Đồ án: lương văn tuấn

Tìm hiểu về đồ án lương văn tuấn với hướng dẫn chi tiết, phương pháp nghiên cứu và các bước thực hiện hoàn chỉnh dự án học thuật chuyên nghiệp.

• Tác giả: Lương Văn Tuấn
• Người hướng dẫn: Đặng Bảo Lâm
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng và bộ truyền đai
• Loại tài liệu: Đồ án

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Đồ Án Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải của Lương Văn Tuấn

Lương Văn Tuấn đã hoàn thành đồ án chi tiết máy với chủ đề thiết kế hệ dẫn động băng tải, một công trình học thuật quan trọng trong ngành cơ khí. Đồ án này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Đặng Bảo Lâm, bao gồm bộ hộp giảm tốc bánh răng trụ với răng nghiêng và bộ truyền đai thang. Công trình này không chỉ áp dụng các kiến thức lý thuyết mà còn phản ánh khả năng thiết kế thực tiễn của sinh viên trong lĩnh vực tính toán và thiết kế chi tiết máy. Đây là bước nền tảng quan trọng giúp sinh viên chuẩn bị cho các môn chuyên ngành nâng cao và công việc kỹ sư sau này.

1.1. Mục đích và ý nghĩa của đồ án

Đồ án thiết kế này có mục đích giúp sinh viên ngành cơ khí có cái nhìn cụ thể và thực tế hơn về các kiến thức đã học. Nó là cơ sở quan trọng cho các môn chuyên ngành sẽ được học sau này. Thông qua tính toán chi tiết máy cho hộp giảm tốc, sinh viên Lương Văn Tuấn đã được rèn luyện kỹ năng thiết kế và hiểu sâu hơn về hệ dẫn động cơ khí.

1.2. Các tài liệu tham khảo chính

Trong quá trình thực hiện, Lương Văn Tuấn đã sử dụng các tài liệu học thuật đáng tin cậy như Chi tiết máy tập 1 và 2 của GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp, và Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động của PGS.TS Trịnh Chất. Những tài liệu tham khảo này cung cấp công thức tính toán chính xác và phương pháp thiết kế chuẩn mực.

II. Quá Trình Chọn Động Cơ và Tính Toán Công Suất

Bước đầu tiên trong đồ án của Lương Văn Tuấn là chọn động cơ phù hợp dựa trên các thông số đầu vào. Với lực kéo băng tải là 410N, vận tốc băng tải và thời gian phục vụ 24000 giờ, sinh viên phải tính toán công suất làm việc và hiệu suất hệ dẫn động. Hiệu suất tổng là kết hợp của hiệu suất bộ truyền bánh răng (0,96), hiệu suất bộ truyền đai (0,95), hiệu suất ổ lăn (0,99) và hiệu suất khớp nối (0,99). Công suất cần thiết trên trục động cơ được tính là 1,254 KW. Cuối cùng, động cơ được chọn là 4K80B4 với công suất 1,5 KW và 1430 vòng/phút, đáp ứng đầy đủ yêu cầu thiết kế.

2.1. Xác định công suất và hiệu suất hệ thống

Công suất làm việc được tính từ lực kéo và vận tốc băng tải. Hiệu suất hệ dẫn động là tích của các hiệu suất thành phần, bao gồm bánh răng, đai, ổ lăn và khớp nối. Tính toán chính xác hiệu suất giúp xác định công suất cần thiết trên trục động cơ một cách khoa học và đáng tin cậy.

2.2. Lựa chọn động cơ điện thích hợp

Động cơ được chọn phải thỏa mãn điều kiện công suất đủ lớn hơn công suất cần thiết và tốc độ gần với tốc độ sơ bộ. Động cơ 4K80B4 được lựa chọn có công suất 1,5 KW và tốc độ 1430 vòng/phút, đáp ứng hoàn toàn yêu cầu và chuẩn mực kỹ thuật.

III. Tính Toán Bộ Truyền Đai Thang trong Hệ Dẫn Động

Bộ truyền đai là thành phần quan trọng trong hệ dẫn động của Lương Văn Tuấn. Đây là bộ truyền đai thang với tiết diện A. Quá trình tính toán bộ truyền đai bao gồm chọn loại đai, xác định đường kính bánh đai, tính khoảng cách trục và số lượng dây đai. Đường kính bánh đai nhỏ được chọn là 160mm, với tỷ số truyền thực ut = 3,18. Chiều dài đai được chọn theo tiêu chuẩn, và góc ôm được kiểm tra để đảm bảo độ bền của hệ thống. Số đai Z được tính dựa trên công suất cho phép và các hệ số ảnh hưởng như tải trọng động, góc ôm và chiều dài đai.

