Đang tải... (xem toàn văn)
+ Tài liệu có kèm theo file bản vẽ hộp giảm tốc, bản vẽ chi tiết bánh răng, trục, bản vẽ hệ thống và thuyết minh hoàn chỉnh. ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐỀ: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG TẢI HỌC KÌ 211
`1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG Nhóm lớp L02 – Đề số 13 – Phương án 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG TẢI HỌC KÌ 211 NĂM HỌC 2021-2022 Giảng viên hướng dẫn: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Sinh viên thực hiện: Hồng Đức Linh MSSV: 1911485 Đào Lê Tấn Lộc MSSV: 1911526 Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG (ME3145) Học kì I/ Năm học 2021/2022 Sinh viên thực 1: Đào Lê Tấn Lộc MSSV: 1911526 Sinh viên thực 2: Hồng Đức Linh MSSV: 1911485 Giáo viên hướng dẫn: Ths Thân Trọng Khánh Đạt Ngày bắt đầu: 03/09/2021 Ngày kết thúc: ĐỀ SỐ 13: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG TẢI PHƯƠNG ÁN SỐ: Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt Hệ thống dẫn động thùng tải gồm: 12345678- Động điện; Nối trục; Hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng cấp; Bộ truyền xích; Xích tải; Bộ phận căng xích; Thùng; Vật tải; Số liệu thiết kế: Lực vịng xích tải, F(N): 4200N Vận tốc xích tải, v(m/s): 1,10m/s Đường kính xích tải, D(mm): 300mm Góc nghiêng truyền xích với phương ngang, θo: 45o Thời gian phục vụ, L (năm): năm Quay chiều, làm việc hai ca ( năm làm việc 300 ngày ca làm việc giờ) NỘI DUNG THUYẾT MINH Tìm hiểu hệ thống truyền động máy Xác đinh công suất động phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền đai (đai, xích bánh răng) b Tính tốn truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít – bánh vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính toán thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục f Chọn thân máy, bulong chi tiết phụ khác g Tính tốn chi tiết hệ thống truyền động h Chọn dung sai lắp ghép Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép Tài liệu tham khảo Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Xác định công suất động 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống 1.1.2 Tính cơng suất cần thiết 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động 1.1.4 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.2.1 Tính công suất trục 1.2.2 Tính số vịng quay trục 1.2.3 Tính momen xoắn trục 1.3 Bảng đặc tính PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY 10 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 10 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.7 2.1.8 Chọn loại xích .10 Chọn số đĩa xích 10 Xác định bước xích 10 Xác định khoảng cách trục số mắt xích 11 Tính kiểm nghiệm xích độ bền .11 Xác định thông số đĩa xích 12 Xác định lực tác dụng lên trục 13 Bảng thơng số truyền xích 14 2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ MỘT CẤP 14 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.2.9 2.2.10 2.2.11 Thông số ban đầu chọn loại xích 14 Chọn vật liệu .14 Xác định ứng suất cho phép 15 Chọn hệ số chiều rộng vành 16 Xác định sơ khoảng cách trục 16 Xác định thông số ăn khớp 17 Xác định kích thước truyền 18 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc .18 Kiểm nghiệm độ bền uốn .20 Bảng thông số truyền .22 Bôi trơn hộp giảm tốc 22 2.3 THIẾT KẾ TRỤC - CHỌN THEN 23 2.3.1 Thông số ban đầu 23 Trang Đồ án hệ thống truyền động 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7 Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt Chọn vật liệu xác định sơ đường kính trục 23 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 23 Phân tích lực tác dụng lên truyền 24 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính đoạn trục 25 Kiểm nghiệm then 30 Kiểm nghiệm trục 30 2.4 TÍNH TỐN VÀ CHỌN Ổ LĂN, NỐI TRỤC 33 2.4.1 Ổ lăn 33 2.4.2 Nối trục 38 PHẦN 3: CHỌN THÂN MÁY, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 39 3.1 CHỌN THÂN MÁY, BULONG 39 3.2 CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN KẾT CẤU VỎ HỘP .40 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 Nắp ổ 40 Nắp cửa thăm 41 Nút thông .42 Bunlong vòng 42 Que thăm dầu 43 Nút tháo dầu 43 Chốt định vị 44 3.3 DUNG SAI LẮP GHÉP 45 3.3.1 Chọn cấp xác 45 3.3.2 Chọn kiểu lắp 45 3.3.3 Bảng dung sai lắp ghép .46 PHẦN 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG 47 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Lựa chọn phương án thiết kế 47 Xích tải 47 Thùng tải 48 Giá đỡ phận xích tải 48 Bộ phận căng xích tải 49 Bệ đỡ động hộp giảm tốc .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt MỞ ĐẦU: Hệ thống truyền động thùng tải hệ thống khí ứng dụng nhiều thực tế để vận chuyển hàng hóa khu mỏ than, hầm lị, mỏ địa chất, khống sản ngành công nghiệp thực phẩm bánh kẹo, nước ngọt… Ví dụ hệ thống đỗ xe tự động xoay vịng đứng, giải pháp khai thác khơng gian hiệu dành cho khu vực đất có diện tích vừa nhỏ Với diện tích đỗ xe đủ cho xe, sử dụng hệ thống đỗ xe thơng minh gia tăng sức chứa lên đến 20 vị trí.Trong bối cảnh diện tích đất ngày khan đắt đỏ đô thị hệ thống với nhiều ưu điểm trội ngày phổ biến đô thị Đặc biệt nhà hàng, khách sạn hay điểm kinh doanh quy mô vừa nhỏ Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt Dù ứng dụng trường hợp hệ thống dẫn động thùng tải có chung ngun lí hoạt động Chuyển động quay xích tải truyền động từ động thông qua hộp giảm tốc qua truyền khác đai xích Xích tải gắn thùng tải có kích thước tùy vào mục đích sử dụng Các truyền động sử dụng hộp giảm tốc truyền trục vis – bánh vis, truyền bánh côn thẳng cấp cấp,… Trong phạm vi đồ án ta xét đến truyền bánh trụ nghiêng cấp với trục vào nối với động thông qua nối trục đàn hồi, trục đầu gắn với truyền xích Đồ án hệ thống truyền động giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật Cơ khí,… giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Thêm vào đó, q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ vẽ Cơ khí, kỹ cần thiết cho việc học làm sau Em chân thành cảm ơn thầy Thân Trọng Khánh Đạt, thầy bạn khoa khí giúp đỡ em nhiều trình thực đồ án Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy cô bạn Sinh viên thực Hồng Đức Linh Đào Lê Tấn Lộc Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt PHẦN 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 : CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.1 Chọn hiệu suất hệ thống: Hiệu suất truyền