Đồ án
Thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hữu Lộc
SVTH: Nguyễn Thanh Tuấn <20702773> Page 1
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án Thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí là một trong ba đồ án quan trọng của
sinh viên ngành Kỹ thuật chế tạo. Đồ án này là được thực hiện nhằm mục đích rèn luyện
cho sinh viên có được những kỹ năng chuyên môn trong quá trình thiết kế và trải nghiệm
kiến thức của mình.
Trong quá trình thực hiện, sinh viên được giao thiết kế hệ thống dẫn động xích tải.
Đây là một hệ thống dẫn động khá phổ biến trong sản xuất công nghiệp. Tuy đơn giản về
mặt kết cấu nhưng hệ thống này có đầy đủ những yêu cầu cơ bản để khi thực hiện, sinh
viên nắm được những kỹ thuật then chốt làm nền móng cho quá trình học tập và đi sâu
vào lĩnh vực Cơ Khí.
Mục đích của bài tập này là làm cho sinh viên biết ứng dụng những hiểu biết của
mình về Cơ khí để áp dụng thiết kế cho một bài toán thực tế trên cơ sở những gì đã học.
Từ đó rút ra được những bài học kinh nghiệm đầu đời cho chính bản thân để sẵn sàng
bước vào con đường Kỹ thuật chế tạo.
Xin chân thành cám ơn những bài học kinh nghiệm quý báu của các Thầy Cô trong
bộ môn Thiết kế máy và sự hướng dẫn nhiệt tình của PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc đã giúp
cho sinh viên hoàn thành đồ án này !
Thành phố HCM, ngày 10 - 06 – 2010
SVTH: Nguyễn Thanh Tuấn
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hữu Lộc
SVTH: Nguyễn Thanh Tuấn <20702773> Page 2
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................ 01
I. TÌM HIỂU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY
1. Tìm hiểu động cơ điện ba pha không đồng bộ ........................................... 04
2. Tìm hiểu nối trục vòng đàn hồi .................................................................. 04
3. Tìm hiểu hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển ............................ 05
4. Tìm hiểu bộ truyền đai thang ..................................................................... 05
II. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ-PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
2.1 Chọn động cơ điện ................................................................................... 07
2.2 Phân phối tỉ số truyền ............................................................................... 09
III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY
3.1 Thiết kế bộ truyền đai ............................................................................... 11
3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ ............................................................... 15
3.3 Thiết kế trục và chọn then ......................................................................... 30
3.4 Chọn ổ lăn và nối trục ............................................................................... 46
3.5 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc, bu lông và các chi tiết phụ khác ..................... 53
IV. CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP ..................................................................... 57
V. HÌNH ẢNH THIẾT KẾ
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hữu Lộc
SVTH: Nguyễn Thanh Tuấn <20702773> Page 3
ĐỀ TÀI
ĐỀ SỐ 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI
PHƯƠNG ÁN: 28
Hệ thống dẫn động xích tải bao gồm:
· Động cơ điện 3 pha không đồng bộ
· Nối trục vòng đàn hồi
· Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển
· Bộ truyền đai thang
· Xích tải
Số liệu thiết kế:
· Lực vòng trên xích tải, F (N) = 7300
· Vận tốc xích tải, v (m/s): = 1,08
· Số răng đĩa xích tải dẫn, z (răng) = 11
· Bước xích tải, p (mm) = 110
· Thời gian phục vụ, L (năm) = 6
· Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ
(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)
Lh= 6×300×2×8=28800 (giờ)
· Chế độ tải: T1= T t1= 60 giây
T2= 0.87T t2= 12 giây
T
60
0,87T
T
12
T
2
T1
+
t
Sơ đồ tải trọng
ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hữu Lộc
SVTH: Nguyễn Thanh Tuấn <20702773> Page 4
I. TÌM HIỀU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG MÁY:
Dựa vào sơ đồ hệ thống dẫn động xích tải, ta thấy hệ thống bao gồm: một động cơ
điện, một bộ truyền ngoài bằng đai thang, một bộ truyền trong kín (hộp giảm tốc bánh
răng trụ hai cấp khai triển), nối trục đàn hồi, bộ phận công tác (xích tải). Tại sao hệ thống
lại phải có các bộ phận trên ?
1. Động cơ điện:
1.1 Ưu điểm của động cơ điện:
· Biến đổi trực tiếp điện năng thành cơ năng.
· Khởi động đơn giản, êm, có thể hãm và đảo chiều dễ dàng.
· Không gây ra ôi nhiễm môi trường
· Hiệu suất lớn.
· Bảo trì dễ dàng.
1.2 Nhược điểm:
· So với động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng dầu, động cơ điện thường
có công suất thấp hơn, số vòng quay nhỏ hơn,…
· Giá thành cao, riêng đối cới loại động cơ điện một chiều lại khó kiếm và
tăng thêm vốn đầu tư để đặt các thiết bị chỉnh lưu.
Nhưng do có nhiều ưu điểm phù hợp cho các nhà máy, xưởng làm việc trong nhà,
bảo đảm các vấn đề sức khỏe cho công nhân…nên động cơ điện được sử dụng rộng rãi
trong các xí nghiệp, nhà máy,…
Trong đồ án này, sinh viên lựa chọn động cơ điện ba pha không đồng bộ rô to ngắn
mạch do ưu điểm mạnh của động cơ này là kết cấu đơn giản, giá thành tương đối thấp, dễ
bảo quản, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi
dòng điện. Nhược điểm của nó là: hiệu suất và hệ số công suất thấp (so với động cơ ba
pha đồng bộ), không điều chỉnh được vận tốc (so với động cơ một chiều và động cơ ba
pha không đồng bộ dây quấn).
Với yêu cầu thiết kế của đồ án không đòi hỏi quá khắt khe về vận tốc, nguồn điện, hiệu
suất,…nên sinh viên đã sử dụng động cơ điện này để dẫn động hệ thống xích tải.
2. Nối trục vòng đàn hồi:
2.1 Ưu điểm:
· Có thể nối các đầu trục có sai lệch về vị trí tương đối lớn.
- Độ lệch tâm: ∆r = 2 ÷ 6 mm
- Độ lệch góc: ∆α = 2 ÷ 60
- Độ di chuyển dọc trục: ∆a = 3 ÷ 6 mm
· Có khả năng giảm chấn tốt.
· Kết cấu đơn giản, lắp ghép thuận tiện
2.2 Nhược điểm: