ĐỒ án môn học CHI TIẾT máy đầu đề THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG BĂNG tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔ BỐT ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY HỌC KÌ: 20211 Mà ĐỀ: ĐẦU ĐỀ: TS Phạm Minh Hải Người hướng dẫn Thông tin sinh viên THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Sinh viên Sinh viên thực Sinh viên HOÀNG PHƯƠNG NAM Mã số sinh viên 20171554 20184994 Lớp chuyên ngành VŨ NGUYÊN LONG ME2-01 Lớp tín Ngày kí duyệt đồ án: ……./……./2020 Ngày bảo vệ đồ án: ……./……./2020 Ký tên ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY HỎI ….… / 10 THI Ký tên ……………………… Hà Nội, tháng 10/2021 ` ….… / 10 Ký tên ……………………… Thông số đầu vào: Lực kéo băng tải: F=2200 (N) Vận tốc băng tải: v=1.05 (m/s) Đường kính tang: D=260 (mm) Thời hạn phục vụ: Lh= 15000 (h) Số ca làm việc : số ca=1 • Phần động học � � + cơng suất yêu cầu: Pyc= � P= �∗� 1000 = 2200∗1.05 =2,31 (kw) 1000 Hiệu suất: n= n ổlăn (1) *n *n *n = 0,993*0,97*1*0,96 = 0,9035 đai br kn Tra bảng ta có: nổlăn = 0,99 ; nđai =0,96 Pyc = 2,31 0,9035 ; nbr = 0,97 ; nkn = = 2,5567(�� ) Số vịng quay trục cơng tác là: 60000∗� 60000∗1,05 = 77,12893 (�� / ) n2= = �∗260 � ∗� số vòng quay động : ndc = n2*u : u=ud*uh tra bảng : chọn tỉ số truyền sơ đai ud = 3,15 tỉ số truyền bánh trụ uh = suy ra: u= 3,15*4 = 12,6 ndc = 77,12893*12,6 = 971,8245 (v/p) Vậy ta có : + Pyc = 2,5567 (kw) + ndc = 971,8245 (v/p) Theo danh mục động không đồng ba pha ta chọn động cơ: - 3k132s6 với : công suất: P = (kw) , ndc =945 (v/p) + phân phối tỉ số truyền ndc = 945 (v/p) , nct = n2 = 77,12893 (v/p) �� tỉ số chung hệ thống : uchung �2 = = 945 77,12893 = 12,252 ta chọn tỉ số truyền bánh đai : uđai = 3,15 = 3,8895 suy tỉ số truyền bánh : ubr = tỉ số truyền từ động sang trục I = 300 ( v/p) u=uđai = 3,15 từ ta tính : + số vịng quay trục I : n1 = 945 3,15 quay 300 truc II : n + = 3,8895 s ố v ò n g = 77,1307 ( v/p) =1 • Cơng suất trục động : Pdc = Pyc =2,5567 (kw) � Công suất � (ổ trục II ă) ∗() : P2 = Công suất trục I : P1 = 0, 9 ∗ �2 2, =33 �(ổ ă)∗ � � 0,9 9∗ 0,9 = Công suất �(ổ thực ă) ∗( đ) động : Pdc = , 0,9 = 9∗ 2,5561 0,9 (kw) 77,1307 2,4294 �1 30 = 288862 + momen = xoắn 9,55*106*�2 ,2818 trục II : T =2,333 9,55*106* ( �2 * 9= , 28 560 514 ,5 * 12 = 2,4294 18 (kw) 0(N m 2,4294 *m ) = �1 = 77335,9 9,55*10 * (Nmm) � 5= • Momen xoắn trục : + momen xoắn trục I là: T , * , = 2,333 (kw) = 06 77,130 + momen xoắn trục công tác : Tct Thông s Tỉ Công su Số (v/p) = 9,55*10 * Momen xo (Nmm) v ả i c a o s u Thông số đầu vào : + ndc = 945 (v/p) + Pdc = 2,5567 (kw) đư ờn g kí nh bá nh đa i lớ n: ch ọn � = 0, 01 t a + momen xoắn : T= 25837,55026 c (Nmm) ó + tỉ số truyền : uđai = 3,15 : + chọn đường kính bánh đai nhỏ : với thơng số kết hợp với d bảng 4.1 chọn đai thang loại A ta chọn d1 = 180 (mm) { theo dãy tiêu chuẩn} từ ta ∗ suy vận tốc đai là: ∗ v= = ta chọn đai thường �∗ 18 = 8,9064 0∗ 94 (m/s) < 25 (m/s) 60 00 ( tỉ số truyền sau chọn bánh đai : uđai = - sai số so với tỉ số tiêu chuẩn : 1,23492 % ( uđai = 3,15 )[thỏa mãn điều kiện sai lệch tỉ số truyền 3-4%] � � ) Theo phương pháp nội suy với bảng 4.14 tỉ số truyền hiệu khoảng cách trục = � bánh � = 0,9817 , ta suy ; a = � 560*0,9817 =549,572 đai lớn ta 2(mm) có : Vậy ta chọn a= 550 (mm) Lại có : 0,55(d1+d2)+h = 2(d1+d2) * 0,55( 180+ 560)+8 = (180+560) , 415 = 1480 a nằm giới hạn thỏa mãn * ( = - d , * u * = 3,1111 560 Chiều dài đai : L = 2a + � � ( 1+�2) + (�2−�1)(�2−�1) 4� = 2*550 �(560+180) + = 2328,0256 (mm) 4∗55 (560−180)(560−180) + Theo bảng tiêu chuẩn ta chọn đai với chiều dài : L = 2360 (mm) = 2,360 (m) T a c ó :i = � 8, =3,7738 < ( imax = 10) { thỏa mãn} = � 2, Góc ôm �1 = 180 57(2−1) = 180 57(560 − 180) = o o 140,618 > 120 (thỏa mãn) � Tính lại Khoản g cách trục : a = 5 � � + √ � ∗ � � − ∗ ∆ ∗ ∆ 1197,61∗1197,61 − = 566,969 8∗190∗190 (mm) ≈ 567 (mm) � = L – �(d1+d2)/2 = 2360 – �(180+560)/2 =1197,61 (mm) = ∆ = (d2-d1)/2 = (560180)/2 = 190 (mm) Tính lại góc ơm : �1 = 180o – (d2-d1)*57o/a = 180o –(560180)*57o/567 = 141,7989o + xác định số đai: Theo phương pháp nội suy bảng 4.19 ta Po = 2,2495 (kw) z= = � � � � � � ∗ � � � � 2,5567 ∗1,1 = 2,2495∗ 1,1852 0,89∗1, 14∗1,06 83∗0,97 321 � � � � ∗ � � � � ∗ � � � � ∗ � � � � ∗ � � � � hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm :C�= 0,89 ;hệ số kể đến ảnh hưởng tỉ số truyền Cu = 1,14 ; hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai Cl = 1,0683 (theo phương pháp nội suy bảng 4.16) ;hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố tải trọng không Cz = 0,97321 (theo phương pháp nội suy bảng 4.18) ; Po = 2,2495 (là công suất lớn sử dụng đai) số đai chọn để sử dụng :z=2 chiều rộng bánh đai : B = (z1)*t + 2e = (2-1)*15 + 2*10 = 35 (mm) e , t tra bảng 4.21 có giá trị e=10 (mm) , t=15 (mm)Type equation here diện tích mặt cắt ngang đai : A=81 (mm2) (tra bảng 4.13) + lực că ng ba n đầ u: Fo = ∗ ∗ 78 +0∗ +8,3 2, 29 = F55 146, v 67 (N) � ∗1 ∗ =,1 8, ∗ 0, ∗ Pdc = 2,5567 (kw) ; Kd = 1,1 ; v = 8,9064 (m/s) ; C� = 0,89 ; z = Fv = qm*v2 = 0,105*8,90642 = 8,329 (N) {qm khối lượng mét chiều dài đai tra bảng 4.22 } �1 + lực tác dụng lên trục : Fr = 2Fo*z*sin( Ft = 1000 � = )= 2*146,7*2*sin( 140,618 ) = 552,48598 (N) 1000∗2,5567 = 287,063 (N) 8,9064 F1 = Fo + 0,5Ft = 146,7 + 0,5*287,063 = 290,2315 (N) F2 = Fo - 0,5Ft = 146,7- 0,5*287,063 = 3,1685 (N) ứng suất căng ban đầu : �� = ứng suất nhánh dẫn : �1 = ứng suất nhánh bị dẫn : �2 = ứng suất nhánh dẫn ứng suất nhánh bị dẫn = 146,7 =0,9055 (N/mm2) = 0,9055 (MPa) 2∗81 �1 290,2315 = 2∗81 �2 3,1685 = Thông số Loại đai Đường kính bánh đai nhỏ Đường kính bánh đai lớn Chiều rộng đai Chiều dày đai Chiều rộng bánh đai Khoảng cách trục Góc ơm bánh đai nhỏ Lực căng ban đầu Lực tác dụng lên trục Chiều dài đai ứng suất căng ban đầu �� 2∗81 = 0,0391 (N/mm2) = 0,0391 (MPa) Kí hiệu A d1 d2 b h B a Fo Fr L = 1,7915 (N/mm2) = 1,7915 (MPa) �0 Giá trị Đai hình thang thường 180 560 13 35 567 141,7989o 146,7 552,48598 2360 0,9055 �1 �2 1,7915 0,0391 �1 *thông số đầu vào : P1 = 2,4294 (kw) , n = 300 (v/p) , ubr = 3,8895 , T1 = 77335,9 (Nmm) * chọn vật liệu bánh răng: chọn bánh trụ nghiêng trái + bánh nhỏ : - Nhãn hiệu thép : 45 Chế độ nhiệt luyện : cải thiện Độ rắn : HB=192 – 240 ta chọn : HB = 200 Giới hạn bền : �� = 750 (MPa) Giới hạn chảy : �� = 450 (MPa) + bánh lớn : - Nhãn hiệu thép : 45 Chế độ nhiệt : thường hóa Độ rắn : HB = 170 – 217 ta chọn HB = 180 Giới hạn bền : �� = 600 (MPa) Giới hạn chảy : �� = 340 (MPa) ứng suất tiếp xúc cho phép : [�� ] = [�� ��� ]*KHL/SH (theo công thức 6.1a) Hệ số an tồn tính tiếp xúc : SH = 1,1 (tra bảng 6.2) Bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc : mH = Số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc : NHO = 30*HHB2,4 = 30*2002,4 = 9990638,489 NHE1> NHO1=> lấy NHE1= NHO1=> KHL1= NHE2> NHO2=> lấy NHE2= NHO2=> KHL2= NFE1> NFO1=> lấy NFE1= NFO1=> KFL1= NFE2> NFO2=> lấy NFE2= NFO2=> KFL2= NHO2 = 30*HHB2,4 = 30*1802,4 = 7758455,383 NFO1 = NFO2 = 4*106 Ta có : số lần ăn khớp lần quay: c1 = 20, c2 = 80 Số vòng quay phút : n1 = 300 (v/p) , n2 = 75 (v/p) Tổng số làm việc : t = t1 = t2 = 15000 (h) Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương : NHE1=NFE1= N1= 60c1n1t = 60*300*15000*20 = 54*108 NHE2 = NFE2 = N2 = 60c2n2t = 60*80*15000*75 =54*108 Vậy : KHL1 =1 , KHL2 =1 Tra bảng 6.2 ta có : SH = 1,1 ; SF = 1,75 �� KFL1= KFL2 = √ ��� = , : KHL 1= ��� �� √ �� � �� � = = KHL2 *thông số :�����1 = 2HB+70 = 2*200+70 = 470 (MPa) �����2 = 2HB+70 = 2*180+70 =430 (MPa) �� ��� = 1,8HB =1,8*200 = 360 (MPa) �����2 = 1,8HB = 1,8*180 = 324 (MPa) [ ��1] = �����1*KHL1/SH = 470*1/1,1 = 427,272 (MPa) [ ��2] = �����2*KHL2/SH = 430*1/1,1 = 390,909 (MPa) [ ��1] = �����1*KFL1*KFC/SH = 360*1*1/1,75 = 205,71 (MPa) [ ��2] = �����2*KFL2*KFC/SH = 324*1*1/1,75 = 185,1428(MPa) 427,272+390,909 [ �� ] [ �� 1] +[ = = 409,0905 (MPa) < ( 1,25[ ��] = = ��2] 2 390,909*1,25 = 488,636 (MPa) ) [ thỏa mãn] ứng suất tiếp xúc tải : [ ��]1 max = 2,8��ℎ = 2,8*450 = 1260 (MPa) [ ��]2 max = 