THUYẾT MINH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MƠN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY  0o0  THUYẾT MINH TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY - MDPR310423 HỌ & TÊN SINH VIÊN: Lê Đăng Khoa MSSV: 20146497 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Ph.D Mai Đức Đãi GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN: Tp HCM, Ngày 10 tháng 06 năm 2022 Trường ĐHSPKT TP.HCM Khoa : Cơ khí Chế tạo máy ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ PRMD310523 Bộ mơn: Cơ sở Thiết kế máy THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÍT TẢI Đề số: 01 Phương án: SVTH: Lê Đăng Khoa MSSV: 20146497 GVH Chữ ký: Ph.D Mai Đức Đãi D: Ngày bảo Ngày nhận đề: vệ: I ĐỀ BÀI: A 300 Động điện Bộ truyền đai thang Hộp giảm tốc Khớp nối Vít tải Khoa A Hình 1: Sơ đồ động  Hình 2: Minh họa vít tải Điều kiện làm việc: - Tải trọng không đổi, quay chiều - Thời gian làm việc năm (300 ngày/năm, ca/ngày, giờ/ca) - Sai số tỉ số truyền hệ thống |∆𝑢/𝑢| ≤ 5% Số liệu cho trước: ST T Tên gọi Loại vật liệu vận chuyển Giá trị Cát 45 Năng suất Q (tấn/giờ) Đường kính vít tải D (m) Chiều dài vận chuyển L (m) 10 Góc nghiêng vận chuyển  (độ) 10 0,32 THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI Mục Lục I Tính tốn cơng suất, tốc độ trục công tác .1 1.1 Thông số đầu vào .1 1.2 Công suất trục công tác 1.3 Tốc độ quay trục công tác II Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền 2.1 Thông số đầu vào .1 2.2 Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền 2.3 Bảng thông số kỹ thuật hệ thống truyền động III Tính tốn, thiết kế truyền Đai/Xích 3.1 Thông số đầu vào .3 3.2 Chọn loại đai tiết diện đai 3.3 Xác định thông số truyền 3.4 Xác định số dây đai 3.5 Xác định lực căng đai lực tác dụng lên trục 3.6 Bảng thông số kỹ thuật truyền đai IV Tính tốn, thiết kế truyền bánh 4.1 Thông số đầu vào .6 4.2 4.3 4.4 … 4.5 … 4.6 … 4.7 … 4.8 … 4.9 … V Tính chọn nối trục 5.1 Thông số đầu vào .7 5.2 … 5.3 … 5.4 … VI Tính tốn thiết kế trục, chọn then 6.1 Thông số đầu vào .7 6.2 Chọn vật liệu 6.3 … THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI 6.4 … 6.5 … VII Chọn ổ lăn .7 7.1 … 7.2 … 7.3 … 7.4 … 7.5 … 7.6 … VIII Tính tốn vỏ hộp, chi tiết phụ 8.1 … 8.2 … 8.3 … 8.4 … Tài liệu tham khảo .7 THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI I Tính tốn cơng suất, tốc độ trục công tác I.1 Thông số đầu vào - Loại vật liệu vận chuyển: Cát h - Đường kính vít tải, D=0,32m - Chiều dài vận chuyển, L=10 m - Góc nghiêng vận chuyển, λ=100 - Năng suất, Q=45 I.2 Công suất trục công tác Công suất cần thiết chuyển tải liệu vít tải, Plv ( kW ) [1] Plv = QL ( +sin ) =4,136 kW 367 Q=40 , suất vận chuyển h L=15 m , chiều dài vận chuyển ω=3,2, hệ số cản trở chuyển động vật liệu vận chuyển (cát) [1] π λ=10 × =0,1745329252rad , góc nghiêng vận chuyển 180 I.3 Tốc độ quay trục công tác Tốc độ quay trục công tác, nlv nlv = [1] ( vòng phút ) 4Q vòng =145,71 phút 60 π D K ρ c D=0,32m , đường kính vít K=1, hệ số phụ thuộc bước vít, giả sử liệu khó vận chuyển, mài mòn [1] ρ=2 , khối lượng riêng liệu vận chuyển (muối) [1] m ψ=0,125, hệ số điền đầy (muối) [1] c=0,8 , hệ số phụ thuộc góc nghiêng vít tải [1] II Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền II.1 Thông số đầu vào - Cơng suất cần thiết chuyển tải liệu vít tải, Plv =4,136 kW - Số vịng quay trục vít, nlv =145,71 vòng phút II.2 Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền - Công suất trục động [2] THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI Pctđc = P lv =4,720 kW η η=ηđ × ( ηol ) ×η br × ηkn- hiệu suất truyền toàn hệ thống ηđ =¿ 0,95: - hiệu suất truyền đai (hở) η ol =0,99 - hiệu suất truyền động cặp ổ lăn ηbr =0,97 - hiệu suất truyền bánh trụ nghiên (kín) η kn=¿0,98 - hiệu suất nối trục - Phân phối tỉ số truyền u sb=uđ × ubr - tỉ số truyền sơ uđ =2,5 Chọn sơ - tỉ số truyền truyền đai ubr =4 - tỉ số truyền truyền bánh u sb=10 - Số vịng quay sơ cần thiết n sb=usb ×nlv =10 ×145,71=1457 vòng phút - Chọn động điện Chọn động khơng đồng pha, rotor lồng sóc Brand name Output power Speed Voltage Product code ABB 5,5 kW 1425 rpm 380V/50Hz M2QA - 132S4A - Tính sai lệch tỉ số truyền sơ ∆ u= nmotor −nsb 1425−1457 × 100 %= × 100 %=−2,2 % n sb 1425 II.3 Bảng thông số kỹ thuật hệ thống truyền động - Công suất cần thiết trục công tác Pct = Plv 4,136 = =4,178 kW ηol 0,99 - Công suất trục P 2= P ct 4,178 = =4,306 kW ηkn × ηol 0,98 × 0,99 - Cơng suất trục P 1= P2 4,306 = =4,484 kW ηol ×ηbr 0,99 ×0,97 - Công suất cần thiết trục động Pctđc = P 4,484 = =4,720 kW ηđ 0,95 - Số vòng quay trục THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI - Số vòng quay trục 2, n2 - Số vịng quay trục cơng tác, n3 -Momen trục động -Momen trục -Momen trục -Momen trục máy công tác - Bảng thông số kỹ thuật hệ thống truyền động Trục Thông số Công suất, P (kW) Trục động Trục Trục Trục công tác (trục làm việc) 4,720 4,484 4,306 4,178 Tỉ số truyền, u 2,5 Số vòng quay, n (vg/ph) 1425 570 142,5 142,5 Mômen xoắn, T (N.mm) 31638 75140 288627 280026 III Tính tốn, thiết kế truyền Đai/Xích THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI III.1 Thơng số đầu vào cơng suất cần thiết trục động tỉ số truyền truyền đai số vòng quay động III.2 Chọn loại đai tiết diện đai , tài liệu [1] hình 4.1 trang 59  Ta chọn đai thang có tiết diện loại B có kích thước: , diện tích tiết diện A = 138(mm2) III.3 Xác định thông số truyền Ta có: - = 140(mm) đường kính tối thiểu bánh đai dẫn Chọn đường kính bánh đai dẫn Chọn  theo tài liệu[1] bảng 4.21 = 180(mm) Với = 180(mm) vận tốc đai: (thõa điều kiện) - Chọn hệ số trượt đai - Đường kính bánh đai bị dẫn , Chọn  theo giá trị tiêu chuẩn bảng 4.21, tài liệu [1] = 450(mm) - Tính tỉ số truyền thực tế truyền đai, - Sai lệch tỉ số truyền so với tỉ số truyền sơ bộ: điều kiện) - Tra bảng 4.14[1], với u = 2,551 ( thỏa , ta xác định THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI Chọn tỉ số tra điều kiện: Kiểm Chiều dài đai sơ bộ: Chọn L = 2000(mm) theo bảng 4.13, tài liệu [1] Tính lại xác khoảng cách trục Tính tốn góc ơm kiểm tra điều kiện góc ơm bánh dẫn (thỏa điều kiện) III.4 Xác định số dây đai Số đai, 𝑧, tính theo cơng thức 4.16, tài liệu [1] Trong đó: - hệ số tải trọng động vít tải làm việc ca/ngày THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI - hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm - hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai - hệ số xét đến ảnh hưởng tỉ số truyền - hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố tải trọng kg lên dây đai - giá trị nội suy   Chọn z = - Các thông số truyền đai  Chiều rộng bánh đai B, III.5  Đường kính ngồi bánh đai dẫn  Đường kính ngồi bánh đai bị dẫn Xác định lực căng đai lực tác dụng lên trục • Lực căng ban đầu Trong • III.6 chọn dựa theo bảng 4.22[1] Lực tác dụng lên trục Bảng thông số kỹ thuật truyền đai Thông số Công suất trục dẫn Tốc độ quay trục dẫn Tỉ số truyền thực tế Loại đai Tiết diện đai Đường kính bánh đai dẫn Đường kính bánh đai bị dẫn Ký hiệu P n Khoảng cách trục Góc ơm Số sợi dây đai Lực căng đai a A z Lực tác dụng lên trục Giá trị 4,720839555 1425 2,551 B 138 180 450 Đơn vị KW rpm 486,467 148,364 233,674 mm Độ 899,301 N THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI mm mm N THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI IV Tính tốn, thiết kế truyền bánh IV.1 Thông số đầu vào IV.2 IV.3 IV.4 … IV.5 … IV.6 … IV.7 … IV.8 … IV.9 … V Tính chọn nối trục V.1 Thông số đầu vào V.2 … V.3 … V.4 … VI Tính tốn thiết kế trục, chọn then VI.1 Thông số đầu vào VI.2 Chọn vật liệu VI.3 … VI.4 … VI.5 … VII Chọn ổ lăn VII.1 … VII.2 … VII.3 … VII.4 … VII.5 … VII.6 … VIII Tính tốn vỏ hộp, chi tiết phụ VIII.1 … THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI THUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAITHUYET.MINH.TINH.TOAN.THIET.KE.DO.AN.THIET.KE.MAY.THIET.KE.HE.THONG.DAN.DONG.VIT.TAI