ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: VŨ NHƯ PHAN THIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG (ME3145) ĐỀ BÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG XÍCH TẢI HK231 GVHD: LƯU THANH TÙNG SINH VIÊN THỰC HIỆN: DƯƠNG QUANG LINH MSSV: 2111641 ĐỖ THIỆN HIỆP MSSV: 2111214 TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2023 MỤC LỤC PHẦN 1: TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. 6 PHẦN 2: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ.
8 VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN. BẢNG ĐẶC TÍNH.9 PHẦN 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC11 3. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG.
KẾT CẤU BÁNH RĂNG.16 PHẦN 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐỘNG XÍCH. CHỌN LOẠI XÍCH. KIỂM TRA XÍCH THEO HỆ SỐ AN TOÀN THEO CÔNG THỨC (5. XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ ĐĨA XÍCH.
21 PHẦN 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XÍCH TẢI GẦU. THÔNG SỐ ĐẦU VÀO:. TÍNH TOÁN XÍCH TẢI GẦU:. TÍNH CHỌN XÍCH KÉO:.24 PHẦN 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC.
TRỤC 1 VÀ TRỤC 2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRỤC:. KIỂM NGHIỆM TRỤC. KIỂM NGHIỆM THEN.
KIỂM NGHIỆM TRỤC. 46 PHẦN 7: TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN, Ổ TRƯỢT. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC CẶP Ổ LĂN CHO TRỤC 1. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC CẶP Ổ LĂN CHO TRỤC 2.
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC CẶP Ổ LĂN CHO TRỤC 3, 4.52 PHẨN 8: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BULONG.55 VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ. CÁC CHI TIẾT LIÊN QUAN ĐẾN KẾT CẤU VỎ HỘP. BẢNG TỔNG KẾT BULÔNG. 62 PHẦN 9: DUNG SAI LẮP GHÉP.
63 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG (ME3145) Học kỳ I / Năm học 2023-2024 Đề số 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THANG MÁY THÙNG TREO Phương án số: 2 Hệ thống dẫn động gồm: 1: Động cơ điện 2: Nối trục đàn hồi 3: Hộp giảm tốc bánh răng nghiêng 1 cấp 4: Bộ truyền xích 5: Xích 6: Bộ phận căng xích 7: Thùng treo 8: Vật tải Số liệu thiết kế: Lực vòng xích tải, F (N): 3410 Quay 1 chiều, làm việc 2 ca. Vận tốc xích tải, v (m/s): 0,72 (Làm việc 300 giờ/năm, 8 giờ/ca) Bước xích tải, p (mm): 100 Số răng đĩa xích tải, z: 11 Thời gian phục vụ, L (năm):4 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG BẢNG SỐ LIỆU ĐỀ 7 Phương án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F (N) 3240 3410 4360 4450 1880 2090 3270 2290 2920 3250 v (m/s) 1.36 p (mm) 80 100 80 80 80 100 80 100 100 80 z (răng) 11 11 7 10 7 9 8 8 11 8 L (năm) 5 4 7 6 6 6 4 5 5 4 YÊU CẦU: Mỗi nhóm gồm 2 SV 01 Thuyết minh. 01 SV thực hiện bản vẽ lắp 2D cho Hệ thống truyền động (A0). 01 SV thực hiện bản vẽ lắp 2D cho Hộp giảm tốc (A0).
Mỗi SV thực hiện 01 bản vẽ chi tiết. NỘI DUNG THUYẾT MINH: Tìm hiểu hệ thống truyền động máy. Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động. Tính toán thiết kế các chi tiết máy: Tính toán các bộ truyền ngoài (đai, xích hoặc bánh răng).
Tính toán các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít - bánh vít). Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực. Tính toán thiết kế trục và then. Chọn ổ lăn và nối trục.
Chọn thân máy, bulông và các chi tiết phụ khác. Tính toán các chi tiết hệ thống truyền động. Chọn dung sai lắp ghép. Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép.
Tài liệu tham khảo. ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG PHẦN 1: TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Hiện nay, ta có thể thấy nhiều loại máy được hình thành từ cách vận hành thang máy thùng treo. Nổi bật và được sử dụng rộng rãi trong số đó là gầu tải xích.1: HÌNH ẢNH MỘT CHIẾC GẦU TẢI XÍCH Tổng quan về gầu tải xích: - Gầu tải xích là một loại gầu tải được sử dụng để vận chuyển các vật liệu theo phương thẳng đứng. Một số nguyên liệu được tải là là các nguyên liệu nhẹ dạng hạt hoặc dạng bột như: Đá vôi, khoáng sản, vôi, bùn, vật liệu khô, cát,… Đặc trưng của gầu tải xích là trọng lượng vận chuyển lớn, chiếm không gian ít, ít tiêu tốn năng lượng, vận hành ổn định, tuổi thọ lâu dài, chiều cao nâng lớn.
- Được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất xi măng, thích hợp vận chuyển thẳng lên trên, các loại vật liệu dạng bột, hoặc hạt nhỏ Ngoài ra, còn được áp dụng trong nhà máy cho hồi liệu của nghiền liệu thô, cấp liệu lò của hệ thống tháp trao đổi nhiệt, silo đồng nhất liệu, silo xi măng, tuần hoàn lại bên ngoài của hệ thống máy nghiền khép kín. Cấu tạo của gầu tải xích: - Khung gầu tải xích: Nó được làm từ thép gia cường, đã được gia cố thêm gân để tăng độ cứng cáp và chắc chắn, lớp khung bên ngoài được bao phủ bởi một lớp tole có tác dụng ngăn không để vật liệu rơi ra ngoài và tránh bụi. ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG - Xích tải: Xích tải được làm từ kim loại, có cấu tạo hình mắt xích vô cùng chắc chắn và chống giãn hiệu quả. - Bu lông gầu: Được làm từ thép mạ kẽm, đúc, rèn lửa và taro ren giúp bu lông gầu thêm độ cứng cáp và dẻo dai cho mác thép, tuân theo bảng kích thước tiêu chuẩn của Châu Âu.
- Gầu múc: Gầu múc được làm từ thép có độ bền cao, hạn chế được tối đa sự biến dạng và va đập. - Ống xả liệu và ống cấp liệu - Ống xả liệu là nơi nguyên liệu đi ra sau một quá trình vận chuyển. - Ống cấp liệu thì được thiết kế phù hợp để nguyên liệu đi vào trong gầu dễ dàng hơn và hạn chế bị tắc nghẹt. Bên cạnh các bộ phận trên, gầu tải xích còn có những bộ phận khác như: Tủ điện điều khiển, bộ phận đỡ, sàn, công tắc tốc độ và bộ giám sát múc liệu.
Ưu nhược điểm của gầu tải xích: - Ưu điểm: Có thể vận chuyển hàng hóa, vật liệu lên cao theo phương thẳng đứng, với hiệu suất làm việc cao và tiết kiệm điện năng. Không gây bụi bẩn và có tạp chất lẫn vào nguyên vật liệu. Nó được sản xuất từ thép mạ kẽm khiến cho độ bền và tuổi thọ của gầu tải xích cao hơn. Công suất của sản phẩm này khá lớn, có thể đạt từ 30-200m3/h.
Chính vì thế, chúng hoàn toàn có khả năng tải được các vật liệu nặng như than, quặng. Lắp đặt dễ dàng, chiếm rất ít không gian, phù hợp với cả các doanh nghiệp có diện tích nhỏ và vừa. - Nhược điểm: Không thể vận chuyển được các vật liệu cỡ lớn. Năng suất làm việc hơi thấp vì gầu tải di chuyển khá chậm.
Giá thành hơi cao. Kết cấu trọng lượng khá lớn nên hơi bất tiện khi di chuyển. ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG PHẦN 2: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN 2. Chọn hiệu suất hệ thống: Theo bảng 3.2 [1] Số vòng quay sơ bộ của động cơ: Chọn động cơ điện: ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG Động cơ điện có thông số phải thỏa mãn: Tra bảng P1.3 [2] ta chọn: Động cơ 4A112MA6Y3 có: Bảng 2.1: Bảng thông số động cơ Kiểu động cơ Côn Vận tốc Cos g quay suất (vòng/phú (kW t) ) 4A112MA6Y 0,7 3,0 945 81 2,2 2,0 3 6 2.
Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung của hệ dẫn động: Ta chọn ubr = 5 Vậy tỷ số truyền của bộ truyền xích: 2. Bảng đặc tính Phân phối công suất trên các trục (ct 3.11) [1] ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG Tính toán số vòng quay trên các trục: n1 = nđc = 945 (vòng/phút) n3 = nct = 39,3 (vòng/phút) Tính toán momen xoắn trên các trục: Bảng 2.2: Bảng đặc tính Động cơ 1 2 3 Công suất P 2,799 2,771 2,661 2,45 (kW) Số vòng quay n 945 945 189 39,3 (vòng/ phút) Tỷ số truyền u ubr = 5 ux = 4,81 Momen xoắn T 28286,19 28003,227 134457,936 595356,234 (N.mm) ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG PHẦN 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC 3. Tính toán bộ truyền bánh răng nghiêng Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn. Chọn thép C45 được tôi cải thiện.13 của tài liệu [1], đối với bánh dẫn ta chọn độ rắn trung bình HB1 = 250; đối với bánh bị dẫn chọn độ rắn trung bình HB2 = 235 Số chu kỳ làm việc cơ sở: chu kỳ chu kỳ Số chu kỳ làm việc tương đương: Vì NHE1 > NHO1; NHE2 > NHO2; NFE1 > NFO1; NFE2 > NFO1 cho nên: KHL1 = KHL2 = KFL1 = KFL2 = 1 Theo bảng 6.13 của tài liệu [1], giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau: σ0H lim = 2HB + 70, suy ra σ0H lim1 = 2.235 + 70 = 540 MPa σ0F lim = 1,8HB, suy ra σ0F lim1 = 1,8.235 = 423 MPa Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ: [σH] = (3.3) ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG Khi tôi cải thiện sH = 1,1, do đó [σH1] = [σH2] = Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán: [σH] = 0,45([σH1] + [σH2]) = 0,45(466,36 + 441,82) = 408,68 MPa < [σHmin] = 441,82 MPa nên ta chọn [σH] = 441,82 MPa Ứng suất uốn cho phép: Chọn =1,75, ta có: Theo bảng 6.15 tài liệu [1] do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên , chọn theo tiêu chuẩn.
Khi đó: Theo bảng 6.4 tài liệu [1], ta chọn và Khoảng cách trục: Theo tiêu chuẩn ta chọn aw = 160 mm (trang 260) Môđun răng m = (0,01 0,02) aw = 1,6 mm Theo tiêu chuẩn (trang 220) ta chọn m = 2 mm Từ điều kiện 20 8 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG Suy ra: Chọn z1 = 26, suy ra số răng bánh bị dẫn z2 = 5. Góc nghiêng răng: Tính lại khoảng cách trục: Sử dụng răng không dịch chỉnh x1 = x2 = 0 Góc ăn khớp trong mặt ngang: Đường kính vòng chia: Đường kính vòng đỉnh: da1 = d1 + 2m = 41,33 + 2.2 = 270,67 mm Chiều rộng vành răng: Bánh bị dẫn: Bánh dẫn: ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG GVHD: LƯU THANH TÙNG b1 = b2 + 5 = 64 + 5 = 69 mm Vận tốc vòng bánh răng Chọn cấp chính xác bằng 9.6 tài liệu [1], chọn KHV = 1,11; KFV = 1,22; theo bảng 6.