Đồ Án môn học thiết kế truyền Động cơ khí tính toán và chọn Động cơ phù hợp với hệ thống truyền Động băng tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠNBỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ ---ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ĐỀ SỐ: 01 Sinh viên thực hiện: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên duyệt: Bình Định, 2024... Xác

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ

-ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ

-ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

ĐỀ SỐ: 01

Sinh viên thực hiện:

Lớp:

Giáo viên hướng dẫn:

Giáo viên duyệt:

Bình Định, 2024.

1 Xác định công suất động cơ:

Tính toán và chọn động cơ phù hợp với hệ thống truyền động băng tải

2 Thiết kế các chi tiết máy:

- Thiết kế bộ truyền động (đai hoặc xích)

- Thiết kế các trục truyền động cho bộ giảm tốc (bánh răng, trục vít)

- Tính toán trục và then

- Chọn ổ lăn và nối trục

3 Chọn thang máy, bu lông và các chi tiết phụ khác:

+ Các chi tiết khác cũng cần được lựa chọn và tính toán hợp lý

4 Công dụng và lắp ghép:

Thực hiện việc thiết kế sao cho các bộ phận có thể lắp ghép và hoạt động chính xác

5 Tham khảo tài liệu:

Tài liệu tham khảo được yêu cầu trong quá trình thiết kế để đảm bảo tính chính xác và hợp lý của bài toán

Thời gian hoàn thành:

Ngày giao đề: 05/09/2024

Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2024

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN1.1 Chọn động cơ

1.1.1 Xác định công suất cần thiết của động cơ

1.1.2 Xác định công suất cần thiết của động cơ

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI

2.1 Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt

2.2 Chọn loại đai và tiết diện đai

2.3 Chọn đường kính hai đai

2.4 Xác định khoảng cách trục a

2.5 Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai

2.6 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔNRĂNG THẲNG

3.1 Chọn vật liệu bánh răng

3.2 Xác định ứng suất cho phép

3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H¿ và ứng suất uốn cho phép [σ F¿

3.2.2 Ứng suất cho phép khi quá tải

3.2.3 Xác định chiều dài côn ngoài

3.3 Xác định các thông số ăn khớp

3.3.1 Đường kính vòng chia ngoài

3.5 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng

3.5.1.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

3.5.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

3.5.3.Kiểm nghiệm về quá tải

3.6 Các thông số hình học của cặp bánh răng

3.7 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng nghiêng

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

4.2.4 Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

4.2.5 Xác định các lực tác dụng lên gối đỡ

4.3 Tính thiết kế trục

4.3.1 Tính sơ bộ trục I

4.3.2.Tính chi tiết trục II

4.4.Kiểm nghiệm trục ( trục II) theo độ bền mỏi

CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN

5.2.5 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương của ổ bi đỡ chặn

5.2.6 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động

5.2.7.Kiểm nghiệm theo khả năng tải tĩnh

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC

6.3.Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp

6.3.1.Bôi trơn trong hộp giảm tốc

6.3.2.Bôi trơn ngoài hộp

6.3.3.Điều chỉnh ăn khớp

6.4 Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai

Tài liệu tham khảo

PHỤ LỤC

● Các bản vẽ chi tiết của hệ thống truyền động

● Các bảng tính toán chi tiết cho các bộ phận

CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Chi tiết máy là một trong những đồ án chuyên ngànhchính đối với sinh viên ngành cơ khí nói chung và chuyên ngành cơ khí ô tô nóiriêng Đồ án đã cung cấp cho sinh viên kiến thức về nguyên lý, kết cấu chi tiếtmáy cũng như quy trình tỉnh toán, thiết kế các chi tiết máy

Đồ án bao gồm những nội dung cơ bản trong thiết kế máy và hệ thốngdẫn động cơ khí: tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về khảnăng làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy; vỏ, khung và bệ máy; tỉnh chọn cácchi tiết tiêu chuẩn; chọn cấp chính xác, dung sai và lắp ghép, trình bày bản về Các tiêu chuẩn thiết kế, thuật ngữ và các ký hiệu sử dụng trong đồ án đều tuântheo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)

