Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG Page 15/16/2023 đồ án chi tiết máy Bản vẽ đầy đủ vui lòng comment tên vẽ + email mục Yêu cầu www.banvekythuat.com Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG MỤC LỤC Page 25/16/2023 đồ án chi tiết máy I Chọn động phân phối tỉ số truyền Trang Chọn động 1 Phân phối tỉ số truyền Tính tốn thong số động học II Thiết kế truyền đai Chọn đai Xác định thông số truyền Xác định tiết diện đai chiều rộng bánh đai Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục III Thiết kế truyền hộp giảm tốc Tính tốn truyền cấp nhanh a Chọn vật liệu b Xác định ứng suất cho phép c Xác định thông số truyền d Kiểm nghiệm độ bền e Xác định thông số truyền 11 Tính tốn truyền cấp chậm a Chọn vật liệu 11 b Xác định ứng suất cho phép 13 c Xác định thông số truyền 14 d Kiểm nghiệm độ bền 15 e Xác định thông số truyền 17 IV Thiết kế trục Xác định sơ đồ đặt lực 17 Chọn vật liệu 17 Xác định sơ đường kính trục 17 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 17 4.1 Tính sơ chiều rộng ổ lăn 17 4.2 Xác định chiều dài mây 18 4.3 Khoảng cách gối đỡ 18 Xác định phản lực gối đỡ 19 Kiểm nghiệm độ bền mỏi 22 Chọn then 25 V Tính tốn thiết kế ổ lăn Chọn ổ lăn với trục Chọn ổ lăn với trục2 Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải 26 28 Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG VI Page 35/16/2023 đồ án chi tiết máy Chọn ổ lăn với trục Chọn vỏ hộp Chọn bề mặt lắp ghép nắp thân Xác định kích thước vỏ hộp Một số kết cấu khác lien quan tới vỏ hộp a Vịng móc b Chốt định vị c Cửa thăm d Nút tháo dầu e Que thăm dầu f Vòng phớt B1 chọn động phân phối tỉ số truyền 1.1chọn loại động điện để chọn động cơ, cần tính cơng suất cần thiết gọi : P công suất băng tải Pct công suất cần thiết η hiệu suất chung Pct= =4,845 (KW) : Pyc=Ptd=Pct*β⁄η với : Pct= //công suất trục công tác η = ηd*η² *η4olηk : ηd = 0.95; -hiệu suất truyền đai ηbr=0.97;- hiệu suất truyền bánh ηol =0.995;- hiệu suất cặp ổ lăn ηk =1 ;- hiệu suất khớp nối η = 0.95*0.972*0.9954*1 =0.876~0.88 β →hệ số tải trọng tương đương với: br β= = = = 0.9 lấy : β= 0.9  cơng suất theo u cầu là: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10 30 32 32 32 32 32 33 33 33 34 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG  Pyc= = Page 45/16/2023 đồ án chi tiết máy =5 (Kw) Pyc=5(Kw) b).Xác định độ đồng động điện nsb=nct*usb với nct= = = 34 (vg/ph) +từ bảng (2.14) chọn tỉ số truyền hộp giảm bánh hai cấp là: uh=20,i=2 usb= 20*2 =40 → nsb=nct*usb=34*40=1360(vg/ph) Các thông số cho phép động là: 600, 750 , 1000, 1500, 3000 Điều kiện để chọn động là: Pdc > Py/c ndb~nsb >k +chọn số vòng quay đồng động : ndb=1500 vg/ph c) theo bảng P13,phụ lục với Py/c = 5(Kw) Và ndb = 1500 chọn loại động là: 4A112M4Y3 có Pdc = 5.5(Kw) ndc= 1425(vg/ph) =2 >1.5 khối lượng 56 Kg 2).Phân phối tỉ số truyền a).Xác định tỉ số truyền chung uch= = uhop*ungoai với uch = = = 42 chọn ungoai = 3.15 →uhop = = =13.3 b).Phân phối tỉ số truyền với uhop= 13.3 theo quan điểm bôi trơn dầu bôi trơn tốt → u1= (tỉ số truyền cấp nhanh) u2 = 3.33 (tỉ số truyền cấp chậm) 3) Tính tốn thơng số động học: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG Page 55/16/2023 đồ án chi tiết máy -dựa vào công suất cơng tác Pct sơ đồ hệ dẫn động ,có thể tính trị số cơng suất ,mơ men số vòng quay trục ,phục vụ cho bước tính tốn thiết kế truyền trục ổ với sơ dồ hệ dẫn động cho ta có: P3 = = =4.87 (KW) P2 = = = (KW) P1 = = =5.2(KW) Pdc = = n1= = (KW) = 452.4 (vg/ph) n2= (vg/ph) n3= 33.96 (vg/ph) Ti= (với i = 1,2,3.) T1 = 9.55*106* (N.mm) T2 = 9.55*106* (N.mm) T3 = 9.55*106* (N.mm) Tdc = 9.55*106* (N.mm) Trong số liệu ta có : Pct – công suất trục công tác ud- tỉ số truyền truyền đai u1,u2 - tỉ số truyền cấp nhanh cấp chậm hộp giảm tốc hai cấp ηd ,ηol ,ηbr -lần lượt hiệu suất truyền dai, cặp ổ lăn truyền bánh Tra theo bảng 2.3 ( tính toán thiết kế hệ dẫn động tập 1) kết tính tốn ghi bảng sau: thơngsố trục động Công suất P,KW tỉ số truyền u 5.3 5.2 3.15 Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải 4.87 3.33 Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG số vòng quay n vg/ph Mô men xoắn T,N.mm 1425 35519.3 Page 65/16/2023 452.4 109770 113.1 đồ án chi tiết máy 33.96 422192.8 1369508.25 II THIếT Kế Bộ TRUYềN ĐAI Thiết kế truyền đai thang: Ta có Pdc = 5.3 (kw), ndc= 1425 (vg/ph),u = 3.15 vật liệu làm đai : đai sợi tổng hợp theo hình 4.1 chọn tiết diện Б theo bảng 4.13 chọn đường kính bánh đai nhỏ : d1 = 160 (mm) vận tốc đai v = π*d1*ndc/(60*1000) = (m/s) nhỏ vận tốc cho phép vmax = 25 (m/s) theo công thức (4.2) với ε = 0.01÷0.02 → hệ số trượt lấy ε = 0.02 đường kính bánh đai lớn: d2 = u*d1*(1-ε) = 3.15*160*(1-0.02) = 493.92 (mm) theo bảng (4.26) chọn đường kính tiêu chuẩn là: d2 = 500 (mm) tỉ số truyền thực tế là: ut = →∆u = (ut – u)/u =1.6% < 4% Theo bảng 4.14 chọn sơ khoảng cách trục: (mm) chọn a = 475 (mm) theo công thức (4.4) chiều dài đai l = 2*a +0.5*π*(d1+d2)+(d2-d1)2/(4*a) = 2*475 + 0.5*3.14*(160+500)+ = 2047 (mm) l = 2047 (mm) theo bảng 4.13 chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l = 2000 (mm) nghiệm số vòng chạy đai giây theo(4.15) i=v/l = 12/2 =6 < 10 (1/s) +tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l=2000 (mm) Theo (4.6) a = (λ + )/4 với λ = 2000 – 0.5*3.14*(160+500) = 963.8 với ∆ = Do Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG Page 75/16/2023 a = ( 963.8 + )/4 =450 (mm) a = 450 (mm) theo (4.7) góc ơm bánh đai nhỏ α1= 180 –(d2-d1)*57 /a = 180 – (500-160)*57/450 = 137º > αmin = 120o 3.Xác định số đai z theo công thức (4.16) đồ án chi tiết máy Z= Theo bảng 4.7 ta có kd = 1.7 (hệ số tải trọng động) -với α1=137o→Cα = 0.88 (hệ số kể đến góc ôm α1, bảng 4.15) -với l/lo = →Cl = 0.975 ( hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai,tra theo bảng 4.16) -với u =4 →Cu=1.14 ( hệ số kể đến ảnh hưởng tỉ số truyền,bảng 4.17) -theo bảng 4.19 , = 3.38 (kw) +Pd/c /[Po ] =5.3/3.872 =1.37 Cz =0.9815 (hệ số kể đến phân bố không tải trọng cho dây đai ,bảng 4.18) Do z = ta lấy : z = - chiều rộng đai ,theo công thức (4.17) bảng (4.21) B = (z-1)*t + 2*e Ta có t=19, e = 12.5 →B = (3-1)*19 + 2*12.5 = 63 (mm) - đường kính ngồi bánh đai :theo công thức (4.18) da = d + 2*ho =160 + 2*4.2 = 168.4 (mm) //với ho tra bảng (4.21) 4.tính lực căng ban đầu lực tác dụng nên trục: -theo công thức (4.19),Fo = 780* Trong Fv = qm*V2 (định kì điều chỉnh lực căng) với qm = 0.178 Fv = 0.178 * 122 = 25.632 (N) Do Fo =780* +theo (4.21)lực tác dụng nên trục Fr = 2*Fo*z*sin( ) = 2*247.47*3*sin( Fr = 1381.5 (N) ta có kết sau: chiều rộng đai số đai Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải ) =1381.5 (N) B = 63(mm) z =3 Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG chiều dài đai lực khoảng cách trục đường kính bánh đai nhỏ đường kính bánh đai lớn vận tốc đai Page 85/16/2023 l = 2000 (mm) Fo =247.47 (N) Fr = 1381.5 (N) a = 450 (mm) d1 = 160 (mm) d2 = 500 (mm) v = 12 (m/s) đồ án chi tiết máy TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 4.TÍNH TỐN CẤP NHANH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG không yêu cầu đặc biệt ,và theo quan điểm thơng hố thiết kế , chọn vật liệu bánh sau : Theo bảng 6.1 chọn Bánh nhỏ : thép 45 thường hóa HB = 170…217 chọn HB = 190 Bánh lớn thép 45 thường hóa HB = 170…217 chọn HB = 180, бch=340Mpa бb=600MPa phân phối tỉ số truyền có u1=4 ; u2 = 3.33; a xác định ứng suất cho phép Theo bảng 6.2 với thép 45,thường hóa бoh lim=2*HB +70; sh=1.1 ;бof lim=1.8HB;sf=1.75 chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 190, độ rắn bánh lớn HB2=180; đó: o б h lim1=2*190 + 70 =450 MPa бof lim1=1.8*190 =342 MPa бoh lim2=2*180 + 70 = 430 MPa бof lim2 = 1.8*180 =324 MPa theo (6.5) NHO=30*H2.4HB NHO1 = 30*(190)2.4= 0.88 *107 N 2.4 = 0.77*107 HO2 = 30*(180) Theo công thức (6.7) NHE=60*c*∑(Ti/Tmax)3*ni * ti NHE2 = 60 *1*452.4*4*17000*(13*0.5 + 0.83*0.5)= 3.5 *107 > NHO2 kHL2=1 tương tự ta có NHE1> NHO1 kHL1 = theo (6.1a),sơ xác định [бH ] = бoHlim*kHL/sh Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG Page 95/16/2023 đồ án chi tiết máy với cấp nhanh sử dụng bánh nghiêng , theo (6.12) = NFO = 4*106 Do KFL2=1 , tương tự KFL1=1 Do theo 6.2a với truyền quay chiều KFC=1 Ta : [бF ]=бoF lim*KFC*KFL/SF : [бF1 ] =342*1*1/1.75 = 195.4 MPa [бF2 ]=324*1*1/1.75 =185.1 Mpa ứng suất tải cho phép : theo (6.13) bánh thường hoá, [бH2]max = 2.8*бch2 = 2.8*340 = 952 MPa //của bánh lớn [бH1 ]max = 2.8*бch1 = 2.8*340 =952 Mpa //của bánh nhỏ ứng suất uốn cho phép tải (theo công thức 6.14) [бF1 ]max = 0.8*600 =480 MPa [бF2 ]max = 0.8*600 = 480 MPa b.xác định sơ khoảng cách trục : theo (6.15a) aw1= ka*(u1+1) theo bảng 6.6 ta chọn Ψba = 0.3 theo bảng 6.5 với bánh nghiêng ta có : ka = 43 theo 6.16 : Ψbd =0.53*Ψba*(u1+1) = 0.53*0.3*(4+1) = 0.795 theo 6.7 :theo sơ đồ ta có kHβ =1.12 T1 = 109770 (Nmm) aw1 = 43*(4+1)* (mm) chọn lại : aw1 = 190 (mm) c, xác định thông số ăn khớp theo công thức 6.17 m = (0.01÷0.02)*aw1 = (0.01÷0.02)*190 =1.9 ÷3.8 theo bảng 6.8 chọn môdun pháp : m = 2.5 chọn sơ β = 10o cos(β) = 0.9848 theo 6.31 tính số bánh nhỏ : Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10 Sinh viên thực hiện: BÙI HUY CƯỜNG z1 = Page 105/16/2023 đồ án chi tiết máy * cos(β) = lấy z1 =30 số bánh lớn z2 =u1*z1 = 4*30 =120 z2 =120 tỉ số truyền thực um = theo cơng thức 6.32 ta có cos(β) = = β = 9o18’ d.kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc xuất mặt truyền phải thoả mãn điều kiện sau : Theo công thức (6.33) бH = zm*zH*zε theo bảng (6.5) ,zm= 225 (MPa)1/3 theo công thức (6.35) tg(βb) =Cos(αt)*tg(β) với bánh nghiêng không dịch chỉnh αtw= αt=arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg(20o)/cos(9o18’) )= 20o14’ tg(βb) = Cos(20o14’)*tg(9o18) = 0.2294 βb = 8o43’ theo 6.34 zH = theo (6.37) ta có : εβ = →εb=1.173 Do theo (6.38) zε= theo (6.38b) với εα=[1.88 – 3.2( = [1.88 – 3.2*( ]*cos(β) ]*cos(9o18’) = 1.724 →zε = đường kính vịng lăn bánh nhỏ : dw1 = Tính tốn thiết kế hệ dẫn động băng tải Đề số 10