Bài tập lớn môn Cơ học máy - Đề số 1: Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÀI TẬP LỚN 2013

Môn CƠ HỌC MÁY

ĐỀ SỐ 1

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

ú

Z

Trục dẫn của xích tải

Hệ thống dẫn động xích tải gồm:

1- Động cơ điện; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp;

4- Nối trục đàn hồi; 5- Bộ phận công tác (Xích tải) .

Số liệu thiết kế:

Lực vòng trên xích tải, F (N) : …………………

Vận tốc xích tải, v (m/s) :………………………

Số răng đĩa xích tải dẫn, Z (răng) :……………

Bước xích tải, p (mm) : ………………………..

Thời gian phục vụ, L (năm):…………………....

Quay một chiều như hình vẽ, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. (1 năm làm việc 300

ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

Sai số vòng quay trục máy công tác so với yêu cầu ≤ ± 5 %

[

σ

]

= 480MPa

Ứng suất tiếp xúc của vật liệu chế tạo 2 bánh răng

H

[

σ

]

= 240MPa

Ứng suất uốn của vật liệu chế tạo 2 bánh răng

F

[

σ

]

= 70MPa

Ứng suất mỏi uốn của vật liệu chế tạo trục

−1F

Độ rắn của vật liệu chế tạo bánh răng HB=220

Bộ truyền đai thang (số 2) đặt thẳng đứng.

YÊU CẦU

• Chương 1: Chọn động cơ điện, phân phối tỉ số truyền.

• Chương 2: Thiết kế bộ truyền đai thang.

• Chương 3: Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ.

• Chương 4: Thiết kế 2 trục trong hộp giảm tốc.

• Chương 5: Thiết kế 2 cặp ổ lăn trong hộp giảm tốc

Bảng số liệu Đề 1

Phương án

F, N

v, m/s

z, răng

p, mm

L, năm

Phương án

F, N

v, m/s

z, răng

p, mm

L, năm

Phương án

F, N

1

2

3

4

5

6

7

8

2500

3.65

11

110

4

3500

3.0

9

120

4

2000 3000

3.25

13

130

5

11

7000 7500

3.25

13

110

4

4500

3.25

11

115

4

5000

2.25

9

125

4

5500

2.35

13

135

5

6000

3.25

15

145

5

2.75

15

140

5

9

10

12

13

14

15

16

6000

2.45

13

100

5

6500

3.75

15

105

5

8000

3.0

11

120

4

8500

2.55

13

125

5

9000

2.85

15

130

5

9500

2.25

9

135

5

2.75

9

115

4

17

4500

3.65

11

115

4

v, m/s

z, răng

p, mm

L, năm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÀI TẬP LỚN 2013

Môn CƠ HỌC MÁY

ĐỀ SỐ 2

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

D

v

ú

Hệ thống dẫn động băng tải gồm:

1- Động cơ điện; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp răng

nghiêng; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- Bộ phận công tác (Băng tải) .

Số liệu thiết kế:

Lực vòng trên băng tải, F(N): …………………

Vận tốc băng tải, v(m/s): ………………………

Đường kính tang dẫn của băng tải, D (mm): ………………..

Thời gian phục vụ, L(năm): …………………..

Quay một chiều như hình vẽ, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300

ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

Sai số vòng quay trục máy công tác so với yêu cầu ≤ ± 5 %

[

σ

]

= 480MPa

Ứng suất tiếp xúc của vật liệu chế tạo 2 bánh răng

H

[

−1F

σ

]

= 240MPa

Ứng suất uốn của vật liệu chế tạo 2 bánh răng

F

[

σ

]

= 70MPa

Ứng suất mỏi uốn của vật liệu chế tạo trục

Độ rắn của vật liệu chế tạo bánh răng HB=220

Bộ truyền xích (số 4) đặt nằm ngang, bôi trơn định kỳ, đĩa xích điều chỉnh được,

a ≈ 40p_C

khoảng cách trục

YÊU CẦU

• Chương 1: Ch

ọ

ế

n

động cơ đ

i

ề

ệ

n, phân ph

n xích ng con l

n bánh r ng tr

p gi m t

p gi

ố

i t

ỉ

s

ă

ố

n.

truy

ền.

• Chương 2: Thi

• Chương 3: Thi

• Chương 4: Thi

• Chương 5: Thi

t k

ế

b

2 tr

ộ

truy

ố

ă

ụ.

ụ

c trong h

ộ

ả

ộ

ố

c.

m t

2 c

ặ

p

ổ

lă

n trong h

ả

ốc

Bảng số liệu Đề 2

Phương án

F, N

v, m/s

D, mm

L, năm

1

2

3

4

5

6

7

8

2500

3.75

350

4

2000

3.65

450

4

3500 3000

4500

3.35

300

4

4000

3.25

500

4

5500

3.15

650

4

5000

3.05

600

4

3.55

550

4

3.45

400

4

Phương án

F, N

v, m/s

D, mm

L, năm

9

10

11

12

13

14

15

16

3000

2.95

300

5

4500

2.85

400

5

5000 6500

7000

2.55

350

5

8000

2.45

450

5

9000

2.45

550

5

9500

2.25

650

5

2.75

500

5

2.65

600

5

Phương án

F, N

v, m/s

D, mm

L, năm

17

2000

3.75

200

4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÀI TẬP LỚN 2013

Môn CƠ HỌC MÁY

ĐỀ SỐ 3

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

D

v

ú

Hệ thống dẫn động băng tải gồm:

1- Động cơ đ

iệ

n; 2- N

ối trụ

c

đàn h

ồ

i; 3- H

ộ

p giả

m tốc 1 c

ấp bánh răng trụ răng thẳng;

4- B truy n xích

ộ

ề

ố

ng con l

ă

n; 5- B

ộ

ph n công tác (B

ậ

ă

ng tả

i).

Số liệu thiết kế:

L

V

ự

ậ

c vòng trên b

n t c b ng t i, v(m/s): ………………………

Đường kính tang d n c a b ng t i, D (mm): ………………..

Th i gian ph c v , L(n m): …………………..

Quay m t chi u nh hình v , làm vi c hai ca, t

ngày, 1 ca làm vi c 8 gi

Sai số vòng quay tr c máy công tác so v

a v t li u ch o 2 bánh r

t li u ch o 2 bánh r

a v t li

u ch o bánh r

4) đặt n m ngang, bôi tr

a ≈ 40p_C

ăng tải, F(N): …………………

ố

ă

ả

ẫ

ủ

ă

ả

ờ

ụ

ă

ộ

ề

ư

ẽ

ệ

ả

i va đập nhẹ (1 năm làm việc 300

ệ

ờ)

ụ

ới yêu c

ầ

u ≤ ± 5 %

[

σ

]

= 480MPa

Ứ

Độ

B

ng su

ấ

t ti

t u

t m

ế

p xúc c

n c a v

n c

ủ

ậ

ệ

ế

t

ạ

ă

ng

H

[

σ

−1F

]

= 240MPa

ố

ủ

ậ

ệ

ế

tạ

ăng

F

[

σ

ục

]

= 70MPa

ỏ

ậ

i u

ố

ủ

ậ

ệ

u chế

t

ạ

o tr

r

ắ

n c

truy

ng cách tr

ủ

a v

t liệ

ế

tạ

ăng HB=220

ộ

ề

n xích (s

ố

ằ

ơn định kỳ, đĩa xích điều chỉnh được,

kho

ả

ụ

c

YÊU CẦU

• Chương 1: Ch

ọ

ế

n

động cơ đ

i

ề

ệ

n, phân ph

n xích ng con l

n bánh r ng tr

p gi m t

p gi

ố

i t

ỉ

s

ă

r

ố

truy

n.

ng th

ề

n.

ng.

• Chương 2: Thi

• Chương 3: Thi

• Chương 4: Thi

• Chương 5: Thi

t k

ế

b

2 tr

ộ

truy

ố

ă

ụ

ă

ẳ

ụ

c trong h

ộ

ả

ộ

ố

c.

m t

2 c

ặ

p

ổ

lă

n trong h

ả

ốc

Bảng số liệu Đề 3

Phương án

F, N

v, m/s

D, mm

L, năm

1

2

3

4

5

6

7

8

4000

3.75

150

4

2000

3.65

180

4

3500 1500

4500

3.35

325

4

5500

3.25

150

4

5000

3.15

200

4

6500

3.05

300

4

3.55

230

4

3.45

275

4

Phương án

F, N

v, m/s

D, mm

L, năm

9

10

11

12

13

14

15

16

6250

2.95

425

5

7250

2.85

400

5

8250 3500

7000

2.55

275

5

5500

2.45

350

5

6500

2.35

525

5

5500

2.25

300

5

2.75

550

5

2.65

200

5

Phương án

F, N

v, m/s

D, mm

L, năm

17

4500

3.75

200

4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÀI TẬP LỚN 2013

Môn CƠ HỌC MÁY

ĐỀ SỐ 4

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

ú

Z

Trục dẫn của xích tải

Hệ thống dẫn động xích tải gồm:

1- Động cơ đ

iệ

n; 2- B

ộ

truyề

n

đai d

ẹ

t; 3- H

ộp gi

ả

m tố

c1 cấ

p bánh r

ă

ng trụ

r

ă

ng th

ẳ

ng;

4- N i tr àn h

ố

ụ

c

đ

ồ

i; 5- B

ộ

ph

ậ

n công tác (Xích t

ả

i) .

Số liệu thiết kế:

L

V

ự

ậ

c vòng trên xích t

n t c xích t i, v (m/s) :………………………

ng đĩa xích t i d n, Z (r ng) :……………

ước xích t i, p (mm) : ………………………..

i gian ph c v , L (n m):…………………....

Quay m t chi u nh hình v , làm vi c hai ca, t i va đập nh

(1 n m làm vi c 300 ngày, 1 ca làm vi c 8 gi

Sai số vòng quay tr c máy công tác so v i yêu c

a v t li u ch o 2 bánh r

t li u ch o 2 bánh r

a v t li

u ch o bánh r

t (s 2) đặt n m ngang.

ải, F (N) : …………………

ố

ả

S

ố

r

ă

ả

ẫ

ă

B

Th

ả

ờ

ụ

ă

ộ

ề

ệ

ư

ẽ

ệ

ả

ẹ.

ă

ệ

ờ)

ụ

ớ

ầ

u ≤ ± 5 %

[

σ

]

= 480MPa

Ứ

Độ

B

ng su

ấ

t ti

t u

t m

ế

p xúc c

n c a v

n c

ủ

ậ

ệ

ế

tạ

ă

ng

H

[

−1F

σ

]

= 240MPa

ố

ủ

ậ

ệ

ế

t

ạ

ăng

F

[

σ

]

= 70MPa

ỏ

a v

đ

i u

ố

ủ

ậ

t

ệ

u ch

ế

tạ

o tr

ục

r

ắ

n c

ủ

ậ

t li

ai d

ệ

ế

ạ

ăng HB=220.

ộ

truy

ề

n

ẹ

ố

ằ

YÊU CẦU

• Chương 1: Ch

ọ

ế

n

động cơ đ

i

ề

ệ

n

n, phân ph

ai d t.

n bánh r

p gi

ố

i t

ỉ

s

r

ố

truy

ề

n.

ng.

• Chương 2: Thi

• Chương 3: Thi

• Chương 4: Thi

• Chương 5: Thi

t k

ế

b

2 tr

ộ

truy

đ

ẹ

ă

ng tr

ụ

ăng th

ẳ

ụ

c trong h

ộ

ả

m t

ố

c.

m t

2 c

ặ

p

ổ

lă

n trong h

ộ

p gi

ả

ốc

Bảng số liệu Đề 4

Phương án

F, N

v, m/s

1

2

3

4

5

6

7

8

2000

1.8

13

110

4

2500

2.0

15

110

4

3000 3500

2.25

9

110

5

4000

2.25

13

110

4

4500

2.25

15

110

4

5000

2.55

9

110

5

5500

1.55

11

110

5

2.15

11

110

5

z, r

p, mm

L, n

ă

ng

ă

m

Phương án

F, N

v, m/s

9

10

11

12

13

14

15

16

6000

1.45

13

100

5

6500

1.8

15

110

5

7000 7500

1.55

9

120

4

8000

2.0

13

140

4

8500

1.55

15

90

5

9000

1.85

12

115

5

9500

1.35

14

125

5

1.75

11

130

4

z, r

p, mm

L, n

ă

ng

ă

m

Phương án

F, N

v, m/s

17

8500

1.8

16

105

4

z, r

p, mm

L, n

ă

ng

ă

m

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÀI TẬP LỚN 2013

Môn CƠ HỌC MÁY

ĐỀ SỐ 5

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN

n (v/ph)

ú

Hệ thống dẫn động băng tải gồm:

1- Động cơ đ

iệ

n; 2- N

ối trụ

c

đàn h

ồ

i; 3- H

ộ

p giả

m tốc bánh răng nón; 4- Bộ truyền

xích ng con l

ố

ă

n; 5- B

ộ

ph

ậ

n công tác – Thùng trộ

n .

Số liệu thiết kế:

t trên tr

Công su

vòng quay trên tr

i gian ph c v , L(n

Quay m t chi u nh hình v

(1 n m làm vi c 300 ngày, 1 ca làm vi

Sai s vòng quay tr c máy công tác so v

a v t li u ch o 2 bánh r

t li u ch o 2 bánh r

a v t li

u ch o bánh r

4) đặt th ng đứng, bôi tr

a ≈ 50p_C

ấ

ụ

c thùng tr

m) : ………………………………

, làm vi c hai ca, t i va đập nh

c 8 gi

i yêu c

ộ

n, P(KW) : …………………….

S

ố

ụ

ộ

n, n(v/p) : …………………

Thờ

ụ

ă

ộ

ề

ư

ẽ

ệ

ả

ẹ.

