Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI.........................................................................1 1.1. Tổng quan về vít tải............................................................................................1 1.1.1 Sơ lượt về vít tải.............................................................................................1 1.1.2 Khái quát về cánh vít tải ................................................................................3 1.1.3 Gia công cánh vít ...........................................................................................4 1.2. Quy cách sản phẩm và mục tiêu hướng đến của đề tài ..................................8 1.2.1 Quy cách sản phẩm của máy .........................................................................8 1.2.2 Nhu cầu khách hàng.......................................................................................8 1.2.3 Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................9 1.2.4 Mục tiêu cho đề tài.........................................................................................9 CHƯƠNG 2 :CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN LỰC CẢN KỸ THUẬT.........................................................................................................................11 2.1. Các phương án gia công cánh vít....................................................................11 2.1.1 Phương án uốn theo phương vuông góc với chiều dày tấm thép ................11 2.1.2 Phương án dùng ngàm kẹp vừa xoay vừa tịnh tiến .....................................14 2.1.3 Phương án sử dụng con lăn hình nón cụt.....................................................16 2.1.4 So sánh và chọn các phương án...................................................................18 2.1.5 Sơ đồ động phương án chính .......................................................................20 2.2. Tính lực cản kỹ thuật.......................................................................................22 2.2.1 Tính toán sơ bộ kích thước bộ phận công tác..............................................22 2.2.2 Tính toán lực tác động lên đầu công tác ......................................................24 2.2.3 Tính tốc độ vòng quay trục công tác ...........................................................25 2.2.4 Tính chọn động cơ .......................................................................................26 2.2.5 Phân phối tỉ số truyền ..................................................................................28 iii CHƯƠNG 3 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CỤM CƠ CẤU ...............................32 3.1. Tính toán bộ truyền đai ...................................................................................32 3.1.1 Chọn loại đai................................................................................................32 3.1.2 Tính toán các thông số bộ truyền đai...........................................................32 3.2. Tính toán thiết kế cặp bánh răng côn 34 ......................................................38 3.2.1 Thông số của bộ truyền................................................................................38 3.2.2 Chọn loại vật liệu làm bánh răng:................................................................38 3.2.3 Xác định ứng suất uốn cho phép..................................................................39 3.2.4 Tính toán kích thước bộ truyền....................................................................40 3.2.5 Xác định lực tác động lên bộ truyền............................................................42 3.2.6 Kiểm nghiện điều kiện bền uốn ...................................................................43 3.2.7 Bảng kết quả ................................................................................................43 3.3. Tính toán thiết kế cặp bánh răng côn 12 ......................................................45 3.3.1 Thông số của bộ truyền................................................................................45 3.3.2 Chọn loại vật liệu làm bánh răng:................................................................45 3.3.3 Xác định ứng suất uốn cho phép..................................................................45 3.3.4 Tính toán kích thước bộ truyền....................................................................46 3.3.5 Xác định lực tác động lên bộ truyền............................................................48 3.3.6 Kiểm nghiện điều kiện bền uốn ...................................................................49 3.3.7 Bảng tính toán..............................................................................................50 3.4. Tính toán thiết kế cặp bánh răng côn 1011 ..................................................51 3.4.1 Thông số của bộ truyền................................................................................51 3.4.2 Chọn loại vật liệu làm bánh răng:................................................................51 3.4.3 Xác định ứng suất uốn cho phép..................................................................52 3.4.4 Tính toán kích thước bộ truyền....................................................................52 iv 3.4.5 Xác định lực tác động lên bộ truyền............................................................55 3.4.6 Kiểm nghiện điều kiện bền uốn ...................................................................55 3.4.7 Bảng kết quả tính toán .................................................................................56 3.5. Tính toán thiết kế trục I...................................................................................58 3.5.1 Chọn vật liệu thiết kế trục............................................................................58 3.5.2 Phân tích lực tác động lên trục.....................................................................58 3.5.3 Biểu đồ momen trục I ..................................................................................61 3.5.4 Chọn then.....................................................................................................62 3.6. Tính toán thiết kế trục III ...............................................................................63 3.6.1 Chọn vật liệu chế tạo trục ............................................................................63 3.6.2 Phân tích lực tác động lên trục.....................................................................63 3.6.3 Biểu đồ momen trục III................................................................................65 3.6.4 Chọn then trên trục III .................................................................................66 3.7. Tính toán thiết kế trục IV................................................................................67 3.8. Tính toán thiết kế trục V .................................................................................67 3.8.1 Chọn vật liệu chế tạo trục V ........................................................................67 3.8.2 Phân tích lực tác động lên trục V.................................................................67 3.8.3 Biểu đồ momen trục V.................................................................................69 3.8.4 Chọn then trên trục V ..................................................................................70 3.9. Tính toán thiết kế trục VII..............................................................................71 3.9.1 Chọn vật liệu chế tạo trục VII......................................................................71 3.9.2 Phân tích lực tác động lên trục VII..............................................................71 3.9.3 Biểu đồ momen trên trục VII.......................................................................73 3.9.4 Chọn then trên trục VII................................................................................74 3.10. Chọn ổ lăn .......................................................................................................7
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY GIA CƠNG CÁNH VÍT TẢI GVHD: Nguyễn Văn Thạnh SVTH: MSSV Nguyễn Đăng Khoa 1812651 TP.HCM, ngày tháng năm 2022 LỜI NÓI ĐẦU Luận văn tốt nghiệp bước ngoặc quan trọng tất sinh viên, dấu ấn kết thúc thời sinh viên khởi đầu đường nghiệp Đối với riêng thân em, dấu ấn sâu đậm trường Đại Học Bách Khoa ĐHQG Tp.HCM, kiểm tra cuối để đánh giá lực thân trước trở thành kỹ sư Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG Tp.HCM tạo điều kiện, sở vật chất tốt để em học tập tìm hiểu kiến thức kỹ thuật suốt năm qua, nhờ có sở vật chất đầy đủ mà em tự tay thực thí nghiệm để trực quan kiến thức đọc sách Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường đặc biệt thầy khoa khí truyền đạt tận tình kiến thức quý giá suốt thời gian theo học giảng đường Bách Khoa Em xin đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh, giảng viên hướng dẫn luận văn tốt nghiệp giúp em hoàn thành luận văn Sau thời gian tham gia khóa thực tập tốt nghiệp thầy hướng dẫn, em học hỏi nhiều kiến thức hay lĩnh vực khí nói chung lĩnh vực thiết kế máy nói riêng Thầy truyền động lực cho em đam mê với nghề nhiều Nhờ có niềm đam mê đó, em chủ động tìm hiểu thấy lĩnh vực gia cơng cánh vít cịn thơ sơ cần có máy móc chun dụng, cải tiến Qua trình nghiên cứu để làm dề cương tốt nghiệp, thầy hướng dẫn nhiệt tình góp ý cho em thiếu xót kiến thức tổng kết kiến thức từ mơn học liên quan lại, từ em có góc nhìn tổng quan đề tài này, sau em phát triển đề cương thành luận văn tốt nghiệp Em xin cảm ơn người bạn khoa Cơ Khí, khơng ngại bỏ thời gian để hướng dẫn em sử dụng phần mềm để áp dụng cho đề tài Cuối em xin chúc tất người có thật nhiều sức khỏe điều tốt đẹp đến tương lai Sinh viên thực Nguyễn Đăng Khoa i MỤC LỤC CHƯƠNG : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vít tải 1.1.1 Sơ lượt vít tải 1.1.2 Khái quát cánh vít tải 1.1.3 Gia cơng cánh vít 1.2 Quy cách sản phẩm mục tiêu hướng đến đề tài 1.2.1 Quy cách sản phẩm máy 1.2.2 Nhu cầu khách hàng .8 1.2.3 Tính cấp thiết đề tài .9 1.2.4 Mục tiêu cho đề tài .9 CHƯƠNG :CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN LỰC CẢN KỸ THUẬT 11 2.1 Các phương án gia cơng cánh vít 11 2.1.1 Phương án uốn theo phương vng góc với chiều dày thép 11 2.1.2 Phương án dùng ngàm kẹp vừa xoay vừa tịnh tiến .14 2.1.3 Phương án sử dụng lăn hình nón cụt 16 2.1.4 So sánh chọn phương án 18 2.1.5 Sơ đồ động phương án .20 2.2 Tính lực cản kỹ thuật .22 2.2.1 Tính tốn sơ kích thước phận công tác 22 2.2.2 Tính tốn lực tác động lên đầu cơng tác 24 2.2.3 Tính tốc độ vịng quay trục cơng tác 25 2.2.4 Tính chọn động .26 2.2.5 Phân phối tỉ số truyền 28 ii CHƯƠNG :TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM CƠ CẤU .32 3.1 Tính tốn truyền đai 32 3.1.1 Chọn loại đai 32 3.1.2 Tính tốn thông số truyền đai 32 3.2 Tính tốn thiết kế cặp bánh côn 3-4 38 3.2.1 Thông số truyền 38 3.2.2 Chọn loại vật liệu làm bánh răng: 38 3.2.3 Xác định ứng suất uốn cho phép 39 3.2.4 Tính tốn kích thước truyền 40 3.2.5 Xác định lực tác động lên truyền 42 3.2.6 Kiểm nghiện điều kiện bền uốn 43 3.2.7 Bảng kết 43 3.3 Tính tốn thiết kế cặp bánh côn 1-2 45 3.3.1 Thông số truyền 45 3.3.2 Chọn loại vật liệu làm bánh răng: 45 3.3.3 Xác định ứng suất uốn cho phép 45 3.3.4 Tính tốn kích thước truyền 46 3.3.5 Xác định lực tác động lên truyền 48 3.3.6 Kiểm nghiện điều kiện bền uốn 49 3.3.7 Bảng tính tốn 50 3.4 Tính tốn thiết kế cặp bánh 10-11 51 3.4.1 Thông số truyền 51 3.4.2 Chọn loại vật liệu làm bánh răng: 51 3.4.3 Xác định ứng suất uốn cho phép 52 3.4.4 Tính tốn kích thước truyền 52 iii 3.4.5 Xác định lực tác động lên truyền 55 3.4.6 Kiểm nghiện điều kiện bền uốn 55 3.4.7 Bảng kết tính tốn 56 3.5 Tính tốn thiết kế trục I 58 3.5.1 Chọn vật liệu thiết kế trục 58 3.5.2 Phân tích lực tác động lên trục 58 3.5.3 Biểu đồ momen trục I 61 3.5.4 Chọn then .62 3.6 Tính tốn thiết kế trục III .63 3.6.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 63 3.6.2 Phân tích lực tác động lên trục 63 3.6.3 Biểu đồ momen trục III 65 3.6.4 Chọn then trục III 66 3.7 Tính tốn thiết kế trục IV 67 3.8 Tính tốn thiết kế trục V 67 3.8.1 Chọn vật liệu chế tạo trục V 67 3.8.2 Phân tích lực tác động lên trục V .67 3.8.3 Biểu đồ momen trục V .69 3.8.4 Chọn then trục V 70 3.9 Tính tốn thiết kế trục VII 71 3.9.1 Chọn vật liệu chế tạo trục VII 71 3.9.2 Phân tích lực tác động lên trục VII 71 3.9.3 Biểu đồ momen trục VII .73 3.9.4 Chọn then trục VII 74 3.10 Chọn ổ lăn .75 iv 3.10.1 Ổ lăn trục I 75 3.10.2 Ổ lăn trục III trục IV 77 3.10.3 Lựa chọn ổ trục V .78 3.10.4 Chọn ổ lăn trục VII 79 3.11 Thiết kế thân máy 80 3.11.1 Tính bu lơng lắp cụm công tác 80 3.12 Thiết kế hệ thống điện 81 CHƯƠNG : KIỂM NGHIỆM 84 4.1 Kiểm nghiệm trục 84 4.1.1 Trục I II 84 4.1.2 Trục III IV .85 4.1.3 Trục V VI 87 4.1.4 Trục VII .88 CHƯƠNG : BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG 90 5.1 Bảo dưỡng 90 5.1.1 Mỡ bôi trơn bánh hở 90 5.1.2 Làm mát phận công tác 90 5.2 Bảo dưỡng định kì 91 5.2.1 Thời gian kiểm tra thay đai .91 