ĐỒ án môn học thiết kế hệ thống cơ khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ ROBOT ĐỒ ÁN MƠN HỌC Thiết kế hệ thống khí NGUYỄN XUÂN TÙNG Tung.nx187510@sis.hust.edu.vn Chuyên ngành Cơ điện tử Giảng viên hướng dẫn: Ths Hồng Văn Bạo Bộ mơn: Cơ sở thiết kế máy Robot Viện: Cơ Khí HÀ NỘI 7/2021 download by : skknchat@gmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ mơn Cơ điện tử ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ Thời gian thực hiện: 15 tuần; Mã HP: ME4506 Mã đề: VCK04-… Ngày giao nhiệm vụ:… /…/2021; Ngày hoàn thành: …/…/2021 Họ tên sv: Nguyễn Xuân Tùng MSSV: 20187510 Mã lớp:121804 Chữ ký sv: …… Ngày …/…/20… Ngày …/…/20… Ngày …/…/20… ĐƠN VỊ CHUYÊN MÔN NGƯỜI RA ĐỀ CB Hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên) I Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế hệ dẫn động cho kho hàng tự độn download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 AI Số liệu cho trước: Thời hạn phục vụ: lh = 17500 (h) Đặc tính tải trọng: Va đập vừa Cụm xe nâng: Đường kính lăn bánh d3 = 190 (mm) Chiều cao xe nâng h = 312,5 (mm) Chiều dài xe nâng L = 1250 (mm) Vận tốc nâng Vn = 34 (m/ph) Trọng lượng tối đa xe nâng (1, 2, 3, 4, 9) Gn = 300 (kg) Cụm xe di chuyển: Trọng lượng tối đa hàng xe di chuyển ngang (5,6,7,8,11,12,13) Gd = 160 (kg) Đường kính bánh xe d8 = 150 (mm) 10 Vận tốc xe di chuyển hàng Vx = 10 (m/ph) 11 Chiều dài xe di chuyển L1 = 700 (mm) 12 Chiều dài phần đặt hàng xe L2 = 600 (mm) BI Nội dung thực hiện: Phân tích ngun lý thơng số kỹ thuật - Tổng quan hệ thống - Nguyên lý hoạt động - Xác định thành phần thông số/u cầu kỹ thuật hệ thống Tính tốn thiết kế - Tính tốn động học - Tính tốn thiết kế truyền khí - Tính chọn động Thiết kế chi tiết xây dựng vẽ lắp - Xây dựng vẽ lắp 2D/3D: hệ dẫn động xe nâng - Xây dựng vẽ chế tạo chi tiết download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, thay cách lưu trữ hàng hóa thủ cơng tốn nhiều diện tích nhân cơng lao động, nhiều cơng ty giới trang bị hệ thống kho hàng tự động cho văn phòng, nhà xưởng minh, Với công việc ứng dụng công nghệ cao việc cất giữ hàng hóa, quản lý hàng hóa cách khoa học, có hệ thống có tính linh hoạt cao, từ nâng cao hiệu hoạt động giảm giá thành hoạt động Cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển, đặc biệt lĩnh vực điện tử, công nghệ thông tin thúc đẩy ngành khác phát triển Xu hướng phát triển lĩnh vực công nghiệp giới tự động hóa, linh hoạt sản xuất theo hướng ứng dụng loại xe tự động vào hoạt động sản xuất lưu kho Ở Việt Nam nay, việc ứng dụng tự động hóa vào sản xuất thực hạn chế mẻ Những kỹ sư phải có kiến thức thiết kế, chế tạo loại xe tự hành công nghiệp Từ suy nghĩ này, em tìm hiểu thực đồ án:” Thiết kế hệ thống dẫn động kho hàng tự động” Là sinh viên khí năm chuyên ngành điện tử, chưa tiếp xúc nghiên cứu hướng ứng dụng nên em gặp khơng khó khăn tiếp cận với đề tài Tuy nhiên hướng dẫn, bảo tận tình thầy ThS Hồng Văn Bạo mà em phần thực đề tài Do đồ án mà em thực nên không tránh khỏi nhũng sai sót thiếu kinh nghiệm thực tế Em mong nhận bảo thầy