Đang tải... (xem toàn văn)
1 ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Số 08 / NP[.]
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Số: 08 / NPDN3XX Sinh viên thiết kế: MSSV:K1855102 :ĐÀO XUÂN HÒA MSSV:K185510205056 :VÕ MINH HIẾU Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Thanh Nga THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG DÙNG BĂNG TẢI VỚI SỐ LIỆU SAU: Lực vòng băng tải: Ft = 5600 N Đường kính tang băng tải: D = 480 mm Vận tốc vòng băng tải: v = 1.5 m/s Thời gian phục vụ: 7(năm) Tỷ lệ số ngày làm việc năm: 0.7 Số ca làm việc ngày: 2/3 Tính chất tải trọng: Không đổi Sơ đồ khai triển trạm dẫn động Động điện; Bộ truyền bánh cấp nhanh; Bộ truyền bánh cấp chậm;4 Khớp nối; Bộ truyền xích ; Băng tải Sơ đồ tải trọng làm việc K = 1.67 bd Khối lượng yêu cầu 01 thuyết minh chung trình bầy tính tốn chọn động cơ; tính thiết kế chi tiết hệ dẫn động; lắp ráp, vận hành bảo dưỡng hệ dẫn động 01 vẽ lắp hộp giảm tốc (khổ giấy Ao) 03 vẽ chế tạo chi tiết khổ giấy A giáo viên hướng dẫn định Giáo viên hướng dẫnTS Nguyễn Thị Thanh Nga Phần I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Chọn động điện 1.1 Chọn loại kiểu động Động điện có nhiều kiểu loại, dùng hộp giảm tốc ta phải tính tốn chọn lựa cho phù hợp để vừa thỏa mãn hai yếu tố kinh tế kỹ thuật Dưới trình bày số loại động cách chọn a Động điện chiều Dùng dịng điện chiều để làm việc (kích từ mắc song song, nối tiếp hỗn hợp), dùng dòng điện chiều điều chỉnh (Hệ thống máy phát – động cơ) Ưu điểm loại cho phép thay đổi trị số moomen vận tốc góc phạm vi rộng Ngồi dùng động điện chiều khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng, thích hợp dùng thiết bị vận chuyển điện, thang máy, máy trục, thiết bị thí nghiệm Nhược điểm chúng đắt, riêng loại động điện chiều lại khó kiếm phải tăng thêm chi phí đầu tư để lắp thiết bị chỉnh lưu b Động điện không đồng pha Thường dùng cho thiết bị máy móc phục vụ cho sinh hoạt ngày cơng suất loại động khơng lớn Do khơng thích hợp để làm việc điều kiện cần công suất lớn hộp giảm tốc c Động điện xoay chiều ba pha Trong công nghiệp sử dụng rộng rãi động ba pha Chúng gồm hai loại là: Động ba pha đồng không đồng - Động ba pha đồng có vận tốc góc khơng đổi, không phụ thuộc vào trị số tải trọng thực tế không điều chỉnh So với động ba pha không đồng bộ, động ba pha đồng có ưu diểm hiệu suất hệ số công suất cosφ cao, hệ số tải lớn có nhược điểm: thiết bị tương đối phức tạp, giá thành tương đối cao phải có thiết bị phụ để khởi động động Vì động ba pha đồng sử dụng trường hợp hiệu suất động trị số cosφ có vai trò định (như trường hợp yêu cầu công suất lớn 100kW, không cần điều chỉnh vận tốc, lại phải mở máy dừng máy) - Động ba pha không đồng gồm hai kiểu: Rơto dây Rơto lồng sóc Động ba pha không đồng rôto dây cho phép điều chỉnh vận tốc phạm vi nhỏ (khoảng 5%), có dịng điện mở máy nhỏ cosφ thấp, giá thành cao, kích thước lớn vận hành phức tạp, dùng cần điều chỉnh phạm vi hẹp để tìm vận tốc thích hợp máy Động ba pha khơng đồng rơto lồng sóc có ưu điểm: kết cấu đơn giản, giá thành tương đối hạ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy, mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha mà khơng cần biến đổi dịng Nhược điểm hiệu suất hệ số công suất cosφ thấp so với động ba đồng bộ, không điều chỉnh vận tốc (so với động chiều động ba pha không đồng rôto dây cuốn) Nhưng nhờ có ưu điểm mà động ba pha khơng đồng rơto lồng sóc lựa chọn sử dụng phổ biến ngành công nghiệp Để dẫn thiết bị vận chuyển, bang tải, xích tải, thùng trộn,… nên sử dụng loại động Do đề tài thiết kế ta chọn động ba pha không đồng rôto lồng sóc 1.2 Chọn cơng suất động Cơng suất động chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho nhiệt độ động làm việc không lớn trị số cho phép Để đảm bảo điều kiện cần thoả mãn yêu cầu sau: dc Pdm Pdtdc (kW) dc : Công suất định mức động cơ; Trong đó: Pdm Pdtdc : Công suất đẳng trị trục động cơ, xác định sau: 𝑑𝑐 𝑑𝑐 Theo đề tải trọng không đổi nên: 𝑃𝑑𝑡 ≥ 𝑃𝑙𝑣 𝑑𝑐 Với:𝑃𝑙𝑣 = 𝑐𝑡 𝑃𝑙𝑣 𝜂∑ (𝑘𝑊) +𝑃lvct : giá trị công suất làm việc trục công tác 𝐹𝑡 𝑉 5600 1,5 𝑐𝑡 𝑃𝑙𝑣 = = = 8,4(𝑘𝑊) 1000 1000 Trong đó: : Ft - lực vịng trục cơng tác (N); V - vận tốc vòng băng tải (m/s) +𝑃dtdc – công suất làm việc danh nghĩa trục động 𝑃lvdc = ct 𝑃lv 𝜂∑ + 𝜂∑ - hiệu suất chung tồn hệ thống Ta có: + Số cặp ổ lăn là: + Số khớp nối là: + Số cặp bánh trụ là:2 + Số truyền xích là: Sơ đồ gồm truyền mắc nối tiếp: Theo công thức 2.9[1] ta có: 𝜂𝛴 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑘 𝜂𝑥 Với: - 𝜂𝑜𝑙 : Hiệu suất cặp ổ lăn - br : Hiệu suất truyền bánh trụ - k : Hiệu suất khớp nối - x : Hiệu suất truyền xích Chọn theo bảng 2.3 [1] Trị số hiệu suất loại truyền ổ sau : + Khớp nối : k = + Bộ truyền bánh trụ (che kín, bơi trơn) :brt = (0,96÷0,98) →chọn :brt = 0,96 + Một cặp ổ lăn : ổ = (0,99 ÷ 0.995) →chọn ổ = 0,99 + Bộ truyền xích (để hở) : x = (0,90 ÷ 0.93) →chọn đ = 0,90 Vậy hiệu suất chung toàn hệ thống : 𝜂𝛴 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑘 𝜂𝑥 = 0,994 0,962 1.0,90 = 0,796 → 𝑑𝑐 𝑃𝑙𝑣 𝑐𝑡 𝑃𝑙𝑣 8,4 = = = 10,55(𝑘𝑊) 𝜂𝛴 0,796 𝑑𝑐 => Công suất đẳng trị động là: 𝑃𝑑𝑡 ≥ 10,55(𝑘𝑊) 1.3 Chọn số vòng quay đồng động Số vòng quay đồng động (còn gọi tốc độ từ trường quay) xác định theo công thức: 60f 𝑛db = 𝑝 Trong đó: f - tần số dịng điện xoay chiều (Hz) (f = 50 Hz); p - số đôi cực từ; p = 1; 2; 3; 4; 5; Trên thực tế, số vịng quay đồng có giá trị 3000, 1500, 1000, 750, 600 500 v/ph Số vịng quay đồng thấp kích thước khn khổ giá thành động tăng (vì số đơi cực từ lớn) Tuy nhiên dùng động có số vịng cao lại u cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích thước giá thành truyền tăng lên Do vậy, hệ dẫn động khí nói chung, khơng có yêu cầu đặc biệt, động có số vịng quay đồng 1500 1000 v/ph (tương ứng số vịng quay có kể đến trượt 3% 1450 970 v/ph + Tính số vịng quay trục cơng tác theo cơng thức 2.16[1]: - Với hệ dẫn động băng tải ta có: 60.103.v 60.103.1,5 nct = = = 59,71 (v/ph) D 480 Trong đó: D: đường kính tang dẫn băng tải (mm); v : vận tốc vòng băng tải (m/s); * Xác định số vòng quay đồng nên dùng cho động cơ: -Tra bảng 2.4[1] chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ cấp truyền đai: Ta có: + Xác định số vòng quay đồng nên dùng cho động cơ: Tỷ số truyền nên dùng cho hệ thống phải bao gồm khoảng tỷ số truyền nên dùng hộp giảm tốc khoảng tỷ số truyền nên dùng truyền ngồi hộp und = uhnd udnd Trong đó: + Bộ truyền xích : 𝑢𝑥𝑛𝑑 = ÷ + Hộp giảm tốc bánh trụ cấp : 𝑢ℎ𝑛𝑑 = ÷ 40 => Tỉ số truyền nên dùng truyền: und = (2 ÷ 5).(8 ÷ 40) = (16 ÷ 200) => und = (16 ÷ 200) 𝑛𝑑 Số vòng quay đồng nên dùng cho động là: 𝑛𝑑𝑐 = 𝑢∑𝑛𝑑 𝑛𝑐𝑡 𝑛𝑑 ⇒ 16 𝑛𝑐𝑡 ≤ 𝑛𝑑𝑐 ≤ 200 𝑛𝑐𝑡 𝑛𝑑 ⇔ 12 59,71 ≤ 𝑛𝑑𝑐 ≤ 160 59,71 𝑛𝑑 ⇔ 716,52 ≤ 𝑛𝑑𝑐 ≤ 11942 Ta chọn sơ số vòng quay động : nsb = 1500 (v/p) (kể đến trượt 3% số vịng quay động 𝑛𝑑𝑏 = 1450 (v/ph) + Vậy tỷ số truyền hệ thống xác định theo công thức: 𝑛𝑑𝑏 1450 𝑢𝑠𝑏 = = = 24,28 𝑛𝑐𝑡 59,71 Tra bảng 2.4[1] ta thấy usb nằm khoảng u nên dùng Vậy ta chọn số vòng quay đồng động là: ndb = 1500(v / ph) 1.4 Chọn động thực tế Chọn động phải thỏa mãn hai thông số: - Công suất động phải lớn cơng suất tính toán 𝑑𝑐 𝑑𝑐 𝑑𝑐 𝑃𝑑𝑚 ≥ 𝑃𝑑𝑡 ⇒ 𝑃𝑑𝑚 ≥ 8,4(𝑘𝑊) - Tốc độ quay phù hợp 𝑑𝑐 Với 𝑃𝑑𝑚 ≥ 8,4(𝑘𝑊) 𝑛𝑑𝑏 1500(𝑣/𝑝ℎ) Tra bảng P1.3[1] Các thông số kỹ thuật động 4A Bảng 1.1 Thông số máy 4A132M4Y3 Kiểu động Cơ Công suất (kW) Vận tốc quay (v/p) 𝜂% 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑇𝑑𝑛 𝑇𝑘 𝑇𝑑𝑛 Cos ⌀ 4A132M4Y3 11,0 1458 87,5 2,2 2,0 0,87 1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động a, Kiểm tra điều kiện mở máy cho động Khi khởi động, động cần sinh công suất đủ lớn để thắng sức ỳ hệ thống Vì cần kiểm tra điều kiện mở máy cho động Điều kiện mở máy động thoả mãn công thức sau đảm bảo: dc dc Pmm Pbd Trong đó: dc - công suất mở máy động (kW): Pmm Pbddc - công suất cản ban đầu trục động (kW): Với: dc 𝑃mm = 𝑇𝑘 dc 𝑃 =2,0.11=22 (kW) 𝑇dn 𝑑𝑚 dc 𝑃bd =Kbd Pdc lv =1,67.10,55=17.62 (kW) Ta thấy Vậy động chọn thoã mãn điều kiện điều kiện mở máy b, Kiểm tra điều kiện tải cho động Theo đề sơ đồ tải không đổi nên không cần kiểm tra tải cho động Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền (TST) chung toàn hệ thống u xác định theo: 𝑛đ𝑐 1458 𝑢𝛴 = = = 24,42 𝑛𝑐𝑡 59,71 Trong đó: nđc - số vịng quay động chọn (v/ph); nct - số vòng quay trục công tác (v/ph) Với hệ dẫn động gồm truyền mắc nối tiếp: u = ux uh Trong đó: + u x : Tỉ số truyền truyền xích + uh : Tỉ số truyền hộp giảm tốc + uh = u1.u2 2.1 Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc -Với hệ dẫn động gồm HGT cấp bánh nối với truyền ngồi hộp có: u x = ( 0,1 0,15 ) uh Hay → ung = u x = (0,1 0,15).u = (0,1 0,15).24, 42 = 1,56 1,91 Ta có truyền ngồi xích, nên quy chuẩn giá trị tính theo dãy TST tiêu chuẩn sau: 1,00; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00 →Chọn ung = ux = 1,8 Vậy: Tỉ số truyền hộp giảm tốc là: → uh = u ung = 24, 42 = 13,57 1,8 2.2 Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc + Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc: Tỉ số truyền hộp phân theo hàm đa mục tiêu với thứ tự ưu tiên hàm đơn mục tiêu sau : khối lượng truyền , mơ men qn tính thu gọn thể tích bánh lớn nhúng dầu nhỏ ; tỉ số truyền cấp tính theo cơng thức (1.26)[Vũ Ngọc Pi, Nguyễn Văn Dự) : uh 0,6677 u1 = 1,3494 ( ba2 / ba1 )0,6023 Trong đó: ba2 , ba1 hệ số chiều rộng bánh cấp nhanh chậm Chọn ba2 = 0,35; ba1 = 0,25 13,570,6677 u1 = 1,3494 = 6,28 (0,35 / 0, 25)0,6023 u2 = uh u1 = 13,57 6,28 = 2,16 Tính tốn thơng số trục Ký hiệu số tính tốn sau: số "đc" ký hiệu trục động cơ; số “I”, “II”, “III”, “IV” trục số I, II, III IV 3.1 Tính cơng suất trục - Công suất danh nghĩa trục động : Pdc = Plvdc = 10,55(kW) - Công suất danh nghĩa trục I, II III xác định theo công thức sau: PI = Pdc kn ol = 10,55.1.0,99 = 10, 44(kW) PII = PI br ol = 10, 44.0,96.0,99 = 9,92(kW ) PIII = PII br ol = 9,92.0,96.0,99 = 9, 42 ( kW ) PIV = PIII ol x = 9, 42.0,99.0,9 = 8,39 ( kW ) 3.2 Tính số vịng quay trục Ta có: - Tốc độ quay trục I: 𝑛𝐼 = ndc udc I (1.14) Với: 𝑛đ𝑐 – Tốc độ quay trục động 𝑢đ𝑐÷𝐼 – Tỉ số truyền truyền nối động với trục I Ta thấy: 𝑛đ𝑐 = 1458 𝑢đ𝑐÷𝐼 = 𝑢𝑘𝑛 = ; nI = ndc 1458 = = 1458(v / ph) udc I - Tốc độ quay trục II: nII = nI 1458 = = 232,17(v / ph) uI − II 6, 28 - Tốc độ quay trục III: nIII = nII uII − III = 232,17 = 107, 48(v / ph) 2,16 - Tốc độ quay trục IV(làm việc): nIV = nIII 107,48 = = 59,71 (v/ph) ux 1,8 3.3 Tính mơ men xoắn trục Mô men xoắn trục thứ i xác định theo công thức sau: Ti = 9,55.106 Pi ni (1.16) Trong : Pi ; n i :là cơng suất số vịng quay trục thứ i + Mômen xoắn trục động cơ: Tdc = 9,55.106 + Mômen xoắn trục I: Pdc 10,55 = 9,55.106 = 69103, 22(N.mm) ndc 1458 TI = 9, 55.106 PI 10, 44 = 9, 55.106 = 68382, 71(N.mm) nI 1458 + Mômen xoắn trục II: TII = 9,55.106 PII 9,92 = 9,55.106 = 408045,83(N.mm) nII 232,17 + Mômen xoắn trục III: TIII = 9,55.106 PIII 9, 42 = 9,55.106 = 837002, 233(N.mm) nIII 107, 48 + Mômen xoắn trục công tác: TIV = 9,55.106 PIV 8,39 = 9,55.106 = 1341894,15(N.mm) nct 59, 71 3.4 Lập bảng kết Các kết tính số liệu đầu vào cho phần tính tốn sau, cần lập bảng thống kê sau Trục Tỉ số truyền U Động Công suất P(kw) Số vịng quay N(v/p) Mơmen xoắn T(N.mm) 10,55 1458 69103,22 10,44 1458 68283,71 9,92 236,46 408045,83 9,42 109,98 837002,23 udc=1 Trục I u1=6,28 Trục II u2=2.15 Trục III 10 ux=1,8 Trục IV 8,39 61,1 1341894,15 PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xích - Có loại xích: + Xích ống: Đơn giản, giá thành hạ khối lượng giảm khơng dùng lăn, mà lề mịn nhanh Vì dùng xích ống với truyền không quan trọng, mặt khác yêu cầu khối lượng nhỏ + Xích ống – lăn: Kết cấu giống xích ống, phía ngồi lắp thêm lăn, thay ma sát trượt ống đĩa (ở xích ống) ma sát lăn lăn đĩa xích (ở xích ống - lăn) Làm tăng độ bền mịn xích ống lăn Chế tạo khơng phức tạp xích răng, xích lăn dùng rộng rãi Thích hợp dùng vận tốc làm việc (10 15) m/s Nên ưu tiên dùng xích dãy Nhưng phận truyền quay nhanh, tải lớn dùng xích , dãy làm giảm tải trọng động kích thước khn khổ truyền + Xích : khả tải lớn, làm việc êm, chế tạo phức tạp giá thành đắt xích lăn, nên dùng vận tốc xích (10 15)% => Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp,dùng xích lăn 2.1.2 Xác dịnh thơng số xích truyền 2.1.2.1 Chọn số đĩa xích Số nhỏ đĩa xích lớn Zmin 11 Theo bảng [5.4][1](trang 80 ), với ux = 1,8 chọn số đĩa nhỏ Z1 = 27,do số đĩa lớn Z2 = ux.Z1 = 1,8.27 =48,6 < Zmax = 120( zmax = 120 xích ống xích lăn) => Z2 = 49 Ta có: PIII = 9,42 (kW) n3 = 107,48 (vp/ph) 2.1.2.2 Xác định bước xích P Theo cơng thức (5.3)[1](trang 81), cơng suất tính tốn Pt=P.k.kz.kn ≤[P] Trong đó: + Chọn góc nghiêng đường tâm nối đĩa xích so với đường nằm ngang=300 + Pt cơng suất tính tốn + P cơng suất cần truyền + [P] công suất cho phép,(kW); P = PIII = 9,42 (kW) + Hệ số : kz = + Hệ số số vòng quay : kn = z01 25 = = 0,925 z1 27 với Z1=27 n01 200 = = 1,86 n1 107, 48 với n 01 = 200 (vg/ph); n1= nIII = 107,48 (vg/ph) + k = k k a k dc k d k c k bt [5.4](trang 82 1) 12 + k = k k a k dc k d k c k bt = 1.1.1.1,2.1,25.1,3 = 1,95 k = : đường nối hai tâm đĩa xích so với đường nằm ngang Pt = 9,42.1,95.0,925.1,86= 31,6 (kW); Theo bảng [5.5](trang 81, 1) với n 01 = 200 (vg/ph), chọn truyền xích dãy có bước xích p = 38,1 (mm); thỏa mãn điều kiện bền mòn : pt [ p] =34,8 (KW) 2.1.2.3 Khoảng cách trục số mắt xích + Khoảng cách trục a = 40.p = 40.38,1 = 1524 (mm) + Số mắt xích x= 2a (Z1 + Z2 ) (Z2 − Z1 ) p 2.1524 27 + 49 (49 − 27) 38,1 + + = + + = 118,96 p 4.2 a 38,1 4.2 1524 Lấy số mắt xích chẵn xc=120, tính lại khoảng cách trục theo cơng thức[5.13][1]( trang 85) Z − Z1 ) a = 0,25.p.{x c − 0,5(Z2 + Z1 ) + [x c -0.5(Z1 +Z2 )] − ( } 2 13 2 49 + 27 49 − 27 49 − 27 = 0, 25.38,1 120 − + 120 − = 1814,98 (mm) − 2 Để xích khơng chịu lực căng q lớn , giảm a lượng a = 0,003.a = 0,003.1814,98 5, 44 , a = 1814,98–5,44= 1809,54 (mm); + Số lần va đập xích : Theo cơng thức [5.14][1](trang 85) i= z1.n1 27.107, 48 = = 1, 61 [i] = 20 15.x 15.120 2.1.3 Kiểm nghiệm xích độ bền : Theo cơng thức [5.15][1](trang 85) s= Q [ s] ( k d Ft + F0 + Fv ) + Q - tải trọng phá hỏng Q = 127000 (N) -Theo bảng [5.2](quyển1, trang 78) + k d - hệ số tải trọng động k d = 1,2 + Theo bảng [5.2](trang 89 1) ta có + v= z1.n1 p 27.107, 48.38,1 = = 1,84 (m/s) 60000 60000 + Ft : lực vòng Ft = 1000 p 1000.9, 42 = = 5119,56 (N) v 1,84 + Fv : lực căng lực li tâm sinh Fv = q.v2 q : khối lượng mét xích, q = 5,5 (kg) theo [5.2](1) Fv = 5,5.22 = 22 (N) + F0 - lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh F0 = 9,81.k f q.a = 9,81.4.5,5.1,809 = 390, 41 (N) 14 k f - hệ số phụ thuộc độ võng f xích vị trí truyền; f = (0,01 0,02)a lấy k f = (bộ truyền nghiêng góc < 400 ) s= 127000 = 19,37 (1,2.5119,56 + 390,41 + 22) Tra bảng 5.10[1] với n = 200 vg/ph , [s] = 8,5 Vậy s > [s] : truyền xích đảm bảo đủ bền 2.1.4 Đường kính đĩa xích + Theo cơng thức 5.17[1] bảng 13.4[1] d1 = p/sin( /Z1) =38,1/sin( /27) = 328,18 (mm) d2 = p/sin( /Z2) = 38,1/sin( /49) = 594,66 (mm) da1 = p[0,5 + cotg( /Z1)] = 38,1[0,5 + cotg( /27)] = 345,01 (mm) da = p[0,5 + cotg( /Z2)] = 38,1[0,5 + cotg( /49)] = 612,48 (mm) df1 = d1 - 2r = 328,18 – 2.11,22 = 305,74 (mm) df = d2 - 2r = 594,66 – 2.11,22 = 572,22 (mm) với : r = 0,5025.d1 + 0,05= 0,5025.22,23 + 0,05 =11,22 (mm) với d1 = 22,23 bảng 5.2[1] + Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích theo công thức (5.18) H = 0,47 k r ( Ft K đ + Fvđ ) E / (Ak d ) [H ] Với : [H ] - Ứng suất tiếp xúc cho phép : [H ] = 600 (MPa) tra bảng ( 5.11 ) Ft - Lực vòng : Ft = 5119,56 (N) Fvđ - Lực va đập m dãy xích ( xích lăn dãy => m =1 ): 15 Fvđ = 13.10-7.n1 p3 m = 13.10-7.107,48 38,13 = 7,72 (N) kd - Hệ số phân bố không tải trọng cho dãy : kd = Kđ - Hệ số tải trọng động: Kđ = 1,2 bảng 5.6[1] kr - Hệ số kể đến ảnh hưởng số đĩa xích phụ thuộc vào Z1 = 27; Z2 = 49 => kr1 = 0,39 ; kr2 = 0,24 E - Mô đun đàn hồi : E = 2E1.E2/(E1 +E2) = 2,1.105(MPa) A - Diện tích chiếu lề :A = 395 mm2 bảng 5.12[1] + Với đĩa 1; => H1 = 0,47 0,39.(5119,56.1,2 + 7,72).2,1.105 = 484,54 395.1,2 (MPa) Như dùng thép C45 cải thiện đạt độ rắn HB210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [H ] = 600 (Mpa), đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa 0,24.(5119,56.1,2 + 7,72).2,1.105 +Với đĩa 2; => H2 = 0,47 = 380,1 395.1,2 (MPa) Như dùng thép C45 cải thiện đạt độ rắn HB210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép [H ] = 600 (MPa), đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa Theo 5.20[1] : Fr = k x Ft = 1,15.5119,56 = 5887,49 (N) Trong truyền nghiêng góc nhỏ 400, kx = 1,15 2.1.5 Bảng thông số truyền xích Bảng 2.1: Tổng hợp thơng số truyền xích Thơng số Loại xích 16 Ký hiệu Giá trị Xích ống lăn Bước xích p 38,1(mm) Số mắt xích x 120 Khoảng cách trục a 1814,98 (mm) Số đĩa xích nhỏ z1 27 Số đĩa xích lớn z2 49 Vật liệu đĩa xích C45 H1 = 600(MPa) Đường kính vịng chia đĩa xích nhỏ d1 328,18 (mm) Đường kính vịng chia đĩa xích lớn d2 594,66 (mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 345,01 (mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích lớn da 612,48 (mm) Bán kính đáy r 11,22 (mm) Đường kính chân đĩa xích nhỏ df1 305,74 (mm) Đường kính chân đĩa xích lớn df2 572,22 (mm) Lực tác dụng lên trục Fr 5887, 49 (N) 2.2.Bộ truyền bánh cấp chậm *Các thông số: PII = 9,92 (kW) nII = 236,46 (v/ph) Xác định khoảng cách trục: 17 𝑢2 = 2,15 2.2.1 Chọn vật liệu -Ta thấy hộp giảm tốc ta thiết kế có cơng suất nhỏ trung bình Vì ta chọn vật liệu nhóm I có độ rắn HB ≤ 350 Với loại vật liệu bánh có độ rắn thấp cắt xác sau nhiệt luyện Cặp bánh có khả chống mòn tốt bánh nhiệt luyện thường hố tơi cải thiện - Tra bảng 6.1 [1] ta chọn vật liệu bảng : Bảng 2.1: Chọn vật liệu Loại bánh Loại thép Nhiệt luyện thép Độ rắn Giới hạn bền 𝜎𝑏 MPa Giới hạn chảy 𝜎𝑐ℎ MPa Nhỏ 45 Tôi cải thiện 𝐻𝐵3 = 215 750 450 Lớn 45 Tôi cải thiện 𝐻𝐵4 = 200 750 450 2.2.2 Xác định ứng suất cho phép - Gồm ứng suất tiếp xúc cho phép H ứng suất uốn cho phép F xác định sau : 2.2.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép *Tra bảng 6.2 [1]ta chọn: - Hệ số an tồn tính tiếp xúc :Sh =1,1 - Ứng xuất tiếp xúc cho phép với chu kỳ sở:σ0Hlim = HB + 70 ( MPa) - Ứng xuất uốn cho phép với chu kỳ sở: σFlim = 1,8HB *Theo công thức: H = H0 lim sH Z R ZV K XH K HL -Trong đó: 𝑆𝐻 : Hệ số an tồn tính tiếp xúc 𝑍𝑅 : Hệ số xét đến độ nhám mắt làm việc 18 𝑍𝑉 : Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc vòng 𝐾𝑋𝐻 : Hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh 𝐾𝐻𝐿 : Hệ số xét đến tuổi thọ Chọn sơ bộ: ZR.ZV.KXH = 1, -Với mH = (Khi HB 350) → KHL = NH N HE N H : Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc: NH0 = 30.HHB2,4 NHE: Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: NHE = 60.C.n.t *Trong : ≫C,n,t: Lần lượt số lần ăn khớp vòng quay, số vòng quay phút tổng số làm việc bánh xét Với 𝑡 = 2/3.24.0,7.365.7 = 28616 (ℎ) ; C = + Với bánh nhỏ (bánh 3): 𝑁𝐻𝐸3 = 60 𝐶 𝑛 𝑡 = 60.1.236,46.28616 = 405,99 106 𝑁𝐻𝑂3 = 30 𝐻𝐵32,4 = 30.2152,4 =11,88 106 Bắt đầu từ NH0 đường cong mỏi gần đường thẳng song song với trục hoành tức khoảng giới hạn mỏi tiếp xúc không thay đổi Vì tính NHE> NHo, lấy NHE = NHO để tính, đó: KHL1 = ➢ 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚3 = 2.215+ 70 =500( MPa ) ≫ Vậy ứng suất tiếp xúc bánh nhỏ : [ σH3 ]= σ0Hlim3 SH ( 𝑍𝑅 𝑍𝑉 𝑍𝑋𝐻 )𝐾𝐻𝐿3 = 500 1,1 1.1 = 454,54(MPa) + Với bánh lớn (bánh 4): 𝑁𝐻𝐸4 = 60 𝐶 𝑛 𝑡 = 60.1 109,98 28616= 188,83.106 𝑁𝐻𝑂4 = 30 𝐻𝐵42,4 = 30 2002,4 = 10.106 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚4 = 2.200+ 70 =470 ( MPa) 19 Vậy ứng suất tiếp xúc bánh lớn : [ σH4 ]= σ0Hlim4 SH ( 𝑍𝑅 𝑍𝑉 𝑍𝑥𝐻 )𝐾𝐻𝐿4 = 470 1,1 1.1= 427,3( MPa) Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép: [𝜎𝐻 ] = [𝜎𝐻3 ]+[𝜎𝐻4 ] = 454,54+427,3 = 440,90( MPa) - Mà [𝜎𝐻 ] ≤ 1,25[𝜎𝐻𝑚𝑖𝑛 ] Với : [𝜎𝐻 ] 𝑚𝑖𝑛 = [𝜎𝐻4 ]= 427,3 (MPa) [𝜎𝐻 ] = 440,90(MPa) ≤ 1,25[𝜎𝐻𝑚𝑖𝑛 ] ➢ Vậy chọn sơ ứng suất tiếp xúc cho phép : [𝜎𝐻 ]𝑠𝑏 = 440,90 (MPa) 2.2.2.2 Ứng suất uốn cho phép: F = F0 lim SF Trong đó: YR YS K XF K FC K FL F0 lim - ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ sở 𝑌𝑅 : Hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân 𝑌𝑆 : Hệ số xét đến độ nhạy vật liệu tập trung ứng suất 𝐾𝑋𝐹 : Hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng độ bền uốn Chọn sơ bộ: YR YS K XF = 𝐾𝐹𝐶 : Hệ số kể đến ảnh hưởng đặt tải, lấy 𝐾𝐹𝐶 = 1.(Bộ truyền quay chiều) - NFO: Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử uốn - NFE: Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương Do truyền chịu tải trọng không đổi nên : N HE = N FE = 60.c.n.t F0 lim - ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ sở Ta có : F lim =1,8HB - theo bảng 6.2 [I] =>σ0F3lim = 1,8.215= 387 (MPa) =>σ0F4lim =1,8.200 = 360(MPa) 20 ... dùng động điện chi? ??u khởi động êm, hãm đảo chi? ??u dễ dàng, thích hợp dùng thiết bị vận chuyển điện, thang máy, máy trục, thiết bị thí nghiệm Nhược điểm chúng đắt, riêng loại động điện chi? ??u lại khó... chi? ??u lại khó kiếm phải tăng thêm chi phí đầu tư để lắp thiết bị chỉnh lưu b Động điện không đồng pha Thường dùng cho thiết bị máy móc phục vụ cho sinh hoạt ngày cơng suất loại động không lớn Do... u1=6,28 Trục II u2=2.15 Trục III 10 ux=1,8 Trục IV 8,39 61,1 1341894,15 PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1 Thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xích - Có loại xích: + Xích ống: Đơn giản,