(TIỂU LUẬN) đồ án CHI TIẾT máy THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG BĂNG tải

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Thông số đầu vào : Lực kéo băng tải F = 2420 N Vận tốc băng tải v = 0,81 m/s Đư$ng k%nh tang D = 210 mm Th$i hạn phục vụ Lh= 18000 gi$ Số ca làm việc: Số ca = ca Góc nghiêng đư$ng nối tâm truyền ngoài: α=90 (độ) Đặc t%nh làm việc: Va đập vừa PHẦN TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động điện 1.1.1 Xác định công suất động điện - Công suất trục công tác: Pct = F.v 1000 - Trong : F lực kéo băng tải v Pct = vận tốc băng tải 2420.0,81 =1,96 ( kW ) 1000 1.1.2 Xác định hiệu suất hệ dẫn động η= ηk η ol2 ηbr ηđ Tra bảng 2.3, tr19.TTTKHDĐCK-T1,ta có:  Hiệu suất truyền khớp nối trục: ηk =0,99  Hiệu suất cặp ổ lăn: ηol =0,99  Hiệu suất truyền bánh răng: ηbr =0,98  Hiệu suất truyền đai: ηđ =0,96  Do vậy: η=0,99 (0,99 ) 0,98 0,96=0,913 1.1.3 Công suất cần thiết trục động P yc = Pct 1,96 = =2,15(kW ); η 0,913 1.1.4 Số vịng quay trục cơng tác Với hệ dẫn động băng tải: nct = 60000 v = 60000.0,81 =73,67 (vg / ph) π 210 π.D 1.1.5 Chọn tỉ số truyền sơ bộ: ubr : Tỉ số truyền động sơ bánh hộp giảm tốc cấp, Chọn uđt : Tỉ số truyền sơ truyền đai thang, chọn ubr =4 uđt =2,8 1.1.6 Xác định số vòng quay sơ động : nsb =nct u sb ¿>u sb =2,8 =11,2 => nsb =nct u sb =73,67 11,2 =825,10 ( vg / ph ) 1.1.7 Chọn động cơ: - Dựa vào bảng phụ lục p1.1, p1.2, p1.3 (Sách TTTKHDĐCK-Tập 1) bảng Catalog công ty cổ phần chế tạo Điện Cơ Hà Nội(HEM): Động chọn phải thỏa mãn : Pđc ¿ Pyc với Pyc = 2,15 (kW) nđc ¿ nsb với nsb = 825,10 (vg/ph) - Vậy ta chọn động 4A100L6Y3 với thông số sau: Công suất động cơ: Pđc =2,2(kW ) Số vòng quay thực tế: nđc =950 (vg / ph ) Hệ số tải: Khối lượng: Đường kính trục: m=42(kg) d đc =28(mm) 1.2 Phân phối tỉ số truyền - Xác định tỉ số truyền toàn (uc) hệ dẫn động uc = ndc nct = : 950 =12,90 73,67 - Phân phối tỉ số truyền (uc )của hệ dẫn động : uđ: tỉ số truyền truyền đai (tra bảng 2.4) chọn uđ =3,15 ¿>u br = uc 12,90 = =4,10 uđ 3,15 1.3 Xác định thông số trục 1.3.1 Số vòng quay trục: Vận tốc trục động cơ:  Vận tốc trục 1: nđc = 950 (vg/ph) n1= nđc 950 =301,59 = uđ 3,15 (vg/ph) n 301,59 =73,56 (vg/ph)  Vận tốc trục : n2= u = br 4,10 n  Vận tốc trục công tác : nct = u = k 73,56 =73,56 1.3.2 Công suất trục : - Dựa vào công suất công tác: Pct = 1,96(kW); (vg/ph) - Công suất trục II: - Công suất trục I : P2 = P ct 1,96 = =1,98(kW ) ηk 0,99 P1= P2 1,98 = =2,04( k W ) η0 