Đồ Án Chi Tiết Máy: Thiết Kế Trạm Dẫn Động Xích Tải

Đồ án thiết kế chi tiết máy với đề tài thiết kế trạm dẫn động xích tải phương án số 1, cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn.

• Tác giả: Đặng Xuân Long
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Ngọc Hiền
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Cơ Điện Tử
• Đề tài: Thiết Kế Trạm Dẫn Động Xích Tải
• Loại tài liệu: đồ án

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN I – CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
• 1.1. A, CHỌN ĐỘNG CƠ
• 1.1.1. 1, Xác định công suất động cơ
• 1.1.2. 2, Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ
• 1.1.3. 3, Chọn động cơ
• 1.2. B, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
• 1.2.1. 1, Xác định tỷ số truyền ut của hệ dẫn động theo công thức
• 1.2.2. 2, Phân phối tỷ số truyền ut của hệ dẫn động theo công thức
• 1.2.3. 3, Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục
• 2. PHẦN II – THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC
• 2.1. BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
• 2.1.1. 1. CHỌN VẬT LIỆU
• 2.1.2. 2. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP
• 2.1.2.1. A, ỨNG SUẤT TIẾP XÚC CHO PHÉP
• 2.1.2.2. B, ỨNG SUẤT UỐN CHO PHÉP
• 2.1.2.3. C, ỨNG SUẤT CHO PHÉP KHI QUÁ TẢI
• 2.1.3. 3. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI- BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
• 2.1.3.1. A, XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TRỤC SƠ BỘ
• 2.1.3.2. B, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĂN KHỚP
• 2.1.3.3. C, KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC
• 2.1.3.4. D, KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN UỐN
• 2.1.3.5. E, KIỂM TRA VỀ QUÁ TẢI
• 2.1.3.6. F, CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC
• 3. PHẦN III – THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC
• 3.1. BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
• 3.1.1. 1. CHỌN VẬT LIỆU
• 3.1.2. 2. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP
• 3.1.2.1. A, ỨNG SUẤT TIẾP XÚC CHO PHÉP
• 3.1.2.2. B, ỨNG SUẤT UỐN CHO PHÉP
• 3.1.2.3. C, ỨNG SUẤT CHO PHÉP KHI QUÁ TẢI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Trạm Dẫn Động Xích Tải

Thiết kế trạm dẫn động xích tải là một phần quan trọng trong lĩnh vực cơ khí, đặc biệt trong ngành công nghiệp chế biến và vận chuyển. Trạm dẫn động này không chỉ đảm bảo hiệu suất làm việc mà còn ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của thiết bị. Việc hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của trạm dẫn động xích tải sẽ giúp các kỹ sư thiết kế tối ưu hóa quy trình sản xuất.

1.1. Nguyên Lý Hoạt Động Của Trạm Dẫn Động Xích Tải

Trạm dẫn động xích tải hoạt động dựa trên nguyên lý truyền động qua xích và bánh răng. Động cơ điện cung cấp năng lượng, sau đó thông qua hộp giảm tốc, mô men xoắn được truyền đến xích tải, giúp di chuyển vật liệu.

1.2. Cấu Tạo Của Trạm Dẫn Động Xích Tải

Trạm dẫn động xích tải bao gồm các thành phần chính như động cơ không đồng bộ, hộp giảm tốc, bộ truyền bánh răng và bộ truyền xích. Mỗi thành phần đều có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Thiết Kế Trạm Dẫn Động

Trong quá trình thiết kế trạm dẫn động xích tải, nhiều vấn đề và thách thức có thể phát sinh. Các yếu tố như tải trọng, tốc độ vận hành và điều kiện làm việc đều ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Việc xác định chính xác các thông số kỹ thuật là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định.

2.1. Tải Trọng Và Tốc Độ Vận Hành

Tải trọng là yếu tố quyết định đến công suất động cơ và thiết kế hộp giảm tốc. Tốc độ vận hành cũng cần được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo không vượt quá giới hạn cho phép của các thành phần.

2.2. Điều Kiện Làm Việc Khắc Nghiệt

Điều kiện làm việc như nhiệt độ, độ ẩm và bụi bẩn có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của trạm dẫn động. Cần có các biện pháp bảo vệ và bảo trì định kỳ để đảm bảo hiệu suất làm việc.

III. Phương Pháp Tính Toán Thiết Kế Trạm Dẫn Động Xích Tải

Để thiết kế trạm dẫn động xích tải hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp tính toán chính xác. Các công thức và tiêu chuẩn kỹ thuật sẽ giúp xác định các thông số cần thiết cho từng thành phần của hệ thống.

3.1. Tính Toán Công Suất Động Cơ

Công suất động cơ được tính toán dựa trên tải trọng và tốc độ vận hành. Sử dụng công thức P = F * v, trong đó P là công suất, F là lực kéo và v là tốc độ.

3.2. Phân Tích Kết Cấu Hộp Giảm Tốc

Hộp giảm tốc cần được thiết kế để chịu được mô men xoắn và lực tác động. Việc xác định các thông số như tỷ số truyền và kích thước bánh răng là rất quan trọng.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Trạm Dẫn Động Xích Tải

Trạm dẫn động xích tải được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp chế biến thực phẩm, khai thác khoáng sản và xây dựng. Việc sử dụng xích tải giúp tăng hiệu suất vận chuyển và giảm thiểu chi phí lao động.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Công Nghiệp Chế Biến

Trong ngành chế biến thực phẩm, xích tải được sử dụng để vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm. Điều này giúp tăng tốc độ sản xuất và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

4.2. Ứng Dụng Trong Ngành Khai Thác Khoáng Sản

Xích tải cũng được sử dụng trong ngành khai thác khoáng sản để vận chuyển vật liệu từ nơi khai thác đến nơi chế biến. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí vận chuyển.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Trạm Dẫn Động Xích Tải

Thiết kế trạm dẫn động xích tải là một quá trình phức tạp nhưng cần thiết để đảm bảo hiệu suất và độ bền của hệ thống. Việc áp dụng các phương pháp tính toán chính xác và hiểu rõ về các yếu tố ảnh hưởng sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế.

5.1. Tương Lai Của Thiết Kế Trạm Dẫn Động

Với sự phát triển của công nghệ, thiết kế trạm dẫn động xích tải sẽ ngày càng được cải tiến. Các giải pháp tự động hóa và công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu chi phí.

5.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Và Phát Triển

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực thiết kế trạm dẫn động xích tải là rất quan trọng. Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn đảm bảo an toàn và bền vững cho hệ thống.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ------    ------ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Sinh viên: Đặng Xuân Long Mã SV: 191313722 Lớp: Cơ điện tử 2 Hệ: Chính quy Khóa: 60 Người hướng dẫn: PGS. Trần Ngọc Hiền 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 Đề tài Đề VII : THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án sô : 1 Trục III Trục II Trục I Sơ đồ tải trọng Hệ thống dẫn động xích tải bao gồm : 1. Động cơ không đồng bộ 3 pha 2. Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục 3.

Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 4. Bộ truyên xích Số liệu thiết kế : • Lực kéo trên xích tải P(N) : 9810 • Vận tốc xích tải (m/s): 0.2 • Bứơc xích tải t (mm): 125 • Số răng đĩa xích tải : 8 • Tỉ số M1/M : 0.5 • Thời hạn phục vụ ( năm) : 5 • Số ngày phục vụ / năm (ngày) : 200 • Số ca làm việc trong ngày (ca) : 3 • Sai số vận tốc cho phép : 5 % • t1 = t2 = 4 h 2 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 MỤC LỤC Lời mở đầu. 6 PHẦN I – CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN. 8 1, Xác định công suất động cơ.

8 2,Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ. 9 B, PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN. 10 1, Xác định tỷ số truyền ut của hệ dẫn động theo công thức. 10 2, Phân phối tỷ số truyền ut của hệ dẫn động theo công thức.

10 3, Xác định công suất , mômen và số vòng quay trên các trục. 11 PHẦN II – THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI HỘP GIẢM TỐC. 12 BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.CHỌN VẬT LIỆU. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP.

13 A, ỨNG SUẤT TIẾP XÚC CHO PHÉP. 13 B, ỨNG SUẤT UỐN CHO PHÉP. 15 C, ỨNG SUẤT CHO PHÉP KHI QUÁ TẢI. TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN NGOÀI-BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG.

17 A, XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TRỤC SƠ BỘ. 17 B, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĂN KHỚP. 17 C, KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC. 18 D, KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN UỐN.

20 E, KIỂM TRA VỀ QUÁ TẢI. 21 F, CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC. 22 PHẦN III – THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC. 23 BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.CHỌN VẬT LIỆU.

XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT CHO PHÉP. 24 A, ỨNG SUẤT TIẾP XÚC CHO PHÉP. 24 3 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 B, ỨNG SUẤT UỐN CHO PHÉP. 25 C, ỨNG SUẤT CHO PHÉP KHI QUÁ TẢI.

TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM - BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG. 27 A, XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TRỤC SƠ BỘ. 27 B, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĂN KHỚP. 28 C, KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC.

29 D, KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN UỐN. 31 E, KIỂM TRA VỀ QUÁ TẢI. 32 F, CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC .TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH-BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG. 34 A, XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TRỤC SƠ BỘ.

34 B, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĂN KHỚP. 35 C, KIỂM NGHIỆM RĂNG VỀ ĐỘ BỀN TIẾP XÚC. 35 D, KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN UỐN. 38 E, KIỂM NGHIỆM VỀ QUÁ TẢI.

40 F, CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ KÍCH THƯỚC CỦA BỘ TRUYỀN. 41 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN. 41 1, Chọn vật liệu chế. 41 2, Xác định sơ bộ đường kính trục.

42 3, Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực. Xác định trị số và chiều lực từ các chi tiết quay tác dụng lên trục. Tính chính xác đường kính các đoạn trục. 52 6, Tính toán trục về độ bền mỏi.

Tính kiểm nghiệm then. 64 1, Chọn ổ lăn trên trục I. 64 A, Tính lại phản lực ở các gối đỡ khi đổi lại chiều của lực Fx. 66 C, Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động.

66 D, Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh. 68 2, Chọn ổ lăn trên trục II. 68 4 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 A, Chọn sơ bộ ổ lăn. 68 B, Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động.

69 C, Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh .Chọn ổ lăn trên trục III. 71 B, Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động. 71 C, Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh. 72 PHẦN VI :THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC, BÔI TRƠN.

72 VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP.Tính kết cấu của vỏ hộp:. Bôi trơn trong hộp giảm tốc:. Dầu bôi trơn hộp giảm tốc : .Lắp bánh răng lên trục và điều chỉnh sự ăn khớp:. Điều chỉnh sự ăn khớp: .Tính toán thiết kế các thông số của hộp giảm tốc.

Theo các công thức cho bảng P18-1[II]. 73 7, CÁC CHI TIẾT KHÁC LIÊN QUAN ĐẾN HỘP GIẢM TỐC. Chốt định vị. 78 E, BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC.

80 8, DUNG SAI LẮP GHÉP. 84 5 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 Tài liệu tham khảo • [1] “ Tính toán thiết kê hệ dẫn động và cơ khí- Tập 1” – Tác giả : Trịnh Chất và Lê Văn Uyển – NXB Giáo Dục • [2] “ Tính toán thiết kê hệ dẫn động và cơ khí- Tập 2” – Tác giả : Trịnh Chất và Lê Văn Uyển – NXB Giáo Dục Lời mở đầu Khoa học kỹ thuật càng phát triển thì móc được sử dụng ngày càng nhiều với trình độ cơ khí hoá và tự động hoá ngày càng cao. Bất kỳ một máy nào từ đơn giản đến hiện đại đều bao gồm nhiều chi tiết máy ghép lại với nhau. Các chi tiết máy có công dụng chung có mặt ở hầu hết các thiết bị và dây truyền công nghệ.

Vì vậy thiết kế chi tiết máy có vai trò quan trọng trong thiết kế máy nói chung. Chi tiết máy thiết kế ra phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật: làm việc ổn định trong suốt thời gian phục vụ đã định với chi phí chế tạo và sử dụng thấp. Với các máy phát nhằm biến đổi năng lượng thì chỉ tiêu hàng đầu của máy là hiệu suất trong khi các máy cắt kim loại thì năng suất và độ chính xác gia công là những chỉ tiêu quan trọng nhất, còn ở dụng cụ đo thì độ nhậy, độ chính xác và độ ổn định của các số đo lại là quan trọng hơn cả. Nói khác đi, chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của chi tiết máy thiết kế ra phải phù hợp với chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của toàn máy.

Đó trước hết là năng suất, tuổi thọ cao, kinh tế trong chế tạo và sử dụng, thuận lợi và an toàn trong chăm sóc bảo dưỡng, trọng lượng giảm. Ngoài ra tuỳ thuộc vào trường hợp cụ thể mà nó còn có các yêu cầu khác như: Khuôn khổ kính thước nhỏ gọn, làm việc êm, hình thức đẹp,. 6 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 Với các yêu cầu trên thì việc thiết kế hộp giảm tốc cũng đòi hỏi phải đảm bảo một số yêu cầu kỹ thuật nhât định. Bởi vì, hộp giảm tốc cũng do một nhóm chi tiết máy ghép lại với nhau.

Hộp giảm tốc là một cơ cấu truyền động ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không đổi, được dùng để giảm vận tốc và tăng mô men xoắn. Ưu điểm của hộp giảm tốc là hiệu suất cao, có khả năng truyền được những công suất khác nhau, tuổi thọ lớn, làm việc chắc chắn và sử dụng đơn giả. Hộp giảm tốc bánh răng được dùng để truyền chuyển động và mô men xoắn giữa các trục song song. Xin trân thành cảm ơn các thầy đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án thiết kế môn học này.

Sinh viên thực hiện Đặng Xuân Long 7 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 PHẦN I – CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN A, CHỌN ĐỘNG CƠ 1, Xác định công suất động cơ Hiệu suất của hệ thống : η = η4OL .99 : Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn - ηBr1 = 0.97 : Hiệu suất của 1 cặp bánh răng trụ răng thẳng được che kín -ηBr2 = 0.97 : Hiệu suất của 1 cặp bánh răng trụ răng nghiêng được che kín − ηBr3−n = 0.94 : Hiệu suất của 1 cặp bánh răng trụ răng phẳng để hở Ta được : η = 0.85 Công suất làm việc trên trục máy công tác : Fv 9810 × 0.2 Plv = = = 1,962 (𝐾𝑤) 1000 1000 Từ công thức (2.11) của [1] ta xác định được công suất cần thiết trên trục động cơ: Plv 1,962 Pct = = = 2,308 𝑘𝑊 η 0,85 2,Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ Tỷ số truyền toàn bộ ut của hệ thống dẫn động được tính theo công thức 2.15 trang 21 [1] ta có : ut = u1. là tỷ số truyền trong từng bộ truyền trong hệ thống dẫn động Tra bảng 2.4 [1] ta chọn sơ bộ: uh = 16 : tỷ số truyền hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp 8 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY SV THIẾT KẾ : ĐẶNG XUÂN LONG THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ 2-K60 uBr3−n = 5 : tỷ số truyền bánh răng trụ răng thẳng để hở  ut = uh. 5 = 90 Theo công thức 2.125 ph Trong đó : v=0,2 m/s : vận tốc băng tải z= 8 : Số răng đĩa xích tải t= 125 mm : Bước xích tải Từ ut và ηlv ta xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ theo công thức 2.90 = 1080 ( ) ph Vậy ta chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb = 1500 vg/ph 3, Chọn động cơ Động cơ được chọn phải có công suất Pđc và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn điều kiện sau: Pđc ≥ Pct và nđc ≈ nsb Dựa vào bảng P1.