Tinh toan dong hoc he dan dong 188955

PHẦN I TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1.1.1 Chọn kiểu loại động Trong cơng nghiệp có nhiều loại động sư dụng: - Động điện chiều - Động điện xoay chiều: + Động điện xoay chiều pha +Động điện xoay chiều pha: - Rơto dây - Rơto lồng sóc -Nhờ vào ưu điểm: Kết cấu đơn giản,giá thành thấp,dễ bảo quản, làm việc tin cậy mà động điện xoay chiều pha rơto lồng sóc sử dụng phổ biễn ngành cơng nghiệp nói chung hệ thống dẫn động khí 1.1.2.Chọn cơng st cho động cơ: Công suất động chọn theo điều kiện nhiệt độ để đảm bảo làm việc nhiệt độ sinh không vượt mức cho phép muốn đièu kiện phải thoả mãn: dc Pdc ≥P dt dm Pdc dm Trong đó: Pdc dt (KW) :cơng suất định mức động :Công suất đẳng trị động xác định sau: dc dc Pdt =Plv (KW) dc Với: Plv :Công suất làm việc danh nghĩa trục động ct dc P lv Plv = ηΣ ( KW ) ct Plv :Công suất làm việc danh nghĩa trục công tác: Pctlv = F t v 6500 2,4 = =15,6 ( KW ) 103 10 Trong đó:+ Ft :Lực vịng băng tải (N) +v :Vận tốc vòng băng tải (m/s) - Tính hiệu suất tồn hệ thống: η Σ =η1 η2 η3 Trong : η1 ,η , η3 :Hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Ta đặt:+ η1 : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng + η2 : Hiệu suất cặp ổ lăn Tra bảng (2.3) ta chọn được: η1 =0 , 96 ; η2 =0 , 99 Vì hệ thống gồm có:- Bộ truyền bánh trụ nghiêng - cặp ổ lăn Nên hiệu suất hệ thống: => η Σ =η21 η42 =0 , 96 , 994 =0 ,8853 ct dc P lv 15,6 Plv = = ≃ ηΣ , 8853 17,62 ( KW ) Do cơng suất đẳng trục động cơ: dc Pdc dt =Plv =17,62 ( KW ) 1.1.3.Chọn sơ số vòng quay động - Nên chọn số vòng quay động hợp lí để đảm bảo yếu tố sau: + Khuôn khổ, khối lượng giá thành động giảm + Hệ số công suất tăng + Giảm tối đa truyên để giảm tốc Tỉ số truyền toàn ut hệ thống dẫn động: ut =u1 u2 Trong đó:+ + u1 :Tỉ số truyền truyền u2 : Tỉ số truyền truyền Tra bảng (2.4) [1]ta chọn được: ut =u1 u2 =( 8÷40) -Số vịng quay trục cơng tác với hệ dẫn động bang tải: 3 60 10 v 60 10 2,4 nct = = =84,93≃85 , 14 D ,14 540 (Vịng/Phút) Trong đó: + v=2,4(m/s) Vận tốc vịng băng tải + D=540 (mm): Đường kính tăng băng tải Từ ut nct ta tính sơ số vịng quay động cơ: n sb =nct ut =85 (8÷40 )=(680÷3400 ) (vịng/phút) => Chọn số vịng quay sơ động ndb=1500 (vòng/Phút) 1.1.4.Chọn động thực tế: Động chọn cho công suất động Pdc số vòng quay đồng thoả mãn đk: + Pdc ≥ P ct ndb≃nsb + Tra bảng (P1.3) [1] ta được: Kiểu Động K180L4 Công Vận tốc suât(KW quay(v/p ) 18,5 η COSϕ % Ik TK I dn T dn 5,9 2,0 ) 1455 0,88 88 1.1.5.Kiểm tra điều kiện mở máy -Khi mở máy động cần sinh công suất mở máy để thắng sức ỳ hệ thống.Kiểm tra điều kiện mở máy cho động theo công thức sau: P dc mm dc ≥ Pcbd ( KW ) (**) Công suất mở máy động Pdcmm =K mm P dcdm (***) : :Hệ số mở máy động K mm = TK T dn =2,0 Pdc dm =18 , (KW ) Thay vào (***) ta được: dc dc Pmm =K mm P dm =2,0 18,5=37 dc dc (KW ) Pcbd =Plv K bd =1,5 17 , 62=26,43 ( KW) Trong : K bd=1,5 Hệ số cản ban đầu dc => dc Pmm =37 ≥ Pcbd =26,43 ( KW) 1.2.Phân phối tỉ số truyền: -Tỉ số truyền chung toàn hệ thống U Σ xác địng theo cơng thức: U Σ= Trong đó: + + n dc nct (I) Số vòng quay động chọn ndc =1455 ( v/p) : :Số vịng quay trục cơng tác nct =85 ( v/p) Thay giá trị vao (I) ta được: u Σ= ndc 1455 = =17,1176 nct 85 u∑ ¿= ¿ u1+u2 u1 tỷ số truyền cấp nhanh u2 tỷ số truyền cấp chậm 1.2.1.Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc Do truyền khớp nối nên Ung =1 1.2.2.tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc - với HGT bánh đồng trục tính TST truyền cấp nhanh u1 theo công thức: ψ ba1 ψ ba2 47 ( ) u1= 1,34 43 ( 7,9 u h+0 ) +0 033 uh −2,5 u ¿ 17,1176 uh = ∑ ¿ u ng = Trong dó =17,1176 ψ ba ψ ba ( ) 1,3  u2= u1 ,47 ( ) u1= 1,34 u∑ ¿ = 1,3 ¿ ( 7,9 17 , 1176+0 )0 43+0 033 17 ,1176−2,5 =7,84 17,1176 = 7,84 =2,18 1.3.Xác định thông số trục: Ký hiệu số tính tốn sau: số trục ký hiểutục đồng cơ; số “I”, “II”,”III”.chỉ trục số I,II,III 1.3.1.Tính số vòng quay trục + Tốc độ quay trục I: n I =ndc =1455 ( v/p) +Tốc độ quay trục II: nII = nI uI −II = 1455 =18 5,586 ( v/p) , 84 +Tốc độ quay trục III: nIII= nII uII−III = 185 ,586 =85,13 ( v/p) , 18 1.3.2.Tính cơng suất trục Công suất danh nghĩa trục động : ct dc P =Pdc lv = Plv ¿ η ¿ ∑ =17,62 (KW) +Công suất trục I: PI =Pdc ηdc-I η3 =17,62 0,99=17,444 (KW ) Trong đó: ηdc-I ; η3 : Hiệu suất khớp nối, ổ lăn + Công suât trục II: PII =P I ηI-II η3 =17,444 0,96 0,99=16 , 578(KW ) Trong đó: ηI-II : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng + Công suất trục III: PIII=PII ηII-III η3 =16,578 0,96 0,99=15,755(KW ) 1.3.3.Tính Mơmen xoắn trục: Mômen xoăn trục thứ i xác địng theo công thức sau: ,55 106 Pi Ti= ni (II) Trong Pi ; ni :là cơng suất số vịng quay trục thứ i + Mơmen xoắn trục động cơ: , 55 10 Pdc 17 ,62 T dc= =9 , 55 106 =115650, 1718 ( N mm ) ndc 1455 +Mômen xoắn trục I: ,55 10 PI 17 , 444 T I= =9 , 55 106 =114494 ,983 ( N mm) nI 1455 +Mômen xoắn trục II: , 55 10 PII 16 , 578 T II= =9 ,55 106 =853081, 05 ( N mm ) n II 185 , 586 +Mômen xoắn trục III: ,55 10 P III 15 , 755 T III= =9 ,55 106 =1767417 , 479 ( N mm ) nIII 85 , 13 1.3.4.Lập bảng số liệu tính tốn: Thơng số Tốc độ quay Trục Động Trục I Tỉ số truyền Công suất Mômen xoắn (KW) 17,62 17,444 (Nmm) 115650,1718 (v/p) 1455 1455 Trục II Trục III 7,84 2,18 185,586 85,13 114494,983 853081 ,05 1767417 ,479 16,578 15,755 Phần II: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 2.1.