1. Chọn Động Cơ.docx

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN

PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1. Xác định công suất làm việc của động cơ:

Công suất làm việc được tính theo công thức:

Plv=

F. v

1000 (kw) CT : 2.11

F - Lực kéo băng tải = 2250 N

v- Vận tốc băng tải = 1,3 m/s

=>Plv=

2250 .1,3

1000 = 2,925 (kw)

2. Xác định công suất tương đương của động cơ:

Pt đ = Plv . β

β: Hệ số tải trọng tương đương

β= √

(

T1

Tmax

)

2

.t

1+(

T2

Tmax

)

2

.t

2

t

ck

 β=√

(

T1

T1

)

2

.t

1+(

T2

T1

)

2

.t

2

t

ck

Trong đó:

Ti – Công suất ở chế độ làm việc thứ i

Tmax- Công suất lớn nhất hoặc tác dụng lâu dài nhất

ti – Thời gian làm việc ở chế độ Ti

tck – Thời gian làm

=>β=√

1

2

. 4+(

0 , 8

1 )

2

. 4

8

=0,905

Ptđ=Plv . β=2,925.0,905=2,64 ( kW )

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 1

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

3. Xác định công suất cần thiết của động cơ:

Công suất cần thiết trên trục động cơđược tính theo công thức:

Pct=

Pt đ

η

(1) CT : 2.14

η: Tổng hiệu suất toàn bộ hệ thống

η= ηđ.ηbr.ηx.ηol

3

Theo bảng 2.3 ta có: ηđ - Hiệu suất của bộ truyền đai : 0,95 - 0,96 ( Để hở )

ηbr - Hiệu suất của bộ truyền bánh răng: 0,95 - 0,97 ( Được che kín)

ηol - Hiệu suất của một cặp ổ lăn: 0,99 – 0,995

ηx- Hiệu suất của bộ truyền xích: 0,90 - 0,93

Theo bảng (2.3) [ I] trang 19:

Hộp giảm tốc của ta dùng bánh răng trụ nên ta chọn như sau:

ηđ = 0,95

ηbr = 0,95

ηol = 0,99

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 2

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

ηx = 0,93

 η = 0,95.0,95.0,93.(0,99)

3

≈0,81

Thay Plv , η , β vào (1) ta được Công suất cần thiết:

Pct=

Pt đ

η

=

2,64

0,81 = 3,25 (kW )

4. Xác định số vòng quay sơ bộ của Động cơ :

Số vòng quay sơ bộ của động cơ được tính theo công thức:

nsb = nlv.usb(CT 2.18) (2)

nlv - vòng quay làm việc của động cơ :(ở đây ta tính theo công thức của bộ truyền

đai):

nlv =

60000 . v

π . D

=

60000 .1,3

320. π

= 77.59 (vòng/phút) ( CT 2.16)

usb- Tỉ số truyền sơ bộ toàn bộ hệ thống :

usb= uđ.ubr.

ux

Tra bảng 2.4 ta có:

uđ-tỉ số truyền của bộ truyền đai dẹt: 2-4

ubr-tỉ số truyền của bánh răng trụ: 3 – 5 (Hộp giảm tốc 1 cấp)

ux - là tỉ số truyền của bộ truyền xích : 2 – 5

Ta chọn uđ=2; ubr = 3 ; Ux =3 => usb= 2.3.3= 18

Thay nlv và usb vào (2) ta được Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

nsb= 77.59 .18 = 1396,62(vòng/phút)

5 . Chọn động cơ:

Động cơ của ta chọn phải thỏa mãn 3 điều kiện sau:

{

Pđộ ng c ơ≥ Pc ầ n thiế t=3,25(kw)

nđ c≈ nsb=1396,62(

vòng

phút )

Tk

Tdn

≥

T mm

T max

: momenmở m á y

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 3

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Theo : BẢNG P1.1; P1.2; P1.3 : CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN K; DK

; 4A(Giáo trình: Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ,tập 1.)

Ta chọn động cơ có thông số như sau:

Tên

động

cơ

Công

suất

(kW)

Vận tốc

quay

(Vòng/

phút)

cosφ Tmax

Tdn

Tk

Tdn

η%

4A100L4Y

3

4,0 1420 0,84 2,2 2,0 84

6.Phân phối tỉ số truyền

Để phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn bộ hệ

thống.

