đồ án chi tiết máy hiệu suất truyền động và công suất trên các trục

LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã được học, mà nó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

PHÂN HIỆU TP.HCM - -

ĐỀ SỐ : VI-PHƯƠNG ÁN 7

GVHD: NGUYỄN HỮU CHÍ

SVTH: TỪ TRỌNG LAI MSV: 625104C016 LỚP: CQ.62.KTCĐT

TP HỒ CHÍ MINHNĂM 2023

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ được học sau này

Đề tài của sinh viên được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốchai cấp bánh răng trụ và bộ truyền đai thang Hệ thống được đẫn động bằng động cơ điệnthông qua bộ truyền đai thang, hộp giảm tốc và khớp nối truyền chuyển động tới băng tải.Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết máy sinh viên đã sử dụng và tra cứu cáctài liệu sau

*Tập 1 và 2 Chi tiết máy của GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP.*Tập 1 và 2 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí của PGS.TS.TRỊNH CHẤT- TS LÊVĂN UYỂN

*Dung sai và lắp ghép của GS.TS NINH ĐỨC TỐN Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính toán, thiết kế chi tiết máy cùng với sự hiểubiết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài giảng của các mônhọc có liên quan song bài làm của sinh viên không thể tránh được những thiếu sót Sinhviên kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các Thầy cô bộ môn giúpcho sinh viên ngày càng tiến bộ

Cuối cùng sinh viên xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn, đặc biệt là ThầyNguyễn Hữu Chí đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo một cách tận tình giúp sinh viên hoànthành tốt nhiệm vụ được giao

TP.Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm 2023

Sinh viên thực hiện

Từ Trọng Lai

3 Hiệu suất truyền động và công suất trên các trục 10

4 Số vòng quay và mô men xoắn trên các trục 11

4.1 Số vòng quay trên các trục 11

4.2 Mô men xoắn trên các trục 11

5 Chiều quay của các trục, phân tích lực và giá trị các lực trong các bộ truyền của hệ truyền động 12

5.1 TRỤC 1 13

5.2 TRỤC 2 14

5.3 TRỤC 3 16

1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN PHÙ HỢP:1.1 Tính toán động cơ:

* Số liệu ban đầu: + Lực vòng trên băng tải: F= 775(kg) = 7750(N) + Vận tốc băng tải: V = 0,65 (m/s)

+ Đường kính trong: D = 380 (mm) + Chiều rộng băng tải: B = 400 (mm) + Số năm làm việc: a = 5 (năm) + Sai số vận tốc cho phép (%): 5 - Chế độ làm việc: mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 4 giờ, mỗi năm làm việc 300 ngày; tải trọng va đập nhẹ, làm việc một chiều

- Hiệu suất chung hệ thống truyền động: ηC = ηol4.ηtv-bv.η ηbrx

Tra bảng 2.3 trang 19 (sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí-tập một của PGS.TS.TRỊNH CHẤT- TS LÊ VĂN UYỂN)

- Tra bảng 2.3 ta có: br = 0,97 : Hiệu suất bánh răng

ol = 0,99 : Hiệu suất một cặp ổ lăn tv = 0,8 : Hiệu suất bộ truyền trục vít kn = 1 : Hiệu suất của nối trục - Thay số: C = 0,99 0,8.0,97.1 = 0,754 - Công suất bộ phận công tác là băng tải:

Plv=Ft V

1000= 7750.0.651000 = 5,04 (KW) - Công suất cần thiết động cơ:

P =ct Plv= 5,04

0,75 = 6,7(KW) - Số vòng quay tang trống băng tải: nbt =

60000.V

- Ta chọn tỉ số truyền của bánh răng – trục vít Ut=90

- Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

= =32.69.90 = 2942,1 (v/ph)nsb nbt.Uch

Trong đó: nsb: Là số vòng quay sơ bộ

: Là số vòng quay của trục máy công tác nbt U : Là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống.ch

1.2 Chọn quy cách động cơ:

-Động cơ được chọn phải thỏa mãn điều kiện:

Pđc Pct = 6,7 ; n đc≅ n = 2942,1sb

- Đồng thời mômen mở máy phải thoả mãn điều kiện:

TmmT =1,4 ≤ Tk

Tdn ; Mà Tmm

Theo bảng P1.3 phụ lục trong sách TT-TK tập 1 (trang 236)

- Ta chọn động cơ sau:Kiểu động cơ Công suất

(KW)

Vận tốc quay(v/ph)

Hiệu suất% Tk/Tdn

2 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG:

- Tỉ số truyền u của hệ thống dẫn động:t

ut =ndcnbt =2922

32,69 = 89,39 (v/ph)

Trong đó: ndc -là số vòng quay của động cơ n -là số vòng quay của băng tải.bt

- Tỉ số truyền u của hệ thống dẫn động đã chọn (trang 8):t

ut = uh= 90 (v/ph) - Đây là hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng-trục vít u = 90t Mà uh=u u12 (*) trong đó : u - tỉ số truyền bộ truyền cấp nhanh 1 u - tỉ số truyền bộ truyền cấp chậm.2 u – tỉ số truyền của hộp giảm tốc.h - Đối với hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng – trục vít :

(**)

Trong đó: c = 2 ; ; Hiệu suất bộ truyền trục vít Có thể chọn c = c2.θ λ= 1 ; thay vào công thức (**) ta được : 2u1(u1+1)−13

.0,8 90=0

- Từ đó ta có thể chọn u = 31 - Thay u vào (*) ta tính được u = 301 2

*Kiểm tra sai số:

=>Thỏa mãn điều kiện sai số cho phép.

3 HIỆU SUẤT HỆ TRUYỀN ĐỘNG VÀ CÔNG SUẤT TRÊN CÁC TRỤC: - Hiệu suất hệ truyền động:ηC = 0,75 (tính ở phần 1.1-trang 7 )

- Công suất trên các trục:

Dựa vào P và sơ đồ hệ thống dẫn động, có thể tính được công suất, mômen và số 1vvòng quay trên các trục, phục vụ các bước tính toán thiết kế các bộ truyền, trục và ổ Trang 49 sách tập 1:

+Trục III: P = P = 5,04 (KW)3lv +Trục II: P =2

Plv

❑ ❑ol.kn = 5,04

0,99.1 = 5,09 (KW) +Trục I: P = 1

P2

❑ ❑ol.tv = 5,09

0,99.0,8 = 6,43 (KW) +Động cơ: P = 7,5đc (KW)

4 SỐ VÒNG QUAY VÀ MÔ MEN XOẮN TRÊN CÁC TRỤC:4.1 Số vòng quay trên các trục:

- Động cơ: n = 2922 (v/ph)dc - Trục I: n = n = 2922 (v/ph ) 1dc - Trục II: n = =2

n1

u1= 29222,83=¿1032,51 (v/ph )

- Trục III: n =3

n2

u1= 1032,5131,6 =32,67(v/ph )

4.2 Mô men xoắn trên các trục:

* Kết quả tính toán được ghi thành bảng như sau :BẢNG 1 : CÔNG SUẤT - TỈ SỐ TRUYỀN - SỐ VÒNG QUAY - MÔMEN

Các thông số trục I: l11 = 89 (mm) l = 61,5 (mm) l = 44,5 (mm)1213T1 = 21015,23 (N.mm)

Theo CT 10.1/trang 184: * Lực vòng : Ftl=2T1

d1

=2 21015,23

* Lực hướng kính : F = F tgα = 1091,7.tg(23 4) = 413,83 (N)r1t1 o - Lực tác động lên trục 1 do khớp nối :

Với F là lực vòng trên khớp nối : t Trong đó:

T: là momen của trục D : là đường kính vòng tròn qua tâm các chốtt

⇒ Fr=(0,2 0,3÷) Ft=(0,2 0,3÷) 2T1

D1 Do d =15 (mm) → Tra bảng 16.10a/trang 68(Sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ 1khí tập 2) =>D = 63.t

= F 89 – 413,83.(89-44,5) = 0ly10 = 206,915 (N)

PTCB:  Fly11 = 413,83-206,915 = 206,915 (N) Mặt phẳng xOz :

= 150.(61,5 + 89) + F 89 – 1091,7.(89 - 44,5) = 0lx10 = 292,2 (N)

PTCB:  = 649,5 (N) Vậy: F = 206,915 (N)ly10 F = 206,915 (N)ly11

F = 292,2 (N) Flx10lx11 = 649,5 (N)

5.2 TRỤC 2:

- Các thông số trục II : l21 =700 mm l = 45,5 mm l = 350 mm2223T2 = 32917,06 Nmm

 Đối với trục vít 3:

* Lực vòng : F = = 1091,7 (N)t2* Lực hướng kính : F = F = 413,83 (N)r2r1

 Tải trọng tác dụng lên trục:

 Mặt phẳng yOz :

Fly 20=413,83( 700 45,5+ )+2954,92 (700 350− )+9094,31 120

2

 Fly21 = F – F + F = 413,83 – 2697,7 + 2954,92 = 671,05 (N)r2ly20r3* Mặt phẳng xOz :

* Các thông số trục III: l = 82,5 mm l = 267 mm l = 165 mm323331

T3 = 880034,13 (Nmm)

 Lực tác dụng lên bánh răng 4:* Lực vòng : F = F = 9094,31 (N)t4a3

* Lực hướng kính : F = F = 2954,92 (N)r4r3 * Lực dọc trục : F = F = 784,65 (N)a4t3 Tải trọng tác dụng lên trục:

- Lực tác động lên trục 3 do khớp nối :

Với F là lực vòng trên khớp nối : t Trong đó:

T: là momen của trụcDt: là đường kính vòng tròn qua tâm các chốt

Do d = 60 (mm) → Tra bảng 16.10a/trang 68(Sách tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí 3 tập 2) =>D = 160.t

⇒ Fr=(0,2 0,3÷) Ft=(0,2 0,3÷) 2T1

D1

=(0,2 0,3÷) 2.1473278,24

Vậy chọn F = 4200 (N)r

 Mặt phẳng yOz :

⇒ Fly 31=2954,92.82,5+784,65 324

2

 Fly30 = 2954,92 – 2247,84 = 707,08 (N) Mặt phẳng xOz :

bản.Tuy nhiên do khoảng thời gian còn hạn chế nên việc tính toán chỉ dừng lại ở mức cơ bản Để đầy đủ hơn cần tính toán toàn bộ hệ thống dẫn động băng tải

Trong quá trình làm đồ án do lượng kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi các sai sót Rất mong sự giú đỡ của thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn !