§å ¸n Chi TiÕt M¸y ThiÕt kÕ HƯ thèng dÉn động khí Phần I: Chọn động phân phối tỷ số truyền I.Chọn động cơ: Dẫn động cho băng tải, ta chọn loại động điện xoay chiều không đồng ba pha có roto ngắn mạch có kết cấu đợn 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 -Chọn động bao gồm bớc: +Tính công suất cần thiết động +Xác định sơ số vòng quay đồng động +Chọn động phù hợp II.Tính công suất động cơ: - Công suất động điện xác định theo công thức (2.8) sách Tính Toán Thiết Kế Dẫn Động Cơ Khí tập ([I] p p Ct t Trong : pct : Công suất cần thiết trục động pt : công suất tính toán trục công tác : hiệu suất truyền động hệ thống - Công suất trục làm việc tính theo công thức 2.11 [I]: P.v 5500.1,25 plv 6,875 K W 1000 1000 - Trờng hợp tải trọng thay đổi công suất tơng đơng truyền : (CT 2.14 [I) p td k (p i2 ti i k ti ) i 2 p12 t1 p 22 t = p lv (0,6 0,64.0,4) 6,875 0,6 0,256 6,36 K W t1 t 1 n i TÝnh hiÖu st cđa hƯ thèng: = i (CT 2.9 [I]): Dựa vào Bảng 2.3 (sách [I]): + Chọn hiƯu st cđa bé trun ®ai : d 0,95 + Chọn hiệu suất truyền bánh côn: br 0,97 +chọn hiệu suất bôI trơn: : bt 0,99 + Chän hiƯu st cđa bé trun xÝch : x 0,92 + Chän hiƯu st cđa cỈp ỉ lăn : ol 0,995 + Chọn hiệu suất khớp ®éng : kd 1,00 HiƯu st cđa toµn hƯ thèng: d br x ol4 kd bt 0,95.0,97 0,92 0,995 4.1,000,99 0,823 -Tæng thêi gian làm việc máy: Th 13.26.2.7 4732h - Tính công suất đẳng trị động cơ: p ct p td 6,36 7,73(KW) 0,823 III Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: -TÝnh sè vßng quay cđa trơc phót: 60000.v 60000.1,25 nlv 74,64(vg/ph) D 3,14.320 - Chän sơ tỷ số truyền truyền theo bảng 2.4 (Sách [I]): + Chọn tỷ số truyền bé trun ®ai ud =3 ux = + Chän tû sè trun cđa bé trun xÝch + Chän tû sè trun cđa bé trun hép gi¶m tèc ubr =4 - Tû sè trun s¬ bé cđa hƯ thèng : ut =ud.ux.ubr = 36 số vòng quay sơ động : Giáo viên hớng dẫn:Ngô Văn Quyết Thực Hà Quyết Tiến Đồ án Chi Tiết Máy Thiết kế Hệ thống dẫn động khí nsb = nlv.ut = 2687,04(vg/ph) -Động chịn phải thoà mÃn yêu cầu : pđc pct nđb nsb Tmm/T TK/Tdn Dựa vào bảng P1.1 đến P1.7 phụ lục sách [I] ta chọn động loại: A132M 2Y Động chọn có thông số kỹ thuật nh sau: Tmm TK suất Nđb Kiểu ĐC CKW Cos (%) vg/ph Tdn Tdn 4A132M2Y3 11,0 2907 0,90 2,2 1,6 IV Kiểm tra điều kiện mở máy tải: -Mô men đẳng trị động : áp dơng c«ng thøc: Tdtdc 9550.Pdn 9550.11,0 36,1(Nm) ndb 2907 Tmm 2.Tdn r,2(Nm) Suy ra: - Mômen cản ®éng c¬: Tc 9550.p ct 9550.7,73 36,1(Nm) n dc 2687,04 - Mômen tải cực đại động cơ: Tmax qt 1,4.Tc 1,4.36,1 50,54(Nm) Phần II: Thiết Kế Bộ Truyền Đai I.Thiết kế truyền đai gồm bớc: - chọn loại đai - xác định kích thớc thông số truyền - xác định thông số đai theo tiêu khả kéo tuổi thọ - xác định lực căng đai lực tác dụng lên trục Giáo viên hớng dẫn:Ngô Văn Quyết Thực Hà Quyết Tiến Đồ án Chi Tiết Máy Thiết kế Hệ thống dẫn động khÝ II.N«i dung thiÕt kÕ - Sai sè cđa tû sè trun lµ: - u | ut u d | 100% 2,67(%) ud - (n»m kho¶ng cho phép u < 4%) - Số vòng quay bánh đai lớn : n2=n1/ut y5,35 (vg/ph) 2.Khoảng cách trục a: - Chiều dài sơ khoảng cách trục chọn theo bảng 4.14 [I] là: asb =0,98 d2D1(mm) thoà mÃn : 316,25= 0,55.(d1+d2)+h asb 2(d1+d2) = 1150 ChiÒu dài đai: - Chiều dài đai tính theo công thức : l 2a d1 d d d1 1844,6(mm) 4a - Theo tiêu chuẩn (bảng 4.13 tr 59 [I]) chän l = 4000(mm) - NghiƯm sè vßng quay cđa ®ai 1s: v 19,02 - i l 4,76 (vg/s) VËy i < imax= (vg/s) - Khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn a 2l d d1 2l d d1 8 d d1 1540,05(mm) Gãc «m : - Gãc «m alpha: o - 180 d d1 .57 o 167,97(độ) a o Góc lớn góc ôm thoả mÃn điều kiện III Xác định số đai : - Số đai z tính theo c«ng thøc :(ct4.16 tr 60 [I]) - z p dc K d p0 .C Cl Cu C z Trong đó: + pdc - Công suất trục bánh ®ai chñ ®éng : Pdc 11,0( Kw) + K® - Hệ số tải trọng động ứng với trờng hợp tải trọng va đập (Bảng 4.7 tr 55 [I] ) : Kd =1,5 + [Po]-Công suất cho phép tra bảng 4.19 tr62 [I], [Po]=3,08(Kw) + C- HƯ sè kĨ ®Õn ¶nh hëng gãc «m tra b¶ng 4.15 tr62 [I] C=0,90 + Cl - Hệ số kẻ đến ảnh hởng chiỊu dµi (B 4.16 tr62 [I]) víi( l/lo = 2,35); C l + Cu- Hệ số kể đến ảnh hởng cđa tû sè trun tra b¶ng 4.17 1,20 tr62 [I], Cu=1,14 + Cz - Hệ số kể đến ảnh hởng phân bố không tải trọng cho dây đai tra bảng 4.18 tr62 Cz =0,95 Thay giá trị vào công thức ta có: z =4,88đai Lấy z = 4đai - Chiều rộng bánh đai tính theo c«ng thøc (ct4.17 tr63 [I]): B ( z 1)t 2.e 65 mm - Đờng kính bánh đai: Giáo viên hớng dẫn:Ngô Văn Quyết Thực Hà Quyết Tiến Đồ án Chi Tiết Máy Thiết kế Hệ thống dẫn động khí d a d1 2h0 125 2.3,3 131,3(mm) Trong đó: tĐ;e;h0=3,3; h,5 tra bảng 4.21tr63 [I] IV.Xác định lực ban đầu lực tác dụng lên trục: Xác định lực căng ban đầu : Lực ban đầu tính theo công thøc: (ct 4.19 tr63 [I]) F0 780.Pdc qm v 142,40(N) vC Ct z qm khèi lợng 1mét đai =0,105 (tra bảng 4.22 [I]) Lực tác dụng lên trục tình theo công thức:(ct4.21 tr64 [I]) Fr 2.F0 z.sin 118,72(N) 2 V.Kiểm nghiệm đai khả tải tuổi thọ: TÝnh øng suÊt: øng suÊt lín nhÊt sinh dây đai chạy vào bánh đai nhỏ cã øng st kÐo vµ øng st n lín nhÊt - ứng suất uốn dây đai bánh ®ai: u 2.E y 2.95.2,8 4,256(MPa) d1 125 Trong : Y0 2,8 tra bảng 11.5(sgk tập2 ctm), - øng suÊt lùc ly t©m g©y ra: LT 10 6. m v 10 6.1350.19,02 0,49(MPa) - ứng suất lực căng gây ra: F0 p0 10 142, 40 3, 08.103 k LT 0, 49 4, 48( MPa) A v.btt 2.h 81 19, 02.11.2.3,3 - TÝnh max theo c«ng thøc : max k u 8,74MPa - Theo hình 11.8(Sách CTM TËp I tr 181) víi u = 3,56 Vµ: k 7,51 1,76 cã u=2 u 4,256 m 11 107. u 107.2.4 - Tuổi thọ đai : th y 786, 45(h) max 3600.(V / l ).Z b 8, 74 3600.(19, 02).2 `- thêi h¹n sư dơng hƯ thèng : tsd=7.2.26.13G32(Giờ) Với tuổi thọ dây đai nh Trong toµn bé thêi gian lµm viƯc cđa hƯ thèng sè ần phải thay là: t sd 4732 số lần thay đai la lần th 786, 45 Giáo viên hớng dẫn:Ngô Văn Quyết Thực Hà Quyết Tiến Đồ án Chi Tiết Máy Thiết kế Hệ thống dẫn động khí Phần III: Thiết kế truyền bánh côn cho hộp giảm tốc cấp * Các bớc thiết kế truyền bánh rÃng côn : - Chon vật liệu - Xác định ứng xuất cho phép - Tính yếu tố ảnh hởng đến khả làm việc truyền kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc, độ bền uốn tải - Xác định kích thớc hình học truyền Các thông số đầu vào: - Công suất cần truyền trục: + II : P2 = 7,8 KW ; T2 = 91,22 Nm + III : P3 = 7,55 KW ; T3= 353,18 Nm Tèc ®é trục : + trục chủ động n2 = 816,6 (vg/ph) + trục bị động n3 = 204,15 (vg/ph) - TØ sè trun zn = I.Chän vËt liƯu: +Dùa vào sơ đồ tải trọng điều kiện làm việc cđa bé trun ta thÊy r»ng, bé trun cã t¶i trọng không lớn nhng cần có tuổi thọ cao, đáp øng sè ca lµm viƯc nhiỊu, ta chän vËt liƯu bánh vật liệu nhóm (Độ rắn HB 350) theo Bảng 6.1 tr92 [I] Bảng: Các đặc trng vật liệu Bánh Vật liệu Bánh chủ động Bánh bị động 45X cải thiện 45X c¶i thiƯn KÝch thíc s.mm 100 100 b ch MPa MPa 230 280 230 280 HB II.Xác định ứng suất cho phép: Công thức tính ứng suất tiếp xúc ứng suât uốn cho phép: H H lim Z R ZV K xH K HL (6.1a tr91 [I]) SH F0 lim F YR YS K xF K FC K FL SF (6.2a tr91 [I]) III.Ta tÝnh s¬ bé bánh nên chọn sỏ bộ: Z R Z V K xH 1 ; YR YS K xF 1 Nªn ta cã: 0 SH SF H H lim K HL ; F F lim K FC K FL Giáo viên hớng dẫn:Ngô Văn Quyết Thực Hà Quyết Tiến Đồ án Chi Tiết Máy Thiết kế Hệ thống dẫn động khÝ K hl mH N HO / N HE ; K FL mF N FO / N FE ; mh 6; m F 6 Do N HE N HO ; N FE N FO K HL K FL độ rắn bánh chủ động 280HB độ rắn bánh côn bị động 230HB H lim 2 HB 70; F lim 1,8HB; H 1,1; F 1,75 H lim1 630 (MPa); Ta cã F lim 530( MPa) ;tra b¶ng 6.1tr94 1,8HB F lim 504( MPa) , F lim 414( MPa) H lim N HO1 30 HB 2, 30.280 2, 22402708,6 N HO 137972305,13; N F 4.10 Theo c«ng thøc (6.6 tËp ) N HE1 N FE1 N 60.t C n Trong ®ã :- t ,c,n lần lợt tổng số làm việc bánhrăng xét; số lần ăn khớp vßng quay ,sè vßng quay mét N HE 60.1.4732.204,15 57962268 H 630 572,73( MPa); H 530 481,82( MPa); F1 1,1 1,1 504.1 414.1 230,4( MPa); F 189,26( MPa ) 1,75 1,75 Lêy H H 481,82( MPa) IV.øng st tiÕp xóc lín nhÊt qu¸ t¶i:(ct6.13tr95): H Max 2,8. ch 2,8 650 1820( MPa) ứng suất uấn cho phép tảI theo(ct6.14tr96 ) F max 0,8. ch 0,8.650 520( MPa) Tính truyền bánh côn thẳng I Xác định chiều dài côn goài: Re K R u 1 T1 K H (1 K be ).K be U H Theo c«ng thøc o vi dơ tr(133;1) K R 0,5 K d 0,5.100 50MPa1 / Chiều rộng vành tra bảng (6.21) k be 0,25 K be u 0,25.4 0,57 K be 0,25 K H 1,13; K F 1,25 Re 50 91220.1,13 158,04( mm ) (1 0,57).0,57.4.(481,82) 2.xác định thông số ¨n khíp: -Sè r¨ng b¸nh nhá: d e1 2.Re / U 2 158,04 / 16 76,66(mm) -Tra bảng(6.22) ta đựoc: Z1b 17 với HB