Khi thiết kế đồ án Chi tiết máy, chúng ta có thể tham khảo các giáotrình như Công nghệ chế tạo máy, Khoa học vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiếtmáy, Dung sai lắp ghép, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khi Ngày nay với

sự phát triển mạnh của công nghệ máy tỉnh, chúng ta còn có sự trợ giúp của cáccông cụ, phần mềm tính toán thiết kế và trình bày bản vẽ Khi đi vào thiết kếthực tế, chúng ta phải sử dụng các tài liệu, số tay thiết kế kết hợp với kinhnghiệm thiết kế Đối với mỗi sinh viên ngành cơ khí tự động nói riêng, đồ ánChi tiết máy giúp củng cố các kiến thức đã học về nguyên lý mây, chi tiết máy,

vẽ kỹ thuật, dung sai kỹ thuật đo đồng thời đây cũng là cơ hội để sinh viên tiếpcận thực tế với một quy trình tính toán thiết kế chi tiết máy và hệ dẫn động

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ

Điều kiện chọn động cơ: {P đc ≥ P ct n đc ≈ n sb T K

T dn ≥

T max

T1

P đc: Công suất cần thiết của động cơ (kW);

P ct: Công suất cần thiết của hệ dẫn động (kW);

n đc: Số vòng quay của động cơ (v/ph);

T1 : Điều kiện khởi động của hệ thống băng tải

1.1.2 Xác định công suất cần thiết của động cơ

Công suất cần thiết:

● F: Lực kéo của băng tải (N)

● V Vận tốc của băng tải (m/s)

● V=1.1 m/s là vận tốc của băng tải.

● D = 380 mm = 0.38 m là đường kính băng tải

Tỷ số truyền sơ bộ u s bsẽ phụ thuộc vào hộp giảm tốc và yêu cầu của hệthống

Ví dụ nếu tỷ số truyền u s b =20 thì số vòng quay sơ bộ của động cơ là:

1.2 Phân phối tỷ số truyền

Tỷ số truyền của hệ thống truyền động được phân phối qua các bộ phậnnhư hộp giảm tốc và bộ truyền động cơ khí Giả sử tỷ số truyền tổng là u=u1 x

u2với u1là tỷ số truyền của hộp giảm tốc và u2là tỷ số truyền của hệ dẫn động cơkhí

Trong đó:

● u1: Tỷ số truyền của hộp giảm tốc

4.3725kW 1106vòng/ phút

● u2: Tỷ số truyền của các bộ phận khác (như xích, bánh răng ).

Tùy theo yêu cầu kỹ thuật của hệ thống, tỷ số truyền sẽ được phân phốimột cách hợp lý để đảm bảo rằng tốc độ và momen xoắn của băng tải đạt đượcyêu cầu

đủ để khởi động hệ thống

Trong chương này, đã xác định được công suất, số vòng quay và momen xoắncần thiết của hệ thống truyền động băng tải Đồng thời, tỷ số truyền sơ bộ và tỷ sốtruyền tổng của hệ thống đã được tính toán để lựa chọn động cơ và các bộ truyền phùhợp Những thông số này sẽ được sử dụng để thiết kế chi tiết các bộ phận khác trongcác chương tiếp theo, như hộp giảm tốc, bộ truyền xích, và các cơ cấu dẫn động khác.

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI

2.1 Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt

Các thông số yêu cầu:

2.2 Chọn loại đai và tiết diện đai

Chọn đai vải cao su

2.3 Chọn đường kính hai đai: d1và d2❑

Chọn d1theo tiêu chuẩn theo bảng: B4.2163 [1]:

d1= (5,2:6,4)3

√T1= (5,2 : 6,4)3

√21132 = 9143,8 : 176,94) chọn d= 160mmKiểm tra vận tốc đai:

K d :hệ số tải động Tra bảng B=4.755[1] ta được K d=1,2

δ: chiều dày đai được xác định theo d δ

1 Tra bảng B=4.755[1] với loại đai vải cao

Tra bảng B=4.755[1] ta dùng loại đai b -800 và b-820 không có lớp lót, chiềudày đai δ =3 ,75(mm), d min=180

K1và K2 là hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu σ0 và loại đai

Ta có: Do góc nghiêng của bộ truyền β<600và định kỳ điều chỉnh khoảng cách trục ⇒ σ0= 1,6 (Mpa)

Tra bảng B=4.755[1] với σ0=1,6 (Mpa) ta được {k k1=2, 3

Tra bảng B=4.755[1] với b= 40(mm) tra bảng B21.16 ta có B=50 (mm)

2.6 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục

Lực căng ban đầu:

3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H¿ và

3.2.2 Ứng suất cho phép khi quá tải

[σ H¿max= 2,8.max(σ CH 1 , σ CH 2)= 2,8.580=1624 (MPa)

[σ F 1¿max= 0,8.σ CH 1= 0,8.580=464 (MPa)

[σ F 2¿max= 0,8.σ CH 2= 0,8.450=360 (MPa)

3.2.3 Xác định chiều dài côn ngoài

Theo công thức (6.15a)

3.3.3 Xác định góc côn

3.3.4 Xác định hệ số dịch chỉnh

3.3.5 Xác định đường kính trung bình

và chiều dài côn ngoài.

3.5.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

3.5.3.Kiểm nghiệm về quá tải

3.6 Các thông số hình học của cặp bánh răng

3.7 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng nghiêng

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC

4.1.4 Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi

Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền được cf T kn 250 (N.m)Đường kính lớn nhất có thể của trục nối cf

4.2.2 Xác định lực tác dụng

 Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền đai: Fd = 484, (N)(N)   Lực tác dụng lên trục từ khớp nối: Fkn = 776,86 (N) 

 Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng: 

4.4.Kiểm nghiệm trục ( trục II) theo độ bền mỏi.

Xác định hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm của trục. 

 Dựa vào biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn trên trục I ta thấy các tiết

diện nguy hiểm là tiết diện lắp bánh răng 2 và tiết diện lắp ổ lăn 1.Kết cấu trục vừa thiết kế đảmbảo độ  bền mỏi nếu hế số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm đó thỏa mãn điều kiện  sau:  

CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN

5.2.7.Kiểm nghiệm theo khả năng tải tĩnh

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC

6.3.Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp

6.3.1.Bôi trơn trong hộp giảm tốc

6.3.2.Bôi trơn ngoài hộp

6.3.3.Điều chỉnh ăn khớp

6.4 Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai

Tài liệu tham khảo

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế Chi tiết máy Nxb Giáo

dục Hà Nội 1998

[2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập I,

Tập II Nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội 1997 2000

[3] Nguyễn Văn Yến Thiết lập các bản vẽ trong đồ án Chi tiết máy Nhà xuất

bản Giao thông Vận tải Hà Nội 2005

[4] Ninh Đức Tốn Dung sai và lắp ghép Nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội

[7] Nguyễn Văn Lẫm, Nguyễn Bá Dương, Tập bản vẽ Chi tiết máy, Trường

Đại học Bách khoa Hà Nội xuất bản, Hà Nội 1980

…

[X] Tên tác giả 1, Tên tác giả 2 “Tên Tài Liệu” Nơi xuất bản (thành phố):

Tên nhà xuất bản; Năm xuất bản

[12] Nguyễn Văn Anh, Nguyễn Hoàng Anh “Các Yếu Tố Ảnh Hưởng

Tính Ổn Định Động của Cẩu Tự Hành” Tạp chí Giao Thông Vận