PhÇn IV ThiÕt kÕ Trôc Stt Néi dung tÝnh to¸n Kqu¶ §vÞ PhÇn I TÝnh to¸n chung I TÝnh chän ®éng c¬ a Lo¹i ®éng c¬ §éng c¬ ®îc chän lµ lo¹i ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu kh«ng ®ång bé ba pha roto lång sãc do[.]
Stt Kquả Nội dung tính toán Đvị Phần I: Tính toán chung : I Tính chọn động : a Loại động : Động đợc chọn loại động điện xoay chiều không đồng ba pha roto lồng sóc kết cấu đơn giản, giá thành hạ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy mắc trực tiếp vào lới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện, hiệu suất công suất phù hợp với làm việc hệ thống b Các yệu cầu động : Có công suất phải công suất làm việc chia cho hiệu suất: Nđcơ Mômen mở máy động phải thắng đợc mômen cản ban đầu phụ tải Khi động làm việc tải nhiệt độ phát không nhiệt độ cho phép, trục động làm việc ổn định c Tính toán : Ta có công thức tính công suất cần thiết động cơ: Nct = = Trong : Nt công suất tính toán, đợc tính theo công thức: Nt = = 4,593 kW 3,709 kW Víi N1, N2, N3 vµ t1, t2, t3 công suất thời gian làm việc tơng ứng với chế độ làm việc mở máy, bình thờng non tải Theo sơ đồ tải träng, ta cã N1=1,4N2; N3=0,8N2; t22 3s, t2=50%, t3=50% C«ng suất làm việc chế độ bình ổn là: 4,097 kW N2 = P*D*nbt¶i/(2*9550) = - HiƯu st hệ thống, đợc tính theo công thức: = 0,8075 % ========================================== ==================== Đồ án Chi tiết máy GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Kquả Nội dung tính toán Đvị Với giá trị hiệu suất thành phần đợc chọn theo giới thiệu bảng 2.3, nh sau: đai = tru = côn = ổ = khớp = Số vòng quay sơ : nsb = nbtải.u = Trong : nbtải số vòng quay mét cđa tang quay 0.95 0,96 0,95 0.99 0.99 2865,0 vg/p băng tải, đợc tính công thức: 66,879 vg/p Với v - vận tốc dài băng tải, v = Và D - đờng kính tang quay, D = u lµ tû sè trun hộp giảm tốc u= = uđai.uh Với giá trị tỷ số truyền thành phần đợc chọn theo giới thiệu bảng 2.4: uđai = uh = d Lựa chọn động : Dựa vào số liệu vừa tính toán, tra bảng P1.3 ta chọn động số hiệu 4A112M2Y3 có thông số nh sau : Đờng kính trục động : D = Số vòng quay đồng : nđbô = Công suất định mức : Nđm = Số vòng quay định mức : nđm = Hệ số công suất : cos = Hiệu suất động : đcơ = 1,05 0,3 m/s mm 42,84 3,15 13,6 32 mm 3000 vg/p 7,5 kW 2922 vg/p 0,88 87,5 % Tû sè = 2,2 Tû sè = 2,0 KiÓm nghiệm động : Theo đk chọn động cơ, ta thÊy : Ndc > Nct : Tháa ( 7,5 kW > 4,5939 kW) ========================================== ==================== Đồ án Chi tiết máy GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Nội dung tính toán Kquả Đvị Nqt < Ndc : Tháa Víi Nqt = 1,4.N2 = 1,4 x 4,097 = Ph©n phèi tû sè trun : Ta cã tû sè trun cđa toµn hƯ dÉn ®éng : u= = = Ta cã thÓ chän tû sè trun thĨ nh sau : u®ai = ( Theo d·y sè môc 3.3 thiÕt kÕ T1, tr 49) uh = = Chän uc = ut = kW 43,69 3,15 13,87 4,2 3,3024 Sè vßng quay mét cđa c¸c trơc: Trơc I : Trôc II : 5,735 = Trôc III : Trục IV : Công suất trục: Trôc IV : 2922 927,61 220,86 66,878 vg/p 4,222 kW vg/p vg/p vg/p Trôc III : 4,4425 kW Trôc II : 4,7236 kW Trục I : 5,0224 kW Trục đ.cơ : 5,0731 kW Mômen trục: Trục I : Trôc II : 16,415 Nm 48,63 Nm ========================================== ==================== §å ¸n Chi tiÕt m¸y GVHD: Phan Anh TuÊn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Kquả Đvị Nội dung tÝnh to¸n Trơc III : Trơc IV : Phần II: Thiết kế truyền đai: 192,09 Nm 602,90 Nm Chọn loại mặt cắt: Với mômen T1 = 16,415 Nm, tra bảng 11.7 (tài liệu CTM TI), mặt cắt YZ sau tính toán sơ có số đai không hợp lý nên ta chọn loại đai có ký hiệu mặt cắt A, với th«ng sè nh sau: KÝch thíc tiÕt diƯn DtÝch mm2 d1 mm l, mm btt b h y0 11 13 2,8 81 100~200 560~4000 Theo b¶ng 4.13 ta chän ®êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1 = TÝnh to¸n chung: VËn tèc ®ai : v®ai = = 125 mm 19,124 m/s NhËn thÊy : v®ai < vmax = 25 m/s, Theo công thức 4.2 tài liệu HDTKHTDĐ TI, với = 0,02 Ta có đờng kính bánh đai lớn : ========================================== ==================== Đồ án Chi tiết máy GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Kquả Nội dung tính toán Đvị 385,87 mm 400 mm d2 = uđai.d1.(1-) = ta chọn theo tiêu chuÈn : d2 = Tû sè truyÒn thùc tÕ : ut = = 3,265 Theo bảng 4.14 ta chọn sơ khoảng cách trục a = d2 = Ta có công thức tính chiều dài đai lµ : l = 2a + 0,5(d1+d2) + = Sau tính toán sơ bộ, ta chọn l = (theo Bảng 4.13) Số vòng chạy giây dây đai: 400 mm 1671,5 mm 2000 mm 9,56 vg/s Ta thấy i = 120o , đảm bảo 571,33 mm 1175,7 137,5 152,41 độ Xác định số đai- Các thông số khác: Ta có công thức xác định số đai : z= Trong : N1 -công suất trục bánh đai chủ động Kđ -hệ số tải trọng động, (bảng 4.7) [N0] -Trị số công suất cho phép (bảng 4.19) C-Hsố kể đến ảnh hởng góc ôm(bảng4.15) Cl- Hsố kể đến ảnh hởng chiều dài (4.16) 5,0224 kW 1,25 3,08 kW 0,931 1,037 ========================================== ==================== Đồ án Chi tiết máy GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Nội dung tính toán Kquả Đvị Cu- Hsè kĨ ®Õn tû sè trun (4.17) Cz- Hsè kể đến phân bố không tải trọng dây đai (4.18) Nên ta có : z = Ta lấy z = Chiều rộng bánh đai : B = (z-1)t +2e = (2-1).15 +2.10 §êng kính bánh đai: d1a = d1+2.h0 = d2a = d2+2.h0 = Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục: Lực căng ban đầu đai : F0 = qm.v2 = + 1,14 0,9 2,057 ®ai 35 mm 131,6 mm 406,6 175,91 N 0,105 kg/m Chän qm = Lùc t¸c dơng lªn trơc : Fr = 2F0.z.sin( )= TÝnh tuổi thọ đai : Ta có công thức tính tuổi thọ dây đai, tính theo : 683,38 N th = Trong ®ã: v = 10-6.m.v2 = (øng suÊt lùc ly t©m g©y ra) 0,4937 MPa max = u + k m/s 19,124 kg/ 1350 m3 6,946 MPa u = 4,032 MPa Víi k = v - Vận tốc vòng dây đai m- Khối lợng 1m dây đai = 2,914 MPa [N0] = 3,08 kW Theo h×nh 11.8 CTM TI , víi u = 3,15; k /u NHO1 b KHL = Thay giá trị vào (3.2) Ta có: Bánh lớn: 2,76.1 07 600 MPa = Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng: Vì NHE2>NHO2 c 2 KHL= 2,76.1 08 = 545,45 MPa Thay giá trị vào (3.2) Ta cã: øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [H] øng st n cho phÐp: Trong bíc tÝnh s¬ bé dïng công thức: = 563,63 MPa ========================================== ==================== Đồ án Chi tiết máy GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Kquả a Nội dung tính toán Đvị (3.4) Bánh nhỏ: = 1,8.285 513 = = Vì NFE1>NFO1 Thay số vào công thức (3.4) ta đợc: b KFL1 = 477 = 1,8.270 = a b C«ng thøc (3.4) 3,53.1 08 219,85 MPa Bánh lớn: Vì NFE2>NFO ®ã MPa K FL2 = = MPa 8,4.10 204,42 MPa øng suÊt cho phÐp qu¸ tải: ứng suất tiếp xúc cho phép tải: 1.- Bánh nhỏ: [H1]max = 2,8.ch1 2.- Bánh lín: [H2]max = 2,8.ch2 [H]max = = = 1624 1260 1260 MPa MPa MPa 464 360 MPa MPa øng suÊt uốn cho phép tải: 1.- Bánh nhỏ: [F1]max=0,8.ch1 = 2.- Bánh lớn: [F2]max=0,8.ch2 = Xác định thông số bánh ========================================== ==================== Đồ án Chi tiết máy GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang Stt Nội dung tính toán Kquả Đvị Xác đính sơ chiều dài côn : Theo c«ng thøc: (3.5) Víi bé trun côn nghiêng thép: KR = 0,5.Kd = 0,5.87 = Hệ số chiều rộng vành răng: Kbe = Với Kbe.u1/(2 - Kbe) = 0,25.4,2/(2-0,25) = Trục bánh côn lắp ổ đũa, theo bảng 6.21 KH = Thay giá trị vào công thức (3.5) ta có: Re = 43,5 0,25 MPa1/3 0,6 1,13 113,31 mm Xác định thông số ăn khớp: Số bánh nhỏ: áp dụng công thức: = Theo bảng 6.22, ta chọn z1p = 11; víi HB < 350, z1 = 1,6.z1p = §êng kính trung bình môđun trung bình: dm1 = (1- 0,5 Kbe) de = mtm = dm1/z1 = Chän gãc nghiêng ca m = Theo (6.58) môđun pháp trung bình: mnm = mtm.cosm = Chọn theo bảng 6.8 chọn trị số tiêu chuẩn: m nm = Do đó, mtm = mnm/cosm = z1 = dm1/mtm = LÊy z1 = Số bánh lớn: z2 = z1.u1 = Do gãc chia c«n: 1 = arctg(z1/z2) = 2 = 90 - 1 = 52,493 mm 17 45,93 mm 2,7 mm 20 ®é 2,539 3,19 14,39 15 mm mm mm 63 13,39 độ 76,61 độ ========================================== ==================== Đồ ¸n Chi tiÕt m¸y GVHD: Phan Anh TuÊn HVTH: Hoµng Trung Ph¬ng Trang 10 ... víi HB < 350, z1 = 1,6.z1p = Đờng kính trung bình môđun trung bình: dm1 = (1- 0,5 Kbe) de = mtm = dm1/z1 = Chọn góc nghiêng ca m = Theo (6.58) môđun pháp trung bình: mnm = mtm.cosm = Chọn theo... GVHD: Phan Anh Tuấn HVTH: Hoàng Trung Phơng Trang 10 Stt Nội dung tính toán Kquả Đvị Hệ số dịch chỉnh chiều cao, công thøc 6.50 : X1 = = x2 = - x = Đờng kính trung bình bánh nhỏ: dm1 = z1.mtm... Đồ ¸n Chi tiÕt m¸y GVHD: Phan Anh TuÊn HVTH: Hoµng Trung Phơng Trang 12 Stt Kquả Đvị Nội dung tính toán Chiều dài côn Re = 113,3mm Môđun pháp trung bình mnm = 3mm Chiều rộng vành b = 30mm TØ sè