Tinh toan dong hoc he dan dong co khi 219652

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật đã và đang phát triển như vũ bão, mang lại những lợi
ích to lớn cho con người về cả vật chất lẫn tinh thần. Để nâng cao đời sống,
để đất nước hoà nhập vào sự phát triển chung của các nước trong khu
vực và trên thế giới. Đảng và Nhà nước ta đã đề ra mục tiêu đến năm
2020 nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp phát triển; trở
thành một nền kinh tế mạnh trong khu vực, có tiếng nói lớn hơn trong
các diễn đàn kinh tế thế giới…
Muốn thực hiện được điều đó một trong những ngành cần quan tâm phát
triển nhất đó là ngành cơ khí chế tạo máy. Bởi vì nó sản xuất ra các thiết bị,
công cụ cho các ngành khác trong nền kinh tế quốc dân. Để thực hiện việc
phát triển ngành cơ khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình
độ chun mơn cao, phải làm chủ được cơng nghệ mới để có những sáng tạo
cao hơn trong sản xuất góp phần tăng năng suất, giảm cường độ và mức độ
lao động cho con người.
Nhằm thực hiện mục tiêu đó, chúng em là sinh viên trường Đại Học Kỹ
Thuật Cơng Nghiệp - Thái Ngun nói riêng và những sinh viên của các
trường kỹ thuật nói chung trong cả nước luôn cố gắng phấn đấu trong học tập
và rèn luyện, trau dồi những kiến thức đã được dạy trong trường và tìm hiểu
kiến thức trong thực tế để sau khi ra trường có thể đóng góp một phần trí tuệ
và sức lực của mình vào cơng cuộc đổi mới của đất nước.
Đồ án tốt nghiệp là lần tập dượt cuối cùng về cách làm việc cho chúng
em trước khi ra trường. Qua đồ án này em đã tổng hợp được nhiều kiến thức
chuyên môn, giúp em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ sư tương lai.
Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa
nhiều nên đồ án của em khơng tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được
sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí và các thầy cơ
giáo trong khoa để đồ án của Em được hoàn thiện hơn .
Sinh viên: Hà Văn Hoè

-1-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các
thầy, các cô trong khoa, trong bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí và đặc biệt là sự
hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Thị Quốc Dung và cô Trần Thị Phương
Thảo trong suốt thời gian qua.
Thái Nguyên, ngày 10 tháng 6 năm 2011
Sinh viên thiết kế
Hà Văn Hòe

Sinh viên: Hà Văn Hoè

-2-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Phần I
TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
1. Giới thiêu chung.
- Cầu trục là loại máy nâng được sử dụng chủ yếu để nâng và di chuyển
các vật nặng, xếp dỡ hàng hóa…Trong cơng nghiệp nó được sử dụng ở các

nhà xưởng lắp ráp chế tạo, trong các lị luyện kim.

Hình 1.1: Một số hình ảnh về cơ cấu nâng
Sinh viên: Hà Văn Hoè

-3-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2: Cơ cấu nâng hạ trong cầu trục
* Cấu tạo chung của cầu trục

.

Sinh viên: Hà Văn Hoè

-4-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Hình 1.3: Cấu tạo chung của cầu trục
w Cầu trục có nhiều dạng khác nhau nhưng nhìn chung có các bộ phận sau:
- Động cơ: Trong máy trục sử dụng 3 loại động cơ như: Động cơ đốt
trong, động cơ khí nén, động cơ điện.

+ Động cơ đốt trong thích hợp với những máy di động nhiều, hoạt động
độc lập, không theo quỹ đạo nhất định và xa nguồn điện.
+ Động cơ khí nén thường được sử dụng trong những máy cố định hay
máy công cụ như máy đóng cọc, máy khoan, máy phun vơi…
+ Động cơ điện là loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhất trong cầu
trục vì phù hợp với tính chất làm việc của cầu trục (cố định, di chuyển ngắn
theo quỹ đạo nhất định) và có cơng suất cao, gọn nhẹ, chịu tải tốt, thay đổi tốc
độ và chiều quay nhanh, dễ tự động hóa…
- Hệ thống truyền động: Có rất nhiều kiểu truyền động như: Truyền
động dầu ép khí nén, truyền động điện, truyền động hỡn hợp, truyền động cơ
Sinh viên: Hà Văn Hoè

-5-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

khí. Tuy nhiên trong cầu trục dùng phổ biến là truyền động cơ khí vì dễ chế
tạo, an tồn.
- Cơ cấu cơng tác
- Cơ cấu quay
- Cơ cấu di chuyển: Thường sử dụng di chuyển bằng bánh xe và ray
- Hệ thống điều khiển: Sử dụng để tắt mở hoạt động của các cơ cấu
- Khung bệ
- Các thiết bị phụ
- Để dễ dàng trong thiết kế người ta chia cầu trục ra làm 3 cơ cấu
chính: Cơ cấu nâng vật, cơ cấu di chuyển xe con, cơ cấu di chuyển cầu.
Đề tài của đồ án này là “ Thiết kế cầu cơ cấu nâng trong xe lăn

của cầu lăn dẫn dộng bằng điện dùng hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng khai
triển“ có tải trọng vật nâng là 11 tấn, dùng để nâng chuyển các vật, các chi
tiết, phối liệu…trong nhà xưởng. Tập trung của đổ án là tính tốn cơ cấu nâng
và tính toán thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp khai triển
2. Tính tốn cơ cấu nâng
Số liệu ban đầu:
Trọng tải: Q = 11 (tấn) = 110000 (N)
Trọng lượng vật mang: Qm=2400N
Chiều cao nâng: H = 12 (m)
Vận tốc nâng: V = 14 (m/ phút)
Chế độ làm việc: CĐ % = 25%.

Hình 1.4: Sơ đồ cơ cấu nâng

Sơ đồ cơ cấu nâng:
1: Tang

4: Khớp nối vòng đàn hồi

2: Khớp răng

5: Phanh

3: Hộp giảm tốc

6: Động cơ

- Do tính chất quan trọng, yêu cầu cao và vị trí đặc biệt của cơ cấu nâng
trong máy trục. Vì vậy nó phải được thiết kế đảm bảo độ tin cậy, độ an toàn
và ổn định cao, nó phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng cao.

Sinh viên: Hà Văn Hoè

-6-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

- Sơ đồ cơ cấu nâng được trình bày trên hình 1: Bao gồm tang (1) được
nối với hộp giảm tốc (3) qua khớp nối răng, một nửa khớp dùng làm bánh
phanh về phía hộp giảm tốc, phanh (5) là loại phanh lò xo điện 2 má áp trục.
- Với sơ đồ như trên sẽ đảm bảo độ cứng vững, tính bền và giảm thời
gian bảo dưỡng.
2.1. Chọn loại dây.
Chọn loại dây
- Dây thường dùng trong máy trục có 2 loại dây chính đó là xích và cáp.
- Xích có ưu điểm là dễ uốn, có thể làm việc với tang và đĩa xích có
đường kính nhỏ nên bộ truyền có kết cấu gọn nhẹ, đơn giản. Tuy nhiên, nó
chỉ làm việc với vận tốc giới hạn không quá 1m/s. Nếu vận tốc quá vận tốc
giới hạn thì các mắc xích bị mịn nhanh làm 2 tăng khả năng đứt xích. Vì vậy
xích tường ít được sử dụng hơn cáp.
Dây cáp thép là loại dây được dùng trong ngành máy trục nhiều nhất
vì nó có khả năng làm việc với vận tốc cao mà không ồn, uốn được theo mọi
phương, chịu được tải trọng khác nhau, trọng lượng bản thân nhỏ và ít đứt đột
ngột. Cáp có nhiều loại như: Cáp bện đơn, cáp bện kép, cáp bện trái, cáp bện
phải, bện hỡn hợp…Trong đó cáp bện kép là loại được dùng chủ yếu trong
máy trục
Dây cáp dùng trong máy trục phải có kích thước phù hợp với tải trọng
dây cáp thường được tính tốn theo lực kéo đứt.

S d S max .k

Trong đó:
k: Là hệ số an toàn. Tra bảng (2-2[I] )  k 5,5
Smax (N): Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây quấn lên tang khi
nâng vật, xác định theo công thức:

S max 

Q0 (1   )
m.(1   a ). t .

-Với  =0,98 – hiệu suất một ròng rọc với điều kiện ròng rọc dặt ở trên
ổ lăn, bôi trơn bằng mỡ. tra bảng (2-5[I ]).
- a : Bội số pa lăng. Tra bảng 2-6 [I ] Ta có a = 2.
- Q0 : Trọng lượng vật nâng cùng với bộ phận mang
Sinh viên: Hà Văn Hoè

-7-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Q0 Q  Qm 110000  2400 112400( N )

- t = 0 , vì dây trực tiếp cuốn lên tang, khơng qua các rịng rọc đổi hướng.
- m: nhánh dây quấn lên tang. Chọn m=2
Vậy :

S max 

Q0 (1   )
112400.(1  0,98)

28384( N )
a
t
m.(1   ).
2.(1  0,982 ).0,980

 Sd Smax .k 28384.5,5 156112( N )

Theo atlat máy nâng chuyển [II] ta chọn được loại cáp   O 6 x 19 có
2
ứng suất giới hạn bền  b 1700( N / mm ) với đường kính cáp d cáp 16.5(mm)

.Với lực kéo đứt Sd 15100kN
2.2. Tính tang.
+ Tang trong máy trục có 2 loại : tang trơn và tang xẻ rãnh.
+ Tang trơn dùng để cuốn nhiều lớp cáp khi chiều cao nâng lớn.
+ Tang xẻ rãnh dùng cuốn 1 lớp cáp trong có cơ cấu nâng dẫn động
bằng điện với chiều cao khơng qua lớn.
Ở tang rãnh cuốn thì đây cáp được quấn theo rãnh nên không bị rối cáp
và kẹp cáp, dây cáp ít bị mịn vì ít cọ sát vào nhau. Tang xẽ rãnh được chia
làm 2 loại :
Tang đơn: là tang xẽ rãnh 1 chiều , có một nhánh dây treo vật.
Tang kép : là loại tang xẽ rãnh ở hai nữa khác nhau và có 2 dây treo vật.

Hình 1.5:Hình ảnh tang xẽ rãnh(tang kép)

Sinh viên: Hà Văn Hoè

-8-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Các kích thước của tang:
+ Đường kính nhỏ nhất cho phép đói với tang và rịng rọc xác định
theo cơng thức
(2-12):
Dt d c .(e  1) 16,5.(25  1) 396(mm) lấy D = 400 mm
t

Với e = 25 : tra bảng 2-4[I]: Là hệ số thực nghiệm được xác định
theo bảng, tương ứng với chế độ tải trung bình.
Ở đây chọn đường kính tang và đường kính rịng rọc giống nhau:
Dt DR 400(mm)

Rịng rọc cân bằng khơng phải là rịng rọc làm việc , có thể chọn đường
kính nhỏ hơn 20% so với rịng rọc làm việc : DC 0.8.DR 0,8.400 320(mm)
+ Chiều dài của tang: L ' L '0  2.L1  2.L2  L3
Trong đó:
'
L
2.Z .t
- L : chiều dài phần tang cắt rãnh : 0
’

0

Trong đó :
t: là bước rãnh trên tang được chọn theo tiêu chuẩn trong atlat máy nâng
chuyển [IX]tương ứng với dc=16.5 ta chọn theo tiêu chuẩn MH 5365-64
được t = 20.
Z: Số vòng cáp cuốn lên 1 nhánh :

Z

l
 ( DT  dC )

 Z0

Trong đó Z0 1,5. chọn Z0=2 là số vòng cáp cố định trên tang để giảm bớt lực
kẹp đầu dây cáp (số vòng dây cáp này không được sử dụng khi làm việc).
l: chiều dài 1 nhánh cáp cuốn lên tang khi làm việc với chiều cao nâng là H=12
L= H.a = 12.2 =24 mm
 Z

l
 ( DT  dC )

 Z0 

24
 2 18,3
(0.4  0.165)
(vòng)

chọn Z=19 vòng

Sinh viên: Hà Văn Hoè

-9-

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
'
vậy L0 2.Z .t 2.19.20 760 mm

- L1:Là chiều dài tang phần kẹp đầu cáp. Nếu dùng phương pháp kẹp
thơng thường thì phải cắt thêm khoảng 3 vòng rãnh trên tang nữa , vậy:
L1 3.t

=> L1= 3.20=60 mm
- L2 :Là chiều dài tang làm thành bên. Vì tang đã được cắt rãnh , cáp
cuốn 1 lớp, nên không cần phải làm thành bên , tuy nhiên ở hai đầu tang trước
khi vào phần cắt rãnh ta để trừ lại một khoảng L2=20 mm.
Dựa vào các kết cấu sơ bộ đã có . có thể lấy sơ bộ
L4=300 mm :là khoảng cách giữa 2 ròng rọc ở ổ treo móc.
hmin= 800 mm khoảng cách nhỏ nhất có thể giữa tang với trục rịng rọc ổ
treo móc.
tg 0, 07 ,  góc cho phép khi dây chạy lên tang bị lệch so với hướng

thẳng đứng;
L3:Là chiều dài tang không cắt rãnh

L4  2hmin .tg L3 L4  2hmin .tg
 300  2.800.0, 07 L3 300  2.800.0, 07
 412 L3 188(mm)

Chọn L3=300 mm
Vậy toàn bộ chiều dài của tang xẽ bằng :
L ' L '0  2.L1  2.L2  L3 760  2.60  2.20  300
L ' 1220(mm)
L2 L1

L0

L4

t

L0

Hình 1.6: Kích thước tang xẽ rãnh
Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 10 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Chiều dày thành tang xác định theo kinh nghiệm:
+  1, 2.dc 1, 2.16,5 19,8 mm chọn  20 mm

* Kiểm tra sức bền của tang:
Khi tang làm việc thành tang bị uốn, nén, xoắn với chiều dài của tang nhỏ
hơn 3 lần đường kính của nó thì ứng suất xoắn và uốn khơng vượt quá (1015%)ứng suất nén. Vì vậy tang được kiểm tra sức bền theo điều kiện nén với
ứng suất cho phép là:
k . .S max
[ n ]
 .t
1.0,8.28384
 n 
71( N / mm 2 )
16.20

n 

Với  hệ số giảm ứng suất, đối với tang kép  =0,8
K: hệ số phụ thuộc vào lớp cáp cuốn lên tang , ở đây chỉ có một lớp
cáp cuốn lên tang , vậy k=1
[ n ] : ứng suất nén cho phép . tang được chế tạo từ GX15-32

=> [ Bn ] =565(N/mm2) vậy

[ n ]=

[ Bn ]
113( N / mm 2 )
5

Vậy  n [ n ] tang đảm bảo khả năng chịu ứng suất nén cho phép.
2.3 Tính tốn chọn động cơ điện
2.3.1 Chọn loại, kiểu động cơ.

Trong máy trục dung nhiều loại động cơ điện xoay chiều và một chiều,
động cơ chuyên dùng và động cơ công dụng chung. Động cơ điện chuyên
dùng với dòng điện một chiều M  , có 3 loại :kich thích nối tiếp, kích thích
song song và kích thích hỡn hợp. các động cơ này phù hợp với điều kiện làm
việc của máy trục nhưng ít được sử dụng vì trong cơ sở khơng sẵn dịng điện
một chiều.
Động cơ điện chuyên dùng với dòng điện xoay chiều được sử dụng phổ
biến hơn cả. Có 2 loại: động cơ máy trục kiểu dây quấn (ký hiệu :MT) và
động cơ máy trục kiểu lồng sóc(ký hiệu MTK).
Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 11 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Ở các động cơ này đường đặc tính ở phần làm việc rất cứng , do đó dù
tải trọng thay đổi nhiều , vận tốc chuyển động cũng sẽ thay đổi rất ít, và trong
các phép tính thực tế có thể xem như vận tốc động cơ điện xoay chiều khơng
phụ thuộc vào tải trọng.
Ngồi ra trên thị trường hiện nay người ta còn dùng loại Động cơ điện 3
pha khơng đồng bộ lồng sóc tích hợp điều khiển biến tần YZB là dịng động
cơ chuyên dùng cho các loại máy nâng chuyển như cầu trục, cổng trục và
dùng trong các nhà máy luyện kim.
Đây là dòng động cơ với khả năng chịu tải lớn, chúng được thiết kế đặc
biệt với chế độ làm việc ngắn hạn, số lần khởi động và phanh hãm cao cùng
với khả năng chịu rung động và va đập.
Động cơ điện chọn cho cơ cấu nâng hạ phải thỏa mãn 2 yêu cầu:

- Khi làm việc trong thời gian dài với chế độ ngắt đoạn lặp đi lặp lại,
với cường độ cho trước, động cơ khơng được nóng q giới hạn cho phép, để
không làm hỏng vật liệu cách điện trong động cơ.
- Công suất động cơ phải đủ để đảm bảo điều kiện mở máy với gia tốc
cho trước.
2.3.2 Tính tốn và chọn cơng suất động cơ điện.
Cơng suất tĩnh khi nâng vật bằng tải trọng được xác định theo cơng thức :
N

Q.vn
60.1000.

(1)

Trong đó:
- : Hiệu suất chung của toàn cơ cấu

  p .t .0

Với  p :Hiệu suất pa lăng. Được tính theo cơng thức

P 

S0
Q0

S max m.a.S max

- Q0 : Trọng lượng vật nâng cùng với bộ phận mang
Q0 Q  Qm 110000  2400 112400( N )

 P 

S0
Q0
112400


0,99
Smax m.a.Smax 2.2.28384

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 12 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
t :Hiệu suất tang (tra bảng 1-9[ I ]) ta có t =0,96
0 : Hiệu suất của bộ truyền kể cả khớp nối (tra bảng 1-9[I])với giả

thuyết bộ truyền được chế tạo từ hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ. 0 0,92
   p .t .0 0,99.0, 96.0,92 0,87

Thay vào ct (1) ta có

N

Q.vn
110000.14


29,5( kW)
60.1000. 60.1000.0,87

Cơng suất tĩnh tương ứng với chế độ làm việc trung bình .
Sơ bộ chọn động cơ :tra tài liệu [IX] , Chọn Động cơ điện MT52-8
Công suất danh nghĩa Ndc=30 kW
Số vịng quay danh nghĩa có kể đến sự trượt nđc= 725 vg/ph
M max
3
M dn

Hệ số quá tải và mở máy

Mô men vô lăng GD2=57 N.m2
Khối lượng : 530 kg
2.3.3 Tính tỷ số truyền chung
Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang xác định theo cơng thức:
i0 

ndc
nt

Số vịng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trước
nt 

vn .a
14.2

21, 4vg / ph

 .D0  .(0.4  0.165)

Trong đó:
Vn=14 m/ph : vận tốc nâng vật
a: bội số pa lăng.
D0: Đường kính tang tính đén tâm cáp.
Vậy tỷ số truyền cần có sẽ là :

Sinh viên: Hà Văn Hoè

i0 

ndc 725

33,9
nt 21, 4

- 13 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

2.3.4 Kiểm tra động cơ về nhiệt.
Cơ cấu làm việc với tải trọng thay đổi như sau:
Q1= Q ; Q2= 0,75.Q ; Q3= 0,4.Q
Tỷ lệ thời gian làm việc với các trọng lượng này tương ứng là
4:3:3
Khi làm việc trong thời gian dài với chế độ ngắt đoạn lặp đi lặp lại, với

cường độ cho trước, động cơ khơng được nóng q giới hạn cho phép, để
không làm hỏng vật liệu cách điện trong động cơ. Vậy cần phải kiểm tra động
cơ về nhiệt.
Kiểm tra động cơ điện về nhiệt được xác định theo công suất trung bình
bình phương . ta cần lần lượt xác định các thơng số tính tốn trong các thời kỳ
làm việc khác nhau của cơ cấu .
ứng với tải trọng Q1= Q ta cần xác định các thông số:
a. Trọng lượng vật nâng cùng bộ phận mang
Q0 Q  Qm 110000  2400 112400( N )

b. Lực căng dây trên tang khi nâng vật
Sn 

Q0 (1   )
112400.(1  0,98)

28384( N )
a
t
m.(1   ).
2.(1  0,982 ).0,980

c. Hiệu suất của động cơ khơng tính hiệu suất của pa lăng khi làm việc với
vật nâng trọng lượng bằng trọng tải

 ' t .0 0,96.0,92 0,88
d. Mô men trên trục động cơ khi nâng vật
Mn 

S n .D0 .m 28384.0, 4165.2


396, 28( N .m)
2.i0 . ,
2.33,9.0,88

e. Lực căng dây trên tang khi hạ vật
Sh 

Q0 (1   ). ( a t  1) 112400.(1  0,98).0,98(20 1)

27816( N )
m.(1   a )
2.(1  0,982 )

f. Mô men trên trục động cơ khi hạ vật
S h .D0 .m. ' 27816.0, 4165.2.0,88
Mh 

300, 74( N .m)
2.i0
2.33,9

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 14 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

g.Thời gian mở máy khi nâng vật
 .  (Gi Di2 ) I .n1
Q0 .D02 .n1
t 

(s)
375.( M m  M n ) 375.( M m  M n ).a 2 .i02 .
n
m

Trong đó :
+  :hệ số kể đến ảnh hưởng quán tính của chi tiết máy trên trục 1. 
=1,1.
+n1: vòng quay của trục 1 (trục động cơ), n1= 725 vg/ph.
2

+  (Gi Di ) I :tổng mô men vô lăng của chi tiết máy quay trên trục 1,
(N.mm2). Mô men vô lăng của các chi tiết máy và bọ phận tiêu chuẩn cho
trong các bảng katalô của chúng. Với :
2
 (Gi Di2 ) I = (Gi Di2 ) roto + (Gi Di ) khopnoi

(Gi Di2 ) roto =57 N.m2. là mô men vô lăng của động cơ,
(Gi Di2 ) khopnoi

:mô men vô lăng của khớp, ở đây sử dụng loại khớp vòng

đàn hồi, là loại khớp di động có thể lắp và làm việc khi 2 trục khơng đồng
trục tuyệt đối. nó phụ thuộc vào đường kính phanh.

+tính phanh: để phanh được nhở gọn ,ta đặt phanh ở trục thứ 1 tức là
trục động cơ, mô men phanh xác định theo công thức :
M ph 

k .Q0. .D0 . 1, 75.112400.0, 4165.0,87

517,9 N .m
2.a.i0
2.2.34, 4

Với k=1,75 –hệ số an toàn phanh đối với chế độ trung bình (tra bảng 3-2[I])
Loại phanh có kích thước nhỏ gọn , làm việc tốt và được sử dụng rộng
rãi hiện nay là phanh má kiểu TK theo kết cấu BHиипTMAщ. Dựa vào môTMAщ. Dựa vào môщ. Dựa vào mô
men phanh yêu cầu ta chọn loại phanh má điện xoay chiều , ký hiệu TKT300 đảm bảo mơ men phanh danh nghĩa bằng 500N.m
Vậy phía nửa khớp bên hộp giảm tốc kết hợp làm bánh phanh , căn cứ
vào đường kính phanh D=300 mm , mơ men lớn nhất khớp có thể truyền được là
2
Mmax=1100 N.m, với moomen vô lăng của khớp là (Gi Di )khopnoi =20,55 N.m2

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 15 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

527,96

70°

Ø300

Hình 1.7: phanh má điện xoay chiều kiểu TKT-300
2
2
2
Vậy  (Gi Di ) I = (Gi Di )roto + (Gi Di )khopnoi =57 + 20,55= 77,5N.m2

+Mn: mô men mở máy của động cơ. Với động cơ xoay chiều kiểu dây

cuốn

 Mm 

M m max  M m min
1,8.M dn
2

Trong đó :
Mdn: mơ men danh nghĩa của động cơ(N.m)
M dn 

9,55.N dc 9550.30

395,17 N .m
n dc
725

 Mm 

M m max  M m min
1,8.M dn 1,8.395,17 711,3
2

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 16 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Từ đó:
tmn 

 .  (Gi Di2 ) I .n1
Q0 .D02 .n1

375.( M m  M n ) 375.( M m  M n ).a 2 .i02 .

1,1.75,5.725
112400.0, 41652.725


0,54( s )
375.(711,3  396, 28) 375.(711,3  396, 28).22.33, 92.0,87

h. Thời gian mở máy khi hạ vật
 .  (Gi Di2 ) I .n1
Q0 .D02 .n1
t 

375.( M m  M h ) 375.( M m  M h ).a 2 .i02 .
h
m



1,1.77,5.725
112400.0, 41652.725

0,17( s )
375.(711,3  300, 74) 375.(711,3  300, 74).2 2.33, 92.0,87

Tính tốn tương tự cho các tải trọng còn lại ta được bảng thông số:
Thông số
Q0(N)


Sn (N)
Mn (N.m)
Sh(N)
Mh(N.m)
tmn (s)
tmh (s)

Q1=Q

112400
0,87
28384
396,28
27816
300,74
0,51

Q2=0,75Q
84900
0,87
21439
299,32
21011
227,17
0,43

Q3=0,4Q
46400
0,87
11717
163,59
11483
124,1
0,31

0,17

0,178

0,2

Bảng 1.1: Các thông số theo trọng lượng của tải trọng
Thời gian chuyển động với vận tốc ổn định :
tv 

60 H 60.12

51, 4( s )
vn
14

 Mơ men trung bình bình phương trên trục động cơ:
M th 

M m2 . tm   M t2 .tv

t

(N.m)

Trong đó:

t

m

:

tổng thời gian mở máy trong các thời kỳ làm việc với tải trọng

khác nhau.

t

m

4.(0,51  0,17)  3.(0, 43  0,178)  3.(0,31  0, 2) 6, 07

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 17 -

(s)

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 t : toàn bộ thời gian làm việc trong một chu kỳ bao gồm thời gian làm
việc trong các thời kỳ ổn định và không ổn định .

 t 51, 4.10   t

m

520, 07

(s)

Mm= 1125,5 N.m

M

2
t

4.(396, 282  300, 742 )  3.(299,322  227,17 2 )  3.(163,592  124,12 ) 1539751

Từ đó

M th 

M m2 . tm   M t2 .tv

t

711,32.6, 07  1539451.51, 4

397,5
520, 07

(N.m)

(N.m)

Cơng suất trung bình bình phương động cơ phải phát ra :
N tb 

M tb .ndc 397,5.725

30(kW)
9550
9550

Kết quả phép tính kiểm tra về nhiệt cho thấy , dộng cơ được chọn có
cơng suất danh nghĩa Ndc=30 Kw  Ntb => động cơ được chọn là hoàn toàn
thõa mãn.
- Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ
Khi khởi động, động cơ cần sinh ra một công suất máy đủ lớn để thắng
sức ỳ của hệ thống. Vì vậy cần kiểm tra mở máy của động cơ theo cơng thức:
dc
dc
Pmm
Pcbd
.

