Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động băng tải có file CADThông số đầu vào : 1. Lực kéo băng tải F = 670N2. Vận tốc băng tải v = 1,33 ms3. Đường kính tang D = 380 mm4. Thời hạn phục vụ Lh =7500 giờ5. Số ca làm việc: Số ca =2 ca6. Góc nghiêng đường nối tâm của bộ truyền ngoài: 180o7. Đặc tính làm việc: va đập vừa
Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Lời Nói Đầu Thiết Kế Đồ án Chi Tiết Máy môn học ngành khí Mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể thực tế kiến thức học, mà cịn sở quan trọng môn chuyên ngành học sau Đề tài mà em giao thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng truyền đai Trong q trình tính tốn thiết kế chi tiết máy cho hộp giảm tốc em sử dụng tra cứu số tài liệu sau: -Chi tiết máy tập GS.TS-Nguyễn Trọng Hiệp -Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập PGS.TS Trịnh Chất TS Lê Văn Uyển Do lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy,cùng với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng mơn có liên quan song làm sinh viên chúng em khơng thể tránh khỏi sai sót Kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy cô môn giúp cho sinh viên chúng em ngày tiến học tập Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt thầy Trịnh Đồng Tính trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình để em hồn thành tốt nhiệm vụ giao Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên : Nguyễn Văn Đoàn Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY ĐỀ SỐ 2: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Thông số đầu vào : Lực kéo băng tải Vận tốc băng tải F = 670N v = 1,33 m/s Đường kính tang D = 380 mm Thời hạn phục vụ Lh =7500 giờ Số ca làm việc: Số ca =2 ca Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi: 180o Đặc tính làm việc: va đập vừa Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1.Chọn động điện 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu trục động Pyc = Pct Trong Pct : Công suất trục công tác Pyc : Công suất trục động Pct = F v 670.1,33 = = 0,89 kW 1000 1000 Hiệu suất truyền: η = η3ol ηkn ηd ηbr Tra bảng (1) 2.3 I ta có: 19 Hiệu suất cặp ổ lăn : ol = 0,99 Hiệu suất đai : ηd =0,96 Hiệu suất truyền bánh : ηbr = 0,97 Hiệu suất khớp nối: kn = Thay số vào (1) ta có: = i = ol3 kn d br = 0,993.0,96.0,97.1 = 0,9 Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Vậy công suất yêu cầu trục động : Pyc = Pct 0,89 = = 0,99kW η 0,9 1.1.2.Xác định số vòng quay động Trên trục cơng tác ta có: nlv = 60000.v 60000.1,33 = 66,88 == 380 .D ndc ( sb ) = nct usb Trong : usb = ud uh Tra bảng B (2) 2.4 I ta chọn tỉ số truyền sơ của: 21 Truyền động đai: ud =3 Truyền động bánh trụ: uh = (hộp giảm tốc cấp) Thay số vào (2) ta có: usb = ud uh = 3.4= 12 Suy : ndc ( sb ) = nct usb = 66,88.12 = 802,56 (v/ph) Chọn số vòng quay đồng động cơ: ndc =750(v/ph) 1.1.3.Chọn động Từ Pyc = 0,99kW & ndc =750 v/ph Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Tra bảng phụ lục P1.3 I ta có động điện 238 Kiểu động Pđc (KW) d(mm) dc (v / ph) 4A80B6Y3 1,1 22 920 1.2.Phân phối tỉ số truyền 1.2.1Xác định tỉ số truyền chung hệ thống Theo tính tốn ta có: ndc = 920(v/p) nct = 66,88(v/ph) Tỉ số truyền chung hệ thống : uch = ndc 920 = = 13,76 nct 66,88 1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ uch = n dc 920 = = 13, 76 n ct 66, 68 Chọn trước tỉ số truyền truyền ubr = ud = uch 13,76 = = 3,44 ubr Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 1.3.Tính thơng số trục 1.3.1.Số vịng quay Theo tính tốn ta có: ndc = 920(vg/ph) Tỉ số truyền từ động sang trục I qua đai là: ud = 3,44 nI = ndc 920 = = 267,44 (v/ph ) ud 3,44 nI 267,44 = = 66,86 v/ph ubr nII = Số vịng quay thực trục cơng tác là: nct = nII 66,86 = = 66,86 v/ph ukn 1.3.2.Cơng suất Cơng suất trục cơng tác (tính trên) là: Pct = 0,99( KW ) Công suất trục II : PII = Pct 0,89 = = kW ηol ηkn 0,99 Công suất trục I : Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải PI = PII = = 1,04kw ηol ηbr 0,99 0,97 Công suất thực động là: ∗ Pđc = PI ηd η = ol 1,04 = 1,09 kW 0,99.0,96 1.3.3.Mômen xoắn trục Mômen xoắn trục I : TI = 9,55 106 PI 1,04 = 9,55 106 = 37137 N mm ηI 267,44 Mômen xoắn trục II : TII = 9,55 106 PII = 9,55 106 = 142836 N mm nII 66,86 Mômen xoắn trục công tác là: Tct = 9,55 106 Pct 0,89 = 9,55 106 = 127086 N mm nct 66,88 Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Mômen xoắn thực trục động : Tđc = 9,55 106 Pđc 1,09 = 9,55 106 = 11315 N mm nđc 920 1.3.4Bảng thông số động học Thông số/Trục U Động Cơ I U d = 3, 44 II Ubr =4 Công Tác U kn =1 n(v/ph) 920 267,44 66,86 66,88 P(KW) 1,09 1,04 0,89 T(N.mm) 11315 37137 142836 127086 Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải PHẦN II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGỒI Tính tốn thiết kế truyền đai dẹt: Thông số yêu cầu: Công suất trục chủ động: P1 = Pdc = 1,09 ( kW ) Mô men xoắn trục chủ động: T1 = Tdc = 11315 ( N mm ) Số vòng quay trục chủ động: n1 = ndc = 920 ( vg / ph ) Tỉ số truyền truyền đai: u = ud = 3, 44 Góc nghiêng truyền ngồi: = 180o 2.1.Chọn loại đai tiết diện đai Chọn đai vải cao su 2.2.Chọn đường kính hai đai d1 = ( 5,2 6,4 ) T1 = ( 5,2 6,4 ) 11315 = (116,74 143,68 )( mm ) Chọn d1 theo tiêu chuẩn ta d1 = 140 ( mm ) Kiểm tra vận tốc đai : d1.n1 140.920 = 6,74 ( m / s ) < vmax = 25 ( m / s ) Thỏa mãn 60000 60000 d = u.d1.(1 − ) = u.d1.(1 − 0,015 ) = 3,44.140.0,985 = 474,38 ( mm ) v= = Trong hệ số trượt = 0,01 0,02 , ta chọn = 0,015 Chọn d = 450 ( mm ) Trang 10 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 6.2.4.Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên.Để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên ngồi hộp, người ta dùng nút thơng hơi.Nút thông thường lắp nắp cửa thăm Tra bảng B 18.6 2 ta có kích thước nút thông 93 Trang 56 Đồ án chi tiết máy A B C Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải D E G H I K L M N O P Q R S M27×2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 6.2.5.Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp, bị bẩn (do bụi bặm hạt mài), bị biết chất, cần phải thay dầu mới.Để thay dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu.Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu Dựa vào bảng B D 18.7 2 ta có kích thước nút tháo dầu 93 b M20×2 15 m f L c q D S Do 28 2,5 17,8 30 22 25,4 Trang 57 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 6.2.6.Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước hình vẽ 30 12 6 12 18 6.2.7.Chốt định vị Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chữa đường tâm trục.Lỗ trụ lắp thân hộp & nắp gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, ta dùng chốt định vị, nhờ Trang 58 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải chốt định vị xiết bulong khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ Thông số kĩ thuật chốt định vị d=4 c=0,6 l=38 6.2.8.Ống lót lắp ổ Ống lót dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện lắp điều chỉnh phận ổ đồng thời trái cho ổ khỏi bụi băm, chất bẩn ống lót làm vật liệu GX1532 ta chọn kích thước ống lót sau Chiều dày: = 8(mm) , ta chọn = 8(mm) Chiều dày vai chiều dày bích 1 = = = 8(mm) Đường kính lỗ lắp ống lót D' = D + 2 = 68 + 2.8 + 84(mm) Trang 59 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 6.2.9.Bulông vòng Để nâng vận chuyển hộp giảm tốc nắp thân thường lắp thêm bulong vịng Kích thước bulong vòng chọn theo khối lượng hộp giảm tốc Với a= 105 mm , hộp giảm tốc bánh trụ cấp, tra bảng B 18.3b 2 ta có Q = 40(Kg), ta 89 chọn bulơng vịng M8 Ren d d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 M8 36 20 20 13 18 l f b c x r r1 r2 Q(Kg) 18 10 1,2 2,5 4 40 6.3 BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 6.3.1.Bôi trơn hộp giảm tốc Do truyền bánh hộp giảm tốc có v 12(m / s) nên ta chọn phương pháp bơi trơn ngâm dầu Với vận tốc vịng bánh nghiêng v = 2,05 m/s < 12 m/s tra bảng B 18.11 2 ta độ nhớt dầu 186/16 ứng với 100 100oC Tra bảng B 18.11 2 ta chọn loại dầu là: AK-15 có độ nhớt 20 Centistic 100 6.3.2.Bơi trơn hộp Trang 60 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Với truyền ngồi hộp làm việc dính bụi bặm hộp khơng che kín nên ta dùng phương pháp bơi trơn định kì mỡ Bảng thống kê dành cho bôi trơn Tên dầu Thiết bị cần bôi Lượng dầu Thời giant hay dầu mỡ trơn mỡ mỡ Bộ truyền 0,6 lít/KW tháng Tất ổ 2/3 chỗ hổng truyền ngồi phận Dầu ơtơ máy kéo AK-15 Mỡ T năm 6.3.3 Điều chỉnh ăn khớp Để lắp bánh lên trục ta dùng mối ghép then với bánh lớn chọn kiểu lắp H7/k6 chịu tải vừa va đập nhẹ.Để điều chỉnh ăn khớp hộp giảm tốc bánh trụ ta chọn chiều rộng bánh nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng bánh lớn 6.3.4 Bảng thống kê kiểu lắp dung sai: Tại tiết diện lắp bánh không yêu cầu tháo lắp thường xuyên ta chọn kiểu lắp H7/k6, tiết diện lắp trục với ổ lăn, khớp nối, đĩa xích chọn bảng sau : Trang 61 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 62 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Kiểu lắp Vị trí lắp Trục Trục-vòng ổ bi ES (m) es (m) EI (m) ei (m) 25k6 +12 +1 Vỏ-lắp ổ 62 H7 k6 I Trục-bánh Vòng phớt trục I 30 25 20 H7 k6 D8 k6 D8 k6 Bạc chặn trục I Đĩa xích ổ lăn 30 H7 k6 +25 +18 +2 +25 +15 +2 +98 +15 +65 +2 +98 +15 +65 +2 +21 +15 +2 35k6 +18 +2 Bánh 40 H7 k6 Trang 63 +25 +18 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải II Vỏ ổ lăn 80H7 +2 +30 Then bánh Then đĩa xích 12 8 N9 h9 N9 h9 Trang 64 0 -43 -43 0 -36 -36 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải MỤC LỤC PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1.Chọn động điện………………………………………………… 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu trục động cơ……………………… 1.1.2.Xác định số vòng quay động cơ…………………………………… 1.1.3.Chọn động cơ…………………………………………………………………… 1.2.Phân phối tỉ số truyền……………………………………………………………… 1.2.1Xác định tỉ số truyền chung hệ thống…………………………… 1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ……………………………………………… 1.3.Tính thơng số trục………………………………………………… 1.3.1.Số vịng quay…………………………………………………………………… 1.3.2.Cơng suất……………………………………………………… 1.3.3.Mơmen xoắn trục…………………………………………………… 1.3.4Bảng thông số động học……………………………………………………… PHẦN : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1.chọn vật liệu bánh răng………………………………………………………… 2.2.xác định ứng suất cho phép………………………………… Trang 65 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.3.Xác định sơ khoảng cách trục………………………… 2.4.xác định thông số ăn khớp…………………….……………………….……… 2.5.xác định hệ số thơng số hình học………………………… ………… 2.6.kiểm nghiệm truyền bánh răng………………………… ……………… 2.7.một vài thơng số hình học bánh răng………………………………… 2.8.Tổngkết thông số truyền bánh răng…………………………… PHẦN : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 3.1.Chọn vật liệu bánh răng…………………………………….…………………… 3.2.Xác định ứng suất cho phép……………………………………………………… 3.3.Xác định chiều dài ngồi theo cơng thức sau……………………………… 3.4.Xác định thông số ăn khớp…………………………………………………… 3.4.1 Xác định mô đun pháp……………………………………………………… 3.4.2 Xác định số …………………….…….….…………………………… 3.4.3 Xác định góc nghiêng răng…………………………………………… 3.5.Xác định hệ số số thông số động học………………… ………… 3.6.Kiểm nghiệm truyền bánh …………………………………………… 3.6.1 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc ………………………………………… 3.6.1 Chiều rộng vành răng…………………………………………………… … Trang 66 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 3.6.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn…………………………………………………… 3.6.3 Kiểm nghiệm tải …………………………………………………… 3.7.Một vài thơng số hình học cặp bánh răng…………… ………………… 3.8.Bảng tổng kết thông số truyền bánh răng………………………… PHẦN : CHỌN KHỚP NỐI & THIẾT KẾ TRỤC 4.1 Chọn khớp nối 4.1.1.Chọn khớp nối …………………………………………….………………… 4.1.2.Chọn vật liệu …………………………………………………………… … 4.2.Tính trục ………………………………………………… 4.2.1Sơ đồ đặt lực ………………………………………………………………… 4.2.2.Chọn vật liệu chế tạo trục…………………………………………………… 4.2.3.Xác định sơ đường kính trục………………………… 4.2.4Chọn sơ ổ lăn……………………………………………………………… 4.2.5.Xác định khoảng cách gối đỡ & điểm đặt lực……………………… 4.2.6Tính phản lực vẽ biểu đồ mơ men ……………………………………… 4.2.7.Tính mơ men tổng tương đương……………………………………………… 4.2.8.Xác định đường kính đoạn trục…………………… …………………… 4.2.9.Chọn then kiểm nghiệm độ bền then…………………….…………… Trang 67 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 4.2.10.Kiểm nghiêm trục độ bền mỏi…………………………… …………… PHẦN : TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN 5.1.Chọn loại ổ lăn ………………………………………………… …………… 5.2.Chọn cấp xác ổ lăn ……………………………………… ……………… 5.3.Chọn kích thước theo khả tải động…………………… ……………… PHẦN 6: TÍNH TỐN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 6.1.Tính tốn vỏ hộp giảm tốc…………………………………………… ……… 6.2.Tính tốn kết cấu chi tiết khác………………………………………………… 6.2.1.Kết cấu bánh răng………………………………………………………………… 6.2.2.Cửa thăm……………………………………………………………… …… 6.2.3.Nút thông hơi……………………………………………… 6.2.4.Nút tháo dầu …………………………………………………………….…… 6.2.5.Kiểm tra mức dầu ……………………………………………………….…… 6.2.6.Chốt định vị……………………………………………………………… … 6.2.7.Ống lót lắp ổ…………………………………………………………… … 6.2.8.Bulơng vịng ………………………………….……………………………… 6.3.Bơi trơn điều chỉnh ăn khớp 6.3.1.Bôi trơn hộp giảm tốc ……………………… …………………… … Trang 68 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 6.3.2.Bơi trơn ngồi hộp …………………………………………………………… 6.3.3.Điểu chỉnh ăn khớp ……………………………………… … …………… 6.4 Bảng thốn kê kiểu lắp dung sai Mục lục………………………………………….…………………………………… Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………… Trang 69 Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2 – NXB KH&KT, Hà Nội,2007 2.Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy, tập 1,2 – NXB GD, Hà Nội,2006 3.Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép – NXB GD, Hà Nội, 2004 Trang 70