Đồ Án đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí

Đề tài: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

100Mb bao gồm tất cả file CAD, 2D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế, các chi tiết trong hộp giảm tốc, kết cấu, động học hộp giảm tốc .Ngoài ra còn kèm theo nhiều tài liệu hướng dẫn thiết kế và chọn trục, chọn bánh răng, ổ lăn, tính ứng suất trục, tính lực .

MỤC LỤC

Nội dung Trang

Lời nói đầu 1
Phần I: Nhịêm vụ, mục đích, yêu cầu, đặc tính kỉ thuật 2
Phần II : Bảng phân công công việc 3
Phần III : Phân tích chọn phương án 4
Phần IV: Chọn tang, khớp nối, độnh cơ điện và phân 10
phối tỉ số truyền
Phần V : Tính toán truyền động bánh răng 19
Phần VI: Tính toán trục và tang 30
Phần VII:Định kết cấu trục 44
Phần VIII: Thiết kế ổ lăn 48
Phần IX: Tính toán và chọn vỏ hộp 52
Phần X : Chọn các chi tiết phụ 54
Phần XI data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABAQMAAAAl21bKAAAAA1BMVEXh5PJm+yKVAAAAAXRSTlMAQObYZgAAAApJREFUCNdjYAAAAAIAAeIhvDMAAAAASUVORK5CYII=" class="mceSmilieSprite mceSmilie8" alt="" title="Big Grin ">ung sai lắp ghép 56
Phần XII :Thiết kế phanh 58
Phần XIII :Kết luận 60
PHẦN I
NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU,​ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT​
* Nhiệm vụ: Thiết kế một máy nâng tải trọng nâng hai tấn.
* Mục đích thiết kế: Máy nâng được thiết kế có tải trọng nâng 2000kg , phục vụ công việc nâng các vật thể khối lượng nhỏ lên các nhà cao tầng đang xây dựng, tãi trọng nâng gồm: vât liệu ở các công trường xây dựng, các công việc xếp dỡ ngoài trời, nhằm giảm nhẹ sức lao động của công nhân.
* Yêu cầu thiết kế:
+máy nâng có kích thướt nhỏ gọn ,phù hợp không gian làm việc
+ Đảm bảo sức bền .
+ Vận hành an toàn dể sử dụng , sữa chữa , bảo trì lắp ráp
+ Thiết kế có tính kinh tế, phù hợp với điều kiện sản xuất hiện có
*Đặc tính kỹ thuật:
Đề tài yêu cầu thiết kế máy nâng (Tời đổi chiều), nâng tải trọng có khối lượng là 2000 kg, không có yêu cầu đặt biệt nào về số liệu kỷ thuật.
Trong đồ án này , qua tham khảo nhiều tài liệu về máy nâng chuyển và các tài liệu liên quan khác. Nhóm thực hiện đồ án nhất trí chọn thiết kế có các chỉ tiêu kỹ thuật sau:
Tải trọng nâng2000 kg
Chiều cao nâng 12 m.
Vận tốc nâng 12.5(m/phút) .
PHẦN II BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC​[TABLE="width: 609"]
[TR]
[TD]Nhiệmvụ[/TD]
[TD]Phụ
trách[/TD]
[TD="colspan: 13"]Tuần​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Côngviệc[/TD]
[TD][/TD]
[TD]1[/TD]
[TD]2[/TD]
[TD]3[/TD]
[TD]4[/TD]
[TD]5[/TD]
[TD]6[/TD]
[TD]7[/TD]
[TD]8[/TD]
[TD]9[/TD]
[TD]10[/TD]
[TD]11[/TD]
[TD]12[/TD]
[TD]13[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chọn đồ án​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phân tích đồ án​[/TD]
[TD]nhóm[/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phân tích thiết kế​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Vạch kế hoạch​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phân công nhiệm vụ​[/TD]
[TD]Vương[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Thamkhảo tài liệu​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nêu ý tưởng​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chọn phươngán​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Báo cáo giữa kỳ​[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tính toán[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bản vẽ lắp​[/TD]
[TD]Tú[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Bản vẽ chi tiết[/TD]
[TD]Nhóm[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Viết thuyết minh[/TD]
[TD]Vương
Giang[/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD]X[/TD]
[TD]X[/TD]
[TD]X[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[B]PHẦN III PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN[/B]

Máy nâng có thể phân loại như sau:

Phân loại theo nguồn dẫn động[IMG]data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABAQMAAAAl21bKAAAAA1BMVEXh5PJm+yKVAAAAAXRSTlMAQObYZgAAAApJREFUCNdjYAAAAAIAAeIhvDMAAAAASUVORK5CYII=" class="mceSmilieSprite mceSmilie8" alt="" title="Big Grin ">ẫn động bằng động cơ điện và dẫn động bằng thuỷ lực
Phân loại theo cơ cấu: Cơ cấu truyền động bằng đai ,cơ cấu truyền động bằng xích.
*Vai trò, chức năng các bộ phận của cơ cấu:
Tời nâng gồm có : Động cơ điện, hộp giảm tốc, tang, cáp nâng, khớp nối ,phanh
Động cơ điện: có hai loại, đó là: động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều.
Động cơ điện xoay chiều được sử dung rộng rải trong công nghiệp ,với sức bền làm việc cao, mô men khởi động lớn. Bên cạnh đó ta có động cơ điện một chiều: là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, giá thành cao, khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh lưu khá phức tạp. Trên những ưu khuyết điểm của hai lọai động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng động cơ điện một chiều nhưng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì những khuyết điểm của lọai động cơ này vẫn chấp nhận được.
Vậy ta chọn động cơ xoay chiều.
Hộp giảm tốc: Có ba loại, đó là: bộ truyền bánh răng trụ,bộ truyền bánh răng nón và bộ truyền bánh vít - trục vít
Bộ truyền bánh răng trụ được sử dụng để truyền mô men từ các trục song song với nhau, trong đó hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp được sử dụng nhiều nhất, chúng được bố trí theo các sơ đồ sau:
+ sơ đồ khai triển: loại này đơn giản nhất nhưng có nhược điểm là các bánh răng bố trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều tãi trọng trên chiều dài răng
+Sơ đồ phân đôi:công suất được phân đôi ở cấp nhanh hoặc cấp chậm. Với kết cấu này, cấp chậm chịu tãi lớn hơn, nên có thể chế tạo với vành răng khá lớn, nhờ vị trí bánh răng đối xứng với các ổ có thể khắp phục được sự phân bố không đều tãi trọng
+Sơ đồ đồng trục: loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và trục ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giãm tốc và nhiều khi giúp cho việc bố trí cơ câu gọn hơn
Bộ truyền bánh răng nón được dùng để truyen mô men và chuyễn động giữa các trục giao nhau, nhưng chế tạo bánh răng khá phức tạp
Bộ tuyền bánh vít - trục vít dùng để truyền mô men xoắn và chuyễn động giữa các trục chéo nhau, nhưng chế tạo ren trục vít khá phức tạp
Vậy ta chọn hộp giãm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triễn , để phù hợp với cơ cấu làm việc và giảm vật liệu chế tạo.
Tang: Gồm có hai loại, đó là: tang đơn và tang kép
+ Tang đơn: quấn được nhiều lớp cáp nhưng lúc làm việc tải trọng sẽ bị lắc
+ Tang kép: quấn được một lớp cáp nhưng khi làm việc tãi trọng sẽ không bị lắc, nâng hạ theo đường thẳng
Vậy ta chọn tang kép được chế tạo bằng gang xám GX 15-32
Cáp nâng: lựa chọn dựa trên hệ số an tòan cho phép, và tuổi thọ của dây cáp. Do đó ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng, chịu lực căng dây lớn.
Có hai lọai cáp có thể sử dụng: cáp bện xuôi và cáp bện chéo.
Dựa trên tính chất của hai loại cáp và cấu tạo của cơ cấu , ta chọn lọai cáp bện xuôi vì có tính bền trong quá trình làm việc hơn là cáp bện chéo, đồng thời trong cơ cấu nâng thì một đầu cáp được giữ cố định nên cáp không bị xoắn hay tở.
Khớp nối: Co nhiều loại, ở đây ta chọn khớp nối trục vòng đàn để nối giữa truc vào của hộp giảm tốc và trục ra của động cơ, có ưu điễm hơn các loại khác là chịu được sự rung, do số vòng quay khá lớn và chọn khớp nối xích con lăn để nối giữa trục ra của hộp giảm tốc với trục của tang, vì có tính kinh tế hơn các loại khớp khác và để truyền mô men xoắn lớn hơn
Phanh: Có nhiều loại, ở đây ta chọn phanh áp má điện từ thường đóng, vì loại này được đấu chung dây cùng với nguồn điện của động cơ.
Từ sự phân tích nêu trên ta có các phương án sau:
.
Động cơ điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm tốc Bánh răng côn nhờ sự ăn khớp của các bánh răng côn truyền mô men đến khớp nối xích con lăn làm tang quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc.

+ Ưu điễm: Cơ cấc gọn gàng, đãm bão gọn nhẹ cơ cấu
+ Nhược điễm: Chế tạo bánh răng khó khăn, lắp ráp đòi hỏi phải chính xác
* Với ba phương án và sự phân tích vừa nêu trên, ta chọn phương án thứ nhất là phù hợp với yêu cầu được đặt ra và phù hợp với điều kiện kinh tế
Vậy ta chọn phương án I.
Số liệu ban đầu:
Tải trọng: Q[SUB]O[/SUB]=2000kg =20000 (N).
Bộ phận mang: Q[SUB]m[/SUB] = 500kg = 5000(N.)
Chiều cao nâng: H = 12( m).
Vận tốc nâng: v[SUB]n[/SUB] = 12.5 (m/phut)
Chế độ làm việc trung bình.
.
PHẦN IV ​CHỌN TANG, KHỚP NỐI, ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ​ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN​I.Chọn tang, khớp nối, động cơ điện:

1) Hiệu suất của palăng
h[SUB]p [/SUB]=
Với Q[SUB]0[/SUB] = Q +Q[SUB]m[/SUB]
m=2 :số nhánh dây quấn lên tang
Q[SUB]0[/SUB] : tải trọng nâng Q[SUB]0[/SUB]= 25000 N.
l : hiệu suất ròng rọc: l = 0,98 (với điều kiện ròng rọc đặt trên ổlăn bôi trơn tốt). a =2: Bội suất palăng.
t = 0 : Số ròng rọc đổi hướng.
Với : S[SUB]max[/SUB] = =6313 (N).
Þ h[SUB]p[/SUB] = = 0,99
2) Cáp nâng:
Kích thước cáp được chọn dựa vào lực kéo đứt (S[SUB]đ[/SUB] )
S[SUB]đ[/SUB] = S[SUB]max[/SUB] . K =6313*5.5 = 34721 (N)
Với : K =5 : hệ số an toàn bền.
Lực căng lớn nhất trong dây cáp: S[SUB]max[/SUB]
Ta chọn cáp K - P6x19 =114 (GOCT 2688 – 69) có giới hạn bền các sợi thép là s[SUB]b[/SUB] = 1600 N/mmm[SUP]2[/SUP] .
3) Tang:
+ Đường kính tang:
D[SUB]t[/SUB] ³ d[SUB]c[/SUB] (e-1) = 8 (25-1 )=192 (mm)
D[SUB]t[/SUB] : đường kính tang đến đáy rãnh cắt (mm).
D[SUB]c[/SUB]: đường kính dây cáp quấn lên tang (mm).
e: hệ số thực nghiệm .
Þ D[SUB]t[/SUB] =D[SUB]r[/SUB] =250 mm
+ Chiều dài tang
Chiều dài: chiều dài toàn bộ tang được xác định theo công thức
L[SUP]’[/SUP] =L'o +2L[SUB]1[/SUB] +2L[SUB]2[/SUB] +L[SUB]3[/SUB]
Với: L[SUB]1 [/SUB]: chiều dài thanh tang
L[SUB]2[/SUB] : chiều dài phần chừa ra để quấn cáp
.
II. Phân phối Tỷ số truyền chung:
a) Tỷ số truyền chung
Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang:
i[SUB]0[/SUB] = = 960/30.8 = 31.1
Với: n[SUB]t [/SUB] là Số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trước
n[SUB]t[/SUB] = = 30.8 (vòng/phút)
Theo ( 3.12)-[1], ta có: u[SUB]b r 1[/SUB] = 0.7332 u [SUP]0.6438 [/SUP] = 6.7

Tỷ số truyền cấp thứ hai là : u[SUB]b r 2 [/SUB]= 31.1/6.7 = 4.64
Vậy: + Tỷ số tuyền bánh răng cấp nhanh u[SUB]1 [/SUB]=6.7.
+ Tỷ số truyền bánh răng cấp chậm u[SUB]2[/SUB] =4.46
+ Tỷ số truyền chung la : u[SUB]o [/SUB] = 31.1.
b) Số vòng quay trên mỗi trục:
+ n[SUB]I [/SUB]= n[SUB]D C [/SUB] = 960 (vòng / phút).
+ n[SUB]II [/SUB] = n[SUB]I[/SUB]/ u [SUB]1[/SUB] = 143.28 (vòng / phút).
+ n[SUB]III[/SUB] = n[SUB]2 [/SUB]/u[SUB]2 [/SUB]= 30.88 (vòng / phút).
Từ đó ta có :
BẢNG PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN ​[TABLE="width: 553"]
[TR]
[TD] Trục
Thông số[/TD]
[TD] I[/TD]
[TD="colspan: 2"] II[/TD]
[TD] III[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Số vòng quay (vòng/phút)[/TD]
[TD]960​[/TD]
[TD="colspan: 2"] 143.8[/TD]
[TD] 30.88[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỉ số truyền[/TD]
[TD="colspan: 2"] 6.7 [/TD]
[TD="colspan: 2"] 4.64[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Công suất trên trục(KW)[/TD]
[TD]4.98​[/TD]
[TD="colspan: 2"]4.65​[/TD]
[TD]4.42​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Mô men xoắn T(Nmm)[/TD]
[TD]48645​[/TD]
[TD="colspan: 2"]309935​[/TD]
[TD]1366936​[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]

PHẦN V
TÍNH TOÁN TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG