Thuyết Minh Đồ Án Ctm Băng Tải.docx

ft 4 3 p 5 P Kb đ p 2 t 1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TRƢỜNG ĐHKTCN THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC BỘ MÔN THIẾT KẾ CƠ KHÍ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC C[.]

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TRƢỜNG ĐHKTCN THÁI NGUYÊN CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC BỘ MÔN THIẾT KẾ CƠ KHÍ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIÊT MÁY Hệ đại học Đề số : 03-1.2022 Sinh viên thiết kế 1: Lƣu Xuân Hoài Nam Giáo viên hƣớng dẫn : TS Ngày giao đề : 09/2021 Ngày hoàn thành : Nội dung : Thiết kế trạm dẫn động băng tải Số liệu cho trƣớc : Lực vòng băng tải : Ft = 2200N Đƣờng kính băng tải : D =720 mm Vận tốc vòng băng tải: v = 1.6 m/s Thời hạn phục vụ : 11 năm Tỷ lệ số việc/ngày : 0,8 Tỷ lệ số ngày việc/năm : 0,9 T/chất tải trọng: không đổi ft p P.Kb đ p t Sơ đồ khai triển hệ dẫn động Động điện Bộ truyền đai Bộ truyền bánh đồng trục Khớp nối Băng tải Sơ đồ tải trọng Kbđ =1,3 Yêu cầu thiết kế 01 thuyết minh trình bầy tính tốn chọn động cơ, tính thiết kế chi tiết hệ dẫn động (Dùng hộp giảm tốc theo sơ đồ cho) 01 vễ lắp hộp giảm tốc (khổ giấy Ao) 01 vẽ chế tạo chi tiết khổ giấy A1_(Do giáo viên hƣớng dẫn định) Giáo viên hƣớng dẫn (Đã ký) Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan LỜI NĨI ĐẦU Khoa học kỹ thuật cơng nghệ khơng ngừng cải tiến, phát triển nhanh chóng làm thay đổi mặt giới Ngành công nghiệp giới nói chung ngành cơng nghiệp nước ta nói riêng phát triển nhanh chóng, tạo sản phẩm thiết yếu phục vụ cho đời sống người Để nâng cao đời sống nhân dân, để hoà nhập vào phát triển chung nước giới Muốn thực điều ngành cần quan tâm phát triển ngành khí chế tạo máy ngành khí chế tạo máy đóng vai trị quan trọng việc sản xuất thiết bị công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để thực việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chun môn cao, đồng thời phải đáp ứng yêu cầu công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá theo dây truyền sản xuất Nhằm thực mục tiêu đó, chúng em sinh viên trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp – Đại Học Thái Nguyên cố gắng phấn đấu học tập rèn luyện, trau dồi kiến thức dạy trường để sau trường đóng góp phần trí tuệ sức lực vào công đổi đất nước kỷ Qua đồ án Chi Tiết Máy chúng em tổng hợp nhiều kiến thức chuyên môn, giúp chúng em hiểu rõ công việc kỹ sư tương lai Song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án chúng em không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong đƣợc bảo thầy mơn Thiết kế Cơ Khí Thầy-Cô Khoa để đồ án chúng em hoàn thiện Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn quan tâm bảo Thầy Cô Khoa môn Thiết kế Cơ Khí trường Đại Học Kỹ Thuật Cơng Nghiệp - Đại Học Thái Nguyên đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Mạnh Cường Ngày tháng năm 2023 Nhóm sinh viên : Trần Trọng Hoan Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan MỤC LỤC Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan PHẦN I : TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ .3 Tính chọn động điện 1.1 Chọn kiểu loại động 1.2 Chọn công suất động 1.3 Xác định số vòng quay đồng động 1.4 Chọn động thực tế .8 1.5 Kiệm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động