Uht =

nđ c

nlv

=

1420

77.59= 18,3

Phân phối tỉ số truyền hệ dẫn động cho các bộ truyền

Ta chọn : Tỉ số truyền của đai là : uđ= 2

 ux=

uht

uđ

. ubr

=

18,3

2.3 = 3,05

Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc:

uh =4(Bánh răng trụ: 3 uh 5)

Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài:

un =

uht

uh

==

18,3

4

= 4,57 ( thỏa mãn 3  un 5)

7.Xác định thông số các trục :

a, Công suất trên các trục

-Công suất trên trục công tác

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 4

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

Pcongtac=Ptđ=2,64 (kW )

-Trục 2:

P2

¿

Plv

nol .nx

=

2,64

0,99.0,93= 2,87 (kW)

-Trục 2:

P1

¿

P2

nol .nbr

=

2,87

0,99.0,95= 3,05 (kW)

-Công suất động cơ :

Pđc¿

PI

ηđ

. ηol

=

3,05

0,95.0,99= 3,25 (kW)

b.Số vòng quay:

- Số vòng quay động cơ :nđc= 1420( vòng/phút)

- Số vòng quay trục I :

n1 =

nđ c

uđ

=

1420

2

=710 ( vòng/phút)

- Số vòng quay trục II :

n2 =

n1

ubr

=

710

3

=¿ 236,66( vòng/phút)

Số vòng quay làm việc :

- nlv=

n2

ux

=

236,66

3,05

=77,59 ( vòng/phút)`

c. Momen xoắn trên các trục:

Ti=9,55.106

.

Pi

ni

- Momen xoắn trên trục động cơ:

Tđc = 9,55.106

.

Pđ c

nđ c

=¿9,55.106

.

3,24

1420= 21790,14 (N.mm)

- Momen xoắn trên trục 1:

T1 = 9,55.106

.

P1

n1

= 9,55 .106

.

3,05

710 = 41024,64 (N.mm)

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 5

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

- Momen xoắn trên trục 2:

T2= 9,55.106

.

P2

n2

= 9,55 .106

.

2,87

236,66 = 115813.83 (N.mm)

- -Momen xoắn trên xích tải:

Tcongtac= 9,55.106

.

Pcongtac

nlv

= 9,55 .106

.

2,64

77,59= 324938,78 (N.mm)

* BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN :

Trục

Thông số

Động cơ I II Công tác

U

uđ=2 ubr=3 ux=3,05

n

(vòng/phút)

1420 710 236,66 77,59

P

(kW)

3,25 3,05 2,87 2,64

T

(N.mm)

21790 41025 115814 324939

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 6

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI

Thông số đầu vào đã biết

- Tỷ số truyền của bộ truyền đai đã phân phối: ud = 2

- Công suất của bánh đai chủ động (lắp trực tiếp với trục động cơ nên bằng công

suất cần thiết của động cơ): P1 = Pct = 3,25

- Tốc độ quay của bánh đai chủ động: n1 = ndc = 1420 vòng/phút

Tính toán bộ truyền đai là tính chọn các thông số bao gồm:

- Đường kính bánh đai chủ động d1 (mm), được tiêu chuẩn hóa.

- Đường kính bánh đai bị động d2 (mm), được tiêu chuẩn hóa.

- Dây đai: chiều dai đai l (m) và tiết diện dây đai (tròn, thang, răng lược, hình chữ

nhật dẹt, …)

Điều kiện làm việc của bộ truyền đai (kiểm nghiệm)

- Vận tốc đai (vận tốc dài của một điểm bất kỳ trên dây đai) <= 25 m/s

- Số lần va đập của dây đai: i=v/l <=10 (lần/s)

- Góc ôm dây đai (góc chắn tâm bánh đai thể hiện phần dây đai tiếp xúc bánh đai)

phải lớn hơn hoặc bằng 1200.

I. CƠ SỞ CHỌN TIẾT DIỆN DÂY ĐAI

Công suất của bánh đai chủ động (lắp trực tiếp với trục động cơ nên bằng công

suất cần thiết của động cơ): Pct = 3,25kW > 2 kW nên ta chọn đai thang.

II. THIẾT KỀ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động và mômen xoắn giữa các trục

xa nhau. Đai được mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu Fo, nhờ đó có thể tạo ra lực ma

sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền

đi.

Thiết kế truyền đai gồm các bước :

- Chọn loại đai, tiết diện đai

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 7

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

- Xác định các kích thước và thông số bộ truyền.

- Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo của đai và về tuổi

thọ.

- Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục.

Theo hình dạng tiết diện đai, phân ra : đai dẹt (tiết diện chữ nhật), đai hình thang (đai

hình chêm), đai nhiều chêm (đai hình lược) và đai răng.

2.1. Xác định kiểu tiết diện đai thang

Từ bảng 4.13 và hình 4.1, trang 59, sách ‘Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Tập 1’ ta

chọn đai loại A.

GVHD: Nguyễn Văn Hà

SVTH: Nguyễn Anh Tuấn Page | 8