TN5-Chi tiết máy [PDF]

Zitiervorschau

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ Bộ môn Thiết kế máy BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 05

ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY

Sinh viên thực hiện

:

Nguyễn Viết Hải

1510925

Nông Hữu Minh Quang

1512651

Trà Ngọc Tiến Đạt

1510715

Huỳnh Lê Huy

1511221

Nguyễn Anh Phương

1512582

Giáo viên hướng dẫn

:

Thân Trọng Khánh Đạt

Lớp

:

L05

Nhóm

:

1

Tp. Hồ Chí Minh, 5/2017

I.

Mục tiêu thí nghiệm

Giúp sinh viên nắm được phương pháp, cách sử dụng các phần mềm thiết kế để tính chọn, kiểm tra các chi tiết máy công dụng chung. II.

Các quy tắc và kỹ thuật an toàn

Sinh viên tuân thủ các quy tắt an toàn của phòng thí nghiệm. III.

Báo cáo thí nghiệm

1. Đề bài Hệ thống truyền động như hình dưới.

Bảng phân phối tỷ số truyền của hệ thống Trục Thông số Công suất P, kW

Động cơ

I

II

III

3.568

3.356

3.19

3

2

Tỉ số truyền u

2

3

Số vòng quay n, vg/ph

1420

710

355

118.33

Mômen xoắn T, Nmm

23996.1

45140.6

85815.5

242112.7

 Số liệu ban đầu:

-

Công suất của thùng trộn: P3 = 3 (kW)

-

Số vòng quay của thùng trộn: n3 = 118.33 (vòng/phút)

-

Thời gian phục vụ: a = 8 (năm)

-

Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải trọng tĩnh (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

-

Động cơ có số vòng quay: nđc=1420 (vòng/phút).

-

Hiệu suất: + Hiệu suất bộ truyền đai thang ηđ = 0.95 + Hiệu suất cặp bánh răng trụ răng thẳng ηbr = 0.96 + Hiệu suất cặp ổ lăn ηol = 0.99 + Hiệu suất bộ xích η x = 0.95

-

Bánh răng tính theo tiêu chuẩn ISO, chọn vật liệu EN C60, các hệ số KA = 1; KHv = 1; KHβ = 1,2; KHα = 1 khi nhập trong Autodesk Inventor.

-

Bộ truyền đai tính theo tiêu chuẩn DIN 2215, chọn trước d1 =180mm, khoảng cách trục (a =d2), chiều dài đai, loại đai DIN . Chọn các hệ số PRB = 3,8 kW, k1 = 1,2.

-

Chọn xích theo tiêu chuẩn ISO 606:2004 (EU).

Bảng. 5 Phương án thực hiện PA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

P3 (kW) 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,5 3,5 3,5 3,5 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5 4,5 5,5 5,5 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

u1

u2

2 2 4 2 2 4 2 4 3 4 3 3 4 3 3 4 3 3 4 4 3 3 4 2 3 2 4 4 4

2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55

u3 PA 3 4 4 3 3 2 3 3 2 2 2 4 3 3 4 2 3 2 3 3 2 3 4 3 4 4 4 3 3

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

P3 (kW) 6,5 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 7,5 7,5 7,5 8,0 8,0 8,0 8,0 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 9,5 9,5 10,0 10,0 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 11,0 11,0

u1

u2

4 3 4 3 2 3 4 4 4 4 4 4 2 2 2 3 2 4 2 4 4 4 4 2 2 2 2 4 3

2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55

u3 PA 3 3 4 4 3 4 2 3 3 3 2 3 3 2 3 2 2 3 3 4 4 3 4 4 4 2 2 3 3

61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

P3 (kW) 12,0 12,0 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,5 14,0 14,0 14,0 14,0 14,5 14,5 15,0 15,0 15,0 15,5 15,5 16,0

u1

u2

u3

3 4 3 3 4 3 4 4 4 3 2 3 4 3 2 4 4 3 2 3 3 4 3 3 2 4 3 3 4

2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55 4 2 2,24 2,5 3,15 3,55

4 2 3 4 2 4 3 2 4 4 2 2 3 3 4 4 4 2 4 2 4 4 4 2 3 3 3 4 2

2. Kết quả thực hiện Kết quả phương án số 7 a. Bảng phân phối tỉ số truyền Trục

Động cơ

I

II

III

3.568

3.356

3.19

3

Thông số Công suất P, kW

2

Tỉ số truyền u

2

3

Số vòng quay n, vg/ph

1420

710

355

118.33

Mômen xoắn T, Nmm

23996.1

45140.6

85815.5

242112.7

b. Bảng thông số bộ truyền bánh răng + Công suất P = 3.356 kW + Tỷ số truyền ubr = 2 + Số vòng quay n = 710 vòng/ phút + Lh = L Knăm Kn = 8. 300 . 16 = 38400 giờ STT