(Kw)

dc
Có: Pmm :-cơng suất mở máy của động cơ(kW)
dc
Pmm


M m dc
.Pdm 1,8.30 54(kW)
M dn

Pbddc: Công suất cản ban đầu trên trục động cơ (KW).
Với

Pbddc Plvdc .kbd

Kbd.: hệ số cản ban đầu , Kbd =1,5 .

Plvct =

FT .vt
1000 (kW)

Với
Ft: lực vịng trên trục cơng tác(N). Ft=Sn=28384(N) ứng với tải trọng Q

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 18 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Vt: vận tốc vòng trên trục tang(m/s). ta có
nt 

vn .a
14.2


21, 4vg / ph
 .D0  .(0.40  0.165)

Vậy vt nt . .D0  .21, 4.0, 4165 28m / ph = 28/60 m/s
F .v 28384.28
Plvct  T t 
13,3kW
1000 60.1000
Vậy
Plvct 13,3
 P 

15, 29kW

0,87

dc
lv

dc
dc
P

P
.kbd 15, 29.1,5 22,9(kW)
bd
lv
=>
dc
Pmm

54( kW)

Ta thấy:

Pbddc 22,9(kW)
Vậy thoả mãn điều kiện:
dc
dc
Pmm
Pcbd
.

=> thoả mãn điều kiện mở máy của động cơ.

- Kiểm tra điều kiện quá tải :
Với sơ đồ tải thay đổi , để tránh cho động cơ bị quá tải ta cần kiểm tra quá tải
cho động cơ theo điều kiện:
dc
Ρdc
max ≥Ρqt

với :

dc

Ρmax : công suất lớn nhất định mức của động cơ(kW).

 dc
max 

M m dc
.Pdm (kW)
M dn

lấy

 dc
max 

M m dc
.Pdm 3.30 90( kW)
M dn

Ρdc
qt : công suất đặt trên trục động cơ khi q tải, chính là cơng suất
trên trục động cơ của giá trị tải lớn nhất trong sơ đồ tải.
-Công suất của động cơ khi quá tải là cơng suất trên trục động cơ có giá trị
lớn nhất trong sơ đồ tải
dc
Ρdc
qt = Ρlv =15,29 (KW)

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 19 -

Lớp: K42CCM2


Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

dc
dc
Ρ
≥Ρ
max
qt
Vậy
=> đảm bảo điều kiện quá tải cho động cơ.

2.3.4 Phân phối tỷ số truyền
a. Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống.
Tỉ số truyền chung của toàn bộ hệ thống U  được xác định theo công thức :

U =

i0 

ndc 725

33,9
nt 21, 4

ndc: Số vòng quay của động cơ đã chọn. ndc= 725(vg/ph)
nct: Số vòng quay của tang cuốn cáp . nt= 21,4 (vg/ph)
-Với hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp:

U  U h .U ng (*)
Uh: Tỉ số truyền của hộp giảm tốc. Uh = U1.U2
U1,U2 tỉ số truyền của các bộ chuyền cấp nhanh và cấp chậm trong hộp
giảm tốc

Ung: Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài hộp .Ung=1.
=>

U  = Uh = 33,9 .

b .Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc:
- Tỷ số truyền của hộp có thể phân theo chỉ tiêu tiết diện ngang của hộp
nhỏ nhất (cũng chính là bơi trơn HGT hợp lý nhất ), khi này TST của bộ
truyền cấp chậm được xác định theo công thức :
U2 3

với

 ba 2
.U h
0,96. ba1

 ba1 ,  ba 2 : hệ số chiều rộng bánh răng cấp nhanh và cấp chậm

 ba 2
 ba 2
1, 2 1,3
1,3
Trong thực tế , thường  ba1
, nếu ta chọn  ba1
thì ta có cơng

thức sau:

u2 1,1. 3 uh 1,1. 3 33,9 3,56

Sinh viên: Hà Văn Hoè

- 20 -

Lớp: K42CCM2