ă

ệ

ờ)

ố

ụ

ớ

ầ

u ≤ ± 5 %

[

σ

]

= 480MPa

Ứ

ng su

ấ

t ti

t u

t m

ế

p xúc c

n c a v

n c

ủ

ậ

ệ

ế

t

ạ

ă

[

σ

ng

H

]

= 240MPa

ố

ủ

ậ

ệ

ế

tạ

ăng

F

[

σ

]

= 60MPa

ỏ

i uố

ủ

ậ

ệ

u chế

t

ạ

o tr

ục

−1F

Độ

r

ắ

n c

truy

ng cách tr

ủ

a v

ậ

t li

ệ

ế

tạ

ăng HB=220.

Bộ

ề

n xích (s

ố

ă

ơn định kỳ, đĩa xích điều chỉnh được,

kho

ả

ụ

c

YÊU CẦU

• Chương 1: Ch

ọ

ế

n

động cơ đ

i

ề

ệ

n, phân ph

n xích ng con l

n bánh r ng nón.

p gi m t c.

p gi m t

ố

i t

ỉ

s

ă

ố

n.

truy

ền.

• Chương 2: Thi

• Chương 3: Thi

• Chương 4: Thi

• Chương 5: Thi

t k

ế

b

2 tr

ộ

truy

ố

ă

ụ

c trong h

ộ

ả

ộ

ố

2 c

ặ

p

ổ

lă

n trong h

ả

ố

c

Bảng số liệu Đề 5

Phương án

, kW

n, vg/ph

L, n

Phương án

, kW

n, vg/ph

L, n

1

2

3

4

5

6

7

8

P

2.5

120

9

3.5

70

9

10

9

4.5

90

8

11

8

5.5

100

8

12

7

6.5

125

7

13

5

7.5

135

7

14

6

8.5

145

9

15

5

9.5

155

8

16

4

ă

m

9

P

10

105

9

95

9

125

8

115

8

135

7

145

7

90

9

80

8

ă

m

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

BÀI TẬP LỚN 2013

Môn CƠ HỌC MÁY

ĐỀ SỐ 6

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN

ú

n (v/ph)

Hệ thống dẫn động băng tải gồm:

1- Động cơ đ

iệ

n; 2- B t; 3- H

ộ

truy

ề

n

đ

ai d

ẹ

ộp giảm tốc bánh răng nón; 4- Nối trục đàn

hồ

i; 5- B ph

ộ

ậ

n công tác – Thùng trộn .

Số liệu thiết kế:

t trên tr

Công su

vòng quay trên tr

i gian ph c v , L(n

Quay m t chi u nh nhình v

ngày, 1 ca làm vi c 8 gi

Sai s vòng quay tr c máy công tác so v

a v t li u ch o 2 bánh r

t li u ch o 2 bánh r

a v t li

u ch o bánh r

t (s 2) đặt n m ngang.

ấ

ụ

c thùng tr

m) : ………………………………

, làm vi c hai ca, t i va đập nhẹ (1 năm làm việc 300

ộ

n, P(KW) : …………………….

S

ố

ụ

ộ

n, n(v/p) : …………………

Thờ

ụ

ă

ộ

ề

ư

ẽ

ệ

ả

ệ

ờ)

ố

ụ

ủ

ớ

i yêu c

ầ

u ≤ ± 5 %

= 480MPa

ă

[ ]

σ

Ứ

ng su

ấ

t ti

t u

t m

ế

p xúc c

n c a v

n c

ậ

ệ

ế

tạ

ng

H

[

−1F

σ

]

= 240MPa

ố

ủ

ậ

ệ

ế

t

ạ

ăng

F

[

σ

]

= 60MPa

ỏ

i uố

ủ

ậ

t

ệ

u ch

ế

tạ

o tr

ục

Độ

r

ắ

n củ

a v

ậ

t liệ

ế

ạ

ăng HB=220.

Bộ

truy

ề

n

đ

ai dẹ

ố

ằ

YÊU CẦU

• Chương 1: Ch

ọ

ế

n

động cơ đ

i

ề

ệ

n

n, phân ph

ai d t.

n bánh r

p gi

ối tỉ số truyền.

• Chương 2: Thi

• Chương 3: Thi

• Chương 4: Thi

• Chương 5: Thi

t k

ế

b

2 tr

ộ

truy

đ

ẹ

ă

ng nón.

m t c.

p gi m t

ụ

c trong h

ộ

ả

ố

2 c

ặ

p

ổ

lă

n trong h

ộ

ả

ố

c

Bảng số liệu Đề 6

Phương án

P, kW

n, vg/ph

1

2

9

110

5

3

8

130

5

4

7

100

5

140

5

6

150

5

7

5

105

5

8

4

85

5

10

120

5

L, nă

m

Phương án

P, kW

n, vg/ph

9

10

3.5

125

6

11

4.5

135

6

12

5.5

145

6

13

6.5

150

6

14

7.5

110

6

15

8.5

90

6

2.5

115

6

L, năm