THIẾT KẾ, GIA CÔNG CHI TIẾT VÀ LẮP RÁP MÁY ĐỀ TÀI: HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP NÓN TRỤ Giáo viên hướng dẫn: TS. LÊ HOÀI NAM TS. PHẠM ANH ĐỨC TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN Lớp: 18CDTCLC (18.06A) Đà Nẵng, tháng 92020 LỜI NÓI ĐẦU Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp những hệ thống truyền động ở khắp nơi và có thể nói nó đóng vai trò nhất định trong cuộc sống cũng như trong sản xuất. Đối với các hệ thống truyền động thường gặp thì có thể nói hộp giảm tốc là một bộ phận không thể thiếu. Đồ án thiết kế hệ thống truyền động cơ khí giúp củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn Nguyên Lý Máy, Chi Tiết Máy, Truyền động Cơ Khí,… và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việc thiết kế cơ khí. Công việc thiết kế hộp giảm tốc giúp chúng ta hiểu kỹ hơn và có cái nhìn cụ thể hơn về cấu tạo cũng như chức năng của các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổ lăn,…Thêm vào đó trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ hình chiếu với công cụ AutoCad 2D và đặc biệt chúng em được các Thầy hướng dẫn những phần mền 3D mới đặc biệt đang học để làm đồ án đó là phần mềm Fusion 360, điều rất cần thiết với một kỹ sư Cơ Khí. Em xin chân thành cảm ơn Thầy TS.Phạm Anh Đức, TS.Lê Hoài Nam, TS Đỗ Lê Hưng Toàn và các bạn trong khoa Cơ Khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Với kiến thức còn hạn hẹp, do đó thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em mong nhận được ý kiến từ thầy cô và bạn bè để đồ án này được hoàn thiện hơn. Sinh viên thực hiện. THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ CẤU NÂNG Thiết kế hộp giảm tốc kiểu hai cấp nón trụ dẫn động cơ cấu nâng với sơ đồ động như hình 1. Hình 1: Sơ đồ động học 1.Động cơ điện, 2.Bộ truyền đai dẹt, 3.Hộp giảm tốc, 4.Khớp nối, 5.Tang Hình 2: Đồ thị thay đổi của tải trọng (momen xoắn) tác dụng lên hệ thống theo thời gian t Số liệu thiết kế: Lực kéo cáp: P = 4000 N. Vận tốc kéo cáp: V = 1,2 ms. Đường kính tang: D = 340 mm. Đặc tính tải trọng: Tải trọng thay đổi, rung động nhẹ. Thời gian phục vụ: T= 5,5 năm,18 giờ,310 ngày. π=3,14159265 PHẦN 1: TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn công suất động cơ điện: Ta có số liệu ban đầu: P = 4000 N V = 1,2 ms D = 340 mm 1.2 Tính toán công suất cần thiết của động cơ: Ta có: N_ct= N_tang(η )=N_đt(η ) Do động cơ làm việc ở chế độ dài hạn với phụ tải thay đổi nên công suất trên tải ta cần xác định công suất đẳng trị: N_tang=N_đt=(M_đt×n_tang)9550(Kw) Trong đó: M_đt: là momen đẳng trị (N.m). n_tang: số vòng quay của trục tang trên trục công tác. Ta có: M_đt=√(∑_(k=1 )n▒〖M_k2×t_k 〗)(∑_(k=1)n▒t_k )=√((1,3M)2×130+M2×15+〖(0,3M)〗2×10)30 M là momen trên tang: M=P×R=4000×170×10(3)= 680 (N.m) =>Ta có: M_đt≈90,54 (N.m) n_tang=(60×1000×v)(π×D)=60.1000.1,2(π.340)≈67,44 (VòngPhút) Suy ra: N_đt≈1,47 (Kw) Với η : hiệu suất (lấy số liệu từ bảng 2.1 trang 27 Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998). η= 〖η 〗_brt×〖η_đ 〖×η〗4〗_ol×η_brn×η_k=0,95×0,95×〖0,99〗4×0,95.1 ≈0,824 〖η 〗_brt: bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng (kín). (0,96÷0,98) 〖η 〗_đ: bộ truyền đai dẹt (hở). (0,95 ÷ 0,96) 〖η 〗_ol: bộ truyền ổ lăn. (0,99 ÷ 0,995) 〖η 〗_k: bộ truyền khớp nối. ( 0 1) 〖η 〗_brn: bộ truyền bánh răng nón thẳng (kín). ( 0,95 ÷ 0,97) Chọn 〖η 〗_brt=0,95, 〖η 〗_đ=0,95, 〖η 〗_ol=0,99, 〖η 〗_k=1, 〖η 〗_brn=0,95 Suy ra: N_ct=N_tang(η )=N_đt(η )=1,470,824≈1,78 (Kw) 1.3 Chọn công suất động cơ điện 〖N 〗_ct: Tra bảng 2P trang 321323 đối với động cơ không đồng bộ ba pha Tài liệu tham khảo: “Thiết kế chi tiết máy”, Nguyễn Trọng Hiệp, 1998. Kiểu động cơ Công suất Vận tốc (VòngPhút) Hiệu suất η (%) 〖M_mM〗_đm AO2(AOJI2)314 2,2 1430 82,5 1,8 Suy ra: Dựa vào điều kiện mở máy, nên chọn công suất động cơ điện có tên: A02514. Chọn động cơ điện: N_đc=2,2 (Kw) vì N_đc≥N_ct n_đc=1430 (VòngPhút) Tính toán tỷ số truyền: Tỷ số truyền: i_chung=i_ngoai×i_hop=i_đ×i_br Chọn i_ngoai=2 Từ đó suy ra: i_hop=i_chungi_ngoai =10,6 (thõa mãn tỷ số truyền hộp giảm tốc hai cấp bánh răng nón trụ nằm trong khoảng ( 8÷15). Số vòng quay đồng bộ của động cơ: n_chung=n×i_chung=67,44×20 =1348,8 (VòngPhút) Phân phối tỷ số truyền: i_chung=n_đcn_tang =143067,44≈21×2 Tỷ số truyền : i_nhanh=i_non=(0,220,28)×i_hop=0,22×i_hop=0,22×10,6 =2,332 i_cham=i_tru=i_hopi_non =10,62,332=4,545454545 Suy ra: i_nhanh≈2,3 i_cham≈4,5 Kiếm tra sai số cho phép về tỷ số truyền: i_t=i_đ×i_nhanh×i_cham=2×2,3×4,5=20,7 ∆_i=(ii_t)i×100%=(21,220,7)21,2×100%≈0,02%