3.1. Chọn loại đai và tiết diện

Dựa vào công suất 1,25 KW và tốc độ 1430 vòng/phút, từ đồ thị chọn đai, sinh viên lựa chọn đai thang tiết diện A. Loại đai này thích hợp với các điều kiện làm việc và cung cấp độ tin cậy cao cho hệ truyền động.

3.2. Tính toán tham số bánh đai và dây đai

Đường kính bánh đai nhỏ 160mm được chọn theo tiêu chuẩn. Vận tốc đai được kiểm tra thỏa mãn điều kiện. Khoảng cách trục được xác định dựa vào tỷ số truyền và bảng tiêu chuẩn, giúp tối ưu hóa kích thước và hiệu suất truyền động.

IV. Phân Phối Tỉ Số Truyền và Tính Toán Các Trục Hệ Dẫn Động

Trong đồ án của Lương Văn Tuấn, tỉ số truyền chung của hệ là 12,57, được phân phối giữa hai bộ truyền: tỉ số truyền bộ truyền ngoài (đai) là 3,14 và tỉ số truyền hộp giảm tốc (bánh răng) là 4. Hệ dẫn động gồm trục động cơ, trục I, trục II và trục công tác. Công suất trên các trục được tính dựa trên hiệu suất của từng bộ truyền: từ 1,254 KW trên trục động cơ giảm xuống 1,0988 KW trên trục công tác. Số vòng quay trên các trục giảm dần: 1430 vòng/phút trên trục động cơ xuống còn 113,85 vòng/phút trên trục công tác. Mômen xoắn trên các trục được tính toán để kiểm tra độ bền của các chi tiết máy và đảm bảo an toàn vận hành.

4.1. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền

Tỉ số truyền chung 12,57 được phân phối hợp lý giữa bộ truyền đai (3,14) và bộ truyền bánh răng (4). Cách phân phối này giúp cân bằng tải trọng và tối ưu hóa hiệu suất của từng thành phần trong hệ dẫn động.

4.2. Tính toán động học các trục

Bảng thông số động học chi tiết cho mỗi trục bao gồm: công suất (từ 1,254 đến 1,0988 KW), tốc độ quay (từ 1430 đến 113,85 vòng/phút) và mômen xoắn (tính từ công thức 9,55P/n). Những tính toán này là cơ sở cho thiết kế chi tiết của các bộ phận máy và kiểm tra độ bền.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI NÓI ĐẦU Thiết Kế Đồ Án Chi Tiết Máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí. Môn học này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn thực tế hơn đối với các kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên ngành sẽ được học sau này. Đề tài mà em được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng và bộ truyền đai.Trong quá trình tính toán và thiết kế các chi tiết máy cho hộp giảm tốc em đã sử dụng và tra cứu một số những tài liệu sau: -Chi tiết máy tập 1 và 2 của GS.TS-Nguyễn Trọng Hiệp. -Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 và 2 của PGS.TS Trịnh Chất và TS Lê Văn Uyển.

Do là lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy,cùng với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các môn có liên quan song bài làm của sinh viên chúng em không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn giúp cho những sinh viên như chúng em ngày càng tiến bộ trong học tập. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Đặng Bảo Lâm đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao .Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên : Lương Văn Tuấn 1 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Đề 2/ĐBL-19 THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phần I. Chọn động cơ:  Thông số đầu vào: 1.

Lực kéo băng tải: F = 410 (N) 2. Vận tốc băng tải: v = 2. Đường kính tang: D = 450 (mm) 4. Bộ truyền đai: Đai thang 5.

Thời gian phục vụ: lh = 24000 (giờ) 6. Số ca làm việc: soca = 1 ca 7. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: @ = 150o 8. Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ 1.

Công suất làm việc: F. Hiệu suất hệ dẫn động: 3 o η = ηbr. η kn  Trong đó, tra bảng 2.3[1] tr19 ta được:  Hiệu suất bộ truyền bánh răng :ηbr = 0,96  Hiệu suất bộ truyền đai để hở:ηđ = 0,95  Hiệu suất ổ lăn: ηOL = 0,99  Hiệu suất khớp nối:ηkn = 0,99 3  → η = ηbr. Công suất cần thiết trên trục động cơ Plv 1,0988 P yc = = = 1,254 ( KW ) η 0,876 2 4.

