Tài liệu Car washing system chuong 2

Chương 2: Tính toán thiết kế cơ khí Chương 2: Tính toán thiết kế cơ khí Như đã trình bày trong chương 1, hệ thống rửa xe bán tự động thực hiện hoạt động theo nguyên lý sử dụng các vòi phun rửa áp lực cao. Kết cấu của hệ thống sẽ bao gồm các cụm truyền động: xoay cánh tay rửa thân xe; tịnh tiến di chuyển cánh tay rửa đặt phía trên và tịnh tiến di chuyển cơ cấu xịt gầm bên dưới. Do đó nội dung được trình bày trong chương này sẽ bao gồm: lựa chọn phương án thiết kế cho các cụm truyền động; tính toán, thiết kế các bộ truyền, lựa chọn động cơ phù hợp; tính toán áp lực nước, chọn bơm có công suất phù hợp,… tuân thủ theo các tiêu chuẩn, yêu cầu đặt ra về tải trọng, vận tốc, sức bền. 2.1. Lựa chọn phương án truyền động 2.1.1. Kết cấu cụm truyền động xoay cánh tay rửa thân xe Yêu cầu: Hai cánh tay chuyển động đồng thời và ngược chiều nhau, tốc độ di chuyển chậm, tải trọng cố định. Dựa theo yêu cầu đặt ra sẽ có các phương án truyền động sau: a) Sử dụng bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng Hình 2.1. Nguyên lý phương án dùng bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1 Chương 2: Tính toán thiết kế cơ khí Phương án dùng bộ truyền bánh răng thẳng sử dụng 3 bánh răng được bố trí như ở hình 2.1 trong đó bánh chủ động sẽ được gắn với trục động cơ, hai bánh bị động gắn với trục đầu ra cho phép thực hiện chuyển động xoay ngược chiều nhau. Đồng thời do hoạt động theo nguyên lý ăn khớp nên chuyển động được thực hiện đồng bộ, chính xác do không có hiện tượng trượt, khả năng tải lớn, tuổi thọ làm việc cao. Tuy nhiên đặc điểm của phương án này là motor sẽ phải gá đặt thẳng đứng như ở hình 2.2. Điều này sẽ làm tăng kích thước của hộp chứa, hệ thống sẽ trở nên cồng kềnh. Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý dùng bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng b) Sử dụng bộ truyền bánh răng côn răng thẳng Phương án sử dụng hai cặp bánh răng côn được bố trí như ở hình 2.3 với hai bánh răng chủ động được nối với trục động cơ. Giống như bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng, bộ truyền bánh răng côn cho phép làm việc với độ tin cậy cao, thích hợp 2 Chương 2: Tính toán thiết kế cơ khí với vận tốc làm việc không lớn ( v ≤ 2 ÷ 3 m/s), làm việc êm, lắp ráp đơn giản. Nhược điểm của phương án này là bánh răng côn chế tạo phức tạp, khả năng tải chỉ bằng khoảng 0,85 lần khả năng tải của bộ truyền bánh răng thẳng. Tuy vậy, với phương án này motor được đặt nằm ngang nên gá đặt đơn giản, tránh cồng kềnh. Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý dung bộ truyền bánh răng côn c) Sử dụng bộ truyền đai giữa hai trục song song ngược chiều 2.1.2. Kết cấu cụm truyền động di chuyển cánh tay phía trên 2.1.3. Kết cấu cụm truyền động xịt gầm bên dưới 2.2. Tính toán, thiết kế cơ cấu xoay cánh tay rửa 2.2.1. Thiết kế cánh tay rửa 3 Chương 2: Tính toán thiết kế cơ khí Dựa theo số liệu kích thước xe: 2.2.2. Tính toán bộ truyền, lựa chọn động cơ 4