LỜI NÓI ĐẦU Trong hoạt động kỹ thuật, thiết kế máy là một quá trình sáng tạo ra một loại máy mới hoặc cải tiến từ các loại máy, chi tiết đã có, đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững những kiến thức lý thuyết và biết chắt lọc từ những kinh nghiệm thực tế để có thể đưa ra phương án, phương pháp thiết kế tối ưu nhất cho ý tưởng của mình về loại máy, chi tiết mà mình định thiết kế. Một loại máy thiết kế ra phải đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật, chủ yếu là: độ bền, độ cứng, khả năng chịu mỏi…, đồng thời cũng phải đảm bảo chi phí sản xuất cho phù hợp, tức là thỏa mãn tính kinh tế. Trong công cuộc phát triển đất nước hiện nay, để có một nền sản xuất tiên tiến thì không thể thiếu sự trợ giúp của trang thiết bị máy móc hiện đại, đây là quá trình tất yếu của phát triển. Và trong quá trình khai thác, sử dụng các máy móc không tránh khỏi những hỏng hóc do nguyên nhân chủ quan lẫn khách quan tác động đến.
Do vậy trong quá trình thiết kế, người kỹ sư cần phải tính toán sao cho một máy mới chế tạo ra phải đạt an toàn cao nhất cho máy đó. Điều đó sẽ giảm bớt chi phí sữa chữa, thay thế các chi tiết máy hoặc phải thay thế cả máy đó. Do đó, việc thiết kể trạm dẫn động băng tải cũng phải đáp ứng được các tính kỹ thuật, tính kinh tế, đảm bảo máy hoạt động được hiệu suất cao nhất, sự an toàn tối đa cho máy và người sử dụng. Thiết kế chi tiết máy là môn học đầu tiên nhằm cung cấp những kiến thức căn bản nhất cho sinh viên ngành cơ khí để thiết kế một loại máy cơ khí nào đó.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong bộ môn đã hướng dẫn, giúp đỡ em để bài thiết kế được hoàn chỉnh. Do đây là lần đầu em thiết kế nên việc mắc phải những thiếu sót trong bài thiết kế là không tránh khỏi. Kính mong thầy và các bạn có những ý kiến phê bình, góp ý để bài thiết kế của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S Phạm Thanh Tùng đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án này Ký duyệt Sinh viên thực hiện Nam Nguyễn Xuân Nam 1 Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU.
1 Các thông số cơ bản của đồ án cơ sở thiết kế máy. 4 Phần 1 : Tính toán động học hệ dẫn động. Công suất cần thiết của động cơ. Số vòng quay đồng bộ.
Phân phối tỉ số truyền. Tính các thông số trên trục. Lập bảng kết quả tính toán động học. 8 Phần 2 : Thiết kế bộ truyền xích (bộ truyền ngoài).
Dữ liệu tính toán bộ truyền xích. Chọn loại xích. Chọn số răng đĩa xích. Xác định bước xích.
Xác định khoảng cách trục và số mắt xích. Kiểm nghiệm xích về độ bền. Xác định thông số của đĩa xích. Xác định lực tác dụng lên trục.
Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích. 13 Phần 3 : Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. Chọn vật liệu bánh răng. Xác định sơ bộ ứng suất cho phép.
Xác định sơ bộ khoảng cách trục. Xác định các thông số ăn khớp. Xác định chính xác ứng suất cho phép. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.
Xác định các thông số khác của bộ truyền bánh răng trụ nghiêng. Tổng hợp các thông số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. 21 Phần 4 : Tính toán thiết kế trục. Chọn vật liệu chế tạo trục.
Xác định lực và phân bố lực tác dụng lên trục. Xác đinh khoảng cách trục, khoảng cách giữa các điểm đặt lực,đường kính và kiểm nghiệm trục. Xác định sơ bộ khoảng cách trục I. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực.
Xác định đường kính các đoạn trục I. Kiểm nghiệm trục I. Xác định sơ bộ khoảng cách trục II. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực.
Xác định đường kính các đoạn trục II. Kiểm nghiệm trục II. 38 Phần 5: Tính chọn then. Tính mối ghép then.
50 Phần 7: Thiết kế vỏ hộp và bôi trơn. Tổng quan về vỏ hộp. Thiết kế vỏ hộp. Một số chi tiết phụ.
Các chi tiết điều chỉnh lắp ghép. Các chi tiết lót bộ phận ổ. Bôi trơn HGT. 61 Phần 8: Dung sai lắp ghép.
Dung sai lắp ghép ổ lăn. Bảng dung sai lắp ghép. 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 64 3 Các thông số cơ bản của đồ án cơ sở thiết kế máy Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải Đề 3.7: Động cơ - khớp nối - bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng – xích - xích tải Hệ thống xích tải gồm: 1.
Động cơ điện 3 pha KĐB rotor lồng sóc 2. Nối trục đàn hồi 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng nghiêng 4. Bộ truyền xích ống con lăn 5.
Xích tải Số liệu thiết kế : 1 2 3 4 5 6 7 8 Lực trên xích tải (N) 2805 3155 1475 1815 935 1335 1415 1140 Vận tốc xích tải (m/s) 0.6 Số răng đĩa xích tải 13 11 12 17 17 16 13 16 Bước xích tải 80 80 140 115 105 135 175 145 Góc nghiêng đường nối 135 150 150 120 135 150 180 135 tâm BT ngoài @ (độ) Thời gian phục vụ 2 3 4 3 3 4 4 5 (năm) 1 năm làm việc (ngày) 300 270 280 260 220 250 250 300 Số ca làm việc (ca) 2 2 2 2 2 2 3 2 Thời gian 01 ca làm việc 8 (h) 7 (h) 8 (h) 7 (h) 8 (h) 7 (h) 7 (h) 8 (h) Đặc tính tải trọng Va đập nhẹ Môi trường làm việc Có bụi Điều kiện bôi trơn Đạt yêu cầu 4 Phần 1 : Tính toán động học hệ dẫn động I. Công suất cần thiết của động cơ 1. Xác định công suất làm việc: 𝐹×𝑣 2805 × 0. Xác đinh hiệu xuất hệ dẫn động : Tra bảng 2.3 theo tài liệu [1] trang 19 ta có: 𝜂𝑘 Hiệu suất của khớp 1 𝜂𝑜𝑙 Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn 0.99 Hiệu suất bánh răng trụ nghiêng 𝜂𝑏𝑟 0.96 Hiệu suất bt xích 𝜂𝑥 0.90 Hiệu suất của hệ 𝜂ℎ = 𝜂𝑘 × 𝜂3𝑜𝑙 × 𝜂𝑏𝑟 × 𝜂𝑥 = 1 × 0.
Xác định công xuất cần thiết: 𝑃𝑙𝑣 2. Số vòng quay đồng bộ 1. Xác định số vòng quay trên trục công tác: 60000 × 𝑣 60000 × 0. Chọn sơ bộ tỉ số truyền: Tra bảng 2.4 theo tài liệu [1] trang 21 ta số tỉ số truyền Tỉ số truyền BT BR trụ nghiêng 𝑢𝑏𝑟 5 Tỉ số truyền BT xích 𝑢𝑥 3 5 3.
Tỉ số truyền sơ bộ là: 𝑢𝑠𝑏 = 𝑢𝑥 × 𝑢𝑏𝑟 = 5 × 3 = 15 4. Xác định số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ: 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 × 𝑢𝑠𝑏 = 43. Chọn động cơ Tra bảng phụ lục trong tài liệu [1] trang 238 ta chọn được: 𝑛𝑑𝑏 = 750 Động cơ 4A112MB8Y3 𝑃𝑑𝑐 = 3 𝑛𝑑𝑐 = 701 IV. Phân phối tỉ số truyền 1.
Tỉ số truyền chung thực tế của hệ dẫn động : 𝑛đ𝑐 701 𝑢𝑡 = = = 15. Phân phối tỉ số truyền : 𝑢𝑡 15.99 Chọn 𝑢𝑏𝑟 = 5 ta tính được 𝑢𝑥 = = = 3. Tính các thông số trên trục Hiệu suất tính từ trục động cơ đến trục 1 HGT 𝜂0 = 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑘 = 0.99 Hiệu suất tính từ trục 1 đến trục 2 HGT 𝜂2 = 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑏𝑟 = 0.95 Hiệu suất tính từ trục 2 HGT đến trục công tác 𝜂2 = 𝜂𝑜𝑙 × 𝜂𝑥 = 0. Công suất trên các trục: Trục công tác 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑙𝑣 = 2.
