BẢN THUYẾT MINH đồ án môn học CHI TIẾT máy TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG tời kéo

Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG TỜI KÉO Số liệu cho trước: 1.Lực kéo băng tải F = 8800 (N) Vận tốc băng tải V = 0.65(m/s) Đường kính tang D = 350 (mm) Thời gian phục vụ lh = 20000 Số ca làm việc soca = ca Góc nghiêng đường nối tâm với truyền ngồi: 30o Đặc tính làm việc va đập êm I Tính thơng số động học hệ dẫn động: 1.Chọn động điện : a Xác định công suất: Công suất động phải thoả mãn Pđ/c > Py/c P  P =P = ct y/c td  *Pct Công suất trục công tác, theo CT(2.8)(2.10) (2.11) (TL1) ta có Trong đó: Py/c công suất yêu cầu động Với Pct  F V 1000  8800.0, 65 1000 5,72(kw) *β: Hệ số tải trọng tương đương, tính theo cơng thức: n  Pi  t n T   t       i    i   i i1  P1  t CK i1  T1   t CK Thay số giá trị    Tmm = 1,4 T1 T2 = 0,7 T1 t1 = h t2 = h tCk=8 h 4 =>    1,4   12   0,72   0,86  3600 8 *η: Hiệu suất truyền n    i i1 -1- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam 2.3  TL1 ta có: tr19 hiệu suất ổ trượt hiệu suất ổ lăn hiệu suất truyền xích hiệu suất bánh trụ = 0,99 – Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN Tra bảng ηot ηol ηx ηbr ηk = = = = 0,98 – 0,99 0,99 – 0,995 0,95 0,96 – 0,98 Chọn ηol ηx ηbr ηk ηot = 0,98 = 0,99 = 0,95 = 0,96 = 0,99 => η = 0,98 0,95 0,993 0,962 0,99 = 0,83 P  5,72.0,86  5,93(kw) => Py/c =Ptd = ct 0,83  công suất yêu cầu :Py/c = 5,93(kw) b Xác định tốc độ đồng bộ: nđb nsb nsb = nct usb Với * nct =nct :tốc độ trục công tác, tính theo cơng thức : 60000 v 60000.0,65 nct =  35,5(vong / phut ) .D 3,14.350 D= 350 (mm): Đường kính tang *usơ = usbh usbng +, usbng: tỷ số truyền truyền ngoài(Bộ truyền xích) usbNg = 2—4, chọn Usbng = 3; +, usbh: tỷ số truyền sơ hộp Theo bảng2.4  TL1 , với truyền động bánh trụ hai cấp usbh = (8 – 40) , chọn usbh = 10 => usơ = usbh usbng = 10.3 =30 (Vòng/phút) =>nsb = 35,5.30 =1065(vòng/phút) =>Chọn số vòng quay đồng động thuộc dải 1000 (Vòng/phút) Từ bảng 1-3[TL1] Chọn động có ký hiệu : 4A132M6Y3 với số sau: Công suat P = 7,5 kW  van toc quay: n db = n dc =968(V/p) 4A132M6Y3   T  k 2,0  K  Tmm 1,4 T m ax(T ,T )  dn -2- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN Phân phối tỷ số truyền: a Xác định tỷ số truyền chung: uchung  Mà ndc 968  27, 27 n ct 35, u u u  chung Hop Ngoai  u u Ngoai Ta có 3 xich   u   Hop  u chung u  27,27 9,09 Ngoai Uh = U1.U2 U1,U2 tỷ số truyền cặp bánh 2(cấp nhanh cấp chậm)thường chọn U1>U2 b Phân phối tỷ số truyền: Theo yêu cầu bôi trơn chỗ ăn khớp cặp bánh hộp giảm tốc Cụ thể hai bánh lớn hai cấp phải bôi trơn, ý bánh lớn cấp nhanh tốc độ quay lớn nên phải ngập dầu tránh lãng phí tổn thất khuấy dầu Theo kinh nghiệm ta chọn U1 = (1,2-1,3)U2 Với Uh = U1.U2 = 9,09 Do dựa vào đồ thị 3.18(Tl1) ta phân phối sơ tỷ số truyền u u 3,4  chung 27, 27 u u    3,08 (2 5) sau u => Ngoai xich 2, 6.3, u u  2,6 Tính tốn thơng số động học : a Cơng suất: Cơng suất Pi tính từ trục công tác trục động Với hộp khai triển thường ta có : F v 8800.0,65  5,72(kW ) Pct  1000 1000 P 5,72 P  ct  6,14(kW )  x. 0,98.0,95 ot P  6,14 6,46(kW ) P    Br ol 0,99.0,96 -3- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN P 6,46 6,8(kW ) P     0,96.0,99  Br ol P 6,8 P'   6,94(kW ) dc   0,99.0,99 ol k b Tốc độ quay: Tốc độ quay tính từ trục động đến trục cơng tác: n1 = nđc = 968(vịng/ phút) n 968 Vg / p dc n 968 n  1 284,71 Vg / p  u 3, n 284, 71 109,5  Vg / p  n   u 2,6 n 109,5 35,55 Vg / p  nct   3, 08 u xich c Mômen xoắn trục: P Ti 9,55.10 i  Boqua  ni Mômen xoắn trục động cơ: P' ' T 9,55.10 dc 9,55.10 6,94 68467,98  N.mm  dc 968 n dc Mômen xoắn trục 1: P 6,8 67086,78  N mm  T 9,55.106 9,55.106 968 n Mômen xoắn trục 2: P T 9,55.106 9,55.10 6,46 21668716  N mm  n 284,71 Mômen xoắn trục 3: P T 9,55.10 9,55.10 6,14 535497,72 N mm  n 109,5 Mômen xoắn trục công tác: P Tct 9,55.106 ct 9,55.10 5,72 1536596,34  N mm  nct 35,55 -4- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN Bảng thông số động học: P (kW) Động 6,94 u n (Vg/p) T (N.mm) uk = 968 68467,98 6,8 6,46 6,14 Công tác 5,72 u1 = 3,4 u2 = 2,6 uxich =3,08 968 284,71 109,5 35,55 67086,78 216687,16 535497,72 1526596,34 -5- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN II Tính tốn truyền ngồi Bộ Truyền xích Ta có: Cơng suất làm việc: P = P3 = 6,14 (kW) Tốc độ quay: n = n3 = 109,5 (Vg/p) Tỉ số truyền: u = uxích = 3,08 Mơmen xoắn trục động cơ: Bộ truyền làm việc ca, tải trọng va đập êm, góc nghiêng đường nối tâm với tryền ngồi 30o 1)Chọn loại xích : Dựa vào yêu cầu truyền ngoài, tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, ta chọn dùng xích lăn dãy 2)Xác định thông số truyền xích : a.Chọn số đĩa xích: Với u = 3,08 , tra bảng 5.4(TL1) chọn số đĩa xích nhỏ z1 = 25(răng) => z2 = u.z1 = 3,08.25 = 77(răng) chọn z2 =77(răng) < zmax =120(răng) b.Xác định bước xích p: Cơng suất tính tốn Pt = P.k.kz.ksn + kz = 25/z1 = 25/25 = 1: hệ số với n01 = 50 (bảng 5.5(TL1)) + kn = n01/n = 50/109,5 =0,46 + k = ko.ka.kđc.kbt.kđ.kc = 1.1.1.1,3.1,25.1,25 =2,03125 với kết tra bảng(5.6(TL1)) ko = :góc nghiêng 30o < 40o ka = :chọn a = 40p kđc= :xích điều chỉnh kđ =1 :tải trọng va đập êm kc =1,25 :bộ truyền làm việc ca kbt =1 :mơi trường làm việc có bụi, chất lượng bôi trơn II Thay số vào ta : =>Pt = P.k.kz.kn = 6,14.1,25 0,46  3,53 <  P  5,83(kW) Theo bảng 5.5(TL1) với n01 = 50(v/p) ,chọn truyền xích lăn dãy có bước xích p= 31,75(mm) c.Khoảng cách trục số mắt xích : Chọn sơ a= 40p =40 31,75 = 1270(mm) Số mắt xích x : -6- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN a ( z1  z2 ) ( z2  z1 ) p x   p 4. 2.a  x 2.1270 (25  77) (77  25)2.31,75   132,71 31,75 4.3,14 2.1270 Lấy số mắt xích chẵn xc = 132(mắt xích) Theo cơng thức (5.13) ta tính lại khoảng cách trục  2  (z  z )    a 0,25 p  xc  0,5.( z  z )   xc  0,5.( z  z )       2         Thay số ta  2  (77  25)    a 0,25.31,75132  0,5.(25  77)   132  0,5.(25  77)     1258,44(mm)  3,14      Để xích khơng chịu lực căng q lớn , ta giảm bớt lượng: a (0,002 0,004) a (2,52 5,04)( mm)  chọn a = 1265(mm) Số lần va đập xích : z n i  1 25.109,5 1,383   i 25 Bảng 5.9(TL1) 15 xc 15.132 3)Kiểm nghiệm xích độ bền : Theo cơng thức (5.15) hệ số an toàn s = Q/(kđ Ft + Fo + Fv)  s  với thành phần sau : (bảng 5.2(TL1)) +Q :Tải trọng phá hỏng = 88,5(kN) q = 14,35(kg) khối lượng mét xích (bảng 5.2(TL1)) + +kđ= 1,2 : Làm việc trung bình Ft 1000 p 1000 6,14 4234,5(N ) +Ft : Lực vòng v 1,45 z p.n 25.31,75.109,5 với v 1  1,45(m / s ) 60000 60000 Lực căng lực ly tâm gây ra: +Fv Fv qv 14,35.1,45 30,17( N ) Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động gây +Fo Fo = 9,81 kf q a =9,81 6.14,35.1258,44.10(-3) =1062,93(N) với kf =6 :hệ số phụ thuộc độ võng f xích vị trí truyền a- khoảng cách trục tính m -7- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam Vậy Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN hệ số an toàn 88,5.103 s 14,33 1,2.4234,5  1062,93  30,61 Theo bảng 5.10(TL1) =>  s  = với n01 =50(v/p)  s >  s  => Bộ truyền xích đảm bảo bền 4)Xác định thơng số đĩa xích lực tác dụng lên đĩa xích : +> Đường kính đĩa xích Theo cơng thức (5.17) bảng (13.4)(TL1): Đường kính vịng chia : 31,75 d  p  253,45( mm)   3,14  sin  z  sin  25     1 d2  p  31,75 778, 40( mm)    3,14  sin    sin    z2   77  d a1  p  0,5  cot g ( / z1)  31,75  0,5  cot g (3,14 / 25)  267,33(mm ) d a1  p  0,5  cot g ( / z2 )  31,75. 0,5  cot g (3,14 / 77)  793,63(mm ) d f d1  2r 253,45  2.9,62 234,2(mm ) d f d  2r 778, 40  2.9,62 757,8(mm ) với r= 0,5025d1 +0,05 = 0,5025 19,05 +0,5 = 9,62(mm) với d1=19,05(bảng 5.2(TL1)) +)Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích  H 0,47 với k r (Ft k dd A.k  F ).E vd  H  d kr = 0,42 (Phụ thuộc z1 =25) Ft = 4234,5(N) kđ = hệ số tải trọng động Fvđ = 13.10-7.n.p3.m = 13 10-7 109,5 31,753 =4,56(N) m=1 dãy xích 2.E E E  mômen đàn hồi E1  E E1, E2 môđun đàn hồi vật liệu lăn đĩa E1 E2 2,1.10  E E  2.(2,1.105 )2  2,1.105 (Mpa) 5 2,1.10  2,1.10 -8- Đồ án CTM – Gv hướng dẫn : Đỗ Đức Nam A= 262(mm2) Kd =1( dãy) Sv thực hiện: phạm xuân chiến Cơ điện tử 2-K49 DHBKHN bảng 5.12(TL1) 0,42.(4234,5.1  4,56).2,1.10 561,46( MPa) H 0,47 262.1 với ứng suất tiếp xúc cho phép   H   600(MPa ) => Đảm bảo độ bền cho đĩa Tương tự với  H (Với kr = 0,24) => 0,24.(4234,5.1,25  4,56).2,1.105  H 0,47 474,5( MPa)    H  262.1 => Đảm bảo độ bền cho đĩa => Vậy truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc +)Lực tác dụng lên trục Fr =kx.Ft = 1,15.4234,5 = 4973,175(N) với kx = 1,15 (góc nghiêng