Đồ Án Cơ Sở Thiết Kế Máy: Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Khám phá đồ án cơ sở thiết kế máy, từ lý thuyết đến thực tiễn, giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng thiết kế máy móc hiệu quả.

• Đề tài: Đồ Án Cơ Sở Thiết Kế Máy
• Loại tài liệu: đồ án

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• I. PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
• II. PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
• III. PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
• IV. PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG

Tóm tắt

I. Tổng quan về đồ án cơ sở thiết kế máy Khám phá tầm quan trọng

Đồ án cơ sở thiết kế máy là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí. Nó không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành. Thông qua đồ án, sinh viên có cơ hội áp dụng kiến thức đã học vào thực tế, từ đó phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề. Đặc biệt, đồ án này còn giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quy trình thiết kế máy móc, từ việc chọn động cơ đến tính toán các thông số kỹ thuật cần thiết.

1.1. Đồ án cơ sở thiết kế máy Định nghĩa và mục tiêu

Đồ án cơ sở thiết kế máy là một dự án học thuật nhằm mục đích thiết kế và tính toán các thông số kỹ thuật của một hệ thống máy móc cụ thể. Mục tiêu chính là giúp sinh viên hiểu rõ quy trình thiết kế và ứng dụng thực tiễn của các kiến thức đã học.

1.2. Lợi ích của việc thực hiện đồ án cơ sở thiết kế máy

Thực hiện đồ án giúp sinh viên phát triển kỹ năng phân tích, tư duy logic và khả năng làm việc nhóm. Ngoài ra, nó còn tạo cơ hội cho sinh viên tiếp cận với các công nghệ mới và xu hướng hiện đại trong ngành cơ khí.

II. Những thách thức trong thiết kế máy Khó khăn và giải pháp

Trong quá trình thực hiện đồ án cơ sở thiết kế máy, sinh viên thường gặp phải nhiều thách thức. Những khó khăn này có thể đến từ việc thiếu kinh nghiệm thực tiễn, khó khăn trong việc tính toán các thông số kỹ thuật, hoặc áp lực thời gian. Tuy nhiên, việc nhận diện và giải quyết những thách thức này là rất quan trọng để hoàn thành đồ án một cách hiệu quả.

2.1. Khó khăn trong việc tính toán và thiết kế

Một trong những khó khăn lớn nhất là việc tính toán các thông số kỹ thuật như công suất, mômen xoắn và tỷ số truyền. Sinh viên cần nắm vững các công thức và phương pháp tính toán để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế.

2.2. Giải pháp cho các thách thức trong thiết kế máy

Để vượt qua những khó khăn, sinh viên có thể tham khảo tài liệu, tìm kiếm sự hỗ trợ từ giảng viên và bạn bè. Việc thực hành thường xuyên và tham gia các buổi thảo luận cũng giúp nâng cao kỹ năng và kiến thức.

III. Phương pháp thiết kế máy Quy trình và kỹ thuật

Quy trình thiết kế máy bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc xác định yêu cầu thiết kế đến việc lựa chọn vật liệu và công nghệ sản xuất. Mỗi bước đều cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng cao nhất.

3.1. Các bước trong quy trình thiết kế máy

Quy trình thiết kế máy thường bắt đầu bằng việc xác định yêu cầu và mục tiêu thiết kế. Sau đó, sinh viên sẽ tiến hành phân tích và tính toán các thông số kỹ thuật cần thiết, lựa chọn vật liệu và công nghệ phù hợp.

3.2. Kỹ thuật thiết kế máy hiện đại

Sử dụng phần mềm thiết kế CAD và các công cụ mô phỏng giúp sinh viên hình dung rõ hơn về sản phẩm. Các công nghệ mới như in 3D cũng đang được áp dụng trong thiết kế máy, mang lại nhiều lợi ích.

IV. Ứng dụng thực tiễn của đồ án cơ sở thiết kế máy

Đồ án cơ sở thiết kế máy không chỉ là một bài tập học thuật mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp. Các sản phẩm được thiết kế từ đồ án có thể được áp dụng trong sản xuất, giúp nâng cao hiệu quả và năng suất lao động.

