bài giảng môn học thiết kế hệ thống tự động cơ khí, chương 1 ppt

tài liệu mNêu ý tưởng Nhó m X Chọn Báo cáo giữa kỳ Nhó m X Tính toán Nhó Bản vẽ lắp Bản vẽ chi Viết thuyết minh Vươn g Giang X X X PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN Máy nâng có thể phân loại như

Chương 1:

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)

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

Nhiệmvụ Phụ

ïtrách

Tuần

0 11 12 13 Chọn đồ

án

Nhó m

X

Phân tích

đồ án nhóm X

Phân tích

thiết kế

Nhó m

X

Vạch kế

Phân công

nhiệm vụ Vương X

tài liệu m

Nêu ý

tưởng

Nhó m

X

Chọn

Báo cáo

giữa kỳ

Nhó m

X

Tính toán Nhó

Bản vẽ

lắp

Bản vẽ chi

Viết

thuyết

minh

Vươn g Giang

X X X

PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN

Máy nâng có thể phân loại như sau:

- Phân loại theo nguồn dẫn động:Dẫn 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 câùu gọn hơn

Bộ truyền bánh răng nón được dùng để truyenà 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 ù 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:

* Các phương án:

+ phương án I:

Sơ đồ động:

Chú thích:

3 4

8

9

1 2

1 Khớp nối vòng đàn hồi

2 Phanh điện từ

3 B ánh răngtru răng thẳngïI

4 Bánhrăngtrụ răng thẳngII:

5 Bánh răng trụrăng thẳngIII

6 Bánh răng trụ răng thẳngVI

7 Khớp nối xích con lăn

8 Tang

9 Động cơ điện +Nguyên tắc hoạt động:

Động cơ điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm tốc, nhờ sự ăn khớp của các bánh răng trụ răng thẳng mà công suất được truyền qua khớp nối xích con lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc

+Ưu điễm: Chế tạo bánh răng dễ dàng, dễ lắp ráp, sữa

chữa, và bảo hành

+Nhược điễm: chế tạo trục phải có độ cứng tốt, không

đảm bão chịu sự phân bố không đều của tãi trọng

+ phương án II:

Sơ đồ động:

Chú thích:

3

6

5

4

1

2

1 Tang

2: Trục vít 3:Bánh vít 4:Khớp nối vòng đàn hồi 5:Phanh điện từ

6:Động cơ 7:Khớp nối xích con lăn +Nguyên tắc hoạt động:

Động cơ điện quay, truyền công suất qua khớp nối vòng đàn hồi đến hộp giảm tốc trục vít - bánh vít nhờ sự ăn khớp của bánh vít và trục vít truyền đến khớp nối xích con lăn làm tangï quay kéo theo hệ ròng rọc làm việc

+Ưu điễm: Truyền được công suất với tỉ số truyền lớn, tự

hãm cũng tốt

+Nhược điễm: Chế tạo trục vít rất khó khăn, ren làm trục

cần có độ cứng tốt

+ phương án III:

Sơ đồ động:

2 3

4

8

9

1:Động cơ điện

2:Phanh điện từ

3:Khớp nối vòng đàn hồi 4:Bánh răng côn I

5:Bánh răng côn II

6:Bánh răng côn III

7:Bánh răng côn IIII

8: Khớp nối xích con lăn

9: tang

+Nguyên tắc hoạt động:

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 tangï 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: QO=2000kg =20000 (N)

Bộ phận mang: Qm = 500kg = 5000(N.) Chiều cao nâng: H = 12( m)

Vận tốc nâng: vn = 12.5 (m/phut) Chế độ làm việc trung bình