THIẾT kế TRẠM dẫn ĐỘNG BĂNG tải

Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Phân Hiệu TP Hồ Chí Minh * Khoa Cơ Khí * ** Bộ Môn Thiết Kế Máy ** - - ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Giáo Viên Hướng Dẫn : Nguyễn Hữu Chí Họ Tên : Đinh Quang Phú Trí MSV : 6051040243 Lớp : Kỹ Thuật Ơ Tơ K60 Hồ Chí Minh 2021 Đề Số XI TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ tên SV: Đinh Quang Phú Trí Ngày giao đề:……………………………… Ngày nộp bài:…………………………… GVHD: Nguyễn Hữu Chí Lớp: Kỹ thuật tơ K60 SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN Chế độ làm việc: ngày ca, ca giờ, năm làm việc 280 ngày; tải trọng va đập  Phương án số 8: Lực vò Vận tốc Đường Chiều r Thời hạ Sai số v TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI NÓI ĐẦU Một loại máy thiết kế, chế tạo phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, chủ yếu là: độ bền, độ cứng, khả chịu mỏi…, đồng thời phải đảm bảo chi phí sản xuất cho sản phẩm phù hợp, tức thoả mãn tính kinh tế Trong công phát triển đất nước nay, để có sản xuất tiên tiến khơng thể thiếu trợ giúp máy móc, từ sản xuất lớn đến sản xuất nhỏ có trợ giúp máy móc, q trình tất yếu phát triển Và trình khai thác, sử dụng máy móc khơng tránh khỏi loại hỏng hóc nguyên nhân chủ quan lẫn khách quan tác động đến Do vậy, trình thiết kế, người kỹ sư phải tính tốn cho máy chế tạo phải đạt tính an tồn cao cho máy Điều giảm bớt nhiều cho chi phí sửa chữa, thay chi tiết máy phải thay máy Do đó, việc thiết kế trạm dẫn động xích tải phải đáp ứng tính kỹ thuật, tính kinh tế, đảm bảo máy hoạt động đạt hiệu suất cao nhất, an toàn tối đa cho máy cho người sử dụng Đồ án chi tiết máy môn học nhằm cung cấp kiến thức cho sinh viên ngành khí để thiết kế loại máy khí Việc mắc phải lỗi, thiếu sót thiết kế khơng tránh khỏi Kính mong thầy, bạn đọc có ý kiến phê bình, góp ý để làm hoàn thiện Qua đây, em dành cảm ơn tới thầy Nguyễn Hữu Chí tận tình hướng dẫn để làm em hồn chỉnh Kính chúc thầy sức khỏe thành cơng sống Thành phố Hồ Chí Minh, …………… TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC PHẦN I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện: 1.2 Phân phối tỉ số truyền: 1.3 Tính tốn thơng số trục: .4 PHẦN II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền ngoài: 2.2 Thiết kế truyền cấp nhanh (trục vít – bánh vít): .8 2.3 Thiết kế truyền cấp chậm (bánh trụ thẳng): 12 2.4 Kiểm tra sai số vận tốc: 19 PHẦN III: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 19 3.1 Thiết kế trục: 19 3.2 Tính chọn ổ lăn: 35 3.3 Tính chọn khớp nối: 42 3.4 Tính chọn then: 43 PHẦN IV: CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ 45 4.1 Thiết kế kích thước vỏ hộp: .45 PHẦN V: TÍNH DUNG SAI KÍCH THƯỚC TRỤC 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO: .54 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHẦN I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện: Hiệu suất chung hệ thống truyền động trên: ch = kn tv br ol x Bảng 2.3 Trị số hiệu suất loại truyền ổ (sách Thiết kế dẫn động khí – tập 1/Trang 19) Tên gọi Bộ truyền bánh trụ Bộ truyền bánh Bộ truyền trục vít Tự hãm Khơng tự hãm với z1 = z1 = z1 = Bộ truyền xích Bộ truyền bánh ma sát Bộ truyền đai Một cặp ổ lăn Một cặp ổ trượt Tra bảng 2.3, ta chọn: Hiệu suất khớp nối: kn = Hiệu suất trục vít: tv = 0,81 Hiệu suất bánh răng: br = 0,97 Hiệu suất ổ lăn: ol = 0,99 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hiệu suất xích (hở): x = 0,93  ch = kn tv br ol x = 1.0,81.0,97.0,993.0,93 = 0,71 Với hệ thống dẫn động băng tải, xích tải thường biết trước lực kéo vận tốc băng tải nên công suất làm việc tính theo cơng thức: P = 575 (kG) = 5750 (N) P.v 5750.0,5 Ptang = Plv = 1000 = 1000 = 2.875 kW Do tải trọng truyền thay đổi nên ta phải tính tải trọng tương đương Do thời gian mở máy 3s so với thời gian làm việc cịn lại nên ta bỏ qua momen √P t +P2 t Ptđ = = √ 2 P2lv t1 + (0,5 Plv )2 t2 t1 + t = √ 2 82,875 + (0,5.2,875 ) = 2.27 (kW) = Ptg Công suất cần thiết tính trục động cơ: Pct = P td ❑ch = 2,27 0,71 = 3,2 (kW) Ta có Pct nên ta cần chọn động có cơng suất thỏa điều kiện: Pđc ≥ Pct Số vịng quay trục cơng tác tính theo cơng thức: 60000 v 60000 0,5 nlv = = 26.54 (vòng/phút) π.D = π.360 Tỉ số truyền chung: uc = un.ut = ukn.ux.uh Hệ truyển động khí có khớp nối hộp giảm tốc trục vít – bánh theo bảng 2.4 ta sơ chọn : uh = 50 (vòng/phút) ux = 2,2 (vòng/phút) ukn = (vòng/phút) uc = 1.2,2.50 = 110 (vòng/phút) Số vòng quay sơ động cơ: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat  nsb = nlv.uc = 26,54.110= 2919,4 (vòng/phút) Chọn động cơ: Điều kiện chọn động phải thoả mãn: {Pđc ≥ Pct = 3,2 (kW) nđc ≃ nsb = 2919,4 (vòng/phút) Đồng thời có momen mở máy thỏa mãn điều kiện: T = 1,4 ≤ mm T T K Tdn Thực tế có nhiều động thỏa điều kiện này, dựa vào thơng số cho mục đích giảm bớt kinh tế, tra bảng 1.3 (sách Thiết kế dẫn động khí – tập 1/Trang 236) chọn kiểu động 4A100S4Y3 Có thơng số kĩ thuật sau: Kiểu động 4A100L2Y3 1.2 Phân phối tỉ số truyền: Tính lại tỉ số truyền chung: uc = nđc nlv = 2880 26,54 = 108,51 Chọn tỉ số truyền hộp: uh = 50 => Tỉ số truyền xích: ux = Ta lại có: uh = utv.ubr Dựa vào đồ thi 3.24 ta giải công thức pháp xắp xỉ dần, xác định u u = tv =18 => Tỉ số truyền bánh răng: ubr = Vậy ta có: Tỉ số truyền xích: ux = 2,17 Tỉ số truyền cấp nhanh (trục vít): utv = 18 Tỉ số truyền cấp chậm (bánh răng): ubr = 2,8 Kiểm tra sai số cho phép tỉ số truyền: ut = ux.ubr.utv = 2,17.2,8.18 = 109,37 ∆u = |109,37−108,51| 100% = 0,008% ≤ 5% 109,37 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Chiều cao: h < Độ dốc Đường kính: Bulơng nền: d1 > 0,04a + 10 > 12mm Bulông cạnh ổ: d2 = (0,7 ÷ 0,8)d1 Bulơng ghép bích nắp thân: d3 = (0,8 ÷ 0,9)d2 Vít ghép nắp ổ: d4 = (0,6 ÷ 0,7)d2 Vít ghép nắp cửa thăm: d5 = (0,5 ÷ 0,6)d2 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp: S3 = (1,4 ÷ 1,8)d3 Chiều dày bích nắp hộp: S4 = (0,9 ÷ 1)S3 Bề rộng bích nắp thân: K3 = K2 – (3 ÷ 5) mm Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít: D3, D2 Bề rộng mặt ghép bulơng cạnh ổ: K2 = E2 + R2 + (3 ÷ Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 = 1,6d2; R2 = 1,3 Chiều cao h: xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bulơng kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: Chiều dày: S1 = (1,3 ÷ 1,5)d1 (khơng có phần lồi) Bề rộng mặt đế hộp: K1 = 3d1; q ≥ K1 + Khe hở chi tiết: 5) Giữa bánh với thành hộp: ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp: ∆1 ≥ (3 ÷ Giữa mặt bên bánh với nhau: ∆2 Số lượng bulông nền: Z = (L + B)/(200 ÷ 300) 4.2 Thiết kế chi tiết phụ: a) Bulơng vịng: Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép,…) nắp thân thưởng lắp thêm bulơng vịng 49 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Căn vào bảng 18.3ab [2] ta chọn bulơng vịng có kích thước sau: Hình dạng kích thước bulơng vòng (mm) Ren d1 d2 M10 45 25 d Cửa thăm: Để kiểm tra, quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp lắp thêm nút thơng Theo bảng 18.5, kích thước cửa thăm sau: Hình dạng kích thước cửa thăm (mm) b) 50 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat A B 100 75 Nút thông hơi: Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông thường lắp nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp Theo bảng 18.6, ta có kích thước nút thơng sau: Hình dạng kích thước nút thơng (mm) c) A M27 x d) BCDEGHIKLMNOPQRS 15 Nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu 51 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Theo bảng 18.7, ta có kích thước nút tháo dầu sau: Hình dạng kích thước nút tháo dầu (mm) d M16 x 1,5 Vòng phớt: Trên trục vào trục phải dùng vịng phớt để với nắp ổ che kín ổ lăn Các kích thước tra theo Bảng 15.17[2] sau: Hình dạng kích thước vịng phớt (mm) e) Vị trí Trục I Trục III f) Nắp ổ: Đường kính nắp ổ tính theo cơng thức sau: 52 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat D3 = D + 4,4.d4 D2 = (1,6 ÷ 2).d4 Trong đó: D – đường kính lỗ lắp ổ lăn; d4 – đường kính vít nắp ổ với vỏ hộp; Nắp ổ chế tạo gang GX15-32 Trong hộp giảm tốc sử dụng kiểu nắp ổ Kiểu nắp có lỗ thủng cho trục xuyên qua, mặt nắp ổ phình tạo bề dày khoét rãnh lắp vòng phớt Phần lắp vào lỗ hộp chế tạo với độ dốc nhỏ để dễ đúc, đoạn gờ tiếp xúc với thành lỗ hộp không yêu cầu lớn khoảng (mm) dùng để định tâm nắp ổ Kiểu nắp tương tự kiểu khơng có lỗ xuyên thủng qua Mặt nắp hệ dẫn động khí Căn vào bảng 18.2[2] ta có: 53 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Bảng kích thước nắp ổ (mm) Vị trí D Trục I Trục II Trục III g) Que thăm dầu: 62 85 95 Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp: Điều chỉnh ăn khớp truyền :Chọn chiều rộng bánh trụ nhỏ giảm 10% so với chiều rộng bánh lớn Bôi trơn truyền hộp: Chọn độ nhớt dầu 500C (1000C) để bơi trơn trục vít bánh Bảng 18.11[2] Với thép 45 cải thiện ta chọn, có vận tốc trượt 3,07 m/s (bộ truyền trục vít) tức thuộc khoảng < m/s, nên ta chọn theo bảng với thép b = 470 - 1000 MPa, độ nhớt Centistoc 165 (20) (hay độ nhớt Engle 24(3,43)) Phương pháp bôi trơn ngâm dầu Với thép 45 tơi cải thiện ta chọn, có vận tốc vòng 0,85 m/s (bộ truyền bánh răng), tức thuộc khoảng [0,5-1], nên ta chọn theo bảng với thép b = 470 - 1000 MPa, độ nhớt Centistoc 260 (30) (hay độ nhớt Engle 36 (4,5)) Tiếp tục tra bảng 18.13[2], với độ nhớt chọn, ta tìm loại dầu bơi trơn trục vít bánh răng: Dầu ô tô máy kéo AK – 20, với độ nhớt 500C (1000C) ≥ 70 (10) Centistoc, (hay độ nhớt Engle ≥ 9,8 (1,86)) Bôi trơn ổ lăn: Khi ổ lăn bôi trơn kĩ thuật khơng bị mài mịn, chất bơi trơn giúp tránh khơng để chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với Ma sát ổ giảm, khả chống mài mòn h) 54 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ổ tăng lên, khả thoát nhiệt tốt hơn, bảo vệ bề mặt không bị han gỉ, đồng thời giảm tiếng ồn Về nguyên tắc, tất ổ lăn bôi trơn dầu mỡ; chất bôi trơn chọn dựa nhiệt độ làm việc số vòng quay vòng ổ So với dầu mỡ bơi trơn giữ ổ dễ dàng hơn, đồng thời khả bảo vệ ổ tránh tác động tạp chất độ ẩm Mỡ dùng cho ổ làm việc lâu dài (khoảng năm), độ nhớt bị thay đổi nhiệt độ thay đổi nhiều Dầu bôi trơn khuyến khích áp dụng số vịng quay lớn nhiệt độ làm việc cao, cần tỏa nhiệt nhanh chi tiết khác máy bôi trơn dầu Số vòng quay tới hạn cho loại ổ bôi trơn mỡ hay dầu ghi catalơ ổ lăn Vì ta chọn bôi trơn ổ lăn mỡ, theo bảng 15.15a[2], chọn loại mỡ LGMT2, loại đặc biệt thích hợp cho loại ổ cỡ nhỏ trung bình, điều kiện làm việc cao hơn, LGMT2 có tính chịu nước tốt chống gỉ cao Với thông số mỡ : Dầu làm đặc: lithium soap; Dầu sở: dầu mỏ; nhiệt độ chạy liên tục: -30 đến +1200C; độ nhớt động dầu sở (tại 400C): 91 (mm2/s); độ đậm đặc: (thanh: NLGI) Về lượng mỡ tra vào ổ lăn lần đầu : G = 0,005DB (CT tr.46[2]) Trong đó: G – lượng mỡ (g); D, B – đường kính vịng chiều rộng ổ lăn (mm); => G = 0,005DB = 0,005.62.24 = 7,44 (g) (ổ lắn trục I) => G = 0,005DB = 0,005.85.19 = 8,075 (g) (ổ lắn trục II) => G = 0,005DB = 0,005.95.18 = 8,55 (g) (ổ lắn trục III) PHẦN V: TÍNH DUNG SAI KÍCH THƯỚC TRỤC Kiểu lắp ghép: Ta chọn kiểu lắp ghép H7/k6 (dùng cho mối ghép không yêu cầu tháo lắp thường xuyên, tháo không thuận tiện gây hư hại chi tiết ghép; khả định tâm mối ghép cao đảm bảo chiều dài mayơ l ≥ (1,2 1,5)d (d - đường kính trục), chẳng hạn lắp bánh răng, vịng ổ lăn, đĩa xích lên trục, lắp cốc lót, tang quay; chi tiết cần đề phịng quay di trượt),cùng với H7/n6 (dùng cho mối ghép yêu cầu có độ đồng tâm cao, chịu tải trọng va đập chấn động, chi tiết cố định phụ thêm để đề phòng qua di trượt, chẳng hạn lắp bánh côn, bánh vít lên trục, vành bánh vít lên mayơ bánh vít…), số kiểu lắp khác phải dùng kiểu lắp lỏng D8/k6 (ví dụ bạc lót với trục) 55 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Bảng kê kiểu lắp ghép tra theo bảng [3] cho d11, 30 [3] cho H7, 31 [3] cho D8, 27 23 [3] cho k6: Kiểu lắp Nối trục đàn hồi – 15 trục Ổ lăn – trục Vỏ hộp – ổ lăn Bánh vít – trục Bánh – trục 52H 56 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Trục - đĩa xích Vịng phớt - trục 20 Nắp ổ – vỏ 40 hộp Then 5x 57 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (Tập 1, 2) – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc Thiết kế chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm Giáo trình dung sai lắp ghép kĩ thuật đo lường – Ninh Đức Tốn, Nguyễn Thị Xuân Bảy 58 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 59 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện: Hiệu suất chung hệ thống truyền động trên: ch = kn tv br ol x Bảng 2.3 Trị số hiệu suất loại truyền ổ (sách Thiết kế dẫn động khí...THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ tên SV: Đinh Quang Phú Trí Ngày giao đề:……………………………… Ngày nộp bài:…………………………… GVHD: Nguyễn Hữu Chí Lớp: Kỹ thuật tơ K60 SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN Chế độ làm... HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Tính chọn động điện: 1.2 Phân phối tỉ số truyền: 1.3 Tính tốn thông số trục: .4 PHẦN II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền ngoài: