Trinh tự thiết kế dai thang

GIẢI THÍCH: 1/ Trình tự thiết kế đai thang, xích lăn, xích răng, truyền bánh trích dẫn từ tài liệu THIẾT KẾ đồ án CHI TIẾT MÁY Văn Hữu Thịnh & Nguyễn Minh Kỳ nhằm giúp SVtính tốn thuận lợi Cho nên tính tốn phải có tài liệu để tra bảng ( tra bảng theo tài liệu TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Trịnh Chất & Lê Văn Uyển) số liệu công thức tài liệu giống 2/ Khi tính tốn SV ý mục highlight để tránh sai sót 3.2 Trình tự thiết kế đai thang Tiêu chuẩn GOST 1284.1 – 80; – 80; – 80quy định có loại tiết diện đai thang thường theo thứ tự diện tích tăng dần: O, A, Ƃ, B, Γ, Д, E TCVN quy định có loại tiết diện đai thường Z, B, A, C, D, E loại đai thang hẹp SPZ, SPA, SPB Các thông số đai thang cho bảng 3.13 Hình 3.1.Đai hình thang thường Bảng 3.13.Các thơng số đai hình thang Kí hiệu Lo ại đai Đai hình tha ng thường D iện tích tiết diện A () Kích thước tiết diện, mm G OST T CVN O Z A A Б B B C Г D Đườn g kính bánh đai nhỏ (mm) Chiều dài giới hạn l, (mm) b ,5 1 1 2 ,8 100200 560-4000 140280 800-6300 200400 180010600 315630 315015000 30 ,9 400-2500 38 ,8 9,0 70140 4 ,0 3,5 2 ,1 0,5 2 76 Д E У Đai hình tha ng hẹp S PZ У A У 1 2 8001600 630018000 63180 630-3550 90250 800-4500 140200 12508000 224315 20008000 58 ,8 ,5 450018000 5001000 170 ,8 1 92 У B 1 ,3 0 S PB S 3,5 ,5 PA Б E O 78 Trị số tiêu chuẩn chiều dài đai (mm) sau: 400, (425), 450, (475), 500, (530), 560, (600), 630, (670), 710, (750), 800, (850), 900, (950), 1000, (1060), 1120, (1180), 1250, (1320), 1400, (1500), 1600, (1700), 1800, (1900), 2000, (2120), 2240, (2360), 2500, (2650), 2800, (3000), 3150, (3350), 3550, (3750), 4000, (4250), 4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000, 10000, 11200, 12500, 14000 Chú thích: Trị số ngoặc dùng Đai hình thang chia loại: b t /h ; 1,4 - Đai thường có b t /h ; 1,05 ÷ 1,1 - Đai hẹp b t /h ; ÷ 4,5 - Đai rộng Thơng thường với vận tốc v < 25 m/s dùng đai thang thường, v ≥ 25 m/s dùng đai thang hẹp.Đai thang hẹp có khả tải lớn đai thang thường.Đai thang rộng thường dùng biến tốc đai Thơng số đầu vào: cơng suất (kW), số vịng quay (v/ph) tỉ số truyền u Tính tốn thiết kế đai thang theo bước: Chọn loại tiết diện đai thang Dựa theo điều kiện làm việc (công suất, vận tốc vịng,…) u cầu kích thước truyền để chọn loại đai Tiết diện đai thang chọn dựa theo công suất P tốc độ quay bánh đai dẫn (đồ thị hình 3.2) Hình 3.2.Chọn loại tiết diện đai hình thang Đường kính bánh đai,d2 Đường kính bánh đai nhỏ chọn theo bảng 3.13 Gợi ý chọn : - Chọn đường kính nhỏ yêu cầu kích thước truyền nhỏ gọn - Khi tăng đường kính tăng tuổi thọ cho đai - Nên chọn theo trị số cho bảng 3.19 Vận tốc tính theo cơng thức: v1 = πd1n1 /60000 (m/s) (3.17) Nếu > 25 m/s chọn nhỏ dùng đai thang hẹp Tính theo cơng thức (3.3): = u(1-ε) Chú ý: - đường kính vịng trịn qua lớp trung hòa đai - nên lấy theo tiêu chuẩn (bảng 3.21) - Với chọn theo trị số tiêu chuẩn tính lại tỉ số truyền u, với sai lệch tỉ số truyền ∆u < ÷ 4% Khoảng cách trục a Sơ chọn khoảng cách trục a theo bảng 3.14 dựa theo tỉ số truyền u đường kính bánh đai d2 u Bảng 3.14 ≥6 a/ 1,5 1,2 1,0 0,95 0,9 0,85 Trị số a cần thỏa mãn điều kiện: 0,55(d1 + d ) + h ≤ a ≤ 2(d1 + d ) (3.18) đó: h – chiều cao đai thang (bảng 3.13) Chiều dài đai l Chiều dài đai l tính theo cơng thức (3.5): l = 2a + π( + )/2 + /(4a) Quy tròn l theo trị số tiêu chuẩn (bảng 3.13) Kiểm nghiệm đai tuổi thọ Kiểm nghiệm đai tuổi thọ theo số vòng chạy đai giây i = v/l ≤ = 10 lần/s Tính xác lại khoảng cách trục a theo cơng thức (3.7) Góc ơm Tính góc ơm bánh đai nhỏ theo cơng thức (3.8) kiểm tra điều kiện ≥ Xác định số đai z Số đai z tính theo cơng thức: z ≥/([]) (3.19) đó: – cơng suất trục bánh đai dẫn (kW); [] – công suất cho phép (kW),tra bảng 3.19 (đai thang thường), tra bảng 3.20 (đai thang hẹp); [] xác định thực nghiệm ứng với truyền có số đai truyền u = tải trọng tĩnh; z = 1, chiều dài , tỉ số – hệ số tải trọng động, bảng 3.7; – hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm , bảng 3.15 tính theo cơng thức Cα = - 0,0025(180o - α1 ) Bảng 3.15.Trị số hệ số 80 70 1 60 ,98 50 ,95 40 ,92 30 ,89 20 ,86 10 ,82 00 ,78 – hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai Bảng 3.16.Trị số hệ số 0 ,73 0 ,68 0 ,62 ,56 l / ,5 ,6 ,86 ,8 ,89 ,0 ,2 ,95 1 ,0 ,4 1 ,6 ,04 ,07 ,8 ,0 ,10 ,4 ,13 ,15 ,20 Chú ý: – chiều dài đai thí nghiệm (bảng 3.19 3.20) – hệ số kể đến ảnh hưởng tỉ số truyền, cho bảng 3.17 u 1 Bảng 3.17.Trị số hệ số 1,2 1,6 1,8 2,2 2,4 ≥3 1,0 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 35 – hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho dây đai, cho bảng 3.18 z Bảng 3.18.Trị số hệ số 2; 0,95 4; 0,9 0,85 Bảng 3.19.Trị số công suất cho phép [] đai thang thường Vận tốc đai (m/s) Kí hiệu tiết diện đai Đường kính chiều dài đai thí ngiệm , 1 bánh đai nhỏ ,(mm) (mm) 63 O = 1320 90 112 A = 1700 112 125 ,33 ,49 ,46 ,64 ,48 140 ,17 ,80 2 ,85 ,08 ,92 ,30 ,73 ,75 ,20 2 ,88 ,12 ,40 ,0 ,25 1 - ,80 ,78 ,85 1 ,14 ,54 ,33 ,08 ,78 0 ,04 ,17 ,75 ,70 ,83 ,26 ,44 ,75 160 180 125 Б = 2240 180 224 280 200 250 B = 3750 280 315 355 450 Г = 6000 ,84 ,32 ,88 ,34 ,38 ,92 ,65 ,83 2 ,46 ,77 ,63 ,88 ,84 ,29 ,08 355 - 500 - 630 - 800 - ,67 ,75 0,76 1,14 2 6,47 7,89 6,50 7,51 4,90 3,60 9,16 1 5,62 6,50 0,23 7,46 1 1 3,63 4,15 4,91 5,57 1 1 2,27 2,42 1,53 1,17 1 1,0 1,33 0,51 ,54 9 ,69 0,27 ,71 ,57 ,74 - ,23 ,82 ,39 8 ,22 ,28 ,0 ,59 7 ,08 ,38 ,75 ,02 5 ,93 ,46 ,57 ,55 ,54 - ,34 ,53 ,47 ,73 ,30 4 ,46 - ,61 ,0 ,51 4 ,09 ,06 ,61 ,38 ,30 2 ,78 ,37 ,25 ,13 ,35 1 ,14 ,47 ,38 ,20 2,19 1,11 Bảng 3.20.Trị số công suất cho phép [] đai thang hẹp Kí hiệu Đườn Vận tốc đai (m/s) tiết diện đai g kính bánh 1 2 chiều dài đai , đai nhỏ , 5 (mm) (mm) 4,23 63 71 УO = 1600 90 112 140 180 180 УA = 2500 220 224 250 ,71 ,93 ,77 1 1 ,46 ,23 ,0 ,05 ,12 ,14 ,23 ,33 ,26 ,02 ,46 ,61 0,30 ,77 Chiều rộng bánh đai B Chiều rộng bánh đai B xác định theo công thức: B = (z - 1)t + 2e (3.20) Đường kính ngồi bánh đai: d a = d + 2h o (3.21) đó: , t, e – tra bảng 3.21 Bảng 3.21.Các thông số bánh đai hình thang 2,07 2,73 2,55 1 1,92 1,85 ,98 1 0,85 1 ,74 1,03 1,15 ,77 ,0 ,74 0,26 ,93 ,72 ,15 - - ,54 ,28 ,87 ,53 ,77 ,0 ,74 - ,15 ,14 - - ,54 ,85 4 ,0 ,23 ,93 ,52 ,54 ,23 ,26 ,69 3 - ,72 ,74 ,15 ,88 2 1 ,85 ,46 ,74 ,73 ,29 1 1 ,77 ,85 ,46 ,15 ,34 ,46 ,15 ,93 1 3,5 3,74 4,0 Kí hiệu tiết diện đai O A Б B УO УA УБ УB = = d d 63…71 ,5 2,5 ,3 90… 112 ,2 2,5 125… 160 ,7 5,5 2,5 ,5 = 200 63…80 d d 0,1 112… 160 0,2 3,1 125… 160 3,3 180… 400 3,4 180… 224 7,2 250… 500 7,4 2,7 224… 315 2,9 355… 630 3,1 80… 100 = 90… 112 2,8 2,5 140… 180 6,4 224… 315 - > 80 - > 112 - > 180 - > 315 ≥ 180 ≥ 450 3,5 ≥ 560 7,6 ≥ 710 0,2 3,1 6,7 2,4 0,3 3,3 - Chú thích:Đường kính bánh đai d (mm): 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Lực căng đai xác định theo công thức: = 780/(vz) + đó: (3.22) –lực căng lực ly tâm sinh • Trường hợp truyền có khả tự động điều chỉnh lực căng, = • Nếu định kỳ điều chỉnh lực căng Fv = q m v (3.23) đó: -khối lượng 1m chiều dài đai, tra bảng 3.22 Bảng 3.22.Khối lượng mét chiều dài đai У Kí hiệu tiết diện đai O A Б B O 0, , kg/m 061 0, 105 0, 178 0, 300 Lực tác dụng lên trục: = 2z У A 0, 069 У Б 0, 118 У B 0, 196 0, 363 (3.24) Ví dụ 1:Thiết kế truyền đai để truyền từ động đến hộp giảm tốc hình a ví dụ chương với số liệu sau: = 6,82 kW, tốc độ quay = 1460 v/ph, tỉ số truyền u = Tải trọng tĩnh, làm việc ca, đai định kỳ điều chỉnh lực căng Tính cho trường hợp: A Bộ truyền đai thang thường B Bộ truyền đai nhiều chêm Giải A Thiết kế bộtruyền đai thang thường Theo hình 3.2 chọn tiết diện Ƃ Theo bảng 3.13 bảng 3.19 chọn đường kính bánh đai dẫn = 180 mm v1 = Vận tốc đai πd1n1 = 13,75 m/s 60000 < = 25 m/s Với ε = 0,02, đường kính bánh đai bị dẫn: d2 = ud1 2.180 = = 352,8 mm − ε − 0, 02 Theo bảng 3.21 chọn đường kính tiêu chuẩn = 355 mm Tỉ số truyền thực tế: ut = d2 355 = = 2,012 d1 (1 - ε) 180.(1 - 0,02) ∆u = ut - u 2,012 - 100% = 100% = 0,6% < 2% u Theo tỉ số truyền u = 2,012 bảng 3.14 ta tính được: a = 1,19 = 422 mm Kiểm tra a theo điều kiện (3.18): (theo đề ví dụ) 0,55(d1 + d ) + h = 0,55(180 + 355) + 10,5 = 304,75 mm 2(d1 + d ) = 2(180 + 355) = 1070 mm Như a = 422mm, thỏa điều kiện theo công thức (3.18): 304,75< 422 < 1070 mm Chiều dài đai: l = 2a + 0,5π(d1 + d2 ) + (d2 - d1 )2 /(4a) = 2.422 + 0,5.3,14.(180 + 355) + (355 - 180) / (4.422) = 1702 mm Chọn theo tiêu chuẩn l = 1800 mm (bảng 3.13) Kiểm nghiệm đai tuổi thọ: số vòng chạy đai giây i= v 13,75 = = 7,64 l 1,8 lần/s< [i] = 10 Tính lại khoảng cách trục a theo công thức a= λ + λ - 8Δ = 471,91 ; 472 mm λ= đó: Δ= l - π(d1 + d ) 1800 - 3,14.(180 + 355) = = 960,05 2 d - d1 355 - 180 = = 87,5 2 Tính góc ơm bánh đai dẫn tính theo cơng thức (3.8): (d − d1 )57 o (355 − 180).57o o α1 = 180 − = 180 − a 472 o = 158o > 120o (thỏa điều kiện góc ơm) Xác định số đai z Số đai z tính theo cơng thức (3.19): z ≥/([]) đó: = 1,0 (bảng 3.7): tải tĩnh = 6,82 kW, [] = 4,302 kW với đai Ƃ, v = 13,75 m/s (bảng 3.19) = 0,93 với = (Bảng 3.15) l 1800 = = 0,8 lo 2240 = 0,95 với (Bảng 3.16) = 1,125 với u = 2,012 (Bảng 3.17) = 0,95 (ứng với z sơ 2) z= 6,82.1 = 1,68 4,302.0,93.0,95.1,125.0,95 Chọn z = 2(đai) Chiều rộng bánh đai tính theo cơng thức (3.20): B = (z - 1)t + 2e = (2 - 1).19 + 2.12,5 = 44 với t e tra Bảng 3.21 Tính lực tác dụng lên trục tính theo cơng thức (3.22): Fo = 780P1K đ 780.6,82.1 + Fv = + 33, 65 = 241, 65 (N) vCα z 13, 75.0,93.2 Fv = q m v = 0,178.13,752 = 33,65 (N) Lực tác dụng lên trục: Fr = 2Fo z.sin(α1 /2) = 2.241,65.2.sin(158/2) = 949 (N) ... thang hẹp.Đai thang hẹp có khả tải lớn đai thang thường.Đai thang rộng thường dùng biến tốc đai Thông số đầu vào: công suất (kW), số vịng quay (v/ph) tỉ số truyền u Tính tốn thiết kế đai thang theo... định kỳ điều chỉnh lực căng Tính cho trường hợp: A Bộ truyền đai thang thường B Bộ truyền đai nhiều chêm Giải A Thiết kế bộtruyền đai thang thường Theo hình 3.2 chọn tiết diện Ƃ Theo bảng 3.13 bảng... hình thang chia loại: b t /h ; 1,4 - Đai thường có b t /h ; 1,05 ÷ 1,1 - Đai hẹp b t /h ; ÷ 4,5 - Đai rộng Thông thường với vận tốc v < 25 m/s dùng đai thang thường, v ≥ 25 m/s dùng đai thang