l ∙ ηbr 0,99 ∙0,98 P 2,04 - Công suất trục động : Pđc = η η = 0,99 0,96 =2,15 (kW) 0l đ 1.3.3 Mô men xoắn :  Momen xoắn trục động cơ: T đc=9,55.10 ∙ Pđc 2,15 =9,55.10 ∙ =21613 950 nđc (N.mm)  Momen xoắn trục I: T =9,55.10 ∙ P1 2,04 =64598 =9,55 10 ∙ n1 301,59 (N.mm)  Momen xoắn trục II: T =9,55.10 ∙ P2 1,98 =9,55 10 ∙ =257055 (N.mm) 73,56 n2  Momen xoắn trục công tác: T ct =9,55.10 ∙ Pct 1,96 =254459 (N.mm) =9,55 106 ∙ 73,56 nct Kiểm tra: α=1,23 ( ubr +1) √ √ T1 64598 =157,26 °>120 ° =1,23.( 4,10 + ) 4,10 ubr => Đạt yêu cầu Bảng 1: Thông số động học Trục T.số Động I (trục vào) II (trục ra) TST uđt= 3,15 P (kW) 2,15 2,04 1,98 1,96 n (vg/ph) 950 301,59 73,56 73,56 T (N.mm) 21613 ubr = 4,10 Trục công tác 64598 uk = 257055 254459 PHẦẦN 2: TÍNH TỐN CÁC B ỘTRUYỀẦN 2.1 B ộtruyềền đai Các thơng sôố yều cầều: - Công suầốt trền trục chủ động: P1= Pđc =2,15(kW ) - Mô men xoắốn trền trục chủ động: T =T đc =21613(N mm) - Sơố vịng quay trền trục chủ động: n1= nđc =950( vg / ph ) - T sôốỉ truyềền b ộtruyềền đai:u=u đt =3,15 - Góc nghiềng b ộtruyềền ngồi: @=90 ° 2.1.1 Ch ọn lo ại đai tiềốt diện đai Chọn đai thang thường Tra đôề thị 4.1[1]( trang 59) v ới thông sôố:P = 2,15 (kW) n1 = 950 (vg/ ph) ta chọn tiềốt diện đai: A 2.1.2 Chọn đường kính hai bánh đai: d1 d Tra bả ng 4.13[1](trang 59) giới hạn đường kính đai nhỏ d1: 100–200 (mm) Theo tiều chu nẩ b ng ả 4.21[1](trang 63) phầền thích chọn d 1=125 (mm) Ki m ể tra vềề vận tôốc đai: v= π d1 n 60 000 Xác định = d2 π 125 950 =6,22 60 000 (m/s)< v m ax =2 (m/s) thỏa mãn : d 2=u d ( 1−ε)=3,15.125 ( 1−0,02 ) =385,88( mm )  : H ệ sôố tr ượt, với ε =0,01÷ 0,02 Chọn ε =0,02 Tra b ng ả 4.21[1](trang 63) phầền thích chọn : d2 = 400 (mm) T ỷsôố truyềền thực: ut = d2 400 =¿ = d ( 1−ε ) 125 ( 1−0,02 ) | | Sai l ch ệ t ỷsôố truyềền : Δ u=  | 3,265 | ut −u 3,265− 3,15 100 %= 100 %=3,65 %< % 3,15 u Thỏa mãn 2.1.3 Xác định kho ảng cách tr ục a a Dựa vào ut = 3,265 Tra bảng 4.14[1](trang 60) Ta chọn d =0,92 Vậy : a sb =d 2=400.0,92=368( mm ) d +d ( d 2−d ) + a sb Chiềều dài đai : L=2 a sb +π L=2.368+π 125 + 400 + ( 400 −125 ) =1612,04 ( mm ) 4.368 Dựa vào bảng 4.13[1](trang 59) ch ọn L theo tiều chu ẩn :Chọn L = 1700(mm) 6,22 ( 1) (1 ) v Sơố vịng ch ạy c đai l (s) i= L = 1,7 =3,66 s 120 a 414,89 Thỏa mãn 2.1.4 Tính sơố đai Z Sơố đai Z đượ c tnh theo công thức: Z= P1 k d [ P0 ] Cα C L C u C z  P1: Công suầốt trền bánh đai chủ động   P0  :Công suầốt cho phép.Tra b ảng 4.19[1](trang 62) theo tiềốt di ện đai A, d1=125 (mm) v =¿ 6,22 (m/s) Ta có:   P1= 2,15 (kW) { ¿ P0 =1,38 ( kW ) ¿ L0 =1700 (mm ) k d :H ệ sôố tải trọng động.Tra bảng 4.7[1](trang 55) ta đ ược C∝ :H ệ sôố ảnh h ưởng c góc ơm Tra bảng 4.15[1](trang 61)với α 1=142,22° ta được: C α =0,90  CL :H ệsôố nh ả h ưở ng c aủ chiềều dài đai L Tra b ảng 4.16[1](trang 61) với L =1 ta được: C L =1  Cu :H ệsôố nh ả h ưở ng c aủ t ỷsôố truyềền Tra bảng 4.17[1](trang 61) với ut =3,265 ta : Cu =1,14 k d =1  C z :H ệsôố k ểđềốn s ựphần bôố không đềều t ải tr ọng gi ữa dầy đai P 2,15 ' Tra bảng 4.18[1](trang 61) theo Z = P = 1,38 =¿ 1,56 ta được: Cz=0,95 [ 0] P k 2,15.1 d Vậy: Z = P C C C C = 1,38 0,90.1 1,14 0,95 =¿ 1,60  Lầốy Z = [ 0] α L u z 2.1.5 Các thông sôố bánh đai Chiềều rộng bánh đai B = (Z-1).t+2.e Tra bảng 4.21[1](trang 63) ta : Vậ y { ¿ h0=3,3( mm ) ¿ t=15 ( mm) ¿ e=10 ( mm ) ¿ H =12,5( mm ) ¿ φ=36 ° B=( Z−1 ) t +2 e=( 2−1 ).15 + 2.10=35 ( mm ) Góc chềm c mổi rãnh đai: φ=36 ° Đường kính ngồi bánh đai: d a 1=d +2 h0=125 + 2.3,3=131,6( mm ) d a 2=d +2 h0=400 + 2.3,3 =406,6( mm ) Đường kính đáy bánh đai: d f =d a 1−H =131,6−12,5 =119,1( mm) d f 2=d a 2−H =406,6−12,5=394,1 (mm ) 2.1.6 Xác đ nh ị l ự c cắng ban đầều l ực tác dụng lền trục L ự c cắng ban đầều: F0 = 780 P1 k d + Fv v.Cα.Z Fv qm v2 B truyềền ộ đ nh ị kì điềều ch ỉnh l ực cắng tra :  q m - khôối lượng 1(m) đai tra b ảng 4.22[1](trang 64) v ới tiềốt di ện đai A ta q m =0,105 (kg/m) Nền F v=q m v2 =0,105 (6,22 )2 =4,06(N ) 780 P k 780.2,15 1 d Do đó: F0 = v C Z + F v = 6,22.0,91 + 4,06=152,20 ( N ) α L ực tác dụng lền trục bánh đai: Fr =2 F0 Z sin =576,01 (N ) ( α2 )=2.152,20.2 sin (142,22° ) C d=Q m√ L Trong đó:  m – bậc đư$ng cong mỏi: m=3  L – tuổi thọ ổ: −6 L=60 n Lh 10 =60.301,59 18000 10 =325,72  Q – tải trọng động quy ước (KN) xác định theo công thức 11.3Tr114[1] Q= ( X V F r ) k t k d Trong đó: V – hệ số kể đến vòng quay, vòng quay: V = k t −¿ Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ k t =1 11.3 [1] kd 215 – Hệ số kể đến đặc t%nh tải trọng Theo bảng B ,ta chọn k d =1,3 X hệ số tải trọng hướng tâm Sơ đồ bố tr% ổ ▪  Tải trọng quy ước tác dụng vào ổ: Q 0=( X V F r ) kt k d ¿ ( 1.1.2043,15 ) 1,3=2656,10 N  Khả tải động ổ lăn C d=Q m√ L=2656,1√3 325,72=N =18,28 kN 0,04a + 10 = 0,04.155 + 10 = 16,2(mm) Chọn d1 = 18 (mm) d2 = (0,7÷0,8)d1 = 12,6÷14,4mm Chọn d2 = 14(mm) d3 = (0,8÷0,9)d2 = 11,2÷12,6mm Chọn d3 = 12 (mm) d4 = (0,6÷0,7)d2 = 8,4÷9,8 chọn d4 = (mm) d5 = (0,5÷0,6)d2 = 7÷8,4 chọn d2 = (mm) S3 = (1,4÷1,8)d3 = 16,8÷21,6 mm chọn S3 = 18(mm) S4 = (0,9÷1)S3 = 16,2÷18 mm chọn S4 = 17(mm) K3 = K2 - (3÷5) = 34÷32 mm chọn K3 = 40(mm) K%ch thước gối trục: Đư$ng k%nh tâm lỗ v%t, D3 = D + 4,4.d4 D2 = D + (1,6÷2).d4 Bề rộng mặt ghép bulơng cạnh ổ, K2 Tâm lỗ bulông cạnh ổ, E2 C (K khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) Chiều cao, h Mặt đế hộp: Chiều dày: khơng có phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp, K1 q Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh với Số lượng bulông nền, Z L: chiều dài hộp B:chiều rộng vỏ hộp Trục I: D2 = 98 (mm), D3 = 120(mm) Trục II: D2 = 118(mm), D3 = 140 (mm) K2 = E2+R2+(3÷5)= 44(mm) E2 = 1,6d2 = 1,6.14=22,4(mm) chọn E2 = 22(mm) R2 = 1,3d2 =1,3.14=18,2(mm) chọn R2 = 18(mm) K > 1,2.d2 = 1,2.14 = 16,8 Phụ thuộc lỗ bulong Chọn S1 = (1,3 1,5)d1 = (23,4 27) Chọn S1 = 27(mm) K1 = 3d1 = 3.18 = 54 (mm), q ≥ K1 + 2δ = 54 + 2.8 = 70 (mm) Δ ≥ (1÷1,2)δ = (1 1,2).8 = (8÷9,6) chọn Δ = 10 (mm) Δ1 ≥ (3÷5)δ = (3 5).8 = (24÷40) chọn Δ1 = 30 (mm) Δ2 ≥ δ = chọn Δ2 = (mm) LB Z = 200 300 Chọn Z = 4.2.Một số chi tiết khác: 4.2.1 Nắp ổ Đư$ng k%nh nắp ổ xác định theo công thức : D3 D3 = D + 4,4.d4 D2 = D + (1,6÷2).d4 D4 D2 18.2  2 Căn vào bảng 88 ta có: V ị trí Trục I Trục II D(mm) 80 100 D2(mm) 100 120 D3(mm) 125 150 D4(mm) 75 90 d4(mm) M8 M10 z h 10 12 4.2.2 Chốt định vị Tên chi tiết: Chốt định vị  Chức năng: nh$ có chốt định vị, xiết bu lơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị tr% tương đối nắp thân) loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng  Chọn loại chốt định vị chốt côn  Thông số k%ch thước: B18.4aTr90[2] ta được: d=6 mm , c=1,0 mm , L=20÷ 160 mm Chọn L=40 mm 4.2.3 Cửa thăm Tên chi tiết: cửa thăm  Chức năng: để kiểm tra quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đồ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có nút thông  Thông số k%ch thước: tra bảng 18.5Tr93[2] ta A B A1 B1 C1 C K R (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 100 75 150 100 125 - 87 12 V%t Số (mm) M8×2 lượng 4.2.4 Nút thơng Tên chi tiết: nút thông  Chức năng: làm việc nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hịa khơng kh% bên bên ngồi hộp ngư$i ta dung nút thơng  Thơng số k%ch thước: tra bảng 18.6Tr93[2] ta Q G M B D I E A H P L C N O K A R A B C D E G H M27x2 15 30 15 45 36 32 I K L M N 10 22 O P Q R S 32 18 36 32 4.2.5 Nút tháo dầu Tên chi tiết: nút tháo dầu  Chức năng: sau th$i gian làm việc dầu bôi trơn có chứa hộp bị bẩn (do bụi bẩn hại mài…) dầu bị biến chất Do cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ bị b%t k%n nút tháo dầu  Thông số k%ch thước (số lượng chiếc): tra bảng 18.7Tr93[2] ta D d D0 m b S L d M20x2 b 15 m f L 28 c 2,5 q 17,8 D 30 S 22 D0 25,5 4.2.6 Kiểm tra mức dầu Tên chi tiết: que thăm dầu  Que thăm dầu: Chức que thăm dầu: dùng để kiểm tra mức dầu, chất lượng dầu bôi trơn hộp giảm tốc Để tránh sóng dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra, đặc biệt máy làm việc ca, que thăm dầu thư$ng có vỏ bọc bên Số lượng 12 30 4.2.7 Lót ổ lăn 18 12 Ổ lăn làm việc trung bình bơi trơn mỡ ta chọn làm k%n động gián tiếp vòng phớt Chi tiết vòng phớt:  Chức năng: bảo vệ ổ lăn khỏi bám bụi, chất lỏng hạt cứng tạp chất xâm nhập vào ổ, chất làm ổ chóng bị mài mịn han gỉ  Thơng số k%ch thước: tra bảng 15.17Tr50[2] ta Tr ục I Tr ục II d 30 40 d1 d2 31 41 29 39 D 43 59 a b 4,3 6,5 S0 12 Chi tiết vòng chắn dầu  Chức năng: vòng chắn dầu quay với trục, ngăn cách mỡ bôi trơn với dầu hộp, không cho dầu ngồi  Thơng số k%ch thước vịng chắn dầu b t a 60° a=6 ÷ ( mm) ,t=2 ÷ ( mm ) , b=2 ÷ 5(mm)(lấy gờ trụ c ) 4.2.8.Bulơng vịng Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc nắp thân thư$ng lắp thêm bulong vòng K%ch thước bulong vòng chọn theo khối lượng hộp giảm tốc Với a= 155 mm , hộp giảm tốc bánh trụ cấp, tra bảng B 18.3 b  2 89 ta có Q = 80(Kg), ta chọn bulơng vịng M8 d3 d4 d5 h h1 h2 20 20 b x 13 r 18 c r1 r2 18 10 1,2 2,5 PHẦN 5: LẮP GHÉP, BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI Q(Kg) 40 Ren d M8 l d1 d2 36 f Dung sai lắp ghép lắp ghép ổ lăn  Lắp vòng ổ lên trục theo hệ thống lỗ lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục  Để vịng khơng trượt bề mặt trục lỗ làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian với vịng khơng quay lắp có độ dơi với vịng quay  Chọn miền dung sai lắp vòng ổ: Tra bảng 20-12, 20-13 ta được: + Lắp ổ lên trục là: k6 + Lắp ổ lên vỏ là: H7 Lắp bánh lên trục:  Để truyền momen xoắn từ trục lên bánh ngược lại, ta chọn sử dụng then Mối ghép then thư$ng khơng lắp lẫn hồn toàn rãnh then trục thư$ng phay thư$ng thiếu ch%nh xác Để khắc phục cần cạo then theo rãnh then để lắp  Lắp bánh lên trục theo kiểu lắp trung gian: ∅ H7 k6 Bôi trơn hộp giảm tốc  Bôi trơn hộp Theo cách dẫn dầu bôi trơn đến chi tiết máy, ngư$i ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu bôi trơn lưu thông, bánh hộp giảm tốc có vận tốc v =1,90 ( m/ s )