động: 𝜂 = 𝜂𝑘𝑛 𝜂𝑏𝑟 𝜂đ 𝜂𝑜𝑙 = 0,99 × 0,97 × 0,91 × 0,993 = 0,848 Theo bảng 2.3 tài liệu(*), chọn: 𝜂𝑘𝑛 = 0,99: hiệu suất nối trục đàn hồi 𝜂𝑏𝑟 = 0,97: hiệu suất truyền trụ nghiêng (che kín)(0,96 ÷ 0,98) 𝜂𝑥 = 0,91: hiệu suất truyền xích (để hở)(0,90 ÷ 0,93) 𝜂𝑜𝑙 = 0,99: hiệu suất ổ lăn (0,99 ÷ 0,995) 1.1.2 Tính cơng suất cần thiết: Cơng suất tính tốn: F × v 4200 × 1,1 = = 4,62 (kW) 1000 1000 Công suất cần thiết: 𝑃𝑡𝑡 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡𝑡 4,62 = = 5,448 (kW) 𝜂 0,848 1.1.3 Xác định số vòng quay sơ động cơ: Số vòng quay trục cơng tác: 60000 × 𝑣 60000 × 1,1 = = 70,0282 (vịng⁄phút) 𝜋×𝐷 𝜋 × 300 Chọn sơ tỷ số hệ thống: 𝑢𝑐ℎ = 𝑢ℎ𝑔𝑡 𝑢𝑥 = × 3,5 = 14 𝑛𝑙𝑣 = Với 𝑢ℎ𝑔𝑡 = : tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ cấp (3÷5) 𝑢𝑥 = 3,5: tỉ số truyền truyền xích (2÷5) Số vịng quay động cơ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 × 𝑢𝑐ℎ = 70,0282 × 14 = 980,3948 ( vòng/phút) 1.1.4 Chọn động điện: 𝑃đ𝑐 ≥ 𝑃𝑐𝑡 = 5,448 (kW) Động điện có thơng số phải thỏa mãn: { 𝑛đ𝑐 ≈ 𝑛𝑠𝑏 = 980,3948 (vòng/phút) Theo bảng P1.3, phụ lục tài liệu trang 237, ta chọn động với thông số: Kiểu động 4A132S6Y3 Công suất (kW) 5,5 Vận tốc quay (vòng/phút) 960 Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt 1.2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN: Tỉ số truyền chung hệ dẫn động 𝑛đ𝑐 960 𝑢𝑐ℎ = = = 13,709 𝑛𝑙𝑣 70,0282 Tỉ số truyền hộp giảm tốc chọn 𝑢ℎ𝑔𝑡 = Vậy tỉ số truyền truyền xích là: 𝑢𝑐ℎ 13,709 𝑢𝑥 = = = 3,427 𝑢ℎ𝑔𝑡 1.3 BẢNG ĐẶC TÍNH: 1.3.1 Tính cơng suất trục: 𝑃𝐼𝐼𝐼 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 4,62 (kW) 𝑃𝐼𝐼 = 𝑃𝐼𝐼𝐼 4,62 = = 5,128(kW) 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑥 0,99 × 0,91 𝑃𝐼𝐼 5,128 = = 5,34 (kW) 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟 0,99 × 0,97 𝑃𝐼 5,34 𝑃đ𝑐𝑡𝑡 = = = 5,448 (kW) 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑘𝑛 0,99 × 0,99 1.3.2 Tính số vịng quay trục: 𝑛đ𝑐 = 960 (vòng/phút) 𝑛𝐼 = 𝑛đ𝑐 = 960 (vòng⁄phút) 𝑛𝐼 960 𝑛𝐼𝐼 = = = 240 (vòng⁄phút) 𝑢ℎ𝑔𝑡 𝑛𝐼𝐼 240 𝑛𝐼𝐼𝐼 = = = 70,032 (vòng⁄phút) 𝑢𝑥 3,427 1.3.3 Tính momen xoắn trục: 𝑃𝐼 = 𝑇đ𝑐 = 9,55 106 × 𝑃đ𝑐𝑡𝑡 5,448 = 9,55 106 × = 54196,25(Nmm) 𝑛đ𝑐 960 𝑃𝐼 5,34 = 9,55 106 × = 53121,88(Nmm) 𝑛𝐼 960 𝑃𝐼𝐼 5,128 𝑇2 = 9,55 106 × = 9,55 106 × = 204051,67(Nmm) 𝑛𝐼𝐼 240 𝑃𝐼𝐼𝐼 4,62 𝑇3 = 9,55 106 × = 9,55 106 × = 630011,99(Nmm) 𝑛𝐼𝐼𝐼 70,032 𝑇1 = 9,55 106 × Trang Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt 1.3.4 Bảng đặc tính: Trục Động I II Cơng tác Cơng suất (kW) 5,448 5,34 5,128 4,62 Số vịng quay (vịng/phút) 960 960 240 70,032 Thơng số Tỷ số truyền u Momen xoắn (Nmm) 3,427 54196,25 53121,88 204051,67 630011,99 Trang .. .Đồ án hệ thống truyền động Đề số 13 – Phương án GVHD: Th.s T.T.Khánh Đạt TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG (ME3145) Học kì... đồ án ta xét đến truyền bánh trụ nghiêng cấp với trục vào nối với động thông qua nối trục đàn hồi, trục đầu gắn với truyền xích Đồ án hệ thống truyền động giúp ta tìm hiểu thiết kế hộp giảm tốc, ... thống truyền động Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền đai (đai, xích bánh răng) b Tính tốn truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít – bánh vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền