Thông tin tài liệu
Mục lục Phần I Chọn động phân phối tỉ số truyền Chọn động Tr3 Tính toán động học hệ thống dẫn động khí Tr5 Xác định công suất, momen số vòng quay trục Tr6 Phần II Thiết kế truyền A) Bộ truyền hộp Chọn vật liệu Tr8 Xác định loại ứng suất cho phép Tr8 Tính toán cho cấp nhanh Tr11 Tính toán cho cấp chậm Tr17 Bảng thông số truyền bánh hộp Tr23 B) Bộ truyền xích Chọn loại xích Tr24 Xác định thông số xích truyền xích Tr24 Bảng thông số truyền xích Tr27 Phần III Thiết kế trục chọn ổ lăn A) Thiết kế trục Sơ đồ phân tích lực hệ dẫn động Tr28 Giá trị lực ăn khớp Tr28 Tính sơ trục Tr30 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực Tr30 Xác định đờng kính chiều dài đoạn trục Tr31 Tính kiểm nghiệm trơc vỊ ®é bỊn mái Tr35 TÝnh kiĨm nghiƯm ®é bền then Tr37 B) Chọn ổ lăn Chọn ổ lăn cho trục I Tr38 Chọn ổ lăn cho trục II Tr39 Chọn ổ lăn cho trục III Tr40 Phần IV Tính toán yếu tố vỏ hộp chi tiết khác Tính toán yếu tố vỏ hộp Tr42 Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp Tr43 Bảng kê kiểu lắp Tr44 Tài liệu tham khảo tra cứu Đồ án đợc thiết kế dựa tài liệu sau : + Chi tiÕt m¸y T , T - Nguyễn Trọng Hiệp (1999) + Hỡng dẫn hoàn thành đồ ¸n m«n häc Chi tiÕt m¸y (1979) + TÝnh to¸n thiết kế hệ thống dẫn động khí T ,T - Trịnh Chất ,Lê Văn Uyển ( 2000) Các số liệu đợc tra qúa trình thiết kế tính toán dựa bảng Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí T 1,T2 - Trịnh Chất ,Lê Văn Uyển (2000) Đồ án môn học chi tiết máy Đề số : Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Sơ ®å hÖ thèng dÉn ®éng: T m m = 1,4T T = 0,6T t = (h) t = (h) t c k = (h) Trong đó: Động Nối trục đàn hồi Hộp giảm tốc Bộ truyền xích Băng tải Số liệu thiết kế: Lực kéo băng tải : F = 3000 (N) Vận tốc băng tải : v = 1,35 (m/s) Đờng kính tang : D = 280 (mm) Ti thä hƯ thèng : t h = 6500 (h) Sè ca làm việc : Số ca = Đặc tính làm việc : Va đập nhẹ Góc nghiêng đờng nối tâm truyền : Nhiệm vụ thiết kế: 25 * Bản thuyết minh thiết kế tính toán * Bản vẽ hộp giảm tốc (Khổ A ) * Bản vẽ chế tạo chi tiết (Khổ A3) Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động Phần I Chọn động phân phối tỉ số truyền 1).Chọn động a)-Tính công suất cần thiết Chọn động điện công việc qúa trình tính toán, thiết kế máy Nó có ảnh hởng lớn đến việc lựa chọn thiết kế hộp giảm tốc nh truyền hộp Để chọn đợc động phải dựa đặc tính phạm vi sử dụng chúng với yêu cầu thiết kế từ lựa chọn động động phù hợp kinh tế Muốn ta phải tính đợc công suất cần thiết động Công suất cần thiết động đợc xác định theo công thức (2.8): Trong đó: P c t (kW) công suất cần thiết trục động P t (kW) công suất tính toán trục máy công tác hiệu suất truyền động Để xác định đ ợc công suất P c t cần xác định đ ợc công suất tính toán P t Công suất tính toán đ ợc xác định dựa vào chế độ làm việc hệ thống dẫn động tính chất tải trọng Theo yêu cầu thiết kế, hệ thống dẫn động băng tải đ ợc tính toán điều kiện làm việc lâu dài tải trọng tác dụng thay đổi theo chu kỳ Do ta coi động làm việc với công suất t ơng đơng không đổi (thay cho trình làm việc động lúc tải, lúc non tải) đợc tính theo công thức (2.13) Pt = Ptd với Trong đó: Ptd (kW) công suất tơng đơng động P (kW) công suất lớn công suất