Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ dẫn động băng hiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong cơ khí. Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơ khí hiện đại. Vì thế tầm quan trọng của các hệ thống dẫn động cơ khí là rất lớn. Hiểu biết lý thuyết và vận dụng nó trong thực tiễn là một yêu cầu cần thiết đối với một người kỹ sư. Để nắm vững lý thuyết và chuẩn bị tốt trong viểc trở thành một người kỹ sư trong tương lai. Đồ án môn học chi tiết máy trong ngành cơ khí là một môn học giúp cho sinh viên ngành cơ khí làm quen với những kỹ năng thiết kế, tra cứu và sử dụng tài liệu được tốt hơn, vận dụng kiến thức đã học vào việc thiết kế một hệ thống cụ thể. Ngoài ra môn học này còn giúp sinh viên cũng cố kiến thức của các môn học liên quan, vận dụng khả năng sáng tạo và phát huy khả năng làm việc theo nhóm. Trong quá trình trình thực hiện đồ án môn học này, em luôn được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS. Lê Trọng Tấn và các thầy bộ môn trong khoa cơ khí. Em xin chân thành cảm ơn các thầy đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này.
Đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Phần I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Chọn động điện: 1.1 Chọn kiểu loại động điện : Với hệ dẫn động xích tải dùng với hộp giảm tốc ta nên sử dụng loại động điện xoay chiều ba pha rơto lồng sóc Ưu điểm động roto lồng sóc là: chịu tải lớn, chịu va đập, rung động; kết cấu đơn giản , giá thành hạ , dễ bảo quản, q trình vận hành sử dụng phải bảo dưỡng bảo trì hiệu suất hệ số cơng suất thấp 1.2 Tính cơng suất số vòng quay động cơ: Công suất động chọn theo điều kiện nhiệt độ, nhằm đảm bảo cho nhiệt độ động làm việc không lớn trị số cho phép Để đảm bảo điều kiện cần thoả mãn yêu cầu sau [1]: Pdc Plvct Với: Pdc : (1.1) công suất cần thiết trục động Pdc Plvct / � (kW) Plvct : công suất làm việc trục máy công tác �: Hiệu suất chung toàn hệ thống - Trong hộp giảm tốc gồm truyền mắc nối tiếp nên: � k brm ok Với: m=2: Số cặp truyền bánh răng, k=4: Số cặp ổ lăn Tra bảng 2.3 [2],ta có: k = - Trị số hiệu suất khớp nối br = 0,96 - Trị số hiệu suất truyền bánh trụ ol = 0,99 - Trị số hiệu suất ổ lăn Công suất làm việc trục máy công tác: Plvct Ft v ( kW) 1000 Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - 2011 (1.2) Đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Với: Ft: - Lực vòng xích tải (N) v: - Vận tốc xích tải (m/s) Vậy cơng suất cần thiết trục động : Ft v 4, 7.103.1, Pdc 9, 03(kW) m k BR ok 1000 1.0,96 2.0,99 (1.3) Như vậy, động cần chọn phải có cơng suất lớn 9,03 kW 1.3 Chọn số vòng quay đồng động cơ: Số vòng quay trục máy cơng tác [1] : nct Trong đó: 60.103 v 60.103.1, �119(v / ph) zp 27.31, 75 (1.4) z: số đĩa xích tải p: bước xích tải (mm) v:vận tốc vòng xích tả (m/s) Số vòng quay đồng nên dùng cho động [1] : 60 f ndb (v / ph) (1.5) p Trong đó: ndb: - Số vòng quay đồng động điện p – số đôi cực từ f - tần số dòng diện xoay chiều(Hz),(f=50Hz) Trên thực tế, số vòng quay đồng thấp kích thước khn khổ giá thành động tăng (vì số đôi cực từ lớn) Tuy nhiên dùng động có số vòng cao lại u cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích thước giá thành truyền tăng lên Do trạm dẫn động xích tải khơng có u cầu đặc biệt, nên ta chọn động có p = tương ứng với số vòng quay đồng 1500 vòng/phút (tương ứng số vòng quay có kể đến trượt 3% 1455 vòng/phút) Tỷ số truyền sơ [1] : usb ndb 1500 12, nct 119 (1.6) Tra bảng 2.4 – trang 21 [2] , ta có: usb unendung = 40 truyền động bánh trụ hộp giảm tốc cấp Vậy, số vòng quay đồng động ndb=1500 (v/ph) 1.4 Chọn động thực tế: Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - 2011 Đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Chọn động