đồ án chi tiết máy phân đôi cấp nhanh , gồm bản thuyết minh , đầy đủ thông tin và chi tiết
Mục Lục ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Đề số 10 – Phương án số 05 Hệ thống dẫn động xích tải bao gồm: Động điện pha không đồng Nối trục đàn hồi Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp phân đơi cấp nhanh Bộ truyền xích ống lăn Xích tải ( Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc giờ) Số liệu thiết kế • Lực vịng xích tải F = 4000 (N) • Vận tốc xích tải v = 1,25 (m/s) • Số đĩa xích dẫn z = 11 (răng) • Bước xích p = 110 (mm) • Thời gian phục vụ L = (năm) • Số ngày làm /năm Kng = 230 (ngày) • Số ca làm ngày: (ca) t = 35 giây, t = 22 giây, t = 23 giây • • T1 = T, T2 = 0,4T, T3 = 0,3T CHƯƠNG I: TÍNH CƠNG SUẤT, CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.Xác định công suất động 1.1 Xác định công suất làm việc động cơ: F.v 4000.1,25 Plv = 1000 = = kW 1000 Với: F: lực kéo xích tải (N) V: vận tốc xích tải (m/s) 1.2.Cơng suất tương đương: Ptđ = Plv √ 12 t +0.42 t +0.32 t 35+ 22+ 23 = √ 12 35+ 0.42 22+0.32 23 35+22+23 = 3,56 kW Với: Plv: công suất lớn (kW) Pi: công suất tác dụng thời gian t1 1.3.Hiệu suất chung: ղ kn ղch = ղx.ղbr3ղol4 = 1.0,93.0,983.0.994 = 0,84 với : Hiệu suất truyền xích ղx: 0.93 Hiệu suất truyền bánh trụ: 0.98 Hiệu suất cặp ổ lăn: 0.99 1.4.Công suất cần thiết: Ptđ 3,56 Pct = ղ ch = 0,84 = 4,24 kW 1.5.Tỉ số truyền toàn hệ thống: Dựa vào bảng 2.4 ta chọn tỉ số truyền: Truyền động xích: ux = 2.5 Truyền động bánh trụ hộp giảm tốc cấp: uh = Uch = ux.uh = 2,5.8 = 20 1.6.Số vịng quay trục máy cơng tác: 60000.v 60000.1,25 nlv = = z.p 11.110 = 62 vg/ph với: Vận tốc xích tải ,v = 1,25 m/s Số đĩa xích dẫn, z = 11 Bước xích, pc = 110 mm 1.7.Số vòng quay sơ : nsb = uch.nlv = 20.62 = 1240 vg/ph 1.8 Chọn quy cách động : Động chọn phải thỏa mãn hai điều kiện: P đc ≥ P ct n đb ≈ n sb } Dựa vào phụ lục 1.3 , nsb = 1500 vg/ph, ta chọn động cơ: 4A112M4Y3 Pđc = 5,5kW ≥ Pct = 4,24kW nđb = 1425 vg/ph ≈ nsb = 1240 vg/ph Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống 2.1.Tỉ số truyền chung hệ thống dẫn nđc 1425 uch = nlv = 62 = 22,98 2.2.Tỉ số truyền xích ux Với uh = → = uch u hb = 22,98 = 2,87 Tra bảng 3.1 trang 43, ta : Tỉ số truyền cấp nhanh : u1 = 3,08 Tỉ số truyền cấp chậm: u2 = 2,60 Tỉ số truyền xích: ux = 2,87 Kiểm tra sai số cho phép ut = u1.u2.ux =3,08.2,6.2,87 = 22,98 u t−u ch ∆u = uch 100 = 22,98−22,98 100 = 0% ≤ 4% 22,98 2.3.Tính tốn thơng số trục số vịng quay động Ptđ 3,56 P3 = ղ x ղ ol = 0,93.0,99 = 3,87 kW n1 = nđc ukn n2 = n1 u1 1425 vg/ph P2 = P3 ղ br ղ ol = 3,87 0,98.0,99 = 3,99 kW = = 1425 1425 3,08 = = 462,66 vg/ph P1 = vg/ph Pđc = P2 = br n ղ ol P1 ղ kn ղ ol 3,99 0,98 0,99 = 4,11 1.0,99 = 4,20 kW = 4,24 kW n3 = n2 u2 = 462,66 2,6 = 177,95 n4 = n3 ux = 177,95 2,87 = 62 vg/ph 2.4.Tính tốn momen xoắn trục: Pi T = 9,55.10 ni Nmm với i = , , ,… 4,24 Tđc = 9,55.106 1425 = 28415,44 Nmm 4,2 T1 = 9,55.106 1425 T2 = 9,55.106 = 28147,37 Nmm 3,99 462,66 3,87 T3 = 9,55.106 177,95 3,56 T4 = 9,55.10 62 = 82359,62 Nmm = 207690,36 Nmm = 548354,84Nmm Bảng kết quả: Đặc tính kĩ thuật hệ thống truyền Trục Động Công tác 4,15 4,11 3,99 3,87 3,56 2,87 62 548354,84 Thông số Công suất P , kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n , vg/ph Moomen xoắn T, Nmm 1425 28415,44 3,08 1425 28147,37 2,6 462,66 82359,62 177,95 207690,36 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN CÁC BỘ TRUYỀN HỞ Tính tốn truyền hở 1.1 Chọn loại xích: Do làm việc với điều kiện va đập nhẹ , vận tốc quay thấp nên dùng xích lăn 1.2.Xác định thơng số xích truyền: z = 29 - 2u = 29 - 2.2,87 = 23,26 chọn z = 25 z = z =2,87.25 = 71,75 chọn z = 72 ≤ z max = 120 Cơng suất tính tốn : Pt = P.k.kz.kn Trong đó: z1 = 25 + Hệ số hở răng: kz = 25 z1 = 25 25 =1 Dựa vào bảng 5.5, với n1 = 177,95 vg/ph, ta chọn n01 = 200vg/ph + Hệ số vòng quay: kn = n01 n1 = 200 177,95 = 1,12 Các hệ số điều kiện sử dụng k: k = ko.ka.kđc.kđ.kc.kbt = 1.1.1,25.1,35.1.1,3 = 2,19 Tra bảng 5.6: Trị số hệ số thành phần hệ số sử dụng số k: Với: k0 - Hệ số ảnh hưởng đến vị trí truyền : k0 = (đường tâm nối đỉa xích hợp với phương ngang góc nhỏ 600) ka k đc - hệ số kể đến khoảng cách trục chiều dài xích ( ta chọn a = 40p) : ka = - hệ số kể đến ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích: vị trí trục khơng điều chỉnh : kđc = 1,25 kđ - hệ số tải trọng động : kđ = 1,35 ( tải va đập nhẹ) kc - hệ số kể đến chế độ làm việc truyền: kc = ( truyền làm việc ca ) k bt - hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn : k bt = 1,3 (mơi trường có bụi, chất lượng bơi trơn II) + Cơng suất tính tốn là: Pt = 3,87.2,19.1.1,12 = 9,49kW Tra bảng 5.5 công suất cho phép [ P ] xích với điều kiện: { P t=9,49 kW < [ P ] =11 kW n 01=200 vg/ ph ta chọn truyền xích có bước xích p = 25,4 (mm) Đồng thời theo bảng 5.8 : Trị số bước xích lớn cho phép Pmax với số vòng quay tới hạn tương ứng với bước xích p = 25,4mm nth = 800 vg/ph nên thỏa điều kiên: n01 = 200 vg/ph < nth Kiểm nghiệm bước xích theo cơng thức: p ≥ 600 √ P.K z n1 [ p ] K x = 600 √ 3,87.2,19 25.177,95 30,7 = 23,75mm → thỏa mãn điều kiện Khoảng cách trục sơ bộ: a = 40p = 40.25,4 = 1016 mm + Số mắc xích truyền: X= 2a p + z 1+ ¿z ¿ 2 + (z 2−z 1) p 4π a = 2.1016 25,4 + 25+ 72 + (72−25)2 25,4 4π2 1016 = 129,9 Chọn số mắt xích số chẵn nên ta chọn X = 130 Chiều dài xích : L = p.X = 25,4 130 = 3302 mm Tính xác lại khoảng cách trục: a= 0,25.p.{ xc z 2+ z - 0,5.( { 130- 0,5.( 72+25) + √ )+ √ [ ( z −z ) [ xc −0,5.(z 2+ z ) ] −2 π [ (72−25) [ 130−0,5.(72+25)] −2 π 2 ] } = 0,25.25,4 ] } = 1017mm Để xích khơng chịu lực căng lớn,giảm khoảng cách trục lượng bằng: Δa = 0,003.a = 0,003.1017 = 3mm Do : a= 1034mm + Số lần va đập xích: i= z n1 15 X = 25.177,95 15.130 = 2,28 < [i] = 30 Theo bảng 5.9 với bước xích p = 25,4(mm) ta chọn [ i ] = 30 1.3.Kiểm nghiệm độ bền xích: Q k đ F t + F o+ F v s= Dựa vào bảng 5.2 : thơng số xích lăn Ta tải trọng phá hỏng Q= 56700N, khối lượng mét xích q = 2,6kg ứng với bước xích p = 25,4mm kđ = 1,2 hệ số tải trọng động ứng với chế độ làm việc trung bình + Vận tơc trung bình xích: v= n1 z.p 60000 177,95.25 25,4 60000 = + Lực vịng có ích: Ft = 1000 P v = 1000.3,87 1,88 = 1,88 m/s = 2059N + Lực căng lực li tâm sinh ra: Fv = q.v2 = 2,6.(1,88)2 = 9,19N + Lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: F0 = 9,81.kf.q.a = 9,81.6.2,6.1,014 = 155,18N Với kf = : với truyền nằm ngang 56700 Do đó: s = 1,2.2059+155,18+ 9,19 = 21,52 Theo bảng 5.10 với n = 200vg/ph, [ s ] = 8,2 Ta thấy s > [ s ] : truyền xích đảm bảo đủ bền 1.4.Đường kính : + Đường kính vịng chia đĩa xích: p d1 = sin( π ) z1 = 25,4 π sin( ) 25 = 202,66mm = 25,4 π sin( ) 72 = 582,31mm p d2 = π sin( ) z2 + Đường kính vịng đỉnh đĩa xích: d a1 π π = p.[0,5 + cotg( z ) ] = 25,4.[0,5 + cotg( 25 ) ] = 213,76mm d a2 π π = p.[0,5 + cotg( z ) ] = 25,4.[0,5 + cotg( 72 ) ] = 594,46mm + Đường kính chân ; Bán kính đáy r = 0,5025d1 + 0,05 với d1 tra từ bảng 5.2 ứng với bước xích p = 25,4mm ta : d1 = 15,88mm r= 0,5025.15,88 + 0,05 = 8,03mm d f1 = d1 - 2r = 202,66 - 2.8,03 = 186,6mm d f2 = d2 - 2r = 582,31 - 2.8,03 = 566,25mm 1.5.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích: σ = 0,47 √ k r ( F t K đ + F vđ ) E /( A.k d ) H Trong đó: σH : ứng suất tiếp xúc cho phép + Ft - lực vòng: + F vđ -lực va đập m dãy xích : với m=1 F vđ Ft = 2059N = 13.10-7.n1.p3.m = 13.10-7.177,95.25,43.1 = 3,79N + Kđ + kd = (xích dãy) + kr - hệ số ảnh hưởng số đãi xích : - hệ số tải trọng động: Kđ = 1,35 kr = 0,42 + E - Mô đun đàn hồi: E = 2,1.105 MPa + A - Diện tích chiếu lề: A = 180mm2 ( dựa vào bảng 5.12 ứng với bước xích p=25,4mm) Do đó: σH1 = 0,47 √ 0,42.(2059.1,35+3,79) 2,1.10 /(180 1) = 549MPa Như ta dùng thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [σH1 ] = 600MPa , có [σH1 ] = 600MPa ≥ [σH1 ] = 549MPa 1.6.Lực tác dụng lên trục : Fr = kx.Ft = 1,15.2059 = 2367,85N Trong đó: Fr : lực tác dụng lên trục (N) kx = 1,15 (bộ truyền nằm ngang ) Ft : lực vịng (N) Bảng kết quả: Thơng số Giá trị Loại xích Bước xích, p(mm) Số mắc xích, X Chiều dài xích , L(mm) Khoảng cách trục, a(mm) Số xích đĩa nhỏ, z1(răng) Số xích đĩa lớn, z2(răng) Vật liệu đĩa xích Đường kính vịng chia đĩa xích nhỏ, d1(mm) Đường kính vịng chia đĩa xích lớn, d2(mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích nhỏ, da1(mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích lớn, da2(mm) Đường kính chân đĩa xích nhỏ, df1(mm) Đường kính chân đĩa xích lớn, df2(mm) Bán kính đáy , r(mm) Lực tác dụng lên trục, Fr(N) Tính tốn khớp nối trục đàn hồi: Momen xoắn : T = 28415,44Nmm n = 1425 vg/ph → chọn nối trục vòng đàn hồi T(Nm d(mm D D0 Z ) ) 31,5 18 90 63 l0 = l1 + l2 Xích lăn 25,4 130 3302 1034 25 72 C45, [σH1 ] = 600MPa 202,66 582,31 213,76 594,46 186,6 566,25 8,03 2367,85 L 84 l1 l2 l3 20 10 15 dc 10 k(xích tải) 1,5 = 20 + = 25 mm Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi: σd = kT Z D d c l = 1,5 28415,44 4.63.10 15 = 2,26 ≤ [σ]d = (2÷4)MPa Điều kiện sức bền chốt: 10