BÁO cáo bài tập lớn môn CHI TIẾT máy đề số 1 THIẾT kế hệ THỐNG dẫn ĐỘNG BĂNG tải phương án số 26

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY - oOo BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN CHI TIẾT MÁY GV HƯỚNG DẪN SVTH: MSSV : Thầy Nguyễn Văn Thạnh : Trần Phi Long : 1812941 0 ĐỀ TÀI Đề số 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số: 26 1) HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI GỒM : 1- Động điện pha không đồng ; 2-Nối trục đàn hồi ; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp khai triển ; 4-Bộ truyền xích ống lăn ; 5- Băng tải (Quay chiều, tải tĩnh) 2) SỐ LIỆU THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SỐ 11 Lực vòng xích tải : 3500 N Vận tốc băng tải : 0,8 (m/s) Đường kính tang dẫn D : 450 mm Thời gian phục vụ L, năm : năm Số ngày làm việc : 320 ngày Số ca làm việc : ca Đặc tính làm việc : Quay chiều , tải tĩnh 3) NỘI DUNG THUYẾT MINH 3.1 Xác định công suất động phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động 3.2 Tính tốn thiết kế chi tiết máy: a Tính tốn truyền hở (đai xích bánh răng) b Tính tốn truyền hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít) c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực d Tính tốn thiết kế trục then e Chọn ổ lăn nối trục 0 PHẦN : TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn hiệu suất hệ thống Hiệu suất truyền động hệ thống: Trong đó: �x =0,93: Hiệu suất truyền xích ống lăn ���=0,99: Hiệu suất ổ lăn ���t =0,95: Hiệu suất truyền bánh trụ thẳng ���n =0,97: Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng ��� =1: Hiệu suất nối trục đàn hồi 1.2 Chọn công suất động  Công suất trục công tác :  Công suất cần thiết trục động  Số vịng quay trục cơng tác :  Số vịng quay động thông dụng tải nđb =1500 v/phút  Tra bảng P 1.3 trang 237, ta chọn động không đồng pha có kí hiệu 4A100L4Y3 có cơng suất kW , có số vịng quay thực tế làm việc 1422 vịng / phút Kiểu động 4A100L4Y3 Cơng suất (kW) Vận tốc quay (v/ph) 1420 Cos φ η% 0,84 84 1.3 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền chung hệ thống truyền động Ta có Trong : U1 tỉ số truyền truyền cấp nhanh U2 tỉ số truyền truyền cấp chậm Ta tính u1 u2 cơng thức sau: u1= 0,7332.uh0,6438 0 2,2 2,0 u1= (1,2…1,3).u2 Vậy U1 = 0,74 , U2 = 0,62 (thỏa điều kiện tỉ số truyền truyền xích nên sử dụng 2÷5) 1.4 Lập bảng thơng số : a) Tính tốn cơng suất trục b) Tính tốn số vịng quay trục ) c) Tính momen xoắn trục Momen xoắn trục động : Momen xoắn trục : Momen xoắn trục : 0 Momen xoắn trục : Momen xoắn trục công tác d) Bảng thông số động học P (kW) Tỉ số truyền u Số vòng quay (Vg/p) Momen xoắn T (N.mm) Động 3,39 kW 3,36 kW ukn = 1420 3,23 kW u1 = 0,74 3,04 kW u2 =0,62 Công tác 2,8 kW uxich =2,19 1420 PHẦN : TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Thơng Số Bộ Truyền Xích - Công suất làm việc : P = P3 = 3,04 kW - Tốc độ vòng