TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO ĐỒ ÁN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY Tên đồ án: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Sinh viên thực hiện: Trần Đắc Bình Lớp: KT CĐT-K54 Giáo viên hướng dẫn: T.S Đỗ Minh Cường Huế-2022 Tieu luan 1 LỜI CẢM ƠN 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. 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. Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn, đặc biệt là thầy Đỗ Minh Cường đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo một cách tận tình giúp em hoàn thành tốt đồ án của mình.
i Tieu luan 1 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sơ đồ động của hệ thống dẫn động. Sơ đồ tính toán khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp. Sơ đồ đặt lực chung.
Sơ đồ phản lực tại trục I. Sơ đồ nội lực trục I. Sơ đồ phản lực tại trục II. Sơ đồ nội lực trục II.
Nối trục đàn hồi. Kích thước bu-lông. Hình dạng nắp quan sát. Hình dạng nút thông hơi.
Hình dạng nút tháo dầu trụ. Hình dạng và kích thước của que thăm dầu. Hình dạng chốt định vị. Kích thước bulong.
Kích thước nút tháo dầu. Kích thước của quê thăm dầu. Chốt định vị. Kích thước vòng thớt.
59 ii Tieu luan 1 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Thông sơ của động cơ điện 4AX90L4Y3 [1]. Bảng thông số động học của hệ thống truyền động [1]. Tổng hợp thông số bộ truyền xích.
Tổng hợp thông số bộ truyền bánh răng. Các thông số của trục nối đàn hồi. Thông số của vòng đàn hồi. Kích thước nắp quan sát.
Kích thước nút thông hơi. Kích thước nút tháo dầu trụ. Thông số vòng phớt. Bảng thống kê dùng cho bôi trơn.
Bảng thống kê kiểu lắp và dung sai. 60 iii Tieu luan 1 MỤC LỤC PHẦN I. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ. Thông số đầu vào.
Chọn đông cơ điện và phân phối tỉ số truyền. Công suất làm việc của bộ phân công tác. Hiệu suất hệ dẫn động. Công suất yêu cầu trên động cơ điện.
Số vòng quay trên trục công tác. Chọn tỉ số truyền sơ bộ. Số vòng quay sơ 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. Công suất trên các trục [1].
Số vòng quay trên các trục [1]. Mômem xoắn trên các trục [1]. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN .1 Tính toán thiết kế các bộ truyền xích:. Chọn loại xích:.
Chọn số răng cho đĩa xích. Xác định khoảng cách trục và số mắc xích. Xác định thông số đĩa xích. Xác định lực tác dụng lên trục :.
Tổng hợp thông số của bộ truyền xích. Thiết kế bộ truyền bánh răng. 13 iv Tieu luan 1 2. Thông số yêu cầu.
Chọn vật liệu bánh răng. Xác định ứng suất cho phép. Xác định sơ bộ khoảng cách trục :. Xác định các thông số ăn khớp:.
Xác định ứng suất cho phép. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng .8 Một số thông số khác của cặp bánh răng :.Tổng hợp các thông số của bộ truyền bánh răng. THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ, NỐI. Chọn vật liệu chế tạo trục:.
Xác định sơ bộ đường kính trục:. Xác định khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực. Xác định chiều dài các may ơ:. Xác định chiều dài giữa các ổ trục:.
Xác định sơ đồ đặt lực chung, tính toán phản lực tại các gối đỡ, vẽ biểu đồ mô men. Vẽ sơ đồ đặt lực chung. Tính phản lực tại các gối đỡ:. Tính chọn then:.
Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:. Kiểm nghiệm trục I:. Kiểm nghiệm trục II:. Thiết kế đỡ trục:.
Tính chọn trục I:. Tính chọn trục II:. Tính chọn khớp nối trục:.1 Chọn trục nối đàn hồi:. Kiển nghiệm bền dập cho vòng đàn hồi:.
Tính kết cấu vỏ hộp. Một số chi tiết khác. Kiểm tra mức dầu. Chốt định vị.
Ống lót và nắp ổ. THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT BU-LÔ NG CỦA HỘP GIẢM TỐC. Chọn bề mặt lắp ghép giữa nắp và thân. Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp.
Một số chi tiết khác. Kiểm tra mức dầu. Chốt định vị. Ống lót và nắp ổ.
Bôi trơn hộp giảm tốc. Các phương pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc .3 Điều chỉnh sự ăn khớp .4 Bảng thống kê kiểu lắp và dung sai. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 61 vi Tieu luan 1 5.
61 Tài liệu tham khảo. 62 vii Tieu luan 1 PHẦN I. TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1. Chọn sơ đồ động Theo đề số II.3, sơ đồ hệ thống dẫn động cơ khí như sau: Hình 1.
Sơ đồ động của hệ thống dẫn 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 (Băng tải).
Thông số đầu vào - Lực kéo xích tải: F=1100(N) - Vận tốc xích tải: v=1,3(m/s) - Đường kính răng: D=350 (mm) - Thời gian phục vụ: Lh =9000 (h) 1 Tieu luan 1 - Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ 1. Chọn đông cơ điện và phân phối tỉ số truyền 1. Công suất làm việc của bộ phân công tác Công suất làm việc của bộ phận công tác được [1]: Fv × , Plv = = = 1,43 (kW) (1.1) 1000 Trong đó: + Plv: là công suất làm việc của bộ phận công tác(kW). + F: là lực kéo xích tải (N).
+ v: là vận tốc của xích tải (m/s). Hiệu suất hệ dẫn động Hiệu suất của hệ dẫn động của hệ thống có công thức [1] là: Ƞ = ƞbr×ƞx×ƞôl3 (1.2) Trong đó: Tra bảng 2. + ƞbr = 0,97: là hiệu suất của 1 bộ truyền bánh răng. + Ƞôl = 0,99: là hiệu suất của một cặp ổ lăn.
+ Ƞx = 0,96: là hiệu suất của bộ truyền xích. + Ƞnt = 1: là hiệu suất của nối trục. Công suất yêu cầu trên động cơ điện Công suất yêu cầu trên động cơ điện có công thức [1] là: Pl v Pct = (1.3) Trong đó: + Plv: là công suất làm việc của bộ phận công tác (kW). + Ƞ: hiệu suất hệ dẫn động của hệ thống.
Pl v , Pct = = = 1,58(kW) , 2 Tieu luan 1 1. Số vòng quay trên trục công tác Số vòng quay trên trục công tác có công thức [1]: 𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎×𝑽 nlv = (1.4) 𝝅×𝑫 Trong đó: + v: Vận tốc của xích tải (m/s). + D: Đường kính xích đĩa (mm). Chọn tỉ số truyền sơ bộ Tỉ số truyền sơ bộ có công thức [1]: usb = ux×ubr (1.5) Trong đó: tra bảng 2.
+ ux = 4: là tỉ số truyền bộ truyền xích. + ubr = 5: là tỉ số truyền bộ truyền bánh răng trụ. Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ có công thức [1]: nsb = usb × nlv (1.6) Trong đó: + nsb: số vòng quay sơ bộ (vòng/phút). + nlv: số vòng quay trên trục công tác (vòng/phút).
+ usb: tỉ số truyền sơ bộ. nsb = usb × nlv = 20 × 71 = 1420(vòng/phút). Chọn động cơ Động cơ được chọn phải thoả mãn các điều kiện sau [1]: nđ ≈ n nđ ≈ 1420(v/p) 𝑃đ ≥ P 𝑃đ ≥ 1, 58(KW) Tra bảng phụ lục P1.3 [1], ta chọn động cơ thỏa mãn điều kiện trên. Động cơ điện 4AX90L4Y3 có các thông số sau [1]: 3 Tieu luan 1 Bảng 1.
Thông sơ của động cơ điện 4AX90L4Y3 [1] Công 𝑻𝒎𝒂𝒙 𝑻𝑲 Kiểu động Vận tốc suất Cos𝝋 𝛈% cơ quay(vòng/phút) 𝑻𝒅𝒏 𝑻𝒅𝒏 (kW) 4AX90L4Y3 2,20 1420 0,83 80 2,2 2,0 1. Phân phối tỉ số truyền của hệ thống 1. Tỷ số truyền hệ thống Tỉ số truyền của hệ thống được xác định [1]: n đc uht = (1.7) n lv Trong đó: + uht: tỉ số truyền chung của hệ dẫn động. + nđc: là số vòng quay của động cơ (vòng/phút).
+ nlv: số vòng quay của trục công tác (vòng/phút). Phân phối tỉ số truyền của hệ dẫn động Phân phối tỉ số truyền của hệ dẫn động được xác định [1]: uht = uh × ung (1.8) Trong đó: + uh: tỉ số truyền của hộp giảm tốc. + ung: tỉ số truyền của bộ truyền ngoài. Ta có: un = ux × unt = 4 × 1 = 4.
Với: + unt: tỉ số truyền của nối trục (unt = 1). + ux: tỉ số truyền của bộ truyền xích. Vậy tỉ số truyển của hộp giảm tốc là: ubr = = = 5. Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động 1.
Công suất trên các trục [1] Công suất trên trục công tác là: Pct = Plv = 1,43 (KW). Công suất trên trục II: , PII = = = 1,5 (KW). Ƞô ×Ƞ , × , Công suất trên trục I: , PI = = = 1,56 (KW). Ƞô ×ƞ , × , Công suất trên động cơ: , Pđc = = = 1,58 (KW).
Số vòng quay trên các trục [1] Số vòng quay trên trục động cơ: nđc = 1420 (vòng/phút) Số vòng quay trên trục I đ nI = = = 1420 (vòng/phút) Số vòng quay trên trục II n1 nII = = = 285 (vòng/phút) ubr Số vòng quay trên trục công tác nct = = = 71 (vòng/phút) 1. Mômem xoắn trên các trục [1] Công thức mômem xoắn là: 9,55 106 P T= n Mômem xoắn trên trục động cơ là 5 Tieu luan 1 9,55 106 Pđc , × × , Tđc = = = 10626 (N.mm) nđc Mômem xoắn trên trục I 9, 55 106 PI , × × , TI = = = 10491 (N.mm) nI Mômem xoắn trên trục II 9,55 106 PII , × × , TII = = =50263 (N.mm) nII Mômem xoắn trên trục công tác 9,55 106 Pct , × × , Tct = = = 192345 (N.mm) nct Bảng 1.