ĐỒ án MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY đề TÀI THIẾT KẾ TRẠM đẫn ĐỘNG BĂNG TẢI

TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ ĐẪN ĐỘNG CƠ KHÍ

Tính chọn động cơ điện

1.1.1 Xác định tải trọng tương đương ()

Công suất trên trục động cơ điện là và được tính theo công thức :

Trong đó : - là công suât tính toán trên trục máy công tác

- là hiệu suất truyền của cả toàn bộ hệ thống

Công suất làm việc khi tải trọng thay đổi theo bậc ta có :

Trong đó : là công suất lớn nhất trong các công suất tác dụng lâu dài trên trục máy công tác

Theo chế độ tải ta có là : P=T.

Mà vận tốc góc không đổi P tỷ lệ thuận với T ( momen quay )

1.1.2 Tính hiệu suất truyền động cơ : Đựa vào bảng 2.3 trang 19 trị số hiệu suất cá loại bộ truyền và ổ ta chọn :

Hiệu suất bộ truyền đai là :

Hiệu suất của cặp bánh răng trụ : :

Hiệu suất của cặp ổ lăn : :

Hiệu suất khớp nối trục : :

Vậy ta tính toán được hiệu suất toàn bộ hệ thống : theo công thức :

1.1.3 Xác định sơ hộ số vòng quay đồng bộ của động cơ :

Để chọn tỷ số chuyền cho các bộ truyền trong hệ thống, hãy tham khảo bảng 2.4 (trang 21) Từ đó, tỷ số vòng quay đồng bộ sẽ được xác định dựa trên số vòng quay của máy công tác.

Truyền động đai thang tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống được tính theo công thức sau :

 là tỷ số truyền của truyền động đai thẳng và ta chọn =3,2

 là tỉ số truyền bánh răng trụ hộp giảm tốc 2 cấp và ta chọn = 8

Gọi là số vòng quay của trục máy công tác ( trục quay hoặc đĩa xích tải ) và được tính theo công thức :

Trong đó -vận tốc băng tải (m/s)

D- đường kính thang quay (mm)

Chọn số truyền chúng sơ bộ :

Vậy số vòng quay sơ bộ của động cơ () là :

Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ 000 ( vòng/phút)

Với điều kiện chọn của động cơ là :

Dựa vào bảng P1.3 các thông số kỹ thuật của động cơ 4A với và ta dùng động cơ

4A112M2Y3 có , và (do hệ dẫn động hoạt động ở chế độ tải trọng tĩnh nên momen mở máy bằng momen xoắn

Chọn phân phối tỷ số truyền

1.2.1 Tỷ số truyền các bộ ngoài hộp gia tốc :

Tỉ số truyền chung của hệ thống truyền động được tính theo công thức :

1.2.2 Tỉ số truyền của bộ truyền trong hộp gia tốc :

Tính tỉ số truyền cấp nhanh () và tỉ số truyền cấp chậm ( :

Tỉ số truyền của hộp giảm tốc () tính theo công thức :

Trong đó : : tỉ số truyền của bộ truyền ngoài

Xác định công suất , momen , số vòng các trục

Công suất làm việc là :

Công suất trên trục III là :

Công suất trên trục II là :

Công suất trên trục I là :

Công suất của động cơ :

1.3.2 Số vòng quay các trục :

Số vòng quay của động cơ là :

Số vòng quay trục I là :

Số vòng quay trục II là :

Số vòng quay của trục III là :

1.3.3 Tính moomen xoắn T ở các trục :

Ta có : do đó ta tính được :

Momen xoắn của động cơ là :

Momen xoắn trên trục I là :

Momen xoắn trên trục II là :

Momen xoắn trên trục III là :

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CHUYỂN ĐỘNG

2.1 Thiết kế bộ truyền đai :

Ta có thông số đầu vào bộ truyền đai:

2.1.1 Chọn thông số đai thang :

2.1.2 xác định thông số của đai :

Theo bảng 4.13 chọn đường kính đai nhỏ

Nhỏ hơn vẫn tốc cho phép

Theo công thức 4.2 , với , đường kính bánh đai lớn là : (mm)

Theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn là :

Như vậy tỉ số truyền thực tế

2.1.3 xác định khoảng cách trục :

Công thức 4.4 ta có chiều dài đai là :

Theo bảng 4.19 chọn chiều dài tiêu chuẩn l"40mm

- nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây , theo công thức 4.15 ta có :

Tính khoảng cách trục a theo chiều dài chuẩn L%00mm

Chiều rộng bánh đai , theo 4.17 và bảng 4.21,

Vậy đường kính ngoài bánh đai

2.1.5 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục :

 ( định kì điều chỉnh lực căng ), với )

Theo 4.21 lực tác dụng lên trục :

2.1.6 các thông số truyền đai :

THÔNG SỐ KÍ HIỆU GIÁ TRỊ

Tiết diện đai - 81 Đường kính bánh dai nhỏ ,mm 125 mm

Vận tốc đai V,m/s 19,12 m/s Đường kính bánh dai lớn , mm 392 mm

Trị số tiêu chuẩn của - 400 mm

Chiều dài tiêu chuẩn l,mm 2240 mm

Khoảng cách trục chính xác a,mm 694,26

Chiều rộng bánh đai B,mm 50 mm Đường kính ngoài bánh đai ,mm 131,6 mm

Lực tác dụng lên trục N 484,526 N

2.2 thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh :

Dựa trên đặc tính của động cơ đã chọn và yêu cầu của đề bài, cùng với quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, chúng tôi quyết định sử dụng vật liệu cho hai cấp bánh răng như sau.

Cụ thể theo bảng 6-1/92[TL1] ta chọn :

Bánh nhỏ : thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 285 có 850Mpa ,

Chọn độ rắn bánh răng nhỏ là

Bánh lớn : thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 285 có

Do tốc độ quay và cường độ làm việc nhỏ hơn bánh nhỏ nên chọn độ rắn bánh lớn thấp hơn 10-15 Chọn độ rắn bánh răng lớn là

2.2.1 xác định ứng suất cho phép :

Theo bảng 6-2/94[TL1] , với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn 241 280 ta có :

 và là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép với số chu kì cơ sở

 là hệ số án toàn khi tính về tiếp xúc và uốn

Chọn độ rắn bánh răng nhỏ là

Chọn độ rắn bánh răng lớn là

Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc :

Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn :

(vì chọn vật liệu là thép ) Xác định hệ số tuổi thọ : mH , MF : bậc của đường cong mởi khi thu về tiếp xúc và uốn

Do chọn độ rắn mặt răng HB = 1

 : Hệ số an toàn khi tính tiếp xúc bền uốn

 : Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kỳ cơ sở

 : Ứng suất uốn cho phép ứng với chu kỳ cơ sở

Khi thiết kế sơ bộ ta lấy và

Bộ truyền cấp nhanh là bộ truyền bánh trụ răng thẳng nên theo công thức 6-12 ta có : Ứng suất quá tải cho phép :

2.2.2 Xác định sơ bộ khoảng cách trục :

Trong đó : :khoảng cách trục

: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng

Tra bảng 6-5/96[TL1] ta được

: momen xoắn trên trục bánh chủ động

Ứng suất tiếp xúc cho phép được tính với tỉ số truyền chung u = 2,96, trong đó chiều rộng vành răng được chọn là hệ số để xem xét sự phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng Theo bảng 6-7/98, hệ số này là 1,04.

2.2.3 Xác định thông số bộ truyền :

Ta có modun bánh răng m=(0,010,02) =1,42,8

Theo tiêu chuẩn bảng 6-8/99[TL1] chọn m=2,5

Chọn sơ bộ góc nghiêng

Số bánh răng nhỏ : ta lấy tròn

Số bánh răng lớn : ta lấy tròn

Tỉ số truyền thực tế là :

Vậy cần dịch chỉnh khoảng cách trục từ 140 xuống

Tính hệ số dịch chỉnh tâm theo 6-22/100[TL1]

Ta có : theo bảng 6.9/100 (TL1) ta có : cos==>

2.2.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

+của các bánh răng ăn khớp, trị số tra trong bảng 6-5/96TL1 '4()

+: Hệ số kể đến hình dáng bề mặt tiếp xúc với là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở.

+: Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng.

Tính theo công thức 6-37/105TL1 mà:

+:Hệ số tải trọng động khi tính về tiếp xúc, được tính theo công thức 6-39/106 TL1  Trong đó:

+:Hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên bề rộng vành răng Tra bảng 6- 37/105 TL1 =>=1,04 

+: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp Bánh răng thẳng =>=1

+: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp , trị số ,tính theo công thức:. +=1+ = v.

Theo 6-40/106TL1 vVới : là đường kính vòng lăn bánh nhỏ,

=Theo 6-13/106TL1 chọn cấp chính xác 8

Theo 6-1/91TL1 và Theo 6-1a/93TL1

+Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc cấp chính xác 8

+: Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng, độ rắn mặt răng nhỏ hơn 350MPa nên

+: Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng Đường kính vòng đỉnh răng

Vậy độ bền tiếp xúc thỏa mãn điều kiện

2.2.5.Kiểm nghiệm độ bền uốn

Theo công thức 6-43/108TL1 ta có: =

+: Moomen xoắn trên trục chủ động

+: Đường kính vòng lăn bánh chủ động p,7 (mm)

+ : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng === 0,58

Với =1,73 là hệ số trùng khớp ngang

+hệ số kể đến độ nghiêng của răng =0→=1

+: Hệ số dạng răng của bánh 1 và 2

: Hệ số tải trọng khi tính về uốn

- Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đến tập trung ứng suất.ln(m) với m=2,5mm

-Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, chọn =1(bánh răng quay )

- Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn =1 do Z ==1,59H

+ Z : Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng.Tính theo công thức6-36/105 TL1 mà:

+: Hệ số tải trọng động khi tiếp xúc , được tính theo công thức 6-39/106TL1

:Hệ số kể đến sự phân bố không đều của tải trọng trên bề rộng vành răng.

+: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp Bánh răn nghiêng =>=1,13 (v=1,14 m/s)

+:Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, trị số tính theo công thức

Theo bảng 6-13/106TL1 chọn cấp chính xác 9

Theo bảng 6-15/107TL1 và 6-16/107TL1

+ Với v=1,14(m/s)