MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIÊN, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1.1 Tính chọn động cơ

1.1.1 Loại động cơ

1.1.2 Các yêu cầu đối với động cơ

1.1.3 Tính toán

1.1.4 Lựa chọn động cơ

1.2 Kiểm nghiệm động cơ

1.3 Phân phối tỉ số truyền

1.4 Số vòng quay trong một phút của các trục

1.5 Công suất trên các trục

1.6 Mômen trên các trục

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG VÀ NGOÀI HỘP GIẢM TỐC

2.1 Thiết kế bộ truyền xích

2.1.1 Chọn loại xích

2.1.2 Xác định các thông số z₁ ,  z₂

2.1.3 Chọn bước xích p

2.1.4 Xác định a

2.1.5 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích

2.1.6 Kiểm nghiệm xích về độ bền

2.1.7 Xác định lực tác dụng lên trục

2.1.8 Đường kính đĩa xích

2.2 Thiết kế bộ truyền cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh

2.2.1 Chọn vật liệu

2.2.2 Xác định ứng suất cho phép

2.2.3 Tính bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

2.2.4 Xác định các thông số ăn khớp

2.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền

2.3 Thiết kế bộ truyền cặp bánh răng trụ răng thẳng cấp chậm

2.3.1 Chọn vật liệu

2.3.2 Xác định ứng suất cho phép

2.3.3 Tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

2.3.4 Xác định các thông số ăn khớp

2.3.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN THEN, KHỚP NỐI

3.1 Chọn khớp nối

3.1.1 Tính chọn khớp nối

3.1.2 Lực từ khớp nối tác dụng lên trục

3.2 Tính trục

3.2.1 Chọn vật liệu

3.2.2 Tính sơ bộ đường kính trục

3.2.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

3.2.4 Xác định các lực tác dụng lên trục

3.2.5 Tính các phản lực tại các ổ và vẽ biểu đồ mômen

3.2.6. Xác định đường kính các đoạn trục

3.2.7 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi và độ cứng

3.2.8 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh

3.3 Tính then

3.3.1 Then trên trục 1

3.3.2 Then trên trục 2

3.3.3 Then trên trục 3

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC

4.1. Chọn ổ lăn

4.2 Tính toán chọn cỡ ổ lăn

4.2.1 Theo khả năng tải động và khả năng tải tĩnh

4.2.2 Tính toán cụ thể ổ lăn cho các trục

CHƯƠNG 5: CHỌN KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY TIÊU CHUẨN

5.1 Vỏ hộp

5.2 Nắp ổ

5.3 Chân đế

5.4 Cửa thăm, nút thông hơi và que thăm dầu

5.4.1 Cửa thăm

5.4.2 Nút thông hơi

5.4.3 Que thăm dầu

5.5 Nút tháo dầu

5.6 Chốt định vị côn, vòng phớt, vòng chắn mỡ

5.6.1 Chốt định vị côn

5.6.2 Vòng phớt

CHƯƠNG 6: CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN

6.1 Chọn chế độ lắp

6.2 Bôi trơn hộp giảm tốc

6.3 Điều chỉnh

6.4 Đánh giá chỉ tiêu kinh tế

6.5 Một số yêu cầu khi sử dụng

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Việc học tập, thiết kế đồ án cũng như làm các bài tập lớn là một công việc hết sức quan trọng trong quá trình học, nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ hơn, có kinh nghiêm hơn trong quá trình học cũng như khi ra làm việc. Là một sinh viên đã và đang theo học ngành chế tạo máy được trang bị những kiến thức cần thiết về lý thuyết lẫn tay nghề. Để sau này với vốn kiến thức đã được trang bị em có thể góp một phần nhỏ bé để làm giầu cho đất nước. Thời gian vừa qua em được giao đề tài: “ Thiết kế hệ dẫn động băng tải ”. Sau khi nhận đề tài với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: ……………. và sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài. Tuy nhiên trong quá trình làm việc mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do trình độ có hạn và còn ít kinh nghiệm, nên không thể tránh sai sót. Kính mong sự chỉ bảo của thầy giáo để em hoàn thiện đồ án này.

   Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này!

                                                                                                                        ……, ngày … tháng …. năm 20…

                                                                                                                         Sinh viên tực hiện

                                                                                                                        …….......…….

CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIÊN, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

Thông số đầu vào:

- Lực kéo băng tải (P) : 3000 (N).

- Vận tốc băng tải (V) : 1,8 (m/s).

- Đường kính tang quay (D) : 320 (mm).

- Tính chất tải trọng : Thay đổi, bộ truyền làm việc 2 chiều.

- Số năm làm việc (T) : 5 (năm), mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 16 (giờ).

1.1 Tính chọn động cơ

1.1.1 Loại động cơ

Động cơ được chọn là loại động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha roto lồng sóc do kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện, hiệu suất và công suất phù hợp với sự làm việc của hệ thống... 

1.1.3 Tính toán

Với: P₁, P₂, P₃ và t₁, t₂, t₃ là các công suất và thời gian làm việc tương ứng với các chế độ làm việc mở máy, bình thường và non tải.

Theo sơ đồ tải trọng, ta có P₁ không tính đến vì thời gian khởi động nhỏ không đáng kể; P₃=0,6P₂; t₁»0, t₂=50%, t₃=50%. Công suất khi làm việc ở chế độ bình ổn là: P₂ = 5,4 (kW)

1.1.4 Lựa chọn động cơ

Dựa vào các số liệu vừa tính toán, tra (bảng P1.3 - trang 236 - [I] – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển) ta chọn động cơ số hiệu 4A112M2Y3.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN TRONG VÀ NGOÀI HỘP GIẢM TỐC

2.1 Thiết kế bộ truyền xích

Thông số đầu vào :

- Công suất trên trục dẫn      :     P₃  =5,74 (kW)

- Số vòng quay của trục dẫn :     n₃ = 214,6 (vg/ph)

- Tỉ số của bộ truyền xích     :     u_x = 2

2.1.1 Chọn loại xích

Vì tải trọng nhỏ,vận tốc thấp nên trọn loại xích con lăn.

2.1.2 Xác định các thông số z₁ ,  z₂

Chọn z₁ sao cho: z₁ = 29 - 2u - 19

Lấy: z₁ = 25 (răng) =>z₂ = u.z₁ = 2 . 25 =50 (răng). Lấy z₂ = 50 (răng).

2.1.3 Chọn bước xích p

Công suất tính toán:

P_t = P₃ . k . k_z . k_n

Trong đó:

- k : Là hệ số sử dụng: k  =  k_đ . k_a . k_o . k_đc . k_b . k_c

Với:

+ k_đ : Là hệ số tải trọng động. Làm việc êm => k_đ = 1

+ k_a : Là hệ số xét đến chiều dài xích. Chọn: a = 40t  =>k_a = 1

+k_o : Là hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền: k_o = 1

+ k_đc: Là hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích. k_­đc = 1,1 (dùng đĩa căng xích hoặc con lăn căng xích).

+ k_b : Là hệ số xét đến điều kiện bôi trơn. Chọn chất lượng bôi trơn 2 =>k_b=1,3

Để xích không chịu lực căng quá lớn ta giảm bớt: => a  = 1002 (mm)

2.1.7 Xác định lực tác dụng lên trục

  F_r  =  k_x . F_t=1,15 .2528,6 = 2908 (N) (do k_x=1,15 với bộ truyền nghiêng 1 góc nhỏ hơn 40 độ).

2.2 Thiết kế bộ truyền cặp bánh răng trụ răng nghiêng cấp nhanh

Thông số đầu vào:

- Công suất: P₁ = 6,23 (kW)

- Tốc độ quay: n₁ = 2922 (v/ph)

- Momen xoắn: T₁ = 20360 (Nmm)

- Tỉ số truyền: u₁ = 4,04

- Thời gian làm việc: L_h = 24000 (h)

2.2.1 Chọn vật liệu

Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở đây chọn vật liệu 3 cấp bánh răng như nhau.

Cụ thể theo (bảng 6.1 - trang 92 - [I] – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển) chọn:

Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có: 850 (MPa), 580 (Mpa).

Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn: HB192…240 có: 750 (MPa), 450 (Mpa).

2.2.4 Xác định các thông số ăn khớp

Theo (công thức 6.17 - trang 97 - [I] - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển). Số răng bánh lớn:

z₂=u₁.z₁=4,04.26= 105,04. Lấy z₂=105.

Do đó tỉ số truyền thực sẽ là:  u_m=105/26=4,04.

2.2.5.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

- Đường kính đỉnh răng :

d_a1  =  d₁ + 2.m  =  39,69  + 2.1,5  =  42,69  (mm)

d_a2  =  d₂ + 2.m  =  160,3  + 2.1,5  =  163,3  (mm)

- Đường kính đáy răng:

d_f1  =  d₁ – 2,5.m  =  39,69   – 2,5.1,5  =  35,94  (mm)

d_f2  =  d₂ – 2,5.m  =  160,3 – 2,5.1,5  =  156,55  (mm)

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN THEN, KHỚP NỐI

3.1 Chọn khớp nối

Mômen cần truyền         :        T=T_dc=20560 (Nmm)

Đường kính trục động cơ:        d_dc=32 (mm)

3.2 Tính trục

3.2.1 Chọn vật liệu

Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có: 600 (MPa), ứng suất xoắn cho phép: 15…30 (MPa).

3.2.2 Tính sơ bộ đường kính trục

Vậy chọn theo tiêu chuẩn : d₁=30 (mm).

Với d₁=30 (mm), tra ( bảng 10.2 – trang 189 - [I] - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển) được chiều rộng ở lăn b₀₁=19 (mm).

3.2.4 Xác định các lực tác dụng lên trục

Thông số đầu vào:                  

T₁  =  20,36   (N.m)    ;      n₁  = 2922  (v/p)

T₂  = 78,96   (N.m)     ;      n₂   = 723,3 (v/p)

T₃  =255,44  (N.m)     ;      n₃   = 214,6 (v/p) 

· Lực vòng ăn khớp trong bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

F_t1= F_t2=2T₁/d_w1=2.20360/39,68=1026,2 (N)

Phân tích lực tác dụng lên trục:

· Lực vòng ăn khớp trong bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

F_t2= F_t1= 1026,2 (N)

· Lực hướng tâm ăn khớp trong bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

F_r2= F_r1=387 (N)

· Lực dọc trục ăn khớp trong bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

F_a2= F_a1 =194 (N)

· Lực vòng ăn khớp trong bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:

F_t3= F_t4=2T₂/d_w2=2.78960 /68,65 = 2300,4 (N)

3.3 Tính then

3.3.1 Then trên trục 1

Khi lắp khớp nối lên trục ta dùng then bằng để truyền mômen xoắn.

Kiểm nghiệm độ bền của then tại tiết diện KN.

Chọn l_t=(0,8…0,9)l_m13=(40…45) => l_t=42 (mm)

Vậy chọn then trên trục 1đủ bền.

3.3.3 Then trên trục 3

Khi lắp bánh răng trụ răng thẳng và đĩa xích lên trục ta dùng then bằng để truyền mômen xoắn.

Kiểm nghiệm độ bền của then tại tiết diện BRT.

Tại tiết diện BRT:

Chọn l_t=(0,8…0,9)l_m32=(44…49,5) => l_t=47 (mm)

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC

4.2 Tính toán chọn cỡ ổ lăn

4.2.1 Theo khả năng tải động và khả năng tải tĩnh

Nhằm đề phòng khả năng tróc rỗ bề mặt khi làm việc, nên ta cần phải tính toán khả năng tải động trước khi chọn cỡ ổ lăn.

Tải trọng động tính theo công thức:

C_đ= Q.L^1/m

Trong đó:

      - Q: tải trọng động quy ước.

      - L: tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay: L=60n10^-6L_h , với L_h= 24000 (h)

      - m=3 bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn.

Xét tải trọng động quy ước:

Với ổ bi đỡ và ổ bi đỡ chặn ta có công thức:

Q=(XVF_r+YF_a)k_tk_đ

Với:

    + k_t=1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ

    + k_đ=1,5: Tra (bảng 11.3 - trang 215 - [I] - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển)

    + V=1: Vòng trong quay

    + X, Y: Hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục

4.2.2 Tính toán cụ thể ổ lăn cho các trục

a. Trục 1:

Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trên trục 1 là: d = 30 (mm), theo (bảng P2.12 - trang 264  - [I] - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển) ta chọn loại ổ cỡ trung hẹp có kí hiệu 46306 có các thông số như sau :

- Đường kính vòng trong : d = 30 (mm)