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN : 2.1.1Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng cấp chậm: Theo đề tài thiết kế HGT có truyền bánh trụ nghiêng đồng trục Do tải tác dụng vào cấp chậm lớn nhiều so với cấp nhanh => Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng Với truyền cấp chậm 2.1.1.1.Chọn vật liệu: Đây HGT chịu công suất nhỏ nên ta cần chọn vật liệu nhóm I có HB < 350 để tăng khả chạy mòn ta tiến hành nhiệt luyện để làm giảm độ rắn bánh lớn so với bánh nhỏ Ở ta tiến hành thường hố hoặcc tơi cải thiện Tra bảng (6.1)/ trang 92 ta chọn: Loại Nhãn hiệu Kích thước S Nhiệt ,mm ,khơng Độ rắn Giới Giới hạn hạn chảy bền bánh Thép Luyện σb , lớn σ ch ,M MPa Nhỏ (3) Lớn (4) Tơi cải 45 thiện Thường hố 45 tơi cải 60 100 HB 241….285 HB 192….240 Pa 850 580 750 450 thiện 2.1.1.2 Ứng suất cho phép: Ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ H ] ứng suất uốn cho phép [ σ F ] cho phép xác định theo công thức sau: [σ H ] [σ F] σ oH lim =( ) Z R ZV K x K HL SH H (1) σ oF lim =( ).Y R Y s K x K FC K FL SF F (2) Trong đó: + Z R :Hệ số xét đến độ nhám mặt làm việc + Z V :Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc vòng + Kx H :Hệ số xét đến ảnh hưởng kích thước bánh + Y R :Hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân + Y s :Hệ số xét đến độ nhậy vật liệu tập trung ứng suất + Kx F :Hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng đến độ bền uèn o o + σ H lim , σ F lim :Lần lượt ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép với số chu kì chụi tải.Trị số tra bảng (6.2) /[1] + S H , S F :Hệ số an tồn tính tiếp xúc uốn tra bảng (6.2)/[1] + K HL , K FL : Hệ số tuổi thọ ,xét đến ảnh hưởng thời gian phuc vụ chế độ tải trọng truyền đựoc xác định theo công thức sau: K HL = K FL = √ √ mH mF N HO N HE (3) N FO N FE (4) Trong bước tính thiết kế sơ lấy Z R Z V K xH =1 Y R Y S K xF =1 Do cơng thức (1) (2) trở thành: [ σ H ] =( σ oH lim ) K HL SH [ σ F ] =( σ oF lim ) K FC K FL SF Tra bảng (6.2) ta được: Vật liệu chế tạo bánh 45 σ oH lim (Mpa) 2HB + 70 σ oF lim SH (Mpa) 1,8 HB 1,1 SF 1,75 - Ta chọn: Độ rắn bánh nhỏ:HB3 = 245 Độ rắn bánh lớn :HB4 = 230 Khi đó: + + o σ Hlim =2HB1 +70=2 245+70=560 o σ Hlim =2HB +70=2 230+70=530 o + σ Flim =1,8HB 1=1,8 245= 441 + σ Flim =1,8HB 2=1,8 230=414 o (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) ● Do đặc tính tải quay chiều nên K FC =1 (hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải ) Ta tính hệ số tuổi thọ: Từ cơng thức (3) (4) K HL = K FL = √ mF √ mH N HO N HE N FO N FE Trong đó: mH mH =6 , , mF bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc uốn: mF =6 (Vì độ rắn mặt ta chọn có độ rắn HB ≤ 350) N HO :Số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc N HO =30 H 2,4 HB H HB (5) :là độ rắn Brinen Vì ta có: 2,4 N HO3=30 H 2,4 HB3 =30 245 ≈16 , 26 10 2,4 N HO4 =30 H 2,4 HB4=30 230 ≈13 , 97 10 N FO :Số chu kì thay đổi ứng suất sở thử uốn N FO=4 10 tất loại thép N HE , N FE :Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương,với truyền chụi tải tĩnh nên: N HE =N FE =N=60 cnt Σ (6) Trong đó: c :Số lần ăn khớp vòng quay c=1 n :Số vòng quay phút,nII=185,586 (v/p) , n III =85 ,13 tΣ :Tổng thời gian làm việc: t Σ =9 0,8 365 8=42048 (giờ) (v/p)