thoả mãn điều kiện (1.1) có số vòng quay đồng ndb=1500 (v/ph) Tra bảng P1.1 – trang 235,[2] , ta chọn động Dk.62-4 với thông số sau: Kiểu Công suất (kW) Vận tốc quay (vòng/phút) Cos Dk.62-4 10 1460 0,88 1.5 Khối lượng (kg) 1,3 2,3 170 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động cơ: a Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ: Khi khởi động, động cần sinh công suất đủ lớn để thắng sức ỳ hệ thống Vì cần kiểm tra điều kiện mở máy cho động Điều kiện mở máy động thoả mãn công thức sau đảm bảo [1] : P dcmm P bddc Trong : +P dcmm công suất mở máy động (1.7) TK P dcmm = T P dcdm = 1,3.10 = 13 (kW) dn (1.8) Với: Tk: - Momen khởi động động Tdn: - Momen danh nghĩa động +P bddc công suất cản ban đầu trục động P bddc = Kbd.P lvdc = 1,2.9,03 = 10,84(kW) (1.9) Vậy, thoả mãn điều kiện mở máy b Kiểm tra điều kiện tải cho động : Với sơ đồ tải trọng có tính chất không đổi quay chiều, nên không cần kiểm tra điều kiện tải cho động suốt q trình làm việc tải trọng khơng thể lớn công suất cho phép Vậy, động Dk.62-4 thỏa mãn điều kiện đầu Phân phối tỷ số truyền: Tỉ số truyền chung toàn hệ thống (u) xác định theo[1] : (1.10) Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - 2011 Đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Trong đó: ndc: - Số vòng quay động (v/p) nct: - Số vòng quay trục cơng tác (v/p) Với hệ dẫn động gồm truyền mắc nối tiếp nên ta có: với u1, u2 tỉ số truyền truyền hệ thống Với hộp giảm tốc bánh đồng trục tính tỷ số truyền truyền cấp nhanh u1 theo công thức [1] : (1.11) Với: ung=1 uh=uVới uh tỷ số truyền hộp giảm tốc ba 0,35 Thay vào (1.11),ta có: 0,47 �0,3 � u1 1,34 � (7,9.12, 27 0, 4) 0,43 0, 033.12, 27 2,5 6,83 � �0,35 � Tỷ số truyền cấp chậm (u2) là: u2 = uh/u1 = 12,27/6,83 1,8 Tính tốn thơng số trục: Ký hiệu số tính tốn sau: Chỉ số "dc" ký hiệu trục động cơ, số “I”, “II”, “III”, “ct” ký hiệu trục 1, 2, trục công tác 3.1 Tốc độ quay trục : - Tốc độ quay trục I: nI = ndc = 1460 (v/ph) - Tốc độ quay trục II: nII = ndc/u1= 1460/6,83 - Tốc độ quay trục III: nIII = nII/u2 = 215/1,8 - Tốc độ quay trục công tác: nct=nIII 3.2 215 (v/ph) 120 (v/ph) 120 (v/ph) Tính cơng suất trục : Công suất làm việc trục tính theo cơng thức [1] : Pi = Pi-1.i-1,i (13) dc Công suất trục động cơ: Pdc=P lv = 9,03 (kW) Công suất trục I : PI = P lvdc K.o = 9,03.1.0,99 = 8,94 (kW) Công suất trục II : Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - 2011 Đồ án thiết kế sản phẩm với CAD PII = PI.BR.o = 8,94.0,96.0,99 = 8,49(kW) Công suất trục III : PIII = PII.BR.o = 8,49.0,96.0,99 = 8,07W) Công suất trục IV : PIV = PIII.k.o = 8,07.1.0,99=7,99(kW) 3.3 Tính mơmen xoắn : Mơmen xoắn trục tính theo cơng thức sau [1] : Pi Ti = 9,55.106 n (14) i P 9, 03 dc Trên trục động cơ: Tđc = 9,55.10 n 9,55.10 1460 �59066,1( Nmm) dc Trên trục I : Trên trục II : P 8,94 P 8, 49 I TI = 9,55.10 n 9,55.10 1460 �58477, 4( Nmm) I II TII = 9,55.10 n 9,55.10 215 �377113,95( Nmm) II P 8, 07 III Trê trục III : TIII = 9, 55.10 n 9,55.10 120 �664383, 62( Nmm) III P 7,99 IV Trên trục IV : TIV = 9,55.10 n 9,55.10 120 657797, 41( Nmm) : IV 3.4 Bảng kết quả: Các kết tính số liệu đầu vào cho phần tính tốn sau này, ta có bảng thống kê kết sau: Thông số Tỷ số truyền Trục u Động Trục I Cơng suất Số vòng quay Mơmen xoắn P(kw) n(v/ph) T(Nmm) 9,03 1460 59066,1 8,94 1460 58477,4 8,49 215 377113,95 8,07 120 664383,62 6,83 TrụcII 1,8 Trục III Trục IV 7,99 120 Bảng 1.1- Thông số động làm việc Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - 2011 657797,41 Đồ án thiết kế sản phẩm với CAD Phần II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG Bộ truyền bánh cấp chậm: 1.1 Chọn vật liệu: - Đây hộp giảm tốc chịu cơng suất trung bình nhỏ nên ta chọn vật liệu thép nhóm I có độ rắn HB