tác dụng lâu dài trục máy công tác P i (kW) công suất tác dụng lâu dài thời gian ( t i ) Theo biểu đồ tải trọng ta thấy thời gian mở máy nhỏ (3s) không coi công suất tác dụng lâu dài trục máy công tác, nên ta có: Từ biểu đồ tải trọng ta cã: T =0,6T => P >P VËy ta cã theo c«ng thøc (2.11): Víi : F=3000(N) lực kéo băng tải v=1,35(m/s) vận tốc băng tải => Ta lại có: t = 5(h) Vậy ta có công suất t ơng đơng là: => t = 2(h) ; t c k = t +t = 2+5 = 7(h) P t = P t d =2,984(kW) Mà hiệu suất truyền động ( ) đợc tính dựa hiệu suất truyền hệ thống dẫn động theo công thức (2.9): = k o l b r b r x Trong trị số hiệu suất loại truyền ổ đ ợc tra bảng 2-3 (Tr.19 ) k hiƯu st bé trun khíp nèi trơc tõ trơc ®éng sang trục I o l =(0,99) hiệu suất cặp ổ lăn đợc làm việc điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn đây, sử dụng cặp ổ lăn trục, cặp ổ có hiệu suất riêng ( * o l =0,99) b r =0,97 lµ hiƯu st truyền bánh trụ thẳng làm việc điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn (cấp nhanh) b r =0,97 lµ hiƯu st bé trun bánh trụ nghiêng làm việc điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn (cấp chậm) x = 0,96 lµ hiƯu st bé trun xÝch lµm viƯc điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn Vậy ta cã: = k o l b r b r x = 0.99 0,97 0,97 0,96 = 0,8677 => = 0,8677 P c t =3,44(kW) b)-Xác định sơ số vòng quay đồng *) Chọn sơ tỉ số truyền Dựa vào bảng 2.4 (TR 21,TTTKHTDĐCK-T1 ) chọn: Tỉ số trun cđa bé trun xÝch u n = (lÇn) TØ sè trun cđa hép gi¶m tèc u h = 15 (lần) Tỉ số truyền sơ hệ thống dẫn động là: u s b = u h u n = 2.15=30 (lần) *) Số vòng quay trục băng tải tính theo công thức (2.16): Trong đó: v = 1,35(m/s) vận tốc băng tải D = 280(mm) = 0,28 (m) đờng kính tang quay băng tải ; => Vậy số vòng quay sơ trục động là: => n c t = n l v u s b = 92.30 = 2760(v/p) ; nct = 2760(v/p) Chọn đợc số vòng quay đồng động là: nđb= 3000(v/p) *) Chọn động Dựa yêu cầu động momen mở máy công suất cần thiết để đảm bảo động làm việc tốt là: Pđc Pct nđb nct Với T momen tải trọng lớn T=T Tra bảng P 1.2; P 1.2; P 1.3 với động đồng 3000(v/p) ta chọn đ ợc động điện K nhà máy Động cơViệt-Hung chế tạo với kiểu động K132S2 có th«ng sè sau: C«ng suÊtVËn tèc (kW) (v/p) 4,0 2890 Cos I K /I d n 0,90 6,8 T K /T d n 2,5 Đ/k trục Khối l ợng động (kg) (mm) 32 60 2).Tính toán động học hệ thống dẫn động khí Tính toán hệ thống dẫn động khí theo thông số động điện chọn đ ợc *)-Xác định tỉ số truyền u t cđa hƯ thèng dÉn ®éng TØ sè trun cđa hệ thống dẫn động đợc xác định tỉ số số vòng quay đầu vào truyền số vòng quay đầu truyền (lần) Với: n d c = 2890(v/p) số vòng quay động điện chọn đ ợc n l v = 92(v/p) số vòng quay trục băng tải => (lần); u t = 31,52 (lần ) *)-Phân phối tØ sè trun u t cđa hƯ thèng dÉn ®éng cho c¸c bé trun TØ sè trun cđa hƯ thèng dẫn động đ ợc phân phối cho truyền hộp giảm tốc bộtruyền (bộ truyền xích & bé trun khíp) ut = uh.un = 31,52 (lÇn) TØ số truyền truyền khớp là: uk 1(lần) Chän tØ sè trun cđa bé trun xÝch lµ: ux = 2,5(lÇn) VËy ta cã tØ sè trun cđa hép giảm tốc là: (lần) Đây hộp giảm tốc khai triển, tính toán theo điều kiện bôi trơn yêu cầu thể tích hộp nhỏ đợc Do ®ã chän tØ sè trun cđa cÊp nhanh ( u ) lín h¬n tØ sè trun cđa cÊp chËm ( u ) Ta dïng c«ng thøc thùc nghiƯm sau: u = (1,2 1,3)u => u h = u u = (1,2 1,3)u u = (1,2 1,3) (u ) = 12,6(lÇn) => u = (3,1 3,24) chän u = 3,17( lÇn) => u = (1,2 1,3)u = (3,804 4,121) chän u = 4,121( lÇn) VËy ta cã tØ sè truyền thực hộp giảm tốc là: u h = u u = 3,17 4,121 = 13,06 ( lÇn) TØ sè trun thùc cđa bé trun xÝch : (lần) u = 4,121 (lần) u = 3,17 (lần) u x = 2,413 (lần) 3).Xác định công suất, momen số vòng quay trục Dựa sơ đồ thiết kế công suất cần thiết P c t động ta tính đợc công suất, momen, số vòng quay trục hệ thống dẫn động nh sau: a) Trên trục động cơ: Số vòng quay: n đ c = 2900(v/p) Công suất trục động công suất cần thiết: P c t = 3,44(kW) Momen xoắn: b) Trên trục 1: Số vòng quay: Công suất trục: P = P c t k o l = 3,44.1.0,99 = 3,4(kW) Momen xoắn trục: c) Trên trục 2: Số vòng quay: Công suất trục: P = P b r o l = 3,4.0,97.0,99 = 3,269(kW) Momen xoắn trục: d) Trên trục 3: Số vòng quay: Công suất trục: P = P b r o l = 3,269.0,97.0,99 = 3,14(kW) Momen xoắn trục: e) Trên trục công tác: Số vòng quay: Công suất trªn trơc: P l v = P x o l = 3,14.0,96.0,99 = 2,98(kW) Momen xoắn trục: Từ kết tính toán ta có bảng thông số sau: Trục Động T.số u(lần) P(kW) 3,44 n(v/p) 2890 T(Nmm) 11367 4,121 3,4 2890 11235 3,17 3,269 701,3 44516 3,14 221,23 135547 Công tác 2,413 2,98 92 309337 Phần II Thiết kÕ c¸c bé trun A).Bé trun hép I)–Chän vËt liệu Theo yêu cầu thiết kế tính toán động hộp giảm tốc bánh hai cấp công suất trung bình Do cặp bánh cấp nhanh chịu tải nhỏ cặp bánh cấp chậm, nên ta phải chọn vật liệu chế tạo bánh cấp nhanh có tính vật liệu cặp bánh cấp chậm, để tránh lÃng phí.Tuy nhiên, sản xuất loạt nhỏ, để đơn giản cho việc cung cấp vật liệu chế tạo, nh công nghệ chế tạo bánh ta chọn chung loại vật liệu cho hai cấp nh Theo yêu cầu thiết kế với vận tốc băng tải v = 1,35(m/s) tải F=3000(N) ta chọn vật liệu thông thờng (nhóm I) có độ rắn HB 350 Bánh đợc thờng hoá cải thiện Theo bảng 6.1(Tr 92,TTTKHTDĐCK-T1) ta chọn đợc loại vật liệu cho bánh dẫnvà bánh bị dẫn nh sau: Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 241 285 Giới hạn bền: b = 850(MPa) Giới hạn chảy: ch = 580(MPa) II)Xác định loại ứng suất cho phép.(sơ bộ) Đây hộp giảm tốc bánh trụ thẳng nghiêng làm việc điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn, dạng hỏng chủ yếu tróc rỗ bề mặt Đó phá hỏng mỏi tác dụng dài hạn ứng suất tiếp xúc thay đổi có chu kỳ gây Ngoài ra, bị biến dạng d gẫy dòn lớp bề mặt phá huỷ tĩnh chân tải Do ta xác định øng st cho phÐp vµ kiĨm nghiƯm nã øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp H øng suÊt tiếp xúc cho phép H đợc xác định theo công thức (6.1): Trong đó: - Hệ số xét đến độ nhám mặt làm việc Hệ số xét đến ảnh hởng vận tốc vòng Hệ số xét đến ảnh hởng kích thớc bánh ứng suất tiếp xúc cho phép ứng víi sè chu kú c¬ së – HƯ sè an toµn tÝnh vỊ tiÕp xóc – HƯ sè ti thọ, xét đến ảnh hởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng truyền Với bớc tÝnh s¬ bé lÊy ZR.Zv.KxH = HƯ sè KHL đợc xác định theo công thức (6.3): ZR Zv KxH oHlim SH KHL Trong ®ã: - mH – BËc cđa ®êng cong mái thư vỊ tiÕp xóc, víi ®é rắn mặt HB 350 ta có mH=6 NHO Số chu kì thay đổi ứng suất sở thư vỊ tiÕp xóc NHO=30.(HHB)2,4 - HHB – §é rắn Brinen - NHE Số chu kì thay đổi ứng suất tơng đơng ứng với trờng hợp tải trọng thay đổi theo chu kì NHE đợc tính theo công thøc (6.7) : Trong ®ã: Ti , ni , ti : lần lợt momen xoắn số vòng quay số làm việc chế độ i bánh xét - Tmax : momen xoắn lớn - c : số lần ăn khớp vòng quay(c=1) Với vật liệu đà chọn thép 45 cải thiện đạt độ rắn (HB 241 285) Theo bảng 6.2 (TR.94,TTTKHTDĐCK-T1) ta có: oHlim=2.HB+70 ; SH=1,1 Do bánh dẫn quay nhanh, nên số chu kì chịu tải lớn dẫn đến mòn nhanh, theo thuyết sức bền ta nhiệt luyện bánh dẫn có độ rắn lớn bánh bị dẫn H1H2 +(1015)HB Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1=265 ,độ rắn bánh lớn HB2=255 ứng suất tiếp xúc cho phép oHlim1=2.HB1+70=2.265+70=600(MPa) oHlim2=2.HB2+70=2.255+70=580(MPa) Số chu kì thay đổi ứng suất sở NHO1=30.(HHB1)2,4=30.(265)2,4=1,96.107 NHO2=30.(HHB2)2,4=30.(255)2,4=1,79.107 Do tính vật liệu bánh dẫn tốt vật liệu bánh bị dẫn => NHE1 > NHE2 Vậy ta cần xác định NHE2 : - = => NHE2>NHO2 =1,79.107 => NHE1>NHO1 =1,96.107 Do ®êng cong mỏi từ sau số chu kì thay đổi ứng suất NHO có dạng gần đờng thẳng song song với trục hoành tức khoảng giới hạn mỏi tiếp xúc không thay đổi.Vì ta lÊy NHE=NHO ®Ĩ tÝnh, ®ã KHL=1 => NHE2= NHO2 ; NHE1 = NHO1 => KHL= KHL1= KHL2=1 Thay c¸c giá trị KHL,ZR.Zv.Kx vào công thức tính ứng suất tiếp xóc cho phÐp ta cã: - =0,58 - = 0,58.261,6 =151,73(MPa) Là biên độ trị số trung bình ứng suất pháp a i , m i t¹i tiÕt diƯn i a i , m i Là biên độ trị số trung bình ứng suất tiếp tiết diện i Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kú ®èi xøng, ®ã: m i = ; a i = m a x i = M i /W i Trôc quay chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, đó: m i = a i = m a x i /2 = Ti/W o i M i ,T i – Lµ momen uèn tổng momen xoắn tiết diện i W i ,W o i Là momen cản uốn momen cản xoắn tiết diện i trục, đ ợc xác định theo bảng 10.6 (TR.196,TTTKHTDĐCK- T1) , Hệ số kể đến ảnh h ởng trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi Theo bảng 10.7 (TR.197,TTTKHTDĐCK- T1 ) với b =600MPa => = 0,05, =0 K d i , K d i Là hệ số đ ợc xác định theo công thức (10.25) & (10.26) K d i =( K / +K x -1)K y K d i =( K / +K x -1)K y K x Hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt Theo bảng 10.8 ứng với ph ơng pháp tiện đạt Ra(2,5 0,63) v b = 600Mpa => K x =1,06 K y Hệ số tăng bền bề mặt Không dùng biện pháp tăng bền => K y =1 , – Hệ số kích th ớc kể đến ảnh h ởng kích th ớc tiết diện đến giới hạn mái K , K – HÖ sè tËp trung ứng suất thực tế uốn xoắn phụ thuộc vào loại yếu tố gây tập trung ứng suất TrÞ sè K / , K / tra theo bảng 10.11 (TR.198,TTTKHTDĐCK- T1) bề mặt trục lắp có độ dôi Tại tiết diện chọn kiểu lắp k6 với b = 600Mpa ,®êng kÝnh 30mm RÃnh then trục đ îc c¾t b»ng dao phay ngãn vãi b = 600Mpa => K = 1,76, K =1,54 => K / = 1,76/0,88 = ; K / = 1,54/0,81 =1,9 Vậy giá trị K / K / dùng để tÝnh K d i , K d i lµ: K / =2,06 , K / =1,9 C¸c hƯ sè K d , K d đợc xác định K d = ( K / +K x -1)K y = (2,06+1,06-1)/1 = 2,12 K d = ( K / +K x -1)K y = (1,9+1,06-1)/1 = 1,96 a) Tại tiết diện lắp ổ lăn (0) d =30mm Ta cã momen n tỉng M=111178 Nmm Momen xo¾n T = T =135547Nmm Với tiết diện tròn: Momen cản uèn W: W= (d ) /32 = 30 /32 =2650,7 Momen cản xoắn W o : W o = (d ) /16 = 30 /16 =5301,4 Biên độ trị số trung bình øng suÊt ph¸p m = ; a = m a x = M/W= 111178/2650,7 = 41,943(MPa) Biên độ trị số trung bình øng suÊt tiÕp m = a = m a x /2 = T/2W o =135547/2.5301,4 = 12,78(MPa) Hệ số an toàn xét đến ứng suất pháp đ ợc xác định: Hệ số an toàn xét đến ứng suất tiếp đ ợc xác định: Vậy hệ số an toàn s đ ợc xác định: b) Tại tiết diện lắp bánh (2) d =32mm Ta cã momen uèn tæng M= 79142Nmm Momen xo¾n T = T =135547Nmm Víi tiÕt diƯn trơc có 1rÃnh then đ ờng kính trục chỗ lắp bánh d =32mm Theo bảng 9.1a (TR.173,TTTKHTDĐCK-T1) ta cã c¸c kÝch th íc cđa then: b=10mm ; h=8mm ; t =5mm Momen c¶n uèn W: Momen cản xoắn W o : Biên độ trị số trung bình ứng suất pháp m = ; a = m a x = M/W= 79142/2647,50 = 29,9(MPa) Biên độ trị số trung b×nh cđa øng st tiÕp m = a = m a x /2 = T/2W o =135547/2.5864,45 = 11,55(MPa) HƯ sè an toµn xét đến ứng suất pháp đ ợc xác định: Hệ số an toàn xét đến ứng suất tiếp đ ợc xác định: Hệ số an toàn s đ ợc xác định: Vậy trục III đảm bảo độ bền mái 7)- TÝnh kiĨm nghiƯm ®é bỊn cđa then Mèi ghép then dùng để truyền momen xắn từ trục tới chi tiết lắp trục hay ng ợc lại Các then dùng truyền then Trong trình làm việc mối ghép then bị hỏng dập bề mặt làm việc, then hỏng bị cắt.Điều kiện để đảm bảo độ bền dập độ bền cắt theo công thức (9.1 & 9.2) : Trong ®ã: d , c Là ứng suất dập ứng suất cắt tính toán (Mpa) [ d ] Là ứng suất dập cho phÐp (Mpa) [ c ] – Lµ øng suÊt cắt cho phép (Mpa) d Đờng kính trục (mm) T Momen xoắn trục (Nmm) b,h,t Kích th ớc then(mm) Tra bảng 9.1 (TR.173,TTTKHTDĐCK- T1) l t Chiều dài then đ ợc xác định theo công thức l t =(0,80,9)l m Với dạng lắp cố định, vật liệu mayơ thép , tải trọng tĩnh Theo bảng 9.5 (TR.178,TTTKHTDĐCK- T1) ta có [ d ]=150(Mpa) ; [ c ]= 6090(Mpa) a) KiĨm nghiƯm ®é bỊn cđa then trªn trơc I Then cđa nưa khíp nèi trơc d =22mm theo b¶ng 9.1 ta cã : KÝch th íc tiÕt diƯn then : b=6mm ; h=6mm ChiỊu s©u tiÕt diƯn then : t =3,5mm ; t =2,8mm ChiỊu dµi then : l t =(0,80,9)l k =(0,80,9).39=(31,2 35,1)mm => LÊy l t k =33mm ứng suất dập ứng suất cắt tính toán: b) Kiểm nghiệm độ bền then trục II Then bánh 2, d =28mm theo bảng 9.1 ta cã : KÝch th íc tiÕt diƯn then : b=8mm ; h=7mm ChiỊu s©u tiÕt diƯn then : t =4mm ; t =2,8mm ChiỊu dµi then : l t =(0,80,9)l m =(0,80,9).29=(23,2 26,1)mm => LÊy l t =25mm ứng suất dập ứng suất cắt tính toán: Then bánh 3, d =28mm theo b¶ng 9.1 ta cã : KÝch th íc tiÕt diƯn then : b=8mm ; h=7mm ChiỊu s©u tiÕt diƯn then : t =4mm ; t =2,8mm ChiÒu dµi then : l t =(0,80,9)l m =(0,80,9).41=(32,8 36,9)mm => LÊy l t =34mm øng suÊt dËp vµ ứng suất cắt tính toán: c) Kiểm nghiệm độ bền then trục III Then bánh 4, d =32mm theo b¶ng 9.1 ta cã : KÝch th íc tiÕt diƯn then : b=10mm ; h=8mm ChiỊu s©u tiÕt diƯn then : t =5mm ; t =3,3mm ChiỊu dµi then : l t =(0,80,9)l m =(0,80,9).39=(31,2 35,1)mm => LÊy l t =34mm øng suất dập ứng suất cắt tính toán: Then bánh đĩa xích, d =28mm theo bảng 9.1 ta cã : KÝch th íc tiÕt diƯn then : b=8mm ; h=7mm ChiỊu s©u tiÕt diƯn then : t =4mm ; t =2,8mm ChiỊu dµi then : l t =(0,80,9)l m x =(0,80,9).39=(31,2 35,1)mm => LÊy l t x =34mm ứng suất dập ứng suất cắt tính toán: Vậy then đảm bảo điều kiện bền dập điều kiện bền cắt B).Tính toán chọn ổ lăn 1)-Chọn ổ lăn cho trục I a) Chọn loại ổ lăn Tải trọng hớng tâm nhỏ, có lực h ớng tâm, dùng ổ bi đỡ dÃy cho gối đỡ b) Chọn sơ kÝch th íc ỉ Víi ®êng kÝnh ngâng trơc d=25mm kết cấu trục hình vẽ 3, chọn sơ bé ỉ cì trung kÝ hiƯu305 cã ® êng kÝnh d=25mm, đờng kính D=62mm, khả tải động C=17,6(kN ), khả tải tĩnh C o =11,60(kN) (bảng P2.7 phụ lục) c) Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ Vì đầu vào trục I có lắp nối trục vòng đàn hồi nên cần chọn chiều F t k ngợc với chiều đà chọn tính trục Khi phản lực mặt phẳng z0xđợc tính lại nh sau: F x = [F t l + F t k (l 1 +l k )]/l 1 = [651,3.85+63.(121+53)]/121 = 548,1(N) F x = F t - F x + F t k = 651,3-548,1+63 = 166,2(N) Phản lực tổng hai ổ: Phản lực tổng trªn hai ỉ tÝnh trơc I F = 232,3(N) ; F = 403(N) VËy ta tiến hành tính kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn h¬n víi F r = F = 572,8(N) Tải trọng động quy ớc Q ổ bi đỡ đ ợc xác định theo công thức (11.3): Q= (XVF r + YF a )k t k d Trong : X Hệ số tải trọng h ớng tâm Y Hệ số tải trọng dọc trục Theo bảng11.4 (TR.215,TTTKHTDĐCK- T1) với ổ lăn dÃy iF a /C o = vµ F a /VF r = < e => X=1,Y=0 F r ,F a Tải trọng h ớng tâm tải trọng dọc trơc F a =0(N) V – HƯ sè kĨ ®Õn vòng quay Vòng quay V=1 k t Hệ số kể đến ảnh h ởng nhiệt độ k t =1(nhiƯt ®é t100C) k d – HƯ sè kể đến đặc tính tải trọng Theo bảng 11.3 ta có k d =1,2 (tải trọng va đập nhẹ ) Vậy tải trọng động quy ớc : Q= XVF r k t k d = 1.1.572,8.1.1,2 = 687,36 (N) T¶i trọng động t ơng đơng đợc xác định theo công thøc (11.13) Trong ®ã: m – BËc cđa ® êng cong mỏi thử ổ lăn với ổ bi m=3 L i Thời hạn chịu tải trọng Q i (triệu vòng quay) Thời hạn L i chịu tải trọng Q i đợc xác định theo công thøc (11.14): L i = 60n.L h i /10 Thời hạn L h i chịu tải trọng Q i (giờ) đợc xác định theo sơ đồ tải trọng thêi h¹n phơc vơ Víi tỉng thêi h¹n phơc vơ L h =6500(giê) T = 0,6T ; t = (h) ; t = 5(h) ; t c k = (h) => Q = 0,6Q ;L h = 1857 (h) ; L h = 4643 (h) Khả tải động ổ đ ợc xác định theo công thức (11.1): Tải trọng động t ơng đơng: Q= L = 60.10 - n L h = 60.10 - 2890.10000 = 1734 (triƯu vßng) => < C =17,6(kN) Ta thÊy khả tải động ổ thừa nhiều, vËy ta cã thĨ chän cì ỉ nhĐ h¬n Chän ỉ cì nhĐ 205, theo b¶ng P 2.7 phơ lơc: d = 25mm ; C = 11kN ; C = 7,09kN ; D = 52mm ; B = 15mm d) Tính kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ Theo bảng 11.6, với ổ bi đỡ dÃy X o = 0,6, Y o = 0,5 Theo c«ng thøc (11.19): Q t = X o F r +Y o F a = 0,6.527 + 0,5.0 = 316,2N < F r = 527N => Q t = F r = 527N F a /F = 541,6/1493 = 0,363 Do ®ã ta dïng ổ bi đỡ chặn dÃy góc tiếp xúc =12 cho gối đỡ b) Chọn sơ bé kÝch th íc ỉ Víi ®êng kÝnh ngâng trơc d=25mm kết cấu trục hình vẽ 4, chọn sơ ổ cỡ trung kí hiệu 46305 có đ ờng kính d=25mm, đờng kính D=62mm, khả tải động C= 21,1(kN) , khả tải tĩnh C o =14,9(kN) (b¶ng P2.12 phơ lơc) c) TÝnh kiĨm nghiƯm khả tải động ổ Lực hớng tâm c¸c ỉ: F r = F = 1493(N) ; F r = F =1100(N) Theo bảng 11.4 (TR.215,TTTKHTDĐCK- T1) với ổ bi đỡ chặn gãc tiÕp xóc =12 iF a /C o = 1.0,5416/14,9=0,036 => e = 0,54 Theo c«ng thøc 11.8 lùc däc trục lực h ớng tâm sinh (đối với ổ bi đỡ chặn) ổ là: F s = e.F r = 0,54.1493 = 806N F s =e.F r = 0,54.1100= 594N Theo b¶ng 11.5 ứng với sơ đồ bố trí ổ nh hình bªn ta cã: Tỉng lùc däc trơc F a tác dụng vào ổ 0: F a = F s + F a = 594+541= 1135N > F s = 806N => F a = F a = 1135N Tỉng lùc däc trơc F a tác dụng vào ổ 1: F a = F s - F a = 806-541,6 = 265,4N F a = F s = 594N Xác định X Y theo bảng 11.4 với ổ bi đỡ chặn dÃy gãc tiÕp xóc =12: F a /(V F r ) = 1135/(1.1493) = 0,76>e = 0,54 => X=0,45,Y=1,01 F a /(V F r ) = 594/(1.1100) = 0,54 = e => X=1 , Y=0 Theo c«ng thức 11.3 ta có tải trọng động quy ớc æ vµ lµ: Q = (XVF r + YF a ).k t k d = (0,45.1.1493+1,01.1135).1.1,2 = 2183N Q = (XVF r + YF a ).k t k d = (1.1.1493+0.594).1.1,2 = 1320N Từ kết ta tính cho ổ chịu tải lớn Tải trọng động t ơng đơng đợc xác định theo công thức (11.13) Khả tải động ổ đ ợc xác định theo c«ng thøc (11.1): Víi : Q = Q E = 1,659kN L = 60.10 - n L h = 60.10 - 701,3.10000 = 420,78 (triƯu vßng) => < C =21,1(kN) Ta thấy khả tải động ổ thừa nhiều, ta chọn cì ỉ nhĐ h¬n Chän ỉ cì nhĐ hĐp 46205, theo b¶ng P 2.12 phơ lơc: d = 25mm ; C =12,4kN ; C = 8,5kN ; D = 52mm ; B = 15mm d) TÝnh kiĨm nghiƯm kh¶ tải tĩnh ổ Theo bảng 11.6, với ổ bi đỡ chặn dÃy có góc tiếp xúc =12 => X o = 0,5, Y o = 0,47 Theo c«ng thøc (11.19): Q t = X o F r +Y o F a = 0,5.1493 + 0,47.1135 =1280N< F r = 1493N => Q t = F r = 1493N F a /F = 541,6/4065 = 0,13 Do ®ã ta dïng ỉ bi ®ì chỈn mét d·y gãc tiếp xúc =12cho gối đỡ b) Chọn sơ kích th ớc ổ Với đờng kính ngõng trục d=30mm kết cấu trục hình vẽ 5, chän s¬ bé ỉ cì trung kÝ hiƯu 46306 có đ ờng kính d=30mm, đờng kính D=72mm, khả tải động C= 25,6(kN) , khả tải tÜnh C o =18,17(kN) (b¶ng P2.12 phơ lơc) c) TÝnh kiểm nghiệm khả tải động ổ Lực hớng tâm ổ: F r = F = 4065(N) ; F r = F =1002(N) Theo bảng 11.4 (TR.215,TTTKHTDĐCKT1) với ổ bi đỡ chỈn gãc tiÕp xóc =12 iF a /C o = 1.0,5416/18,17=0,03 => e = 0,52 Theo c«ng thøc 11.8 lùc dọc trục lực hớng tâm sinh (đối với ổ bi đỡ chặn) ổ là: F s = e.F r = 0,52.4065 = 2113,7N F s =e.F r = 0,52.1002.=521N Theo b¶ng 11.5 ứng với sơ đồ bố trí ổ nh hình bên ta cã: Tỉng lùc däc trơc F a t¸c dơng vµo ỉ 0: F a = F s + F a = 521-541,6= -19,4N < F s = 2113,7N => F a = F s = 2113,7N Tỉng lùc däc trơc F a tác dụng vào ổ 1: F a = F s + F a = 2113,7+541,6 = 2655,3N>F s =521N => F a = F a = 2655,3N Xác định X Y theo bảng 11.4 với ổ bi đỡ chặn dÃy góc tiÕp xóc =12: F a /(V F r ) = 2113,7/(1.4065) = 0,52 = e => X=1 ,Y=0 F a /(V F r ) = 2655,3/(1.1002) = 2,65 > e => X=0,45 , Y=1,04 Theo c«ng thức 11.3 ta có tải trọng động quy ớc æ vµ lµ: Q = (XVF r + YF a ).k t k d = (1.1.4065+0.2113,7).1.1,2 = 4877,8N Q = (XVF r + YF a ).k t k d = (1.1.1002+1,04.2655,3).1.1,2 = 3212,3N Từ kết ta tính cho ổ chịu tải lớn Tải trọng động t ơng đơng đợc xác định theo công thức (11.13) Khả tải động ổ đ ợc xác định theo c«ng thøc (11.1): Víi : Q = Q E = 3,707kN L = 60.10 - n L h = 60.10 - 221,3.10000 = 132,78 (triƯu vßng) => < C =25,6(kN) Vậy ổ đà chọn đảm bảo khả tải động Chọn ổ cỡ nhẹ hẹp 46205, theo b¶ng P 2.12 phơ lơc: d = 30mm ; C =25,6kN ; C = 18,17kN ; D = 72mm ; B = 19mm d) Tính kiểm nghiệm khả t¶i tÜnh cđa ỉ Theo b¶ng 11.6, víi ỉ bi ®ì chỈn d·y cã gãc tiÕp xóc =12 => X o = 0,5, Y o = 0,47 Theo c«ng thøc (11.19): Q t = X o F r +Y o F a = 0,5.4065 + 0,47.2113,7 = 3025,8N< F r = 4065N => Q t = F r = 4065N 5m/s vật liệu bánh thép có b=850Mpa chọn đợc 3) loại dầu bôi trơn hộp có độ nhớt ỏ 50C 43/6(bảng 18.11 TTTKHTDĐCK-T2) Từ theo bảng 18.13 ta chọn đợc dầu công nghiệp 50 dùng để bôi trơn hộp b) Bôi trơn ổ lăn Do bánh có vận tốc vòng v1=5,22m/s lên bôi trơn cho ổ lăn dầu Bánh đợc ngâm dầukhi quay làm cho dầu đợc bắn toé lên bôi trơn chi tiết khác B ảng t hống kê ki ểu lắp, t rị số sai l ệch giớ i hạn dung sai lắp ghép Trục I Lắp ghép trục với ổ lăn Trục ổ bi đỡ Ô bi ®ì vµ vá hép Cèc lãt vµ vá hép 25H7/k60.0065 30 js60.008 72H7 90 L¾p ghÐp then víi trơc Trục số hai Trục bánh vít Then trục 35 10 Phần IV Tính toán, chọn yếu tố vỏ hộp giảm tốc chi tiết kh¸c 1)- TÝnh to¸n, chän c¸c u tè cđa vá hộp giảm tốc Vỏ hộp giảm tốc ta chọn vỏ hộp đúc đ ợc làm gang có bề mặt ghép bích đ ợc chế tạo song song với mặt đế hộp qua mặt phẳng chia đôi ổ trục Các thông số hộp đợc tính toán bảng cho d ới đây: Tên gọi Chiều dày Thân hộp Nắp hộp Gân tăng cứng Chiều dày e Chiều cao h Độ dốc Đờng kính Bu lông d Bulông cạnh ổ d Bulông ghép bích nắp thân d Vít ghép nắp ổ d Vít ghép nắp cửa thăm d Mặt bích ghép nắp thân Chiều dày bích thân hộp S Chiều dày bích nắp hộp S Bề rộng bích nắp thânK Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ K Tâm lỗ bu lông cạnh ổ E R2 Mặt đế hộp Chiều dày S Bề rộng mặt đế hộp K q Khe hở chi tiết Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với Giá trị(mm) 7 50 2o 16 12 10 16 16 35 44 19 16 22 48 62 35 đáy hộp Số lợng bu lông nỊn (Ta cã B=204mm L =413mm) KÕt cÊu n¾p æ &2 d=25mm ,D = 52mm D = 62, D =82 d = M8 x D = 85 D =107 d = M8 x KÕt cÊu n¾p ỉ d = 30 (mm) ,D= 72mm 2) – KÕt cÊu cđa b¸nh Kết cấu bánh 2,3,4 đ ợc tính đ a bảng sau: (bánh đ ợc làm liền trục) Tên gọi Chiều dày vành Chiều dài mayơ Bề dày nan hoa Đờng kính mayơ Đờng kính lỗ nan hoa (4lỗ) RÃnh then bánh Bán kính góc l ợn Đờng kính tâm lỗ nan hoa Kí hiệu Bánh Bánh l C D 28 48 41 d0 20 bxhxt2 R D0 8x7x2 ,8 88 Bánh 39 50 20 8x7x2 ,8 10 x x ,3 92 Bôi trơn hộp giảm tốc c) Bôi trơn bánh Bánh đợc bôi trơn cách ngâm dầuchứa hộp chiều sâu ngâm dầu bánh 1/4 bán kính bánh (19,5mm) Với bánh có vận tốc vòng v1>5m/s vật liệu bánh thép có b=850Mpa chọn đợc 3) loại dầu bôi trơn hộp có độ nhớt ỏ 50C 43/6(bảng 18.11 TTTKHTDĐCK-T2) Từ theo bảng 18.13 ta chọn đợc dầu công nghiệp 50 dùng để bôi trơn hộp d) Bôi trơn ổ lăn Do bánh có vận tốc vòng v1=5,22m/s lên bôi trơn cho ổ lăn dầu Bánh đợc ngâm dầukhi quay làm cho dầu đợc bắn toé lên bôi trơn chi tiết khác ... dựa bảng Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí T 1,T2 - Trịnh Chất ,Lê Văn Uyển (2000) Đồ án môn học chi tiết máy Đề số : Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Sơ đồ hệ thống dẫn ®éng: T m... công suất tính toán P t Công suất tính toán đ ợc xác định dựa vào chế độ làm việc hệ thống dẫn động tính chất tải trọng Theo yêu cầu thiết kế, hệ thống dẫn động băng tải đ ợc tính toán điều... (Khổ A3) Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động Phần I Chọn động phân phối tỉ số truyền 1).Chọn động a) -Tính công suất cần thiết Chọn động điện công việc qúa trình tính toán, thiết kế máy Nó có
Ngày đăng: 13/03/2023, 16:08
Xem thêm:
