Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Khoa Môi Trường Bộ môn Thiết Kế Máy Bài tập lớn số 5 CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện Hoàng Thu Thảo MSSV 91303701 ĐỀ TÀI Đề số 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂN[.]
Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Khoa Môi Trường Bộ môn Thiết Kế Máy Bài tập lớn số CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực : Hoàng Thu Thảo MSSV : 91303701 ĐỀ TÀI Đề số : THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số : Trang Hệ thống dẫn động băng tải gồm : 1- Động điện pha không đồng ; 2- Bộ truyền đai thang ; 3- Hộp giảm tốc bánh nón cấp ; 4-Nối trục đàn hồi; 5- Băng tải Số liệu thiết kế - Công suất trục băng tải, P: KW - Số vòng quay trục tang dẫn, n: 152 v/ph - Thời gian phục vụ, L = (năm) - Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ ( năm làm việc 300 ngày, ca làm việc ) - Chế độ tải : T1 = T ; T2 = 0.9T ; t1 = 37 giây ; t2 = 48 giây PHƯƠNG ÁN P,KW n,v/ph L, năm t1, giây t2, giây T1 T2 152 37 48 T 0.9T Yêu cầu : TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRÊN TRỤC CỦA HỘP GIẢM TỐC TÍNH CHỌN NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI Bài Làm Thiết kế trục 1: Từ số liệu trước ta có: n = 486.62 vòng/phút, Lh = 24000 giờ, d= 30 mm, XB= 4447.28 N, YB= 2362.72 N, XC= 1872.54 N, YC= 3058 N, Tải trọng thay đổi Tính sơ tỷ số: Fa Fa 279,46 = = =0,07>0,3 F rC √ F xC 2+ F yC2 √ 1872.542 +30582 (Chọn Fr nhỏ để tính) Trang Để đảm bảo độ cứng ổ ta chọn ổ đũa côn +Chọn sơ đồ bố trí theo kiều “O” sơ đồ h.8.9a trang 192 +Theo phụ lục 8.4 sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc”.Ta chọn ổ 7606 với thơng số sau: Kí hiệu ổ 760 Kích thước, mm C (KN) d D T B c r 30 72 28,75 29 23 Co (KN) e Y YO r1 0,8 63 51 0,32 1,88 1,03 nth bôi trơn Dầu Mỡ 5300 7000 Xác định phản lực tác dụng lên ổ với sơ đồ phân tích lực hình vẽ : FyC = 3058 N S1 S2 Fa1=279,46 FxB = 4447.28 N NN FyB = 2362.72 N Lực hướng tâm xác định theo công thức: FrB = √ F xB2 + F yB2= √ 4447.282+ 2362.722 = 5035.94 N FrC =√ F xC2 + F yC2= √ 1872.542 +30582 =3585.77 N Lực dọc trục Fa: Trang FXC = 1872.54 N Khối lượng ,Kg 0,57 Đối với ổ đũa côn , lực dọc trục phụ xác định theo công thức 8.2b sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc” +S1= 0,83.e FrB= 0,83 0,32.5035,94= 1336.74 N +S2=0,83 e.FrC = 0,83.0,32.3585,77 = 952,38 N Với e = 0,38 tra từ bảng phụ lục ổ lăn ổ 7208 Vì S1 > S2 Fa > nên theo bảng 8.1 sách, ta có: +FaB= S1= 1336.74 N +FaC = S1+ Fa= 1336+279,46 =1615.46 N Do số vòng quay n= 486.62 vòng/ phút nên ta chọn ổ theo khả tải động Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ theo công thức 8.3 sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc” Q= Qr =(X.Y.Fr +Y.Fa ) K σ K t Trong : V= : vịng quay Xét tỷ số : FaB 1336.74 = =0,27< e=0,32 , tra bảng 8.2 sách “ thiết kế chế tạo F rB V 5035,94 máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc”, ta được: XB= 1,YB =0 Xét tỷ số : FaC 1615,46 = =0,45 QC nên ta tính tốn ổ theo thơng số B Vì tải thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo công thức √ ∑ (Q i Li ) Q E= = QB √3 ¿ ¿ ¿ = QB √3 ¿ ¿ ¿ ∑ Li = 6043,13.