THÔNG SỐ

Kết quả

1

Chọn vật liệu

EN C60

2

Tính khoảng cách trục

140 mm

3

Module m

4

4

Số răng z1

23

5

Số răng z2

47

6

Đường kính vòng chia d1

92 mm

7

Đường kính vòng chia d2

188 mm

8

Chiều rộng vành răng b1

64 mm

9

Chiều rộng vành răng b2

60 mm

10

Lực hướng tâm Fr

357.144 N

11

Lực tiếp tuyến Ft

981.244 N

12

Vận tốc vòng của bánh răng

3.42 m/s

 Hình chụp kết quả trong phần mềm Inventor

Hình 1. Các thông số trong tab Calculation

Hình 2. Các hệ số nhập theo yêu cầu của đề

Hình 3. Các thông số trong tab Design

Hì nh 4. Mô hình 3D bộ truyền bánh răng

c. Bảng thông số bộ truyền đai + Công suất P = 3.568 kW STT

THÔNG SỐ

1

Loại đai

2

Số dây đai z

3

Kết quả V-Belt DIN 2215 13 x 1720 2

+ Số

Vận tốc

13.383 m/s

vòng

4

Lực căng đai ban đầu

241.544 N

quay

5

Lực căng trên mỗi nhánh đai

120.772 N

n=

6

Lực căng trên nhánh căng

374.845 N

7

Lực căng trên nhánh chùng

108.241 N

8

Lực vòng có ích

266.603 N

9

Lực tác dụng lên trục Fr

470.495 N

10

Góc ôm đai

11

Chiều dài dây đai

1750 mm

12

Bề rộng bánh đai

44 mm

13

Khoảng cách trục

404.415 mm

vòng/phút

148.43 độ và 211.57 độ

1420

Chọn: + Chọn đai thang loại A dựa trên công suất và số vòng quay n + Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 180 mm + Đường kính bánh đai lớn: d2 = u d1 ( 1 -  ) = 2 x 180 x ( 1 – 0.01) = 356.4 ta chọn d2 = 400 theo tiêu chuẩn + Khoảng cách trục nhỏ nhất a = d2 = 400 mm + Chiều dài tính toán của đai:  (400  180) (400  180) 2   1741.3 2 4x400 L = 2 x 400 + mm

Chọn theo tiêu chuẩn L = 1750 mm Kết quả:

 Hình chụp kết quả trong phần mềm Inventor

Hình 5. Các thông số trong tab Design

Hình 6. Các thông số trong tab Calculation

Hình 7. Mô hình 3D bộ truyền đai

d. Bảng thông số bộ truyền xích + Công suất bộ truyền xích: P = 3.19 kW + Số vòng quay đĩa nhỏ n = 355 vòng/phút . Tỉ số truyền u = 3 + Chọn xích con lăn 2 dãy + Chọn số răng của đĩa xích z1 = 29 – 2u = 23 răng ; z2 = u . z1 = 69 răng + Chọn bước xích: Chọn bước xích pc = 25.4 mm

Hình 8. Chọn xích con lăn 2 dãy trong tab Design Hình 9. Các thông số trong tab Design

Hình 10. Các thông số trong tab Calculation

Hình 11. Mô hình 3D bộ truyền xích + Kết quả tính trong Autodesk Inventor: STT

THÔNG SỐ

Kết quả

1

Loại xích

Roller Chain 16B- 2- 124

2

Số dãy xích

2

3

Số mắt xích

124

4

Lực vòng có ích

920.027 N

5

Lực căng trên nhánh chủ động

984.947 N

6

Lực căng trên nhánh bị động

64.919 N

7

Lực tác dụng lên trục Fr

8

Góc ôm

9

Khoảng cách trục

10

Đường kính đĩa xích d1, d2

1045.414 N 157.98 độ và 202.02 độ 972.766 mm 186.536 mm và 558.063 mm

Nhận xét kết quả và kết luận Kết quả tính toán bằng phần mềm Autodesk Inventor phần lớn giống với tính toán lý thuyết. Phần mềm rất tiện lợi trong việc tính toán, thiết kế chi tiết máy. Autodesk Inventor cung cấp cho đầy đủ các mô đun thiết kế chi tiết máy. Người dùng có thể dễ dàng nhập, điều chỉnh các thông số làm việc của các chi tiết, cũng như các tiêu chuẩn, thư viện được tích hợp sẵn.