ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI 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 tử ô tô và xe chuyên dụng 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 xích tải “.
Dưới sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Thân Văn Thế 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 Nguyễn Hiếu Tùng SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 1 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN *Tóm tắt: 1.
Lực kéo xích tải F (N): 3250 2. Vận tốc xích tải v (m/s): 1,9 3. Số răng đĩa xích tải z: 19 4. Bước xích tải p (mm): 25,4 5.
Thời gian phục vụ Lh (giờ): 25000 6. Số ca làm việc: 1 7. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài là: 300 8. Đặc tính làm việc: Vừa I.
CHỌN LOẠI ĐỘNG CƠ 1. Tính toán công suất ● Công suất làm việc xích tải (công suất trên trục công tác chính là trục của xích tải): Trong đó: F= 3250 N : Lực kéo xích tải v = 1,9 m/s : vận tốc xích tải Khi đó công suất làm việc là: 3250. 1 , 9 Plv = 1000 = 6,175 (KW) ● Công suất tương đương: =β. Từ sơ đồ tải trọng ta có: SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 2 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI + Mômen tác dụng lên tải: T1= 1,2T; T2= 1,0T + Thời gian tác động: = 5s; = 28800s Do thời gian đầu t1 quá nhỏ nên chúng ta có thể bỏ qua => Tmax = T Ta có: β= √ 2 β = 1.
6,175 = 6,175 (KW) Theo công thức 2.8[I] trang 19 ta có công suất cần thiết trên trục động cơ: Trong đó: Ptđ : công suất tương đương η : hiệu suất truyền tải theo công thức 2. Với: ▪ : hiệu suất của bộ truyền đai: 0,95 - 0,96 ( để hở ) ▪ : hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn: 0,95 – 0,97 (che kín) ▪ : hiệu suất của bộ truyền xích: 0,90 – 0,93 (để hở) ▪ : hiệu suất của bộ truyền ổ lăn:0,99 – 0,995 (che kín) SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 3 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Để cho thuận tiện cho việc tính toán ta nên chọn: ηd = 0 , 955; ηbr = 0,97 ; η x = 0,92 ; ηol = 0,993 Từ công thức trên suy ra: η = 0,955. 0,9933 = 0,83 Khi đó công suất cần thiết trên trục động cơ là: P lv 6,175 P ct = = 0,83 = 7,44 (kW) η 2. Xác định sơ bộ vòng quay đồng bộ • Số vòng làm việc của xích tải 60000.
p Trong đó: v: Vận tốc xích tải = 1,9 m/s z: Số răng đĩa xích tải = 19 p: Bước xích tải = 25,4 (mm) Khi đó số vòng làm việc của xích tải là: 60000. 25 , 4 SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 4 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI • Tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống Theo bảng 2. Ta có: + là tỉ số truyền của bộ truyền bánh đai: 2 ÷ 5 +ubr là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn: 2 ÷ 4 ( hộp giảm tốc 1 cấp) +u x là tỉ số truyền của bộ truyền xích: 2 ÷ 5 Do đường kính bánh đai trong bộ truyền đai được tiêu chuẩn hóa, nên để tránh cho sai lệch tỉ số truyền không quá giá trị cho phép (≤ 4%) nên chọn ud theo dãy số sau: trang 49 (giáo trình tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1) 2 ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; 4 ; 4,5 ; 5 Chọn tỉ số truyền như sau: u d = 2,24 ; ubr = 2,5 ; u x = 2 Ta có: u sb = u d. 2 = 11,2 Theo công thức 2.18[I] trang 21 ta có: Khi đó: = 236,22.
Chọn động cơ Động cơ phải thỏa mãn các điều kiện sau: + = 7,44 (kW) + = 2645,66 (vòng/phút) : mômen mở máy Tra bảng P1.2[I] trang 235 thông số động cơ được chọn: SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 5 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Bảng 1.1 Thông số động cơ: Công suất P Tốc độ quay n T max Kiểu động cơ Cos φ (kW) (vòng/phút) T dn 4A112M2Y3 7,5 2922 0,88 2,2 2,0 Phân phối tỉ số truyền: Theo công thức 3.23[I] trang 48 tỉ số truyền hệ thống là: ndc 2922 uht = nlv 236,22 = 12,37 = ❖ Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động cho các bộ truyền Ta có: 12,37 Chọn: u d = 2,24; ubr = 2,5 => u x = = 2,209 2,24. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA BỘ TRUYỀN 1. Công suất trên các trục + Công suất trục làm việc : 6,175 (kW) + Công suất trên trục II ( trục bị động ): Plv 6,175 PII = 2 = 0,9932. η x + Công suất trên trục I ( trục chủ động ): P II 6,8 PI = = = 7,06 (kW) ηol.
0,97 + Công suất trên trục động cơ : PI 7,06 Pđc = η. Số vòng quay trên các trục + Số vòng trục động cơ: n dc= 2922( vòng/phút ) SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 6 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI + Số vòng quay trục I( trục chủ động ): n dc 2922 nI= ud = 2,24 = 1304,46(vòng/phút) + Số vòng quay trục II( trục bị động ): n 1304,46 n II = 1 = = 521,784(vòng/phút) u br 2,5 + Số vòng quay trục làm việc: n2 521,784 n lv = = ux 2,209 =236,208(vòng/phút) 3. Mômen xoắn trên các trục Ta có: + Mômen xoắn trên trục động cơ: 9 ,55. 6 , 8 T2 = = = 124457,63(Nmm) n II 521,784 + Mômen xoắn trên trục làm việc: 9 ,55.
6 ,175 T lv = = = 249658,14(Nmm) n lv 236,208 SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 7 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Bảng 1.2: Thông số động lực của hộp. Tỉ số Trục thông số Động cơ I II Làm việc truyền u d = 2,24 Công suất 7,44 7,06 6,8 6,175 (kw) ubr = 2,5 Số vòng quay 2922 1304,46 521,784 236,208 (v/p) ux = Mômen xoắn 24316,22 51686,52 124457,63 249658,14 2,209 (Nmm) SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 8 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRYỀN ĐAI I. GIỚI THIỆU BỘ TRUYỀN ĐAI VÀ CÁC BƯỚC THỰC HIỆN Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động và mômen xoắn giữa các trục xa nhau. Đai được mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu Fo, nhờ đó có thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi.
Thiết kế truyền đai gồm các bước : - Chọn loại đai, tiết diện đai - Xác định các kích thước và thông số bộ truyền. - Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo của đai và về tuổi thọ. - Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI 1.
Xác định kiểu đai Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai: - Đặc tính làm việc: Vừa - Số ca làm việc: 1 - Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: 300 - nđc = 2922 (vòng/phút) ; Pđc = P0 = 7,44 (kW) ; uđ = 2,24 ; Do Pdc = 7,44 kW > 2kW nên ta chọn đai thang với hình 4.13 tài liệu [I] trang 59. SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 9 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không có yêu cầu đặc biệt nào nên ta chọn loại đai hình thang bình thường loại A bảng 4. Theo đó, thông số kích thước cơ bản của đai được cho trong bảng sau: SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HIẾU TÙNG GVHD: THÂN VĂN THẾ Page 10 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Kích thước mặt cắt (mm) Diện Đường kính Chiều dài tích tiết bánh đai giới hạn l Loại đai diện A nhỏ (mm) bt b h y0 (mm2) (mm) Thang 11 13 8 2,8 81 100-200 560-4000 A Trong đó: - bt : bề rộng dây đai tính từ lớp trung hòa - b : bề rộng dây đai - h : chiều cao dây đai - y0 : chiều cao của dây đai tính từ lớp trung hòa - d1 : đường kính bánh đai 2. Tính chọn sơ bộ đai Chọn đường bánh đai nhỏ : d1 = 125(mm) theo bảng 4.