thiết kế hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh, tải thay đổi

thiết kế hệ thống thùng trộn, hộp giảm tốc có tải thay đổi, phân đôi cấp nhanh, thiết kế hệ thống thùng trộn, hộp giảm tốc có tải thay đổi, phân đôi cấp nhanh, thiết kế hệ thống thùng trộn, hộp giảm tốc có tải thay đổi, phân đôi cấp nhanh, thiết kế hệ thống thùng trộn, hộp giảm tốc có tải thay đổi, phân đôi cấp nhanh,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

Đề số: 5

Phương án: 10

TP.HCM, ngày 18 tháng 11 năm 2018

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí.Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại Vìvậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động là công việc rất quan trọng trongcông cuộc hiện đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết

kế các hệ thống truyền động là những yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơkhí

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thể nói nóđóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất Đối với các hệ thốngtruyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu

Đồ án thiết kế máy giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta có thể củng

cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như nguyên lý máy, chi tiết máy, vẽ kỹthuật…, và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí Hộp giảm tốc làmột trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với cácchi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinhviên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinhviên cơ khí

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa cơ khí, đặc biệt là thầy giáo Nguyễn VănThanh Tiến đã hướng dẫn tận tình và cho chúng em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này!

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

Sinh viên thực hiện: 1/ MSSV

2/ MSSV

3/ MSSV

Lớp học phần:

Giáo viên hướng dẫn: Ký tên

Đề 05: HIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN  Hệ thống dẫn động gồm: 1 Động cơ điện 2 Bộ truyền đai 3 Hộp giảm tốc 4 Khớp nối 5 Thùng trộn  Số liệu thiết kế:  Công suất trên trục thùng trộn, P (kW): ………

 Số vòng quay trên trục thùng trộn, n (vg/ph): ………

 Thời gian phục vụ, L (năm): ………

16031701

Lử Quốc Hậu

16039701 Lưu Quốc Thái

16040571

Lử Huỳnh Ngọc Thương

Nguyễn Văn Thanh Tiến

3,8 54 5

 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)

2 Chọn động cơ và phân phối tỷ 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 và bảng dung sai lắp ghép

5 Tài liệu tham khảo

70T

300,8T

BẢNG CÁC KÍ HIỆU SỬ DỤNG

- Tỉ số truyền chung của hệ dẫn động

Số vòng chạy của đai trong 1s

- Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm đai

- Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai

- Hệ số xét đến sự ảnh hưởng số dây đai

- Hệ số xét đến cơ tính bền của vật liệu

- Hệ số xét đến ảnh hưởng của tổng chiều dài tiếp

xúc

- Hệ số xét đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc

m - Môđun

Thời gian làm việc của ổ

Phần 1: TÌM HIỂU TRUYỀN DẪN CƠ KHÍ TRONG MÁY

CHƯƠNG I: NHỮNG VẦN ĐỀ CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ MÁY VÀ HỆ THỐNG

DẪN ĐỘNG NỘI DUNG THIẾT KÉ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

Chi tiết máy được thiết kế ra phải thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật, làm việc ổn định trong suốt thời gian phục vụ đã định với chi phí chế tạo và sử dụng thấp nhất Đương nhiên các chi tiết được thiết kế ra chỉ có thể thực hiện tốt chức năng của mình trên những máy cụ thể phù hợp với công dụng của máy trong dây truyền công nghệ Chỉ tiêu kinh tế

kĩ thuật của chi tiết là năng suất, độ tin cậy và tuổi thọ, kinh tế trong chế tạo và sử dụng, thuận lợi và an toàn trong chăm sóc và bảo dưỡng, khối lượng giảm, khuôn khổ kích thước nhỏ gọn, làm việc êm, hình thức đẹp v.v

Xuất phát từ các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật trên đây, thiết kế máy bao gồm các nội dung:

a Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ làm việc 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 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 đặc 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 hiệu quả và độ tin cậy làm việc của máy

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

f Thiết kế kết cấu các chi tiết máy, bộ phận máy và toàn máy thỏa mãn các chỉ tiêu

và khả năng làm việc đồng thời đáp ứng các yêu cầu công nghệ và lắp ghép

g Lập thuyết minh, các hướng dẫn về sử dụng và sửa chữa máy

Hình dưới đây là một ví dụ: Thiết kế dẫn động đai Ở đây đã cho trị số và đặc tính tảitrọng, vận tốc và các thông số cần thiết khác, do vậy người thiết kế không cần thiết phải thực hiện các nội dung khá phức tạp a) và b) và như vậy nội dung thiết kế chỉ còn bao gồm các bước: tính toán động học, chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền, tính toán thiết kế các chi tiết máy, bộ phận máy, thực hiện các bản vẽ chung, bản vẻ lắp hộp giảm tốc và khung bệ, bản vẽ chế tạo và thuyết minh

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống dẫn động đai

Tất nhiên trong quá trình thiết kế, sau khi đã xác định được một số thông số như công suất, tỉ số truyền và một số kích thước khác, người thiết kế có thể có những nhận xét và đánh giá xem các số liệu thiết kế đã cho có phù hộp với loại hộp giảm tốc, sơ đồ hệ thống

và phương án dẫn động hay không

Như vậy, tính toán thiết kế chi tiết máy và phần quan trọng của thiết kế máy và đồ án môn học chi tiết máy Công việc thiết kế kết cấu đầu tiên của sinh viên là thiết kế các hệ thống dẫn động băng tải, xích tải, thùng trộn.v.v hoàn thành có chất lượng đồ án này, sinh viên sẽ có điều kiện đề thực hiện tốt các thiết kế khác

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

Thông qua việc chế thử, các nhược điểm về kết cấu, công nghệ của bản thiết kế, kể

cả các sai sót về tính toán, sự không phù hộp về kích thước, tính không công nghệ, các khó khăn trong chăm sóc và bảo dưỡng máy v.v , sẽ được phát hiện và sửa chữa

Vì vậy, người thiết kể phải nắm vững từng kích thước, từng đường nét của bản vẽ, từng yếu tố trên kết cấu cơ sở các tính toán chính xác và chú ý đầy đủ đến đặc điểm tính toán chi tiết máy cũng như phương pháp thiết ké máy nói chung.

Đặc điểm tính toán thiết kế chi tiết máy

Trong thực tế tính toán chi tiết máy gặp rất nhiều khó khăn như: hình dáng chi tiết máy khá phức tạp, các yếu tố lực không biết được chính xác, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm việc của chi tiết máy Ví vậy người thiết kế lưu ý những đặc điểm tính toán chi tiết máy dưới đây để xử lí trong quá trình thiết bị

Tính toán chính xác kích thước chi tiết máy thường tiến hành theo hai bước: tính thiết kế và tính kiểm nghiệm Từ các kết cấu và kích thước đã chọn, qua bước tính kiểm nghiệm sẽ quyết định lần cuối giá trị các thông số và kích thước cơ bản của chi tiết máy.Bên cạnh việc sử dụng các công thức chính xác để xác định những yếu tố quan trọng nhất của chi tiết máy, rất nhiều kích thước của các yếu tố kết cấu khác được tính theo công thức kinh nghiệm Các công thức kinh nghiệm này thường trong một phạm vi rộng,

do đó khi sử dụng cần cân nhắc lựa chọn cho phù hợp với trường hợp cụ thể của đề tài thiết kế

Trong tính toán thiết kế, số ẩn thường nhiều hơn số phương trình, vì vậy cần dựa và các quan hệ kết cấu để chọn trước một số thông số Mặt khác nên kết hợp tính toán với hình vẽ Vì đôi khi một số kích thước chỉ có thể nhận từ hình vẽ, đồng thời từ hình vẽ cũng có thể kiểm tra và phát hiện các sai sót trong tính toán

Một nội dung thiết kế có thể có nhiều giải pháp thực hiện Tính toán thiết kế chi tiết máy nên chọn đồng thời các phương pháp để tính toán, so sánh, trên cơ sở đó xác định phương án có lợi nhất đáp ứng các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Nhiệm vụ này đòi hỏi ngườithiết kế biết vận dụng sáng tạo các vần đề lí thuyết kết hợp với các kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn sản xuất

Các nguyên tắc và giải pháp trong thiết kế

Thực hiện đúng nhiệm vụ thiết kế, các số liệu kĩ thuật phải được tuân thủ triệt để

Kết cấu cần có sự hài hòa 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

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

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

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

Một quá trình công nghệ nào đó không những chỉ phụ thuộc vào kết cấu của sản phẩm mà còn phụ thuộc vào quy mô sản suất

Kết cấu chi tiết máy phụ thuộc vào công nghệ chế tạo phôi và phương pháp gia công

cơ Đối với phôi rèn hình dạng kết cấu cần đơn giản, đối với phôi đúc, yêu cầu cần có sự chuyển tiếp đều đặng giữa các chiểu dày thành đúc, các góc lượn và sự đơn giản về khuôn mẫu, đối với các chi tiết cần gia công cơ, số mặt gia công nên ít nhất, dạng bề mặt cần thuận tiện cho việc gia công, chi tiết có chỗ cố định trên bàn máy,

Sử dụng rộng rãi tiêu chuẩn Nhà nước, tiêu chuẩn ngành, tiêu chuẩn tỉnh, thành phố

và tiêu chuẩn cơ sở trong thiết kế Dùng bộ phận máy và chi tiết máy tiêu chuẩn cho phépgiảm nhẹ công việc thiết kế, giảm giá thành chế tạo, sửa chữa và bảo dưỡng Ngoài việc

sử dụng rộng rãi các chi tiết tiêu chuẩn như ổ lăn, khớp nối, các chi tiết kẹp chặt, tay quay, vô lăng v.v trong tính toán thiết kế chi tiết máy nhất thiết phải sử dụng các thông

số tiêu chuẩn như: môdun bánh răng, chiều dài đai hình thang, bước xích v.v bên cạnh

đó cũng nên kết hợp dùng các tiêu chuẩn khác như (GOST) của Liên Xô trước đây, (ST SEV) tiêu chuẩn của Hội đồng tương trợ kinh tế cũ, (ISO) tiêu chuẩn của Tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế

Thực hiện sự thống nhất hóa trong thiết kế Nhờ sự thống nhất hóa, tức khả năng sử dụng với số lượng tối đa có thể các chi tiết máy và bộ phận máy có cùng quy cách kích thước và các yếu tố cùng loại, vật liệu và phôi cùng loại để chế tạo các chi tiết đó, sẽ làmgiảm được thời hạn và giá thành thiết kế, chế tạo sản phẩm, đơn giản và hạ giá thành sử dụng cũng như sửa chữa.

Như vậy cũng như tiêu chuẩn hóa, thống nhất có tác dụng nâng cao các chỉ tiêu kinh

tế - kĩ thuật của kết cấu Người thiết kế cần thực hiện nguyên tắc thống nhất hóa trong tất

cả các giai đoạn thiết kế

TÀI LIỆU THIẾT KẾ (THEO TCVN 3819-83)

Các hồ sơ liên quan đến quá trình tính toán 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 chữasản 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 kiện kĩ thuật

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

Bản vẽ

Yêu cầu cơ bản đối với các bản vẽ cho trong TCVN 3826-83

Kích thước giấy vẽ theo TCVN 2-74: Đối với cỡ 44(A0) có kích thước là 1189 (mm)

Khung tên bản vẽ (theo TCVN 3821-83)

Khung tên được đặt phía dưới, góc bên phải bản vẽ Theo TCVN 3821-83, ngoài khung tên còn dùng khung phụ và tổng số ô trên hai khung này lên đến 29, để ghi 29 nội dung khác nhau Với thiết kế môn học, thiết kế tốt nghiệp và trong trường hợp cần ghi đơn giản, gồm các phần sau:

1 – Tên gọi sản phẩm

2 – Kí hiệu bản vẽ: dùng hệ thống các con số để kí hiệu

3 – Kí hiệu vật liệu chi tiết ( chỉ ghi ô này trên bản vẽ chi tiết)

4 – Số thứ tự của tờ (đối với các tài liệu thiết kế chỉ có một tờ thì ô này để trống)

5 – Số lượng chung của các bản vẽ ( chỉ ghi ô này vào tờ thứ nhất của tài liệu thiết kế)

6 – Tên trường và lớp sinh viên

7 – Tên sản phẩm theo đầu đề hoặc đề tài thiết kế

Trong ô “khối lượng” ghi khối lượng sản phẩm tính bằng kg mà không ghi đơn vị đo

và khung tên này thống nhất cho tất cả loại bản vẽ

Bảng kê (Theo TCVN 3824-83)

Bảng kê được ghi trên khổ giấy 11 (A4) cho từng đơn vị lắp, tổ hợp và bộ Thông thường bảng kê gồm: tài liệu, tổ hợp, đơn vị lắp, chi tiết, sản phẩm tiêu chuẩn, sản phẩm khác, vật liệu và bộ tài liệu kèm theo Đố với thiết kê môn học, ghi bảng kê gồm 3 nội dung: đơn vị lắp, chi tiết và sản phẩm tiêu chuẩn

Các tờ của bảng kê được đóng thành tập riêng hoặc ghép với thuyết minh

Bản thuyết minh

Trên cơ sở các tài liệu ghi chép trong quá trình thiết kế và sau khi đã hoàn thành các bản vẽ, người ta tiến hành thuyết minh Nội dung thuyết minh bao gồm:

1 – Mục lục

2 – Các số liệu kĩ thuật phục vụ cho đề tài thiết kế.

3 – Phân tích và trình bày cơ sở của sơ đồ cơ cấu đã được chọn

4 – Tính toán động học và tính lực cơ cấu: công suất cần thiết, chọn động cơ, tính tỉ số truyền chung và phân phối tỉ số truyền cho các cấp, tính công suất và moomen tác động lên các trục

5 – Tính toán thiết kế các chi tiết máy và bộ phận máy

6 – Lập bảng ghi các chi tiết tiêu chuẩn, thống kê các mối ghép với kích thước danh nghĩa và sai lệch giới hạn, trên cơ sở đó và đối chiếu với các yêu cầu về thống nhất hóatrong thiết kế, giảm bớt chủng loại và quy cách các mối ghép vaf chi tiết tiêu chuẩn.Nhìn chung thuyết minh cần trình bày đầy đủ và súc tích cơ sở của phương pháp tính, cách chọn các thông số, kết quả bằng số và tài liệu tham khảo

Thuyết minh được viết trên khổ giấy 11 (A4) hoặc trên giấy viết học sinh, được đóngbằng bìa cứng, ngoài bìa ghi các nội dung như: tên trường, tên bài thuyết minh, tên sinh viên, lớp, giáo viên hướng dẫn

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ BAO GỒM CÁC LOẠI

TRUYỀN DẪN Truyền dẫn cơ khí

Truyền dẫn cơ khí là một bộ phận không thể thiếu trong máy gồm các loại bộ truyền như bộ truyền đai, bộ truyền xích, bộ truyền bánh răng…

Bộ truyền đai

Nguyên lý hoạt động

Bộ truyền đai làm việc theo nguyên tắc ma sát Bộ truyền đai bao gồm hai bánh đai: bánh dẫn 1 và bánh bị dẫn 2 được lắp lên hai trục và dây đai 3 bao quanh các bánh đai.

Hình 2.1 Bộ truyền đai

Ưu - nhược điểm và phạm vi sử dụng

Bộ truyền đai là bộ truyền cơ khí được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn được sử dụng rộng rãi

Ưu điểm:

- Có thể truyền động giữa các trục xa nhau

- Cho các cơ cấu có sự dao động lớn sinh ra do tải trọng thay đổi nhờ vào tính Làm việc êm và không ồn ào nhờ vào độ dẻo của đai, do đó có thể truyền chuyển động vớivận tốc lớn

- Tránh chất đàn hồi của đai

- Đề phòng sự quá tải của động cơ nhờ vào sự trược trơn của đai khi quá tải

- Kết cấu và vận hành đơn giản (do không cần bôi trơn), giá thành hạ

Nhược điểm:

- Kích thước bộ truyền lờn

- Tỷ số truyền khi làm việc thay đổi tải trọng tác động lên trục và ổ lớn

- Tuổi thọ thấp (từ 1000 – 1500 giờ)

có thêm bộ phận căng xích, bộ phận bôi trơn và che chắn

Ưu - nhược điểm và phạm vi sử dụng

Ưu điểm:

- Không có hiện tượng trượt

- Lực tác dụng lên trục và ổ bé do không cần căng xích

- Có thể truyền công suất và chuyển động cho nhiều trục đồng thời

- Kích thước bộ truyền nhỏ gọn (so với bộ truyền đai có cùng công suất và số vòng quay)

Nhược điểm:

- Do có va đập nên gây ồn vì vậy bộ truyền xích không phù hợp với vận tốc thấp

- Tỉ số truyền tức thời không ổn định

- Vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn thay đổi

- Phải bôi trơn thường xuyên

Hình 2.2 Bộ truyền xích

- Phải có bộ phận điều chỉnh xích.

- Chế tạo, lắp ráp, bảo dưỡng phức tạp

Phạm vi sử dụng:

- Truyền chuyển động và công suất giữa các trục khá xa (<8m)

- Thường dùng cho vận tốc thấp và trung bình (v<15m/s và số vòng quay

n<500vòng/phút)

- Thường lắp bộ truyền xích ở đầu ra của hộp giảm tốc

- Tỉ số truyền: u < 8

- Công suất truyền dẫn: P < 100kW

- Hiệu suất của bộ truyền: 0,95 – 0,97

Bộ truyền bánh răng

Nguyên lý hoạt động

Bộ truyền bánh răng làm việc theo nguyên lý ăn khớp , thực hiện truyền chuyển động

và công suất nhờ vào sự ăn khớp của các răng trên bánh răng Bộ truyền bánh răng có thểtruyền chuyển động quay giữa hai trục song song, giao nhau, chéo nhau hay biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại

Hình 2.3 Bộ truyền bánh răng

Ưu - nhược điểm và phạm vi sử dụng

Ưu điểm:

- Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn

- Tỉ số truyền không thay đổi do không có hiện tượng trượt trơn

- Hiệu suất cao có thể đạt 0,97 - 0,99

- Làm việc với vận tốc lớn, công suất đến trục ngàn kW

- Tuổi thọ cao, làm việc với độ tin cậy cao

Nhược điểm:

- Chế tạo tương đối phức tạp

- Đòi hỏi độ chính xác cao

- Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn

Phạm vi sử dụng:

Do có các ưu điểm trên nên bộ truyền bánh răng được sử dụng rộng rãi trong ngành

cơ khí, trong đó bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng được sử dụng rộng rãi nhất

Truyền động điện

Động cơ điện một chiều

Động cơ điện một chiều cho phép thay đổi trị số của mômen và vận tốc góc trong một phạm vi rộng, đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng do đó được dùng rộng rãi trong các thiết bị vận chuyển bằng điện, thang máy, máy trục…

Nhược điểm là đắt, riêng loại động cơ điện một chiều lại khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt các thiết bị chỉnh lưu

Động cơ điện xoay chiều

Gồm hai loại : một pha và ba pha

Động cơ một pha có công suất tương đối nhỏ, có thể lắp vào mạng điện chiếu sáng,

do vậy dùng thuận tiện cho dụng cụ gia đình, nhưng hiệu suất thấp

Động cơ điện ba pha gồm: loại đồng bộ và không đồng bộ Loại đồng bộ có vận tốc góc không đổi, không phụ thuộc vào vị trí của tải trọng, có hiệu suất cao, hệ số quá tải lớn nhưng thiết bị đương đối phức tạp, giá cao Còn với loại không đồng bộ có dòng điện

mở máy nhỏ, kết cấu đơn giản, làm việc tin cậy nhưng vận hành phức tạp, kích thước lớn,

- Đường dẫn khí nén thải ra không cần thiết

- Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn

- Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn được bảo đảm

Nhược điểm:

- Lực truyền tải thấp

- Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi thì vận tốc cũng thay đổi Bởi vì khả

- Năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên không thể thực hiện được những chuyển động thẳng hoặc quay đều

- Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn

Truyền động thủy lực

Ưu điểm:

- Truyền động được công suất lớn và lực lớn

- Kết cấu đơn giản

- Độ tin cậy cao và đòi hỏi ít về chăm sóc bảo dưỡng

- Hoạt động êm ái, ít tiếng ồn

Nhược điểm:

- Tổn hao trên đường ống dẫn và các và rò rỉ bên trong các phần tử chấp hành làm giảm hiệu suất và phạm vi sử dụng.

- Khó chế tạo do tính chính xác cao, giá thành cao

- Khi mới khởi động có vận tốc làm việc không ổn định

SƠ ĐỒ KÍ HIỆU, LƯỢC ĐỒ CỦA CÁC LOẠI BỘ TRUYỀN

Hình 2.4 Sơ đồ kí hiệu và lược đồ các bộ truyền

- Có thể truyền được chuyển động giữa các trục chéo nhau, vuông góc nhau.

Nhược điểm:

- Giá thành chế tạo đắt do cần có dao và máy chuyên dùng để chế tạo bánh răng côn

- Lắp ghép khó khăn vì bộ truyền bánh răng côn rất nhạy với sự không trùng đỉnh của

các côn lăn do sai số chế tạo và lắp ghép

- Khối lượng và kích thước lớn hơn hộp giảm tốc bánh răng trụ

Bánh răng trụ hai cấp

Loại đồng trục

Ưu điểm:

- Nhờ có đường tâm của trục vào và trục ra trùng nhau nên giảm bớt được chiều dài

của hộp giảm tốc, cơ cấu gọn hơn

Nhược điểm:

- Khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết

- Phải bố trí các ổ của các trục đồng tâm bên trong hộp giảm tốc dẫn đến khó bôi trơn

ổ

- Khoảng cách giữa các gối đỡ của trục trung gian lớn

Hình 2.7 Hộp số bánh răng trụ hai cấp đồng trục

Loại khai triển

hai cấp phân đôi cấp nhanh

- Tải trọng phân bố đều cho các ổ.

- Tại các tiết diện nguy hiểm của trục trung gian , mômen xoắn chỉ tương ứng với một nửa công suất được truyền tới trục

- Nhẹ hơn khoảng 20% so với hộp giảm tốc khai triển

Nhược điểm:

- Chiều rộng của hộp tăng

- Cấu tạo bộ phận ổ phức tạp hơn

Loại bánh răng chữ V

Ưu điểm:

- So với bánh răng thẳng, bánh răng chữ V truyền động êm, chịu tải lớn, không cần lắp ổ chặn (vì lực chiều trục tác dụng lên mỗi nửa răng cân bằng nhau) được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất và truyền động

Nhược điểm:

- Bề dày của bánh răng sẽ lớn hơn

- Đòi hỏi ổ của trục chậm là ổ tùy động

Bánh răng côn – trụ hai cấp

Ưu điểm:

Hình 2.11 Bánh răng chữ V

Hình 2.12 Hộp số bánh răng côn – trụ hai cấp

- Truyền được mômen xoắn và chuyển động quay giữa các trục giao nhau với tỉ số truyền lớn.

Nhược điểm:

- Giá thành chế tạo đắt do cần có dao và máy chuyên dùng để chế tạo bánh răng côn

- Lắp ghép khó khăn vì bộ truyền bánh răng côn rất nhạy với sự không trùng đỉnh của các côn lăn do sai số chế tạo và lắp ghép

- Khối lượng và kích thước lớn hơn hộp giảm tốc bánh răng trụ

Nhược điểm:

- Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều

- Vật liệu làm bánh vít đắt tiền

- Yêu cầu cao về độ chính xác lắp ghép

CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CHUYỂN ĐỘNG QUAY

Tỉ số truyền của máy bằng tích tỉ số truyền của các bộ truyền tạo nên chuỗi động

Phần 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC LOẠI BỘ TRUYỀN

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

CHỌN ĐỘNG CƠ

Hiệu suất chung hệ thống truyền động

Theo sơ đồ tải trọng đề bài thì:

Dựa vào bảng 2.3 trang 19[1] ta được:

+ Hiệu suất của khớp nối: kn = 1

+ Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn: ol = 0,99

+ Hiệu suất của 1 cặp bánh răng: br = 0,96

+ Hiệu suất đai bộ truyền đai chọn : = 0,96

Thay số vào (1) ta có:

Công suất tính toán trên trục động cơ.

Do tải trọng thay đổi: P chính là tải tương đương của trục công tác (tải sử dụng)

Theo công thức 2.14 trang 20[1], ta có:

Trong đó: là công suất trên trục thùng trộn.

là công suất tác trong thời gian (KW)

là công suất lớn nhất trong các công suất tác dụng lâu dài trên trục máy công tác (KW)

Công suất cần thiết trên trục động cơ.

Theo công thức 2.8 trang 19[1], ta có công thức xác định công suất cần thiết:

Trong đó : : Là công suất cần thiết trên trục động cơ (KW)

Pt: Là công suất tương đương của trục máy công tác (KW)

: Là hiệu suất truyền động

Tính số vòng quay sơ bộ của động cơ.

Theo bảng 2.4 trang 21[1] ta chọn:

+ Tỷ số truyền của bộ truyền đai :

+ Tỷ số truyền của hộp số :

Theo công thức 3.24 trang 48[1] ta có tỉ số truyền chung của hệ dẫn động:

Theo công thức 2.18 trang 21[1] ta có công thức xác định số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ:

Các yêu cầu chọn động cơ điện

- Động cơ được chọn dựa vào bảng P.1.1 đến P.1.7 và phải thỏa điều kiện:

Theo bảng P1.3 trang 237[1] ta chọn được động cơ có các thông số sau:

Phương

án Kiểu động cơ Côngsuất

(KW)

Vận tốcquay

- Phương án 1: Động cơ có công suất lớn, vận tốc quay lớn nhất, vì vậy giá thành mua động cơ thấp tuy nhiên hao phí điện năng, tăng chi phí thiết kế hộp giảm tốc, khối lượng động cơ lớn.

- Phương án 2: Công suất thấp nhất, vận tốc quay trung bình nên giảm hao phí điện năng tuy nhiên khối lượng lớn, dễ bị quá tải, không đảm bảo yêu cầu công việc

- Phương án 3: Tuy rằng chi phí mua động cơ cao, tiêu hao điện năng do công suất lớn, nhưng khối lượng nhẹ hơn, công suất truyền động và hiệu suất ngang bằng so với động

cơ DK & K; chi phí thiết kế hộp giảm tốc thấp nhất; phạm vi công suất lớn hơn và số vòng quay đồng bộ rộng hơn nên được sử dụng rộng rãi hơn

Vì vậy phương án 3 là phương án tốt nhất nên ta dùng động cơ 4A112M4Y3

PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.

Xác định tỷ số truyền.

- Tỷ số truyền của hệ thống dẫn động:

là số vòng quay của động cơ đã chọn (vg/ph)

là số vòng quay của trục máy công tác (vg/ph)

Tỷ số truyền của các bộ truyền có trong cơ cấu.

Theo công thức 3.24 trang 48[1] ta có:

uh là tỉ số truyền của hộp giảm tốc

Vì hộp giảm tốc dạng phân đôi, dựa vào dãy số trang 49[1] & bảng 2.4 trang 21[1] ta chọn

Theo công thức 3.12 trang 43[1]

Tính lại

CÁC THÔNG SỐ KHÁC.

Công suất các trục.

Công suất trên trục làm việc:

Công suất trên trục 3:

Công suất trên trục 2:

Công suất trên trục 1:

Trong đó Plv là công suất trên trục làm việc

Số vòng quay trên các trục.

Số vòng quay trên trục động cơ:

Số vòng quay trên trục 1:

Số vòng quay trên trục 2:

Số vòng quay trên trục 3:

Sai số:

Trong đó là tỉ số truyền của bộ truyền đai được chọn theo dãy số trang 49[1]

Momen xoan trên các trục

Momen xoắn của động cơ:

Momen xoắn trên trục 1:

Momen xoắn trên trục 2:

Momen xoắn trên trục 3:

Momen xoắn trên trục 4:

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật của hệ thống truyền động:

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống dẫn động cơ khí

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

SỐ LIỆU ĐẦU VÀO:

Dựa vào Pđc = 5.5 (KW), n = 1425 (vg/ph) và hình 4.22 trang 167[2] và các thông số kĩ

thuật trên nên ta chọn đai loại B

Từ bảng 4.3 trang 137[2] ta có các thông số kĩ thuật của đai loại B là:

Đường kính bánh đai nhỏ:

Từ trang 166[2] ta có công thức tính đường kính bánh đai nhỏ

Theo dãy số tiêu chuẩn trang 166[2], ta chọn: d1 = 160 (mm)

Vận tốc đai:

Theo công thức 4.6 trang 142[2] ta có công thức xác định vận tốc đai dẫn

nên thỏa điều kiện

Đường kính bánh đai lớn:

Theo công thức 4.10 trang 142[2] ta có công thức xác định đường kính bánh đai lớn

Ta chọn hệ số trượt tương đối với

Theo dãy số tiêu chuẩn chọn d2 = 500 (mm)

Tính lại tỷ số truyền:

Sai lệch so với thông số kĩ thuật của bộ truyền:

Chiều rộng và đường kính ngoài bánh đai B :

Tra bảng 4.21 trang 63[1]:

t = 19; e =12,5; ho=4,2

Theo công thức 4.17 trang 63[1] ta có:

Theo công thức 4.18 trang 63[3], ta có đường kính ngoài của bánh đai:

Kiểm nghiệm điều kiện:

nằm trong khoảng cho phép

Chiều dài đai.

Từ công thức 4.4 trang 141[2] ta có công thức xác định chiều dài đai:

Theo tiêu chuẩn, ta chọn L = 2240 (mm)

Tính lại khoảng cách trục a:

Theo công thức 4.6 trang 54[3] ta có công thức xác định lại khoảng cách trục

Trong đó:

Giá trị a vẫn thỏa mãn trong khoảng cho phép

Số vòng chạy của đai trong 1s:

Từ công thức 4.15 trang 60[3] ta có công thức xác định

Với đối với đai thang, do đó điều kiện được thỏa

Góc ôm α1 trên bánh đai nhỏ:

Theo công thức 4.2 trang 140[2] ta có:

Trong đó đối với sợi tổng hợp, thỏa điều kiện không xảy ra hiện tượng trượt trơn.

Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm đai:

Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỉ số truyền u:

Tra bảng 4.9 trang 165[2]: = 3,15 > 2,5 nên Cu = 1,14

Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đai L:

Hệ số xét đến sự ảnh hưởng số dây đai , ta chọn sơ bộ bằng 1

Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng: Cr = 0,85

Chọn: Z = 2 đai

Lực căng ban đầu:

Lực căng ban đầu:

Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn :

Giả sử góc biên dạng bánh đai:

Trong đó: ρ là khối lượng riêng của đai: chọn ρ = 1000 kg/m3.

Ứng suất do lực căng ban đầu gây nên:

Ứng suất có ích sinh ra trong đai:

Ứng suất uốn:

Trong đó: E là module đàn hồi của đai: chọn E=100 N/m2

được tra trong bảng 4.3 trang 137[1]

Phương án 2:

Với công thức 4.29b trang 148[2]:

Từ kết quả của hai phương án trên ta thấy được rằng phương án 1 có ứng suất max nhỏ hơn ứng suất max của phương án 2 () Nên ta chọn ứng suất max theo phương án 1

Vì ứng suất càng lớn càng nguy hiểm nên ta chọn

Tính tuổi thọ đai:

Ta có giới hạn mỏi của đai: vì là đai thang

Số mũ đường cong mỏi đối với đai thang: m= 8

Theo công thưc 4.37 trang 156[2], ta có công thức xác định tuổi thọ của đai: