(TIỂU LUẬN) pbl 1 thiết kế và mô phỏng hệ thống dẫn động đề tài hộp giảm tốc kiểu hai cấp có cấp nhanh phân đôi dẫn động băng tải

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ PBL 1: THIẾT KẾ VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG NHÓM 20.05A ĐỀ TÀI: HỘP GIẢM TỐC KIỂU HAI CẤP CĨ CẤP NHANH PHÂN ĐƠI DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Giảng viên hướng dẫn: TS LÊ HOÀI NAM TS PHẠM ANH ĐỨC TS TRẦN ĐÌNH SƠN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐÌNH ĐỨC HUY LÊ KHẮC THĂNG Lớp: 20CDTCLC ( 20.05A ) Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2020 MỤC LỤC Nội dung thuyết minh bao gồm: Lời nói đầu Phần Thiết kế Chương 1: Giới thiệu chung đầu đề đồ án, loại hộp giảm tốc Chương 2: Tính chọn động điện phân phối tỷ số truyền Chương 3: Thiết kế truyền (bộ truyền ngoài, truyền trong) Chương 4: Thiết kế trục tính then Chương 5: Thiết kế gối đỡ trục Chương 6: Tính chọn nối trục Chương 7: Thiết kế vỏ hộp giảm tốc chi tiết máy khác Chương 8: Bôi trơn che kín Chương 9: Lựa chọn kiểu lắp cho mối ghép Phần Mô Phần Gia công LỜI NÓI ĐẦU Như biết lĩnh vực kĩ thuật, việc thiết kế, gia công chế tạọ chi tiết bước quan trọng để tạo sản phẩm phục vụ cho mục đích đời sống Đối với sinh viên ngành kĩ thuật, việc làm quen với quy trình thiết kế gia cơng chi tiết dù lớn hay nhỏ trải nghiệm thực tế thiết thực mang đến kinh nghiệm cho đồ án lớn nhỏ sau Trên sở học môn: Thiết kế chi tiết máy, Công nghệ chế tạo máy, Kĩ thuật gia công khí, CN CAD/CAM… Chúng tơi thực đồ án liên môn với đề tài “ Thiết kế hộp giảm tốc cơng nghiệp” Với mục đích vận dụng kiến thức học tìm hiểu kiến thưc thiết kế chi tiết máy phần mềm thiết kế Do kiến thức hạn hẹp thời gian thực không nhiều nên đề tài chúng tơi cịn nhiều sai sót hạn chế Mặc dù phần thiết kế tính tốn chi tiết , thơng số đơi cịn mang tính lý thuyết, chưa thực tế Chúng tơi mong đóng góp sửa chữa để đề tài mang tính khả thi Chúng tơi xin chân thành cảm ơn, thầy hướng dẫn chúng tơi hồn thành chun đề PHẦN THIẾT KẾ Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN, CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC 1.1Giới thiệu chung ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG HỘP GIẢM TỐC KIỂU HAI CẤP CĨ CẤP NHANH PHÂN ĐƠI DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Động điện Nối trục đàn hồi Băng tải Bộ truyền xích Hộp giảm tốc Các số liệu cho trước Lực tác dụng: P = 2500 ( N ) Vận tốc: V = ( m/s ) Đường kính tang: D = 280 ( mm ) Sơ đồ động học Thời gian phục vụ: T = năm Khối lượng thiết kế 1) Một vẽ lắp hộp giảm tốc 2) Một thuyết minh Các phận máy nên bố trí cho khn khổ hệ thống dẫn động nhỏ gọn, tiện lợi cho việc vận hành, bảo quản sửa chữa Muốn hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế, trước tiên ta phải nghiên cứu kĩ vật liệu cho trước, tham khảo thiết bị tương tự có, tham khảo tài liệu viết đê tài Sau bước vào thiết kế Trước hết đề số phương án sơ đồ động học chọn sơ đồ hợp lí Trên sở tiến hành thiết kế truyền, tính trục, chon then, chọn ổ, tính kích thước vỏ máy, … Các kích thước tìm thấy phần tính tốn dùng vào việc vẻ cấu tạo phận máy ( vẽ lắp ) Tổng hợp kích thước phận máy để vẽ toàn hệ thống dẫn động từ vẽ lắp vẽ thành vẽ chế tao 1.2Các loại hộp giảm tốc Hình 1.1 Minhmap hộp giảm tốc Khái niệm : Hộp giảm tốc cấu phận truyền bánh hay trục vít, tạo thành tổ hợp biệt lập để giảm số vịng quay truyền cơng suất từ động đến máy công tác Ưu điểm : hiệu suất cao, có khả truyền cơng suất khác nhau, tuổi thọ lớn, làm việc chắn sử dụng đơn giản Căn phân loại : Loại truyền động Số cấp Vị trí tương đối trục không gian Đặc điểm sơ đồ động Phân loại Ưu điểm : nhỏ gọn tối ưu hóa khơng gian Nhược điểm : tỉ số truyền nhỏ Hình11.3.2SơSơđồđồhộpgiảmtốctốcbánhrăngtrụtrụmột cấp nằm ngang[1] cấp thẳng đứng[1 Hộp giảm tốc bánh trụ tròn hai cấp ba cấp Ưu điểm : kích thước chiều dài trọng lượng hộp giảm tốc bé hộp giảm tốc khác Nhược điểm : khả chịu tải trọng cấp nhanh chưa dùng hết; hạn chế khả chọn phương án bố trí; khó bơi trơn Hình 1.4 Sơ đồ hộp giảm tốc có cấp nhanh tách đơi[1] phận ổ trục hộp; khoảng cách gối đỡ trục trung gian lớn, muốn đảm bảo phải tăng đường kính trục Sơ đồ hộp giảm tốc có cấp nhanh tách đôi Được sử dụng rộng rãi Ưu điểm : tải trọng phân bố ổ trục; sử dụng hết khả vật liệu; bánh phân bố đối xứng với ổ, tập trung tải trọng theo chiều dài so với sơ đô khai triển thông thường Nhược điểm : chiều rộng hộp tăng lên ít, cấu tạo phận ổ phức tạp hơn, số lượng chi tiết khối lượng gia công tăng Sơ đồ hộp giảm tốc hai cấp ba cấp khai triển Hộp giảm tốc hai cấp thường dùng với phạm vi tỉ Hình 1.5 Sơ đồ hộp giảm số truyền i=8 ÷ 30, ba cấp i=50 ÷ 400 tốc đồng trục[1] Khuyết điểm chủ yếu loại bánh phân bố không đồng ổ trục, trọng lượng nặng Hình 1Hình.6Sơ 1đồ.7 hộpSơđồgiảmhộptốcgiảmhaitốccấp bakhaicấptriểnkhai[1]triển[1] Hộp giảm tốc bánh nón – trụ Hộp giảm tốc bánh nón trụ hai cấp ba cấp Bánh nón có thẳng, nghiên xoắn Bánh trụ có thẳng nghiên Hình 1.8 Hộp giảm tốc bánh – nón trụ hai cấp nằm ngang[1] Hình 1.9 Hộp giảm tốc bánh – nón trụ hai cấp thẳng đứng[1] Hộp giảm tốc trục vít Tùy vào vị trí tương đối trục vít bánh vít, sơ đồ hộp giảm tốc trục vít chia làm loại : trục vít đặt trên, đặt đặt cạnh Tỉ số truyền hộp giảm tốc trục vít vào khoảng i=10 ÷ 70 Hiệu suất hộp giảm tốc trục vít tương đối thấp nên dùng để truyền công suất lớn Hình 1.12 Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít đặt trên[1] Hình 1.13 Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít có trục vít đặt đứng[1] Hộp giảm tốc bánh - trục vít, trục vít - bánh trục vít hai cấp − Tỉ số truyền lớn : bánh - trục vít 150, trục vít - bánh 50 ÷130 trục vít hai cấp tới 70 ÷ 2500 Hình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, “Thiết kế chi tiết máy”, NXB Giáo dục, 1999 [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển , “Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí”, NXB Giáo dục, 2003 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 2.1 Chọn động điện Hình 2.1 Mindmap chọn động điện 2.2 Chọn công suất động điện Để chọn động điện, cần tính cơng suất cần thiết Nếu gọi N – Công suất băng tải, η – Hiệu suất chung, Nct – Công suất cần thiết, áp dụng cơng thức 2-1[1]: N Nct = η Trong đó: N= 1000 P.V = 2500 1000 =2,5 kW η=ηx η3br η4ol ηk =0,92 0,973 0,9954=0,8229915 η x = 0,92 - Hiệu suất truyền xích Trục II Trục III 3.5 Chốt định vị hình trụ Để đảm bảo dung sai kích thước lỗ lắp ổ lăn nằm thân hộp nắp hộp sử dụng chốt định vị lắp mặt bích hộp (bảng 10-10c[1]) d (mm) c (mm) l (mm) 3.6 Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu, que thăm dầu có kết cấu kích thước hình 6.2 L=90 mm CHƯƠNG 2: MƠ PHỎNG ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT CỦA CÁC CẶP BÁNH RĂNG TRONG HGT Cặp bánh nghiêng 1.1 Chọn vật liệu Hình 1-1 Chức chọn vật liệu Fushion 360 Bánh nhỏ C45 thường hóa tương ứng với Steel AISI 225 ALND Bánh lớn C35 thường hóa tương ứng với Steel AISI 225 ALND (vì Fushion 360 khơng có chuẩn thép C35 nên chọn loại thép có hàm lượng Cacbon gần với giá trị 0.35% C có độ cứng gần với giá trị chọn) 46 Hình 1-2 Chọn vật liệu  Chú thích : Study Material : Khu vực chọn vật liệu cho bánh Safety Factor: Hệ số an toàn Yeild Strength: Giới hạn bền đàn hồi Ultimate Tensile Strength: Độ bền phá hủy 1.2 Chọn ràng buộc Hình 1-3 Ràng buộc bánh nghiêng nhỏ Hình 1-4 Ràng buộc bánh nghiêng lớn 1.3 Tải trọng 47 Hình 1-5 Đặt moment vị trí đặt moment  Lí đặt lực: Ta đặt moment bánh lớn đầu bánh lớn, đặt lực kiểm tra xem ứng suất đầu bánh lớn có đủ tiêu chuẩn thiết kế hay không 1.4 Chọn vùng tiếp xúc 48 Hình 1-6 Khoảng cách lớn cho phép tiếp xúc 1.5 Chia lưới Hình 1-7 Chia lưới (meshing) 49 1.6 Mơ Hình 1-8 Mơ  Nhận xét: Ta thấy ứng suất lớn vùng tiếp xúc làm việc bánh lớn 4,011 Mpa=4,011 N / mm2