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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI KHOA CƠ-ĐIỆN TỬ ***** ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS LÊ VĂN UYỂN Sinh viên : ĐỖ VĂN THẮNG Lớp : CD 2303 Mã sinh viên : 18117514 Số thố tự : 22 Đề số :3 Hà Nội, Năm 2021 Lời nói đầu Lời em xin cảm ơn Thầy đồng hành chúng em suốt thời gian vừa qua Với giảng ngắn gọn, dễ hiểu ,có tính thực tiễn cao mà Thầy truyền đạt cho chúng em qua học từ môn Chi Tiết Máy 1,2 đến với đồ án môn học Vài nét đồ án môn Chi tiết máy Hệ thống dẫn động băng tải sử dụng rộng rãi với nhiều ứng dụng công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng sinh hoạt ngày Môn học Đồ Án Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải hội cho em tiếp xúc, tìm hiểu vào thiết kế hệ thống dẫn động thực tiễn, hội giúp em cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật khí, học thêm nhiều phương pháp làm việc thực công việc thiết kế, đồng thời bước sử dụng kiến thức học vào thực tế Xin cảm ơn thầy Lê Văn Uyển nhiệt tình dẫn em làm đồ án môn Chi tiết máy Xin cảm ơn bạn làm đồ án lời góp ý trao đổi thiết thực để em làm tốt đồ án Sinh Viên Đỗ Văn Thắng Mục Lục PHẦN I TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I Chọn động điện II Xác đinh thông số kỹ thuật trục hộp giảm tốc PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT I Thiết kế truyền xích II, Thiết kế truyền bánh côn 12 PHẦN III CHỌN KHỚP NỐI 17 PHẦN IV THIẾT KẾ TRỤC –THEN - Ổ LĂN 18 I , Thiết kế trục I 18 II , Thết kế trục II 30 PHẦN V THIẾT KẾ KẾT CẤU CHI TIẾT 41 I Kết cấu chi tiết 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHẦN I TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I Chọn động điện 1,Chọn tốc độ đồng động a , Tốc độ quay trục công tác nct = 60.1000 𝑣 𝜋.𝐷 = 60.1000.1,1 𝜋 315 = 66,72(vg/ph) b ,Chọn sơ tỷ số truyền truyền đai thang ux = c , Xác định tỷ số truyền chung uc hệ thống dẫn động uc = 𝑛đ𝑏 𝑛𝑐𝑡 d , Bảng thống kê Bảng 1a 𝑛đ𝑏 =750 11,24 Tỉ số truyền chung 𝑢𝑐 Tỉ số truyền 𝑢𝑥 = 𝑢𝑛𝑔 Tỉ số truyền 𝑢𝑏𝑟 = 𝑢ℎ BT Đai 𝑢đ =3 HGT cấp Răng côn 𝑢ℎ =3,74 Tốc độ đồng động , vg/ph 1500 1000 14,98 22.48 BT Đai 𝑢đ =3 HGT cấp Răng côn 𝑢ℎ =4,99 BT Đai 𝑢đ =3 HGT cấp Răng côn 𝑢ℎ =7,49 3000 44.96 BT Đai 𝑢đ =3 HGT cấp Răng côn 𝑢ℎ =14,98 Từ kết tính tốn ta chọn động có nđb = 1000 vg/ph ,Công suất yêu cầu động Pyc = Trong : Pct = Pct η F.v 1000 = 4200.1,1 1000 = 4,62 ( KW ) Hiệu suất phận tra bảng 13.2,[1] ,ta có hiệu suất chung hệ: ƞ = ƞol3 ƞx ƞbr ƞk =0,993 0,96.0,97.1 = 0,9 