Số vòng quay trên các trục: Tỉ số truyền từ trục động cơ đến trục 1 HGT 𝑢1 = 𝑢𝑘 = 1 Tỉ số truyền từ trục 1 đến trục 2 HGT 𝑢2 = 𝑢𝑏𝑟 = 5 Tỉ số truyền từ trục 2 HGT đến trục công tác 𝑢𝑐𝑡 = 𝑢𝑥 = 3.20 Trục động cơ : 𝑛𝑑𝑐 = 701(v/p) 𝑛𝑑𝑐 701 Trục I : 𝑛1 = = = 701(v/p) 𝑢1 1 𝑛1 701 Trục II : 𝑛2 = = = 140. Momen xoắn trên các trục : 9. Lập bảng kết quả tính toán động học Bảng kết quả tính 1 Tỉ số truyền: Khớp nối 𝑈𝑘𝑛 1 "---" : BR trụ nghiêng 𝑈𝑏𝑟 5 "---" : BT xích 𝑈𝑥 3.2 "---" 2 Công suất : Trục động cơ 𝑃𝑑𝑐 2.51 Kw : Trục II 𝑃𝐼𝐼 2.39 Kw : Trục công tác 𝑃𝑙𝑣 2.13 Kw 3 Số vòng quay: Trục động cơ 𝑛𝑑𝑐 701 Vg/ph : Trục I 𝑛𝐼 701.00 Vg/ph : Trục II 𝑛𝐼𝐼 140.20 Vg/ph : Trục công tác 𝑛𝑐𝑡 43.81 Vg/ph 4 Mô men xoắn: Trục động cơ 𝑇𝑑𝑐 34603.72 Nmm : Trục II 𝑇𝐼𝐼 162799.57 Nmm : Trục công tác 𝑇𝑐𝑡 464311.80 Nmm Phần 2 : Thiết kế bộ truyền xích (bộ truyền ngoài) I. Dữ liệu tính toán bộ truyền xích Điều kiện làm việc: Có bụi Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ Số ca: 2 ca Góc nghiêng bộ truyền: 𝛽 = 180 − 135 = 45𝑜 Thông số yêu cầu : P = PII = 2.
Chọn loại xích Xích ống con lăn 8 III. Chọn số răng đĩa xích 1. Chọn số răng 𝑍1 , 𝑍2 𝑍1 = 29 − 2 × 𝑢 = 29 − 2 × 3.6 Chọn số răng 𝑍1 = 23 𝑍2 = 𝑢 × 𝑍1 = 3.6 Chọn số răng 𝑍2 = 74 2. Xác định tỉ số truyền thực tế : 𝑍2 74 𝑢𝑡 = = = 3.
Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền : 𝑢𝑡 − 𝑢 3. Xác định bước xích 1. Xác định công suất tính toán : Chọn bộ truyền xích tiêu chuẩn có số răng 𝑧01 = 25, vận tốc đĩa xích nhỏ 𝑛01 chọn gần với 𝑛1 nhất nên ta có 𝑛01 = 200 từ đó ta tính được : 𝑧01 25 Hệ số răng : 𝑘𝑧 = = = 1.09 𝑧1 23 𝑛01 200 Hệ số vòng quay : 𝑘𝑛 = = = 1.6 trong tài liệu [1] trang 82 ta có : Hệ số ảh của k/c trục 𝑘𝑎 1 Hệ số ảh của bôi trơn xích 𝑘𝑏 1.3 Hệ số ảh số ca làm việc 𝑘𝑐 1.25 Hệ số ảh của tải trọng động 𝑘𝑑1 1.2 Hệ số ảh d/c lực căng xích 𝑘𝑑𝑐 1.25 Hệ số ảh của góc nghiêng bt 𝑘𝑜 1 Hệ số ảnh hưởng của điều kiện làm việc : 9 𝑘 = 𝑘𝑎 × 𝑘𝑏 × 𝑘𝑐 × 𝑘𝑑1 × 𝑘𝑑𝑐 × 𝑘𝑜 = 1 × 1.44 Công suất tính toán : 𝑃𝑡 = 𝑃 × 𝑘 × 𝑘𝑛 × 𝑘𝑧 = 2.5 trong tài liệu [1] trang 81 với 𝑃𝑡 ≤ [𝑃] và 𝑛01 ta được : Bước xích 𝑝 = 25.4 mm Đường kính chốt 𝑑𝑐 = 7.95 𝑚𝑚 Chiều dài ống 𝐵 = 22.