Số vòng quay trên trục công tác: 60000. Chọn tỉ số truyền sơ bộ u sb = u đ. ubr Theo bảng 2.4Tr21 [1] ta có: Tỉ số truyền bộ truyền đai : uđ = 4 Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng : ubr =4 ⟹ u sb = u đ. Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ: n sb = nlv.

Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ: t n đb = 1500 ( vòng / phút ) 8. Chọn động cơ: Động cơ được chọn phải thỏa mãn: { nđ c ≈ n sb = 1819,84 ( vg / p h ) P đ c ≥ P yc = 1,254 ( K W ) Ta chọn được động cơ ( Theo Viet Hung ) có các thông số: Động cơ: 4K80B4 Pđc = 1,5 KW nđc =1430 (vg/ph) =2,2 B. Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hệ thống: Tỉ số truyền của hệ: nđ c 1430 u ch = = = 12,57 nlv 113,74 3 Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: ubr = 4 Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài: u ch 12,57 uđ = = = 3,14 ubr 4 C. Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động 1.

Công suất:  Công suât trên trục công tác: Pct=Plv=1,0988 (KW)  Công suất trên trục II: P ct 1,0988 P II = = = 1,121 ( KW ) ηOL .0,99  Công suất trên trục I: P II 1,12 PI = = = 1,179 ( KW ) ηOL .0,96  Công suất trên trục động cơ: PI 1,18 P đc = = = 1,254 ( KW ) ηOL. Số vòng quay:  Số vòng quay trên trục động cơ: nđc = 1430 ( vòng / phút )  Số vòng quay trên trục I: nđc 1430 nI = = = 455,41 (vòng /phút) u đ 3,14  Số vòng quay trên trục II: n I 455,41 n II = = = 113,85 ( vòng / phút ) ubr 4  Số vòng quay trên trục công tác: n II 113,85 nct = = = 113,85 ( vòng / phút ) u kn 1 3. Mômen xoắn trên các trục: 4  Mô men xoắn trên trục động cơ: 9,55. mm) nđ c 1430  Mô men xoắn trên trục I: 9,55.

mm ) nI 455,41  Mô men xoắn trên trục II: 9,55. mm ) n II 113,85  Mô men xoắn trên trục công tác: 9,55. Bảng các thông số động học: Trục Động cơ Trục I Trục II Trục công tác u kn = 1 ubr = 4 u đ = 3,14 Thông số P(KW) 1,254 1,179 1,121 1,0988 n(vg/ph) 1430 455,41 113,85 113,85 T(N. TÍNH BỘ TRUYỀN 2.

TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Các thông số yêu cầu: 2.Chọn loại đai và tiết diện đai. 5 Chọn đai thang thường. n1 Tra đồ thị với các thông số: P=1,25 và = 1430 ta chọn tiết diện đai: A 2.Chọn đường kính hai bánh đai: theo tiêu chuẩn theo bảng: Chọn Ta chọn =160mm Kiểm tra vận tốc đai: thỏa mãn. Xác định : : Hệ số trượt,với Chọn Tra bảng ta chọn theo tiêu chuẩn: Tỷ số truyền thực: Sai lệch tỷ số truyền : Thỏa mãn.

Xác định khoảng cách trục a: Dựa vào ut = 3,18 Tra bảng. Ta chọn Vậy : 6 Chiều dài đai : Dựa vào bảng ta chọn L theo tiêu chuẩn :Chọn Số vòng chạy của đai trong. Tính chính xác khoảng cách trục : Trong đó : Vậy: Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ: => thỏa mãn 2.Tính số đai Z. Số đai Z được tính theo công thức: P: Công suất trên bánh đai chủ động.

P= 1,25 (KW) 7 :Công suất cho phép.Tra bảng theo tiết diện đai A, và .nội suy ta có: :Hệ số tải trọng động.Tra bảng ta được C ∝:Hệ số ảnh hưởng của góc ôm. Tra bảng với ta được: :Hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai. Tra bảng với ta được: :Hệ số ảnh hưởng của tỷ số truyền. Tra bảng với ta được : :Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai.

