Đồ án hệ thống truyền động số 13: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải

• Tác giả: Trương Thạnh Cường
• Người hướng dẫn: Nguyễn Vũ Thịnh
• Trường học: Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh - Trường Đại học Bách khoa
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải
• Loại tài liệu: Đồ án hệ thống truyền động
• Năm xuất bản: 2022-2023
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN 1: PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN - CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN – PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
• 1.1. A – PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN
• 1.2. B – CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
• 1.3. C – PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
• 1.4. D – XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT, SỐ VÒNG QUAY VÀ MÔMEN XOẮN TRÊN CÁC TRỤC
• 1.5. E – BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
• 2. PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
• 2.1. A – THÔNG SỐ ĐẦU VÀO
• 2.2. B – CHỌN LOẠI XÍCH
• 2.3. C – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN XÍCH
• 2.4. D – KIỂM NGHIỆM XÍCH VỀ ĐỘ BỀN
• 2.5. E – XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐĨA XÍCH VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC
• 3. PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG NGHIÊNG 1 CẤP
• 4. PHẦN 4: LỰA CHỌN SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ
• 5. PHẦN 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
• 5.1. A – THÔNG SỐ ĐẦU VÀO
• 5.2. B – CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO TRỤC
• 5.3. C – TÍNH THIẾT KẾ TRỤC
• 6. PHẦN 6: TÍNH CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC
• 6.1. B – CHỌN NỐI TRỤC
• 7. PHẦN 7: CHỌN THÂN MÁY, BULÔNG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC
• 7.1. A – THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC
• 7.2. B – CÁC CHI TIẾT PHỤ
• 8. PHẦN 8: CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP
• 8.1. A – CHỌN DẦU BÔI TRƠN
• 8.2. B – BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP
• 9. PHẦN 9: TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
• 9.1. A – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 9.2. B – THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải

Đồ án tập trung vào thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải, một ứng dụng thực tiễn quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Hệ thống dẫn động được mô tả chi tiết, bao gồm các thành phần chính như động cơ điện, nối trục, hộp giảm tốc bánh răng nghiêng 1 cấp, bộ truyền xích, xích tải, bộ phận căng xích, và thùng tải. Các thông số thiết kế như lực vòng xích tải (4710 N), vận tốc xích tải (1.44 m/s), đường kính xích tải (280 mm), và góc nghiêng (39°) được cung cấp. Mục tiêu là thiết kế hệ thống hiệu quả, bền vững và an toàn trong điều kiện làm việc hai ca, 300 giờ/năm, trong 4 năm.

1.1 Phân tích phương án và lựa chọn động cơ

Phần này tập trung vào phân tích phương án thiết kế. Chọn động cơ điện phù hợp là bước quan trọng. Công suất động cơ cần thiết được tính toán dựa trên lực và vận tốc xích tải, hiệu suất các bộ truyền. Hai phương án động cơ được đề xuất và đánh giá. Phân phối tỉ số truyền cho cả hộp giảm tốc và bộ truyền xích được tính toán để đảm bảo vận tốc và mômen xoắn phù hợp cho từng trục. Các thông số như công suất, tốc độ quay và mômen xoắn trên các trục được tính toán kỹ lưỡng. Kết quả cho thấy việc lựa chọn động cơ 11kW là hợp lý, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và bền bỉ. Bảng thông số tính toán cho thấy sự cân bằng giữa các thông số của hệ thống.

1.2 Tính toán thiết kế bộ truyền xích

Phần này tập trung vào thiết kế bộ truyền xích. Loại xích được lựa chọn dựa trên số vòng quay thấp và tải trọng nhỏ. Tính toán các thông số của bộ truyền xích, bao gồm số răng đĩa xích, bước xích, khoảng cách trục và số mắt xích. Kiểm nghiệm xích về độ bền được thực hiện để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống. Các lực tác dụng lên trục được tính toán. Bảng thông số bộ truyền xích tóm tắt các thông số quan trọng, đảm bảo tính toán chính xác và độ bền của hệ thống. Các phương trình và bảng tra cứu được sử dụng cho thấy việc tính toán được thực hiện một cách hệ thống và chính xác.

1.3 Tính toán thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc

Phần này tập trung vào thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng 1 cấp trong hộp giảm tốc. Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép dựa trên số chu kỳ làm việc và hệ số tuổi thọ. Truyền động bánh răng trụ răng nghiêng được phân tích chi tiết, bao gồm việc xác định thông số cơ bản, thông số ăn khớp, và các thông số hình học. Tính toán lực tác dụng lên bộ truyền và kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc và độ bền uốn được thực hiện để đảm bảo độ bền và độ tin cậy của bộ truyền. Bảng thông số bộ truyền bánh răng tóm tắt kết quả tính toán. Việc tính toán chi tiết đảm bảo rằng bộ truyền bánh răng đáp ứng các yêu cầu về độ bền và hiệu suất.

1.4 Lựa chọn và thiết kế các thành phần khác

Phần này bao gồm việc lựa chọn động cơ phù hợp dựa trên tính toán trước đó. Tính toán thiết kế trục và then được thực hiện để đảm bảo sức bền và độ cứng cần thiết. Chọn ổ lăn và nối trục phù hợp với tải trọng và tốc độ quay. Thiết kế hộp giảm tốc, bao gồm chọn vật liệu và kích thước vỏ hộp. Chọn dầu bôi trơn và xác định bảng dung sai lắp ghép để đảm bảo khả năng hoạt động êm ái và bền bỉ của toàn bộ hệ thống. Thiết kế các chi tiết phụ trợ, như giá đỡ, bộ phận căng xích, bệ đỡ động cơ và hộp giảm tốc, hoàn thiện hệ thống truyền động. Việc lựa chọn và thiết kế chi tiết đảm bảo sự hoạt động trơn tru, bền bỉ và an toàn của toàn bộ hệ thống.