Thiết kế hệ thống cầu nâng thủy lực và cơ khí phục vụ cho việc lắp ráp xe hơi của công ty Samco

Trang 1

LUAN AN TOT NGHIEP DAI HOC CHUYEN NGANH CG TIN KY THUAT

LUAN AN TOT NGHIEP

Dé Tai:

THIET KE HE THONG CAU NANG THUY LUC VÀ CƠ KHÍ PHỤC VỤ CHO VIỆC LẮP RÁP

XE HƠI CỦA CÔNG TY SAMCO

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường ĐHDL Kỹ Thuật Công Nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Khoa Cơ Khí Tự Động - Robot Xe HI

^ ,

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN: TRẦN MINH TRÍ MSSV: 10106148

TRẦN MINH KIỂM MSSV: 10106072

NGANH: Cơ Tin Kỹ Thuật Lớp: 01DCT3

1- Đầu dé Đồ án:

Thiết kế hệ thống cầu nâng thủy lực và cơ khí phục vụ cho việc

lắp ráp xe hơi của Công ty SAMCO

2- Nhiệm vụ:

1)Tìm hiểu về các loại cầu nâng

2)Lưựa chọn phương án thiết kế

3)Tính tốn động học và động lực học cầu nâng

4)Vận hành và bảo trì cầu nâng

3- Ngày giao nhiệm vụ Đồ án: 03/10/2005 4- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 31/12/2005

5- Họ tên người hướng dẫn: PHÙNG CHÂN THÀNH

Phần hướng dẫn: 100%

Ngày 03 tháng 10 năm 20 _

CHỦ NHIỆM KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH

(Ký và ghỉ rố họ tên) (Ký và ghỉ rõ họ tên)

ye idle ~_ X Lee Tt %

Trang 3

BO GIAO DUC VA DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM

Trudng DHDL Kj Thuat Cong Nghé Déc Lap — Ty Do - Hanh Phiic

Khoa Cơ Khí Tự Động- Robot HE EEICkoiclcledek

0o0Öoo Tp.HCM, Ngày 34 Tháng Â*3 năm 2005

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1- Họ và tên SV : Trần Minh Kiểm MSSV: 10106072

: Trần Minh Trí MSSV :10106148 Ngành : Cơ Tin Kỹ Thuật Lớp :01DCT3

2-Đề tài:

Thiết kế hệ thống cầu nâng thủy lực và cơ khí phục vụ cho việc lắp ráp xe hơi của Công ty SAMCO

3- Tổng quát về bản thuyết minh:

Số trang: 54 Số chương: 6

Số bảng số liệu: Số hình vẽ:

Số tài liệu tham khảo: Phần mềm tính tốn:

Hiện vật (sản phẩm): Thuyết minh bằng máy tính:

4- Tổng quát về các bản vẽ:

-Tổng số bản vẽ: 4£ Bản A0 44 Bản AI x⁄ Bản A2 .~x Khổ khác

- Số bản vẽ vẽ tay: Số bản vẽ trên máy tính:

5- Nội dung và ưu điểm chính của đồ á án tốt : nghiệp:

- vi beta ~ LG ve ¥, RR gtr Caan, etc, ny ly SAMCO

as Aww “~ ` tờ Lane Che lu, ~ e eed een eee e eens ne eee nasa en taees

6- Những thiếu sót chính của đơ án tốt nghiệp:

7- Đề nghị: Được bảo vệ < Bổ sung thêm để bảo vệ r1 Không được bảo vệ r1

Thầy Cô Hướng Dẫn

( Ký và ghi rõ họ tên)

bh ————— 4

Trang 4

Tp Hồ Chí Minh Ngày tháng năm 2006

Trang 5

Tp Hồ Chí Minh Ngày tháng năm 2006

Trang 6

LOI CAM ON

Chúng em xin chân thanh cim on các Thay, Cô trong

trường DHDL Kỹ Thuật Công Nghệ đã dạy cho chúng em trong suốt thời gian học ở trường va đã đặc biệt tạo điều kiện

cho em thực hiện đồ án nay Trong đó phải kể đến nhiều nhất công ơn của các Thầy Cô trong bộ môn Cơ Khí Tự Déng-Robot

Đặc biệt chúng xin bay té long biét on sau sac tdi Thay

Th.s Phùng Chân Thành, người đã dành nhiều thời gian quý báu để tận tình chỉ bảo, dẫn dắt uà giúp đỡ chúng em hoàn

thành đề tài nàu

Trong một thời sian ngắn, dù đã rất cố gsắng nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong

nhận được những lời góp ý thêm của các thầu cô, cũng như sự gop ý của bạn bè đối uới luận uăn nàu để Luận ăn của chúng em được hoàn thiện hơn Một lần nữa chúng em xin chân thành cam on

Tp HCM, ngày 30 tháng 12 năm 2005

Sinh 0uiên thực hiện

TRAN MINH KIỂM TRẦN MINH TRÍ

Trang 7

TOM TAT DE TAI

Đất nước ta đang dẫn chuyển mình hội nhập với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật của

thế giới thì hệ thống giao thông cũng cần được thay đối đáng kể Thật vậy muốn đánh

giá nên kinh tế của một nước như thế nào thì việc đầu tiên mà ta cắm nhận là hệ

thống giao thông và phương tiện đi lại của đất nước đó Chính vì vậy phương tiện giao

thông cũng là vấn để quan trọng để góp phần xây dựng phát triển đất nước

Ơtơ sẽ dần thay thế các loại phương tiện giao thông đơn sơ như hiện nay Nó là lựa chọn hàng đầu nếu mong muốn việc đi lại nhanh chóng hơn, thuận tiện hơn, ít ơ

nhiễm môi trường hơn và quan trọng nhất là nó sẽ an tồn hơn Vì vậy việc lắp ráp,

sữa chữa và bảo dưỡng ôtô sẽ là một việc hết sức quan trọng Nó địi hỏi phải có

những nhân viên kỹ thuật kết hợp với những thiết bị chuyên ngành Trong số những thiết bị phục vụ cho việc lắp ráp, sữa chữa và bảo dưỡng thì cầu nâng là một thiết bị

rất quan trọng Nó sẽ giúp cho người nâng xe lên một cách dễ dàng, an tồn mà

khơng tốn nhiều công sức

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại cầu nâng khác nhau Tuy nhiên đây lại là những sản phẩm được sản xuất bởi những công ty nước ngoài Toàn bộ linh kiện

đều được nhập từ nước ngoài nên giá thành của những cầu nâng này thường khá đắt,

không phù hợp với nền kinh tế hiện nay ở Việt Nam

Chính vì những lẽ đó, dé tai tot ngiệp này sẽ tính tốn và thiết kế một cầu nâng

để hỗ trợ trong việc lắp ráp ôtô đành cho công ty Samco — là một trong những công ty chuyên sản xuất và lắp ráp ôtô lớn nhất hiện nay tại Việt Nam

Đề tài này sẽ tính toán và thiết kế hệ thống cầu nâng cho các loại ôtô loại 4

chỗ ngồi bao gồm cả hai loại: cầu nâng sử dụng trục vít và cầu nâng sử dụng hệ

thống thủy lực Đây là hai loại khá phổ biến trên thị trường hiện nay

Trang 8

Myce two

Chương 1: Giới thiệu sơ lược về Công Ty Khí Ơtơ Sài Gịn (SAMCO)

1.1 Vài nét về lịch sỬ công ty - 2L 21 2121111111122 121121 l

1.2 Công ty và các đơn vị trực thUỘC cà nh HH ng HH ky rệt 2

1.3 Lĩnh vực hoạt động của CÔng tY cà c n2 ng HH 2

Chương 2: Tổng quan về thiết bị nâng

2.1 Một vài nét về sự phát triển thiết bị nâng - 2n 2H ng te re 4

2.2.Phân loại thiết bị nâng chuyỂNn - 2 cv g2 1x rrrre wed

“Z8 nh a wed

2.2.2 Cầu nâng di động weed

2.2.3 Cầu nâng một trụ cố định 1t 112121222111111702710021110 6 aT

2.2.4 Cầu nâng 2 trụ se ¬ wad

2.2.5 Cau mang 2 try CHIN cccccccsssssscsseesseseesesesscsseecesanearesesseeseanessesssseareseeeeess 8 PÃ1© ngan ha § Chương 3:Thiết kế và tính toán hệ thống cầu nâng trục vít

3.1 GiGi thiGu ố 10

3.2 So dé dong cha hé thong cdu mAng truc Viti cccccccetecsescsessestsscesteseencseeseesteseesenes 10 3.3 Tính tốn và thiết kế các bộ truyễn của hệ thống cầu nâng trục vít 11 3.3.1 Phân tích ưu nhược điểm ctia cdc b6 truyOn oc cccccccecestesesesseeeetesesresestenees 11 3.3.2 Chọn động cơ điện, tính phân phối tỷ số truyền,

công suất và moment xoắn .í- 5 21 2 122 t2 1x 8H ra 13

3.3.3 Thiết kế và tính tốn bộ truyền đai ch rruree 15 3.3.4 Tinh todn thiét k€ bd truyén vit Me cee scscseeteestetesesseeeatesesresesrerees 20 3.3.5 Tinh todn va thiét ké b6 truyén bénh rang COM cece tes eeteeneeneteetens 23

3.4 Tinh todn va thi€t k@ truce occcccccscccsesseecesseecenesecsnseseecsesentatsssusaresessseecevstacassesese 29

3.4.1 Tính chiều đài và chọn sơ bộ các đường kính trục - c c.cccccc 29 3.4.2 Thiết kế gối đỡ trỤC kh tk HH HH HH Hy th Hy re 36

KỄ cwy (19.0.1010) 2010 8NNnn a ,ÔỎ 38

3.4.4 Khớp nối trục ckcc TT Hà HH HH HH nga rrờ 39

3.4.5 Thiết kế và chế tạo vỏ hộp giẩm tỐc -.- 5c n2 v2 re 4I 3.4.6 Chọn kiểu lắp ổ lăn ¿5222222213 2221821211127 1x11 111 terrre 42

3.4.7 Cố định theo phương đọc tTỤC c St Sà vn v2 2212 222gr 42

3.4.8 Bôi trơn ổ lăn ch thì TH HH HH ra ye 42 3.4.9 Che kín Ổ lăn ch nàn HH ng hưng 43

3.5 Tính tốn phần cơ cấu chịu lực của hệ thống - - 5 2c ernkcrrirererrrvee 44

cà 6n ốẦ 44 E2 0 .ắắắắắa 45

3.5.1.1 Hai cánh tay đòn ngắn ch HH H211 ri 45

3.5.1.2 Hai cánh tay đồn đầi nành HH Hà Tư nh tiết 46

3,6 Sơ đồ mạch điện hệ thống câu nâng trục vít -s S2 2H re niên 50

Trang 9

Chương IV: Tính tốn và thiết kế hệ thống cầu nâng thủy lực

4.1 Sơ đồ khối thể hiện quá trình hoạt động của cầu nâng thủy lực 52

UY 2006 7 - 352 4.2.1 Quá trình nâng tải ch HH HH HH Hà HH cà Hà 32

4.2.2 Qué trim na 52

4.3 Thiét k& hé thong thity luc cho clu mang ceccccecccessssessssssesteseeceseeceueeesneaceneseeeeens 53

4.3.1 Sơ đỗ mạch thỦy lực c1 tà 123 1212521 530711 2117112111112 xex 53

4.3.2 Tính tốn và chọn các phần tử trong mạch - - cv nrsrrrverrrrree 53

4.3.2.1 Tính và chọn xylanh — pittÔng ch nnnHhnu Ho Ha he, 53

4.3.2.2 Tính và chọn bơm kg HT ng ng tk 55 4.3.2.3 Tinh va chon d6ng CO eeceseeeseceeeseceseeeeenseeeeeeeecneesueeeeeesnsenseneeers 57

4.3.2.4 Chon Ong nn e 58

ch h9 ii 59

4.3.2.6 Chon b6 4:1aáaẳầẮỒẮỶỒỶỒỶỒẮÁẮIẮIẮIẰẮIẮIẮẰẮẰẮẰẮỶ 63 4.3.2.7 Chọn loại đầu Ăn Hư H1 1111111111 1E e1 xerrrrey 63

4.3.2.8 Chọn thùng đầu - Lọ S2 2212211112111 re 65

4.4 Tính tốn hệ thống xích 67

4.4.1 Sơ đỗ hệ thống xích 167 4.4.2 Chọn loại xích 07

4.5 Chọn và tính cáp cân bằng ~ Puly TO

4.5.1Nhiệm vụ của cáp cân biang cau been 70

4.5.2 Sơ đổ cáp cân bằng 22t 2 22212112221 11.12111111011111 01110 0 70 4.5.3 Tính tốn cáp cân bẰng . ch HH nh HH ren 71 4.5.4 Didu kién thay CAP ccccccccccsccssscesevscscsesssesessscscacssersevsvssscscscscseassessssesseeeseaes 72 4.6Tính toán bền cho cánh tay đồn c2 H212 2k grrrre 73

4.6.1 Nhiệm vụ cánh tay ỞỒn ch HH HH TH ng HH ke HH 73

4.6.2 Tính tốn sức bển cho tay nâng 5: ¿S211 S21 121033112221111112 tk 73

4.7 Tính tốn ổ lăn . cscccccecĂo

4.8 Hệ thống điện điều khiển Chương 5: Hướng dẫn lắp đặt

P2 50.0 434g — 79 5.2 Lap Gat ICH 4 79

S081 lcaaiaiaiaiiảốẢỶÝỶÝỶÝỶÝỶÝ 79 5.4 Lắp đặt cáp cân bằng và cáp khóa an tOẶI it cty tre 80

h2 - 4i1IILRR ẽ Ề äốăố.ố 80 5.6 Đổ và hút đầu . - ch cà SH 212 27 H11 t5 81

5.7 Chốt hãm cánh tay nâng .- ¿2c 39211122 11115191411111131210101111212121111 12tr re 81 by n ẦẦỐẦỐ.- - 81 5.9 Didu chinh LAN CUGL csccccsecscssssssssessessesesusssssssceesssessssesescecsssissessesssaeacsneaseseseessees 81

Chương 6: Bảo dưỡng thiết bị nâng

6.1 Một số trục trặc có thể gặp trong quá trình sử dụng -. :-: .+ 82

6.2 Chế độ bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ

6.3 Công tắc hạn chế hành trình nâng . - ¿522 +v22t+t+xrErsvrxerrrrreevee

6.4 Công tắc hạn chế quá tẢi . 2v S1 1 21111 121011111111 1111116111111 e2

Trang 10

háo na 84

6.5.1 Sự để phòng chưng L1 13 111211142132111111 trệt 84

025810 85

6.5.3 Nhifng céth B40 Ui 10 nh 86

6.5.4 Intended use (Tác dụng chính) ca ánh nhra ưa 86

6.5.5 Truéc khi dp rép va chuyén d6ng .ccsceceeeeseceereeeeenereeeeeeeteeeneeees 86

6.5.6 Những đặc tính kỹ thuật chính - che 87

6.5.7 Điều khiển máy nâng - 5: tt 922 St EErrrreekrrrree 87

6.5.8 Thích hợp cho việc sử dỤng - ca nén nh HH HH Hư 87 6.5.9 Quy dimh Ki€m trac ố e 87

6.5.10 Tài liệu lắp rấp -cccccct2t nh HH HH re 88

6.5.11 Chỉ dẫn cách dùng thiết bị nâng -.- cà neeHeHưe 92

6.5.12 Bảo quản (bảo trìÌ) cuc HH HH 94

¡{10 1 96

Trang 11

GVHD: Phùng Chân Thanh

Chương 1 -

GIỚI THIỆU SO LUGC VE

CONG TY CO KHi OTO SAI GON (SAMCO)

1.1 Vài nét về lịch sử công ty

- Công ty Cơ khí Otơ Sài Gịn (SAMCO) là một công ty trực thuộc nhà

nước, có một quá trình phát triển lâu dài

- Ngay 20-12-1975 công ty được thành lập từ công xưởng Đô Thành, lấy

tên là Công Xưởng Thành Phố,

-_ 1978 Hội đồng Nhà nước trao tặng huân chương lao động hạng 3

-_ 1990 đổi tên thành Sài Gòn Công Xưởng với 5 phân xưởng:

›} Phân xưởng sữa chữa ` Phân xưởng tạo phôi

` Phân xưởng Hưng Hiệp

› Phân xưởng cơ khí ` Phân xưởng cơ điện

- 3-12-1992 đổi tên thành Công ty Cơ khí Ơtơ Sài Gịn với 3 phân xưởng:

> Phân xưởng xe tải ` Phân xưởng xe du lịch >» Phan xưởng cơ khí

- 1992 thành lập liên doanh ISAMCO Hội đồng nhà nước trao tặng huân chương lao động hạng nhì

- 1995 TOYOTA Motor Nhật Bản công nhận SAMCO là trung tâm sữa

chữa ủy quyền của TOYOTA tại Việt Nam (TASS)

-_ 1994 công ty phân bố tại hai xưởng chính là: SAMCO 1 và SAMCO 2 Xác nhập Công ty Tái Sinh Dầu vào SAMCO và thành lập SAMCO 3

- 1995 xác nhập Công ty Otơ Sài Gịn Vào SAMCO và thành lập SAMCO 4

- 4-1995 thanh lap liên doanh MERCEDES — BENZ Viét Nam (MBY) - 10-1995 thành lập liên doanh ISUZU Việt Nam (TVC)

- 1996 thanh lip SAMCO 5

- 1997 hdéi déng Nha nuéc trao tang huân chương lao động hạng nhat

cho công ty và huân chương lao động hạng ba cho giám đốc

-_ 1-1999 thành lập Xí nghiệp TOYOTA Bến Thành (TBTC) và trở thành đại lý chính thức của TOYOTA Morto Việt Nam

Trang 12

GVHD: Phing Chân Thành

- 1999 thanh lap dai ly cla VINASTAR

- 6-1999 mua lại cổ phan nước ngoài trong liên doanh ISAMCO và thành lập xí nghiệp trực thuộc công ty

-_ 1999 thành lập Xí nghiệp Công nghiệp và Dịch vụ Ơtơ ISAMCO

- Dai ly cia VINASTAR (xe Mitsubishi), VIDAMCO (xe Daewoo) va VINCDACO (xe Daihatsu)

- 29-4-2000 thành lập công ty cổ phân Dịch vụ Ôtô Hàng Xanh (từ SAMCO 3)

1.2 Công ty và các don vị trực thuộc

VĂN PHÒNG CHÍNH

Địa chỉ: 262 Trần Hưng Đạo, Quận 1, Tp HCM

DT: 8399408 FAX: 8399875

Các đơn vị trực thuộc:

- Xí nghiệp TOYOTA Bến Thành

Địa chỉ: 262 Trần Hưng Đạo, Quận 1, Tp HCM

DT: 8398878 - 8398919 FAX: 8399876 DT: 5249 m* - Xfinghiép Céng nghiép va Dich vu Ot6 ISAMCO Dia chi: 262 Tran Hung Dao, Quan 1, Tp HCM

DT: 8353163 FAX: 8353169 DT: 5682 m’ - SAMCO 2

Dia chi: 6/6 Quốc lộ 13 P Hiệp Bình Chánh Q Thủ Đức Tp.HCM

ĐT: 7269446 DT: 8004m”

- SAMCO 4

Dia chi: 36 Hiing Vuong - P.An Lac - Bình Chánh - Tp.HCM

ĐT:8752033 DT: 10686m?

- Tram HONDA An Lac

Dia chỉ: 2l Hùng Vương - An Lạc - Binh Chánh - Tp.HCM

DT: 8776028 DT: 330m”

1.3 Lĩnh vực hoạt động của công ty

1.3.1 Dịch vụ Ơtơ:

Kinh doanh ơtơ, phụ tùng ôtô, thực hiện dịch vụ sửa chữa và bảo dưỡng ôtô các loại:

-_ Đại lý TOYOTA Motor Việt Nam (kinh doanh xe TOYOTA)

- Đại lý VINASTAR (kinh doanh xe MITSUBISHI)

- Daily VIDAMCO (xe DAEWOO) — VINDACO (xe DAIHATSU)

Trang 13

GVHD: Phùng Chân Thành

- Đại lý VMC (kinh doanh KIA, MAZDA)

- Đại lý sửa chữa ủy quyền của MERCEDES - BENZ

- Trạm sửa chữa ủy quyền của HONDA Motor Corp —- Nhật Bản - _ Trạm sửa chữa ủy quyển của DENSOCORP - Nhật Bản

1.3.2 Trung tâm đào tạo

Trung tâm đào tạo của SAMCO nằm trong hệ thống các trung tâm

đào tạo nghề của TpHCM với sự hỗ trợ kỹ thuật của TOYOTA (Trợ huấn

cụ và tài liệu hướng dẫn), định kỳ cử chuyên gia sang hướng dẫn và đào tạo

nâng cao kiến thức và tay nghề sửa chữa xe đời mới Ngoài ra trung tâm còn đào tạo công nhân kỹ thuật cao để cung cấp cho các đơn vị có nhu cầu

1.3.3 Sản xuất - Sửa chữa, bảo dưỡng xe chuyên dùng

Xe thing: thing kín, thùng tải, mui bạt

Xe buýt: Minibus 21 chỗ, bus trung 26 chỗ

Xe chuyên dùng: xe ben, xe tải gắn cẩu, xe bổn, xe chữa răng lưu

động, xe truyền hình

Xe chữa cháy

Xe tưới rửa đường

Xe €p rac

Thiết bị phục vụ cho ngành môi trường đô thị

1.3.4 Sản xuất cơ khí

Phụ tùng ơtơ các loại: Piston, segment, axe, chemide

Sản phẩm cơ khí công - nông nghiệp, cơ khí xây dựng

1.3.5 Liên doanh và công ty cổ phần

Công ty liên doanh MERCEDES - BEN4 Việt Nam có tống vốn đầu

tư 70.000.000 USD, tỉ lệ góp vốn của SAMCO 30%

Công ty liên doanh ISUZU Việt Nam có tổng vốn đầu tư 50.000.000 USD, tỉ lệ góp vến của SAMCO 20%

Công ty dịch vụ ơtơ Sài Gịn TOYOTA có tổng vốn đầu tư 3.000.000

USD, tỉ lệ góp vốn của SAMCO 38%

Trang 14

Chương 2

TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ NÂNG 2.1 Một vài nét về sự phát triển máy nâng

Trong buổi đầu phát triển cộng đồng của xã hội loài người thì việc

vận chuyển vật nặng chủ yếu là dùng sức người trực tiếp Dần dẫn con người biết đùng các phương tiện và thiết bị thô sơ để vận chuyển (chủ yếu

là những tảng đá nặng), nhằm giảm nhẹ lực lao động, rút ngắn thời gian

thực hiện vận chuyển Bằng các thiết bị và công cụ này, con người đã biết dùng sức của các súc vật và phần lớn vẫn dùng sức người và về sau đã biết

lợi dụng sức gió, sức nước để chạy các máy thô sơ như cối xay gió, máy

bơm nước

Thiết bị dùng để vận chuyển

vật liệu nặng trên mặt phẳng ngang

hoặc có độ dốc nhỏ từ thời cổ đại

đến cuộc cách mạng công nghiệp

lần thứ nhất vẫn khơng có gì biến

đổi Để nâng được vật nặng theo

chiều thẳng đứng, đòi hỏi ngày càng phải chế tạo được được các thiết bị có cơng suất lớn hơn và vật

nâng có tải trọng nặng hơn Yêu cầu cấp bách nhất lúc bấy giờ là

thiết bị nâng ở các bến cảng, nó có

ý nghĩa phát triển và mở rộng giao

lưu thương mại không ngừng Các

thiết bị nâng này được truyền động

bằng cách dùng lực cơ bắp của người hay súc vật, tất nhiên không thể nâng

được vật nặng thường xuyên, chỉ trờ những trường hợp đặc biệt mới nâng

vật nặng

Năng lượng cơ học được dùng để nâng vật lần đầu tiên trong ngành

mỏ đó là các loại tời bằng sức nước Chiểu cao nâng tương đối cao, hàng

chục mét, nhưng tải trọng nâng tương đối nhẹ, bằng cách dùng các bình nhỏ đựng vật liệu rời để có thể chia ra khối lượng nhỏ

Máy nâng hơi nước lần đầu tiên được nhắc đến vào năm 1820 Nó mở

ra một loạt thiết bị nâng mới đáp ứng được yêu cầu chính, máy nâng có

Hình 2.1: Máy nâng bằng gỗ

Trang 15

GVHD: Phing Chén Thanh

công suất lớn và nâng được tải trọng lớn Đồng thời với việc nâng được tải

trọng lớn còn có tốc độ nâng vật lớn

Máy nâng chạy điện lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1887 Loại

máy nâng này mang lại nhiều ưu điểm hơn, đặc biệt về kinh tế, đơn giản

trong kết cấu và vận hành Sử dụng truyền động điện, các thiết bị nâng

phát triển nhanh chóng Nó đã đáp ứng đây đủ các đòi hỏi về kinh tế, kỹ thuật của ngành công nghiệp phát triển Ngày nay nhiều máy cẩu đã có sức

nâng trên 400 tấn và hồn tồn khơng có trở ngại nào trong việc chế tạo

thiết bị nâng có tải trọng lớn hơn khi cần thiết Sự phát triển của máy nâng

chưa dừng lại Để đáp ứng yêu cầu phát triển và đòi hỏi của các ngành

công nghiệp khác, kỹ thuật nâng vận chuyển còn tiếp tục xuất hiện nhiều

máy nâng vận chuyển mới, luôn cải tiến và hợp lý hóa phương pháp phục

vụ, nâng cao hơn độ tin cậy làm việc, tự động hóa các khâu điều khiển,

tiện nghi và thỏa mãn mọi yêu câu của người sử dụng, kết hợp cùng các

thiết bị nâng vận chuyển và thiết bị công tác khác nhau tạo nên dây chuyển

công nghệ sản xuất đáp ứng ngày một cao của đời sống và kỹ thuật, 2.2 Phân loại thiết bị nâng chuyển

Trong hầu hết các ngành sản xuất kỹ thuật thì vật liệu đầu vào và thành phẩm, bán thành phẩm đầu ra trong quá trình sản xuất, chế tạo, lắp

rap déu phải dịch chuyển vị trí trong một không gian hẹp hay rộng Khối

lượng và khoảng cách vận chuyển vô cùng đa dạng: khối lượng có thể vài

kilơgam đến hàng nghìn tấn và có thể vận chuyển trong khoảng cách dài và cũng có thể chỉ địch chuyển trong một phạm vi chỉ vài centimet,

Trong ngành ơtơ, có rất nhiều loại thiết bị nâng Nó tùy thuộc vào

loại công việc hay chủng loại ôtô mà sẽ có các thiết bị nâng khác nhau Ví

dụ khi cần thay vỏ thì chỉ cần sử dụng đội trục vít hay đội thủy lực nhưng khi cần lắp ráp hay bảo dưỡng thì phải sử dụng các loại cầu nâng lớn hơn để người công nhân có thể đễ đàng thao tác sữa chữa dưới gầm xe

Trang 16

2.2.1 Kich

Hình 2.2: Kích cá sấu Hình 2.3: Kích thủy lực 80 tấn

Kích là một máy nâng đơn giản dùng để nâng vật lên một chiều cao

nhỏ Kích chủ yếu dùng trong sữa chữa trong ngành ôtô, tàu hỏa nên kích phải có kích thước nhỏ gọn, trọng lượng bé để dễ vận chuyển Dẫn động

kích thường bằng tay Có 3 loại kích chính: kích thanh răng, kích vít và kích thủy lực

Ưu điểm: vì gọn nhẹ nên nó có tính lưu động cao, dễ sử dụng, dễ bảo

trì Giá thành tương đối thấp Tạo lực nâng lớn, một số loại có thể nâng được vật có khối lượng lên đến 750 tấn (đối với kích thủy lực)

Nhược điểm: độ cao nâng thấp (<80cm) Chỉ có thể nâng một phần

của ôtô Sử dụng sức người để vận động do đó khơng thể hoạt động thường xuyên với cường độ lớn

2.2.2 Cầu nâng di động

Loại này có nhiều loại nhưng căn cứ vào nguyên lý hoạt động người

ta chia ra làm hai nhóm chính Đó là cầu nâng thủy lực và cầu nâng dùng

hệ thống palăng

Cầu nâng thủy lực thì được lắp một xylanh thủy lực trên hệ thống

Xylanh này hoạt động được nhờ một bơm tay Loại này thì dễ dàng di

chuyển, nhỏ gọn nhưng không thể nâng những loại xe có tải trọng lớn và nó cũng khơng thể hoạt động thường xuyên với cường độ lớn

Cầu nâng dùng hệ thống palăng thì hoạt động dựa trên nguyên lý của hệ ròng rọc động Loại này hoạt động khá đơn giản nhưng sẽ làm tốn nhiều

Trang 17

công sức của người vận hành chính vì thế nó cũng không thể hoạt động thường xuyên và cũng chỉ nâng được các loại xe nhỏ

Hình 2.4: Cầu nâng di động dùng Hình 2.5: Câu nâng di động dàng

xylanh thủy lực ròng rọc

2.2.3 Cầu nâng 1 tru cố định

ị Ưu điểm: Gọn nhẹ, dễ dàng trong

lắp đặt và bảo dưỡng Không chiếm

nhiều không gian

Nhược điểm: ChÏỉ nâng được các

loại xe có khung gầm nhỏ, khối lượng

2

nho

Hình 2.6: Cầu nâng 1 trụ cố định

2.2.4 Cầu nâng 2 trụ

Ưu điểm: Giá thành tương đối rẻ Người thợ đễ dàng thực hiện các

thao tác sửa chữa, thay thế dưới gầm xe Do đó thường dùng để hiệu chỉnh

thắng, thay lốp xe

Nhược điểm: Chỉ nâng được những xe mà trọng tâm được xác định

Đối với cầu nâng trục vít thì thiết bị phức tạp khó lắp đặt Chi phí bảo trì

cao,

Trang 18

GVHD: Phang Chân Thành

Hình 2.7: Cầu nâng 2 tru Hình 2.8: Cầu nâng 2 trụ

2.2.5 Cầu nâng 2 trụ chìm

Ưu điểm: Tạo được lực

nâng lớn, có thể nâng được các

loại xe có tải trọng lớn Có thể

xếp gọn lại khi khơng sử dụng

Vì tất cả cơ cấu truyền động của loại này nằm dưới hầm đất nên

tiện lợi cho việc rửa xe mà

khơng có bộ phận nào bị thấm

nước

Nhược điểm:: Do xylanh

đặt phía dưới nên khó lắp đặt và

bảo trì thiết bị Giá thành cao

Hình 2.9: Cầu nâng 2 tru chim

2.2.6 Cầu nâng 4 trụ

Ưu điểm: Nâng được những xe có khối lượng lớn mà trọng tâm

không được xác định hoặc khi bảo

trì, đại tu, máy sẽ được lấy ra mà

vẫn không dẫn đến nghiêng xe

Nâng xe từ container xuống mà có

thể khơng cần thêm thiết bị phụ trợ Nhược điểm: Chiếm chỗ lắp

đặt, đòi hỏi phải lắp đặt những nơi trống trải Không hiệu chỉnh được

Hình 2.10: Cầu nâng 4 trụ

Trang 19

thắng vì bị đế nâng che khuất Không thay được lốp xe vì nâng xe bằng 4

bánh

* Yêu cầu kỹ thuật chung của các loại máy nâng:

Qua việc phân tích các loại thiết bị nâng thường được dùng, ta thấy rằng một thiết bị nâng đạt u cầu thì nó phải đạt được những yếu tố sau:

— Máy nâng phải đạt được công suất lớn nhưng có khối lượng riêng nhỏ

— Máy nâng phải đạt được độ an toàn cao quá trình vận hành và phải

đạt độ tin cậy cao

— Kết cấu đơn giản để dễ đàng lắp đặt và bảo trì

— Sử dụng được cho nhiễu dạng xe khác nhau

— Các thiết bị phải được tiêu chuẩn hóa nhằm hạ giá thành sản phẩm

và đảm bảo thuận lợi hơn trong việc thay thế phụ tùng thiết bị nâng

Trong việc phân loại công dụng của mỗi thiết bị nâng như trên thì mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng Tuy vậy cầu nâng 2 trục vẫn

là loại được sử dụng rộng rãi hơn Chính vì vậy, trong để tài tốt nghiệp nà y

sẽ thiết kế một cầu nâng ôtô 2 trục thủy lực và cơ khí để phục vụ cho việc

lắp ráp xe hơi ở công ty SAMCO

Trang 20

Chuong 3

THIET KE VA TINH TOAN HỆ THỐNG CẤU NÂNG TRỤC VÍT

3.1 Giới thiệu:

Hệ thống cầu nâng trục vít là một hệ thống được hoạt động thông qua

các bộ phận sau: Động cơ quay thông qua bộ truyền đai sẽ truyền cho trục

vít 1 quay, trục vit 1 nối với hộp giảm tốc thông qua hệ thống khớp nối ống,

vì tỷ số truyền của bánh răng côn răng thẳng có tỷ s6 1:1, nên số vòng quay

của trục vào bằng trục ra, trục ra của hộp giảm tốc 1 cũng được nối với một

trục trung gian để truyền momen xoắn cho trục vào của hộp giảm tốc 2

thông qua khớp nối ống Vì tỷ số hộp giảm tốc 2 có tỷ số truyền 1:1, nén các trục của hộp giảm tốc 2 cũng quay với vận tốc bằng các trục ở hộp

giảm tốc 1 Do đó trục vít 2 cũng quay cùng số vòng quay của trục vít 1

Hệ thống cầu nâng trục vít được sử dụng rộng rãi trong các cơng ty,

xí nghiệp, dùng để chế tạo và sữa chữa ơtơ là chính, đây là một hệ thống

rất chắc chắn vì các điểm tiếp xúc của nó đã tiếp xúc với thân xe và được khoá lại một cách cẩn thận trước khi nâng

3.2 Sơ đồ động của hệ thống cầu nâng trục vít 1.Dây đai 2 Banh dai 3 Déng co 4.Truc vit me 5.Dai 6c 6.Khép nối ống 7.0 bi Đ.Bánh răng cơn Ñ.Bánh răng côn jot

Hình 3.1 Sơ đồ động của cầu nâng vít me

Trang 21

3,3 Tính toán và thiết kế các bộ truyền của hệ thống cầu nâng trục vít 3.3.1 Phân tích ưu nhựơc điểm của các bộ truyền:

3.3.1.1 Bộ truyền đai:

Bộ truyền đai là một trong những bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm

nhất và hiện nay vẫn được sử dụng rộng rãi

So với bộ truyền khác bộ truyền đai có các ưu và khuyết điểm sau:

Uu điểm:

— Có thể truyền động giữa các trục xa nhau (>15m)

— Làm việc êm và không ổn nhờ vào độ dẻo của đai, do đó có thể

truyền với vận tốc lớn

— Tránh cho các cơ cấu không có sự dao động lớn sinh ra do tải trọng

thay đổi nhờ vào tính chất đàn hồi của đai

— Để phòng sự quá tải của động cơ nhờ vào sự trượt trơn của đai khi

quá tải

— Kết cấu và vận hành đơn giản(do không cần bôi trơn)giá thành hạ Nhược điểm:

— Kích thước bộ truyền lớn (kích thước lớn hơn nhiều so với bộ truyền

bánh răng nếu truyến cùng công suất)

— Tỷ số truyển khi làm việc thay đổi do hiện tượng trượt đàn hồi của

đai và bánh đai

—_ Tải trọng tác động lên trục và ổ lớn (lớn hơn 2-3 lần so với bộ truyền

bánh răng) do đó ta phải căng đai với lực căng E

~ Tuổi thọ thấp(từ 1000-5000g)

Bộ truyền đai thường sử dụng khi khoảng cách giữa 2 trục tương đối xa, công suất truyễển không quá 50kw và đặt ở trục có số vịng quay cao Bộ

truyền đai dẹt ngày căng ít sử dụng, đai trịn sử dụng trong bộ truyền công suất thấp, đai răng và đai lược ngày càng được sử dụng nhiều

3.3.1.2 Bộ truyền bánh răng côn

— Kết cấu nhỏ gọn, chế tạo tương đối, dễ dàng và không phải dùng kim loại màu để chế tạo

—_ Hiệu suất cao có thể đạt từ 0,97-0,98 — Lắp ráp đơn giản

Trang 22

GVHD: Phing Chan Thành

3.3.1.3 B6 truyén vit me

Uu diém:

— Chính xác

— Kết cấu đơn giản, có khả năng chịu tải lớn

Nhược điểm:

— Tén thất ma sát trong ren lớn, hiệu suất thấp Nguy hiểm về mòn

tăng Hình 3.2: Hệ thống cầu nâng trục vít

Trang 23

GVHD: Phing Chan Thành

3.3.2 Chọn động cơ điện, tính phân phối tỷ số truyền, công suất va

mômen xoắn

3.3.2.1Chọn động cơ điện

Để chọn được động cơ điện ta phải có phương trình sau:

Vv nạ + CX ae lai, =V=> lai = n„ = i — _ vitme lai ~ de

Ma: n de -lgại = n TWitme a V Với: II == t, Ta chon: n =1430 vg/phút Chọn t¿=§mm V=2,67m/phút Hoặc ta có thể tinh:

— Yêu cầu thời gian nâng lên: T =45s

— Quãng đường: s =2m =2000zrn

¬ oA S 2

=> Vận tốc nâng: v= 7 0,75 = 2,67(m/phut) Trong đó:

lạ:Tỷ số bộ truyền đai

¡c:Tỷ số bộ truyền bánh răng côn, tỷ số truyền 1:1 (=7)

t„:Bước ren của vít me(wmn)

nạc: Số vòng quay của động cơ (vòng/phút)

V : Vận tốc nâng (m/⁄phút)

3

=> Nie = ~ = ee = 334(vg/phut)

= j,, = Mime _ $84 _ 9 93 ° ng 1450 ˆ Công suất động cơ:

N -_P+_ _ 36000.2,67 * "1000 60.1000

T1=NyNo-Ng-N, = 0, 96.0,97.0,9957.0, 98 = 0,90

n, =0,96 : Hiệu suất của đai

= 162(kw)

nạ =0,97: Hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn nạ = 0,995 :Hiệu suất của ổ lăn

n, =0,98: Hiệu suất của vít

Cơng suất cần thiết của cầu nâng:

| : : °

Trang 24

on, = Ne = 162 T 0,9

Chọn động cơ không đồng bộ 3 pha:A02(A0 x 2)3 1-4:

Nac= 2,2kw

n =1430 (vg/phút)

= 1,8(Kw)

3.3.2.2 Công suất và moment xoắn

3.3.2.2.1Trục động cơ

Ny = 2,2Kw

>M,, = 9,55.108 Ne = 9,55.10° TÚ = 12.020(Nmm)

Ng IC

3.3.2.2.2 Truc vit vit me:

Nyitme = Nac Necsvitme

Nacavime = Ndai-(Moian)” Noreon = 0,96.(0,995)*.0,97 = 0,92 Nome = 2,2.0,82 = 2kw

=> M,,., = 9,55.10° Nuns - 088.105 —Ê— = 67.185(Nmm) Nyitme 334

Bang théng sé k¥ thuat

Truc Trục động cơ Trục vít I& II Thông số Tỷ số truyền 0,23 n(vg/ph) 1430 334 N (Kw) 2,2 2 M(N.mm) 12.020 57.185

Trang 25

3.3.3 Thiết kế và tính toán bộ truyền đai

3.3.3.1 Chọn loại đai hình thang: a ae

Vì vận tốc lớn hơn 5m/s Có thể dùng đai ` a / loại A ⁄ mẹ ae Tàn hệ 93_ TLÌ) 2 L

1ét dién dai loai A, + ——— kích thước: a x h =13 x § pt

Diện tích tiết diện F (mm”):81 mmŸ sai

(Bảng 5.11_Trang 92_TL1) \

Hình 3.3: Tiét dién dai

3.3.3.2 Tính đường D¡ kính bánh đai nhỏ Theo bảng 5.14 _TLI 2,2 D, = (1100 + 1300).a =125+149mm 1450 Chon D,; =125mm

Kiểm nghiệm vận tốc của đai

V= 14300, = 9,35m/s

60.1000

V<Vmax =(30-35)m/s

3.3.3.3 Đường kính D; của bánh đai lớn 1430

=——(1-0,02 D, = Gye (1-0.02)D,

= 1430 9 98.4 25 = 394mm

445

Chọn theo tiêu chuẩn (Bdng 5.15_ Trang 93_TL1)

Lấy D;=400 mm Số vòng thực của trục bị dẫn: n,=(1- 0,02).1430.=4 = 1431 Ds 2 2 ~ 4434125 = 357,5m/s 400

Sai số về số vòng quay so với yêu cầu:

An= 445 - 357,5 =0.,025-= 2,5%

| 357,5

Trang 26

Sai số An nằm trong phạm vi cho phép (3-5%) do đó khơng cần chọn

lại đường kính Dạ,

3.3.3.4 Chiều dài tối thiểu của đai

Theo Công thức 5.9_ Trang 85_TLÌ

Linn = V Umax Trong đó u„„„= 3+5 => Linn = ý = 9:35 „1.8m U, max 5

Chon Lyin =1.800mm, tinh A theo cong thtfc 5.2_TL1

Hình 3.4: Các thơng số hình học của bộ truyền đai

Trang 27

3.3.3.5 Tính chiều dài đai theo khoảng cách trục A Theo công thức 5.2_ Trang 83_TL1)

_ 2L~n(D, +D,) + y[2L - x(D, +D,)P - 8(D, - D,)? A 8 2 — 2 _ 2.1800 ~ x(12 + 400) + vj[2.1800 - x(125 + 400)] - 8(400 —128) = 468mm 8

Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai

Ai, = A—0,015L = 468 - 0,015.1800 = 440mm Khoảng cách lớn nhất, cần thiết để tạo lực căng

Ann =A +0,015L = 468 + 0,015.1800 = 495mm

3.3.3.6 Tính góc ơm a,

Theo cơng thức 5.3_ Trang 83_TL1 Góc ơm trên bánh đai nhỏ

D, -D,

a, = 180° - 2" 67" - 4g9° “00S 57° = 156,5° 468

Góc ơm trên bánh đai lớn

œ, = 1800 + 722157! = 213° Điều kiện 5.11 được thoả mãn ø, >150°

3.3.3.7 Xác định số đai cần thiết

Chọn ứng suất căng ban đầuơ, =1,2N /mm? và theo trị số D; tra bảng 3.77 Tìm được ứng suất có ích cho phép [ø,]; = 17N/mwZ

Tra bảng 5.6_ Trang 69 TL1 Ta có C, =0,9

Tra bảng 5.18 Ta có Œ„ =0,95

Tra bảng 5.19 Ta có C, =1

Số đai tính theo cơng thức 5.22

z>—_P [5,]C,C,C,F hoặc 1000N > V.[o,])C,C,C,F

Trang 28

Trong đó:

N: Cơng suất trục dẫn

F: Diện tích tiết diện đai, mm” tra bang 5.11 (F=8 lmm’)

V: Vận téc dai,m/s

[o,], :Ứng suất có ích cho phép,N/mm’ dé dinh [o,], phai

chọn trước trị số ứng suất căng ban đầu ơ,, nên lấy trong khoảng

0, =1,2+1,5N/ mm? Từ đó suy ra: „_ T000N _ 1000.2,2 =1 v.jo,|ạC(C,C[ 9,35.2.17.0,9.0,95.1.81 Chọn số đai là Z=3 56

3.3.3.8 Tính chiều đài của đai Chiểu đài đai ö được chọn theo tỷ số

Š TT (Theo Bảng 5.2 đối với đại vải cao su) D, 40

Vậy

ä< Ð+ = 125 - 3125mm 40 40

Theo bang 5.3_ Trang 87 Chon đai vải cao su loại A có chiều dày

6 =4,5mm

3.3.3.9 Định kích thước của bánh đai

Chiều rộng bánh đai Công thức 5.23 Trang 96_TL]

b=(Z-1)t+2s

=(2-116+2.8 =32mm

Tra bang 10.3 trang 257

| Ta chọn được các thông số sau:

t= 16; s=8; h=3,5

Đường kính ngồi của bánh đai Công thúc 5.24_ trang 96_TLÌ Dại= Dị +2.họ= 125 +2.3,5=132 mm

| D,2 = Dz +2.ho = 400 +2.3,5=407 mm

Trang 29

3.3.3.10 Tính lực căng ban đầu So

Theo công thức 5.25 _ Trang 06_TL] Sạ¿ = ơạ.b.ð = 1,2.32.4,5 = 172N

Và lực tác dụng lên R: Công thúc 5.17_ Trang 91 TLÌ

R = 3.8,.sin 156,5 =337N Hình 3.5: Bộ truyền dai

Trang 30

3.3.4 Tính tốn và thiết kế bộ truyền vít me

3.3.4.1 Chọn vật liệu:

Vật liệu được chọn là thép 45, đai ốc bằng đồng thanh thiếc chì 6-6-3

Dùng ren vuông một đầu mối, hướng ren phải (không theo tiêu chuẩn)

3.3.4.2 Tính đường kính của vít me

Theo cơng thức 6.1 TL2

Chọn hệ số chiểu cao Đai ốc : ự„ = 18 (đai ốc nguyên)

Dùng profin ren hình thang: „ = 0,5 (hệ số chiều cao ren vuông)

Sen =390Mpa

=> Ứng suất cho phép:[ð] = oa = oe =130Mpa

=>Ap suất cho phép [po ]=8 + 10 Mpa Ap suất cho phép [p]=9Mpa

Đường kình trung bình của vít:

E d, 2 |———=¬ Ty Wr [Po] =>d, > 18000 _ = 28,4mm 3,14.0,5.1,8.9 Chọn đường kính trung bình: dạ=40 mm

3.3.4.3 Các thông số của ren

Chiều cao profin ren :

h=0,1.d, = 0,1.40 = 4mm Đường kính trong : d=d;-h=40 -4 = 36mm Đường kính ngồi d=d,+h=40+4=44mm Bước ren: P=2h=2.4=8mm Bước vít P,=2h=Z,.p =1.8 = 8mm Góc vít y = arctg[p, / rd,] + = arctg[8/ x40] = 3.64° Hệ số f=0,1 => = arctg(0,1) = 5,7 †

Trang 31

3.3.4.4 Kiểm nghiệm vít me về độ bền

Trường hợp kích vít, tiết điện nguy hiểm tiếp nhận toàn bộ lực dọc F; và momen là giá trị lớn hơn trong hai giá trị của T; và Tp

Theo công thúc ä.8_ Trang I64_TL2

T, =F,tg(y + 2 2

T, = 18000.tg(5,71+ 3,64) = 59210 Nmm

Chon mặt tỳ với Dạ = 2.d= 2.44 = 88mm

d, =36

T, = TAFO, +d) Công thúc 8.11_ Trang 165_TL2

= 7-0:08.18000(88 + 36) = 16.740Nmm < T, = 59.210Nmm

Do đó lấy T,= 59210Nmm để tính

Theo Công thức 8.7 _Trang 164_TL2

4F T

Og = V0 +37? = S7 +3 Das )?

mm et

Trong đó:

Fa: luc doc (N)

T: Moment xoắn trên tiết điện nguy hiểm của vít

[Z]: Ưng suất cho phép Mpa

[ø]= ø„3,[ø¿„]: giới hạn chảy của vật liệu vít d¡: Đường kính trong của ren vít, mm

418000 50210 ¿

= |e 3 = 20M

Oa = (age) + 3-9 5 368) pa

Với thép 45, ơ„ = 360Mpa

Do đó

lơ] = ø„/3 = 36⁄4 = 120Mpa

Vậy là điều kiện bền được dam bdo

SVTH: Trần Minh Trí ~ Trần Minh Kiểm 21

Trang 32

3.3.4.5 Kiểm nghiệm vít về độ ổn định

Để xác định được độ mềm của vít, cần tính moment quan tinh J va

bán kính quán tinh i nd, 0,4 + 0,6 — d,_ 3,14,36? 0,4+0,6.—) =1153,1 44 4 ( a, ( 38) 1153,1 i= |J = [Leet s1, Mr!) nae7/4

Do đó độ mềm của 2 của vít sẽ là (Cơng thức 8.!6_ Trang166 _TL1 )

mị 0,5.2000 ,o hese

i 1,6 Với A > 100

Công thức Ơle để tính tải trọng tới hạn:

nw EJ

F,, = (ul) 2

— ø2,2,1.105.1153,1 (0,5.2000)*

3.3.4.6 Xdc định kích thước đai ốc

Chiều cao đai ốc: H =Wy dy =1,8 40 =72 mm

Số vòng ren đai ốc:

x=l~?2-g<7, -10:12 p 8

Đường kính ngồi của đai ốc:

D> |3 ,« mx.[Ø,] D > [4:18000 1.40 | 442 — 50,92mm J= = 2387N Chon D=60mm

Đường kính ngồi của mặt bích đai ốc

D,>.| 3 ,p

[Ø4]

D, > — , = 62mm

1.80

| Chọn Dị =66mm

| Chiều dày bích đai ốc 6

| — F18000 _

| _ mD[r] 3,14.60.30 -

Chọn ö=5

Trang 33

3.3.5 Tính tốn và thiết kế bộ truyền bánh răng côn

3.3.5.1 Chọn vật liêu chế tạo

Theo bảng 3.8 _Trang 40_TL]

Thép 45_ Thường hóa, vì tỷ số truyền i.=l nên 2 bánh răng sẽ bằng

nhau, và ta chọn cùng vật liệu chế tạo

Cơ tính : ø, = 600N/mm? O,, = 300N/mm?* HB =170 ¬ —Ñ., ` Ñ UW

Hình 3.6: Bộ truyền bánh răng côn

3.3.5.2 Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép 3.3.5.2.1 Xác định ứng suât tiếp xúc cho phép

Chu kỳ làm việc của bánh răng:

N¿uuy = 60.0n.T Công thức 3.3_ Trang 42_TLI Trong đó:

U: Số vòng chạy trong 1 giây

N: Số vòng quay

T: Thời gian làm việc

=> Nonury = 60.334.1.10.8.300 = 48.1 0? >N, = 10’

Do đó đối với cả haibánh Ky =1

vì K, =6 No

VN

Kx:: hệ số chu kỳ ứng suất

Trang 34

GVHD: Phang Chan Thanh

No: số chu kỳ cơ sỡ của đường kính cong mỏi tiếp xúc

Bảng 3.9_ Trang 39 _TLÌ

Na: Số chu kỳ tương đương do K, 2N, nén lay Ky=1

* Ứng suất tiếp xúc cho phép: Bảng 3.9 Trang 39_TL] [],, = [6 ],,-HB = 2,6.170 = 442(N/mm?)

Lay gid tri nay dé tinh to4n [o,.] = 442N/mm? 3.3.5.2.2 Xác định ứng suất uốn cho phép

Chu kỳ làm việc của bánh răng N,=5 10, cho nên Ky-=1

Tính ứng suất cho phép: Công thúc 3.6_ Trang 42_TLÌ

Vì bộ truyền quay hai chiéu

Chọn hệ số an toàn bánh răng : Thép đúc n=1,§

Chọn hệ số tập trung ứng suất ở chân răng k, =1.8 và thép thường Bang 4.2 & 4.4_ Trang52&53 _TL1

Giới hạn mỏi của thép 45

5, =0,43.0,4, = 0,43.600 = 258N/mm?

VGi o_, =(0,4+0,45)o,,,, Công thức 3.6 _Trang 42_ TLÌ

Ứng suất uốn của bánh răng:

lơ, - o,K, _ (14+1, 5)o_,K, nk, nk, _ 1,4.258.1 =—————— =1114N/mm? 1,8.1,8 3.3.5.3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K,p=l,4

3.3.5.4 Hệ số chiều rộng của bánh răng

Y= : =0,3 Mục 4_ Trang 44_TLI

Trang 35

3.3.5.5 Xác định chiều dài nón sơ bộ Công thức 3.11 trang 45 TLÍ 6 2 " x 1,05 10 | K.N q ~ 0.5y + ).L[Ø 1, : 0,85 y L* P vime 6 2 Le Vi? +13 1,05 10 | 14.2 = 130 mm (1 — 0,5.0,3).1.442 | "0,85 0,3.334 3.3.5.6 Tính vận tốc vịng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng Vận tốc vòng : _ xd n _ 2nL(1-0,5y, ).n, 60.1000 60.1000 +1 _ 2m.40(1- 0,.0,3).334 60.1000V1? +14 V =0,84m/s V =0,84 m/s Ta chọn cấp chính xác là 9 Theo bảng 3.11_ Trang 46_ TLÌ 3.3.5.7 Định chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón Vì các bánh răng có HB < 350, tải trọng làm việc thay đổi không

đáng kể nên ta chọn :

K¿ = I:Hệ số tập trung tải trọng

Kg = 1,35:Hệ số tải trọng động Bảng 3.13_ Trang 48_TLI Vậy hệ số tải trọng K:

K =K,K, =1.1,35 = 1,35

Khác với dự đoán trên là K=1,4

Tính lại chiều dài nón: Cơng Thúc 3.21_Trang 49 _TLI

K

L., of

° K Sebo

SVTH: Trần Minh Tri — Tran Minh Kiểm 25

Trang 36

Vậy chiều dài nón là : L = 130, = 128mm 3.3.5.8 Xác định môđun và số răng

Môđun: m, = (0,02 + 0,03) L Công thúc 3.23_Trang 49_TLI m, = 0,03.12=3,84mm Chon m, =4 Số răng: 2L 2.128 x Z.=——= -—=45răn ‘mv? +4 4.2 6 Zn =i Z, = 1.45 = 45 rang

Tính chính xác chiều dài nón : Cơng thức 3.5_ Trang 42_TLÌ

L =0,8.m.-JZ? +2? =0,5.1,5.J45? + 45? = 127(mm) Chiều rộng bánh răng: b = 0,3L = 0,3 127 = 38(mm) lay b =40 mm Môđun trung bình : _ m, - 0,5.b) tb L 128 —0,5.40) Mey =15! 128 =1,26mm

3.3.5.0 Kiểm nghiệm độ bền uốn của răng

Góc mặt nón lăn của bánh răng Cơng thúc 3.5 _Trang 46_TLÌ

1 1

tgọi = 1 =F 1

=> 0, = arctgl = 45”

Số răng tương đương của bánh răng Công thức 3.8_ Trang 52_TLI

Z 35

Z.,=——= '° cosọ, cos45 = 45 r TANS

Tra bang 3-18 trang 52_TL1 ta dude hé sé dang rang

Zia= 35 -> yi = 0,429

Trang 37

Ứng suất tại chân răng bánh nhỏ Công thúc 3.18 Trang

5] THI

19,1.10°KN

Sn =Dgev pean h 0,85.y.mm_.Z,n„.Ð

_ 19,1.10Ê.1,35.2

0,85.0,429.1,267.45.334.40 = 148N/mm?

3.3.5.10 Kiểm tra các sức bền của răng khi chịu quá tải trong

thời gian ngắn

Ưng suất tiếp xúc cho phép: Công thức 3.43_ Trang 53_TL]

Bánh răng nhỏ:

[Shuat = 2,5.[Ø]Now

với: [ø]„„ :ứng suất tiếp xúc cho quá tải

[ø], :ứng suất tiếp xúc Công thức 3.13 Trang 46_TL1

[o],„ = 2,5.442 = 1105(N/mnỶ)

Ứng suất uốn cho phép: Công thức 3.46_ Trang 53_TLI

Ta có cơng thức: [ø]„u luqH1 ~ = 0,8.0ạ

với: [ø],„ :ứng suất uốn quá tải [ơ],: Ưng suất uốn

[ơl„„ = 0,8.300 = 240N/mm?

Chỉ cần kiểm nghiệm sức bển của bánh răng

108.109 l( +1)! ””kN.2 {On TT TT AI ae « [o],, (L—0,5b)i') 0,85bn, —— 108.108 ( + 1)°⁄2.1,35.2.2 (127 —0,5.40).1¥ 0,85.40.334 = 363,3N/mm?

3.3.5.11 Các thông số hình học của bộ truyền

— Méddun: m, = 4mm — Số răng : Z¡ =Z¿=45 ~_ Chiều rộng bánh răng : b = 40mm — Chiều đài nón : L= 127 mm — Góc ăn khớp : œ = 20° — Đường kính vịng chia :

Trang 38

dị =m; Z¡= 4.45= mm

Đường kính vịng chia trung bình:

dụ, = 52,51 - 0525) = 37mm Đường kính vòng đỉnh răng: Dẹ = m; (Z¡ + 2 cos@,) = 1,5(35 + 2 cos45) = 54mm 3.3.5.12 Tính Các lực tác dụng lên trục Lực vòng : 2M,, _ 2.9,55.10°.2 dụ, 103.35.445 Lực hướng tâm:

Pri= paz= P.tg@œ.cos@i=2381.tg20.cos45=612 N Luc doc truc:

Pa= Py =P2.tga.sing;= 2381.tg20.sin45 =157 N

P,=p,= = 2381N

Trang 39

3.4 Tính tốn và thiết kế trục

3.4.1 Tính chiều dài và sơ bộ các đường kính trục

Đối với trục vào và ra hộp giảm tốc:

Ta có:

d, =o n, = 1209-24 — 21.7mm 334

Đối với chiều dài các trục chọn sơ bộ:

Tra bảng 7.1 Trangl18 TLÌ

Khoảng cách từ mặt cạnh chỉ tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chỉ tiết quay kị= 8+15 mm

Chon k,;=10mm

Khoảng cách từ mặt cạnh của ổ lăn đến thành trong của hộp

ko = 5+15mm

Chọn kạ=5mm

Khoảng cách từ mặt cạnh chỉ tiết quay đến nắp ổ k;= 10:20 mm

Chon k3=10mm

Chiều cao nắp ổ và dau buléng k,=15+20mm

Chọn k,=10mm

Chọn trục vào:dy =30 mm

Bề rộng 6 bi trục L: bọ;=2l1 mm

Tra bang 7.1_ Trang 118_TLI

Chiều dai mayo khớp nối:

lạ = (14+ 2,5)đ, = 1.5.30 = 45mm

Chiều đài mayơ bánh răng côn:

lug = (42+ 2,4)d, =1,2.30 = 36mm

Khoảng cách gối đỡ 1 và 2:

ley = (2 + 3,5)d, = 2.30 = 60mm

Khoảng cách công xôn khớp nối:

lạ =0,5(u¿ +Ðạ¿) + Kạ + Kạ

= 0,B(45 + 21) + 10 + 10 = 53mm

Khoảng cách ổ bị đến tiết điện bánh răng côn

lạ =lqy + Kk, +K; + hag + 0, 5(bo, — bcos a)

= 60+5+104+36+0,5(21-38c0s14,03) = 103mm

Đường kính trung bình của bánh răng 1:

wd, _ v.60000 _ 0,84.60000

v= 60.1000 TU my T CC“ nh, nan sa 3,14.334 28mm

Trang 40

GVHD: Phùng Chân Thành Moment xoắn ơ trục vào hộp giảm tốc l:

M,=9,55.1 05 „ 9,55.108 2 =57185Nmm n, 334 Tính phản lực tại A và B: Ta có: — pi=238IN — pr =612 N — Pal =457 N — My = 57.185 Nmm Rae a 2 ° Busy Pars ho, | ⁄ Pi

Rex Raz” Rix

Xác định Ray : Viết phương trình moment với gối A:

%`mA, =0 © ~R,„.60 + p,„.103 — Pay Bt =0 612.103 457.28 => Rey =“———ạg——” = 867N Xác định Ray : Ray + Ray — Bạ =0 => Ray =P„ -Rạy =612—867 = -258N Xác định Rsx › Rax, Rex: 5 mA, =0 © -60.Rạ„ + R;„.53 + P,.105 = 0 => ~60.R,, +53.R,, = 245243 (1) 5›mB, =0 © R„x.60 +p,.57 + R.„.113 =0 = 60.R,„„ +R,„.113 = -102383 (2)

Ray + Rey + Rey = 2381 (3)

Từ (1),(2)và(3)suy ra:

Rax =2237N, Rsx =2237N

Rex =- 2094 N

Định dạng
Số trang	109
Dung lượng	3,13 MB