THUYẾT-MINH.docx

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Đại học Đà Nẵng Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Trường đại học Bách khoa Độc lập - Tự - Hạnh phúc *** -*** -Khoa : Cơ khí Bộ mơn : Cơ Điện tử Nhiệm vụ Đồ án môn học Thiết kế Máy Họ tên sinh viên : Cao Văn Đông Lớp : 17CDT1 – 17N05 Chuyên ngành : Cơ điện tử 1.Tên đề tài: Thiết kế hệ truyền động thang tời nâng hàng 2.Các số liệu ban đầu: Tải trọng: 200kg Vận tốc: < 0,5 m/s 3.Nội dung thuyết minh: * Lời nói đầu * Giới thiệu nguyên lý hệ thống nâng hàng * Thiết kế động học toàn máy * Tính tốn sức bền thiết kế kết cấu phận máy: - Tính cơng suất động - Tính tốn thiết kế hệ truyền động - Lập bảng thống kê kích thước, vật liệu chi tiết máy - Mục lục, tài liệu tham khảo 4.Các loại vẽ: - Bản vẽ sơ đồ động toàn máy : 1A3 - Bản vẽ kết cấu máy : 1A0 Thời gian thực hiện: Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Trần Xuân Tùy SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Lời nói đầu Đồ án thiết kế máy môn học quan trọng thiếu sinh viên khí Trong chương trình đào tạo Kỹ sư Cơ khí bước đầu cho sinh viên làm quen với quy trình, phương pháp thiết kế, Chế tạo chi tiết thực tế, giúp sinh viên có tư logic Nhằm giúp sinh viên củng cố lại kiến thức học mơn Truyền động khí, Sức bền vật liệu, Vẽ kỹ thuật, Vẽ kỹ thuật khí, Kỹ thuật đo khí,…và kỹ sử dụng ứng dụng hỗ trợ trình thiết kế Autocad, Autocad Mechanical,…Thơng qua q trình làm đồ án thiết kế máy giúp cho sinh viên có kiến thức sở hiểu rõ kết cấu máy q trình thiết kế máy, nhằm tính toán thiết kế máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung, chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ Hộp giảm tốc cấu truyền động nhờ ăn khớp trực tiếp bánh răng, trục vít, bánh vít,… với tỷ số truyền không đổi, dùng để giảm vận tốc góc tăng momen xoắn, phận trung gian động máy công tác Hộp giảm tốc phận quan trọng nhiều dây chuyển thiết bị công nghiệp Trong đồ án lần này, em giao nhiệm vụ “Thiết kế hộp giảm tốc trục vít – bánh vít” Trong q trình làm đồ án, em tìm hiểu trình thiết kế chi tiết máy, cách tính tốn động học cho hệ thống dẫn động hộp giảm tốc, phương pháp thiết kế truyền, xác định kết cấu chi tiết kiểm nghiệm độ bền chúng Vì lần làm đồ án, chưa có kinh nghiệm tìm hiểu với lượng kiến thức tổng hợp nhiều mơn nên có phần chưa hồn tồn nắm vững, q trình làm có sai sót nhỏ Em hy vọng nhận góp ý hướng dẫnthêm từ Thầy để em có thêm kinh nghiệm hoàn thành tốt với đồ án sau Em xin cảm ơn Thầy PGS.TS Trần Xuân Tùy người trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm đồ án Sinh viên thực Cao Văn Đơng SVTH: CAO VĂN ĐƠNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Mục lục Lời nói đầu Mục lục CHƯƠNG1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG NÂNG HÀNG 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại 1.3 Cấu tạo cấu nâng 1.3.1 Kết cấu kim loại 1.3.2 Cơ cấu truyền động 1.3.3 Thiết bị an toàn 10 1.4 Các chi tiết phận máy nâng 10 1.4.1 Dây 10 1.4.2 Tang dây 12 1.4.3 Bộ phận mang vật 12 CHƯƠNG2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY 16 2.1 Phân tích lựa chọn phương án 16 2.2 Tính tốn động học 19 2.2.1 Chọn động 19 2.2.2 Phân bố tỷ số truyền 21 2.2.3 Lập bảng thông số động học 22 CHƯƠNG3 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT – BÁNH VÍT 23 3.1 Chọn vật liệu 23 3.2 Định ứng suất cho phép 23 3.2.1 Ứng suất tiếp cho phép [σH] 23 3.2.2 Ứng suất uốn cho phép [σF] 24 3.2.3 Ứng suất cho phép tải 25 3.3 Tính tốn truyền động trục vít độ bền 25 3.3.1 Xác định thông số truyền 25 SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY 3.3.2 Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất, hệ số tải trọng 26 3.3.3 Kiểm nghiệm bánh vít độ bền tiếp xúc 27 3.3.4 Kiểm nghiệm bánh vít độ bền uốn 27 3.3.5 Kiểm nghiệm độ bền bánh vít chịu tải 28 3.3.6 Các thông số chủ yếu truyền 29 3.3.7 Tính lực tác dụng 31 3.3.8 Kiểm nghiệm sức bền độ cứng uốn thân trục vít 32 3.4 Tính tốn nhiệt truyền trục vít 32 CHƯƠNG4 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 34 4.1 Thiết kế trục 34 4.1.1 Chọn vật liệu 34 4.1.2 Tính sức bền trục 34 4.2 Chọn kiểm nghiệm then 47 CHƯƠNG5 : THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC (Ổ LĂN) 50 5.1 Tính tốn ổ lăn cho trục 50 5.1.1 Chọn ổ lăn 50 5.1.2 Chọn kích thước ổ lăn 51 5.2 Tính tốn ổ lăn cho trục 52 5.2.1 Chọn ổ lăn 52 5.2.2 Chọn kích thước ổ lăn 53 5.3 Chọn kiểu lắp ổ lăn 53 5.3.1 Cố định trục theo phương dọc trục 54 5.3.2 Che kín ổ lăn 54 5.3.3 Bôi trơn ổ lăn 54 CHƯƠNG6 : CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 55 6.1 Vỏ hộp 57 6.2 Các chi tiết khác 57 6.2.1 Bu lông vịng vịng móc 57 SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY 6.2.2 Chốt định vị 57 6.2.3 Cửa thăm 58 6.2.4 Nút thông 58 6.2.5 Nút tháo dầu 59 6.2.6 Kiểm tra mức dầu 59 6.3 Nối trục vòng đàn hồi 60 6.4 Bôi trơn hộp giảm tốc 62 CHƯƠNG7 : XÁC ĐỊNH KIỂU LẮP 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG NÂNG HÀNG 1.1 Khái niệm Thang nâng hàng thiết bị dùng để vận chuyển hàng hóa vật liệu, cấu kiện… cho cơng trình xây dựng cao tầng, nhà xưởng, nhà máy chế tạo…Giúp cho việc vận chuyển hàng hóa lên xuống tầng nhanh chóng nhẹ nhàng hơn, giảm sức lao động, tiết kiệm thời gian đặc biệt tránh làm hư hỏng hàng hóa vận chuyển 1.2 Phân loại Vận thăng phân loại theo tiêu chí sau: a.Theo cấu tạo - Vận thăng tự do: Thích hợp với cơng trình có nhu cầu trọng lượng ít, chịu tải nhẹ, cấu tạo đơn giản, dễ dàng di chuyển, vận chuyển - Vận thăng dựa tường: Chỉ nâng tải trọng tối đa 500 kg chiều cao từ 9m đến 100m Một hạn chế thiết bị chuyển động theo phương thẳng đứng nên hạn chế không gian phục vụ - Vận thăng lồng: Có thể chịu tải từ đến vật liệu, đáp ứng cho công trình xây dựng lớn, có cấu tạo phức tạp giá thành cao b Theo cách nâng bàn - Vận thăng loại cáp kéo - Vận thăng loại tự leo c Theo công dụng - Vận thăng chở hàng - Vận thăng chở hàng người 1.3 Cấu tạo cấu nâng Thang nâng hàng bao gồm kết cấu kim loại, cấu truyền động, hệ thống điện điều khiển, thiết bị an toàn - Bàn nâng hàng - Khung thân vận thăng - Puly dẫn hướng cáp - Tang quấn cáp SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY - Motor + hộp giảm tốc - Đế vận thăng - Cáp tải - Hộp nút bấm điều khiển - Cần tự lắp - Gông giằng Nguyên lý làm việc : Tời điện tạo Momen để kéo dây cáp, dây cáp truyền lực kéo đến phần nâng thơng qua hệ thống rịng rọc Bộ phận nâng nâng vật hay người đến độ cao theo yêu cầu Khi vận thăng hoat động, vách đứng giá máy đóng vai trị điểm tựa vững vàng giúp máy chịu tải trọng giữ máy vận hành ổn định 1.3.1 Kết cấu kim loại Gồm : Khung đế, đốt khung thân, giằng tường, bàn nâng, cần tự lắp - Khung đế: phận liên kết thiết bị với móng bê tơng, để định vị, lắp ghép phận thiết bị : khung thân, motor, hộp giảm tốc, tang cáp, puly dẫn hướng cáp - Bàn nâng hàng: Là phận quan vận thăng dùng để nâng vật liệu, chế tạo từ hệ khung thép, phần thân có lăn hướng dẫn - Cần tự lắp: Gồm móc cẩu, cần, puly hướng dẫn cáp, cấu cáp cáp nâng Dùng để cẩu phận vận thăng : Giằng tường, đốt tiêu chuẩn nâng chiêu cao vận thăng SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Yêu cầu: + Đủ độ bền, độ bền mỏi, nhằm đảm bảo khả chịu tác dụng tải trọng trình làm việc mà không bị phá hủy + Đủ độ cứng, nhằm đảm bảo chuyển vị, dao động giới hạn cho phép + Đủ độ ổn định, nhằm đảm bảo không thay đổi vị trí hình dáng q trình làm việc + Đảm bảo tính thẩm mỹ Hình 1.2: Kết cấu kim loại vận thăng nâng hàng 1.3.2 Cơ cấu truyền động Cơ cấu truyền động bố trí khung đế có nhiệm vụ nâng hạ bàn nâng hàng thông qua hệ thống cáp tải tang cáp Hình 1.3: Cơ cấu truyền động vận thăng nâng hàng SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY GVHD: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY Cơ cấu truyền động có phận: - Bộ phận phát động ( Động 1): Để cung cấp động lực cho cấu hoạt động - Bộ phận trền dẫn động (Hộp giảm tốc): Dùng để truyền chuyển động thang đổi tốc độ ( Thường dùng hộp giảm tốc trục vít bánh vít cho thang nâng hàng) - Bộ phận phanh hãm : Để giảm tốc độ dứng chuyển động, đảm bảo an toàn sử dụng máy - Bộ phận lợi lực ( Palăng 5) : Để thực nâng vật có khối lượng lớn sức người động có cơng suất nhỏ 1.3.3 Thiết bị an tồn Gồm có loại : Thiết bị báo hiệu thiết bị bảo hiểm - Thiết bị báo hiệu dùng để cảnh báo cho người sử dụng biết trạng thái an toàn hay nguy hiểm Thiết bị cảnh báo thường dùng ánh sáng âm + Ánh sáng thường dùng màu đỏ ứng với trạng thái nguy hiểm, màu xanh ứng với trạng thái an tồn Ánh sáng khơng gây phiền hà cho người xung quanh mức độ cảnh báo không cao, người sử dụng ý + Âm thường dùng dạng cịi báo động, có cố hú còi Âm gây ý lớn nên gây phiền hà cho người xung quanh - Thiết bị bảo hiểm dùng để ngăn ngừa cố xảy Thiết bị bảo hiểm thường dùng dạng rơ le cữ hành trình + Rơ le dùng để hạn chế tải trọng hạn chế tốc độ Khi bị tải tốc độ vượt giới hạn cho phép rơ le ngắt điện, cấu máy ngừng chuyển động + Cữ hành trình(Cơng tắc giới hạn hành trình) thường đặt cuối hành trình chuyển động phận máy nhằm chống xơ, giới hạn chiều cao nâng 1.4 Các chi tiết phận máy máy nâng 1.4.1 Dây Trong máy nâng, dây dùng để buộc, treo vật, kết hợp với tang để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Dây thường dùng có loại :Cáp thép, xích hàn, xích ống lăn Trong cáp thép sử dụng nhiều SVTH: CAO VĂN ĐÔNG – 17CDT1 10