Vậy công suất yêu cầu động : → Pyc = Pct 4,62 = = 5,13 (KW) 0,9 η 3, Chọn động điện từ Pyc nđb Từ yêu cầu : Pđc  Pyc = 5,13 (KW) nđb  nsb  1000 (vg/ph) Tra bảng phụ lục 1.3,ta chọn động có thơng số kích thước sau : - Loại động cơ: 3K160S6 - Pđc = 5,5 kW nđc = 960 vg/ph - Tmax/ Tđm = 2.2 - Mặt ngang = 97mm, mặt bích = 110mm 4, Xác định xác tỷ số truyền truyền hệ dẫn động - Tính xác lại tỷ số chuyền chung : uc = nđc nct = 960 66,72 = 14.38 - Chọn lại tỷ số truyền đai ux = 2,85 - Tỷ số chuyền xác hộp giảm tốc : uh = ubr = uc uđ = 14.38 2,85 =5 Tốc độ động cơ,vg/ph nđc = 960 vg/ph 14,38 2,85 Tỷ số truyền chung uc = nđb/nct Tỷ số truyền uđ Tỷ số truyền uh II Xác đinh thông số kỹ thuật trục hộp giảm tốc Tính cơng suất trục - Công suất trục công tác : Pct = 4,62 kW - Công suất trục II : PII = 𝑃𝑐𝑡 = - Công suất trục I: PI = 𝑃𝐼𝐼 = 𝜂𝑜𝑙 𝜂𝑥 𝜂𝑏𝑟 𝜂𝑜𝑙 4,62 = 4.86 kW 4,86 = 5,06 kW 0,99.0,96 0,97.0,99 - Công suất trục động :Pđc = Pyc = Pct 4,62 = ƞ 0,9 = 5,13 kW 2, Vận tốc quay trục - Vận tốc động : ndc = 960 vg/ph - Vận tốc trục I : nI = - Vận tốc trục II : nII = 𝑛𝑑𝑐 𝑢𝑑𝑐→𝐼 𝑛𝐼 𝑢ℎ = - Vận tốc trục công tác: nct= = 960 nII ux 𝑛𝑑𝑐 𝑢𝑘 = 960 = 960 vg/ph = 192 vg/ph = 192 2,85 = 67,63 vg/ph 3, Bảng thông số kỹ thuật trục Bảng Trục Trục động Trục I TRục II Tục công tác Thông số Tỷ số truyền u Vận tốc quay n (vg/ph) Công suất P (kW) uk = Ubrc= ux = 2,85 960 960 192 67,63 Pyc = 5,13 (Pđc = 5,5 kW ) 5,06 4,86 4,62 Từ việc tính tốn kết hợp với bảng 2, ta có liệu cho việc thiết kế truyền sau : Bộ truyền xích : ux = 2,85 ; n = 192 vg/ph ;P = 4,86kW Bộ truyền bánh côn : ubr= ; n = 960 vg/ph ; P = 5,06 kW PHẦN II TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT I Thiết kế truyền xích 1, Số liệu thiết kế - P = 4,86 kW u = 2,85 n = 192 vg/ph Thời gian sử dụng Lh = 1500 Góc nghiêng đường nối tâm truyền xích 𝜑 = 00 2≤Z≤3 2, Các số liệu cần xác định trước sử dụng phần mềm thiết kế Chọn số đĩa xích Z1 = 29 – 2.u = 29 – 2.2,85 = 23,3 , Chọn Z1 = 23 Z2 = u.Z1 = 2,85.23 = 65,5 , Chọn Z2 = 66 3, Xác định bước xích p Cơng suất tính toán: Pt = P.K.KzKn Kz = 25/Z1 = 25/23 = 1,08 Kn = n01 / n1= 200/192 =1,04 ( n01 tra bảng 3.1) K = ( K0.Ka.Kdc.Kbt.Kc) / Kx Trong : K0 = (  < 600 ) Ka = (a = (30 50)p) Kdc = 1,25 ( trường hợp khơng có căng xích ) Kbt = 1,5 ( Bơi trơn định kì) Kc = Kx = 2,5 ( ≤ Z ≤ ) K = ( 1.1.1,25.1,5.1) /2,5 = 0,75  Pt = 4,86 0,75 1,08 1,04 = 4,09  Chọn Pc = 19,05 ( Tra bảng 3.2) 4, Khai thác phần mềm Hình 1.1 Chọn tiêu chuẩn xích Hình 1.2 Chọn đĩa xích Z1 Hình 1.2 Chọn đĩa xích Z2 