Tksp voi cad 110462

Đồ Án TKSP Với CAD Nhóm 03 Lớp 43B Trêng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Nguyờn Lời nói đầu Đất nớc ta đờng Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hớng XHCN ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng Các hệ thống máy móc ngày trở nên phổ biến bớc thay sức lao động ngời Để tạo đợc làm chủ máy móc nh đòi hỏi ngời phải tìm tòi nghiên cứu nhiều Là sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em thấy đợc tầm quan trọng kiến thức mà đợc tiếp thu từ thấy cô Việc thiết kế đồ án hoàn thành tập dài công việc quan trọng trình học tập giúp cho ngời sinh viên hiểu sâu , hiểu kỹ đúc kết đợc nhữngkiến thức môn học Môn học Chi tiết máy môn khoa học sở nghiên cứu phơng pháp tính toán thiết kế chi tiết máy có công dụng chung từ giúp sinh viên có kiến thức cấu tạo , nguyên lý hoạt động phơng pháp tính toán thiết kế chi tiết máy làm sở để vận dụng vaò việc thiết kế máy , Thiết kế đồ án môn học Chi tiết máy công việc quan trọng cần thiết Đề tài thiết kế em đợc thầy gi¸o Nguyễn Văn Dự thầy Đỗ Thế Vinh giao cho thiết kế trạm dẫn động băng tải Với kiến thức đà học sau thời gian nghiên với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo , đóng góp trao đổi xây dựng bạn em đà hoàn thành đợc đồ án Song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc bảo thầy môn Nguyên Lý Máy Chi Tiết Máy để đồ án em đợc hoàn thiện nh kiến thứcvề môn học Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn đà tận tình giúp đỡ em đặc biệt thầy giáo Nguyn Vn D v thy Th Vinh Thái Nguyên , Ngày.thángnăm 2011 Sinh viên : -1- n TKSP Vi CAD Nhúm 03 Lp 43B Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Nguyờn Phần I: tính toán động học I,Chọn động điện 1,Chọn kiểu động cơ: -Ta chọn động ba pha không đồng roto ngắn mạch, loại động đợc sử dụng phổ biến ngành công nghiệp có u điểm sau: kết cấu đơn giản, giá thành tơng đối hạ, dễ bảo quản, làm việc tin cậy, mắc trực tiếp vào lới điện ba pha, không cần biến đổi dòng điện 2, Chọn công suất cho động cơ: -Công suất động chọn theo điều kiện nhiệt độ, nhằm đảm bảo cho nhiệt độ động làm việc không lớn trị số cho phép Để đảm bảo điều kiện cần thoả mãn yêu cầu sau: dc Pdc dm≥P dt Trong ®ã: Pdcdm (kW) (1) - công suất định mức động cơ; Pdc dt - công suất đẳng trị trục động cơ, đợc xác định nh sau: +) Trờng hợp tải không đổi: dc Pdc P dt lv (2) dc Plv - công suất làm việc danh nghĩa trục động c¬: Plvdc Plvct /   Với: (kW) (3) : - Công suất làm việc danh nghĩa trục công tác : - Hiệu suất chung toàn hệ thống :Hiệu suất chung toàn hệ thống -Với sơ đồ m¸y ta cã: =k.  br k:HiƯu suất khớp nối trục o:Hiệu suất cặp ổ lăn br:Hiệu suất cặp bánh Tra bảng 2-3 [1]: k=1 o=0,99 br=0,96 =1.0,993.0,962=0,894 Công suất làm việc danh nghĩa trục công tác đợc xác định theo công thức sau: Plvct Ft v /103 =4,7.1000.1.7/1000=7.99 (N) (4) Víi, Ft lực vòng trục công tác (N); v vận tốc vòng băng tải (xích tải) (m/s) thay vào (3) ta co Plvdc Plvct /   =7.99/0.894=8,94 (kw) (5) -2- Đồ Án TKSP Với CAD Nhóm 03 Lp 43B Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Ngun Như vậy, động cần chọn phải có cơng suất lớn 8,94 KW 3,X¸c định số vòng quay đồng bộ: Số vòng quay đồng động (còn gọi tốc độ từ trờng quay) đợc xác định theo công thức: ndb = 60 f p Trong đó: f - tần số dòng điện xoay chiều (Hz) (f = 50 Hz); p - số đôi cực từ; p = 1; 2; 3; 4; 5; Trên thực tế, số vòng quay đồng có giá trị 3000, 1500, 1000, 750, 600 500 v/ph Số vòng quay đồng thấp kích thớc khuôn khổ giá thành động tăng (vì số đôi cực từ lớn) Tuy nhiên dùng động có số vòng cao lại yêu cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích thớc giá thành truyền tăng lên Do vậy, hệ dẫn động khí nói chung, yêu cầu đặc biệt, hầu nh động có số vòng quay đồng 1500 1000 v/ph (tơng ứng số vòng quay có kể đến trợt 3% 1450 970 v/ph) Cách xác định số vòng quay đồng nh sau: (+)áp dơng c«ng thøc: 60000 V Nct= π D Nct:Sè vòng quay trục máy công tác D:Đờng kính băng tải(mm) Ta có: 60000 1,7 nlv= 3,14.310 =105 (v/ph) (+)Sè vßng quay giới hạn hợp lý động - Chọn sơ động có số vòng quay đòng 1000 v/p (kể đến trợt nđb=960v/p) - tỉ số truyền sơ hệ thống đợc xác định: ndb 1000 Usb= nct = 105 =9 (thuộc khoảng u nờn dung 8-40) 4.Chọn động thc t T (1) (2) (3) (5) ta có : dc Pdcdm >= Pdt >= dc Plv -3- =9 (kw) Đồ Án TKSP Với CAD Nhúm 03 Lp 43B Trờng Đại Học Kỹ Thuật C«ng NghiƯp Thái Ngun Tra bảng P1.2 -tr 235 [1] ta chọn động 63-6 với thông số sau: Kiểu Công suất (kW) 63-6 10 Tốc độ quay (vòng/phút) 960 Khối lượng (kg) Cos  0.82 1.4 2.2 190 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện q tải cho động a KiĨm tra ®iỊu kiƯn mở máy cho động cơ: Khi khởi động, động cần sinh công suất đủ lớn để thắng sức ỳ hệ thống Vì cần kiểm tra điều kiện mở máy cho động Điều kiện mở máy động thoả mÃn công thức sau ®¶m b¶o: dc Pdc ≥P mm bd (6) dc Pmm Trong đó: - công suất mở máy động (Kw): dc dc Pmm  Tk / Tdn  / Pdm = 1,4.10=14 (kw) (7) víi Tk vµ Tdn vµ mô men khởi động mômen danh nghĩa động tra bảng động 1.1 [1] dc Pbd - công suất cản ban đầu trục động (kW): dc dc Pbd =K bd Plv = 1,4 8,94=12,5 (kw) Từ (7) (8) ta có điều kiện (6) thỏa mãn (8) b Kiểm tra điều kiện tải cho động cơ: Với sơ đồ tải trọng có tính chất không đổi quay chiều, nên không cần kiểm tra điều kiện tải cho động Vậy, Động 63-6 thỏa mãn điều kiện đầu 6, Tính tốn tỉ số truyến: Tỉ số truyền chung tồn hệ thống (u) xác định theo: ndc 960 u = nct = 105 =9 Trong đó: ndc: - Số vịng quay động chọn (vòng/phút) nct: - Số vịng quay trục cơng tác (vịng/phút) Với hộp giảm tốc bánh phân đơi cấp nhanh tính TST truyền cấp chậm u2 theo công thức: -4- Đồ Án TKSP Với CAD Nhóm 03 Lớp 43B Trêng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Nguyờn K   u2 0.8055  C ba uh    ba1  0.333 Víi K C 1 1,3 Với uh: Tỉ số truyền hộp giảm tốc Thay vào ta có: u2 = 1,76 Vậy tỉ số truyền cấp nhanh u1 là: u1 = uh/u2 = / 1,76 5,1 Tính toán thông số trục a Công suất danh nghĩa c¸c trơc Ký hiƯu c¸c chØ sè tÝnh to¸n nh sau: số "đc" ký hiệu trục động cơ; chØ sè "I", "II", "III" chØ trôc sè I, II vµ III Plvdc Plvct /   =7.99/0.894=8,94 (kw) - Công suất danh nghĩa trục I, II III xác định theo công thức sau: PI P dc dc Io =8,94.1.0,99 =8,85(kw) PII PI  I II o =8,85.0,97.0,99 =8,49 (kw) PIII PII  II III o =8,49.0.97.0.99=8,15 (kw) Pct = PIII nIII-ct no =8,15.1.0,99 =8,07(kw) b Tính số vịng quay trục - Tốc độ quay trục I: nI = ndc = 960 (vòng/phút) - Tốc độ quay trục II: nII=ndc/uIII=960/5,1 -Tốc độ quay trục III: 188 (vòng/phút) nIII=ndc/uIIIII=188/1,76 106(vòng/phút) - Tốc độ quay trục công tác: nct = nIII = 106 (vũng/phỳt) c Tính mô men xoắn c¸c trơc -5- Đồ Án TKSP Với CAD Nhóm 03 Lp 43B Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Nguyờn Mô men xoắn trục thứ k đợc xác định theo công thức sau: , 55 10 Pk T k= nk Mô men xoắn trục động xác định theo công thức sau: dc Tdc = 9,55.10 P / ndc = 9,55.10 8,94/960 =88934(Nmm) Mô men xoắn trục I: I TI = 9,55.10 P / nI = 9,55.10 8,85/960 =88039(Nmm) Mô men xoắn trục II: II TII = 9,55.10 P / nII = 9,55.10 8,49/188 =431273(Nmm) Mô men xoắn trục III: III TIII = 9,55.10 P / nIII = 9,55.10 8,15/106 =734268(Nmm) Mô men xoắn trục công tác: ct Tct = 9,55.10 P / nIII = 9,55.10 8,07/106 =727061(Nmm) d LËp bảng kết Các kết tính số liệu đầu vào cho phần tính toán sau, cần lập bảng thống kê theo mấu sau: Bảng kết tính toán: Trục Công suất (kw) Đ/cơ I II III 8,94 8,85 8,49 8,15 Tû sè truyÒn (-) Số vòng quay(v/ph) Mô men (Nmm) 5,1 1,76 Công tác 8,07 960 960 188 106 106 88934 88039 431273 734268 727061 -6- Đồ Án TKSP Với CAD Nhúm 03 Lp 43B Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Nguyờn Phần II: Thiết kế chi tiết truyền động I Tính toán cấp nhanh: Chọn vật liệu : Đây hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nhỏ nên ta chọn vật liệu thép nhóm I có độ rắn HBN HO N HE2 >N HO N FE >N FO Ta lÊy N HE1 =N HO1 N HE2 =N HO2 N FE =N FO  KHL1 = KHL2 = KFL = øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp σ 0Η lim S H Z Z K K R V XH HL [H] = (tÝnh sơ lấy ZR.ZV.KXH= 1) 560 Bánh nhỏ : [H ] = 1,1 = 509 (Mpa) 530 B¸nh lín : [H ] = 1,1 = 481,8 (Mpa) Ta sử dụng bánh nghiêng : [ H ]+[ σ H ] 2 ¿ 495,4 (MPa) [H] = ng suất tiếp xúc cho phép tải : [H]max = 2,8.ch = 2,8.580 = 1624 (Mpa) -8- Đồ Án TKSP Với CAD Nhóm 03 Lớp 43B Trêng Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thỏi Nguyờn b ng uốn cho phép : Số chu kì thay đổi ứng st c¬ së thư vỊ n : N FO =N FO = 4.106 (MPa) V× bé trun chịu tải trọng tĩnh NFE = NHE N HE =N FE =546 10 N HE =N FE2 =97 10 Do ®ã NFE >NFO ta lÊy NFE = NFO ®Ĩ tÝnh vËy KFL = Ứng suÊt uèn cho phÐp : σ 0F lim [σ F ]= Y R Y s K xF K FC K FL SF Trong ®ã : Y R : hệ số xét đến ảnh hởng độ nhám mặt lợn chân Y s : hệ số xét đến độ nhạy vật liệu tập trung øng st K xF : hƯ sè xÐt ®Õn kích thớc bánh ảnh hởng đến độ bền uốn Trong bíc tÝnh thiÕt kÕ s¬ bé lÊy : Y R Y s K xF ®ã : [σ F ]= σ 0F lim SF =1 K FC K FL σ 0F lim 441 [σ F ]= K FC K FL 1= =252(MPa ) SF ,75 σ 0F lim2 414 [σ F ]= K FC K FL = =236 , 56( MPa) SF , 75 Ứng suất tải cho phép : [F ]max = [σ F ]max =0,8 σ ch2 =0,8 580=464( MPa ) 3, Xác định sơ khoảng cách trục: Khoảng cách trục truyền bánh đợc xác định theo c«ng thøc [1] aW K a (u1  1) T1 '.K HB [ H ]2 u1. ba Ka: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu cặp bánh T1= T1/2: Mô men xoắn trục chủ ®éng [H]: øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp u : TØ sè trun cđa bé trun ba :HƯ sè KHB : Hệ số kể đến phân bố không t¶i träng Tra b¶ng 6.5 [1] Ka = 43; T’1 = 88039/2 =44019,5 (N.mm); -9- Đồ Án TKSP Với CAD Nhúm 03 Lp 43B Trờng Đại Học Kỹ Thuật Công NghiƯp Thái Ngun [H] = 495,4 (MPa); Tra b¶ng 6.6 [1] ba = 0,3 ; theo 6.16 ta cã bd = 0,5 ba ( u +1) = 0,915 ®ã theo bảng 6.7 [1] ta tra đợc KH = 1,14 Thay giá trị đà tính vào công thức aw 43.(5,1  1) 44019,5.1,13 133, 495, 42.5,1.0,3 (mm) Ta cú aW = 135 (mm) 4.Tính môdun cho cặp bánh m = (0,01 0,02).aw = 1,35 2,7 Theo b¶ng 6.8 [1] Chän m = Với hộp giảm tốc phân đôi góc nghiêng 30 40 Chän  30 TÝnh Z1 Z 1= a w cos β m.(u1 +1 ) Z1  2.135.cos 300 19, 2.(5,1  1) Chän Z1 = 19 Z2 =u1.Z1 = 5,1 19 = 97 Chọn Z2 =97 Tính lại : Tỷ số truyền thực là: um  97 5, 05 19 u  u1 5, 05  5,1 100%  100% 0,19%  4% u 5, 05 Đảm bảo điều kiện vận tốc Zt = Z1 + Z2 = 19 + 97 = 116 cos  = m Zt / (2.aw) = 2.116/ (2.135) =0,86 = 30,68 Tính lại khoảng cách trục: m.z t 2.(19  97) a w1   134,88 2cos 2.0,86 mm Chiều rộng vành răng: bW1 = ba aW1 = 0,3 135 = 40,5 (mm) Chọn bW1 =41 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc Theo 6.33 [1] ứng suất xuất mặt truyền phải thoả mÃn điều kiện: 2.T1 '.K H (u1  1)  H Z M Z H Z   H  bw u1.d w21 Trong ®ã: ZM: Hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp Dựa vào vật liệu cặp bánh Tra bảng 6.5 [ ]: ZM = 274 (MPa1/3) ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mỈt tiÕp xóc - 10 -