4.1. Các sản phẩm từ đồ án cơ sở thiết kế máy

Nhiều sản phẩm từ đồ án cơ sở thiết kế máy đã được đưa vào sản xuất thực tế, từ các thiết bị đơn giản đến các hệ thống máy móc phức tạp. Điều này chứng tỏ giá trị thực tiễn của đồ án trong việc phát triển công nghiệp.

4.2. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng trong ngành công nghiệp

Kết quả từ đồ án không chỉ giúp sinh viên có thêm kinh nghiệm mà còn đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các thiết kế mới có thể cải thiện hiệu suất và giảm chi phí sản xuất.

V. Kết luận Tương lai của đồ án cơ sở thiết kế máy

Đồ án cơ sở thiết kế máy sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo kỹ sư cơ khí. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, sinh viên cần cập nhật kiến thức và kỹ năng mới để đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động.

5.1. Tầm quan trọng của đồ án trong giáo dục kỹ thuật

Đồ án cơ sở thiết kế máy không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành, từ đó chuẩn bị tốt cho sự nghiệp sau này.

5.2. Xu hướng phát triển trong thiết kế máy

Với sự phát triển của công nghệ, thiết kế máy sẽ ngày càng trở nên phức tạp và yêu cầu cao hơn về tính chính xác và hiệu quả. Sinh viên cần chủ động học hỏi và áp dụng các công nghệ mới để không bị lạc hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ SỞ ********** Đề số 2D: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Số liệu cho trước:phương án 8 1 Lực kéo xích tải F (N) 5000 N 2 Vận tốc xích tải v (m/s) 0,8 m/s 3 Vận tốc băng tải v (m/s) 1,8 m/s 5 Số răng đĩa xích tải Z 27 Z 6 Đường kính băng tải D (mm) 500 mm 7 Thời gian phục vụ Lh (giờ) 24000 Giờ 8 Số ca làm việc 1 Ca 9 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền 45 Độ ngoài α (độ) 10 Đặc tính làm việc êm Lời nói đầu Trong công cuộc đổi mới hiện nay, đất nước ta đang phát triển hết sức mạnh mẽ theo con đường Công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước theo định hướng XHCN. Trong đó, ngành công nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và giải phóng sức lao động của con người. Để làm được điều đó chúng ta phải có một nền công nghiệp vững mạnh, với hệ thống máy móc hiện đại cùng một đội ngũ cán bộ, kỹ sư đủ năng lực. Từ những yêu cầu như vậy đòi hỏi mỗi con người chúng ta cần phải tìm tòi, học tập và nghiên cứu rất nhiều để mong đáp ứng được nhu cầu đó.

Là sinh viên khoa cơ khí động lực, em luôn thấy được tầm quan trọng của máy móc trong nền công nghiệp, cũng như trong sản suất. Hiện em đang là sinh viên ngành Cơ điện oto được Nhà trường trang bị những kiến thức cần thiết về lý thuyết và thực hành để có được những kỹ năng cơ bản và định hướng nghề nghiệp. Chính vì lý do này ngoài việc học ra thì việc thiết kế đồ án là một công việc không thể thiếu được của mỗi sinh viên trong khoa cơ khí động lực. Là sinh viên khoa cơ khí động lực em đã được thực hiện đồ án cơ sở chi tiết máy với nội dung đề tài “ Thiết kế hệ dẫn động băng tải “.

Dưới sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Vũ Đức Phúc và các thầy cô trong khoa cùng các bạn bè cũng như sự nỗ lực phấn đấu của bản thân đã giúp em hoàn thành đồ án. Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu và thiết kế đồ án, do trình độ có hạn và ít kinh nghiệm, nên không thể tránh khỏi sai sót. Em kính mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Lê Công Thiện PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Tóm tắt nội dung phần I: + Thông số đầu vào đã biết: - Lực kéo băng tải F =5000 N ; - Vận tốc băng tải v =1,8 m/s ; - Đừng kính băng tải D = 500 mm ; + Các thông số cần tính: - Tính công suất cần thiết của động cơ Pct, kW ; - Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ nsb, vòng/phút ; - Dựa vào công suất và số vòng quay đồng bộ kết hợp với các yêu cầu về quá tải, mômen mở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn kích thước động cơ phù hợp với yêu cầu thiết kế.

- Phân phối tỷ số truyền ; - Xác định các thông số: công suất P, số vòng quay n, mômen xoắn T trên các trục ; + Yêu cầu chọn động cơ: T mm TK - Tỉ số của mômen mở máy ≤ tỉ số T của động cơ ; T dn - Công suất cần thiết trên trục động cơ (Pct) ≤ công suất của động cơ (Pđc) ; -Số vòng quay sơ bộ nsb≤ số vòng quay đồng bộ của động cơ nđc ; 1. Xác định công suất động cơ. * Công suất làm việc của động cơ xác định theo CT 2.1,8 Plv = 1000 = 1000 = 9 (kW) Trong đó: - Plv : công suất trên trục tang quay hoặc đĩa xích, kW ; - F = 5000 N : lực kéo băng tải, N ; - v = 1,8 m/s : vận tốc băng tải, m/s. * Công suất tương đương của động cơ theo CT 2.Plv Với: + β : hệ số xét tới sự thay đổi tải trọng không đều ; β= √( Ti 2 t ∑(T ) .2 8 = 0,77 Trong đó: - Ti : momen tác dụng trong thời gian ti, kW ; - T1momen lớn nhất tác dụng trên trục máy công tác, kW ; - ti : thời gian của công suất Ti; - tck : thời gian 1 chu kỳ của động cơ.

→Công suất tương đương:Ptđ = 0,77.9 = 6,93 (kW) P *Công suất cần thiết trên trục động cơ theo CT 2.19: Pct = ηtđ (kW) Với: +𝜂: hiệu suất của toàn bộ hệ thống. 𝜂x 3 Trong đó tra bảng 2.19chọn được: - 𝜂đ = 0,95 là hiệu suất của bộ truyền đai (để hở) ; - 𝜂br = 0,97 là hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ che kín; - 𝜂ol = 0,99 là hiệu suất của một cặp ổ lăn ; - 𝜂x = 0,92 là hiệu suất của bộ truyền xích (để hở). 0,92 = 0,82 * Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là: 6,93 Pct = 0,82 = 8,45 (kW) 1. Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ.

* Số vòng quay của trục máy công tác theo CT 2.D Trong đó: - v = 1,8 m/s : vận tốc băng tải ; - D = 500 mm : đường kính băng tải.500 = 68,75 (vòng/phút) * Số vòng quay sơ bộ của động cơ theo CT 2.usb Với: +usb : tỷ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động ; usb = ubr .21) Trong đó tra bảng 2.21 chọn được: - ubr = 4 là tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền bánh răng(HGT 1 cấp) ; - uđ = 3,56 là tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền đai (đai thang) ; - ux = 2,55 là tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền xích. 2,55 = 36,31 *Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ là: nsb = 68,75 .17 TL[I], ta phải chọn động cơ có: { P đc ≥ P ct = 8,45 kW ¿ nđc ≃ n sb = 2496,31 vòng / phút T T ¿ k ≥ mm = 1,6 T dn T dn →Tra bảng P1.236 chọn được kiểu động cơ: 4A132M2Y3 Bảng số liệu của động cơ: Đường kính trục:38mm (tra bảng 1. Phân phối tỷ số truyền. - Với động cơ đã chọn ta có: nđc = 2907(vòng/phút) →Tỷ số truyền cho toàn bộ hệ thống theo CT 3.48: nđc 2907 ut= n = 68,75 = 42,28 lv Mặt khác, theo CT 2.ux Tra bảng 2.21 chọn: - Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng: ubr = 4 - Tỷ số truyền của bộ truyền: uđ = 3,56 ut 42,28 → ux= u.

Xác định thông số trên các trục. Tính công suất trên các trục. - Trục công tác: Pct = Ptđ = 6,93 (kW) P ct 6,93 - Trục II: PII = 2 = = 7,68 (kW) ηx. 0,992 P II 7,68 - Trục I: PI = η .0,99 = 7,99(kW) br ol PI 7,99 - Trục động cơ:Pđc = η = 0,95 = 8,41 (kW) đ Ta thấy: Pđc = 8,41 kW < 11,0 kW nên động cơ làm việc không bị qua tải.

Tính tốc độ quay của các trục.Tính momen xoắn trên các trục. Pi ADCT: Ti = 9,55.mm) i - Trục động cơ: P đc 8,41 Tđc = 9,55.mm) đc - Trục I: PI 7,99 TI = 9,55.mm) I - Trục II: P II 7,68 TII = 9,55.mm) II - Trục công tác : P ct 8,45 Tct = 9,55.mm) ct Bảng thống kê kết quả tính toán thông số trên các trục. Trục Động cơ I II Công tác Thông số Công suất P 8,41 7,99 7,68 6,93 (kW) Tỷ số truyền u uđ = 3,56 ubr = 4 ux = 2,96 Số vòng quay n 2907 816,57 204,14 75,05 (vòng/phút) Mômen xoắn T 27628,31 93445,14 359282,84 1075249,83 (N.mm) PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI Tóm tắt nội dung phần II: + Thông số đầu vào đã biết: - Tỷ số truyền của bộ truyền đai đã phân phối uđ = 3,56 ; - Công suất của bánh đai chủ động lắp trực tiếp với trục động cơ nên bằng công suất cần thiết của động cơ: P1 = Pđc= 8,41 kW ; - Tốc độ quay của bánh đai chủ động: n1 = nđc = 2907 vòng/phút ; + Tính toán bộ truyền đai bao gồm các thông số: - Tính chọn đường kính bánh đai chủ động (nhỏ) d 1 (mm), đường kính bánh đai bị động (lớn) d2 (mm), được tiêu chuẩn hóa ; - Dây đai: chiều dai đai l (m) và tiết diện dây đai (tròn, thang, răng lược, hình chữ nhật dẹt, …) ; - Khoảng cách trục a (mm), số đai z , bề rộng đai B, đường kính ngoài bánh đai da (mm) ; - Xác định lực căng đai F0 (N) và lực tác dụng lên trục Fr (N) ; + Điều kiện làm việc của bộ truyền đai (kiểm nghiệm): - Vận tốc đai (vận tốc dài của một điểm bất kỳ trên dây đai) ≤ 25 m/s ; v - Số lần va đập của dây đai: i = l ≤ 10 (lần/s) ; - Góc ôm dây đai (góc chắn tâm bánh đai thể hiện phần dây đai tiếp xúc bánh đai) α1phải lớn hơn hoặc bằng 1200 ; 2. Chọn loại đai và tiết diện đai.

- Công suất của bánh đai chủ động lắp trực tiếp với trục động cơ nên bằng công suất cần thiết của động cơ: P1 = Pct = 8,41 kW > 2 kW nên ta chọn đai thang.59, với P1 = 8,41 kW và n1 = 2907 vòng/phút, ta chọn tiết diện đai hình thang thường loại A.59, ta có thông số kích thước cơ bản của đai thang thường loại A như sau: Kích thước mặt cắt Diện tích Đường kính bánh Chiều dài Ký (mm) tiết diện A đai nhỏ d1 giới hạn l hiệu 2 (mm ) (mm) (mm) bt b h y0 A 11 13 8 2,8 81 100 - 200 560 - 4000 - Hình vẽ thể hiện kích thước mặt cắt ngang của dây đai. Xác định các thông số của bộ truyền đai. Xác định đường kính đai. Đường kính bánh đai chủ động d1: *Đường kính bánh đai nhỏ theo tiêu chuẩn bảng 4.

-Kiểm nghiệm vận tốc đai:theo CT trang60 π. Đường kính bánh đai bị động d2: * Đường kính bánh đai lớn theo CT 4.(1 – ε) Trong đó: ε = 0,01 ÷ 0,02 : hệ số trượt bộ truyền đai.63, chọn đường kính bánh đai lớn: d2 = 560 mm. * Tỷ số truyền bộ truyền đai trong thực tế: d2 560 utt = d .(1 - 0,02) = 3,57 1 *Độ lệch của tỷ số truyền đai phân phối và thực tế : utt - u đ 3,57 - 3,56 Δu = uđ .100% = 0,28% < 4% → Thỏa mãn điều kiện về chênh lệch tỷ số truyền của bộ truyền đai.