Đồ Án môn chi tiết máy thiết kế hệ thống truyền Động cơ khí

HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Giảng viên hướng dẫn: Ths.. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu và phạm v

0PHỤ LỤC 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN MÔN CHI TIẾT MÁY

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Giảng viên hướng dẫn: Ths BÙI ANH PHI

Tp.HCM, ngày tháng năm 2013

ĐỒ ÁN NHIỆM VỤ CHUYÊN NGÀNH

Họ tên SV 1: Trần Lê Văn Nguyên MSSV: 20091551 Lớp: DHCK16BTT

1 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):

1 thuyết minh, 1 bản vẽ lắp A0, 1 bản vữ chi tiết

 Lực vòng trên xích tải, F (N): 6200

 Vận tốc xích tải, v (m/s): 0,8

 Số răng đĩa xích tải dẫn, z (răng): 11

 Bước xích tải, p (mm): 110

 Thời gian phục vụ, L (năm): 6

 Hệ thống quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ.(1 năm làm việc 300ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

Chế độ tải: T=const

3 Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 30/12/2022

4 Ngày kiểm tra giữa kỳ (50%):17/3/2023 ( Tuần 9) 5.Ngày hòan thành: 5/5/2023 (Tuần 16)

6 Giáo viên hướng dẫn: Phần hướng dẫn:

1 Ths Bùi Anh Phi

2 3 Ngày tháng năm 2023

TRƯỞNG KHOA

PHỤ LỤC 3

LỜI MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài với như cầu mua hàng hoá tăng cao kéo theo dịch vụ vận tải cũng tăng theo và các kho vận tải cần rất nhiều các bằng tải để vận chuyển hàng hoá vì thế để đáp ứng nhu cầu đó đã chọn đề tài thiết kế hệ thống dẫn động xích tải Phạm vi và phương pháp nghiên cứu và phạm vi của đề tài là thiết kế được hệ thống dẫn động xích tải bằng công thức tính toán trong môn chi tiết máy Kết cấu của đề tài gồm có hai phần, phần một tìm hiểu về truyền dẫn cơ khí trong máy, phần hai tính toán, thiết kế các loại bộ truyền

………

………

………

………

PHỤ LỤC 4

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đồ án chuyên ngành với sự hướng dẫn tận tình từ thầy và với điều kiện cơ sở vật chất đầy đủ của nhà trường sinh viên đã tiếp thu được nhiều kinh nghiệm và kiến thức trong việc thiết kế hệ thống dẫn động xích tải Trân thành cảm ơn thầy phụ trách hướng dẫn và nhà trường đã tạo điểu kiện tốt nhất để sinh viên có thể hoàn thành tốt đồ án chuyên nghành.

………

………

………

………

………

PHỤ LỤC 5

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

{Size 13}

………

………

………

………

………

………

………

………

PHỤ LỤC 6

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

BẢNG 1.1

BẢNG 1.2

……

……

……

SƠ ĐỒ 1.1 ……

……

……

HÌNH 1.1 ……

……

Ghi chú:

- Xếp sau trang Mục lục

- Chữ số thứ nhất chỉ tên chương

- Chữ số thứ hai chỉ thứ tự bảng biểu, sơ đồ, hình,…trong mỗi chương

- Ở cuối mỗi bảng biểu, sơ đồ, hình,…trong mỗi chương phải có ghi chú, giải thích, nêu rõ nguồn trích hoặc sao chụp,…

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

- -ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Sinh viên thực hiện: 1/……… MSSV: ………

2/………

………

3/………

………

Lớp học phần: ……… Giáo viên hướng dẫn: ……… Ký tên:

ĐỀ 13: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

 Thời gian phục vụ, L (năm): ………

 Hệ thống quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ.

(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

 Chế độ tải: T 1 = ……… t 1 = ………

T 2 = ……… t 2 = ………

YÊU CẦU:

01 thuyết minh, 01 bản vẽ lắp A 0 , 01 bản vẽ chi tiết.

NỘI DUNG THUYẾT MINH:

1 Tìm hiểu hệ thống truyền động.

2 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động.

3 Tính toán thiết kế các chi tiết máy:

 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài

 Tính toán thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc

 Tính toán thiết kế trục và then

 Chọn ổ lăn và khớp nối

 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc

4 Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép.

5 Tài liệu tham khảo.

2 (giây)

Phần 1: TÌM HIỂU TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ

TRONG MÁY

1 Những vấn đề cơ bản về thiết kế máy và hệ thống dẫn động

1.1 ) Nội dung thiết kế máy và chi tiết máy

Mỗi một máy bao gồm nhiều chi tiết máy Các chi tiết máy có công dụng

chung có mặt ở hầu hết các thiết bị và dây chuyền công nghệ Vì vậy thiết kế chi tiết máy có vai trò rất quan trọng trong thiết kế máy nói chung

Chi tiết máy được thiết kế ra phải thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật ,làm việc ổn định trong suốt thời hạn phục vụ đã định với các chi phí chế tạo và sử dụng

thấp nhất và các máy biến đổi năng lượng thì đảm bảo các yếu tố về độ chính xác gia công , năng suất là những yếu tố quan trọng nhất

Nói cách khác là chỉ tiêu về kinh tế - kĩ thuật của chi tiết thiết kế máy được

thiết kế phải phù hợp với các chỉ tiêu về kinh tế c-kĩ thuật của máy như là năng

suất,độ tinh cậy, chăm sóc bảo dưỡng ,khối lượng giảm ,nhỏ gọn, làm việc

êm,

Xuất phát từ các chỉ tiêu trên ,thiết kế máy bao gồm các nội dung sau :

a) Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ của máy dự định thiết kế.

b) Lập sơ đồ chung toàn máy và các bộ phận máy thỏa mãn các yêu cầu cho trước.

Đề xuất một số phương án thực hiện, đánh giá và so sánh các phương án để tìm ra các phương án phù hợp nhất đáp ứng nhiều nhất các yêu cầu đã được đặt ra.

c) Xác định lực hoặc mômen tác dụng lên các bộ phận máy và đặt tính thay đổi của tải trọng.

d) Chọn vật liệu thích hợp nhằm sử dụng một cách có lợi nhất tính chất đa dạng và khác biệt của vật liệu để nâng cao hiểu quả và độ tin cậy làm việc của máy.

e) Thực hiện các tính toán động lực học, độ bền và các tính toán khác nhằm xác định kích thước của chi tiết máy , bộ phận máy và toàn máy.

f) Thiết kế kết cấu các chi tiết máy, bộ phận máy và toàn máy thỏa mãn các chỉ tiêu về khả năng làm việc đồng thời đáp ứng cá yêu cầu công nghệ và lắp ghép.

g) Lập thuyết minh, các hướng dẫn sửa chữa máy

1.2) Phương pháp tính toán thiết kế máy và chi tiết máy :

1.1 Phương pháp tính toán thiết kế máy và chi tiết máy

1.2.1 Đặc điểm tính toán thiết kế chi tiết máy

a) Tính toán xác định kích thước chi tiết máy thường tiến hành theo hai bước: tính thiết kế và tính kiểm nghiệm

b) Tính theo công thức kinh nghiệm Các công thức kinh nghiệm này thường cho trong một phạm vi rộng, do đó khi sử dụng cần cân nhắc lựa chọn cho phù hợp với trường hợp cụ thể.

c) Trong tính toán thiết kế, số ẩn số thường nhiều hơn số phương tình, vìvậy cần dựa vào các quan hệ kết cấu để chọn trước một số thông số, trên cơ sở đó

mà xác định các thông số còn lại

d) Chọn được phương án kết cấu có lợi nhất chính là yêu cầu cao nhất trong thiết kế máy, nhiệm vụ này đòi hỏi người htieets kế biết vận dụng sáng tạo ácvấn đề lí thuyết kết hợp với các kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn sản xuất

e) Ngày nay, khi kĩ thuật tin học đang xâm nhập mạnh mẽ vào mọi nghành khoa học và công nghệ, việc nắm vững và ứng dụng các kiến thức tin học phục vụ tự động hoá thiết kế chi tiết máy càng trở nên cấp thiết

1.2.2 Các nguyên tắc và giải pháp trong thiết kế

a) Thực hiện đúng nhiệm vụ thiết kế Các số liệu kĩ thuật phải dược tuânthủ triệt để

b) Kết cấu cần có sự hài hoà về kích thước của các bộ phận máy và chi tiết máy, về hệ số an toàn, tuổi thọ và độ tin cậy làm việc

c) Bố trí hợp lí các đơn vị lắp, đảm bảo kích thước khuôn khổ nhỏ gọn,tháo lắp thuận tiện, điều chỉnh và chăm sóc bảo dưỡng đơn giản, thuận lợi

d) Lựa chọn một cách có căn cứ vật liệu và phương pháp nhiệt luyện, đảm bảo giảm được khối lượng sản phẩm, giảm chi phí của các vật liệu đắt tiền và giảm giá thành kết cấu

e) Chọn dạng công nghệ gia công chi tiết có xét tới quy mô sản xuất, phương pháp chế tạo phôi và gia công cơ

g) Sử dụng rộng rãi tiêu chuẩn Nhà nước, tiêu châunr nghành, tiêu chuẩn tỉnh, thành phố và tiêu chuẩn cơ sở trong thiết kế

h) Thực hiện sự thống nhất hoá trong thiết kế Nhờ sự thống nhất hoá, tức là khả năng sử dụng với số lượng tối đa có thể các chi tiết máy và bộ phận máy

có cùng quy cahcs kích thước và các yếu tố cúng loại, vật liệu và phôi cùng loại để chế tạo các chi tiết đó, sẽ làm giảm được thời hạn và gia thành thiết kế, chế tạo sản phẩm, đơn giản và hạ giá thành sử dụng cũng như sửa chữa

i) Lựa chọn một cách có căn cứ các kiểu lắp, dung sai, cấp chính xác và cấp độ nhám bề mặt chi tiết

Bôi trơn tốt các yếu tố làm việc trong điều kiện ma sát nhắm đảm bảo tuổithọ, chi tiết không bị mòn trước thời hạn quy định, không xảy ra hiện tượng tróc rỗ hoặc dính bề mặt tiếp xúc

1.3) Tài liệu thiết kế

Các hồ sơ liên quan đến quá trình tính toán thiết kế máy được gọi là tài liệu thiết kế máy được gọi là tài liệu thiết kế, bao gồm các bản vẽ và tài liệu bằng chữ, xác định thành phần và cấu tạo sản phẩm với nội dung cần thiết để nghiên cứu hoặc chế tạo, kiểm tra, nghiệm thu, sử dụng và sửa chữa sản phẩm

Tài liệu thiết kế được chia thành các dạng sau đây:

 Bản vẽ (bản vẽ chi tiết, bản lắp, bản chung, bản lắp đặt…)

 Bảng kê

 Bản thuyết minh

 Điều khiển kỹ thuật

Và các tài liệu liên quan đến sử dụng, sửa chữa, bảo dưỡng máy…

Đọc trang 5 → 14 – Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, tập 1 – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển

2) Hệ thống dẫn động cơ khí bao gồm các loại truyền dẫn

Đọc trang 14 → 18 – Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, tập 1 – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.

2.3) Truyền động có chi tiết trung gian.

 Truyền động khí nén, thuỷ lực,

3) Sơ đồ kí hiệu, lược đồ của các loại bộ truyền.

Hộp số.

n rad s

Đọc trang 86 → 88 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc.

Phần 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC LOẠI BỘ TRUYỀN Chương 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN.

