đề án Bộ Biến Tốc Ma Sát - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.doc) (18 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Cơ khí - Vật liệu

đề án bộ biến tốc ma sát

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.94 MB, 18 trang )

Đề Án Thiết KếLỜI NÓI ĐẦU Thế kỷ 21,khoa học kỹ thuật trên thế giới đang phát triển mạnh mẽ và có nhiều thành tựu lớn.Ngành cơ khí cũng có nhiều đóng góp trong sự phát triển đó.Quá trình đưa những ứng dụng tin học vào trong thiết kế và sản xuất cơ khí đã làm cho ngành cơ khí phát triển hơn nữa.Sự ra đời của các phần mềm như Solidworks,Inventor,Catia…đã giúp các kỹ sư có thể thưc hiện công việc nhanh chóng và chính xác. Từ sự phát triển chung đó,kỹ sư tương lai đòi hỏi phải có các kiến thưc về cơkhí và sử dụng thành thạo các phần mềm hỗ trợ.Đề án thiết kế giúp cho sinh viên có thể tiếp cận với quá trình thiết kế lại, tính toán, các chi tiêt máy. Trong quá trình làm đồ án chúng em được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô bộ môn Kỹ thuật cơ khí.Đặc biệt, với sự giúp đỡ của cô Nguyễn Thị Hồng Cẩm & thầy Nguyên Quang Vinh để chúng em có thể hoàn thành đồ án này.Quá trìnhtính toán thiết kế còn nhiều sai sót, chúng em mong được sự nhận xét của các thầy cô giáo.Chúng em xin chân thành cảm ơn.: 11Đề Án Thiết KếPHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG1.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ BIẾN TỐC MA SÁT Truyền động bánh ma sát được dùng trong các thiết bị rèn,ép ,cần trục ,máyvận chuyển, các dụng cụ đo… Nhưng được dùng nhiều hơn cả là trong các bộbiến tốc vô cấp. Với những ưu điểm của bộ biến tốc ma sát,bộ môn Kỹ thuật cơkhí đã thiết kế bộ biến tốc ma sát mặt đầu đơn để phục vụ công tác nghiên cứuvà giảng dạy.1.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.Hình 1: Bộ biến tốc ma sát: 22Đề Án Thiết Kế 1. Cần gạt 2. Bộ truyền biến tốc ma sat 3. Bộ truyền đai 4. Khung xe 5. Bộ truyền bánh răng thanh lỗ 6. Động cơ 7. Bộ khung Bộ truyền ma sát thực hiện việc truyền cơ năng và chuyển động từ bánh (vậtthể) dẫn sang bánh (vật thể) bị dẫn nhờ lực ma sát tại nơi tiếp xúc của hai vật thểnày. Biến chuyển đông quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của khungxe. Các thông số thực nghiêm đo đượcThông số động cơ Kiểu độngcơU(v) n(vg/ph) P(w) m(kg)220 370 2Khôi lượng khung xe là 2kgTốc độ quay của bánh xe là 60 (v/p)một số hình ảnh về bộ biến tốc ma sát: 33Đề Án Thiết Kế: 44Đề Án Thiết KếHình 2: hình ảnh về bộ biến tốc ma sát ở xưởng động lực1.1.2. chức năng ứng sử của hệ thống + Ưu điểm của cơ cấu.- Kết cấu đơn giản dễ chế tạo- Bánh ma sát có cấu tạo đơn giản.- Làm việc êm, không ồn.- Có khả năng chịu điều chỉnh vô cấp về tỉ số truyền và đạt được vô cấp vềtốc độ của trục bị dẫn mà trong nhiều máy móc cần có.+ Nhược điểm của cơ cấu. - Việc điều khiển động cơ chưa thuận lợi do phải kéo theo cả động cơ cồngkềnh- Lực tác dụng lên trục và ổ đỡ khá lớn do lực ép giữa cặp bánh ma sát gây ra.- Do có trượt giữa các bánh khi làm việc nên tỷ số truyền không ổn định dẫn đếntốc độ của trục dẫn không chính xác.