Đang tải... (xem toàn văn)
nguyên lý chi tiết máy, bài tập lớn , thầy hiến đh spkt tp hcm , phương án 25 ( đã đc ythaayf cho 9.8 điểm ) Uy tín : 0399476195 ( nói ít hiểu nhiều)..........................................................................................................
Phan Quốc Đạt Mssv 20145482 Đề – Phương án 25 Chương 1: Chọn động phân phối tỉ số truyền I Chọn động cơ: Công suất trục công tác: Điều kiện làm việc với số liệu ban đầu: - Lực vịng tải xích: F = 3700 (N) - Vận tốc tải xích: V = 1,3 (m/s) - Số đĩa xích: Z = 19 (răng) - Bước xích: p = 75 - Số làm việc: a = 24000 Đặc điểm tải trọng: - Tải trọng đập nhẹ, quay chiều - Số ca: ca Tính tốn cơng suất hệ thống: Hiệu suất chung: η = ηx.ηol3.ηBr.η Tra bảng 2.3 trang 19 ta có: ηx = 0,95 : Hiệu suất truyền xích ηol = 0.99 : Hiệu suất cặp ổ lăn ηBr = 0,98 : Hiệu suất cặp bánh η = : Hiệu suất nối trục - Vậy η = 0,95.0,993.0,98.1 = 0.903 Chọn động cơ: Ta có: cơng suất máy cơng tác: Plv = F V 3400.1,3 = =4,81(KW ) 1000 1000 Công suất cần thiết cho động Pct = P 4,81 = =5,327 (KW ) η 0.903 Ta có Pct nên ta cần chọn động có công suất thỏa điều kiện Pđc > Pct Xác định sơ số vịng quay động cơ: Ta có vận tốc trục công tác: V = Với Z P nlv 60000V =¿ nlv = =54.737 v / ph 60∗1000 19.75 Z = 19(răng) p = 75(mm) V = 1,3 (m/s) + Chọn tỉ số truyền: + Chọn sơ tỉ số truyền: u sb=ux ∗uh=14 Hệ truyền động khí có truyền xích hộp giảm tốc khai triển cấp theo bảng tỉ số truyền ta chọn sơ bộ: n sb=nlv usb =54.737∗14=766,318 + Chọn số vòng quay đồng bộ: n đb=750 v / ph Ta cần chọn động có cơng suất thỏa điều kiện: { Pct ≤ Pđc v ) ph T mm T ≤ K qt = k T T dn n đb=750( Kết quả: Động Công suất (kW) Số vòng quay (vg/ph) Hệ số tải ( Tk ) T dn Khối lượng (kg) Đường kính trục (mm) 2) Phân phối tỉ số truyền: + Tỉ số truyền thực: ut = nđc 720 = =13,154 nlv 54.737 M2QA160L8A 7.5 720 2.1 142 42 + Chọn tỉ số truyền HGT cấp 1: ubr =5 + Tính tỉ số truyền HGT: u x= u t 13,154 = =2,631 u br Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: ∆ u=¿ ut −u∨ ¿ =¿ 13,154− (5∗2,631 )∨ ¿ =2.85% ≤ % ¿ ¿ ut 13,154 +Tính tốn số vịng quay trục: - Trục n1=nđc =720(v / ph) - n đc 720 = =144(v / ph) u br n2 144 =54,732(v / ph) Trục làm việc : nlv = = u x 2,631 Trục 2: n2 = +Tính cơng suất trục: - Plv 4,81 = =5,11 kW η x∗η ol 0,95∗0.99 P2 5,11 = =5,27 kW Trục 