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

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY HỌC KÌ: 2022-2 MÃ ĐỀ: 4.4 ĐẦU ĐỀ: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Giảng viên hướng dẫn TS Vương Văn Thanh Sinh viên thực Sinh viên Sinh viên Họ tên Lương Hoàng Quân Nguyễn Sỹ Anh Quân MSSV 20195591 20185065 Lớp chuyên ngành Cơ khí 03 - K64 Cơ khí 06 - K63 Lớp tín 731799 731799 Ngày kí duyệt đồ án: ……./……./20… Ngày bảo vệ đồ án: ……./……./20… Ký tên ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY HỎI THI ….… / 10 ….… / 10 Ký tên ………………… Ký tên ………………… HÀ NỘI 2023 Lời mở đầu Hà Nội, 2023 Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng công đại hoá đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trò quan trọng sống sản xuất, điển hình hệ thống truyền động băng tải Đồ án Chi tiết máy giúp ta tìm hiểu thiết kế hệ thống truyền động việc lựa chọn vật liệu, kích thước tối ưu cho chi tiết, qua ta củng cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật , giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí Thêm vào đó, q trình thực sinh viên bổ sung hồn thiện kỹ sử dung phần mềm hỗ trợ vẽ tính tốn AutoCad, Inventor điều cần thiết với sinh viên khí Với yêu cầu nhiệm vụ Đồ án Chi tiết máy, chúng em giao nhiệm vụ “Thiết kế hệ dẫn động băng tải” sử dụng truyền đai hộp giảm tốc cấp bánh răng thẳng Qua tìm hiểu, nghiên cứu với hướng dẫn, bảo tận tình thầy Vương Văn Thanh, nhóm chúng em hồn thành thiết kế Trong q trình thực chúng em chắn khơng tránh khỏi thiếu sót trình độ, khả cịn hạn chế, chúng em thật mong nhận góp ý, bảo thầy mơn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Kính chúc quý thầy cô sức khỏe! Sinh viên thực Lương Hoàng Quân Nguyễn Sỹ Anh Quân Mục lục                                           Đề .1 Lời mở đầu Mục lục .3 Phần 1: Tính động học 1.1 Chọn động điện 1.2 Phân phối tỷ số truyền .6 1.3 Tính thơng số trục 1.4 Bảng thông số Phần 2: Tính tốn thiết kế truyền đai thang .8 2.1 Chọn loại đai tiết diện đai 2.2 Chọn đường kính hai bánh đai 2.3 Xác định khoảng cách trục a 2.4 Tính số đai Z 10 2.5 Các thông số bánh đai 10 2.6 Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 11 2.7 Tổng hợp thông số truyền đai thang 11 Phần 3: Tính tốn thiết kế truyền bánh răng thẳng 12 3.1 Chọn vật liệu bánh 12 3.2 Xác định ứng suất cho phép .12 3.3 Xác định sơ chiều dài côn 14 3.4 Xác định thông số ăn khớp 15 3.5 Xác định ứng suất cho phép .16 3.6 Kiểm nghiệm truyền bánh 17 3.7 Thơng số hình học cặp bánh .20 3.8 Tổng kết thông số truyền bánh 21 Phần 4: Tính tốn thiết kế trục .22 4.1 Tính tốn khớp nối 22 4.2 Thiết kế trục 24 4.3 Xác định sơ khoảng cách điểm đặt lực 26 4.4 Tính thiết kế trục .28 4.4.1 Tính chi tiết trục (Sinh viên 1) 28 4.4.2 Tính chi tiết trục (Sinh viên 2) 40 Phần 5: Tính chọn kiểm nghiệm ổ lăn .50 5.1 Chọn ổ lăn cho trục 50 5.2 Chọn ổ lăn cho trục 53 Phần 6: Kết cấu, dung sai 57 6.1 Vỏ hộp 57 6.2 Các phận khác hộp giảm tốc .60 6.3 Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp 63 6.4 Bảng thống kê kiểu lắp dung sai 66 Phụ lục: Các vẽ chế tạo 67 Tài liệu tham khảo 68 PHẦN 1: TÍNH ĐỘNG HỌC Dữ liệu cho trước: - Lực kéo băng tải : F = 2635 (N) Vận tốc băng tải : v = 1.65 (m/s) Đường kính tang : D = 170 (mm) 1.1Chọn động điện 1.1.1 Công suất làm việc F ×v Plv = 1000 = 2635× 1.65 = 4.35 (kW) 1000 1.1.2 Hiệu suất hệ dẫn động η=ηbr ηôl η đ ( x ) ηkn Tra bảng (2.3)[1](trang 19): • Hiệu suất truyền đai (xích) η đ ( x ) = 0,95 • Hiệu suất truyền bánh ηbr =¿0,96 • Hiệu suất cặp ổ lăn η ơl= 0,99 • Hiệu suất khớp nối η kn = Do : η=ηbr ηơl η đ ( x ) ηkn = 0,96× , 993 × 0,95 × = 0,89 1.1.3 Công suất cần thiết trục động Pyc = P lv η = 4.35 = 4.87 (kW) 0.89 1.1.4 Số vịng quay trục cơng tác Hệ dẫn động băng tải : nlv = 60000 × v π ×D = 60000 ×1.65 = 185.37 (v/ph) π × 170 1.1.5 Chọn tỉ số truyền sơ Chọn sơ : • Tỷ số truyền truyền đai uđ = 2,5 • Tỷ số truyền truyền bánh côn ubr = Tỷ số truyền sơ : u sb = uđ ×u br = 2,5 ×4 = 10 1.1.6 Số vòng quay sơ trục động n sb=nlv × usb=¿ 185.37 × 10 = 1853.7 (v/ph) 1.1.7 Chọn động n đc ≈ nsb = 1853.7 (v/ph) Pđc ≥ P yc = 4.87 (kW) Thơng số động chọn : • Ký hiệu động : K132M4 • Cơng suất động : P = 5.5 (kW) • Vận tốc quay : n = 1445 (vịng/phút) • Đường kính động : 32 mm 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung hệ dẫn động : ucℎ ¿ nđc nlv = 1445 185.37 = 7.8 Chọn tỷ số truyền truyền đai uđ =2 24 Tỷ số truyền truyền bánh : ubr = u cℎ uđ = 1.3 Tính thơng số trục 1.3.1 Cơng suất 7.8 = 3.48 2.24 Công suất trục công tác : Pct =Plv = 4.35 (kW) Công suất trục (trục hộp giảm tốc) : P 2= Pct ηkn = 4.35 = 4.35 (kW) Công suất trục 1(trục vào hộp giảm tốc) : P 1= P2 ηôl ηbr = 4.35 = 4.58 (kW) , 99∗ , 96 Công suất thực tế trục động : Pđc = P1 ηôl η đ = 4.58 = 4.87 (kW) , 99∗ , 95 1.3.2 Số vòng quay Số vòng quay trục động n đc=¿ 1445 (vòng/phút) Số vòng quay trục : n1 = n đc uđ 1445 = 645.09 (vòng/phút) ,24 = Số vòng quay trục : n2 = n1 u br = 645.09 = 185.37 (vòng/phút) 3.48 Số vòng quay trục cơng tác : n ct=n2=¿ 185.37 (vịng/phút) 1.3.3 Momen xoắn Momen xoắn trục động : T đc = 9.55 × 10 × Pđc nđc = 9.55 ×10 × 4.87 = 32146.59 (Nmm) 1445 = 9.55 ×10 × 4.58 = 67723.86 (Nmm) 645.09 = 9.55 ×10 × 4.35 = 223991.50 (Nmm) 185.37 Momen xoắn trục : T 1= 9.55× 10 × P1 n1 Momen xoắn trục : 9.55× 10 × P2 T 2= n2 Momen xoắn trục cơng tác : 9.55× 10 × Pct T ct = nct = 9.55 ×10 × 4.35 = 223991.50 (Nmm) 185.37 1.4 Bảng thông số Động Trục Trục Trục công tác Tỷ số truyền Cơng suất P (kW) Số vịng quay n (v/ph) Momen xoắn T (Nmm) uđ = 2.24 4.87 1445 32146.59 ubr = 3.48 4.58 645.09 67723.86 4.35 185.37 223991.50 ukn =¿ 4.35 185.37 223991.50 PHẦN 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Điều kiện làm việc: • Đặc tính làm việc: Va đập vừa • Số ca: • Góc nghiêng: α=120˚ Thơng số u cầu : • P1 = Pđc = 4.87 (kW) • T = T đc= 32146.59 (Nmm) • n1 = n đc = 1445 (v/ph) • u = 2.24 2.1 Chọn loại đai tiết diện đai Chọn loại đai thang : Đai thường Tra đồ thị 4.1[1](trang 59) với thông số P = 4.87(kW) n1 =1445 (v/ph) Ta chọn tiết diện đai loại A 2.2 Chọn đường kính hai bánh đai d 1và d Tra bảng 4.13[1](trang 59) giới hạn đường kính bánh đai nhỏ : 100-200 (mm) Chọn d1 theo tiêu chuẩn cho bảng 4.21[1](trang 63) phần thích: d 1=¿ 180 (mm) Kiểm tra vận tốc đai v= π × d ×n 60000 = π ×180 × 1445 = 13,62 (m/s) ¿ v max= 25 (m/s) 60000 ( v max= 25 (m/s) đai thường) Xác định d theo cơng thức d 2=u × d ×(1 −ε ) Chọn hệ số trượt ϵ = 0.02, d 2=u × d ×(1 −0 , 02) = 2,24 ×180 × (1 – 0,02 ) = 395 (mm) Theo bảng 4.21[1] (trang 63) phần thích chọn d = 400 (mm) Tỷ số truyền thực tế ut = d2 d ×(1 −ε ) Sai lệch tỷ số truyền | | ∆ u= => Thỏa mãn = 400 = 2,27 180×(1 −0 ,02) | | ut −u ,27 − ,24 × 100 %=1.23 %< % ×100 % = ,24 u 2.3 Xác định khoảng cách trục a a Dựa vào ut =2 , 27,tra bảng 4.14[1](trang 60), chọn d =¿ 1,2 a  sb = 480 (mm) Chiều dài đai L L=2 a sb+ π d 1+ d (d − d1 ) + asb Thay số L = 1896.3 (mm) Dựa vào bảng 4.13[1](trang 59), chọn L theo tiêu chuẩn, L = 2000 (mm) Số vòng chạy đai 1(s) là: i= v L = 13 ,62 = 6.81 (m/s) ¿ i max =10(m/s) (thỏa mãn) 2.0 Tính xác khoảng cách trục: a= λ+ √ λ2 −8 ∆2 Trong đó: d +d 180+ 400 =2000 − π =1088.94 2 d − d 400− 180 ∆= = =110 2 Thay số vào cơng thức trên, ta tính a=533.12 ( mm ) λ=L− π Xác định góc ôm bánh đai nhỏ α = 180° − 57 ° ( d − d ) a =180° − 57 ° ∗(400 −180) =156.48 °> ¿ 120° (thỏa mãn) 533.12