CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ. Phân tích kết cấu, đặt điểm làm việc của hệ thống. Nguyên lí làm việc của hệ thống.
Chọn đông cơ điện và phân phối tỉ số truyền. Công suất làm việc của bộ phận công tác. Hiệu suất hệ dẫn động. Công suất cần thiết trên động cơ điện.
Chọn tỉ số truyền sơ bộ. Số vòng quay trên trục công tác. Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ. Số vòng quay đồng bộ trên trục động cơ.
Phân phối tỉ số truyền của hệ thống. Tỷ số truyền hệ thống. Phân phối tỉ số truyền của hệ dẫn động. Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động.
Số vòng quay trên các trục [1]. Mômen xoắn trên các trục [1]. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH. Chọn loai xích.
Xác định các thông số của bộ truyền xích. Chọn số răng theo đĩa xích. Xác định bước xích. Xác định khoảng cách trục.
Kiểm nghiệm xích về độ bền. Xác định đường kính đĩa xích. Xác định lực tác dụng lên trục. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG.
Chọn vật liệu. Xác định ứng suất cho phép. Tính toán bộ truyền bánh răng. Kiểm nghiêm độ bền tiếp xúc của răng.
Kiểm nghiệm độ bền uốn của răng. Kiểm nghiệm răng về quá tải. Các thông số khác. THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI.
Tính toán thiết kế trục. Chọn vật liệu làm trục. Xác định sơ bộ đường kính trục và khoảng cách gối trục.3 Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực. Xác định sơ đồ đặt lực chung, tính toán phản lực tại các gối đỡ, vẽ biểu đồ 28 mômen.Tính phản lực tại các gối đỡ.3 Vẽ biểu đồ momen.1 Tính chi tiết trục I:.2 Tính chi tiết trục II:.
Tính chọn then. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi. Nối trục đàn hồi. Chọn trục nối đàn hồi.
Kiểm nghiệm bền dập cho vòng đàn hồi. TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN.2 Chọn kích thước ổ lăn.3 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương của ổ đỡ chặn.4 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động:.5 Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải tĩnh:. KẾT CẤU VỎ HỘP. Kết cấu các bộ phận.1 Kết cấu nắp ổ và cốc lót.
Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp.1 Bôi trơn trong hộp giảm tốc. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.57 TÀI LIỆU THAM KHẢO:.57 Danh mục bảng biểu Bảng 1. Thông sơ của động cơ điện 4A132S4Y3 [1]. Bảng thông số động học của hệ thống truyền động [1].1: Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích.
Các thông số của bộ truyền bánh răng trụ thẳng. Momen tại các tiết diện. Momen tại các tiết diện. các thông số của trục nối đàn hồi.
Thông số của vòng đàn hồi. Thông số của kết cấu nắp ổ giữa các trục. Thông số của cửa thăm. Thông số của nút thông hơi.
Thông số của nút tháo dầu. Thông số của Bulong vòng. Thông số vòng thớt. Bảng thống kê dùng cho bôi trơn.58 Danh mục hình và đồ thị Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống truyền động.
Sơ đồ tính khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp. Sơ đồ đặt lực chung của 2 trục. Sơ đồ đặt lực trục I. Sơ đồ đặt lực trục II.
Nối trục đàn hồi. Bulong ghép nắp và thân. Đường kính lắp nắp ổ lăn. Nắp cửa thăm.
Kích thước que thăm dầu. Chốt định vị.57 LỜI NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nôi dung không thể thiếu với chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí và cơ điện tử nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ sở về kết cấu máy và các quá trình cơ bản khi thiết kế máy.Trong quá trình học môn Nguyên lý chi tiết máy em đã được làm quen với những kiến thức cơ bản về kết cấu máy, các đặc trưng cơ bản của các chi tiết máy thường gặp. Đồ án môn học Nguyên lý chi tiết máy là kết quả đánh giá thực chất nhất quá trình học tập các môn Nguyên lý chi tiết máy, sức bền vật liệu, cơ học lý thuyết, vật liệu cơ khí và công nghệ kim loại,…. Hộp giảm tốc là thiết bị không thể thiếu trong các máy cơ khí, nó có nhiêm vụ biến đổi vận tốc vào thành một hay nhiều vận tốc ra tùy thuộc vào công dụng của máy.
Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ điện tử. Khi nhận đồ án thiết kế Nguyên lý chi tiết máy thầy giao cho, em đã tìm hiểu và cố gắng hoàn thành đồ án môn học này. Trong quá trình làm em đã tìm hiểu và nghiên cứu về các vấn đề sau: - Cách chọn động cơ điện cho hộp giảm tốc. - Cách phân phối tỉ số truyền cho các cấp trong hộp giảm tốc.
- Các chỉ tiêu tính toán và các thông số cơ bản của hộp giảm tốc. - Các chỉ tiêu tính toán, chế tạo bộ truyền xích, bộ truyền bánh răng trụ thẳng và trục. - Tính toán lựa chọn thông số của trục đàn hồi, vòng đàn hồi - Cách lựa chọn, xác định thông số của then. - Kết cấu, công dụng và cách xác định các thông số cơ bản của vỏ hộp và các chi tiết có liên quan.
- Cách tính toán và xác định chế độ bôi trơn cho các chi tiết tham gia truyền động. - Bảo dưỡng và cách vận hành sử dụng hộp giảm tốc Đây là lần đầu tiên em được làm quen với công việc tính toán, thiết kế một hệ thống dẫn động cơ khí, bên cạnh đó với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài giảng của các môn học có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những thiếu sót và chưa được đầy đủ. Em kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các Thầy cô bộ môn giúp cho sinh viên ngày càng tiến bộ. 1 Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn, đặc biệt là cô Phan Tôn Thai Tâm đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo một cách tận tình giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1. Chọn sơ đồ động Theo đề số IV.6, sơ đồ hệ thống dẫn động cơ khí như sau: Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống truyền động 1. Nối trục đàn hồi; 3. Hộp giảm tốc 1 cấp, bánh răng trụ răng thẳng; 4.
Bộ truyền xích; 5. Bộ phân công tác (Xích tải). Thông số đầu vào Lực kéo xích tải: F = 3000(N) Vận tốc xích tải: v = 2,3(m/s) Số răng đĩa xích tải: z = 9(răng) Bước xích tải: p = 110(mm) Thời gian phục vụ: Lh = 14000(h) Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ 3 1. Phân tích kết cấu, đặt điểm làm việc của hệ thống 1.
Kết cấu Vỏ của hộp số giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng được ghép bằng các tấm thép carbon rồi sau đó hàn lại để có thể tăng cường độ cứng chắc. Tiếp đến, chúng sẽ được xử lý nhiệt để khử được ứng suất trước khi đưa sản phẩm lên máy tiến hành gia công. Trên nắp của hộp số giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng còn có cửa quan sát đi kèm với cửa thông hơi. Cấu tạo của hộp số giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng bao gồm các bánh răng thẳng được lắp ráp ăn khớp với nhau theo một tỷ số truyền động đã được xác định.
Khi có nguồn điện được cấp vào hộp số, chúng sẽ tạo nên những vòng quay phù hợp với yêu cầu và mục đích cụ thể của người sử dụng. Tùy vào điều kiện môi trường làm việc và các tính toán, đo lường cụ thể thì người ta sẽ thiết kế được 1 hộp số giảm tốc phù hợp cho từng công việc. Nguyên lí làm việc của hệ thống Tùy theo điều kiện làm việc cùng với các số liệu tính toán, nhà sản xuất sẽ thiết kế 1 hộp số bánh răng trụ răng thẳng sao cho phù hợp nhất với công việc. Khi người dùng cần 1 số vòng quay nhất định trong 1 phút mà không có loại động cơ nào có thể đáp ứng được thì người ta sẽ sử dụng hộp số giảm tốc.
Hiện nay, phổ biến nhất là loại hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng thẳng được ăn khớp với nhau theo đúng tỷ số truyền động và mô men quay đã được thiết kế trước để có thể lấy ra được số vòng quay theo yêu cầu của người điều khiển. Ngoài ra, cũng có 1 số hộp giảm tốc không sử dụng hệ bánh răng thông thường mà lại áp dụng hệ bánh răng vi sai hoặc có thể là hệ bánh răng hành tinh. Với những hộp số giảm tốc thuộc loại này thì kích thước của chúng thông thường sẽ nhỏ gọn hơn mà vẫn chịu được tải và lực làm việc lớn hơn. Chọn đông cơ điện và phân phối tỉ số truyền 1.
Công suất làm việc của bộ phận công tác Công suất làm việc của bộ phận công tác được [1]: Fv 3000 × 2,3 P lv = = = 6,9 ( kW ) 1000 1000 4 Trong đó: + Plv: là công suất làm việc của bộ phận công tác, (kW) + F: là lực kéo xích tải, F= 3000(N) + v: là vận tốc của xích tải, v= 2,3 (m/s) 1. Hiệu suất hệ dẫn động Hiệu suất của hệ dẫn động của hệ thống có công thức [1] là: Ƞ = Ƞ br× (Ƞ ôl)3× Ƞ tx× Ƞ nt Trong đó: Tra bảng 2. + Ƞ br = 0,98: là hiệu suất của 1 bộ truyền bánh răng. + Ƞôl = 0,99: là hiệu suất của một cặp ổ lăn.
+ Ƞtx = 0,96: là hiệu suất của bộ truyền xích tải. + Ƞnt = 1: là hiệu suất của nối trục. Công suất cần thiết trên động cơ điện Công suất cần thiết trên động cơ điện có công thức [1] là: P lv P ct = Ƞ Trong đó: + Pct: là công suất làm việc của động cơ điện, (kW). + Ƞ: hiệu suất hệ dẫn động của hệ thống.
Chọn tỉ số truyền sơ bộ. Tỉ số truyền sơ bộ có công thức [1]: usb = utx×ubr (1.5) Trong đó: tra bảng 2. + utx = 3: là tỉ số truyền bộ truyền xích. + ubr = 4: là tỉ số truyền bộ truyền bánh răng trụ.
5 + usb = utx×ubr = 3×4 = 12. Số vòng quay trên trục công tác. Số vòng quay trên trục công tác có công thức [1]: 60000. p Trong đó: + v: Vận tốc của xích tải v = 2,3(m/s).
+ z: Số răng đĩa xích tải z = 9(răng). + p: Bước xích tải p =110 (mm).