Hình 1.3 Tab Design thiết kế truyền xích Hình 1.4 Tab Calculation thiết kế truyền xích 5, Mơ hình 3D truyền xích Hình 1.4 Mơ hình 3D truyền xích 10 Đường kính đoạn trục : - Tại chỗ lắp bánh xích : d4 = 36mm - Tại chỗ lắp ổ : dC = dD = 40 - Tại chỗ lắp bánh bị dẫn : d3 = 45 4, Chiều dài đoạn trục: Bề rộng ổ lăn B = 23 mm Tại chỗ lắp bánh xích lmx = lm3 = (1,2…2) d4 = ( 43,2…72) Chọn lmx = 50mm Tại chỗ lắp bánh bị dẫn: lmbr = lm4 = (1,2…2)d3 = (54…90) Chọn lmbr = 60 mm > b.cosδ2 + 15 -Khoảng cách lij : l21 = 0,5lmbr + k1 + k2 + 0,5B = 0,5.60 + + 10 + 0,5.23 = 59,5mm l22 = l21 + ( Re – 0,5.b).cosδ2 = 59,5 + 28,5 = 88m l23 = 0,5lmx + hn + k3 + 0,5B = 0,5.50 +20 +10 + 0,5.23 = 66,5mm - Chọn khe hở k1 = 8mm ; k2 = 10 mm ; k3= 10 mm k4 = 10 mm Và chiều dài hn= 20mm 5, Bản phác thảo trục II 31 Bảng kích thước trục II Số thứ Đường kính trục d tự d1= dC= 40 mm Chiều dài đoạn trục l l1= B + k2 + k1 = 41mm d2= d3 = 45mm d3 = 48 mm l2= lmbr = 60mm d4 = dD =40 mm d5= d4 = 36mm l4= B + k2 + k1 = 41mm l5= 0,5lmx + l23 – 0,5B = 80mm l3= l22 – 0,5lmbr – 0,5B = 46 mm 6, Lực tác dụng lên trục II - Bảng lực tác dụng lên trục II Muy = 0,5 Fa2.dm2 = 0,5*627,745*286,165= 89819,32 (Nmm) Thành Phần Lực Theo OY Theo OX Theo OZ Theo Muy Theo Mux Theo Muz Giá Trị Lực Điểm 627,745 -1758,871 125,549 Muy = 89,81 (Nm) Mux = Muz = T = 244,114 (Nm) Điểm 0 0 -244,114 32 7, Khai thác phần mềm Hình 3.14 Tab Design trục II Hình 3.15 Tab Calculation trục II 33 Hình 3.16 Tab Graphs trục II Hình 3.17 Đặt lực khớp nối Hình 3.18 Đặt lực bánh bị dẫn 34 Hình 3.19 Biểu đồ momen uốn 35 8, Kết tính tốn trục II 36 II, Chọn then cho trục II a,Tại vị trí lắp bánh bị dẫn lthen = 0,9.lm4 = 0,9.60 = 54 mm, Lấy lthen = 50mm Hình 3.20 Tab Design chọn then bánh bị dẫn Hình 3.21 Tab Calculation chọn then bánh bị dẫn 37 b,Tại vị trí bánh xích lthen = 0,9.lmx = 0,9.50 = 45 mm, Lấy lthen = 45mm Hình 3.22 Tab Design chọn then khớp nối Hình 3.23 Tab Calculation chọn then khớp nối 38 III, Chọn ổ lăn cho trục II Với số vòng quay n = 192 v/p , lực Fa = 125,549 N, RC = 1472,788N , RD = 706,142N tính từ kết gối đỡ trục II ,ta chọn ổ đỡ chặn có thơng số kích thước sau Hình 3.24 Tab Design chọn ổ lăn trục II Hình 3.25 Tab Calculation chọn ổ lăn trục II 39 Mơ hình 3D trục II Hình 3.26 Mơ hình 3D trục II – Then - Ổ lăn 40 PHẦN V THIẾT KẾ KẾT CẤU CHI TIẾT I Kết cấu chi tiết 1.Kết cấu vỏ hộp - Công dụng : Đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phần máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết máy lắp vỏ truyền đến - Thành phần bao gồm : Thành hộp, gân, mặt bích, gối đỡ,… - Chi tiết : Độ cứng cao, khối lượng nhỏ - Vật liệu làm vỏ : Gang xám GX15-32 - Phương pháp gia công : Đúc - Bề mặt lắp ghép vỏ hộp thường qua đường tâm trục, song song với trục đế Bảng Quan hệ kích thước phần tử cấu tạo nên vỏ HGT Tên gọi Chiều dày Gân tăng cứng Đường kính Mặt bích ghép nắp thân Biểu thức tính toán Giá trị Thân hộp δ δ = 0,03.a + = 7,8 > mm Nắp hộp δ1 δ1 = 0,9 δ mm Chiều dày, e e =(0,8  1) mm Độ dốc h =5. Khoảng 2o 40 mm Bu lông d1 d1 > 0,04.a + =14,4> 12 mm 16 mm Bu lông cạnh ổ d2 d2 = (0,7 … 0,8).d1 12 mm Bu lơng ghép mặt bích thân nắp d3 d3 = (0,8 0,9).d2 10 mm Vít nắp ghép ổ d4 d4 = (0,6 0,7).d2 mm Vít nắp thăm d5 = (0,5 0,6).d2 mm Chiều dày mặt bích thân S3 S3 = (1,4 1,8).d3 15 mm Chiều cao, h 41 Chiều dày mặt bích nắp S4 S4 = (0,9 1).S3 15 mm Bề rộng mặt bích K3 K3 ≈ K2 – (3 5) 37 mm Trục I : D =72 mm D2 = D + 2.δ + (1,6 1,8).d4 D3 =D+2.δ+ 4,4.d4 100mm Đường kính ngồi tâm lỗ vít D2, D3 Bề rộng mặt ghép bu lơng cạnh ổ K2 Kích thước gối trục Tam bu lơng cạnh ổ E2;C Trục II :D = 90 mm D2 = D + 2.δ + (1,6 1,8).d4 D3 =D+2.δ+ 4,4.d4 118 mm K2 = E2 + R2 + (3 5) 40 mm E2 = 1,6.d2 19 mm R2 = 1,3.d2 16 mm C = 𝐷3/2 Mặt đế hộp 123 mm 141 mm Trục I 59 mm Trục II 93 mm Khoảng cách từ tam bu lông đến mép lỗ k k > 1,2.d2 15 mm Chiều cao h Trục II h ≥ 1,6√d4(D + 2,5d4) 54mm Chiều dày phản lồi S1 S1 = (1,3 1,5).d1 20 mm S1 = (1,4 1,7).d1 22 mm Chiều dày có phần lồi Dd; S1; S2 S2 = (1 1,1).d1 Dd xác định theo đường kính dao khoét 16mm 42 K1 = 3.d1 45 mm q ≥ K1 + 2.δ 65 mm Giữa bánh thành hộp ∆ ≥ (1 1,2).δ 10 mm Khe hở Giữa bánh chi tiết đáy hộp ∆1 ≥ (3 5).δ 40 mm ∆2 ≥ δ 10 mm Bể rộng mặt đế hộp K1; q Giữa mặt bên với Số lượng bu lông Z Z = (L + B)/(200 300) Sơ chọn L =600, B =200 Z=4 2, Kết cấu bánh dẫn Ta có X = 0,5da1 – 0,5d2 – 0,5hthen = 8,17 > 1,8me = 5,4 Chọn kết cấu rời trục có kích thước sau 43 3, Kết cấu bánh dẫn Đường kính đoạn trục lắp bánh răng: d = 45mm - Chiều dày vành S  2me = 6mm - Chiều dày đĩa C: Bánh côn C = (0,3…0,35)b = 18mm - Đường kính chiều dài may ơ: Dm = (1,5…1,8)d = 68mm lm = (1,2….2,0)d = 60mm - Đường kính lỗ do: Xác định tùy thuộc vào kích thước bánh răng, thường = (12….30)mm = 18mm 44 Kết Thúc Trong q trình làm đồ án cịn nhiều thiếu sót hạn chế mong Thầy dẫn để em hồn thiện tốt đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY Tác giả: PGS.TS Lê Văn Uyển [2] TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Tập 1.2 NXB Giáo dục Trịnh Chất Lê Văn Uyển 45