Thiết kế trạm dẫn động băng tải

Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN .4 Tính tốn chọn động .4 Phân phối tỉ số truyền Lập bảng đặc tính truyền .6 CHƯƠNG :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN HỘP GIẢM TỐC HAI CẤP CÔN – TRỤ .13 Bộ truyền cấp nhanh – bánh côn thẳng 13 Bộ truyền cấp chậm – bánh trụ thẳng 24 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 35 I Thiết kế trục .35 II Chọn then .45 III Kiểm nghiệm trục then 45 CHƯƠNG 5: CHỌN Ổ LĂN VÀ NỐI TRỤC .50 Chọn ổ lăn 50 Chọn nối trục .57 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC .59 CHƯƠNG 7: CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO .68 SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th LỜI MỞ ĐẦU Đồ án môn học Chi tiết máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành khí nói chung chun ngành Ơ tơ – Máy động lực nói riêng Đồ án cung cấp cho sinh viên kiến thức nguyên lí, kết cấu chi tiết máy quy trình tính tốn, thiết kế chi tiết máy Đồ án bao gồm nội dung thiết kế máy hệ thống dẫn động khí: tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy; vỏ, khung bệ máy; tính chọn chi tiết tiêu chuẩn; chọn cấp xác, dung sai lắp ghép; trình bày vẽ…Các tiêu chuẩn thiết kế, thuật ngữ ký hiệu sử dụng đồ án tuân theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) Khi thiết kế đồ án Chi tiết máy, tham khảo giáo trình Cơng nghệ chế tạo máy, Khoa học vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai lắp ghép, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí…Ngày với phát triển mạnh cơng nghệ máy tính, cịn có trợ giúp cơng cụ, phần mềm tính tốn thiết kê trình bày vẽ Khi vào thiết kế thực tế, phải sử dụng tài liệu, sổ tay thiết kế kết hợp với kinh nghiệm thiết kế Đối với sinh viên ngành khí nói riêng, đồ án Chi tiết máy giúp cố kiến thức học nguyên lý máy, chi tiết máy…đồng thời hội để sinh viên tiếp cận thực tế với quy trình tính toán thiết kế chi tiết máy hệ dẫn động Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, đặc biệt thầy hướng dẫn tận tình có nhiều đánh giá, nhận xét quý báu trình em thực đồ án Trong q trình tính tốn thiết kế sai sót khó tránh khỏi em mong nhận ý kiến đánh giá nhận xét thầy để đồ án hồn thiện xác SVTH: Trần Xn Báchn Xuân Bách Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY Số liệu thiết kế: Cơng suất trục công tác : P = kW Số vịng quay trục cơng tác : n = 85 (vg/ph) Thời gian phục vụ: L = (năm) SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th CHƯƠNG : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN Tính tốn chọn động 1.1 Xác định công suất cần thiết động Công suất cần thiết động điện tính theo cơng thức sau: Pct  Pt  Trong trường hợp tải trọng thay đổi theo bậc nên ta có: Pt Ptd Ptd tình theo cơng thức sau: n T  1  Ti  ti 1 Pi ti Ptd  P n n t i  ti n 1 2  T1   T2  2   t1    t2 1 0,   0,8  0,3  T T     Ptd P 5 4, 72( kW ) t1  t2 Hiệu suất truyền động  :  ol kn brn brt d Trong đó:  hiệu suất tồn hệ thống truyền động ol hiệu suất cặp ổ lăn: ol 0,99 ( cặp ổ lăn) kn 0,99 kn hiệu suất nối trục: brt hiệu suất cặp bánh trụ che kín: brn hiệu suất cặp bánh nón thẳng che kín: d hiệu suất truyền đai thang: Thay số vào ta được: SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách d 0,96  0,85 brt 0,97 brn 0,96 Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th Công suất cần thiết động điện: 1.2 Pct  Pt Ptd 4, 72   5,55( kW )   0,85 Xác định sơ số vòng quay đồng động Số vịng quay trục cơng tác: nlv = 85 (vg/ph) Tỉ số truyền hệ thống truyền động : ut = uh uđ Trong đó: uh tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh côn trụ cấp uh  10  25 Chọn sơ uh 10 ud tỉ số truyền truyền đai thang ud    Chọn ud 3,15 Số vòng quay sơ động cơ: nsb nsb nlv ut nlv uh ud 85 10 3,15 2677,5  v / ph  Chọn số vòng quay đồng động cơ: ndb = 3000 (vg/ph) 1.3 Chọn động điện Dựa vào bảng P1.3/ trang 237- sách “ Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1” P 7,5 n 3000 (vg/ph) ta “Trịnh Chất – Lê Văn Uyển” với ct kW ; db chọn động 4A112M4Y3 có thơng số kỹ thuật sau: Kiểu động Công suất (kW) 4A112M2Y3 7,5 Số vòng quay (v/ph) 2922 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền hệ thống dẫn động SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách cos φ % Tmax Tdn TK Tdn 0,88 87,5 2,2 2,0 Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th ut  ndc 2922  34,37 nlv 85 Ta chọn tỉ số truyền truyên đai: ud= 3,15 Tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh côn trụ cấp: uh  - ut 34,37  10,91 ud 3,15 Phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc: Phương trình độ bền hộp giảm tốc bánh côn – trụ hai cấp, theo (3.15[1]): u14  c 1 uh  uh  1 K K theo (3.16) (3.17): - cK  d w 22 d e 21 K  2,25 bd  K 02    Kbe  Kbe  K 01  Kbe 0,3  be 0,25 0,3 ;  bd 1,2 ( bd 2max 1 1,2 vị trí bánh K K c 1,1; không đối xứng trục bảng 6.6);  01   02  ; K Chọn Tính K K  - theo 3.17: 2,25 1,2 12,9   0,3 0,3 K K ; Từ đó:  c 12,9 1,1 17,1 - u 3,4 ; - Tra đồ thị hình 3.21 ta chọn tỉ số truyền cặp bánh côn : brc Tỉ số truyền cặp bánh trụ thẳng (bộ truyền cấp chậm): u 10,91 ubrt  h  3,21 ubrc 3, Tỉ số truyền cuối hộ giảm tốc là: uh ubrc ubrt 3,4 3,21 10,914 Sai số tỉ số truyền: 10,91  10,914   0,04% 10,91 Lập bảng đặc tính truyền SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách Đ án môn h c Chi ti t máy Quang 3.1 GVHD:H Ng c Th Tính tốn cơng suất trục hộp giảm tốc Công suất trục công tác: Plv 5( kW ) Công suất trục 3: P P3   5,1(kW ) 0l kn 0,99 0,99 Công suất trục 2: P3 5,1 P2   5,31(kW ) ol brt 0,99 0,97 Công suất trục 1: P2 5,31 P1   5,59(kW ) ol brn 0,99 0,96 Công suất độ ng cơ: P 5,59 Pdc   5,88( kW ) ol d 0,99.0,96 3.2 Tính số vòng quay trục Số vòng quay trục động cơ: ndc 2922(vg / ph) Số vòng quay trục 1: n1  ndc 2922  927, 62  vg / ph  ud 3,15 Số vòng quay trục 2: n2  SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách n1 927, 62  272,83  vg / ph  u1 3, Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th Số vòng quay trục 3: n3  n2 272,83  85  vg / ph  u2 3, 21 Số vịng quay trục cơng tác: nlv 85(vg / ph) 3.3 Tính moment xoắn trục Moment xoắn trục động cơ: Tdc 9,55 106 Pdc 5,88 9,55 106  19217,  Nmm  ndc 2922 Moment xoắn trục 1của hộp giảm tốc: P1 5,59 9,55 106  57549,9  Nmm  n1 927, 62 T1 9,55 106 Moment xoắn trục hộp giảm tốc: T2 9,55 106 P2 5,31 9,55 106  185868,5  Nmm  n2 272,83 Moment xoắn trục hộp giảm tốc: T3 9,55 106 P3 5,1 9,55 106  573000  Nmm  n3 85 Moment xoắn trục công tác: Tlv 9,55 106 3.4 Plv 9, 55 106  561764,  Nmm  nlv 85 Bảng đặc tính Trục SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách Động Trục Trục Trục Trục công tác Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th Thông số Công suất P, kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n, vòng/phút Moment xoắn T, Nmm CHƯƠNG 5,88 5,59 3,15 5,31 3,4 5,1 3,21 2922 927,62 272,83 85 19217,7 57549,9 185868,5 573000 85 561764,7 :THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Các thông số kỹ thuật để thiết kế truyền đai thang - Công suất truyền: P1 5,88 kW - Tỉ số truyền: udt 3,15 - Số vòng quay bánh dẫn: n1 2922 (v/ph) Moment xoắn: T 19217,7 Nmm Các bước tính tồn thiết kế truyền đai thang 2.1 Chọn đai Theo đồ thị 4.1 trang 59 tài liệu “ Tính tốn thiết kế hệ dẫn đơng khí” Trịnh Chất – Lê Văn Uyển Với công suất truyền P1 5,88 kW số vòng quay bánh dẫn n1 2922 (vg/ph) ta chọn đai thang loại A với thông số kỹ thuật sau: Ký hiệu A Diện tích tiết diện A(mm2) 81 Kích thước tiết diện mm bt b h y0 11 13 2,8 2.2 Xác định thông số truyền 2.2.1 Chọn đường kính bánh đai nhỏ (bánh dẫn) SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách Đường kính bánh đai nhỏ d1 mm 100-200 Chiều dài giới hạn l mm 560-4000 Đ án môn h c Chi ti t máy Quang GVHD:H Ng c Th Đường kính bánh đai nhỏ: d1 1,2d 1,2 100 120mm Theo tiêu chuẩn ta chọn: d1 125mm 2.2.2 Vận tốc đai Vận tốc đai tính theo cơng thức sau: v1   d1n1  125 2922  19,12m / s 60000 60000 2.2.3 Đường kính bánh đai lớn (bánh bị dẫn) Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối  0,01 đường kính bánh đai lớn là: d ud d1     3,15 125   0,01 389,81mm Theo tiêu chuẩn ta chọn: d 400mm ud  Tỉ số truyền: d2 400  3,23 d1     125   0,01 Sai lệch so với giá trị chọn trước 2,6% 2.2.4 Khoảng cách trục Khoảng cách trục nhỏ xác định theo công thức sau: 0,55  d1  d   h a 2  d1  d  0,55  125  400   a 2  125  400  288,8mm a 1050mm Ta chọn sơ khoảng cách trục: a 1,2d 480mm 2.2.5 Chiều dài tính tốn đai Chiều dài đai tính theo cơng thức sau:   d1  d   d  d1  L 2a   4a SVTH: Trần Xuân Báchn Xuân Bách 10