1) Chọn động cơ

1.1 Công suất cần thiết của động cơ.

- Hiệu suất chung hệ thống truyền động:

η chung =η đ.η k.η br2.η ol3 = 0,95 0,932.0,972.0,993.0,99= 0,74

- Tra giá trị hiệu suất của các bộ truyền ở bảng 2.3/Trang 19 – Tính toán

thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, tập 1 – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển ta được :

+) η đ= 0,95 : Hiệu suất bộ truyền đai

+) η br 1=0,97 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ, răng nghiêng +) η br 2=0,97 : Hiệu suất bộ truyền bánh rang trụ, răng nghiêng

+) η k=0,99 : Hiệu suất khớp nối trục di động

+) η ol=0,99 : Hiệu suất của cặp ổ lăn

- Công suất cần thiết động cơ:

- Dựa vào phụ lục: Bảng P1.1,2,3,…,9/Trang 234 – Tính toán thiết kế hệ

thống dẫn động cơ khí, tập 1 – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển → Chọn động cơ 4A132S4Y3

Kiểu động

cơ

Công suất(kW)

Vận tốcquay( v/p)

Cosφ

2) Phân phối tỉ số truyền.

2.1 Tỉ số truyền của cơ cấu (máy)

- uchung = n dc

n lv = 39,661455 = 36,68

2.2 Tỉ số truyền của các bộ phận có trong cơ cấu.

- Uđ = n dc

n lv u hgt=39,66.121455 = 3,06

- Tỉ số truyền uhs chọn giá trị là 12

- Phân phối tỉ số truyền trong hộp giảm tốc :

Chọn tỉ số truyền giữa cặp bánh răng thẳng (cấp nhanh) và cặp bánh răng trụ răng thẳng(cấp chậm) : u nh=u ch=√u hs = 3,46

Tỷ số truyền cuối cùng của hộp giảm tốc là;

P2= P3

η br η ol

= 5,06 0,99.0,97=5,26(kW )

P1= P2

η br η ol=

5,26 0,99.0,97=5,47(kW )

3.2 Số vòng quay trên các trục

n1=n dc

u d=

1455 3,06=475,49(vòng / phút)

n2=n1

u nh=

475,49 3,46 =137,42(vòng/ phút)

n3=n2

u ch=

137,42 3,46 =39,71(vòng/ phút )

3.3 Moment xoắn trên các trục

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phần tài liệu tham khảo ở cuối luận văn được ghi theo dạng như sau:

1 Đối với các tham khảo là sách ghi theo dạng:

Tên Tác Giả ( năm xuất bản) Tên Sách Nhà Xuất Bản

Ví dụ:

[1] Arthur P Riley (2005) Food policy, control and research Nova Science

Publishers, Inc, New York

[2] Brian A Wandell (1996) The Foundations of Color Measurement and Color

Perception Department of Psychology, Stanford University.

2 Đối với các tham khảo là bài báo trong tạp chí ghi theo dạng:

Tên Tác Giả, năm xuất bản, Tên bài báo Tên tạp chí số báo, trang bắt đầu – trang

kết thúc

Ví dụ:

[1] Marit Bjornevik, Viktor Solbakken and Choi Seung-Bok, 2010, Preslaughter

stress and subsequent effect on flesh quality in farmed cod Aquaculture Research

41, 467 - 474.

3 Đối với tham khảo là bài báo trong kỷ yếu hội nghị ghi theo dạng:

Tên Tác Giả, Tên bài báo Tên Hội nghị, pp trang bắt đầu – trang kết thúc, Nơi tổ

chức, năm tổ chức

Ví dụ:

[1] Marit Bjornevik, Viktor Solbakken and Choi Seung-Bok, On optimal game-tree

search using rational meta-reasoning In Proceedings of the 11 th International Joint Conference on Artificial Intelligence, pp 334-340, Tokyo, 2010.

[2] Tùng N.T., Phân tích sự phụ thuộc dữ liệu Trong Kỷ yếu hội nghị Nghiên cứu Khoa Học Trẻ lần 3, pp 18-22, tp HCM, 2012

4 Đối với các tài liệu tham khảo là luận văn tốt nghiệp, ghi theo dạng:

Tên Tác Giả (năm xuất bản) Tên Luận Văn Cấp luận văn, Tên Trường.

