Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ (ME3145) ĐỀ 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP ĐỒ ÁN CƠ ĐIỆN TỬ (ME3145) ĐỀ 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ME3145 Đề tài 3 – Phương án số 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Lưu Thanh Tùng Học kỳ: 231 Nhóm: L01 Sinh viên thực hiện MSSV 1 Đặng Quốc Anh 2112755 2 Phan Ngọc Thảo Vy 2112689 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ME3145 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP GVHD: PGS.TS Lưu Thanh Tùng Sinh viên thực hiện MSSV Đặng Quốc Anh 2112755 Phan Ngọc Thảo Vy 2112689 Thành Phố Hồ Chí Minh – 12/2023 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG TP.HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG (ME3145) Học kỳ I / Năm học 2023-2024 Sinh viên thực hiện: Đặng Quốc Anh MSSV : 2112755 2112689 Phan Ngọc Thảo Vy Ký tên : Người hướng dẫn: PGS.TS Lưu Thanh Tùng Ngày bảo vệ Ngày bắt đầu: 4/9/2023 Ngày kết thúc: ĐỀ TÀI Đề số 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP Phương án số: 3 Hệ thống dẫn động gồm: 2: Bộ truyền đai thang 3: Hộp giảm tốc bánh răng nghiêng 1 cấp 1: Động cơ điện 5: Thùng quay 4: Nối trục xích Số liệu thiết kế: Đường kính của thùng, D (mm): 760 Lực vòng trên thùng, F (N): 1850 Thời gian phục vụ, L (năm): 7 Vận tốc của thùng, v(m/s): 1.2 3 Quay một chiều, làm việc 2 ca (Làm việc 300 giờ/năm, 8 giờ/ca) YÊU CẦU: Mỗi nhóm gồm 2 SV - 01 Thuyết minh - 01 SV thực hiện bản vẽ lắp 2D cho Hệ thống truyền động (A0) - 01 SV thực hiện bản vẽ lắp 2D cho Hộp giảm tốc (A0) - Mỗi SV thực hiện 01 bản vẽ chi tiết NỘI DUNG THUYẾT MINH: 1 Tìm hiểu hệ thống truyền động máy 2 Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động 3 Tính toán thiết kế các chi tiết máy: a Tính toán các bộ truyền ngoài (đai, xích hoặc bánh răng) b Tính toán các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít - bánh vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực d Tính toán thiết kế trục và then e Chọn ổ lăn và nối trục f Chọn thân máy, bulông và các chi tiết phụ khác g Tính toán các chi tiết hệ thống truyền động h Chọn dung sai lắp ghép 4 Chọn dầu bôi trơn, bảng dung sai lắp ghép 5 Tài liệu tham khảo TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN: Tuần lễ Nội dung thực hiện 1-2 Nhận đề tài, phổ biến nội dung Đồ án Tìm hiểu truyền động cơ khí trong máy 2-4 Xác định công suất động cơ và phân phối tỉ số truyền 5-8 Tính toán thiết kế các chi tiết máy: các bộ truyền, trục (bố trí các chi tiết lắp trên 5-9 trục), chọn ổ, then, nối trục đàn hồi, thân hộp giảm tốc, các chi tiết khác của hệ 8-14 thống truyền động, chọn bulông và các chi tiết phụ khác 14-15 Vẽ phác thảo và hoàn chỉnh kết cấu trên bản vẽ phác Xác định dung sai lắp ghép Vẽ hoàn thiện bản vẽ lắp Vẽ bản vẽ chi tiết, hoàn thành tài liệu thiết kế (thuyết minh, bản vẽ) Người hướng dẫn ký duyệt 16 Bảo vệ 4 5 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, xung quanh chúng ta càng nhiều những thiết bị cơ khí, tự động hóa giúp cho con người làm việc nhẹ nhàng và hiệu suất cao hơn Không chỉ thể hiện được sự sáng tạo của con người, những thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong những nhà máy là những hệ thống truyền động, giúp vận chuyển các máy móc, thiết bị, sản phẩm, … thay cho sức lao động thủ công giúp đẩy mạnh quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí đã giúp chúng em được có cơ hội tìm hiểu, thiết kế các bộ phận của một hệ thống truyền động như hộp giảm tốc, nối trục, đĩa xích, … Ngoài ra, việc thực hiện đồ án là cách để chúng em vận dụng, ôn tập lại các kiến thức đã học từ các môn Nguyên lí máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật, … Bên cạnh đó còn giúp tụi em rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm một cách hiệu quả và chuyên nghiệp Trong quá trình thực hiện đồ án, nhóm chúng em đã tích cực tìm hiểu, thực hành và tự đánh giá kết quả của mình Tuy nhiên, với kiến thức còn hạn hẹp, những thiếu sót và sai lầm là không thể tránh khỏi Nhóm chúng em rất mong nhận được đóng góp của Thầy, Cô cũng như các bạn để hoàn thiện về kiến thức và rút kinh nghiệm cho sau này Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS TS Lưu Thanh Tùng, cùng những Thầy, Cô, các bạn đã chỉ dẫn, hỗ trợ và giúp đỡ chúng em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện đồ án Nhóm sinh viên Đặng Quốc Anh Phan Ngọc Thảo Vy 6 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG 10 DANH MỤC HÌNH ẢNH 11 CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 12 1.1 Chọn hiệu suất hệ thống 12 1.2 Tính công suất cần thiết trên trục động cơ điện 12 1.3 Xác định số vòng quay sơ bộ 12 1.4 Chọn động cơ điện 13 1.5 Phân phối tỉ số truyền 13 1.6 Lập bảng đặc tính 13 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 15 2.1 Chọn loại đai 15 2.2 Đường kính các bánh đai .15 2.3 Tính khoảng cách trục a theo điều kiện sơ bộ và chiều dài đai: 16 2.4 Tính vận tốc 𝐯𝟏 và kiểm tra số vòng chạy trong một giây 17 2.5 Tính góc ôm đai 17 2.6 Tính số đai sử dụng: .17 2.7 Tính chiều rộng và đường kính các bánh đai 18 2.8 Chọn vật liệu làm bánh đai .18 2.9 Xác định lực căng ban đầu, lực vòng và lực tác dụng lên trục 18 2.10 Tuổi thọ đai 18 2.11 Thông số bộ truyền đai 19 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 21 3.1 Chọn vật liệu cho bánh răng dẫn và bánh bị dẫn 21 3.2 Xác định ứng suất cho phép 21 3.3 Hệ số chiều rộng vành răng và hệ số tập trung tải trọng .23 3.4 Khoảng cách trục .23 3.5 Thông số ăn khớp .23 3.6 Xác định các kích thước của bộ truyền 24 3.7 Chọn cấp chính xác cho bộ truyền 25 7 3.8 Xác định các giá trị lực tác dụng lên bộ truyền 25 3.9 Hệ số tải trọng động 25 3.10 Kiểm nghiệm răng về ứng suất tiếp xúc .26 3.11 Kiểm nghiệm răng về ứng suất uốn 27 3.12 Kiểm nghiệm điều kiện quá tải .28 3.13 Tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 28 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 30 4.1 Chọn sơ bộ nối trục xích trên trục 2 .30 4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên các trục 31 4.3 Chọn vật liệu và xác định sơ bộ các thông số của trục 31 4.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 32 4.5 Vẽ biểu đồ momen uốn và momen xoắn để xác định cho từng tiết diện trục 34 4.6 Tính toán mối ghép then và kiểm nghiệm then 38 4.7 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 39 4.8 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 42 CHƯƠNG 5: CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC 43 5.1 Kiểm nghiệm nối trục 43 5.2 Chọn ổ lăn trục 1 43 5.3 Chọn ổ lăn trục II 46 CHƯƠNG 6: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC 49 6.1 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 49 6.2 Một số chi tiết khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp giảm tốc 51 6.3 Các chi tiết phụ khác .53 CHƯƠNG 7: CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 55 7.1 Chọn dầu bôi trơn 55 7.2 Chọn dung sai lắp ghép 55 CHƯƠNG 8: THÙNG QUAY LÀM SẠCH BA VIA SAU KHI DẬP 59 8.1 Nguyên lý làm việc 59 8.2 Cấu tạo của thùng quay làm sạch bavia 59 8.3 Tính toán sơ bộ tải công tác 59 8 8.4 Tính toán trục công tác 61 8.5 Tính chọn ổ lăn gối trục 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 9 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thông số cơ bản của động cơ điện 4A132MB8Y3 .13 Bảng 1.2 Bảng thông số lắp đặt của động cơ kiểu 4A132M .13 Bảng 1.3 Bảng đặc tính tỷ số truyền của hệ thống .14 Bảng 2.1 Bảng thông số đai thang loại Б 15 Bảng 2.2: Bảng tổng kết thông số bộ truyền đai 19 Bảng 3.1 Tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 28 Bảng 4.1: Bảng thông số nối trục xích 30 Bảng 4.2 Thông số then cho 2 trục .39 Bảng 4.3: Kiểm nghiệm trục I về độ bền mỏi .41 Bảng 4.4: Kiểm nghiệm trục II về độ bền mỏi 42 Bảng 4.5 Giá trị các ứng suất khi kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 42 Bảng 5.1: Bảng thông số ổ lăn trục 1 43 Bảng 5.2 Thông số ổ lăn trục 2 46 Bảng 6.1 Các thông số cơ bản của vỏ hộp 49 Bảng 6.2 Thông số bulong vòng trên hộp giảm tốc 51 Bảng 6.3 Thông số kích thước cửa thăm 52 Bảng 6.4 Thông số nắp ổ hộp giảm tốc 52 Bảng 6.5 Thông số kích thước nút thăm hơi .53 Bảng 6.6 Thông số kích thước nút tháo dầu 53 Bảng 7.1 Các kích thước lắp ghép giới hạn trên trục 56 Bảng 7.2 Các kích thước lắp ghép giới hạn trên then 57 10