√3 ¿ ¿ ¿ = 5717,64 N Thời gian làm việc tương đương tính băng triêụ vịng quay: L= LhE 60 n 10 = 24000.60 486,62 = 700 (giờ) 106 Với LhE=K HE Lh ∑=1.24000=24000 ( K HE= chế độ tải không đổi) Khả tải động tính tốn ổ: Theo công thức 8.10 trang 196: 10 Ctt = Q.m√ L=.5717,64 3√700 = 40,80 KN Với Q = QE = 5717,64; m= 10 ổ đũa côn Ta thấy Ctt < C= 63 KN nên ổ 7606 đảm bảo bền nên ta chọn ổ Tính lại tuổi thọ thưc cuả ổ theo côn thức 8.11: L= ( Lh = 10 C m ¿ ¿ =( 63000 ¿ ¿ =2976 (triệu vòng) Q 5717,64 6 10 L 10 2976 = =101927,58 60 n 60 486,62 Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: ngh = [Dpw.n] k1 k2 k3 D pw Trong đó: Trang [Dpw.n]= 2,5.105 ( tra bảng 8.6 trang 198 với ổ đũa côn dãy bôi trơn mỡ dẻo) Dpw= D+ d 30+72 = =51 mm 2 k1= Dpw ≤ 100mm k2 = 0,85 ổ cỡ trung nhẹ (bảng 8.7 trang 198) k3 = Lh > 50000 ngh = [Dpw.n] k1 k2 k3 1.0,85.1 =¿ 4167 vòng / phút =2,5.105 51 D pw Kiểm tra : n < ngh thỏa Thiết kế trục 2: Từ số liệu trước ta có: n = 152 vịng/phút, Lh = 24000 giờ, d= 45 mm, XM=762,89 N, YM=428,55 N, XP=1811,85 N, YP=708 N, Tải trọng thay đổi Tính sơ tỷ số: Fa Fa 894,49 = = =1,02> 0,3 2 F rM √ F xM + F yM √762,892 + 428,552 (Chọn Fr nhỏ để tính) Để đảm bảo độ cứng ổ ta chọn ổ đũa +Chọn sơ đồ bố trí theo kiều “O” sơ đồ h.8.9a +Theo phụ lục 8.4 sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc”.Ta chọn ổ 7509 với thông số sau: Trang Kí hiệu ổ 750 Kích thước, mm C Co (KN) (KN) d D T B 45 85 24,75 23,5 c r 20 e Y YO r1 0,8 60 46 0,42 1,44 0,79 nth bôi trơn Dầu Mỡ 4500 6000 Xác định phản lực tác dụng lên ổ với sơ đồ phân tích lực hình vẽ : FyP = 708 FyM = 428,55 Fa2 = 894,49 S1 FxP = 1811,85 S2 FxM = 762,89 FxB = 2362.72 N NN Lực hướng tâm xác định theo công thức: FrM = √ F xM + F yM 2=√ 762,892+ 428,552 = 875,02 N FrP =√ F xP2 + F yP2= √ 1811,852 +7082 = 1945,27 N Lực dọc trục Fa: Đối với ổ đũa côn , lực dọc trục phụ xác định theo công thức 8.2b sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc” +S1= 0,83.e FrM= 0,83 0,42 875,02 = 305 N +S2=0,83 e.FrP = 0,83.0,42 1945,27 = 678,12 N Với e =0,42 tra từ bảng phụ lục ổ lăn ổ 7509 Vì S2 > S1 Fa > S2 – S1 nên theo bảng 8.1 sách, ta có: +FaM= S1= 305 N Trang Khối lượng ,Kg 0,62 +FaP = S1+ Fa= 305+894,49 =1199,49 N Do số vòng quay n= 152 vòng/ phút nên ta chọn ổ theo khả tải động Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ theo công thức 8.3 sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc” Q= Qr =(X.Y.Fr +Y.Fa ) K σ K t Trong : V= : vòng quay FaM 305 = =0,34e F rP V 1945,27 XC= 0,4; YC =1,44(tra bảng ổ lăn với ổ 7509) K σ =1,2 (Tra theo bảng 8.4 trang 195) K t =1 nhiệt độ làm việc < 1000C Tải trọng quy ước tác dụng lên ổ: QM = QrM = (XM.V.FrM +YM.FaM ) K σ K t =(1.1.875,02 +0.305).1,2.1 = 1050 N QP = QrP =(XP.V.FrP +YP.FaP ) K σ K t = (0,4.1.1945,27 +1,44.1199,49 ).1,2.1= 3006 N Vì QP > QM nên ta tính tốn ổ theo thơng số P Vì tải thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo cơng thức √ ∑ (Q i Li ) Q E= = QP √3 ¿ ¿ ¿ = QP √3 ¿ ¿ ¿ ∑ Li = 3006 √3 ¿ ¿ ¿ = 2844 N Thời gian làm việc tương đương tính băng triêụ vòng quay: Trang L= LhE 60 n 10 = 24000.60.152 = 218 (giờ) 106 Với LhE=K HE Lh ∑=1.24000=24000 ( K HE= chế độ tải không đổi) Khả tải động tính tốn ổ: Theo cơng thức 8.10 trang 196: 10 Ctt = Q.m√ L=.3006 3√ 218 = 15,12 KN Với Q = QP = 3006 ; m= 10 ổ đũa côn Ta thấy Ctt < C= 60 KN nên ổ 7509 đảm bảo bền nên ta chọn ổ Tính lại tuổi thọ thưc cuả ổ theo côn thức 8.11: L= ( Lh = C m 60000 103 ¿ ¿ =( ¿ ¿ =21571,2 (triệu vòng) Q 3006 106 L 106 21571,2 = =2365263,2 60 n 60.152 Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: ngh = [Dpw.n] k1 k2 k3 D pw Trong đó: [Dpw.n]= 2,5.105 ( tra bảng 8.6 với ổ đũa côn dãy bôi trơn mỡ dẻo Dpw= D+ d 45+85 = =65 mm 2 k1= Dpw ≤ 100mm k2 = 0,95 ổ cỡ nhẹ rộng (bảng 8.7 trang 198) k3 = Lh > 50000 ngh = [Dpw.n] k1 k2 k3 1.0,95.1 =¿ 3654 vòng / phút =2,5.105 65 D pw Kiểm tra : n < ngh thỏa CHỌN NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI: Trang Theo số liệu trước ta có: P = 6,6 kN n= 152 vòng/ phút Chọn vật liệu chốt - thép 45 với ứng suất uốn cho phép [σu] = 75 MPa, ứng suất dập chốt ống [σd] = 3,5 MPa Momen danh nghĩa truyền qua nối trục: T= 9,55.10 P 6,6 = 9,55.10 = 414671 Nm n 152 Hệ số chế làm việc k = 1,5 Moment xoắn tính tốn: Tt = K.T= 1,5 414671 = 622 Nm < [T] = 1000 Nm Từ mơmen xoắn tra bảng 9.10 ta có: d= 50 mm ,D = 210 mm, dm= 95 mm, d1= 90 mm, D0 = 160mm, Z = 8, nmax = 2850 vòng / phút, B = mm, B1= 70mm, dc = 18 mm, l1= 42 mm, l2 = 20 mm,l3 = 36 mm Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi: σd = 2.T k 414671.1,5 = D0 d c l Z 160.18.36 = 1,5 < [σd] = 3,5 MPa Điều kiện sức bền uốn chốt: σu = K T l c 0,1 d D0 z ( l o = l1 + = 1,5 414671.52 = 43,32 < [σu] = 75 MPa 0,1 18 160 l2 20 = 42 + = 52 mm) 2 Do điều kiện bền uốn bền dập nối trục vừa chọn thỏa Trang 10 ... 13 36. 74 N +FaC = S1+ Fa= 13 36+ 279, 46 = 161 5. 46 N Do số vòng quay n= 4 86. 62 vòng/ phút nên ta chọn ổ theo khả tải động Tải trọng động quy ước tác dụng lên ổ theo công thức 8.3 sách “ thiết kế. .. Hệ thống dẫn động băng tải gồm : 1- Động điện pha không đồng ; 2- Bộ truyền đai thang ; 3- Hộp giảm tốc bánh nón cấp ; 4-Nối trục đàn hồi; 5- Băng tải Số liệu thiết kế - Công suất trục băng. .. thưc cuả ổ theo thức 8.11: L= ( Lh = 10 C m ¿ ¿ =( 63 000 ¿ ¿ =29 76 (triệu vòng) Q 5717 ,64 6 10 L 10 29 76 = =101927,58 60 n 60 4 86, 62 Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: ngh = [Dpw.n] k1 k2 k3 D