Phân phối tỉ số truyền .9 2.1 Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc .10 2.2 Tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc 10 Tính tốn thơng số trục .11 3.1 Tính cơng suất trục 11 3.2 Tính momen xoắn trục .12 3.3 Bảng số liệu tính tốn 13 PHẦN II : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG 14 Tính tốn thiết kế truyền đai 14 Thiết kế truyền bánh cấp chậm .19 Thiết kế truyền bánh cấp nhanh 34 Kiểm tra điều kiện bôi trơn cho hộp giảm tốc 49 Kiểm tra sai số vận tốc 52 PHẦN III : THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT ĐỠ NỐI 52 Thiết kế trục 52 1.1 Chọn vật liệu 52 1.2 Xác định tải trọng lên trục .54 1.3 Xác định đường kính sơ 56 1.4 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 57 1.5 Xác định đường kính chiều dài đoạn trục 62 1.6 Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 78 1.7 Tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 84 Chọn ổ lăn 87 Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan 2.1 Tính ổ cho trục I .87 2.2 Tính ổ cho trục II 91 2.3 Tính ổ cho trục III 95 Tính chọn then 100 Chọn khớp nối 106 PHẦN IV : CẤU TẠO VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP TRONG HỘP 108 Thiết kế vỏ hộp 108 Tính chọn chi tiết phụ 113 Chọn dầu mỡ bôi trơn hộp giảm tốc 118 Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan PHẦN I: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Chọn động điện 1.1.Chọn kiểu loại động điện Chọn động điện để dẫn động máy móc thiết bị cơng nghệ, giai đoạn q trình tính tốn thiết kế máy.Trong thực tế có nhiều loại động khác nhau, loại động có ưu nhược điểm riêng.Cho nên chọn động ta cần chọn loại động tối ưu phù hợp  Đối với động chiều có ưu điểm khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng, nhược điểm đắt tiền khó kiếm  Đối với động xoay chiều có Động xoay chiều pha động xoay chiều ba pha o Đối với động xoay chiều pha có cơng suất nhỏ thường dùng sinh hoạt, có hiệu suất thấp dùng cơng nghiệp o Đối với động ba pha có hai loại : Động ba pha đồng động ba pha không đồng o Động ba pha đồng có vận tốc góc khơng đổi, không phụ thuộc vào trị số tải trọng thực tế khơng điều chỉnh được, có ưu điểm hiệu suất cao, hệ số tải lớn lại có nhược điểm thiết bị phức tạp giá thành tương đối cao o Còn động ba pha không đồng lại chia kiểu rơto dây kiểu rơto lồng sóc ( rơto ngắn mạch ) Với hệ dẫn động khí dùng cho băng tải dùng với hộp giảm tốc ta nên sử dụng loại động điện xoay chiều ba pha rơto lồng sóc loại động có ưu điểm sau:  Kêt cấu đơn giản, dễ bảo quản, làm việc tin cậy  Có thể mắc trực tiếp vào lưới điện pha không cần biến đổi dịng điện  Có giá thành rẻ Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan  Nhưng nhược điểm là:  Hiệu suất hệ số động thấp ( so với động pha đồng )  Không điểu chỉnh vận tốc ( so với động điện chiều động ba pha không đồng roto dây ) Nhưng nhờ có ưu điểm nên ta chọn động xoay chiều pha không đồng roto lồng sóc ( ngắn mạch ) Nó phù hợp để dẫn động thiết bị vận chuyển, băng tải, xích tải… 1.2 Chọn cơng suất động Cơng 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 ≥ Pdt Trong đó: Pdcdm: Công suất định mức động Pdc dt : Công suất đẳng trị trục động Theo đề ta có tải trọng khơng đổi nên: Pdcdt ≥ Pdclv Plvct P   kW  η dc lv Plvct : giá trị công suất làm việc trục công tác F V 2200 1,6 Plvct  t  3,52  kW  1000 1000 Trong đó: Ft lực vịng trục cơng tác (N) V - vận tốc vịng băng tải (m/s) Pdtdc : cơng suất làm việc danh nghĩa trục động Plvct P = η dc lv Trong đó: η∑: hiệu suất chung tồn hệ thống Ta có:  Số cặp ổ lăn là:  Số khớp nối là:  Số cặp bánh trụ là: Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan  Số truyền đai là: Sơ đồ gồm truyền mắc nối tiếp:  ol4 br2 k1. d Trong đó: η ol: Hiệu suất cặp ổ lăn ηbr : Hiệu suất truyền bánh trụ η k: Hiệu suất khớp nối ηd : Hiệu suất truyền đai Chọn theo bảng 1.1 [1]: Trị số hiệu suất loại truyền ổ sau :  Khớp nối : k =  Bộ truyền bánh trụ (che kín, bơi trơn): br = (0,96÷0,98) Chọn :br = 0,96  Một cặp ổ lăn : ol = (0,99 ÷ 0.995) => chọn ổ = 0,99  Bộ truyền đai (để hở) : d = (0,95 ÷ 0.96) => chọn d = 0,96 Vậy hiệu suất chung toàn hệ thống :  ol4 br2 k1.d 0,994.0,962.1.0,96 0,85  Plvdc  Plvct 3,52  4,14  kW   0,85 => Công suất đẳng trị động là: Pdc dt ≥ 4,14 (kW ) 1.3 Chọn số vòng quay đồng động Số vòng quay đồng động (còn gọi tốc độ từ trường quay) xácđịnh theo cơng thức: n db = 60f 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; 6) Trên thực tế, số vòng quay đồng có giá trị 3000, 1500, 1000, 750, 600 500 v/ph Số vòng quay đồng thấp kích thước khn khổ giá thành động tăng (vì số đơi cực từ lớn) Tính số vịng quay trục cơng tác: Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan Với hệ dẫn động băng tải ta có: nct  60.103.v 60.103.1,6  42, 44  D  720 (v/ph) Trong đó: D: đường kính tang dẫn băng tải (mm); v : vận tốc vòng băng tải (m/s); Xác định số vòng quay đồng nên dùng cho động cơ: Ta chọn sơ số vòng quay động : ndb = 1500 (v/ph) Khi tỉ số truyền sơ hệ thống usb xác định: usb  ndb 1500  35,34 nct 42, 44 Nên chọn cho umin ≤usb≤u max Tra bảng 1.2[1] chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ cấp truyền đai ta có:  Bộ truyền đai : und = 2÷  Hộp giảm tốc bánh trụ cấp : und = ÷ 40 Vậy tỉ số truyền nên dùng truyền là: und = (2 ÷ 4).(8 ÷ 40) = (16 ÷ 160) => umin = 16 , umax = 160 Vậy usb thỏa mãn điều kiên umin ≤usb≤u max Vậy số vòng quay đồng động chọn hợp lí 1.4 Chọn động thực tế Chọn động phải thỏa mãn hai thông số: Công suất động phải lớn công suất tính tốn tốc độ quay phù hợp dc P 4,14(k W) dm Với n 1500(v / ph) db Tra bảng P1.3[1] Các thông số kỹ thuật động 4A Kiểu động Công suất Vận tốc quay Cơ 4A112M4Y3 (kW) 5,5 (v/p) 1425 η% T max T dn Tk T dn cosφ 85,5 2,2 2,0 0,85 Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan 1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động a, Kiểm tra điều kiện mở máy cho động 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 đảm bảo: dc Pdc mm ≥ Pbd Trong đó: Pdc mm - cơng suất mở máy động (kW): Pdc bd - công suất cản ban đầu trục động (kW): Với: dc Pmm = Tk dc Pdm =2.5,5=11 kW  Tdn Pbddc =K bd Plvdc =1,3.4,14=5,382 (kW) dc ¿> P dc mm ≥ Pbd Vậy động chọn thoã mãn điều kiện điều kiện mở máy b, Kiểm tra điều kiện tải cho động Theo đề sơ đồ tải khơng đổi nên khơng cần kiểm tra tải cho động Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền (TST) chung toàn hệ thống u xác định theo: u  nđc 1500  35,34 nct 42, 44 Trong đó: nđc - số vịng quay động chọn (v/ph); nct - số vịng quay trục cơng tác (v/ph) Đồ án CĐL Xuân Hoài Nam, Trần Trọng Hoan