Tra bảng theo ta được: Vậy: Lấy Z = 1 2.Các thông số cơ bản của bánh đai. Chiều rộng bánh đai B=(Z-1).e 8 Tra bảng ta được : Vậy Góc chêm của mỗi rãnh đai: 2.Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục. Lực căng ban đầu: Bộ truyền định kì điều chỉnh lực căng : _khối lượng 1(m) đai tra bảng với tiết diện đai A ta được =0,105(kg/m) Nên = 15,04 (N) Do đó: Lực tác dụng lên trục bánh đai: 9 2.Tổng kết các thông số của bộ truyền đai: Thông số Ký hiệu Giá trị Tiết diện đai A Đường kính bánh đai nhỏ 160 Đường kính bánh đai lớn 500 Số đai Z 1 Chiều rộng đai 20 Chiều dài đai 2120 Khoảng cách trục 513,77 Góc ôm bánh đai nhỏ 142,27 Lực căng ban đầu 124,25 Lực tác dụng lên trục 235,15 Hệ số tải trọng động Kđ 1,2 Hệ số ảnh hưởng của góc ôm C-alpha C∝ 0,895 Hệ số ảnh hưởng của chiều dai đai C-l Cl 1,048 Hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền C-u Cu 1,14 Hệ số ảnh hưởng của tải trọng không đều trên các Cz 1 đai C-z PHẦN 3. TÍNH BỘ TRUYỀN 3.

Tính bộ truyền trong hộp (bánh răng trụ ) 10 { P 1 = P I = 1,18 ( Kw ) n1 = n I = 455,41 ( v / ph ) 3. thông số đầu vào u = u BR = 4 T 1 = T I = 24723,76 ( N. mm ) Th ờ igianl à mvi ệ c : 24000 h 3. chọn vật liệu bánh răng Tra bảng bảng 6.1/91 sách hướng dẫn thiết kế chi tiết máy ta chọn: Vật liêu bánh lớn  Nhãn hiệu thép: 45 thường hóa(giả thiết phôi từ 300÷ 500mm)  Độ rắn:HB=170÷ 217.

Ta chọn HB2=210 phôi rèn  Giới hạn bền: σ b 2 = 600(N/mm2)  Giới hạn chảy:σ ch 2 = 340(N/mm2) Vật liêu bánh nhỏ  Nhãn hiệu thép: 45 thường hóa(giả thiết phôi dưới 100mm)  Độ rắn:HB=192÷ 240. Ta chọn HB1=225 phôi rèn  Giới hạn bền: σ b 1 = 750(N/mm2)  Giới hạn chảy:σ ch 1 = 450(N/mm2) 3. xác định ứng suất cho phép  ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép: Chọn sơ bộ SH,SF : hệ số an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng xuất uốn: tra bảng với: o bánh răng chủ động:SH1=1,1 ;SF1=1,75 o bánh răng bị động: SH2=1,1 ;SF2=1,75 11 , :ứng suất tiếp xúc và ứng xuất uốn cho phép ứng vói số chu kỳ cơ sở: Bánh chủ động : Bánh bị động : , :hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền: ,trong đó: mH=6,mF=6 bậc của đường cong mỏi khi khử về ứng suất tiếp xúc NH0,NF0:số chu kỳ thay đổi ứng suất khi khử về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: NHE,NFE:số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh NHE1=NFE1=60c.107 Ta có NHE1>NH01 lấy NHE1=NH01 NHE2>NH02 lấy NHE2=NH02 NFE1>NF01 lấy NFE1=NF01 12 NFE2>NF02 lấy NFE2=NF02 Do vậy ta có Do là bánh răng trụ răng nghiêng nên =459,08(MPa) Ứng suất cho phép khi quá tải: 3. xác định sơ bộ khoảng cách trục: Tra bảng với Ka=43 Mpa1/3 hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng T1= 24723,76(N.mm) =459,08 (Mpa) u=4 13 Tra bảng ,HB<350 chọn được =0,3 =0,53.(4+1)=0,8 Tra bảng với =1,06 và sơ đồ 6 ta được: = = 100,02(mm) Lấy aw= 100 mm 3.

xác định thông số ăn khớp Môđun pháp: m=(0,01÷ 0,02)aw=(0,01÷ 0,02).100=1÷ 2 (mm) tra bảng chọn m=1,5(mm) Xác định số răng: Chọn sơ bộ góc nghiêng β =15o cos β =0,965926 Ta có: Z 1= = =25,75 chọn Z1=26 Z2=uZ1=4.26= 104 chọn Z2= 104 Tỷ số truyền thực tế : ut= =4 14 Sai lệch tỷ số truyền : ∆u= | || | ut - u 4 - 4 u = 4 =0% Xác định góc nghiêng của răng: β Cos = = = 0,975 =arccos(cos )=arccos(0,975)=12,83o Xác đinh góc ăn khớp : t = tw =arctg =arctg arctg0,3733 =20,47 o Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở =arctg =arctg(cos20,47 o.