- Khả năng tải không cao so với truyền động bánh răng- Tổn thất năng lượng nhiều + Phạm vi sử dụng- Thích hợp với công suất nhỏ và vừa (dưới 20 kW). Nếu sử dụng với công suấtcao thì bộ truyền kích thước phải lớn và lực ép lớn để có lực ma sát cần thiết.- Tốc độ truyền của các đĩa không quá 15 – 20 m/s- Tỉ số truyền i<=7- Do có trượt nên truyền động bánh ma sát không được dùng trong cơ cấu đòihỏi có đọ chính xác về tốc độ và tỉ số truyền.: 55Đề Án Thiết Kế + Sự trượt.Trượt là đặc điểm nổi bật của truyền động ma sát, với ba loại hình sau:- Trượt hình học: Xảy ra do sự khác nhau về tốc độ tại các điểm tiếp xúc giữa hai bánh masát. Nó xuất hiện trên chiều dài tiếp xúc dọc theo đường sinh của bánh ma sát vàphụ thuộc vào dạng hình học của bánh đó. - Trượt đàn hồi: Loại trượt này xảy ra do biến dạng đàn hồi tại vùng tiếp xúc của các bánhtheo phương tiếp tuyến. Nó xảy ra trong bất kì bộ truyền ma sát nào khi làmviệc.- Trượt trơn: Xảy ra do ma sát không đủ lớn để mang tải. Khi trượt trơn, bánh bị dẫndừng lại, còn bánh dẫn vẫn tiếp tục chuyển động nên trượt bánh bị dẫn, gây ramòn cục bộ hoặc xước bề mặt. 1.1.3. Các loại biến tốc ma sát thường gặp.• Bộ biến tốc ma sát mặt đầu đơn. • Bộ biến tốc ma sát đầu kép.: 66Đề Án Thiết Kế • Bộ biến tốc ma sát côn đơn. • Bộ biến tốc ma sát côn ,trục song song có phần tử trung gian cứng. • Bộ biến tốc ma sát côn ,trục vuông góc có đĩa trung gian.: 77Đề Án Thiết Kế • Bộ biến tốc ma sát cầu – côn. • Bộ biến tốc ma sát trụ. • Bộ biến tốc ma sát trụ cầu.: 88Đề Án Thiết Kế • Bộ biến tốc ma sát nhiều đĩa. • Bộ biến tốc ma sát hai cặp đĩa và một vòng cứng. Phần II Cấu tạo, chức năng của của từng chi tiết trong hệ thống; yêu cầu cơ bản vềthiết kế đối với chi tiết : 99Đề Án Thiết Kế Toàn bộ cơ cấu đều làm bằng thép CT3.Tuy nhiên có bộ truyền ma sát và bánhrăng làm việc chủ yếu nên vật liệu là thép CT601.cần gạt-chức năng:thay đổi vị trí tiếp xúc của bánh ma sát.-yêu cầu:phải đạt độ cứng vững để truyền lực từ tayngười đi chuyển động cơ.2.Động cơ-chức năng:Tạo ra chuyểnđộng quay trên bánh masát -yêu cầu:phải có công suấtđủ lớn để truyền tải3.Biến tốc ma sát-chức năng:Truyền chuyển động vàcông suất đến các trục và đảo chiềuchuyển động.-yêu cầu:Đảm bảo độ bền và không bịtrượt 4. Bộ truyền đai: 1010Đề Án Thiết Kế-chức năng: - Truyền chuyển động và công suất từ trục II đến trục III nhờ ma sátsinh ra trên bề mặt tiếp xúc giữa các dây đai với bánh đai-yêu cầu:Đảm bảo độ bền mòn,độ bền mỏi, hệ số ma sát lớn và có tính đàn hồicao. 5.bộ truyền bánh răng thanh răng-chức năng: - Biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của khung-yêu cầu: Đảm bảo bền, làm việc êm dịu, chinh xác.6.Khung xe-chức năng: Dùng để dựng và dichuyển vật nặng.-yêu cầu: Đảm bảo độ cứng vữngcao.Phần III Phân tích lực tác dụng và kiểm tra bền cho một chi tiết chủ yếu của hệthống.: 1111Đề Án Thiết KếTính toán cho bộ truyền : 3.1.2 sơ đồ nguyên lý hoạt độngIIIIIIIVHình 3: Sơ đồ khai triển của bộ biến tốc ma sát 3.1.3 Tính toán lực tác dụng lên hệ thốngVậy lực đè lên mỗi bánh là N = .9,84m= 5.9,84= 12,25 N. 12,25.0,15 1.84msF N f N= = = f =0,15 là hệ số ma sat thép- thépMô men xoắn được xác định theo công thức sau:. 1,84.3431,282 2msF dT Nmm= = =- Tính hiệu suất của toàn hệ thống: 321ηηηη=ΣTrong đó : 321 ,, ηηη :Hiệu suất của các bộ truyền và của các cặp ổ trong hệ thống dẫn động.Ta đặt:+ 1η: Hiệu suất của bộ truyền bánh ma sat + 2η: Hiệu suất của 1 cặp ổ lăn. + 3η: Hiệu suất bộ chuyền đai + 4η: Hiệu suất của bộ truyền bánh răng : 1212Đề Án Thiết Kế- Tra bảng (2.3) ta chọn được: η1 = 0,85; 99,02=η; 95,03=η;96,04=ηVì trong hệ thống gồm có:- 1 bộ truyền bánh răng, 4 cặp ổ lăn, một bộ chuyền đai, một bộ chuyền bánh masat Nên hiệu suất của hệ thống: 83226,096,0.95,0.99,0.85,0443421===ΣηηηηηTỷ số truyền Tỷ số truyền của biến tốc ma sat )1(12ξ−=ddums=)02.01(35100−=2,9 03.001.0÷=ξ theo [3]Tỷ số truyền của bộ truyền đai 74,2)02,01.(38102)1(U12đai=−=−=εdd 02.001.0÷=ε Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng 35.31447U12br===ZZTính số vòng quay của các trục+Tốc độ quay của trục IV n 50 (v/p)IV=+Tốc độ quay của trục III: III IVn n .u 50.3,35 168 (v/p)br= = =+Tốc độ quay của trục II: II IIIn n u 167,5.2,74 459 (v/p)đai= = ≈+ Tốc độ quay của trục I: I IIn n . 458,95.2,9 1331 (v/p)msu= = ≈: 1313Đề Án Thiết KếCông suất trên bánh xe là: 46 6. 31,28.501.64.109,550.10 9,550.10T np−= = =(kW)Công suất trên cả xe là: 54IV2 44.P 4.7,85.10P 6,9.10 (kW)η .η 0,99.0,96−−= = =+ Công suất trên trục III: 4III 42 3P 6,9.10P 7,34.10 (kW)η .η 0,95.0,99xe−−= = =+ Công suât trên trục II: III 4II 42 1P 7,34.10P 8,72.10 (kW)η .η 0,99.0,85−−= = = + Công suât trên trục I: II 4I 42P 8,72.10P 8,8.10 (kW)η 0,99−−= = = +Công suất trên động cơ dc I 4 4lvP P 8,8.10 8,8.10 (kW)− −= = = 438,8.101.06.10 ( )0,83226ctdclvPp kWη−−∑= = =: 1414Đề Án Thiết Kế+ Mômen xoắn trên trục động cơ: 6 36dcdc9,55.10 .P 1,06.10T 9,55.10 7.6 (N.mm)n 1331dc−= = =+Mômen xoắn trên trục I: 6 46III9,55.10 .P 8,8.10T 9,55.10 6,3 (N.mm)n 1330,96−= = =+Mômen xoắn trên trục II: 6 46IIIIII9,55.10 .P 8,72.10T 9,55.10 17,14 (N.mm)n 459−= = =+Mômen xoắn trên trục III: 6 46IIIIIIIII9,55.10 .P 7,34.10T 9,55.10 41,72 (N.mm)n 168−= = =3.2 Phân tích lực và kiểm tra bền cho bộ truyền động ma sát trụ Lực trong truyền động ma sát Lực vòng F1 được truyền từ bánh dẫn sang bánh bị dẫn nhờ lực ma sát fms sinh ra tại chỗ tiếp xúc. Điều kiên truyền tải Fms ≥ Ft . Muốn có lực Fms cần tạo lực pháp tuyến Fn trên bề mặt tiếp xúc chung. Do đó phải ép hai bánh lại với nhau bằng một lực ép Fe cần thiết để Fe đủ lớn sao cho Fms =f.Fn ≥ Ft => fFt≥ FnfFsFtn.=Với 12 2.7,60,438dctTF Nd= = = : 1515Đề Án Thiết Kế. 1,5.0.440,15tns FF Nf= = = s lá hệ số an toàn, s = 1,5 – 2,5 f Hệ số ma sat phụ thuộc vào vật liệu và điều kiện bôi trơnKiểm tra bền cho bộ truyền ma sát: Để bộ truyền làm việc bình thường thì H Hσ σ ≤  Trong đó Hσ   là ứng suất cho phép của cặp bánh ma sát được tính theo công thức: ,.HLH HKσ σ  =  ,Hσ   Tra bảng 9.1 [3] ta được:Thép tôi-thép tôi-Tiếp xúc đường : ,Hσ   = (20÷24)HRC (MPA) = (223÷ 245) HB (MPA)HLK : Hệ số tuổi thọ xác định theo công thức :6HOHLHENKN= Với HON - số chu kỳ cơ sở HEN- Số chu kỳ làm việc tương đương, xác định như bộ truyền bánh răng.Như vậy : 2,42,4.30 30 230HBHONH= = =13972305,13 HBH : Độ cứng HB của vật liệu chon làm bánh ma sát HBH =(180÷350) Cho bộ truyền làm việc với tải trọng và số vòng quay không đổi và bộ truyền làm viêc trong 5 năm.liên tục trong 12 tháng và mỗi tháng 20 ngày,mỗi ngày 16h thì : 6. . .60 . 