫn 1 và trục động cơ.  
3.3. Bảng số liệu:  
Trục  
Động cơ  
Dẫn 1  
Bị dẫn 2  
Công tác  
Thông số  
Công suất  
11,635  
5,24  
10,94  
10,4  
10,1925  
1
(kW)  
Tỉ số truyền u  
Số vòng quay  
(vg/ph)  
3
1450  
276,72  
92,24  
92,08  
Moment xoắn T  
(Nmm)  
76330,52  
377554,93  
1076756,29  
1057106,59  
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN  
1. Bộ truyền đai:  
1.1. Chọn đai thang  
Theo hình 4.22 (CSTKM) phụ thuộc công suất Pdc = 11,635 kW và số  
vòng quay n = 1450 vg/ph theo bảng 4.3 (CSTKM) ta chọn đai loại B với  
bp = 14 mm, b0 = 17 mm, h = 10,5 mm, y0 = 4 mm, A1 = 138 mm, d1 = 140 ÷  
280 mm.  
Đồ án chi tiết máy  
10  
       
GVHD: Phạm Bá Khiển  
1.2. Đường kính bánh đai nhỏ:  
푑1 = 1,2.푑푚푖푛 = 1,2.140 = 168 푚푚  
Theo tiêu chuẩn ta chọn đai d1 = 180 mm (trang 148/CSTKM)  
1.3. Vận tốc dài:  
푣1 = 휋.푑 .푛  
휋.180.1450 = 13,67 푚/푠  
60000  
1
1
=
60000  
1.4. Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối: ξ = 0,01  
Đường kính bánh đai lớn:  
(1 ― 휉)  
푑2 = 푢.푑1.  
(1 ― 0,01)  
= 935,55 푚푚  
= 5,25.180.  
Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 900 mm  
Tỉ số truyền:  
푑2  
푢 = 푑 .(1 ― 휉)  
900  
= 180.(1 ― 0,01) = 5,05  
1
=> sai lệch so với giá trị cho trước 3,8%  
1.5. Khoảng cách trục nhỏ nhất xác định theo công thức:  
(푑 + 푑 )  
(푑 + 푑 )  
+ℎ  
1 2  
2.  
≥ 푎 ≥ 0,55.  
1
2
(180 + 900)  
2.  
(180 + 900)  
+10,5  
≥ 푎 ≥ 0,55.  
2160 ≥ 푎 ≥ 604,5 푚푚  
Ta có thể chọn a = d2 = 900 mm khi u = 5  
1.6. Chiều dài tính toán của đai:  
(푑2 ― 푑1)2  
퐿 = 2.푎 + 휋.(푑 + 푑 )  
+
2
1
2
4.푎  
(900 ― 180)2  
= 2.900 + 휋.(900 + 180)  
+
= 3640,5 푚푚  
2
4.900  
Theo bảng 4.3 (CSTKM) ta chọn đai có chiều dài L = 4000 mm = 4m  
1.7. Số vòng chạy của đai trong 1s:  
푣
푖 = 퐿 = 13,67 = 3,4175푠 < = 10푠  
―1  
―1  
[푖]  
4
Do đó điều kiện được thỏa mãn  
Với:  
v: vận tốc đai (m/s)  
L: chiều dài đai (m)  
1.8. Tính toán lại khoảng cách trục a:  
푘2 ― 8.∆2  
푎 = 푘 +  
4
Đồ án chi tiết máy  
11  
             
GVHD: Phạm Bá Khiển  
trong đó:  
푘 = 퐿 ― 휋.(푑 + 푑 ) = 4000 ― 휋.(900 + 180) = 2303,5 푚푚  
2
1
2
2
∆ = (푑 ― 푑 )  
=
900 ― 180 = 360  
2
1
2
2
2303,52 ― 8.3602  
푎 = 2303,5 +  
= 1092,4 푚푚  
=>  
4
Giá trị a vẫn thỏa mãn trong khoảng cho phép.  
1.9. Góc ôm đai bánh đai nhỏ:  
훼1 = 180 ― 57.(푑 ― 푑 )  
2
1
푎
= 180 ― 57.(900 ― 180) = 142,4° = 2,48 푟푎푑  
1092,4  
1.10. Các hệ số sử dụng:  
Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm đai:  
―훼  
1 ― 푒  
1 ― 푒―142,4  
1
110  
110  
퐶훼 = 1,24.  
= 1,24.  
= 0,9  
Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc:  
(0,01.푣2 ― 1)  
퐶푣 = 1 ― 0,05.  
= 1 ― 0,05.(0,01.13,672 ― 1) = 0,96  
Hệ số xét đến ảnh hưởng tỉ số truyền u:  
vì u = 5,25 > 2,5  
퐶푢 = 1,14  
Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng:  
(làm việc 3 ca giảm 0,2)  
Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai:  
퐶푟 = 0,8  
퐿
4000  
퐶퐿 = 6  
=
= 1,1 푚푚  
6
퐿0  
2240  
Với:  
L0: chiều dài đai thực nghiệm (H4.21/CSTKM)  
L: chiều dài thật của đai (mm)  
1.11. Chọn loại đai:  
Theo đồ thị hình 4.21b/CSTKM chọn P0 = 3,8 kW khi d = 180 mm và  
đai loại B  
1.12. Số dây đai được xác định theo công thức:  
푃1  
푧 ≥ [푃 ].퐶 .퐶 .퐶 .퐶 .퐶 .퐶  
11,635  
= 3,8.0,9.1,14.1,1.1.0,8.0.96 = 3,53  
0
훼
푢
퐿
푧
푟
푣
Đồ án chi tiết máy  
12  
       
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Chọn z = 4 đai.  
1.13. Lực căng đai ban đầu:  
퐹0 = 퐴.휎0 = 푧.퐴1.휎0 = 4.138.1,5 = 828 푁  
Trong đó:  
A1: diện tích mặt cắt ngang của một sợi dây đai  
Lực căng mỗi dây đai:  
퐹0 = 퐹0 = 828 = 207 푁  
1
4
4
Lực vòng có ích:  
퐹푡 = 1000.푃  
=
1000.11,635 = 851,1 푁  
13,67  
푣1  
Lực vòng trên mỗi dây đai là 212,8 N  
1.14. Tù công thức:  
푡 푒푓.훼 + 1  
푒푓.훼 ― 1  
퐹
퐹0 = .  
⇔2.퐹0.푒푓.훼 = 퐹푡.푒푓.훼 + 퐹푡  
2
⇔푒푓.훼.(2퐹0 ― 퐹푡) = 2.퐹0 + 퐹푡  
2퐹0 + 퐹푡  
⇔ 푒푓훼 =  
2퐹0 ― 퐹푡  
Từ đây suy ra:  
2퐹0 + 퐹푡  
1
1
2.828 + 851,1  
′
푓 = 훼.푙푛2퐹 ― 퐹  
=
2,48.푙푛  
= 0,46  
0
푡
2.828 ― 851,1  
Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn (giả sử  
0
góc biên dạng bánh đai  
)
훾 = 38  
훾
38  
′
푓푚푖푛 = 푓 .sin( 2 ) = 0,46.sin( ) = 0,15  
2
1.15. Lực tác dụng lên trục:  
퐹푟 = 2.퐹0.sin( 훼1 ) = 2.828.sin( 142,4 ) = 1567,65 푁  
2
2
1.16. Ứng suất lớn nhất trong dây đai:  
휎푚푎푥 = 휎1 + 휎푣 + 휎푢  
1
Với:  
휎1 = 퐹1 = 퐹0 + 퐹푡 =  
+
212,8 = 3,04 푀푃푎  
138  
207  
퐴
퐴
퐴
138  
là ứng suất kéo nhánh căng và nhánh chùng  
휎푣 = 퐹푣 = 휌.푣2.10―6 = 1200.13,672.10―6 = 0,224 푀푃푎  
퐴
là ứng suất do lực căng phụ gây nên  
Đồ án chi tiết máy  
13  
       
GVHD: Phạm Bá Khiển  
휎푢 = 휉.퐸 = 2.푦 .퐸 = 128.40.100 = 4,4 푀푃푎  
0
푑1  
1
là ứng suất sinh ra khi bao đai vòng quanh bánh đai  
=>  
휎푚푎푥 = 3,04 + 0,224 + 4,4 = 7,664 푀푃푎  
1.17. Tuổi thọ đai xác định theo công thức:  
푚
8
휎
9
푟
.107  
.107  
휎
7,664  
푚푎푥  
퐿ℎ =  
trong đó:  
1.18. Bề rộng bánh đai:  
(푧 ― 1)  
=
= 1469,79 푔푖ờ  
2.3600.3,4175  
2.3600.푖  
σr = 9MPa, i = 3,4175s-1, m = 8  
(4 ― 1)  
.19 + 2.12,5 = 82 푚푚  
퐵 =  
.푒 + 2.푓 =  
với b0 = 17 mm, e = 19 mm, f = 12,5 mm.  
2. Bánh răng côn:  
2.1. Chọn vật liệu:  
Bánh răng  
Giới hạn bền Giới hạn chảy  
Vật liệu  
Độ bền (HB)  
(MPa)  
850  
(MPa)  
580  
Dẫn 1  
Bị dẫn 2  
C45  
C45  
260  
220  
750  
450  
2.2. Xác định số chu kì làm việc tương đương NHE và hệ số tuổi thọ KL  
* Đối với bánh dẫn:  
Khi bộ truyền làm việc với tải trọng thay đổi không đáng kể  
푁퐻퐸 = 퐾퐻퐸.푁훴 = 푁퐻퐸.60.푐.푛1.퐿ℎ  
1
Với KHE = 1: hệ số chế độ tải trọng  
c = 1: số lần ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh  
răng  
Lh: tổng số thời gian làm việc tính bằng giờ  
퐿ℎ = 3.300.24 = 21600 푔푖ờ  
푁퐻퐸 = 1.60.1.276.21600 = 3,6.108 푐ℎ푢 푘ì  
=>  
1
Số chu kì làm việc cơ sở NHO:  
푁퐻푂 = 30.퐻퐵2,4 = 30.2602,4 = 1,9.107 푐ℎ푢 푘ì  
1
Vì  
do đó hệ số tuổi thọ:  
푁
> 푁  
퐻푂1  
퐻퐸1  
푁퐻푂  
6
퐾퐻퐿  
=
1 = 1  
1
푁퐻퐸  
1
Đồ án chi tiết máy  
14  
         
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Đối với bánh bị dẫn:  
푁퐻퐸 = 퐾퐻퐸.푁훴 = 푁퐻퐸.60.푐.푛2.퐿ℎ  
2
= 1.60.1.92.21600 = 1,2.108 푐ℎ푢 푘ì  
푁퐻푂 = 30.퐻퐵2,4 = 30.2202,4 = 1,3.107 푐ℎ푢 푘ì  
2
Vì  
nên ta chọn  
퐾퐻퐿 = 1  
푁퐻퐸 > 푁퐻푂  
2
2
2
2.3. Xác định giá trị ứng suất tiếp xúc cho phép:  
0,9.퐾퐻퐿  
[휎퐻]1 = 휎푂퐻  
[휎퐻]2 = 휎푂퐻  
.
1 = 590.0,9.1 = 483 푀푃푎  
1,1  
푙푖푚  
푆퐻  
1
0,9.퐾퐻퐿  
.
2 = 510.0,9.1 = 417 푀푃푎  
1,1  
푙푖푚  
푠퐻  
2
Trong đó  
sH = 1,1: hệ số an toàn  
,
: giới hạn mỏi bánh dẫn và bị dẫn  
휎
휎
푂퐻푙푖푚  
푂퐻푙푖푚  
1
1
2
2
휎푂퐻  
휎푂퐻  
= 2.퐻퐵1 +70 = 2.260 + 70 = 590 푀푃푎  
= 2.퐻퐵2 +70 = 2.220 + 70 = 510 푀푃푎  
푙푖푚  
푙푖푚  
Theo bảng 6.13 CSTKM  
Đối với bánh răng côn thẳng thì ứng suất tiếp xúc cho phép khi tính  
toán chọn theo giá trị nhỏ nhất từ 2 giá trị  
, do đó  
[휎퐻]1,[휎퐻]2  
[휎퐻] = [휎퐻]2 = 510푀푃푎  
2.4. Ứng suât uốn cho phép:  
퐾퐹퐿.푌푅.푌푋.푌훿.퐾퐹퐶  
[휎 ]  
= 휎푂퐹  
.
퐹
푠퐹  
푙푖푚  
Vì các hệ số YX, Yδ, YR trong giai đoạn thiết kế sơ bộ chưa chính xác  
được nên công thức có thể viết dưới dạng:  
휎푂퐹 .퐾퐹퐶  
푙푖푚  
[휎 ]  
=
.퐾퐹퐿  
퐹
푠퐹  
Trong đó giới hạn mỏi uốn  
đối với thép tôi cải thiện xác định  
휎
푂퐹푙푖푚  
theo công thức  
휎푂퐹  
= 1,8.퐻퐵1 = 1,8.260 = 468 푀푃푎  
= 1,8.퐻퐵2 = 1,8.220 = 396 푀푃푎  
푙푖푚  
푙푖푚  
1
휎푂퐹  
2
Hệ số an toàn đối với ứng suất uốn sF = 1,75  
Hệ số xét đến ảnh hưởng khi làm việc một chiều KFC = 1  
Số chu kì làm việc tương đương bánh dẫn:  
푁퐹퐸 = 60.푐.푛1.퐿ℎ = 60.1.276.21600 = 3,6.108  
1
Đồ án chi tiết máy  
15  
   
GVHD: Phạm Bá Khiển  
푁퐹퐸 > 푁퐹푂 = 5.106 => 퐾퐹퐿 = 1  
Vì  
1
1
Số chu kì làm việc tương đương bánh bị dẫn:  
푁퐹퐸 = 60.푐.푛2.퐿ℎ = 60.1.92.21600 = 1,2.108  
2
푁퐹퐸 > 푁퐹푂 = 5.106 => 퐾퐹퐿 = 1  
Vì  
2
2
Thay vào công thức xác định [σF] ta có:  
[휎퐹]1 = 468.1  
1,75 .1 = 267,4 푀푃푎  
[휎퐹]2 = 396.1  
1,75 .1 = 226,3 푀푃푎  
2.5. Tỉ số truyền:  
푛1  
푢 = 푛 = 276 = 3  
2
92  
2.6. Đường kính vòng chia ngoài bánh dẫn:  
Chọn Ψbe = 0,285  
Chọn sơ bộ hệ số tải trọng KH = KHβ = 1,3 (dựa vào bảng  
6.4/CSTKM)  
푇1.퐾퐻  
0,85.(1 ― 0,5.훹푏푒)2.훹푏푒.푢.[휎퐻]2  
푑푒1 = 95.3  
377555.1,3  
0,85.(1 ― 0,5.0,285)2.0,285.3.4172  
= 95.3  
= 165,4 푚푚  
2.7. Số răng:  
Theo bảng 6.19/CSTKM ta chọn z1p = 22 răng và do  
HB1 và HB2 < 350HB  
=> số răng bánh dẫn z1 = 1,6.z1p = 1,6.22 = 35 răng  
số răng bánh bị dẫn z2 = z1.u = 35.3 = 105 răng  
2.8. Mô đun vòng chia ngoài:  
푚푒 = 푑  
=
165,4 = 4,73  
푒1  
푧1  
35  
Theo tiêu chuẩn chọn me = 5  
Do đó de1 = me.z1 = 5.35 = 175 mm  
2.9. Đường kính vòng chia ngoài bánh bị dẫn:  
de2 = me.z2 = 5.105 = 525 mm  
Đồ án chi tiết máy  
16  
         
GVHD: Phạm Bá Khiển  
2.10.Chiều dài côn ngoài:  
푅푒 = 0,5.푚푒.  
2
2
푧1 + 푧2  
352 + 1052  
= 0,5.5.  
= 276,7 푚푚  
2.11. Chiều rộng vành răng:  
b = Ψbe.Re = 0,285.276,7 = 78,86 mm  
2.12. Góc mặt côn chia:  
훿1 = 푎푟푐푡푔푢1 = 푎푟푐푡푔13 = 18,43°  
훿2 = 90 ― 18,43 = 71,57°  
2.13.Đường kính vòng chia trung bình:  
푏
(1 ― 0,5.훹 )  
1 ― 0,5 푅  
푑푚1 = 푑푒1.  
= 푑푒1.  
푏푒  
푒
78,86  
1 ― 0,5.  
= 175.  
= 150,1 푚푚  
= 450,2 푚푚  
276,7  
78,86  
1 ― 0,5.  
푑푚2 = 525.  
276,7  
2.14. Vận tốc vòng:  
푣 = 휋.푑  
=
푚1.푛1  
휋.150,1.276  
푚 푠  
= 2,17  
60000  
60000  
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TRỤC  
1. Trục 1:  
1.1. Chọn vật liệu:  
Thông số đầu vào P1 = 10,94 kW, T1 = 377555 Nmm,  
n1 = 276,72 vg/ph. Trục đầu vào của hộp giảm tốc ta chọn thép C45 có  
σb = 750 MPa, σch = 450 MPa, τch = 324 MPa, σ-1 = 383 MPa, τ-1 = 226 MPa.  
Chọn sơ bộ ứng suất xoắn cho phép là [τ] = 25 MPa, ứng suất uốn cho  
phép là [σ] = 67 MPa.  
1.2. Đường kính sơ bộ của trục:  
5.푇1  
푑1 > 3  
=
5.377555 = 42,27 푚푚  
3
[휏]  
25  
Theo tiêu chuẩn ta chọn d1 = 42 mm tại vị trí thân trục lắp bánh đai.  
Đồ án chi tiết máy  
17  
                 
GVHD: Phạm Bá Khiển  
1.3.Phân tích lực tác dụng lên chi tiết:  
Lực tác dụng lên bộ truyền đai:  
훼1  
142,4  
2
퐹đ = 2.퐹표.sin  
= 2.828. sin  
= 1567,65 푁  
2
Lực tác dụng lên bánh răng 1:  
퐹푡 = 2.푇  
=
2.377555 = 5030,71 푁  
1
푑푚1  
1
150,1  
퐹푟 = 퐹푡 .tan 훼.cos 훿1  
1
1
= 5030,71.tan20.cos21,8 = 1700,1 N  
퐹푎 = 퐹푡 .tan 훼.sin 훿1  
1
1
= 5030,71.tan20.sin21,8 = 679,99 N  
푀푎 = 퐹 .푑  
=
679,99.150,1 = 51033,25 푁푚푚  
푎
푚1  
1
=>  
1
2
2
1.4. Xác định các kích thước dọc trục  
Dựa vào bảng 10.2 (CSTKM), chọn w = 60 mm, x = 10 mm còn lại  
thể hiện như hình vẽ.  
1.5. Vẽ sơ đồ moment:  
Xét theo phương y:  
↑+훴퐹푦 = 퐹đ ― 푓퐵푦 ― 퐹퐶푦 ― 퐹푟1 = 0  
⤿+푀퐷푦 = ― 퐹đ.300 + 퐹퐵푦.210 + 퐹퐶푦.100 ― 푀푎1 = 0  
<=>  
(1)  
퐹퐵푦 + 퐹퐶푦 = 퐹đ ― 퐹푟1 = 1567,65 ― 1700,1 = ―132,45  
(2)  
퐹퐵푦.210 + 퐹퐶푦.100 = 퐹đ.300 + 푀푎1  
= 1567,65.300 + 51033,25 = 521328,25  
Từ (1), (2) suy ra FBy =4859,76 N, FCy = -4992,21 N  
Đồ án chi tiết máy  
18  
     
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Fr1  
Ft1  
Fa1  
D
y
C
A
B
z
x
90  
110  
100  
FBy  
FBx  
Fr1  
Ft1  
Ma1  
Fa1  
FCx  
FCy  
Fd  
170010  
Mx  
51033,25  
141088,5  
My  
503070,7  
T = 440187,13 Nmm  
Moment xoắn :  
푇 = 퐹푡 .175 = 5030,71.175 = 440187,13 푁푚푚  
1
2
2
Đồ án chi tiết máy  
19  
GVHD: Phạm Bá Khiển  
Xét theo phương x:  
↙+훴퐹푥 = 퐹퐵푥 ― 퐹퐶푥 ― 퐹푡1 = 0  
⤿+푀퐷푥 = 퐹퐵푥.210 ― 퐹퐶푥.100 = 0  
퐹퐵푥 ― 퐹퐶푥 = 퐹푡1 = 5030,71  
퐹퐵푥.210 ― 퐹퐶푥.100 = 0  
퐹퐵푥 = ―4573,73 푁  
<=>  
<=>  
퐹퐶푥 = ―9604,08 푁  
*** Mặt cắt nguy hiểm tại C:  
푀푡đ  
653687,3 = 46,03 푚푚  
3
푑푐 ≥ 3  
=
퐶
0,1.[휎]  
0,1.67  
2
푀푥 2 + 푀푦 2 + 0,75.푇퐶  
푀푡đ  
=
퐶
퐶
퐶
1700102 + 503070,72 + 0,75.440187,132  
=
= 653687,3 푁푚푚  
Trục có rãnh then nên:  
d1 = dc + 0,05dc = 1,05dc = 1,05.46,03 = 48,33 mm  
Chọn trục theo tiêu chuẩn dc = 50 mm  
90  
110  
100  
1.6. Chọn then:  
Chọn then cho trục tại vị trí A lắp bánh đai và vị trí D lắp bánh răng  
có đường kính dA = dD = 42 mm.  
Tra phụ lục 13.1 (CSTKM) ta chọn then bằng đầu tròn có chiều rộng  
b = 12 mm, chiều cao h = 8 mm, chiều sâu rãnh then trên trục t1 = 5 mm,  
chiều sâu rãnh then trên mayơ t2 = 3,3 mm.  
* Chọn vật liệu là thép C45  
Chiều dài then l ≤ 1,5.d = 1,5.42 = 63 mm  
Theo tiêu chuẩn ta chọn l = 63 mm  
Đồ án chi tiết máy  
20  
 
Tải về để xem bản đầy đủ
docx 35 trang yennguyen 21080 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế trạm dẫn động cơ khí", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • docxdo_an_thiet_ke_tram_dan_dong_co_khi.docx