Đang tải... (xem toàn văn)
Lại sắp đến ngày 83, tôi hỏi thật các ông có cảm thấy cuộc sống và xã hội càng ngày nó càng tạo ra nhiều áp lực tinh thần, tài chính đè nặng lên đàn ông mình không? Cuộc sống đôi khi thật trớ trêu, nhất là khi túi tiền của mình cứ mãi hao hụt mà không rõ nguyên do. Một thằng con trai với mức lương 10 triệu đồng một tháng như tôi giờ đây lại không thể tiết kiệm nổi một đồng. Từ khi có người yêu, mọi thứ dường như đều thay đổi. Mỗi tuần, chúng tôi gặp nhau ít nhất là 2 đến 3 lần. Mỗi lần như thế, chi phí cho việc đi ăn, đi chơi, đi xem phim không bao giờ dưới 300 đến 400 ngàn đồng. Tính ra, một tháng, khoản tiền này đã là một khoản không nhỏ. Và đừng bắt đầu nói về những dịp lễ. Có vẻ như mỗi tháng trôi qua, lại có một dịp lễ nào đó để tôn vinh phụ nữ. Tôi không phàn nàn về việc tôn vinh họ họ xứng đáng với mọi sự tôn trọng và yêu thương. Nhưng mỗi dịp như vậy, tiền mua hoa, mua quà lại khiến tôi phải chi ra ít nhất 2 đến 3 triệu đồng. Tính sơ sơ một năm, số tiền này không hề nhỏ. Tôi biết rằng mình nên học cách quản lý tài chính tốt hơn, nhưng tình yêu đôi khi khiến cho mọi quy tắc trở nên mơ hồ. Tôi yêu cô ấy, và tôi muốn cô ấy hạnh phúc. Nhưng đôi khi, tôi tự hỏi liệu có cách nào để vừa làm được điều đó mà vẫn giữ được chút đỉnh tiền tiết kiệm cho bản thân? Thật sự, tôi cảm thấy mình đang bị cuốn vào một vòng xoáy của việc chi tiêu không ngừng. Mỗi dịp lễ, tôi lại cảm thấy áp lực phải mua những món quà đắt tiền, những bó hoa lộng lẫy để thể hiện tình cảm của mình. Tôi tự hỏi, liệu người yêu tôi có thực sự cần những thứ đó không, hay chỉ là những kỳ vọng mà xã hội đã đặt ra cho chúng ta? Có những lúc tôi cảm thấy mệt mỏi với việc này. Tôi muốn được tự do, muốn được sống một cuộc sống không phải lo lắng về việc chi tiêu quá mức. Tôi muốn tìm lại cảm giác của việc tiết kiệm, của việc có một khoản dự trữ cho những ngày mưa gió. Nhưng rồi tôi lại nghĩ, có lẽ đây chỉ là một phần của cuộc sống. Có lẽ tôi cần phải học cách cân bằng giữa việc chi tiêu cho người yêu và việc quản lý tài chính cá nhân. Có lẽ tôi cần phải trò chuyện cởi mở hơn với người yêu của mình, để cùng nhau tìm ra giải pháp cho vấn đề này. Cuối cùng, tôi biết rằng tình yêu không chỉ là những món quà và bữa ăn xa hoa. Tình yêu là sự chia sẻ, là sự quan tâm lẫn nhau trong từng khoảnh khắc. Và tôi tin rằng, chúng tôi có thể tìm ra cách để vừa có thể tận hưởng cuộc sống, vừa có thể tiết kiệm cho tương lai của mình.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN GVHD: Thầy THÂN TRỌNG KHÁNH ĐẠT SINH VIÊN THỰC HIỆN: VÕ PHÚC TƯỜNG MÃ SỐ SINH VIÊN: 2112625 TP.HCM, 04/2023 1 MỤC LỤC Số liệu thiết kế: 6 I Tính chọn động cơ điện: 6 1 Chọn hiệu suất các bộ truyền: 6 2 Phân phối tỉ số truyền: 7 3 Bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động: 7 II Thiết kế bộ truyền đai: 8 1 Chọn dạng đai và vật liệu đai: .8 2 Tính đường kính bánh đai nhỏ: 8 3 Chọn hệ số trượt và tính đường kính bánh đai lớn: 8 4 Tính khoảng cách trục và chiều dài dây đai: 8 5 Vận tốc đai và số vòng chạy trong một giây: 9 6 Tính toán góc ôm đai: .9 7 Tính toán số đai: 9 8 Chiều rộng bánh đai và đường kính ngoài bánh đai: 9 9 Lực tác dụng trên đai và trục: .10 10 Ứng suất trong đai: .10 11 Tuổi thọ đai: 10 III Thiết kế bộ truyền trục vít – bánh vít: 11 1 Chọn vật liệu bánh vít, trục vít: 11 2 Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép: 11 3 Số mối ren, tỉ số truyền và hệ số đường kính: 11 4 Hiệu suất sơ bộ của bộ truyền: 12 5 Khoảng cách trục và môđun: 12 6 Các kính thước chính của bộ truyền: 13 7 Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hệ số tải trọng và hiệu suất: 13 8 Tính chính xác ứng suất cho phép: 13 9 Số răng tương đương, kiểm nghiệm độ bền uốn: 14 10 Tính toán nhiệt: 14 11 Độ bền và độ cứng trục vít: 14 12 Dầu bôi trơn: 15 IV Thiết kế trục: 16 1 Thiết kế trục của trục vít: 16 2 a Chọn vật liệu chế tạo trục: .16 b Phân tích lực tác dụng lên trục: 16 c Thiết kế sơ bộ kết cấu trục: 16 d Vẽ biểu đồ mômen uốn và xoắn: 16 e Thiết kế mối ghép then: 20 f Kiểm nghiệm trục: 21 g Bản vẽ kết cấu trục vít: 23 2 Thiết kế trục bánh vít: 24 a Chọn vật liệu chế tạo trục: .24 b Phân tích lực tác dụng lên trục: 24 c Thiết kế sơ bộ kết cấu trục: 24 d Vẽ biểu đồ mômen uốn và xoắn: 25 e Thiết kế mối ghép then: 29 f Kiểm nghiệm trục: 30 g Bản vẽ kết cấu trục bánh vít: 31 V Tính chọn ổ lăn trên 2 trục hộp giảm tốc: 32 1 Tính chọn ổ lăn trên trục vít: 32 a Lực hướng tâm tác dụng lên ổ: 32 b Lực dọc trục tác dụng lên ổ: 32 c Xác định các hệ số: 32 d Tải trọng quy ước tác dụng lên ổ: 33 e Tuổi thọ ổ lăn: 33 2 Tính chọn ổ lăn trên trục bánh vít: .33 a Lực hướng tâm tác dụng lên ổ: 33 b Lực dọc trục tác dụng lên ổ: 34 c Xác định các hệ số: 34 d Tải trọng quy ước tác dụng lên ổ: 34 e Tuổi thọ ổ lăn: 34 VI Tính chọn nối trục đàn hồi: 36 3 MỤC LỤC BẢNG Bảng I.1: Thông số kỹ thuật động cơ điện 3K160S2 6 Bảng I.2: Bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động thùng trộn 7 Bảng III.1: Các kích thước chính của bộ truyền trục vít - bánh vít 13 4 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình IV.1: Các lực tác dụng lên trục vít 16 Hình IV.2: Các lực tác dụng lên trục vít trên mặt phẳng Oyz 17 Hình IV.3: Biểu đồ MATLAB mômen trục vít trong mặt phẳng thẳng đứng 18 Hình IV.4: Các lực tác dụng lên trục vít trên mặt phẳng Oxz 19 Hình IV.5: Biểu đồ MATLAB mômen trục vít trong mặt phẳng ngang 19 Hình IV.6: Biểu đồ mômen xoắn trục vít 20 Hình IV.7: Biểu đồ MATLAB mômen xoắn trục vít 20 Hình IV.8: Bản vẽ kết cấu trục vít 23 Hình IV.9: Các lực tác dụng lên trục bánh vít 25 Hình IV.10: Các lực tác dụng lên trục bánh vít trên mặt phẳng Oyz 26 Hình IV.11: Biểu đồ MATLAB mômen trục bánh vít trong mặt phẳng thẳng đứng 26 Hình IV.12: Các lực tác dụng lên trục bánh vít trong mặt phẳng Oxz 27 Hình IV.13: Biểu đồ MATLAB mômen trục bánh vít trong mặt phẳng ngang 27 Hình IV.14: Biểu đồ mômen xoắn trục bánh vít 28 Hình IV.15: Biểu đồ MATLAB mômen xoắn trục bánh vít 28 Hình IV.16: Bản vẽ kết cấu trục bánh vít 31 5 Tính chọn động cơ điện Số liệu thiết kế: Phương án 10: - Công suất trên trục thùng trộn P: 6 kW - Số vòng quay trên trục thùng trộn n: 21 vòng/phút - Thời gian phục vụ L: 5 năm - Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ) I Tính chọn động cơ điện: 1 Chọn hiệu suất các bộ truyền: - Hiệu suất bộ truyền đai thang 0,94 ÷ 0,96 ta chọn η1 = 0,95 - Hiệu suất hộp giảm tốc trục vít – bánh vít một cấp 0,70 ÷ 0,80 chọn η2 = 0,75 - Hiệu suất 2 cặp ổ lăn trên hộp giảm tốc: η3 = 0,99252 = 0,985 - Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi η4 = 0,98 → Hiệu suất chung của hệ thống: ηch = η1η2η3η4 = 0,95.0,75.0,985.0,98 ≈ 0,6878 - Công suất trên thùng trộn 6 kW → Công suất động cơ điện = 6 ≈ 8,72 kW 0,6878 - Chọn số vòng quay sơ bộ: 3000 vòng/phút → Chọn động cơ điện 3 pha 3K160S2 với công suất 11kW, có số vòng quay ndc = 2940 vòng/phút Bảng I.1: Thông số kỹ thuật động cơ điện 3K160S2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT Tên 3K160S2 Công suất 11 kW Tốc độ 2940 vòng/phút Điện áp 220/380 V Dòng điện 35,3/20,4 A Tần số 50 Hz Hiệu suất 0,89 Hệ số công suất 0,94 Tỉ số momen cực đại 3 Tỉ số momen khởi động 2,6 Tỉ số dòng điện khởi động 7 Chế độ làm việc S1 Tổng chiều dài 575 mm Khối lượng 107 kg 6 Tính chọn động cơ điện 2 Phân phối tỉ số truyền: Chọn tỉ số truyền các bộ truyền: - Tỉ số truyền bộ truyền đai thang 2 ÷ 5 ta chọn u1 = 5 - Tỉ số truyền hộp giảm tốc trục vít – bánh vít một cấp 8 ÷ 63 chọn u2 = 28 → Tỉ số truyền chung của hệ thống truyền động: uch = u1u2 = 5.28 = 140 Ta có: uch = 𝑛𝑑𝑐 140 = 2940 => ntt = 21 vòng/phút 𝑛𝑡𝑡 𝑛𝑡𝑡 Vậy với tỉ số truyền chung hệ thống uch = 140 thì tốc độ thùng trộn là 21 vòng/phút 3 Bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động: Bảng I.2: Bảng đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động thùng trộn Động cơ I II Tải 8,72 6 P (kW) 2940 8,284 6,12 21 n (vòng/phút) 5 1 28,32 588 21 2728,37 u T (Nm) 28 134,54 2782,85 7 Thiết kế bộ truyền đai II Thiết kế bộ truyền đai: Thông số đầu vào: - Công suất truyền: P1 = 8,72 kW - Số vòng quay bánh đai nhỏ: n1 = 2940 vòng/phút 1 Chọn dạng đai và vật liệu đai: Ta có P1 = 8,72 kW và n1 = 2940 vòng/phút → Chọn đai thang loại B: bp = 14 mm, bo = 17 mm, h = 10,5 mm, yo = 4 mm, A = 138 mm2, d1 = 125 ÷ 280 mm 2 Tính đường kính bánh đai nhỏ: Đường kính bánh đai nhỏ d1 ≈ 1,2.d1min = 1,2.125 = 150 mm, theo tiêu chuẩn ta chọn đường kính là 160 mm Tính v1: 𝑣1 = 𝜋𝑑1𝑛1 60000 = 𝜋.160.2940 60000 = 24,63 𝑚𝑠 < 25 𝑚𝑠 (phù hợp) → Đường kính bánh đai dẫn d1 = 160 mm 3 Chọn hệ số trượt và tính đường kính bánh đai lớn: Chọn hệ số trượt tương đối là ξ = 0,01 Đường kính bánh đai lớn: d2 = ud1(1 – ξ) = 5.160.(1 – 0,01) = 792 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 800 mm Tính lại tỉ số truyền: 𝑢 = 𝑑2 = 800 = 5,05 𝑑1(1−𝜉) 160(1−0,01) Sai lệch so với giá trị chọn trước 1% → Đường kính bánh đai bị dẫn d2 = 800 mm 4 Tính khoảng cách trục và chiều dài dây đai: Chọn sơ bộ khoảng cách trục a: với đường kính d2 = 800 mm và tỉ số truyền u = 5 ta chọn a = 0,9d2 = 0,9.800 = 720 mm Tính chiều dài dây đai theo khoảng cách trục sơ bộ: 𝐿 = 2𝑎 + 𝜋(𝑑1+𝑑2) + (𝑑2−𝑑1)2 = 2.720 + 𝜋(160+800) + (800−160)2 = 3090,2 𝑚𝑚 2 4𝑎 2 4.720 → Chọn chiều dài đai L = 3250 mm để nối dây đai Tính lại chính xác khoảng cách trục a theo chiều dài dây đai L: 𝑘 + √𝑘2 − 8Δ2 1742 + √17422 − 8 3202 𝑎 = 4 = 4 = 807,6 𝑚𝑚 Với 𝑘 = 𝐿 − 𝜋(𝑑1+𝑑2) = 3250 − 𝜋(160+800) = 1742; Δ = 𝑑2−𝑑1 = 800−160 = 320 2 2 2 2 Kiểm nghiệm điều kiện: 2(𝑑1+𝑑2) ≥ 𝑎 ≥ 0,7(𝑑1 + 𝑑2) ⇔ 2(160 + 800) ≥ 𝑎 ≥ 0,7(160 + 800) ⇔ 1920 ≥ 𝑎 = 807,6 ≥ 672 → Khoảng cách trục phù hợp → Khoảng cách trục a = 807,6 mm và chiều dài dây đai L = 3250 mm 8 Thiết kế bộ truyền đai 5 Vận tốc đai và số vòng chạy trong một giây: Vận tốc đai v1 = 24,63 m/s, số vòng chạy của đai trong một giây: 𝑖 = 𝑣 = 24,63 = 7,58 𝑠−1 < [𝑖] = 10 𝑠−1 𝐿 3,25 → Số vòng chạy của đai phù hợp 6 Tính toán góc ôm đai: Tính góc ôm đai: 𝛼1 = 𝜋 − 𝑑2 − 𝑑1 = 𝜋 − 800 − 160 = 2,35 𝑟𝑎𝑑 = 134,65𝑜 𝑎 807,6 → Góc ôm đai 𝛼1 = 134,65𝑜 7 Tính toán số đai: Tính toán các hệ số sử dụng: - Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm đai: − 𝛼1 −134,65 𝐶𝛼 = 1,24 (1 − 𝑒 110) = 1,24 (1 − 𝑒 110 ) = 0,875 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỉ số truyền u: u = 5 → 𝐶𝑢 = 1,14 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài dây đai L: 6 𝐿 6 3250 𝐶𝐿 = √ = √ = 1,064 𝐿0 2240 - Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai: Chọn sơ bộ 𝐶𝑧 = 1 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc: 𝐶𝑣 = 1 − 0,05(0,01𝑣2 − 1) = 1 − 0,05(0,01 24,632 − 1) = 0,75 - Hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng: Tải va đập nhẹ, làm việc hai ca → 𝐶𝑟 = 0,6 Với đai loại B, d1 = 160 mm, v1 = 24,63 m/s, ta chọn [𝑃0] = 4,88 𝑘𝑊 Số dây đai được xác định theo công thức: 𝑧 ≥ 𝑃1 = 𝑃1 = 8,72 = 3,74 [𝑃] [𝑃0]𝐶𝛼𝐶𝑢𝐶𝐿𝐶𝑧𝐶𝑣𝐶𝑟 4,88.0,875.1,14.1,064.1.0,75.0,6 → Số dây đai z = 4 đai 8 Chiều rộng bánh đai và đường kính ngoài bánh đai: Với dạng đai thang B: - Chiều rộng bánh đai: B1 = B2 = 2f + (z – 1)e = 2.12,5 + 3.19 = 82 mm - Đường kính ngoài bánh đai dẫn: dn1 = d1 + 2b = 160 + 2.4,2 = 168,4 mm - Đường kính ngoài bánh đai bị dẫn: dn2 = d2 + 2b = 800 + 2.4,2 = 808,4 mm → Chiều rộng 2 bánh đai là 82 mm, đường kính ngoài bánh đai dẫn 168,4 mm, đường kính ngoài bánh đai bị dẫn 808,4 mm 9