Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án Chi tiết máy là học phần cơ sở chuyên ngành bắt buộc đối với sinh viên khối ngành Kỹ thuật Cơ khí tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long. Đề tài "Thiết kế trạm dẫn động băng tải" do nhóm sinh viên (Nguyễn Văn Lộc, Đặng Hoàng Gia Luật, Nguyễn Minh Luận - Lớp 1CCK20A2, Khóa K45) thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên Phạm Văn Dương, nhằm vận dụng kiến thức lý thuyết về tính toán động học, động lực học, độ bền chi tiết máy và kỹ năng thiết kế cơ khí hỗ trợ bởi máy tính để giải quyết bài toán thiết kế trạm dẫn động công nghiệp.
Hệ thống dẫn động băng tải trong đề tài được thiết kế theo các thông số và nhiệm vụ cụ thể được giao trong phiếu nhiệm vụ:
- Xác định công suất và chọn động cơ điện dẫn động phù hợp với chế độ tải trọng thay đổi.
- Phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền hở ngoài hộp (bộ truyền đai, bộ truyền xích) và bộ truyền kín trong hộp (hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp).
- Thiết kế chi tiết các bộ truyền động gồm bộ truyền đai thang, bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng và bộ truyền xích ống con lăn.
- Tính toán thiết kế trục, then, chọn và kiểm nghiệm ổ lăn, khớp nối.
- Thiết kế kết cấu vỏ hộp giảm tốc đúc bằng gang, lựa chọn các chi tiết phụ và tra cứu dung sai lắp ghép.
- Lập hồ sơ thiết kế kỹ thuật gồm: Thuyết minh tính toán chi tiết, 01 bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A0 và các bản vẽ chi tiết chính khổ A3.
Các số liệu kỹ thuật đầu vào cố định:
- Lực kéo tiếp tuyến trên băng tải: $P = 4750 \text{ N}$
- Vận tốc di chuyển của băng tải: $V = 1,48 \text{ m/s}$
- Đường kính tang dẫn băng tải: $D = 300 \text{ mm}$
- Chiều rộng của băng tải: $B = 400 \text{ mm}$
- Thời gian sử dụng định mức: $t = 3,5 \text{ năm}$
- Chế độ làm việc: 2 ca/ngày (tương đương 16 giờ/ngày), 300 ngày/năm; quay 1 chiều, chịu tải trọng va đập nhẹ.
- Đồ thị đặc tính tải trọng bậc: Trong chu kỳ 8 giờ làm việc, hệ thống vận hành 1 giờ ở mômen xoắn danh định $M$, 6 giờ ở mức $0,9M$, và 1 giờ ở mức $0,8M$.
Đối tượng nghiên cứu trọng tâm là trạm dẫn động băng tải, tập trung vào cụm hộp giảm tốc một cấp bánh răng trụ răng thẳng. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở quá trình tính toán động học, thiết kế giải tích độ bền, mô hình hóa hình học 2D/3D trên máy tính; không bao gồm chế tạo thực nghiệm và thử nghiệm tải thực tế tại xưởng. Thời gian thực hiện từ ngày 05/09/2022 đến ngày 05/12/2022.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án xây dựng trên nền tảng phương pháp luận thiết kế máy cơ sở, sử dụng các tài liệu quy chuẩn và giáo trình chuyên ngành:
- Tài liệu lý thuyết chính: Giáo trình "Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí" (Tập 1 và Tập 2) của PGS. Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển (Nhà xuất bản Giáo dục – Tái bản lần thứ 6).
- Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1065-71 về góc profin gốc của bánh răng thân khai ($\alpha = 20^\circ$).
Phương pháp nghiên cứu thực hiện bao gồm:
- Phương pháp khảo sát thực tế và tổng quan tài liệu: Tham khảo các đồ án, thuyết minh chi tiết máy mẫu kết hợp quan sát, khảo sát thực tế các cụm trạm dẫn động băng tải đang vận hành tại các nhà máy, xí nghiệp.
- Phương pháp tính toán giải tích:
- Xác định công suất tính toán tương đương dựa trên đồ thị phụ tải biến thiên theo thời gian;
- Tính toán động học, phân phối tỷ số truyền và tính mômen xoắn trên từng trục truyền động;
- Tính toán thiết kế và kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc mặt răng, độ bền uốn chân răng và độ bền quá tải theo lý thuyết độ bền mỏi mỏi;
- Tính toán thiết kế trục theo điều kiện độ bền tĩnh và độ bền mỏi; tính toán then theo độ bền dập và độ bền cắt;
- Lựa chọn ổ lăn theo tải trọng động quy ước ($C$) và tải trọng tĩnh quy ước ($C_0$).
- Phương pháp mô hình hóa và đồ họa kỹ thuật: Sử dụng phần mềm CAD để dựng mô hình không gian 3D hộp giảm tốc, xuất các bản vẽ lắp tổng thể A0 và bản vẽ chi tiết A3 có đầy đủ ký hiệu dung sai, độ nhám bề mặt và yêu cầu kỹ thuật gia công.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống trạm dẫn động băng tải có cấu trúc truyền động thẳng hàng gồm 5 cụm bộ phận: Động cơ điện $\rightarrow$ Bộ truyền đai thang $\rightarrow$ Hộp giảm tốc một cấp bánh răng trụ $\rightarrow$ Bộ truyền xích ống con lăn $\rightarrow$ Băng tải công tác.
[Động cơ điện] ---> (Bộ truyền đai thang) ---> [Hộp giảm tốc BR trụ] ---> (Bộ truyền xích) ---> [Tang băng tải]
1. Thông số động học và động lực học toàn hệ thống
Từ các thông số làm việc của tang băng tải, tính toán ra công suất trên trục công tác $P_t = 6,78 \text{ kW}$ và số vòng quay $n_{lv} = 94,3 \text{ vg/ph}$. Sau khi tính tổn thất qua các bộ truyền và cặp ổ lăn, công suất cần thiết của động cơ được xác định là $P_{ct} = 8,16 \text{ kW}$.
Động cơ điện được chọn là loại động cơ 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc ký hiệu 4A132M2Y3 với các thông số:
- Công suất định mức: $P_{đc} = 11 \text{ kW}$
- Vận tốc quay định mức: $n_{đc} = 2907 \text{ vg/ph}$
- Hệ số công suất $\cos\varphi = 0,9$; Hiệu suất $\eta = 88%$
- Khả năng quá tải: $T_{max}/T_{dn} = 2,2$; Mômen khởi động: $T_K/T_{dn} = 1,6$
Tỷ số truyền chung của hệ thống $u_t = 30,83$ được phân phối cho các cấp: bộ truyền đai thang ngoài hộp $u_đ = 3,15$, hộp giảm tốc bánh răng trụ $u_h = 4$, bộ truyền xích dẫn động tang $u_x = 2,45$.
| Thông số |
Trục Động cơ |
Trục I (Trục vào HGT) |
Trục II (Trục ra HGT) |
Trục công tác |
| Công suất $P$ (kW) |
8,16 |
7,67 |
7,37 |
6,78 |
| Tỷ số truyền $u$ |
3,15 |
4,00 |
2,45 |
- |
| Số vòng quay $n$ (v/p) |
2907,0 |
922,9 |
230,7 |
94,3 |
| Mômen xoắn $T$ (Nmm) |
26807,0 |
79367,8 |
305086,7 |
686627,8 |
2. Thông số kỹ thuật các bộ truyền động
Dựa trên tính toán giải tích cơ học máy, các bộ truyền động được xác lập thông số cụ thể:
| Cụm bộ truyền |
Bộ phận |
Thông số kỹ thuật chính |
| Bộ truyền ngoài: Đai thang |
Đai loại A ($13 \times 8 \text{ mm}$) |
- Đường kính bánh đai nhỏ $d_1 = 125 \text{ mm}$, bánh đai lớn $d_2 = 400 \text{ mm}$
- Chiều dài đai $L = 1800 \text{ mm}$, khoảng cách trục $a = 467,66 \text{ mm}$
- Số dây đai: $Z = 4$ dây; Chiều rộng vành đai: $B = 65 \text{ mm}$
- Lực căng ban đầu: $F_0 = 486 \text{ N}$; Lực tác dụng lên trục: $F_r = 1136,2 \text{ N}$
- Ứng suất lớn nhất: $\sigma_{max} = 7,23 \text{ MPa}$; Tuổi thọ đai: $L_h = 800,76 \text{ giờ}$ |
| Bộ truyền trong: Bánh răng trụ |
Cặp bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp ngoài |
- Vật liệu: Thép C45 tôi cải thiện (Bánh nhỏ 250 HB, Bánh lớn 240 HB)
- Môđun pháp $m = 2 \text{ mm}$; Góc ăn khớp $\alpha_{tw} = 20^\circ$
- Khoảng cách trục $a_w = 160 \text{ mm}$; Chiều rộng vành răng $b_1 = 69 \text{ mm}$, $b_2 = 64 \text{ mm}$
- Số răng bánh dẫn $Z_1 = 32$, số răng bánh bị dẫn $Z_2 = 128$
- Đường kính chia $d_1 = 64 \text{ mm}$, $d_2 = 256 \text{ mm}$
- Đường kính đỉnh răng $d_{a1} = 68 \text{ mm}$, $d_{a2} = 260 \text{ mm}$
- Cấp chính xác chế tạo: Cấp 9 |
| Bộ truyền ngoài: Xích |
Xích ống con lăn 1 dãy |
- Bước xích $p = 25,4 \text{ mm}$; Số mắt xích $X = 126$
- Số răng đĩa xích dẫn $Z_1 = 25$, đĩa xích bị dẫn $Z_2 = 62$
- Khoảng cách trục xích $a = 1033 \text{ mm}$
- Tải trọng phá hỏng $Q = 56,7 \text{ kN}$; Khối lượng 1m xích $q = 2,6 \text{ kg}$
- Lực tác dụng lên trục $F_r = 3471,32 \text{ N}$ |
3. Kết cấu trục, gối đỡ và ổ lăn
Trục được chế tạo từ thép C45 thường hóa có giới hạn bền $\sigma_b = 600 \text{ MPa}$. Kết quả phân tích biểu đồ mômen và kiểm nghiệm độ bền mỏi xác định kích thước các tiết diện trục:
- Trục I: Lắp bánh đai tại đoạn $d_C = 28 \text{ mm}$, ngõng ngàm lắp ổ bi $d_A = d_B = 30 \text{ mm}$, vị trí lắp bánh răng dẫn $d_D = 32 \text{ mm}$. Chiều dài các đoạn trục $l_{11} = 77 \text{ mm}$, $l_{12} = l_{13} = 66 \text{ mm}$.
- Trục II: Lắp đĩa xích tại đoạn $d_D = 40 \text{ mm}$, ngõng ngàm lắp ổ bi $d_A = d_B = 45 \text{ mm}$, vị trí lắp bánh răng bị dẫn $d_C = 48 \text{ mm}$. Chiều dài các đoạn trục $l_{21} = 71,5 \text{ mm}$, $l_{22} = l_{23} = 66 \text{ mm}$.
- Ổ lăn: Trục I sử dụng cặp ổ bi đỡ một dãy cỡ trung 306 ($d = 30 \text{ mm}$, $D = 72 \text{ mm}$, $B = 19 \text{ mm}$, khả năng tải động $[C] = 22 \text{ kN}$, tải tĩnh $[C_0] = 15,1 \text{ kN}$); Trục II sử dụng cặp ổ bi đỡ một dãy cỡ trung 309 ($d = 45 \text{ mm}$, $D = 100 \text{ mm}$, $B = 25 \text{ mm}$, $[C] = 37,8 \text{ kN}$, $[C_0] = 26,7 \text{ kN}$). Kiểm nghiệm tải động và tải tĩnh trên cả hai trục đều thỏa mãn điều kiện làm việc.
