Chi tiết máy tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh trục vít – bánh vít

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh trục vít – bánh vít NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ Hướng dẫn: Th

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh trục vít – bánh vít

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ

Hướng dẫn: ThS PHÙNG DANH SA Nhóm thực hiện: 16.1, gồm:

Trang 2

Tp Cần Thơ, tháng 3 năm 2024

Trang 3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

Trang 4

YÊU CẦU ĐỀ TÀI, HÌNH ẢNH GV CUNG CẤP:

Bảng phân công nhiện vụ nhóm 16.1

Trang 5

NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN

I VỀ HÌNH THỨC

………

II VỀ NỘI DUNG ………

………

III KẾT LUẬN Đạt: ………

………

Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU

Với nhiều sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, đến nay đồ án tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh trục vít – bánh vít của nhóm tôi đã hoàn thành Để hoàn thành được dồ án này tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của quý thầy cô, bạn bè, gia đình,… Để tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn:

………

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

NHÓM 16.1

Trang 7

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN i

LỜI NÓI ĐẦU ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

PHẦN I 1

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1

1 Tính chọn động cơ điện 1

1.1 Chọn kiểu loại động cơ 1

1.2 Chọn công suất động cơ 1

1.3 Chọn tốc độ đồng bộ động cơ 1

1.4 Chọn đồng bộ thực tế 1

1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ 2

2 Phân phối tỉ số truyền 2

2.1 Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc 2

2.2 Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc 2

3 Tính toán các thông số trên các trục 2

3.1 Tính công suất trên các trục 2

3.2 Tính số vòng quay trên các trục 2

3.3 Tính mô men xoắn trên các trục 2

3.4 Lập bảng kết quả 2

PHẦN II THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 3

2.1 Thiết kế bộ truyền đai (hoặc xích) 3

2.1.1 Tiểu mục 3

Trang 8

2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng (hoặc trục vít - bánh vít) cấp nhanh 4

2.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng (hoặc trục vít - bánh vít) cấp chậm 4

2.4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp số giảm tốc 5

2.5 Kiểm tra điều kiện chạm trục 5

2.6 Kiểm tra sai số vận tốc 5

PHẦN III THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 6

3.1 Thiết kế trục 6

3.1.1 Tính trục theo độ bền mỏi 6

3.1.1.1 Tính sơ bộ 6

3.1.1.2 Tính gần đúng 6

3.1.1.3 Tính chính xác 6

3.1.2 Tính trục theo độ bền tĩnh (tính quá tải) 6

3.1.3 Tính độ cứng cho trục 7

3.2 Tính chọn ổ lăn 7

3.2.1 Chọn phương án bố trí ổ 7

3.2.2 Tính ổ theo khả năng tải động 7

3.2.3 Tính ổ theo khả năng tải tĩnh 7

3.3 Tính chọn khớp nối 7

3.4 Tính chọn then 7

Trang 9

3.2.1 Tính chọn then cho trục I 7

3.2.2 Tính chọn then cho trục II 7

3.2.3 Tính chọn then cho trục III 7

PHẦN IV CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 8

4.1 Thiết kế các kích thước của vỏ hộp 8

4.1.1.1 Tiểu mục 8

4.1.1.2 Tiểu mục 8

4.2 Thiết kế các chi tiết phụ (chốt định vị, que thăm dầu, bu lông vòng, ) 8

4.2.2.1 Tiểu mục 8

4.2.2.2 Tiểu mục 8

4.3 Chọn các chế độ lắp trong hộp 9

4.3.2.1 Tiểu mục 9

4.3.2.2 Tiểu mục 9

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 10

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

PHỤ LỤC 14

Trang 10

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

6 NACA National dvisory ommittee for A C Aeronautics

10 LiFePo4 (LFP) Lithium Fe Ph tphat o

Trang 11

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1: So sánh tuabin HAWT và VAWT 22

Bảng 3.1: Quan hệ độ cong (m) và vị trí độ cong (p) trên cánh NACA 5 số [43] 58

Bảng 4.1: Vận tốc gió trung bình tháng và năm (m/s) tại TPHCM [9] 60

Bảng 4.2: Tọa độ biên dạng cánh NACA 2412 nửa cánh bên trái 66

Bảng 4.3: Tọa độ biên dạng cánh NACA 2412 nửa cánh bên phải 67

Bảng 4.4: Simulation Properties 69

Bảng 4.5: Kết quả mô phỏng 71

Bảng 4.6: Thông số kỹ thuật bộ điều khiển sạc Hybrid Controler MPPT 300W 102

Bảng 4.7: Thông số vận hành khi không tải 102

Bảng 4.8: Thông số vận hành khi có tải 103

Trang 12

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1: Hệ thống trụ đèn chiếu sáng cho cầu vượt 1

Hình 1.1: Kết cấu chung của trụ đèn chiếu sáng 3

Hình 1.2: Trụ đèn cao áp 4

Hình 3.1: Khí động học cánh rotor [21] 6

Trang 13

PHẦN I

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

1 Tính chọn động cơ điện

1.1 Chọn kiểu loại động cơ

Hình 1: Hệ thống trụ đèn chiếu sáng cho cầu vượt

1.2 Chọn công suất động cơ

Nội dung thuyết minh

1.3 Chọn tốc độ đồng bộ động cơ

Nội dung thuyết minh [1]

1.4 Chọn đồng bộ thực tế

1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ

Trang 14

2 Phân phối tỉ số truyền

2.1 Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc

2.2 Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc

3 Tính toán các thông số trên các trục

3.1 Tính công suất trên các trục

3.2 Tính số vòng quay trên các trục

3.3 Tính mô men xoắn trên các trục

3.4 Lập bảng kết quả

Trang 15

PHẦN II.

THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG

2.1 Thiết kế bộ truyền đai (hoặc xích)

Trang 16

Hình 1.2: Trụ đèn cao áp

2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng (hoặc trục vít - bánh vít) cấp nhanh

2.2.1 Tiểu mục

2.2.2 Tiểu mục

2.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng (hoặc trục vít - bánh vít) cấp chậm

Trang 17

2.4 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp số giảm tốc

2.4.1 Tiểu mục

2.4.2 Tiểu mục

2.5 Kiểm tra điều kiện chạm trục

2.5.1 Tiểu mục

2.5.2 Tiểu mục

2.6 Kiểm tra sai số vận tốc

Trang 18

Nội dung thuyết minh.

3.1.2 Tính trục theo độ bền tĩnh (tính quá tải)

3.1.3 Tính độ cứng cho trục

Nội dung thuyết minh Error: Reference source not found:

Trang 19

3.2 Tính chọn ổ lăn

3.2.1 Chọn phương án bố trí ổ

3.2.2 Tính ổ theo khả năng tải động

3.2.3 Tính ổ theo khả năng tải tĩnh

3.2.3 Tính chọn then cho trục III

Trang 20

Nội dung thuyết minh.

4.2 Thiết kế các chi tiết phụ (chốt định vị, que thăm dầu, bu lông vòng, )

Từ những dữ liệu lựa chọn ban đầu sau:

Trang 21

- Công suất tuabin: P = 50 WT

- Vận tốc gió: v = 6 m/s

- Chọn bán kính tuabin sơ bộ: R = 0,5 m

- Trọng lượng riêng của không khí: = 1,225 kg/m 3

b) Tiểu mục

Các thông số cánh biên dạng NACA 2412 được tính toán như sau:

- Độ cong lớn nhất trên cánh: m = 2% c = 0,02 238,1 = 4,8 (mm) (vớix x

chiều dài dây cung c = 238,1 mm)

Từ những dữ liệu lựa chọn ban đầu sau: [1]

- Công suất tuabin: P = 50 WT

- Vận tốc gió: v = 6 m/s

Trang 22

- Chọn bán kính tuabin sơ bộ: R = 0,5 m

- Trọng lượng riêng của không khí: = 1,225 kg/m [1] 3

b) Tiểu mục

Các thông số cánh biên dạng NACA 2412 được tính toán như sau:

- Độ cong lớn nhất trên cánh: m = 2% c = 0,02 238,1 = 4,8 (mm) (vớix x

chiều dài dây cung c = 238,1 mm)

Trang 23

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo ……… là một vấn đề mang tính thời

sự và có ý nghĩa, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay ………… đã có các nội dungnghiên cứu theo định hướng trên, đã đạt được các kết quả:

- Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí;

- Thiết kế các chi tiết truyền động;

- Thiết kế các chi tiết đỡ nối;

- Cấu tạo vỏ hộp, các chi tiết phụ và chọn chế độ lắp trong hộp

- Kết quả thể hiện trên bản vẽ:

- Mở rộng những đề tài nghiên cứu, thiết kế những hệ thống…

- Nghiên cứu bổ sung hệ thống dẫn động để tăng tỉ số truyền nhưng thiết kếsao cho công suất tổn hao truyền động thấp nhất

Trang 24

TÀI LIỆU THAM KHẢOTiếng Việt

[1] Trịnh Chất–Lê Văn Uyển, Tính toán hệ thống dẫn động cơ khí (Tập 1) Nhàxuất bản giáo dục, 2006

[2] Nguyễn Ngọc Điện gió và quạt gió bơm nước NXB Lao Động, 2013

[3] Tôn Ngọc Triều, Nâng cao hiệu suất của máy phát điện gió công suất nhỏ,

luận văn thạc sỹ, Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, 2009.

[4] Nguyễn Phùng Quang, Nghiên cứu thiết kế và chế tạo bộ phát điện bằng sức

gió có công suất 10 – 30 KW phù hợp với điều kiện Việt Nam, Báo cáo tổng

kết đề tài khoa học cấp nhà nước, 2007

[5] Chu Đức Quyết, Tính toán thiết kế mô hình hệ thống cánh Turbine gió kiểu

trục đứng trong máy phát điện công suất 10KW, luận văn thạc sỹ, Trường Đại

học KTCN – Đại học Thái Nguyên, 2009

[6] Đặng Thiện Ngôn, Phùng Tấn Lộc Nghiên cứu phát triển máy phát điện gió

trục đứng công suất nhỏ tự điều chỉnh cánh theo hướng gió Tạp chí Khoa

học Giáo dục Kỹ thuật Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh,

số 37, tr.72, 2016

[7] Nguyễn Tấn Anh Dũng, Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và thiết bị để sử

dụng năng lượng gió trong sản suất, sinh hoạt nông nghiệp và bảo vệ môi trường Báo cáo tổng kết chuyên đề, 2006.

[8] Phạm Hồng Vân, Nghiên cứu, điều tra, khảo sát và đánh giá các hệ thống

phát điện kết hợp các dạng năng lượng tái tạo cho cụm dân cư ở vùng ngoài lưới điện quốc gia, viện Năng lượng - Bộ Công thương, 2014.

[9] Bộ Xây Dựng, QCVN 02:2009/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia - Số liệu

điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng, Hà Nội, 2008, Tr 78.

[10] Bộ Xây Dựng, TCXDVN 259:2001, Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo

đường, đường phố, quảng trường, đô thị, Hà Nội, 2001, Tr 2-4

[11] Nguyễn Ngọc Điện gió Nhà xuất bản Lao Động, 2012

Trang 25

[14] Frank Scheurich, Richard E Brown, Effect of Dynamic Stall on the

Aerodynamics of Vertical-Axis Wind Turbines của University of Glasgow,

Glasgow, Scotland G12 8QQ/ Scotland G1 1XJ, United Kingdom, 2011

[15] A Hovhannisjan, A conceptual product for the sustainable highway,

Organisation University of Twente Industrial Design Engineering, sources ofinnovation, 2011

[16] Bruce Champagnie, Geatjens Altenor, Antonia Simonis, Highway Wind

Energy, Florida International University, 2013.

[17] Andrew Tendai Zhuga, Benson Munyaradzi and Clement Shonhiwa, Design

of Alternative Energy Systems: A Self-Starting Vertical Axis Wind Turbine for Stand-Alone Applications (charging batteries), Chinhoyi University of

Technology, ZIMBABWE, 2006

[18] MD Saddam Hussen, Dr K Rambabu, M Ramji, E Srinivas, Design and

analysis of vertical axis wind turbine rotors, International Journal on Recent

Technologies in Mechanical and Electrical Engineering (IJRMEE), 2015

[19] Richard Keough, Victoria Mullaley, Hilary Sinclair, Greg Walsh, Design,

Fabrication and Testing of a Water Current Energy Device” Memorial

University of Newfoundland Faculty of Engineering and Applied ScienceMechanical Design Project II – ENGI 8926, 2014

[20] S Aravind, S Sougathali, N Ashokpandiyan, K Ganeshkarthikeyan,

Trembling Analysis of Helical Blade Vertical Axis Wind Turbine (VAWT),

Journal of Basic and Applied Engineering Research, 2014

[21] Peter J Schubel, and Richard J Crossley, Wind Turbine Blade Design,

Energies, 3425-3449; doi:10.3390/en5093425, 2012

Trang 26

[37] Qr6 Vertical Axis Wind Turbines Internet: products/, 01/08/2017

https://www.quietrevolution.com/-[38] L X Zhang, Y B Liang, X H Liu, Q F Jiao, and J Guo, AerodynamicPerformance Prediction of Straight-Bladed Vertical Axis Wind Turbine Based

on CFD, Journal of Advances in Mechanical Engineering, Volume 2013,2013

[39] Travis Justin Carrigan Aerodynamic Shape Optimization of a Vertical-AxisWind Turbine Using Differential Evolution, Internet: www.hindawi.com/-journals/isrn/2012/528418/, 10/07/2017

[40] Ga Nha Trang sử dụng điện phát từ năng lượng mặt trời và sức gió Internet:

tu-nang-luong-mat-troi-va-suc-gio-6-165-130.aspx, 01/05/2017

http://nangluongsachvietnam.vn/d6/news/Ga-Nha-Trang-su-dung-dien-phat-[41] Sẽ có thêm nhiều dự án năng lượng tái tạo tại TP Hồ Chí Minh Internet:

luong-tai-tao/se-co-them-nhieu-du-an-nang-luong-tai-tao-tai-tp-ho-chi-minh.html, 01/05/2017

http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/nang-[42] Phát triển tuabin gió công suất 15-20kw hướng đi tiềm năng Internet:

tiem-nang/, 02/08/2017

http://ste.hust.-edu.vn/phat-trien-tuabin-gio-cong-suat-15-20kw-huong-di-[43] NACA airfoil Internet: https://en.wikipedia.org/wiki/NACA_airfoil, 01/07/2017

Trang 27

PHỤ LỤC

Bảng 4.6: Thông số kỹ thuật bộ điều khiển sạc Hybrid Controler MPPT 300W

STT Thông số Hệ Pin 12V Hệ Pin 24V

1 Công suất định mức tuabin gió 300W 600W

2 Công suất định mức PV 150W 300W

3 Điện áp phanh 20VAC 35VAC

4 Điện áp định mức của Pin (Ắc-quy) 12V 24V

5 Điện áp bảo vệ Pin (Ắc-quy) 10,5-14V 20-28V

6 Dòng điện vào cực đại 12,5A 25A

7 Công suất tải định mức 60W 120W

10 Kích thước 155x145x80

11 Nhiệt độ môi trường làm việc -30 C ÷ +55 CO O

12 Hiệu suất chuyển đổi 98%

Số vòng quay (v/p)

Điện áp (V)

Trang 28

Số vòng quay (v/p)

Điện áp (V)

Dòng điện (A)

Công suất (W)

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	2,65 MB