quay : n = n3 = v/phút - Tỉ số truyền : u = uxích = 2,19 - Bộ truyền làm việc ca , tải tĩnh 2.2 Chọn Loại Xích : Dựa vào yêu cầu đề truyền , tải tĩnh , không va đập , vận tốc thấp nên ta chọn xích ống lăn dãy 2.3 Xác Định Các Thơng Số Của Bộ Truyền Xích a) Tính số đĩa xích Với tỉ số truyền u = 2,19 theo bảng 5.4 ta chọn Số đĩa xích bị dẫn Thỏa điều kiện b) Tính bước xích Pc Hệ số K = Ko Kđ Kdc Kb Klv Ka = - Đường nối tâm đĩa xích nằm ngang nên Ko = - Tải trọng tĩnh Kđ :1 - Trục mặc định điều chỉnh Kdc = - Điều kiện bôi trơn liên tục Kb = 0,8 - Bộ truyền xích làm việc ca nên Klv = 2,4 - Chọn khoảng cách trục sơ a = 40pc nên Ka = 0 c) - Cơng suất tính tốn Hệ số =1 (do xích dãy) Hệ số đĩa xích Hệ số vịng quay Tra bảng 5.4, ta chọn bước xích 12,7 mm d) Kiểm nghiệm bước xích Vận tốc trung bình xích Lực vịng có ích Tính tốn kiểm nghiệm bước xích pc theo cơng thức với [Po] chọn theo bảng 5.3 bên 30 Mpa = Ta có pc = 12,7mm > 16,58mm nên điều kiện thỏa d) Khoảng cách trục số mắt xích :  Chọn khoảng cách trục a sơ [theo điều kiện (30-50)pc.]  Số mắt xích tính theo cơng thức :  (chọn theo mắt xích chẵn 124 mắt xích)  Chiều dài xích  Tính xác khoảng cách trục : 0 Để truyền xích làm việc có độ chùng bình thường khơng chịu lực căng q lớn , ta giảm khoảng cách trục a khoảng có giá trị 0,002a Chọn a = 913,44 mm  Số lần xích va đập giây f) Kiểm nghiệm độ bền xích  Hệ số an tồn  Q : Tải trọng phá hủy cho phép xích , với giá trị Pc = 19,05 ta chọn giá trị 31,8 kN theo bảng 5.2  S : Hệ số an toàn cho phép, ta tra bảng 5.10 với bước xích 19,05 mm n=200 ta chọn S = [8,2]  Kđ = 1,2 : làm việc trung bình  Tính tốn lực - Hệ số phụ thuộc vào độ võng xích : (do xích nằm ngang) Khoảng cách trục Khối lượng mét xích Gia tốc trọng trường 0 (*) Thế số vào ta Hệ số an toàn Như : Hệ số an tồn 12,41 > 8,4 nên truyền xích đảm bảo điều kiện bền g) Kiểm Nghiệm Độ Bền Mịn Của Bộ Truyền Xích Ta có Pt < [P0 ] 3,16 < 11 nên truyền xích đảm bảo yêu cầu độ bền mòn 0 K  Đ  Đ  Đ  V : b i) K F K K A 0 Với Kr ta lấy giá trị xấp xỉ khoảng 0,25 Như với , đĩa xích đảm bảo độ bền tiếp xúc ta sử dụng thép 45 cải thiện để đạt độ bền đĩa Với giá trị kx =1,15 truyền nằm ngang  Bảng tổng kết kết tính tốn thiết kế truyền xích ống lăn Thơng số Cơng suất truyền Tốc độ vòng quay Tỉ số truyền Vận tốc trung bình Số đĩa xích Kí hiệu P3 n3 uxích v Z Bước xích Số mắt xích Chiều dài Khoảng cách trục Đường kính vịng chia Pc X L a d Đường kính vịng ngồi da Đường kính vòng đáy df Lực vòng Lực tác dụng lên trục Ft Fr Giá trị 3,04 177,8 2,19 1,52 Z1 = 27 Z2 = 59 19,05 128 2438,4 913,44 d1 = 164,09 d2 =382,17 da1 = 172,5 da2 = 391,22 df1 = 152,02 df2 = 307,1 2000 2300 Đơn vị kW vịng/phút m/s mm mắt xích mm mm mm mm mm N N PHẦN : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC 10 0 Hệ số dịch chỉnh Bề rộng Đường kính vịng lăn Đường kính vịng chia x x1 = x2 = 38 mm mm d mm Đường kính đỉnh da Đường kính đáy df d1 = d2 = 192,5 da1 = 62,5 da2 = 197,5 df1 = 51,25 df2 = 186,25 mm mm 3.5 TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN CẤP CHẬM : a) Xác định sơ khoảng cách trục : - Ban đầu em chọn khoảng cách trục 150 mm kết tính tốn khơng đảm bảo điều kiện tiếp xúc nên em tăng khoảng cách trục đến giá trị tiêu chuẩn 160 mm em tính tốn tiếp tục dựa việc điều chỉnh b) Xác định thông số ăn khớp - Module Theo quan điểm thống hoá thiết kế , chọn module tiêu chuẩn bánh cấp chậm với module bánh cấp nhanh , m = 2,5 - Số bánh nhỏ - Số bánh lớn - Tỉ số truyền thực tế - Khi khoảng cách trục theo số module vừa tính : 16 0 - Hệ số dịch tâm Hệ số Hệ số Hệ số giảm đỉnh Tổng hệ số dịch chỉnh Hệ số dịch chỉnh bánh Hệ số dịch chỉnh bánh Góc ăn khớp Chiều rộng vành c) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc : - Đường kính vịng lăn bánh nhỏ Vận tốc vịng : Cấp xác theo vận tốc vòng : ( chọn bảng 6.13, bánh trụ thẳng) Cường độ tải trọng động Hệ số tải trọng động xuất vùng ăn khớp Hệ số : Theo công thức 6.1 [TL1] với vận tốc vòng v = 2,11 m/s < m/s  Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc vịng Với cấp xác động học 9, chọn cấp xác mức tiếp xúc 8, ta chọn  Như vậy, với thỏa mãn độ bền tiếp xúc d) Kiểm nghiệm độ bền uốn Ứng suất uốn chân tính theo cơng thức Theo CT 6.43 : 17 0 T2 = (N.mm) - Cường độ tải trọng động - Hệ số tải trọng tính theo độ bền uốn - Hệ số - Hệ số dạng răng, tra bảng 6.18 ta có hệ số dạng - Với m = 2,5 , ta có hệ số xét đến độ nhạy vật liệu với tập trung ứng suất Theo CT (6,2) (6,3) , ứng suất uốn cho phép e) Các Thông Số Hình Học Của Bánh Răng Trụ Răng Thẳng  Đường kính vịng chia :  Đường kính đỉnh  Đường kính đáy Bảng Tóm Tắt Thơng Số Bộ Truyền Cấp Chậm Tên gọi Kí Giá trị hiệu Khoảng cách trục aw2 aw2 = 160 Modun m m = 2,5 Chiều rộng vành Tỷ số truyền ut ut = 2,4 Góc nghiêng Góc ăn khớp Số bánh Z Z1 = 23 18 0 Đơn vị mm mm độ độ Hệ số dịch chỉnh Bề rộng Đường kính vịng lăn bánh nhỏ Đường kính vịng chia Z2 = 77 x1 = 0,32 x2 = 0,73 48 x mm mm mm = 93,57 mm = 222,5 Đường kính đỉnh da da1 = 99,1 mm da2 = 231,15 Đường kính đáy df df1 = 87,85 mm df2 = 219,9 PHẦN : TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC CỦA HỘP GIẢM TỐC 4.1 Chọn vật liệu : Vật liệu Phương pháp nhiệt luyện Thép 45 Tôi cải thiện 4.2 Sơ đồ đặt lực d [Ϭb] (MPa) Ϭch] (MPa) (Mpa) Độ rắn (HB) 600 340 15….30 170….217 19 0 4.3 Tính tốn sơ kích thước trục Đường kính trục xác định CT 10.9 : với giá trị Lấy giá trị cho : - Trục đầu vào : - Trục trung gian - Trục đầu Ta có đường kính sơ trục : Cơng thức thực nghiệm : Ta có trục động 4A100L4Y3 , kích thước trục , theo yêu cầu ta nên chọn trục nối với động có giá trị (0,8…1,2) dđộng = (25,6….38,4) ta chọn chọn Từ kết đường kính trục sơ tính trên, ta xác định giá trị chiểu rộng ổ trục theo bảng 10.2 TL1 sau : 20 0  Chọn khớp nối trục cho trục : Ta có , dựa theo bảng 16-10 a ( kích thước nối trục vòng đàn hồi, mm) , ta chọn khớp nối trục có T= 63N.m Lực khớp nối tác dụng lên trục có giá trị 0,2 giá trị lực vòng khớp nối Chọn 4.4 Xác định khoảng cách 4.4.1 Chiều dài Moay khớp nối bánh trụ nghiêng lắp trục  Chiều dài nửa khớp nối (trục vòng đàn hồi)  Chọn  Chiều dài moay bánh  Chọn  Khoảng chìa console trục thứ 1, tính từ khớp nối trục đến gối đỡ 4.4.2 Chiều dài moay bánh bánh lắp trục Chọn 4.4.3 Chiều dài moay bánh đĩa xích lắp trục 3: Chọn  Khoảng chìa console trục , tính từ đĩa xích đến gối đỡ 4.4.4 Các giá trị ki chọn theo bảng 10.3/189 - k1 = 15 (mm) Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến thành hộp khoảng cách chi tiết quay - k2 = 10 (mm) Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành hộp - k3 = 15 (mm) Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ - K4 = 10 (mm) Khoảng cách chi tiết quay - hn = 15 (mm) Chiều cao nắp ổ đầu bu lông 4.4.5 Chiều dài đoạn trục lki trục , tính theo bảng 10.4 xét trục  Khoảng cách từ gối đến bánh  Khoảng cách từ gối đến bánh 21 0  Khoảng cách từ gối đỡ đến gối đỡ 22 0 Dựa theo vị trí tương đối hình vẽ phác thảo trục 2, ta suy giá trị trục lại sau Trục Trục 4.5 Tính tốn biểu đồ momen trục I 4.5.1 Các lực tác dụng lên trục I - Lực vòng : Lực hướng tâm Lực dọc trục Momen  Thay trục dầm sức bền : 23 0 Chiều lực tác dụng khớp nối có chiều theo phương x ngược chiều với lực vòng Fx12 Ta giả thiết chiều phản lực liên kết điểm A C có chiều tương tự hình phía  Xét mặt phẳng YOZ :  Xét mặt phẳng XOZ 24 0  - 4.6 Tính tốn vẽ biểu đồ momen trục II 4.6.1 Các lực tác dụng lên trục II Lực tác dụng bánh nghiêng (2) Lực vòng Lực hướng tâm Lực dọc trục : Momen 25 0  Lực tác dụng bánh trụ thẳng (3) - Lực vòng : - Lực hướng tâm 4.6.2 Vẽ biểu đồ momen Giả sử phương chiều gối đỡ A D hình :  Xét mặt phẳng YOZ  Xét mặt phẳng XOZ : 26 0 27 0 4.7 Tính tốn vẽ biểu đồ momen trục III : 4.7.1 Các lực tác dụng lên trục III  Lực tác dụng truyền xích lên trục Fr = 2694,61 (N)  Lực vòng bánh  Lực hướng tâm 4.7.2 Vẽ biểu đồ momen Giả định chiều phản lực gối B D hình :  Xét mặt phẳng YOZ  Xét mặt phẳng XOZ  Vẽ lại sơ đồ phân bố lực 28 0  Biểu đồ momen 29 0 30 0 ...ĐỀ TÀI Đề số 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số: 26 1) HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI GỒM : 1- Động điện pha không đồng ; 2-Nối trục đàn hồi ; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai... - Số bánh nhỏ - Số bánh lớn - Tỉ số truyền thực tế - Khi khoảng cách trục theo số module vừa tính : 16 0 - Hệ số dịch tâm Hệ số Hệ số Hệ số giảm đỉnh Tổng hệ số dịch chỉnh Hệ số dịch chỉnh bánh... 5- Băng tải (Quay chi? ??u, tải tĩnh) 2) SỐ LIỆU THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SỐ 11 Lực vòng xích tải : 3500 N Vận tốc băng tải : 0,8 (m/s) Đường kính tang dẫn D : 450 mm Thời gian phục vụ L, năm : năm Số