- Đường kính vòng ngoài : D = 72 (mm)

- Chiều rộng ổ                 : B = 19 (mm)

- Khả năng tải động: C= 25,6 (kN)

- Khả năng tải tĩnh: C₀= 18,17 (kN)  

c. Trục 3:

Với đường kính đoạn lắp ổ lăn trên trục 3 là : d = 40 (mm), theo (bảng P2.7 - trang  255 - [I] - Trịnh Chất, Lê Văn Uyển) ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ nhẹ có kí hiệu 208 có các thông số như sau :

- Đường kính vòng trong : d = 40 (mm)

- Đường kính vòng ngoài : D = 80 (mm)

- Chiều rộng ổ                 : B = 18 (mm)

- Khả năng tải động         : C= 25,6 (kN)

- Khả năng tải tĩnh           : C₀= 18,1 (kN)  

CHƯƠNG 5: CHỌN KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY TIÊU CHUẨN

5.1 Vỏ hộp

- Công dụng: Để gá chặt hầu hết các chi tiết của hộp giảm tốc, định vị trí tương đối của các chi tiết và bộ phận máy, trực tiếp tiếp nhận tải trọng do các chi tiết truyền đến, chứa dầu bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc, bảo vệ các chi tiết máy…

- Chỉ tiêu cơ bản đặt ra khi chế tạo hộp giảm tốc là khối lượng nhỏ độ cứng cao và giá thành hạ.

- Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc: gang xám GX 15 – 32.

- Phương pháp chế tạo:  chọn phương pháp đúc.

5.3 Chân đế

Để cố định hộp giảm tốc trên bệ máy ta làm chân đế ở thân hộp, mặt chân đế làm hai dãy lồi song song, nhằm giảm thời gian gia công, tạo khả năng thoát nhiệt và lưu thông không khí… Số bulông nền là 4.

5.4 Cửa thăm, nút thông hơi và que thăm dầu

5.4.1 Cửa thăm

Để thuận tiện trong khi sử dụng quan sát được các phần trong hộp giảm tốc cũng như khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, ta làm cửa thăm trên đỉnh hộp. Cửa thăm được đậy bằng nắp, trên nắp có nút thông hơi.

5.6 Chốt định vị côn, vòng phớt, vòng chắn mỡ

5.6.1 Chốt định vị côn

Để đảm bảo vị trí của nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, tránh được hiện tượng biến dạng vòng ngoài của ổ khi xiết chặt bulông.

5.6.2 Vòng phớt

Để bảo vệ ổ khỏi bị bụi bẩn, ngăn phôi kim loại và các tạp chất xâm nhập vào ổ…

CHƯƠNG 6: CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP GHÉP VÀ PHƯƠNG PHÁP BÔI TRƠN

6.1 Chọn chế độ lắp

Theo yêu cầu của từng bộ phận ta chọn các loại mối ghép trong bộ truyền được thể hiện như bảng.

6.2 Bôi trơn hộp giảm tốc

Bôi trơn hộp giảm tốc chủ yếu là bôi trơn bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. Chọn loại dầu là AK – 15, lượng dầu cần thiết để ngâm là: 0,6.2,2 = 1,32 (lít).

6.5 Một số yêu cầu khi sử dụng

Khi sử dụng bộ truyền ta cần phải chú ý một số yêu cầu sau:

- Trước khi vận hành máy phải kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc, chế độ bôi trơn ở các ổ.

- Kiểm tra sự chắc chắn của các mối ghép như bắt chặc các bulông nền …

- Kiểm tra sự ăn khớp đúng của các cặp bánh răng và kiểm tra sự làm việc của bộ truyền xích…

- Theo định kỳ phải tiến hành bảo dưỡng máy.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian làm đồ án, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn: …………….., đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao. Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

   Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn: ……….........., cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                      

   Em xin chân thành cảm ơn !

  TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí [I], [II], NXB Giáo Dục.

2. Nguyễn Trọng Hiệp - Chi tiết máy. Tập1, 2. NXBGiáo dục. Hà nội 1994

3. Ninh Đức Tốn - Dung sai và lắp ghép. NXB Giáo dục. Hà nội 2004.

4. Lê Hoàng Tuấn, Sức bền vật liệu, Tập 1 -2, NXB KHKT, 1998.

 "TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"