2,8��ℎ = 925 (MPa) ứng suất uốn tải : [ ��1]max = 0,8��ℎ = 450*0,8 =350 (MPa) [ ��2]max = 0,8��ℎ = 0,8*340 = 272 (MPa) • Khoảng cách trục : aw = Ka (u+1) √ ∗1∗�ℎ []∗ [] ∗∗ = �� Ka = 43 , ��� = 0,3 �� = ��� = 0,5*���*(u+1) = 0,5*0,3(3,8895+1) = 0,733425 Theo phương pháp nội suy bảng 6.7 : ��� = 1,025 • aw 77335, = 9∗1,05 43*(3,8895+1 409,0905∗409,0905∗3,8 )√ 895∗0,3 = 156,92 (mm) Chọn aw =156 (mm) Chọn modun : m = 0,02aw = 0,02*156 = 3,12 Vậy chọn m=3 • suy : aw = � � ( � + � � 2 ��� ( � � ) Suy : Z1 = 2aw/[m(u+1)] = 2*156/[3(3,8895+1)] = 21,27 Vậy Z1=21, Z2 = 21*3,8895 = 81,6795 suy Z2= 81 • tỉ số truyền thực :t = Z2/Z1 = 81/21 = 3,857 • sai lệch tỉ số truyền so với yêu cầu : � =100 - t/u*100 = 100 – 3,857/3,8895*100 = 0,8355 % • góc nghiêng : cos(�) = m(Z1+Z2)/(2aw) = 3(21+81)/(2*156) = 51/52 suy : � = 11,25o • � �� = �� = • độ arctan(tan(�) �ℎ√(+1) Z1Z∗ bề /cos(�)) =∗ �� n arctan(tan(20 ∗1∗��1 tiế )/cos(11,25)) p = 20,34o xú • �� = c : arctan(cos)( �� ∗ tan() ) = =Z cos(20,34)*ta M n(11,25) = o 10,56 theo bảng 6.5 : ZM= 274 hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : ZH tra bảng 6.12 theo phương pháp nội suy : ZH = 1,7339 • Hệ số trùng khớp dọc : �� = bwsin( �)/(m�) = 46,8*sin(11,2 5)/(3*�) = 0,968 • bw = ���*aw = 0,3*156 = 46,8 H : �� = 0,968 < Z� = √ (4−1,655)(1−0,968) √ �� (4−)(1 −) = + (/) + (0,968/1,655) = 0,781 = [ 1,88 – 3,2(1/Z1+1/Z2)]cos(�) = [ 1,88 – 3,2(1/21+1/81)]cos(11,25) = 1,655 • KH = KH�*KH�*KHv = 1,025*1,11206*1,019 = 1,1615 Tra bảng6.7 :hệ số kể đến phân bố không tải trọng chiều rộng vành : KH� = 1,025 • dw1 = 2aw/(u+1) = 2*156/(3,857+1) = 64 (mm) • dw2 = 3,857*dw1 = 3,857*64 = 246,85 (mm) ∗1 ∗ vận tốc vòng : v = 60000 = �∗64∗300 = 1,0053 (m/s) < (m/s) 60000 • theo phương pháp nội suy bảng 6.14 : suy hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho đơi : KH� = 1,11206 • hệ số kể đến tải trọng động xuất vùng ăn khớp: KHv = + ∗ℎ∗�� ��1 21 ∗∗KH =1 + 1,14575∗64∗46,8 2∗77335,9∗1,025∗1,11206 = 1,019 Hệ số kể đến ảnh hưởng sai số ăn khớp : �� = 0,002 (tra bảng 6.15) • cấp xác : cấp (bảng 6.13) Hệ số kể đến ảnh hưởng sai lệch bước bánh : go = 73 ( dựa vào bảng 6.13 kết hợp với vận tốc vòng ) 156 = 1,14575 (m/s) v = ��*g *v√ �� = 0,002*73*1,0053√ H o • : �� =ZM � 21∗ℎ(+1) ZH Z�√ ∗ ∗1∗ 274*1,7339*0,781√ = 2∗77335,9∗1,1615(3,857+1) 46,8∗64∗64∗3,857 xác định xác ứng suất tiếp xúc cho phép : = 398,672 (MPa) [��] = [��]*ZR*Zv*KxH = 409,0905*1*1*1 = 409,0905 (MPa) Ta thấy : �� < [��] ( 398,672 < 409,0905 ) bánh đủ bền với ứng suất tiếp xúc • hệ số xét đến độ nhám mặt làm việc : ZR = ( Ra = 0,32( �� )) • Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc vịng : Zv = (vì v = 1,0035