1: P1= η br∗η ol 0,98∗0.99 P1 5,11 = =5,16 kW Trục động cơ: Pđc = η∗η ol 1∗0.99 Trục 2: P2= + Tính momen trục 9.55 106 Pđc 9.55 x 10 6∗5,16 T đc = = =68441.7 ( N mm) nđc 720 Trục động cơ: Trục 1: 9.55 x 106 P 9.55∗106∗5,27 T 1= = =69900.7( N mm) n1 720 Trục 2: T 2= Trục làm việc: 9.55 x 106 P 9.55 x 10 6∗5,11 = =338892.4 (N mm) n2 144 9.55∗106 Plv 9.55 x 106∗4,81 T lv= = =839203.83(N mm) n lv 54.737 Trục Thông số Công suất ( kW) Tỷ số truyền Tốc độ quay (v/ph) Động I II Làm việc 5,16 5,27 5,11 4,81 720 720 144 2,63 54.737 Moomen xoắn(N.mm) 68441.7 69900.7 338892.4 839203.83 Chương Tính tốn thiết kế truyền BR HGT Thông sô đầu vào P= P1= 5,27 (kW) T1= TI=69900,7 (N.mm) n1= nI=720 (vòng/phút) u= ubr= Lh= 24000 (giờ) Chọn vật liệu BR dẫn BR bị dẫn Vật liệu Nhiệt luyện Thép 45X Thép 45X Tôi cải thiện Tôi cải thiện Giới hạn bềnGiới hạn chảy σ ch Độ rắn 850 (MPa) 850 (MPa) 650 (MPa) 650 (MPa) Chọn độ cứng: HB 1=250; HB 2=230 Ứng suất tiếp xúc cho phép: ° - [ σ H ]=σ Hlim ° - [ σ H ]=σ Hlim K HL 570.1 = =518( MPa) SH 1,1 K HL 460.1 = =418(MPa) SH 1,1 Tra bảng ta có ( S H =1,1 ; K HL =1; σ °Hlim1=2 HB1 +70=570; σ °Hlim 1=2 HB +70=460) Ứng suất uốn cho phép: HB 250 HB 230 ° - [ σ F ] =σ Flim1 ° - [ σ F ] =σ Flim K FC K FL 450.1 = =257( MPa) SF 1,75 K FC K FL 414.1 = =237 (MPa) SF 1,75 ( S F=1,75 ; K FL=K FC =1 ; σ °Flim 1=1,8 HB 1=450 ; σ °Flim2=1,8 HB 2=414) Chọn [ σ H ]= [ σ H ]+ [ σ H ] = 518+418 =468( MPa) - [ σ H ]max =2,8 σ ch =2,8.650=1820( MPa) - [ σ F ]max =[ σ F ]max =0,8 σ ch=0,8.650=520(MPa) + Xác định sơ khoảng cách trục: √ - a w =K a ( u+1 ) T K Hβ [σ H ] u ψ ba √ =43 (3,15+1 ) 69900,7.1,05 =106,5( mm) 4682 3,15 0,5 Tra bảng ta có ( K a =43 ; ψ ba=0,5 ; K Hβ=1,05 ¿ - ψ bd =0,53.ψ ba ( u+ )=0,53.0,5 ( 3,15+ )=1,099 Chọn a w =105(mm) + Xác định mơđun m n: - mn=( 0,01 ÷ 0,02 ) aw =1,05 ÷ 2,01(mm) Chọn mn=2(mm) + Xác định số góc nghiêng β : Ta có: a w = 0,5.m n ( Z1 + Z 2) cos ( β ) Bánh nghiêng => Chọn β=10 ° - Z1 = a w cos (β) 2.105 cos (10) = =24,92=¿ Chọn Z 1=24 m n (u+1) 2.(3,15+1) - Z2 =u Z 1=3,15.24=75,6=¿ Chọn Z 2=76 - Zt =Z 1+ Z 2=24+ 76=100 Tính lại góc nghiêng β : cos ( β )= Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: mn Z t 2.100 = => β=17,75 ° 2.a w 2.105 ∆ u= |= 7624 −3,15|=0,53 % ≤ % |ut −u| u 3,15 + Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc σ H Ứng suất tiếp xúc mặt làm việc: √ - σ H =Z M Z H Z ε T K H √ ( u+1 ) bw u d 2w1 σ =274.1,695 0,785 2.70431 1,258 H ( 7624 +1) 76 52,5 .50,4 24 =480,25 ( MPa ) Ta có: ZV =1, với cấp xác động học 9, chọn cấp xác mức tiếp xúc 8, cần gia cơng đạt độ nhóm Ra =2,5 … 1,25 μmm, Z R=0,95, với d a [ σ H ]do cần tăng thêm khoảng cách trục a w tiến hành kiểm nghiệm lại Kết được: a w =135(mm) , σ H =333,9< [ σ H ]=¿444,6 Tra bảng ta có: - Z M =274 MPa 1/ - Z H =√ cos β b /sin α tw = √ cos ( 16,647 ) =1,695 sin (2.20,92 ) - Tg β b=cos α t tgββ =cos ( 20,92 ) tgβ ( 17,75 )=¿ β b =16,647° - α t =α tw =arctgβ tgβα =20,92° ( cosβ )=arctgβ ( costgβ(20) (17,75) ) - ε β= bw sinβ 0,5.105 sin (17,75) = =2,547 ≥ πmm πm - Z ε= √1/ε α =√1 /1,623=0,785 ( 1 )] [ (1 [ )] - ε α = 1,88−3,2 Z + Z cosβ= 1,88−3,2 24 + 76 cos ( 17,75 )=1,623 - d w 1= a w 2.105 = =50,4 um +1 76 +1 24 - Vận tốc vòngβ :v =πm d w n1 960 =πm 50,4 =2,53 (m/s) 60000 60000 Với v=2,53 (m/s) ta dùng cấp xác => Chọn K Hα =1,16 - v H =δ H gβo v √ a w /u m=0,002.73 2,53 √ 105/76 =2,127 24 Ta có: δ H =0,002; gβ o=73 - K Hv =1+ v H b w d w1 2,127.0,5 105 50,4 =1+ =1,0328 T K Hβ K Hα 2.70431.1,05 1,16 - K H =K Hβ K Hα K Hv=1,05.1,16.1,0328=1,258 + Kiểm nghiệm độ bền uốn: σ F =2.T K F Y ε Y β - σ F =σ F Y F1 3,8 =2.69900,7 1,66 0,616 0,873 =89,6 MPa chọn bước xích p với n01=200 vịng/phút p=31.75≤ pmax Sai số Δu=P= 19.3−14.99 ∗100 %=22.33 % 14.99 ΔP P ⩾10% Không phù hợp với mong muốn Chọn lại z 1=27,=¿ z 2=73 z z1 TST thực tế ut= = 73 =2,70 27 - Kiểm tra sai lệch TST:Δu=u= (ut −u) (2,70−2,63) = =2.59%60o ka=1: a nằm khoảng 30p< a< 50p ( chọn a =40p) kdc=1: Vị trí trục điều chỉnh đĩa xích kbt=1,3: Mơi trường làm việc có bụi kc=1,25 : Làm việc ca =>k=1.1.1.1.1,3.1,25=2,11 =>Pt=4.65≤[P0]=4.8=> chọn bước xích p với n01=200 vịng/phút p=31.75≤ pmax Sai số Δu=P= 4.8−4.65 ∗100 %=3,2 % 4.65 => Chọn bước xích 19.05 mm 4) Xác định khoảng cách trục a số mắt xích X + Chọn a sơ bộ: a sb=(30 ÷ 50) p=40*19.05=762 mm + Tính số mắt xích X: X= 2 a z 1+ z p z 2−z 2∗762 27+73 19.05 73−27 + + ( )= + + ∗ =131.34 p a πm 19.05 762 2∗3.14 Chọn X=132 ( ) + Tính lại khoảng cách trục a: a ¿=0,25 p ¿¿ 0,25.19 05 ¿¿ 766.37(mm) Để xích khơng chịu lưc căng lớn, giảm a lượng: a= a*-∆a=764 (∆a=(0.002÷0.004)a*) + Tính số lần va đập xích giây: i= z n2 23.144 = =1.96 < [i]= 30 15 x 15.146 [i] số lần va đậpcho phép (theo bảng 5.9) 5) Kiểm nghiệm xích độ bền: s= Q ⩾[S] k đ∗Ft + F0 + F v Ft: lực vòng 1000 P 1000 P V V z 1∗p∗n1 27∗19.05∗144 1000.5,11 =4154.5( N ) = =1,23( m/s) F t= Ta cóV = 1.23 60.1000 60000 Ft= Fv : lực căng lực ly tâm sinh F v =q V 2=3.5∗1.232=5.29 (N) Fo : lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh Fo=9.81∗k f ∗q∗a=9.38*2*0.773*5.8=88N [S] Hệ số an toàn tra bảng 5.10 Q=108*103 k đ Hệ số tải trọng 108∗103 =21.27 ⩾ [S]=8.2 Vậy s= 1.2∗4154.5+88+5,29 6) Xác định thông số xích lực tác dụng lên trục: Đường kính đĩa xích p d 1= = 19.05 p 19.05 =164.09( mm)d 2= = =442.79(mm) πm πm πm sin sin sin 27 z2 73 ( zπm ) ( ) ( ) ( ) πm πm d = p ( 0,5+cot gβ )=19.05∗( 0,5+cot gβ )=172.51( mm) z 27 πm πm = p ( 0,5+cot gβ ) =19,05 ( 0,5+cot gβ )=451.91(mm) z 73 sin a1 da2 Với r = 0,5025 dl+0,05 = 0,5025*11.91+0,05= 6,03(mm) tra bảng 5.2 với p=19.05 ta chọn dl=11.91 df1= d1-2r= 139.9 - 2.6.03= 127.84 (mm) df2= d2-2r= 600.42 - 2.6.03= 588.36 (mm) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích σ H 1=0,47 √ k r ( F t k đ + F vd ) E A.kd Với z1=23: Fvđ lực va đập dãy xích F vd =13.1 0−7 ∗ p3∗m ¿ 13∗10−7∗144∗19 53∗3=4.16( N ) Với m=3:số dãy xích Kd = hệ số phân bố không tải trọng động (ứng với xích dãy) Kr= 0,444 :hệ số kể đến ảnh hưởng số đĩa xích Ft = 4154.5 (N):lực vòng E= 2,1*105 (MPa) :mođunt đàn hồi A= 265 (mm2) :diện tích chiều mặt tựa lề A Kđ=1.35 σ H 1=0,47 √ 0,444∗( 4154.5∗1.35+4.16 )∗2.1∗1 05 =381.33 ( MPa ) 265∗3 Như dùng thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ ]=600 ( MPa )đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa Tương tự với σ H ≤ [ σ H ] với vật liệu nhiệt luyện Xác định lực tác dụng lên trục Fr= Kx.Ft Trong Kx= 1,05 hệ số kể đến trọng lượng xích truyền nằm ngang Ft= 4154.5 (N) Fr= 4154.5 *1.05= 4362,23(N) 7) Tổng hợp thơng số truyền xích: Loại xích Z1(răng) Z2(răng) p(mm) Số mắt xích Khoảng cách trục a (mm) Vật liệu Con lăn 27 73 19.05 132 764 thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB210 ... w /u m= 0,0 06.73 2,5 3 - K Fv =1+ √ 105/76 = 6,3 8 24 v F b w d w1 6,3 8. 0,5 105.5 0,4 =1+ = 1,0 8 T K Fβ K Fα 2.70431 1,1 . 1,4 - K F=K Fβ K Fα K Fv = 1,1 . 1,4 1,0 8= 1,6 6 - Y ε =1/ε α=1/ 1,6 23= 0,6 16 - Y... =2.6990 0,7 1,6 6 0,6 16 0,8 73 =8 9,6 MPa