60.1.1500.5.12.20.16 1728 10hHEN c nL= = =Vì HE HON N> ta lấy HE HON N=: 1616Đề Án Thiết Kế=> 61HOHLHENKN= ==> , ,. 230HLH H HKσ σ σ    = = =    HB (MPA)Ưng suất sinh ra trong bộ truyền:...0,418nHEbFρσ=Trong đó: E – Mô đun đàn hồi tương đương của các bánh ma sát,xác định theo môđun đàn hồi 1E , 2E của các bánh : 51 21 21 22. ..2,110E EE E EE E= = = =+ (MPA) ρ Bán kính cong tương đương tại chỗ tiếp xúc Với tiếp xúc hình trụ với mặt phẳng: 11 1Rρ==> 5... . 26,5. 11.194.2,1100,418 0,418nHEbFρσ= = = b là chiều dài tiếp xúc (mm)PHẦN IVTrình bày cơ sở thiết kế và đề xuất cải tiến nếu có về mức độ phù hợp vềhình dáng, kết cấu, tính tiện dụng, hấp dẫn của sản phẩm + Cấu tạo bộ truyền ma sat gồm một bánh masat chủ động (dẫn) va hai bánh bị động (bị dẫn). Bánh dẫn được lắp trực tiếp trên trục động cơ, bánh bi dẫn lắp trên trục cùng bánh đai. Để hoạt động được động cơ phải dịch chuyển giữa hai bánh bi dẫn để truyền chuyển động.: 1717Đề Án Thiết Kế Khi làm việc bộ truyền bánh ma sát có hiện tượng trượt hình học làm giảm hiệu suất. Đề xuất cải tiến: Thay bộ truyền bánh ma sat bằng bộ truyền ma sat côn. - Bộ truyền ma sat côn có cấu tạo gồm một bánh chủ động được vát côn. Hai bánhbị đông dạng côn phải phù hợp với biên dạng bánh chủ động. - Bộ truyên ma sat côn có kết cấu đơn giản, hoạt đông êm dịu, giảm hiện tượng trượt hình học. + Kêt cấu của hệ thống dịch chuyển gồm một thanh gạt được nối với động cơ. Khi muốn dịch chuyển qua lại ta phai gạt cần điều khiển.Do phải dịch chuyển cả động cơ nên việc điều khiển sẽ khó khăn, sẽ không áp dụng được với loại động cơ lớn.Đề xuất cải tiến:- Cố định động cơ dịch chuyển bánh ma sat bi dẫn. - Với kết cấu này chung ta sẽ điều khiển nhẹ nhàng hơnTÀI LIỆU THAM KHẢO[1]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế Hệ thông dẫn động cơ khí, tập 1, NXB Giáo Dục, 2007.[2]. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế Hệ thông dẫn động cơ khí, tập 2, NXB Giáo Dục, 2007[3]. cơ sở thiết kế chi tiết máy- Nguyễn Hữu Lộc: 1818

Tài liệu liên quan

• Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện.DOC
  • 72
  • 609
  • 1
• Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện
  • 72
  • 572
  • 1
• Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện
  • 74
  • 517
  • 0
• Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện
  • 76
  • 485
  • 0
• Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện.doc
  • 74
  • 438
  • 0
• MỘT VÀI Ý KIẾN ĐỀ XUẤT NHẰM HOÀN THIỆN CÔNG TÁC KẾ TOÁN TẠI CÔNG TY TRUNG TÂM THIẾT BỊ NGÂN HÀNG VÀ MÁY VĂN PHÒNG TOÀN PHONG
  • 58
  • 381
  • 0
• Giải thuật điều chế độ rộng xung dùng sóng mang áp dụng cho bộ biến đổi ma trận gián tiếp
  • 7
  • 958
  • 2
• Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện
  • 72
  • 294
  • 0
• XÃ MINH TÂN SAU MỘT NĂM TRIỂN KHAI ĐỀ ÁN PHỔ BIẾN GIÁO DỤC PHÁP LUẬT CỦA BỘ TƯ PHÁP.doc
  • 3
  • 775
  • 0
• Luận văn: Một số biện pháp đầy mạnh hoạt động tiêu thụ sản phẩm ở Công ty thiết bị đo điện docx
  • 75
  • 322
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.47 MB - 18 trang) - đề án bộ biến tốc ma sát Tải bản đầy đủ ngay ×