Xem mẫu
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ MÁY
Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG
MÁY NÂNG HÀNG
Giảng viên hƣớng dẫn: Trần Đình Sơn
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Đức Tín
Lớp:
08CDT2
Nhóm:
36
Đà Nẵng, ngày 5 tháng 4 năm 2012
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Thiết kế máy là bƣớc kết thúc môn học cùng tên, là phần
kiến thức quan trọng đối với sinh viên khoa cơ khí nói chung và sinh viên
ngành cơ điện tử nói riêng. Đó là kiến thức tổng hợp của các môn học: Truyền
động cơ khí, Thiết kế máy, Vẽ kỹ thuật, Sức bền vật liệu,…
Đề tài của đồ án là Thiết kế hệ thống dẫn động máy nâng hàng, trọng tải 2
tấn, dùng để nâng hàng hóa, các vật, các chi tiết,…tại các nhà xƣởng, công
trình xây dựng, kho hàng…. Đồ án chủ yếu tập trung tính toán hệ dẫn động cơ
cấu nâng.
Qua đồ án sinh viên nắm vững những vấn đề cơ bản trong thiết ké máy, tính
toán thiết kế chi tiết máy theo chỉ tiêu chủ yếu là khả năng làm việc, thiết kế
chi tiết vỏ máy, chọn cấp chính xác, lắp ghép và phƣơng pháp trình bày bản vẽ,
về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu.
Trong qua trình làm đồ án, do kiến thức về thiết kế máy của em còn hạn chế
nên nội dung cũng nhƣ trình bày không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy,
kính mong các thầy cô và các bạn chỉ dẫn và giúp đỡ thêm để em hoàn thành
tốt đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô bộ môn và sự nhiệt
tình chỉ dẫn, giải thích của thầy TRẦN ĐÌNH SƠN.
Đà Nẵng, ngày 5 tháng 4 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đức Tín
MSSV: 101222081140
Lớp: 08CDT2
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 1
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
PHẦN MỘT
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
-
Số liệu ban đầu:
Tải trọng nâng: 2 tấn
Chiều cao nâng: 12 m
-
Vận tốc nâng: 12,5 m/phút
Nội dung các phần thuyết minh:
Phân tích yêu cầu kĩ thuật, điều kiện làm việc, nguyên lý làm việc của
máy.
Phân tích các phƣơng án thiết kế máy.
Chọn phƣơng án thiết kế, lập sơ đồ động học của máy.
Thiết kế các bộ phận chính trên máy.
-
Các bản vẽ :
Sơ đồ động học của máy:
1 A1(A2).
Bản vẽ hộp giảm tốc:
1 A0.
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 2
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
PHẦN HAI
PHÂN TÍCH CHỌN PHƢƠNG ÁN
Máy nâng có thể phân loại nhƣ sau:
Phân loại theo nguồn dẫn động: Dẫn động bằng động cơ điện và dẫn động
bằng thuỷ lực
Phân loại theo cơ cấu: Cơ cấu truyền động bằng đai, cơ cấu truyền động
bằng xích.
Vai trò, chức năng các bộ phận của cơ cấu:
Tời nâng gồm có : Động cơ điện, hộp giảm tốc, tang, cáp nâng, khớp nối,
phanh
- Động cơ điện: Động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều.
Động cơ điện xoay chiều đƣợc sử dung rộng rải trong công nghiệp, với sức
bền làm việc cao, mô men khởi động lớn. Bên cạnh đó ta có động cơ điện một
chiều: là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng,
khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, giá thành cao,
khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh lƣu khá phức tạp. Trên những ƣu khuyết điểm
của hai lọai động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều một chiều ta
thấy đƣợc động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng
động cơ điện một chiều nhƣng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì
những khuyết điểm của lọai động cơ này vẫn chấp nhận đƣợc.
Vậy ta chọn động cơ xoay chiều.
- Hộp giảm tốc: Có ba loại là bộ truyền bánh răng trụ, bộ truyền bánh răng
nón và bộ truyền bánh vít - trục vít.
Bộ truyền bánh răng trụ đƣợc sử dụng để truyền mô men từ các trục song
song với nhau, trong đó hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đƣợc sử dụng nhiều
nhất, chúng đƣợc bố trí theo các sơ đồ sau:
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 3
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
Sơ đồ khai triển: loại này đơn giản nhất nhƣng có nhƣợc điểm là các bánh
răng bố trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều tãi
trọng trên chiều dài răng
+ Sơ đồ phân đôi: Công suất đƣợc phân đôi ở cấp nhanh hoặc cấp chậm.
Với kết cấu này, cấp chậm chịu tãi lớn hơn, nên có thể chế tạo với vành răng
khá lớn, nhờ vị trí bánh răng đối xứng với các ổ có thể khắp phục đƣợc sự phân
bố không đều tãi trọng
+ Sơ đồ đồng trục: Loại này có đặc điểm là đƣờng tâm của trục vào và
trục ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giãm tốc và nhiều
khi giúp cho việc bố trí cơ câùu gọn hơn
Bộ truyền bánh răng nón đƣợc dùng để truyenà mô men và chuyễn động
giữa các trục giao nhau, nhƣng chế tạo bánh răng khá phức tạp
Bộ tuyền bánh vít - trục vít dùng để truyền mô men xoắn và chuyễn động
giữa các trục chéo nhau, nhƣng chế tạo ren trục vít khá phức tạp
Vậy ta chọn hộp giãm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triễn, để phù hợp với
cơ cấu làm việc và giảm vật liệu chế tạo.
- Tang: Gồm có hai loại là tang đơn và tang kép
+ Tang đơn: quấn đƣợc nhiều lớp cáp nhƣng lúc làm việc tải trọng sẽ bị
lắc.
+ Tang kép: quấn đƣợc một lớp cáp nhƣng khi làm việc tãi trọng sẽ
không bị lắc, nâng hạ theo đƣờng thẳng
Vậy ta chọn tang kép đƣợc chế tạo bằng gang xám GX 15-32
- Cáp nâng: Lựa chọn dựa trên hệ số an tòan cho phép, và tuổi thọ của dây
cáp. Do đó ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng, chịu lực căng dây
lớn.
Có hai lọai cáp có thể sử dụng: cáp bện xuôi và cáp bện chéo.
Dựa trên tính chất của hai loại cáp và cấu tạo của cơ cấu, ta chọn lọai cáp
bện xuôi vì có tính bền trong quá trình làm việc hơn là cáp bện chéo, đồng thời
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 4
nguon tai.lieu . vn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ MÁY
Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG
MÁY NÂNG HÀNG
Giảng viên hƣớng dẫn: Trần Đình Sơn
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Đức Tín
Lớp:
08CDT2
Nhóm:
36
Đà Nẵng, ngày 5 tháng 4 năm 2012
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Thiết kế máy là bƣớc kết thúc môn học cùng tên, là phần
kiến thức quan trọng đối với sinh viên khoa cơ khí nói chung và sinh viên
ngành cơ điện tử nói riêng. Đó là kiến thức tổng hợp của các môn học: Truyền
động cơ khí, Thiết kế máy, Vẽ kỹ thuật, Sức bền vật liệu,…
Đề tài của đồ án là Thiết kế hệ thống dẫn động máy nâng hàng, trọng tải 2
tấn, dùng để nâng hàng hóa, các vật, các chi tiết,…tại các nhà xƣởng, công
trình xây dựng, kho hàng…. Đồ án chủ yếu tập trung tính toán hệ dẫn động cơ
cấu nâng.
Qua đồ án sinh viên nắm vững những vấn đề cơ bản trong thiết ké máy, tính
toán thiết kế chi tiết máy theo chỉ tiêu chủ yếu là khả năng làm việc, thiết kế
chi tiết vỏ máy, chọn cấp chính xác, lắp ghép và phƣơng pháp trình bày bản vẽ,
về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu.
Trong qua trình làm đồ án, do kiến thức về thiết kế máy của em còn hạn chế
nên nội dung cũng nhƣ trình bày không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy,
kính mong các thầy cô và các bạn chỉ dẫn và giúp đỡ thêm để em hoàn thành
tốt đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô bộ môn và sự nhiệt
tình chỉ dẫn, giải thích của thầy TRẦN ĐÌNH SƠN.
Đà Nẵng, ngày 5 tháng 4 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đức Tín
MSSV: 101222081140
Lớp: 08CDT2
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 1
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
PHẦN MỘT
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
-
Số liệu ban đầu:
Tải trọng nâng: 2 tấn
Chiều cao nâng: 12 m
-
Vận tốc nâng: 12,5 m/phút
Nội dung các phần thuyết minh:
Phân tích yêu cầu kĩ thuật, điều kiện làm việc, nguyên lý làm việc của
máy.
Phân tích các phƣơng án thiết kế máy.
Chọn phƣơng án thiết kế, lập sơ đồ động học của máy.
Thiết kế các bộ phận chính trên máy.
-
Các bản vẽ :
Sơ đồ động học của máy:
1 A1(A2).
Bản vẽ hộp giảm tốc:
1 A0.
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 2
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
PHẦN HAI
PHÂN TÍCH CHỌN PHƢƠNG ÁN
Máy nâng có thể phân loại nhƣ sau:
Phân loại theo nguồn dẫn động: Dẫn động bằng động cơ điện và dẫn động
bằng thuỷ lực
Phân loại theo cơ cấu: Cơ cấu truyền động bằng đai, cơ cấu truyền động
bằng xích.
Vai trò, chức năng các bộ phận của cơ cấu:
Tời nâng gồm có : Động cơ điện, hộp giảm tốc, tang, cáp nâng, khớp nối,
phanh
- Động cơ điện: Động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều.
Động cơ điện xoay chiều đƣợc sử dung rộng rải trong công nghiệp, với sức
bền làm việc cao, mô men khởi động lớn. Bên cạnh đó ta có động cơ điện một
chiều: là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng,
khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng, giá thành cao,
khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh lƣu khá phức tạp. Trên những ƣu khuyết điểm
của hai lọai động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều một chiều ta
thấy đƣợc động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng
động cơ điện một chiều nhƣng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì
những khuyết điểm của lọai động cơ này vẫn chấp nhận đƣợc.
Vậy ta chọn động cơ xoay chiều.
- Hộp giảm tốc: Có ba loại là bộ truyền bánh răng trụ, bộ truyền bánh răng
nón và bộ truyền bánh vít - trục vít.
Bộ truyền bánh răng trụ đƣợc sử dụng để truyền mô men từ các trục song
song với nhau, trong đó hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đƣợc sử dụng nhiều
nhất, chúng đƣợc bố trí theo các sơ đồ sau:
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 3
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
GVHD: Trần Đình Sơn
Sơ đồ khai triển: loại này đơn giản nhất nhƣng có nhƣợc điểm là các bánh
răng bố trí không đối xứng với các ổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều tãi
trọng trên chiều dài răng
+ Sơ đồ phân đôi: Công suất đƣợc phân đôi ở cấp nhanh hoặc cấp chậm.
Với kết cấu này, cấp chậm chịu tãi lớn hơn, nên có thể chế tạo với vành răng
khá lớn, nhờ vị trí bánh răng đối xứng với các ổ có thể khắp phục đƣợc sự phân
bố không đều tãi trọng
+ Sơ đồ đồng trục: Loại này có đặc điểm là đƣờng tâm của trục vào và
trục ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giãm tốc và nhiều
khi giúp cho việc bố trí cơ câùu gọn hơn
Bộ truyền bánh răng nón đƣợc dùng để truyenà mô men và chuyễn động
giữa các trục giao nhau, nhƣng chế tạo bánh răng khá phức tạp
Bộ tuyền bánh vít - trục vít dùng để truyền mô men xoắn và chuyễn động
giữa các trục chéo nhau, nhƣng chế tạo ren trục vít khá phức tạp
Vậy ta chọn hộp giãm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triễn, để phù hợp với
cơ cấu làm việc và giảm vật liệu chế tạo.
- Tang: Gồm có hai loại là tang đơn và tang kép
+ Tang đơn: quấn đƣợc nhiều lớp cáp nhƣng lúc làm việc tải trọng sẽ bị
lắc.
+ Tang kép: quấn đƣợc một lớp cáp nhƣng khi làm việc tãi trọng sẽ
không bị lắc, nâng hạ theo đƣờng thẳng
Vậy ta chọn tang kép đƣợc chế tạo bằng gang xám GX 15-32
- Cáp nâng: Lựa chọn dựa trên hệ số an tòan cho phép, và tuổi thọ của dây
cáp. Do đó ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng, chịu lực căng dây
lớn.
Có hai lọai cáp có thể sử dụng: cáp bện xuôi và cáp bện chéo.
Dựa trên tính chất của hai loại cáp và cấu tạo của cơ cấu, ta chọn lọai cáp
bện xuôi vì có tính bền trong quá trình làm việc hơn là cáp bện chéo, đồng thời
SVTH: Nguyễn Đức Tín
Trang 4