Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy: Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí Đề 02

• Tác giả: Nguyễn Đức Huy
• Người hướng dẫn: GVHD: Phạm Thanh Tuấn
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Cơ Khí
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí
• Loại tài liệu: Đồ Án
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
• 1.1. Công suất cần thiết của động cơ
• 1.2. Số vòng quay cần thiết của động cơ
• 1.3. Tra phụ lục chọn động cơ
• 2. CHƯƠNG 2: BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP SỐ
• 2.1. Tính toán đai
• 2.2. Bộ truyền đai thang
• 2.2.1. Bước 1: Chọn loại đai thang
• 2.2.2. Bước 2: Xác định đường kính bánh đai dẫn
• 2.2.3. Bước 3: Chọn hệ số trượt và xác định đường kính bán kính đai bị dẫn theo công thức
• 2.2.4. Bước 4: Chọn sơ bộ a theo kết cấu hoặc theo đường kính d2
• 2.2.5. Bước 5: Tính số lần chạy đai trong 1 giây
• 2.2.6. Bước 6: Tính góc ôm bánh đai nhỏ
• 2.2.7. Bước 7: Tính các hệ số sử dụng ∁ α ,∁ u , ∁ L ,∁ Z ,∁ r , ∁ v
• 2.2.8. Bước 9: Lực căng ban đầu
• 2.2.9. Bước 10: Tinh chiều rộng B và đường kính ngoài bánh đai
• 2.2.10. Bước 11: Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn
• 2.2.11. Bước 12: Tính lực tác dụng lên trục
• 2.2.12. Bước 13: Ứng suất lớn nhất trong dây đai
• 2.2.13. Bước 14: Tuổi thọ
• 3. CHƯƠNG 3: BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
• 3.1. Sơ đồ động và kí hiệu các bánh răng
• 3.2. Chọn vật liệu
• 3.3. Tính cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng Z 2 ' - Z 3 (cấp chậm)
• 3.3.1. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [ σH ] và ứng suất uốn cho phép [ σF ]
• 3.3.2. Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn [σH ]
• 3.3.3. Chọn hệ số chiều rộng vành răng Ψ ba theo tiêu chuẩn
• 3.3.4. Tính khoảng cách trục aw
• 3.3.5. Tính tổng số răng
• 3.3.6. Xác định lại tỉ số truyền
• 3.3.7. Xác định các kích thước bộ truyền
• 3.3.8. Tính v và chọn cấp chính xác
• 3.3.9. Xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền
• 3.3.10. Chọn hệ số tải động
• 3.3.11. Tính các hệ số Y’F2, YF3
• 3.3.12. Tính ứng suất uốn tại đáy răng
• 3.4. Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng Z1 – Z2 (cấp nhanh)
• 3.4.1. Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép [σH ] và ứng suất uốn cho phép [σF ]
• 3.4.2. Chọn ứng suất tiếp xúc theo bánh bị dẫn [σ ]
• 3.4.3. Chọn hệ số chiều rộng vành răng ψba theo tiêu chuẩn
• 3.4.4. Tính khoảng cách trục aw
• 3.4.5. Tính môđun mn
• 3.4.6. Tính tổng số răng
• 3.4.7. Xác định lại tỉ số truyền
• 3.4.8. Xác định các kích thước bộ truyền
• 3.4.9. Tính v và chọn cấp chính xác
• 3.4.10. Xác định giá trị lực tác dụng lên bộ truyền
• 3.4.11. Chọn hệ số tải động
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
• 4.1. Chọn vật liệu làm trục
• 4.2. Xác định chiều dài trục
• 4.3. Tính giá trị đường kính đầu ngõng trục
• 4.4. Hộp số khai triển hai cấp
• 4.5. Xác định các kích thước
• 4.6. Tính phản lực tại các khớp gối
• 4.7. Xác định đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm
• 4.8. Kiểm nghiệm trục
• 4.9. Tính then tại trục I
• 4.10. Tính Then tại trục II
• 4.11. Tính Then tại trục III
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, CHỌN Ổ LĂN
• 5.1. Sơ đồ tải trọng của trục lắp ổ lăn
• 5.2. Xác định phản lực tại các gối đỡ
• 5.3. Chọn sơ bộ cỡ ổ
• 5.4. Tính lực dọc trục phụ
• 5.5. Chọn Kσ , Kt ,V theo điều kiện làm việc
• 5.6. Xác định hệ số X,Y
• 5.7. Tính tuổi thọ theo triệu vòng quay
• 5.8. Khả năng tải động tính toán Ctt
• 5.9. So sánh Ctt với C
• 5.10. Chọn ổ lăn theo điều kiện Ctt ≤ C
• Tài liệu tham khảo

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí

Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí là một lĩnh vực quan trọng trong ngành cơ khí. Hệ thống này không chỉ giúp truyền tải năng lượng mà còn đảm bảo hiệu suất hoạt động của máy móc. Việc hiểu rõ về hệ thống truyền động và các thành phần của nó là điều cần thiết cho kỹ sư cơ khí. Đồ án chi tiết máy sẽ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết và thực hành trong thiết kế các bộ phận như hộp giảm tốc, bánh răng và các bộ truyền khác.

1.1. Khái Niệm Về Hệ Thống Truyền Động

Hệ thống truyền động là tập hợp các bộ phận giúp truyền tải năng lượng từ nguồn đến thiết bị sử dụng. Các bộ phận chính bao gồm động cơ, hộp số và các bộ truyền khác. Việc thiết kế hệ thống này đòi hỏi kiến thức sâu rộng về cơ khí và vật liệu.

1.2. Vai Trò Của Hệ Thống Truyền Động Trong Công Nghiệp

Hệ thống truyền động đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất sản xuất. Nó giúp giảm thiểu hao phí năng lượng và tăng cường độ bền cho máy móc. Các ứng dụng của hệ thống này rất đa dạng, từ sản xuất công nghiệp đến giao thông vận tải.

II. Các Vấn Đề Thách Thức Trong Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động

Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí gặp nhiều thách thức, từ việc chọn vật liệu đến tính toán các thông số kỹ thuật. Các vấn đề này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của hệ thống. Việc phân tích và giải quyết các vấn đề này là rất cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

2.1. Lựa Chọn Vật Liệu Phù Hợp

Việc chọn vật liệu cho các bộ phận trong hệ thống truyền động là rất quan trọng. Vật liệu cần có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và khả năng chống mài mòn. Thép C45 thường được sử dụng cho các bánh răng và trục.

2.2. Tính Toán Các Thông Số Kỹ Thuật

Tính toán các thông số như công suất, mô men xoắn và tỉ số truyền là rất cần thiết. Những thông số này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của hệ thống. Việc sử dụng các công thức và bảng tra cứu là cần thiết để đảm bảo tính chính xác.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí Hiệu Quả

Để thiết kế hệ thống truyền động cơ khí hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng và tính toán sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm thiểu sai sót.

3.1. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng

Phần mềm mô phỏng giúp kiểm tra và tối ưu hóa thiết kế trước khi sản xuất. Các phần mềm như SolidWorks hay AutoCAD thường được sử dụng để thiết kế và mô phỏng các bộ phận trong hệ thống truyền động.

3.2. Tối Ưu Hóa Thiết Kế

Tối ưu hóa thiết kế giúp giảm thiểu trọng lượng và chi phí sản xuất. Việc áp dụng các nguyên tắc thiết kế tối ưu sẽ giúp cải thiện hiệu suất và độ bền của hệ thống.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí

Hệ thống truyền động cơ khí được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất công nghiệp đến giao thông vận tải. Việc hiểu rõ về ứng dụng của hệ thống này sẽ giúp sinh viên và kỹ sư có cái nhìn tổng quan hơn.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Sản Xuất

Trong ngành sản xuất, hệ thống truyền động giúp điều khiển máy móc và thiết bị. Nó đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra liên tục và hiệu quả.

4.2. Ứng Dụng Trong Giao Thông Vận Tải

Hệ thống truyền động cũng đóng vai trò quan trọng trong giao thông vận tải. Nó giúp điều khiển các phương tiện như ô tô, xe máy và tàu hỏa, đảm bảo an toàn và hiệu suất.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí

Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí là một lĩnh vực quan trọng trong ngành cơ khí. Việc nắm vững lý thuyết và thực hành sẽ giúp sinh viên và kỹ sư có khả năng thiết kế các hệ thống hiệu quả và bền vững. Tương lai của lĩnh vực này hứa hẹn sẽ có nhiều tiến bộ và đổi mới.

5.1. Tương Lai Của Ngành Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động

Ngành thiết kế hệ thống truyền động sẽ tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ. Các giải pháp mới sẽ giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Cơ Hội Nghề Nghiệp Trong Lĩnh Vực Cơ Khí

Cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực thiết kế hệ thống truyền động rất đa dạng. Các kỹ sư có thể làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất đến nghiên cứu và phát triển.