để đồ án hồn thiện Sau em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Hoàng Văn Bạo hướng dẫn bảo giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi giúp em thực đồ án Hà Nội, ngày tháng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Tùng download by : skknchat@gmail.com năm Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 MỤC LỤC CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ VÀ THÔNG SỐ LỸ THUẬT ……… 1.1 Tổng quan hệ thống…………………………………………………………… 1.2 Xác định thành phần hệ thống dẫn động…………………………… CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRONG HỆ THỐNG CƠ KHÍ ……… 2.1 Tính tốn động học…………………………………………………………….3 2.2 Phân phối tỉ số truyền………………………………………………………… 2.3 Tính thơng số trục……………………………………………… 2.4 Tính thiết kê………………………………………………………………… 15 CHƯƠNG TÍNH TỐN TRỤC………………………………………………… 31 3.1 Chọn khớp nối…………………………………………………………….… 31 3.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực…………………… 34 3.3 Xác định lực tác dụng lên trục I………………………………………… 36 3.4 Xác định lực tác dụng lên trục II………………………………………… 37 3.5 Xác định lực tác dụng lên trục III……………………………………… 39 3.6 Xác định đường kính chiều dài đoạn trục…………………………… 41 3.7 Tính chọn then……………………………………………………………… 44 3.8 Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi…………………………………………… 47 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN Ổ LĂN…………………………………… 50 4.1 Chọn ổ lăn cho trục I………………………………………………………… 50 4.2 Chọn ổ lăn cho trục II……………………………………………………… 53 4.3 Chọn ổ lăn cho trục III…………………………………………………… 54 CHƯƠNG LỰA CHỌN KẾT CẤU…………………………………………… 57 5.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho phận, chi tiết………………………… 57 5.2 Một số chi tiết khác………………………………………………………… 60 5.3 Bôi trơn cho hộp giảm tốc…………………………………………………… 64 5.4 Kết cấu bánh răng…………………………………………………………… 65 5.5 Xác định chọn kiểu lắp……………………………………………… 66 download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT…………………………………………… 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… 72 download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xn Tùng - 20187510 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chuyển động nâng Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống…… …………………………………………………… Hình 2.2 Sơ đồ động học Hình 2.3 Sơ đồ lực tác dụng lên bàn nâng ………………………………………… Hình 2.4 Sơ đồ động hộp giảm tốc xe nâng…………………………………… 12 Hình 3.1 Sơ đồ đặt lực chung………………………………………………….… 35 Hình 3.2 Sơ đồ đặt lực biều đồ momen trục I…………………………………… 37 Hình 3.3 Sơ đồ đặt lực biều đồ momen trục II……………… …………………39 Hình 3.4 Sơ đồ đặt lực biều đồ momen trục III…………………………….… 41 Hình 5.1 Kích thước nút thơng hơi………………………………………… 61 Hình 5.2 Que thăm dầu dùng hộp giảm tốc……………………………… 61 Hình 5.3: Kích thước chốt định vị……………………………………………….…62 Hình 5.4 Cấu tạo bulơng vịng hộp giảm tốc……………………………… 62 download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Hiệu suất phận , truyền cụm truyền động Bảng 2.2 Tỉ số truyền sơ phận, truyền cụm truyền chuyển động………………………………………………………………………………….8 Bảng 2.3 Bảng thông số động điện chọn…………………………… ….9 Bảng 2.4 Lập bảng thông số Động học…………………………………….…….12 Bảng 2.5 Thông số truyền giảm tốc thứ I……………………………21 Bảng 2.6 Thông số truyền giảm tốc thứ II………………………… 29 Bảng 3.1 Kết tính tốn hệ số an tồn tiết diện trục………….50 Bảng 5.1 Kết cầu vỏ hộp…………………………………………………………….58 Bảng 5.2 Thông số kết cấu bánh răng………………………………………………64 Bảng 5.3 Dung sai lắp ghép trục I………………………………………….….66 Bảng 5.4 Dung sai lắp ghép trục II…………………………………………… 67 Bảng 5.5 Dung sai lắp ghép trục III……………………………………….……68 download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 CHƯƠNG PHÂN TÍCH NGUN LÝ VÀ THƠNG SỐ LỸ THUẬT 1.1 Tổng quan hệ thống Hệ gồm có thành phần chuyển động độc lập bao gồm cấu nâng (1), chuyển động tịnh tiến xe (2) lăn chuyển hàng (3) Có thể hình dung trình làm việc hệ sau: Đầu tiên xe lấy hàng nâng hạ đến dãy (tầng) yêu cầu thông qua phận nâng (1), tiếp xe di chuyển vào kho thơng qua bánh xe (2), đến nơi, hàng hóa xe xếp vào kho chứa thông qua lăn gắn xe (3) Các thông số quan trọng hệ thống: Thời hạn phục vụ lh = 17500 (h) Đặc tính tải trọng: va đập vừa Cụm xe nâng: Đường kính lăn bánh d = 190 (mm) Chiều cao xe nâng: h = 312,5 (mm) Chiều dài xe nâng: L = 1250 (mm) Vận tốc nâng: Vn = 34 (m/ph) Trọng lượng tối đa xe nâng Gn = 300 (kg) Cụm xe di chuyển: Trọng lượng tối đa hàng xe Gd = 160 (kg) Đường kính bánh xe ds = 150 (mm) 10 Vận tốc xe di chuyển hàng Vx = 10 (m/ph) 11 Chiều dài xe di chuyển L1 = 700 (mm) 12 Chiều dài phần đặt hàng xe L2 = 600 (mm) download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Xuân Tùng - 20187510 1.2 Xác định thành phần hệ thống dẫn động Hệ có thành phần độc lập, tách biệt nhau, bao gồm hệ thống nâng hạ sử dụng bàn nâng xe chở hàng Hệ thống lăn cấu giữ xe nâng Hệ bao gồm: - động - hộp số cấp - gắn với cột dẫn hướng cố định - bánh nằm trục hộp số liên kết với - bánh xe có nhiệm vụ tỳ dẫn hướng cho cấu - khung xe khớp nối Hệ thống có nhiệm vụ nâng hạ xe tới ray dẫn để vào kho Nguyên lý hoạt động: Khi có tín hiệu điều khiển, động cấp điện quay kéo theo toàn giá nâng di chuyển tịnh tiến dọc trục Z đến vị trí yêu cầu nhờ truyền – bánh biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Chiều chuyển động giá nâng phụ thuộc vào chiều điện áp đặt vào động Việc dừng khống chế hành trình giá nâng phụ thuộc vào cảm biến cơng tắc hành trình đặt dọc theo ray dẫn hướng H nh 0.1 Chuyển động nâng download by : skknchat@gmail.com ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ mơn Cơ điện tử ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ Thời gian thực hiện: 15 tuần; Mã HP: ME4506 Mã đề:... quan hệ thống - Nguyên lý hoạt động - Xác định thành phần thông số/yêu cầu kỹ thuật hệ thống Tính tốn thiết kế - Tính tốn động học - Tính tốn thiết kế truyền khí - Tính chọn động Thiết kế chi... ……… 1.1 Tổng quan hệ thống? ??………………………………………………………… 1.2 Xác định thành phần hệ thống dẫn động…………………………… CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRONG HỆ THỐNG CƠ KHÍ ……… 2.1 Tính tốn động học? ??………………………………………………………….3