Đồ án môn học chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động băng tải

  TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RƠ BỐT ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY HỌC KÌ: 20211 MÃ ĐỀ: D1 ĐẦU ĐỀ: Người hướng dẫn THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI TS Nguyễn Hải Sơn Thông tin sinh viên Sinh viên Sinh viên Sinh viên thực Nguyễn Đăng Linh Nguyễn Văn Lộc Mã số sinh viên 20195494 20195504 Lớp chuyên ngành KTCK07-K64 KTCK 07-K64 Lớp tín 721637 721637  Ngày kí duyệt đồ án: ……./……./20… Ngày bảo vệ đồ án: ……./……./20… Ký tên ĐÁNH GIÁ ….… / 10 ….… / 10 CỦA THẦY HỎI THI Ký tên ……………………… Ký tên ………………………   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Hà Nội, … /20…… Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  2   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .3 PHẦN 1: TÍNH ĐỘNG HỌC CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC (CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN) .4 Chọn động cơ(điện): .4 1.1.Công suất làm việc: 1.2.Hiệu suất hệ dẫn động: .4 1.3.Công suất cần thiết trục động cơ: 1.4.Số vòng quay trục công tác: 1.5.Chọn tỉ số truyền sơ bộ: 1.6.Số vòng quay trục động 1.7.Chọn động Phân phối tỉ số truyền cho truyền hệ thống: .5 3.Tính tốn thơng số trục hệ dẫn động: 3.1.Số vòng quay trục: 3.2.Công suất trục: 3.3.Mômen xoắn trục: .6 3.4.Bảng thông số động học: PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 2.1 Đặc tính kỹ thuật yêu cầu truyền đai 2.2.Thiết kế truyền đai inventor 2.3.Kết thiết kế 11 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 14 3.1.Đặc tính kỹ thuật yêu cầu truyền .14 3.2 Thiết kê truyền bánh côn inventor 15 3.3 Kết thiết kế 17 PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC VÀ Ổ LĂN 21 CHƯƠNG 4: LỰC TÁC DỤNG VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CHUNG 21 4.1 Tính tốn thiết kế trục 21 4.1.1 Tính chọn khớp nối 21 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  3   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn 4.1.1.1 Chọn khớp nối 21 4.1.1.2 Điều kiện kiểm nghiệm khớp nối 22 a) Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi 22 4.1.1.3 Lực tác dụng lên trục 23 4.1.2 Tính trục .23 4.1.2.1 Chọn vật liệu 23 4.1.2.2 Tính sơ đường kính trục theo momen xoắn 24 4.1.2.3 Sơ đồ phân bố lực chung 24 4.1.3 Xác định lực tác dụng lên trục 25 CHƯƠNG 5- THIẾT KẾ TRỤC, THEN, Ổ LĂN CHO CỤM TRỤC 28 5.1 Thiết kế trục .28 5.1.1 Chọn vật liệu .28 5.1.2 Sơ đồ lực tác dụng lên trục (vẽ) 28 5.1.3 Xác định đường kính trục theo đồ bền tĩnh 28 d, Chọn lại đường kính đoạn trục 31 5.1.4 Tính tốn lựa chọn then .31 5.1.5 Kiểm nghiệm độ bền mỏi 33 5.1.6 Tổng kết thiết kế trục 39 5.2 Tính tốn lựa chọn ổ lăn 39 5.2.1 Chọn loại ổ lăn 39 5.2.2.Kiểm nghiệm khả tải động ổ lăn 40 5.2.3Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ lăn .42 CHƯƠNG 6- THIẾT KẾ TRỤC, THEN, Ổ LĂN CHO CỤM 44 TRỤC 44 6.1 Thiết kế trục .44 6.1.1.Chọn vật liệu 44 6.1.2 Sơ đồ lực tác dụng lên trục (vẽ) 44 6.1.3.Chọn then kiểm nghiệm then 46 6.1.4 Kiểm nghiệm độ bền cho trục theo hệ số an toàn S 48 6.1.5.Tổng kết thiết kế trục 53 6.2.Tính chọn ổ lăn 54 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  4   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn 6.2.1.Chọn loại ổ lăn 54 6.2.2.Kiểm nghiệm khả tải động ổ lăn 55 6.2.3.Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ lăn 56 PHẦN – THIẾT KẾ VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC .58 CHƯƠNG 7: KẾT CẤU VỎ HỘP 58 7.1 Vỏ hộp .58 7.1.1.Tính kết cấu vỏ hộ 58 7.2.Kết cấu nắp ổ cốc lót .61 7.2.2.1 Nắp ổ: .61 7.2.3 Cửa thăm 61 7.2.4 Nút thông 62 7.2.5 Nút tháo dầu 62 7.2.6 Kiểm tra mức dầu 62 7.2.7 Chốt định vị .63 7.2.8.Lót ổ lăn 63 7.2.9 Ống lót lắp ổ .64   7.2.10.Kết cấu bánh 7.3 Bảng thống kê kiểu lắp dung sai: 65 7.3.1 Dung sai lắp ghép lắp ghép ổ lăn: 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC 68 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  5   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn LỜI NÓI ĐẦU   Đồ án chi tiết máy là đồ án quan trọng sinh viên ngành khí Đồ án thể kiến thức sinh viên vẽ kĩ thuật, dung sai lắp ghép sở thiết kế máy, giúp sinh viên làm quen với cách thực đồ án cách khoa học tạo sở cho đồ án   Được phân công Thầy, em thực Thiết kế hệ dẫn động băng tải để ôn lại kiến thức tổng hợp kiến thức học vào hệ thống khí hồn chỉnh Tuy nhiên, trình độ khả có hạn nên chắn có nhiều sai sót, mong nhận nhận xét quý báu thầy   Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn, đặc biệt thầy Nguyễn Hải Sơn đã hướng dẫn bảo tận tình để em hồn thành tốt nhiệm vụ giao  Em xin chân thành cảm ơn! Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  6   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn PHẦN 1: TÍNH ĐỘNG HỌC CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC (CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN) Chọn động (điện):  Thông số đầu vào: Lực kéo băng tải : F = 3140 (N) Vận tốc băng tải : v = 1.17 (m/s) Đường kính tang dẫn băng tải : D= 170 (mm) Thời gian phục vụ : Lh = 19000(giờ) Số ca làm việc : soca = (ca) Góc nghiêng đường nối tâm với truyền ngoài: @ = 30 (độ) Đặc tính làm việc: Tải va đập nhẹ 1.1.Cơng suất làm việc:  Plv =  F v = 1000 3140.1,17 =3,67 ( k W  ) 1000 1.2.Hiệu suất hệ dẫn động: o   η =η K  η OL η X  .η BRC  Trong đó,tra bảng 2.3[1] Tr19 ta được:  Hiệu suất truyền bánh :η BRC =0,97  Hiệu suất truyền đai để hở:ηđ = 0,96  Hiệu suất ổ lăn: ηOL =0,995  Hiệu suất khớp nối:η K =1    → η= η k  ηOL ηđ  ηBRC    = 1.0,9953.0,96.0,97=0,92 1.3.Công suất cần thiết trục động cơ:  Plv 3.67  P yc =   = =3.99 ( kW  ) η 0,92 1.4.Số vịng quay trục cơng tác: nlv = 60000 v π.D  = 60000.1,17 π .170 1.5.Chọn tỉ số truyền sơ bộ:   uc = un.ut  Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  7 =131,44 ( vg / ph )   Đồ án chi tiết máy   GVHD: Nguyễn Hải Sơn Tra bảng ta chọn tỉ số truyền sơ của: Truyền động đai: uđ = Truyền động bánh côn: ubr =3,5   Tỉ số truyền sơ bộ:   u sb= uđ  ubr = 2.3,5 = 1.6.Số vòng quay trục động cơ  n sb =nlv u sb=131,44.7 = 920,08 ( vg / ph )   1.7.Chọn động cơ  -Động chọn phải thỏa mãn: { nđc ≈ n sb=920,08 ( vg / ph )  P đc ≥ P yc =3.99 ( k W ) Theo bảng động Điện Hà Nội , ta chọn động có thông số: Mã động Công suất Pđc (kW) Vận tốc quay nđc   Đường kính (v/ph) động d (mm) 3K132M6 4.0 945   Phân phối tỉ số truyền cho truyền hệ thống: Tỉ số truyền hệ: uc = n đc nlv =   945 =7,19 131,44 Chọn tỉ số truyền truyền bánh côn: ubr =3,5 Tỉ số truyền truyền đai: uđ =  u c ubr Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  8 = 7,19 =2,05 3,5 32   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn 3. Tính tốn thơng số trục hệ dẫn động : 3.1.Số vòng quay trục: o Số vòng quay trục động cơ: n đc= 945 ( vg / ph ) o Số vòng quay trục I: n1 = n đc u đ  =  945 =460,98 ( vg / ph ) 2,05 Số vòng quay trục II: o n2 =  n 460,98 =131,71 (vg / ph ) 3,5 = u br Số vòng quay trục công tác: o n ct =  n2 u kn = 131,71 =131,71 ( vg / ph) 3.2.Công suất trục: Công suất trục công tác : Pct = Plv =3,67 (kW) Công suất trục 2: o  P2= ηOL ηkn =   3,67 =3,69 ( kW  ) 0,995.1 Công suất trục 1: o  P1=   Pct    P2 ηOL ηbr =   3,69 =3,82 ( k W ) 0,995.0,97 Công suất trục động cơ: o  Pđc =   P1 ηOL ηđ  =   3,82 0,995.0,96 = ( k W ) 3.3.Mômen xoắn trục:  Mô men xoắn trục động cơ: T đc = 9,55.10 Pđc = nđc Mô men xoắn trục I:  T 1= 9,55.10 P1 n1  = 9,55.10 P2 n2 9,55.10 3,82 =79137,92 ( N mm ) 460,98 Mô men xoắn trục II: T 2= = 9,55.10 3,69 =267553,72 ( N mm ) 131,71 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504 9,55.10 =40423,28 ( N mm ) 945  9   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn  Mô men xoắn trục công tác: T ct = 9,55.10 Pct  n ct  = 9,55.10 3,67 =266103,56 ( N mm ) 131,71 3.4.Bảng thông số động học: Bảng 1.1 Thông số động học Trục Động uđ = Thông số Trục I Trục II ubr =3,5   Trục công tác ukn =¿1   P(KW) 3,82 3,69 3,67 n(vg/ph) 945 460,98 131,71 131,71 T (N.mm) (trên trục  phân công tác) 40423,28 79137,92 267553,72   Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  10   266103,56   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Chi tiết vòng phớt:   Chức năng: bảo vệ ổ lăn khỏi bám bụi, chất lỏng hạt cứng tạp chất xâm nhập vào ổ, chất làm ổ chóng bị mài mịn han gỉ Thơng số kích thước: d   d1   d2 D a b   S0 Trục I (mm) 30 31 29 43 4,3 Trục II (mm) 40 41 39 59 6,5 12 Chi tiết vòng chắn dầu   Chức năng: vòng chắn dầu quay với trục, ngăn cách mỡ bôi trơn với dầu hộp, khơng cho dầu ngồi Thơng số kích thước vòng chắn dầu  b  t        a       6         0        °        a =6 ÷ ( mm ) , t =2 ÷ ( mm ) , b=2 ÷ ( mm )( lấybằng gờ trục ) 7.2.9 Ống lót lắp ổ  Ống lót dùng để đỡ ổ lăn tạo thuận lợi cho việc lắp ghép điểu chỉnh  bộ phận ổ điều chỉnh ăn khớp bánh  Vật liệu: gang xám GX15÷32 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  66   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Thông số chi tiết: Chiều dày:  = ÷ 8(), Chọn chiều dày cốc lót: δ =8 mm Chiều dày vai δ 1và bích cốc lót δ 2: δ 1=δ 2=δ =8 ( mm )  7.2.10 Kết cấu bánh - Kết cấu bánh Re = 157,62 (mm)  b = 45 (mm) d = 40 (mm) da = 304,14 (mm) c = (0,3÷0,35).b = (0,3÷0,35).45 = 13,5÷15,75 lấy c = 14 (mm) δ = (2,5÷4)m = (2,5÷4).3 = 7,5÷9 (mm), δ ≥ 8÷10 mm, chọn δ = (mm) D = (1,5÷1,8).d = (1,5÷1,8).40= 60÷72 chọn D = 68 (mm) l = 50 (mm) d0 = 20 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  67   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn 7.3 Bảng thống kê kiểu lắp dung sai: 7.3.1 Dung sai lắp ghép lắp ghép ổ lăn: Trục Trục I Vị trí lắp Trục vịng ổ Kiểu lắp Lỗ Trục ϕ 25 k 6   ϕ 25+0,002   Cốc lót vành ngồi ổ ϕ 62 H  7 Vỏ cốc lót ϕ 78 Trục vịng chắn dầu ϕ 24 Đoạn trục lắp bánh đai  Nắp ổ cốc lót Trục bánh   Nguyễn Văn Lộc: 20195504  68 + 0,03 ϕ 78−0,019 ϕ 24+0,065 + 0,098 ϕ 24+0,002   ϕ 24+0,002 ϕ 780  F  8 k 6 + 0,015 + 0,015 + 0,03 ϕ 2− 0,29 + 0,021 ϕ 24+0,002  H  7 d 11 ϕ 20  H 7 k 6 ϕ 24 ϕ 24 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 + 0,03 ϕ 620  H  7 h6 ϕ 24 k 6 ϕ 62   + 0,015 − 0,1 + 0,015   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Trục bạc Trục II Trục vòng chắn dầu Vỏ nắp ổ trục ϕ 24+0,065 ϕ 24+0,002  D k 6 + 0,119 ϕ 35 ϕ 35+0,08 ϕ 35+0,002  H 7 d 11 ϕ 800 + 0,03 ϕ 80−0,29 ϕ 80 Đoạn trục lắp khớp nối   Trục vịng ổ Vỏ vịng ngồi ổ  D k 6 + 0,098 ϕ 24   + 0,018 ϕ 34+0,002 ϕ 35 k 6   ϕ 35+0,002   + 0,018 + 0,03 ϕ 800 + 0,025 ϕ 40+ 0,002 + 0,119 ϕ 34+0,002 Trục bánh ϕ 40  H 7 k 6 ϕ 40 Trục bạc ϕ 34  D k 6 ϕ 34+ 0,08 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  69 −0,1   ϕ 80 H 7 Nguyễn Đăng Linh: 20195494 + 0,018 34 k 6 ∅   + 0,015 + 0,018 + 0,018   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập – Nhà xuất giáo dục; PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập – Nhà xuất giáo dục; PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Dung sai lắp ghép - Nhà xuất giáo dục; PGS.TS Ninh Đức Tốn Trang web: http://thietkemay.edu.vn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  70   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn PHỤ LỤC Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  71   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  72   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  73   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  74   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  75   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  76   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  77   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  78   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  79   Đồ án chi tiết máy GVHD: Nguyễn Hải Sơn Nguyễn Đăng Linh: 20195494 Nguyễn Văn Lộc: 20195504  80