Ví dụ:

[1] Minsky, M.L (1954) Neural Nets and the Brain-Model Problem PhD thesis,

Princeton University

[2] Vinh, N.P.T & Tùng, N.T (2001) Xây dựng Transducer Luận văn đại học, Đại

Học Bách Khoa Tp.HCM

Tài liệu có 2 hoặc 3 tên tác giả thì ghi tên tất cả các tác giả Nếu nhiều hơn thì ghi tên người đầu tiên kèm theo cụm từ “et al.”

Chương 2: BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP SỐ

2.1Nêu các yêu cầu để chọn đai

- Điều kiện làm việc:

+ Hệ thống quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ.(1 năm làm việc 300 ngày, 1

ca làm việc 8 giờ.

- Nêu các ưu điểm loại đai muốn thiết kế.

+ Ưu điểm của đai thang:

 Việc truyền lực có tính đàn hồi

 Chạy êm cà ít ồn, chịu sốc

 Độ bền tuổi thọ của dây đai thang cao hơn.

 Dây đai thang là loại dây thông dụng và phổ biến, dễ tìm mua tại các đại chỉ cung cấp thiết bị cơ khí trên thị trường.

 Có khả năng chịu mài mòn, chống ẩm, chồng dầu mỡ tốt.

 Sợi lõi chịu mài mòn, chống ẩm, chống dầu mỡ tốt.

 Các loại đai thang được thiết kế đơn giản, dễ dàng lắp đặt, sử dụng, bảo dưỡng và thay thế.

 Ưu điểm của đai thang: Loại đai này có tiết diện hình thang, mặt làm việc là hai mặt hai bên tiếp xúc các với các bánh rãnh hình thang tương ứng trên bánh đai, nhờ đó hệ số ma sát giữa đai và bánh đai hình thang lớn hơn so với đai dẹt và do

đó khả năng kéo cũng lớn hơn Tuy nhiên cũng do ma sát lớn hơn nên hiệu suất của đai hình thang thấp hơn đai dẹt

 Chọn loại đai: chọn đai hình thang

2.2 Tính toán đai

Bước 1: Chọn loại đai thang

Công suất trục trên bánh đai nhỏ:

P đ= P1

η d η ol=

5,47 0,95.0,99=5,81 kw

Dựa hình 4.22/Trang 153 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc, phụ thuộc

vào công suất P đ=5,81kw và số vòng quay n dc= 1455 vòng/phút ta chọn đai loại

B Theo bảng 4.3 với đai loại B: b p= 14mm; b o= 17mm; h = 10,5 mm; y o= 4,0mm; A = 138mm; d1=140-280mm

n dc: số vòng quay trục động cơ (vòng/phút)

v1≤v max= 25 (m/s)

Thỏa mãn điều kiện cho phép

Bước 3: Chọn hệ số trượt và xác định đường kính bánh đai bị dẫn

Đường kính bánh đai bị dẫn:

d2=u.d1.(1 – ξ))

– Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối ξ) = 0,01

 d2= u d.d1.(1 – ξ))=3,06.180.(1-0,01) =545,3mm

Trong đó:

u d: tỷ số truyền của bộ truyền đai

ξ): là hệ số trượt tương đối, phụ thuộc vào tải trọng, ξ) = 0,01÷0,02

– Theo tiêu chuẩn – Trang 152 – Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc, ta chọn d2= 560mm

– Tỷ số truyền:

d1.(1−ξ )=

560 180.(1−0,01)=3,14

 Sai số tỷ số truyền:

Δuu=|3,14−3.06|

3,06 .100 %=2,61 %<5 %Thỏa mãn điều kiện cho phép

Bước 4: Chọn sơ bộ a theo kết cấu hoặc theo đường kính d2

Khoảng cách trục nhỏ nhất xác định theo công thức:

Giá trị a vẫn thỏa mãn trong khoảng cho phép

Bước 5: Tính số lần chạy đai trong một giây

Bước 6: Tính góc ôm bánh đai nhỏ