Tiểu luận đồ án hệ thống truyền động: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải

• Tác giả: Trương Thạnh Cường
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Vũ Thịnh
• Trường học: Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ Khí
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Thùng Tải
• Loại tài liệu: đồ án
• 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
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế hệ thống dẫn động

Đồ án tập trung vào thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải, một hệ thống truyền động cơ khí quan trọng. Hệ thống dẫn động bao gồm các thành phần chính: động cơ điện, nối trục, hộp giảm tốc bánh răng nghiêng một cấp, bộ truyền xích, xích tải, bộ phận căng xích và thùng chứa hàng. Các thông số thiết kế bao gồm lực vòng xích tải (4710 N), vận tốc xích tải (1.44 m/s), đường kính xích tải (280 mm), góc nghiêng bộ truyền xích (39°), và thời gian phục vụ (4 năm). Mục tiêu là thiết kế một hệ thống hiệu quả, bền vững và an toàn, đáp ứng yêu cầu vận hành cụ thể. Thiết kế hệ thống dẫn động thùng tải này được thực hiện dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên lý cơ khí.

1.1 Phân tích phương án và lựa chọn động cơ

Phần này tập trung vào việc chọn lựa động cơ điện phù hợp. Đồ án xem xét hai phương án động cơ với công suất 11 kW, nhưng có tốc độ quay khác nhau. Việc tính toán công suất cần thiết dựa trên công thức cơ bản, tính đến hiệu suất của các bộ truyền (bánh răng, xích, ổ lăn). Phân phối tỉ số truyền được xác định để đạt được vận tốc xích tải yêu cầu. Các thông số như công suất, tốc độ quay và mômen xoắn trên từng trục được tính toán chi tiết. Chọn động cơ tối ưu dựa trên phân tích hiệu quả và tính kinh tế. Giải pháp dẫn động thùng tải được chọn đảm bảo vận hành ổn định và tiết kiệm năng lượng.

1.2 Thiết kế bộ truyền xích

Phần này trình bày chi tiết về thiết kế bộ truyền xích. Việc chọn loại xích phụ thuộc vào yêu cầu vận hành. Tính toán các thông số của bộ truyền xích, bao gồm số răng đĩa xích, bước xích, và khoảng cách trục. Kiểm nghiệm xích về độ bền được thực hiện để đảm bảo an toàn và tuổi thọ. Thiết kế CAD được sử dụng để mô hình hóa và tối ưu hóa thiết kế. Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) có thể được sử dụng để đánh giá ứng suất và biến dạng trong các thành phần của bộ truyền xích. Tốc độ quay và hiệu suất truyền động cũng được tính toán và đánh giá.

1.3 Thiết kế hộp giảm tốc bánh răng nghiêng

Phần này tập trung vào thiết kế hộp giảm tốc bánh răng nghiêng một cấp. Việc chọn vật liệu và tính toán ứng suất cho phép là rất quan trọng. Thiết kế bộ truyền bánh răng bao gồm việc xác định các thông số hình học, ăn khớp, và lực tác dụng. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc và độ bền uốn được thực hiện để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả. Phần mềm thiết kế CAD như SolidWorks, AutoCAD hoặc CATIA được sử dụng để tạo mô hình 3D và bản vẽ kỹ thuật. Phân tích ứng suất và mô phỏng có thể được thực hiện để đánh giá hiệu suất của thiết kế.

1.4 Thiết kế trục then và ổ lăn

Phần này tập trung vào thiết kế trục và then, bao gồm việc chọn vật liệu chế tạo trục và tính toán đường kính trục. Thiết kế then đảm bảo kết nối chắc chắn giữa các trục và các bộ phận khác. Chọn ổ lăn phù hợp với tải trọng và tốc độ quay. Nối trục được thiết kế để đảm bảo truyền mô-men xoắn một cách hiệu quả. Các tính toán được thực hiện để đảm bảo sức bền của trục và then. An toàn lao động được ưu tiên trong quá trình thiết kế và lựa chọn vật liệu.

1.5 Lựa chọn chi tiết phụ trợ và dung sai lắp ghép

Phần này tập trung vào việc lựa chọn các chi tiết phụ trợ như thân máy, bulông, và các chi tiết khác. Thiết kế hộp giảm tốc bao gồm việc chọn loại vỏ hộp và vật liệu. Chọn dầu bôi trơn phù hợp với điều kiện làm việc. Bảng dung sai lắp ghép được xác định để đảm bảo độ chính xác và hoạt động ổn định của hệ thống. Dung sai lắp ghép cho các bộ phận như trục, bánh răng, ổ lăn, then và các chi tiết khác được chỉ rõ. Tiêu chuẩn thiết kế được tuân thủ để đảm bảo chất lượng và độ bền của hệ thống.