5.2.2 Thời gian thay ổ lăn .91 5.2.3 Đầu công tác 93 5.2.4 Chế độ bảo trì .93 PHỤ LỤC .93 TÀI LIỆU THAM KHẢO .101 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hình ảnh minh họa vít nhà máy .2 Hình 1.2: Hình ảnh minh họa phận vít tải Hình 1.3 Hình ảnh minh họa cánh vít liên tục Hình 1.4 Hình ảnh minh họa cánh vít khơng liên tục Hình 1.5 Hình ảnh minh họa máy gia cơng cánh vít tải sử dụng thủy lực .5 Hình 1.6 Hình ảnh minh họa máy gia cơng cánh vít động điện Hình 1.7 Máy CNC gia cơng cánh vít Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí phương án số 11 Hình 2.2 Hình ảnh minh họa phương án số 13 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lí phương án số 14 Hình 2.4 Hình ảnh minh họa cho phương án số 15 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lí phương án số 16 Hình 2.6 Hình ảnh mơ tả phương án tham khảo từ máy có 17 Hình 2.7 Hình chiếu đứng sơ đồ động 20 Hình 2.8 Kích thước sơ đầu cơng tác .24 Hình 3.1 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục 58 Hình 3.2 Biểu đồ momen trục I 61 Hình 3.3 Sơ đồ phân tích lực tác động lên trục III 63 Hình 3.4 Biểu đồ momen trục III 65 Hình 3.5 Sơ đồ phân tích lực tác động lên trục V 67 Hình 3.6 Biểu đồ momen trục V 69 Hình 3.7 Sơ đồ phân tích lực tác động lên trục VII 71 Hình 3.8 Biểu đồ momen trục VII .73 Hình 3.9 Hình ảnh thực tế cầu dao điện EBN 103c 81 Hình 3.10 Hình ảnh thực tế cầu chì ABB E90 82 Hình 3.11 Hình ảnh thực tế rơ le nhiệt ABB .83 Hình 3.12 Hình ảnh thực tế contactor hãng ABB .83 Hình 5.1 Hình ảnh thực tế mỡ bôi trơn Texclad 90 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng đánh giá so sánh phương án .19 Bảng 2.2 Bảng thơng số tính vật liệu .24 Bảng 2.3 Bảng thông số động điện 28 Bảng 2.4 Bảng đặc tính truyền động 31 Bảng 3.1 Bảng thông số đai theo tiêu chuẩn ISO 1081-95 32 Bảng 3.2 Bảng thông số truyền đai 37 Bảng 3.3 Bảng đặc tính vật liệu 39 Bảng 3.4 Kết tính tốn truyền bánh 3-4 43 Bảng 3.5 Đặc tính vật liệu bánh 1-2 45 Bảng 3.6 Kết tính tốn truyền bánh côn 1-2 50 Bảng 3.7 Đặc tính vật liệu chế tao bánh 10-11 51 Bảng 3.8 Kết tính tốn truyền báh 10-11 56 Bảng 3.9 Bảng kích thước then trục I 62 Bảng 3.10 Kích thước then hoa trục I 63 Bảng 3.11 Bảng kích thước then trục III 66 Bảng 3.12 Kích thước then trục V .70 Bảng 3.13 Kích thước then trục VII 74 vii CHƯƠNG : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vít tải 1.1.1 Sơ lượt vít tải Vít tải cơng cụ, thiết bị dùng để vận chuyển vật liệu rời từ vị trí A đến vị trí B theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng thẳng đứng theo nguyên lí tịnh tiến theo trục vít Được sử dụng phổ biến lĩnh khác như: nông nghiệp, xây dựng, Hiện vít tải sử dụng nhiều nhà máy xay xát lúa gạo công ty chế biến lương thực, vít tải dùng để trải lúa lị sấy, ví tải dùng để bơm lúa vào xả lúa khỏi lò để trộn lúa lò sấy Rất nhiều cơng việc sử dụng vít tải để giải Ngồi vít tải cịn vận chuyển vật liệu hỗn hợp ướt nhão thường thấy chế biến thức ăn chế biến lương thực.Về phân loại vít tải, ta phân loại vít tải theo tính chất sau: - Theo cơng dụng: Máy vận chuyển túy, máy để trộn, máy để thu hồi, máy để thực q trình cơng nghệ - Theo dạng cấu tạo cánh: Cánh liền mối, cánh băng nhiều mối, cánh mái chèo - Theo làm việc trục vít vận chuyển: Trục vít quay chậm, trục vít quay nhanh - Theo hướng vận chuyển vật liệu: Vít tải nằm ngang, vít tải nằm nghiêng, vít tải thẳng đứng - Theo điều kiện sử dụng: Vít tải cố định, vít tải di động - Theo số lượng trục vít: Vít tải đơn, vít tải kép Ưu điểm vít tải so với cách vận chuyển nguyên liệu khác vít tải hoạt động liên tục, chi phí đầu tư thấp, nhỏ gọn không chiếm nhiều không gian, có hành trình vận chuyển đa dạng, vận chuyển lên cao xả xuống thấp Độ hao hụt vít tải so với băng tải thấp vít tải kín cịn băng tải hở nên ngun liệu bị rơi lúc vận chuyển Hình 1.1: Hình ảnh minh họa vít nhà máy Vít tải gồm có ba phận chính: máng vít, trục vít cánh vít Tùy vào mục đích sử dụng mà người ta có u cầu kỹ thuật yêu cầu kích thước cho phân Ví dụ như: để vít nhỏ gọn suất cao người ta điều chỉnh bước cánh vít dài bề rộng cánh vít rộng ra, để giảm tải cho động làm bước vít ngắn lại làm bề rộng cánh vít nhỏ để tải liệu đi, Hình 1.2: Hình ảnh minh họa phận vít tải Nhu cầu sử dụng vít tải chủ yếu đến từ đơn vị sản suất nhà máy xay sát lúa gạo có nhu cầu nhiều nhất, lúa dạng hạt nhỏ nên dễ rơi vãi, nên để