- Mối ghép then: Sử dụng then bằng tiêu chuẩn lắp tại vị trí lắp bánh răng (Trục I: then $b \times h \times l_t$ tương ứng đường kính $d=32 \text{ mm}$, $l_t = 63 \text{ mm}$; Trục II: $b=14 \text{ mm}$, $h=9 \text{ mm}$, $t_1=5,5 \text{ mm}$, $l_t = 63 \text{ mm}$) đảm bảo độ bền dập $\sigma_d < [\sigma_d]$ và độ bền cắt $\tau_c < [\tau_c]$.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền
Chương 1 tập trung vào các bước tính toán động học sơ bộ của toàn trạm dẫn động. Từ yêu cầu vận hành của băng tải ($P=4750 \text{ N}$, $v=1,48 \text{ m/s}$), tác giả xác định công suất làm việc trên trục tang $P_t = 6,78 \text{ kW}$ và số vòng quay trục tang $n_{lv} = 94,3 \text{ vg/ph}$.
Hiệu suất chung của hệ thống được tính bằng tích hiệu suất các bộ truyền: $\eta = \eta_đ \cdot \eta_{br} \cdot \eta_x \cdot \eta_{ol}^4$. Căn cứ vào công suất cần thiết $P_{ct} = 8,16 \text{ kW}$ và dải số vòng quay sơ bộ của động cơ, nhóm tác giả lựa chọn động cơ điện 4A132M2Y3 (công suất danh định $11 \text{ kW}$, vận tốc quay $2907 \text{ vg/ph}$). Tỷ số truyền chung $u_t = 30,83$ được phân phối thành $u_đ = 3,15$, $u_h = 4,0$ và $u_x = 2,45$. Trên cơ sở đó, bảng thông số động học và động lực học (công suất, tốc độ quay, mômen xoắn) cho tất cả các trục được thiết lập đầy đủ làm dữ liệu đầu vào cho các chương sau.
Chương 2: Thiết kế các chi tiết bộ truyền động
Chương 2 trình bày toàn bộ các bước tính toán giải tích thiết kế hình học và kiểm nghiệm độ bền của ba bộ truyền:
- Bộ truyền xích ngoài hộp: Chọn xích con lăn 1 dãy tiêu chuẩn có bước xích $p = 25,4 \text{ mm}$, số răng đĩa dẫn $Z_1 = 25$, số răng đĩa bị dẫn $Z_2 = 62$, khoảng cách trục thực tế $a = 1033 \text{ mm}$ với $X = 126$ mắt xích. Bộ truyền được kiểm nghiệm đạt độ bền mòn và hệ số an toàn tĩnh $s \ge [s]$. Lực tác dụng lên trục do xích gây ra là $F_r = 3471,32 \text{ N}$.
- Bộ truyền đai thang: Chọn tiết diện đai loại A, bánh đai nhỏ $d_1 = 125 \text{ mm}$, bánh đai lớn $d_2 = 400 \text{ mm}$, xác định số đai $Z = 4$, góc ôm bánh dẫn $\alpha_1 = 146,48^\circ$, khoảng cách trục $a = 467,66 \text{ mm}$, bề rộng bánh đai $B = 65 \text{ mm}$. Kiểm nghiệm ứng suất lớn nhất $\sigma_{max} = 7,23 \text{ MPa}$ và tuổi thọ đai $L_h = 800,76 \text{ giờ}$. Lực căng ban đầu $F_0 = 486 \text{ N}$, lực tác dụng lên trục $F_r = 1136,2 \text{ N}$.
- Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: Cặp bánh răng làm bằng thép C45 tôi cải thiện, khoảng cách trục $a_w = 160 \text{ mm}$, môđun $m = 2 \text{ mm}$, số răng $Z_1 = 32$, $Z_2 = 128$, bề rộng vành răng $b_1 = 69 \text{ mm}$, $b_2 = 64 \text{ mm}$. Cặp bánh răng được kiểm nghiệm thỏa mãn cả 3 tiêu chuẩn bền: Độ bền tiếp xúc mặt răng ($\sigma_H \le [\sigma_H]$), độ bền uốn chân răng ($\sigma_F \le [\sigma_F]$) và độ bền quá tải khi mở máy ($\sigma_{Hmax} \le [\sigma_H]{max}$, $\sigma{Fmax} \le [\sigma_F]_{max}$).
Chương 3: Thiết kế trục - then - khớp nối - ổ lăn
Nội dung chương 3 giải quyết bài toán kết cấu của hệ thống trục và gối đỡ trong hộp giảm tốc:
- Tính toán thiết kế trục: Phân tích các lực tác dụng trong không gian gồm lực tiếp tuyến ($F_t$), lực hướng tâm ($F_r$) từ bộ truyền bánh răng, lực kéo đai ($F_đ$) và lực kéo xích ($F_x$). Lập phương trình cân bằng tĩnh học trên hai mặt phẳng vuông góc $Oyz$ và $Oxz$ để xác định các phản lực liên kết tại các gối đỡ, từ đó vẽ biểu đồ mômen uốn $M_x, M_y$ và mômen xoắn $T$. Xác định mômen uốn tương đương và chọn đường kính các đoạn trục: Trục I ($d = 28 \div 32 \text{ mm}$), Trục II ($d = 40 \div 48 \text{ mm}$). Kiểm nghiệm hệ số an toàn mỏi tại các tiết diện nguy hiểm $s_j \ge [s] = 1,5$.
- Thiết kế then: Chọn then bằng lắp trên các đoạn trục mang bánh răng, kiểm nghiệm theo ứng suất dập và ứng suất cắt.
- Tính toán chọn ổ lăn: Xác định tổng phản lực hướng tâm tại các gối đỡ. Trục I chịu tải trọng lớn nhất tại gối A ($F_{rA} = 2044,9 \text{ N}$), chọn ổ bi đỡ một dãy cỡ trung 306 có khả năng tải động $C = 20 \text{ kN} < [C] = 22 \text{ kN}$. Trục II chịu tải trọng lớn nhất tại gối B ($F_{rB} = 5933,9 \text{ N}$), chọn ổ bi đỡ một dãy cỡ trung 309 có khả năng tải động $C = 36,5 \text{ kN} < [C] = 37,8 \text{ kN}$. Cả hai cặp ổ đều thỏa mãn điều kiện tải trọng tĩnh.
Chương 4: Thiết kế vỏ hộp chọn các chi tiết phụ
Chương 4 hoàn thiện kết cấu hình học của vỏ hộp đúc và định hình cụm chi tiết phụ trợ:
- Kích thước vỏ hộp đúc bằng gang: Chiều dày thân hộp $\delta = 8 \text{ mm}$, chiều dày nắp hộp $\delta_1 = 8 \text{ mm}$, gân tăng cứng dày $e = 8 \text{ mm}$, chiều dày bích thân và nắp $S_3 = S_4 = 20 \text{ mm}$, bề rộng bích $K_3 = 38 \text{ mm}$, chiều dày đế hộp $S_1 = 26 \text{ mm}$, bề rộng đế $K_1 = 54 \text{ mm}$.
- Hệ thống bu-lông liên kết: Bu-lông nền $d_1 = \text{M18}$ (số lượng 4 cái), bu-lông cạnh ổ $d_2 = \text{M14}$, bu-lông ghép bích $d_3 = \text{M12}$, vít nắp ổ và nắp cửa thăm $d_4 = d_5 = \text{M8}$.
- Khe hở lắp ráp: Khoảng cách giữa bánh răng với thành trong hộp $\Delta = 9 \text{ mm}$, khoảng cách từ đỉnh bánh răng lớn đến đáy hộp $\Delta_1 = 30 \text{ mm}$.
- Các chi tiết phụ: Bố trí cửa thăm có nắp quan sát đậy kín; nút thông hơi trên nắp cửa thăm để cân bằng áp suất; nút tháo dầu đặt tại đáy nghiêng để xả cặn dầu bôi trơn; que thăm dầu để theo dõi mức dầu bôi trơn ngâm ngập; 02 bu-lông vòng M10 trên nắp hộp phục vụ nâng chuyển; 02 chốt định vị hình côn ($d = 8 \text{ mm}$, $L = 45,4 \text{ mm}$) để cố định vị trí tương đối giữa thân và nắp khi gia công và xiết bu-lông; vòng phớt và vòng chắn dầu/mỡ ngăn cách mỡ bôi trơn ổ lăn với dầu bôi trơn bánh răng.
- Quy định dung sai lắp ghép: Xác lập bảng dung sai lắp ghép tiêu chuẩn cho các mối ghép chính: trục với vòng trong ổ lăn ($\phi 30k6, \phi 45k6$), trục với bánh răng ($\phi 32k6, \phi 48k6$), vỏ hộp với vành ngoài ổ lăn ($\phi 72H7, \phi 100H7$), nắp ổ với vỏ hộp ($\phi 72H7/d11, \phi 100H7/d11$).
Kết quả và đóng góp
Đồ án đã hoàn thành các mục tiêu kỹ thuật đặt ra:
- Thiết lập chuỗi thông số thiết kế hoàn chỉnh: Tính toán đồng bộ toàn bộ hệ thống trạm dẫn động công suất $8,16 \text{ kW}$, vận tốc băng tải $1,48 \text{ m/s}$, lực kéo $4750 \text{ N}$ với tỷ số truyền chung $u = 30,83$.
- Đưa ra giải pháp kết cấu cơ khí chuẩn xác: Thiết kế thành công hộp giảm tốc một cấp bánh răng trụ răng thẳng ($a_w = 160 \text{ mm}$, $m = 2 \text{ mm}$, $u = 4$) cùng 2 bộ truyền ngoài (đai thang loại A với $Z=4$ và xích con lăn đơn $p=25,4 \text{ mm}$, $Z_1=25, Z_2=62$).
- Đảm bảo tính tiêu chuẩn hóa và tính công nghệ: Sử dụng các loại vật liệu phổ biến, dễ chế tạo trong nước (thép C45 cho bánh răng và trục, gang xám cho vỏ đúc), tận dụng các chi tiết tiêu chuẩn hóa cao (động cơ 4A132M2Y3, ổ bi 306 và 309, then bằng tiêu chuẩn, bu-lông M8 đến M18) giúp tối ưu hóa chi phí gia công và thuận tiện cho bảo dưỡng, thay thế.
- Hồ sơ thiết kế kỹ thuật đầy đủ: Cung cấp tài liệu thuyết minh tính toán chi tiết 46 trang kèm hệ thống bản vẽ 2D (A0, A3) và mô hình hóa 3D trực quan.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Theo nội dung trình bày trong thuyết minh:
- Hạn chế: Đồ án dừng lại ở mức độ tính toán lý thuyết, thiết kế trên bản vẽ và mô phỏng 3D trên máy tính; chưa tiến hành gia công chế tạo mô hình thử nghiệm thực tế; chưa thực hiện đo đạc thực nghiệm về độ ồn, rung động, nhiệt độ dầu bôi trơn và tuổi thọ thực tế của ổ lăn dưới điều kiện làm việc 16 giờ/ngày.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Chế tạo thử nghiệm nguyên mẫu trạm dẫn động để kiểm tra, đánh giá các chỉ tiêu động lực học và độ phát nhiệt thực tế của hộp giảm tốc.
- Nghiên cứu tối ưu hóa kết cấu vỏ hộp giảm tốc và bề rộng vành răng nhằm giảm khối lượng kim loại đúc và tiết kiệm chi phí vật liệu chế tạo.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo cho:
- Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Công nghệ Chế tạo máy: Tham khảo quy trình tính toán chuẩn từ khâu chọn động cơ điện, phân phối tỷ số truyền, thiết kế bộ truyền hở (đai, xích), bộ truyền kín (bánh răng) đến tính toán trục, ổ lăn và thiết kế vỏ hộp đúc theo giáo trình PGS. Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển.
- Người làm đồ án Chi tiết máy hoặc Khóa luận tốt nghiệp về hệ thống dẫn động: Tham khảo các bảng tổng hợp số liệu động học, phương pháp phân tích lực trong không gian ($Oxyz$), biểu đồ mômen uốn - xoắn và bảng dung sai lắp ghép kỹ thuật.
Câu hỏi thường gặp
1. Động cơ điện được lựa chọn cho trạm dẫn động băng tải là loại nào và có thông số ra sao?
Hệ thống sử dụng động cơ 3 pha không đồng bộ roto lồng sóc loại 4A132M2Y3 với công suất danh định $11 \text{ kW}$, vận tốc quay định mức $2907 \text{ vg/ph}$, hiệu suất $\eta = 88%$, hệ số công suất $\cos\varphi = 0,9$, mômen quá tải $T_{max}/T_{dn} = 2,2$ và mômen mở máy $T_K/T_{dn} = 1,6$.
2. Tỷ số truyền chung của hệ thống được phân phối cụ thể như thế nào qua các cụm truyền động?
Tỷ số truyền chung của hệ thống $u_t = 30,83$ được phân phối thành: Bộ truyền đai thang ngoài hộp $u_đ = 3,15$, hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng một cấp $u_h = 4,0$, và bộ truyền xích con lăn ngoài hộp $u_x = 2,45$.
3. Cặp bánh răng trong hộp giảm tốc có những thông số hình học và vật liệu cơ bản nào?
Cặp bánh răng trụ răng thẳng ăn khớp ngoài được chế tạo từ thép C45 tôi cải thiện (bánh dẫn đạt độ cứng 250 HB, bánh bị dẫn đạt 240 HB), môđun $m = 2 \text{ mm}$, khoảng cách trục $a_w = 160 \text{ mm}$, góc ăn khớp $\alpha_{tw} = 20^\circ$, số răng bánh nhỏ $Z_1 = 32$, số răng bánh lớn $Z_2 = 128$, bề rộng vành răng $b_1 = 69 \text{ mm}$ và $b_2 = 64 \text{ mm}$.
4. Loại ổ lăn nào được sử dụng cho các trục I và II trong hộp giảm tốc?
Hộp giảm tốc sử dụng ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung: Trục I dùng cặp ổ bi 306 (đường kính ngõng trục $d = 30 \text{ mm}$, đường kính ngoài $D = 72 \text{ mm}$, bề rộng $B = 19 \text{ mm}$); Trục II dùng cặp ổ bi 309 (đường kính ngõng trục $d = 45 \text{ mm}$, đường kính ngoài $D = 100 \text{ mm}$, bề rộng $B = 25 \text{ mm}$).
5. Phương pháp bôi trơn và kiểm soát mức dầu trong hộp giảm tốc được thiết kế như thế nào?
Hộp giảm tốc áp dụng phương pháp bôi trơn ngâm dầu và bắn tóe. Việc theo dõi lượng dầu bôi trơn được thực hiện qua que thăm dầu; điều hòa áp suất và trao đổi khí trong hộp bằng nút thông hơi gắn trên nắp cửa thăm; xả dầu bôi trơn cũ khi bảo dưỡng thông qua nút tháo dầu bố trí tại rãnh lõm ở đáy hộp dốc.
Kết luận
Đồ án "Thiết kế trạm dẫn động băng tải" đã hoàn thành việc tính toán thiết kế chi tiết một hệ thống dẫn động cơ khí hoàn chỉnh phục vụ vận chuyển băng tải với công suất động cơ $11 \text{ kW}$ và lực kéo $4750 \text{ N}$. Nghiên cứu cung cấp chuỗi tính toán giải tích chuẩn xác từ lựa chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền, thiết kế các bộ truyền đai - bánh răng - xích đến kết cấu trục, then, ổ lăn và vỏ hộp đúc theo tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Toàn bộ hồ sơ gồm thuyết minh tính toán và bản vẽ kỹ thuật thể hiện tính đồng bộ, tuân thủ chặt chẽ cơ sở lý thuyết chi tiết máy và có giá trị tham khảo ứng dụng trong đào tạo kỹ thuật cơ khí.
