• Chương 1: Chọn động cơ điện, phân phối tỉ số truyền. • Chương 2: Thiết kế bộ truyền đai thang. • Chương 3: Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. • Chương 4: Thiết kế trục dẫn (1 trục) trong hộp giảm tốc. • Chương 5: Thiết kế cặp ổ lăn (1 cặp ổ) trên trục dẫn trong hộp giảm tốc
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 Phƣơng 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 PHƢƠNG 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 VỊNG ĐÀN HỒI Bài Làm Thiết kế trục 1: Từ số liệu trước ta có: n = 486.62 vịng/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: √ √ Trang (Chọn Fr nhỏ để tính) 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: Kích thước, mm Kí hiệu ổ 7606 C (KN) d D T B c r r1 30 72 28,75 29 23 0,8 63 Co (KN) 51 e 0,32 Y 1,88 YO 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 FXC = 1872.54 N S2 Fa1= FxB = 4447.28 N NN FyB = 2362.72 N Lực hướng tâm xác định theo công thức: FrB = √ √ = 5035.94 N Trang Khối lượng ,Kg 0,57 =√ FrC =√ =3585.77 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 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+ =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 ) Trong : V= : vịng quay Xét tỷ số : , tra bảng 8.2 sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc”, ta được: XB= 1,YB =0 Xét tỷ số : XC= 0,4; YC =1,88 =1,2 (Tra theo bảng 8.4 trang 195) =1 nhiệt độ làm việc < 1000C Tải trọng quy ước tác dụng lên ổ: QB = QrB = (XB.V.FrB +YB.FaB ) Trang =(1.1 5035,94 + ).1,2.1 = 6043,13 N QC = QrC =(XC.V.FrC +YC.FaC ) = (0,4.1 +1,88 ).1,2.1= 5365,7 N Vì QB > QC nên ta tính tốn ổ theo thơng số B Vì tải thay đổi nên ta tính tải trọng tương đương theo công thức = QB √ QE= √ = 6043,13 = QB √ √ = 5717,64 N Thời gian làm việc tương đương tính băng triêụ vịng quay: L= = Với = 700 (giờ) =1.24000=24000 ( = chế độ tải không đổi) Khả tải động tính tốn ổ: Theo cơng thức 8.10 trang 196: Ctt = Q √ = √ = 40,80 KN Với Q = QE = 5717,64; m= 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 thức 8.11: L= ( =( =2976 (triệu vòng) Lh = Trang Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: ngh = [Dpw.n] Trong đó: [Dpw.n]= 2,5.105 ( tra bảng 8.6 trang 198 với ổ đũa côn dãy bôi trơn mỡ dẻo) Dpw= = =51 mm k1= Dpw ≤ 100mm k2 = 0,85 ổ cỡ trung nhẹ (bảng 8.7 trang 198) k3 = Lh > 50000 =2,5.105 ngh = [Dpw.n] 4167 vòng / phút Kiểm tra : n < ngh thỏa Thiết kế trục 2: Từ số liệu trước ta có: n = 152 vòng/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: √ √ (Chọn Fr nhỏ để tính) Để đảm bảo độ cứng ổ ta chọn ổ đũa côn +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 Kích thước, mm Kí hiệu ổ 7509 C (KN) d D T B 45 85 24,75 23,5 c r r1 20 0,8 60 Co (KN) e 46 Y 0,42 1,44 YO 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 = √ FrP =√ =√ = 875,02 N = 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: Trang Khối lượng ,Kg 0,62 +FaM= S1= 305 N +FaP = S1+ Fa= 305+ =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 ) Trong : V= : vịng quay Xét tỷ số : , tra bảng 8.2 sách “ thiết kế chế tạo máy công dụng chung –Thầy Trần Thiên Phúc”, ta được: XM= 1,YM =0 Xét tỷ số : XC= 0,4; YC =1,44(tra bảng ổ lăn với ổ 7509) =1,2 (Tra theo bảng 8.4 trang 195) =1 nhiệt độ làm việc < 1000C Tải trọng quy ước tác dụng lên ổ: QM = QrM = (XM.V.FrM +YM.FaM ) =(1.1 +0.305).1,2.1 = 1050 N QP = QrP =(XP.V.FrP +YP.FaP ) = (0,4.1 +1,44 ).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 công thức QE= √ = QP √ = QP √ Trang = 3006 √ = 2844 N Thời gian làm việc tương đương tính băng triêụ vòng quay: L= = Với = 218 (giờ) = chế độ tải không đổi) =1.24000=24000 ( Khả tải động tính tốn ổ: Theo cơng thức 8.10 trang 196: Ctt = Q √ = √ = 15,12 KN Với Q = QP = 3006 ; m= 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= ( =( =21571,2 (triệu vòng) Lh = Kiểm tra số vòng quay tới hạn ổ: ngh = [Dpw.n] Trong đó: [Dpw.n]= 2,5.105 ( tra bảng 8.6 với ổ đũa côn dãy bôi trơn mỡ dẻo Dpw= = =65 mm k1= Dpw ≤ 100mm k2 = 0,95 ổ cỡ nhẹ rộng (bảng 8.7 trang 198) k3 = Lh > 50000 ngh = [Dpw.n] =2,5.105 3654 vòng / phút Trang Kiểm tra : n < ngh thỏa CHỌN NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI: Theo số liệu trước ta có: P = 6,6 kN n= 152 vịng/ 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 = 9,55 = 414671 Nm 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: d = = = 1,5 < [σd] = 3,5 MPa Điều kiện sức bền uốn chốt: u= = ( lo = l1 + = 42 + = 43,32 < [σu] = 75 MPa = 52 mm) Do điều kiện bền uốn bền dập nối trục vừa chọn thỏa Trang 10 Trang 11