(Tiểu luận) thiết kế tđ ctm đề số 8 thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

1 ĐẠI HỌC DUY TÂN TRƯỜNG CÔNG NGHỆ KHOA: CƠ KHÍ -0000 -ĐỒ ÁN CDIO (THIẾT KẾ TĐ-CTM) ĐỀ SỐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ tên sinh viên: Lê Trọng Nghĩa Nguyễn Anh Kỳ Lớp : Ngành : Công nghệ Kỹ Thuật ô tô Giáo viên hướng dẫn : Thời gian hoàn thành đồ án : P M V M Mmm = 1,4M SỐ LIỆU CHO TRƯỚC: IV.11 4h 0,6M t -:- 3s 4h GHI CHÚ : 1.Lực kéo băng tải : P = 2150 N 1.Hộp tốc độ 2.Vận tốc băng tải : V = 0.9 m/s 2.Động điện 3.Đường kính tang : D = 330 mm 3.Bộ truyền đai dẹt 4.Tải trọng thay đổi, rung động 4.Nối trục đàn hồi 5.Thời gian phục vụ T = năm 5.Băng tải Một năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc 14 Làm việc chiều Đà Nẵng, ngày 22 tháng 08 năm 2023 Trưởng Bộ Môn Giảng viên đề [Type text] MỤC LỤC : PHẦN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN .4 1.1 Chọn động điện .5 Phân phối tỉ số truyền: PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT: .8 2.1 Bộ truyền đai dẹt PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG 10 Thông số đầu vào : 10 3.2 Xác định ứng suất cho phép: 11 3.3 Xác định thông số ăn khớp .13 3.4Xác định số hệ số số thông số động học 14 3.5.Kiểm nghiệm truyền bánh 14 3.7.Các thơng số hình học cặp bánh 17 3.8 Bảng tổng kết thông số truyền bánh nghiêng 17 PHẦN THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 19 PHẦN TÍNH CHỌN NỐI TRỤC 25 PHẦN CẤU TẠO VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 26 PHẦN BÔI TRƠN, CHE KÍN HỘP GIẢM TỐC 27 7.1 Bôi trơn hộp giảm tốc : 28 7.2 Che kín hộp giảm tốc: .28 PHẦN LỰA CHỌN KIỂU LẮP CHO CÁC MỐI GHÉP 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO: .29 [Type text] PHẦN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện Ta có số liệu ban đầu : P = 2150 N V = 0,9 m/s D = 330 mm 1.1.1 Công suất trục công tác:  Do động làm việc chế độ dài hạn với phụ tải thay đổi nên công suất tải ta cần xác định công suất đẳng trị: M n Ntang=Nđt = đt tang (kW) 9550  Tính Mđt : √∑ n Mdt = Mk tk k=1 n ∑ tk = √ (1,3 M ) 2 + M 15+( 0,3 M ) 10 30 30 k=1 M momen tang: M= P.R=2150.170 10-3= 365,5N.m => Mdt ≈ 15,94 N.m 1.1.2 Tốc độ quay trục công tác: 60.1000 V 60.1000.0,9 = = 52,04 vòng/ phút π D 3,14.330 P V 2150 0,9 Ndt = = = 1,935 kW 1000 1000 ntang = 1.1.3 Hiệu suất chung : η = η1.η2.η3.η4 Với : η1 = 0,93 Hiệu suất truyền đai xích η2 =0,97 η3 =0,995 Hiệu suất truyền bánh Hiệu suất cặp ổ lăn η4 =0,99 Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi Hiệu suất truyền động: η = η1.η22.η33.η4 = 0,93.0,972.0,9953.0,99.1 ≈ 0,85  Công suất cần thiết trục động : Nct = Ntang/η = 1,935 / 0,85 ≈ 2,27 (kW) 1.1.4 Chọn tỉ số truyền sơ : - Tỷ số truyền bánh răng: ubr = (3 -:- 5) [Type text] - Bộ truyền xích : uđ = (2 - : - 6) Usb= uđ ubr = (2 - : - 6) (3 -:- 5) = (6 -:-30) 1.1.5 Số vòng quay đồng động cơ: n sb = ntang usb = 58,79 (6 -:-30) = (352-:- 1763)  n sb = 1430 vòng/p 1.1.6 Động chọn phải thõa mãn: Pđc ≥ P ct nđc ≈ n sb { - Kiểu động : AO2-32-4 Công suất động : (Kw) Vận tốc quay: 1430(v/p) Hiệu suất : 83,5 1.1.7 Tỉ số truyền chung: ndc 1430 = i= =27,48 vòng/ phút ntang 52,04 i = id.ibt.ibn = 27,48 Chọn trước : id = i ibt.ibn = = 9,16 id Để tạo điều kiện bơi trơn truyền giảm tốc ta có : in = ic in.ic = ih in = ic = √ ih = √ 9,16 = 3,02 1.1.8 Công suất trục: *Công suất : N tang 2,28 = =¿ 2,3 kW N 3= η4 0,99 N3 2,3 =¿ 2,33 kW = N 2= η3 η 0,995.0,99 N2 2,33 =¿ 2,42 kW = N 1= η2 η4 0,97.0,99 N 2,42 =¿2,62 k W Nm¿ = η1 η 0,93 0,99 1.2.3 Tốc độ quay : [Type text] n1 = 1430 = 476,67vòng/ phút n2 = 476,67 = 157,83 vòng/ phút 3,02 n3 = 157,83 = 52,26 vòng/ phút 3.02 1.1.9 Momen xoắn: 9,55.10 P i Ti = ni 2.62 Nm Tdc = 9,55 10 = 17497,2 N.mm =9,55 10 1430 n dc 2,42 6 N1 T1 = 9,55 10 =9,55 10 = 48484,2 N.mm 476,67 n1 2,33 N2 T2 = 9,55 10 =9,55 10 =140984N.mm 157,83 n2 2,3 6 N3 T3 = 9,55 10 =9,55 10 = 420302,3 N.mm 52,26 n3 Trục Động Trục1 Trục Trục Thông số i id = n (v/ph) 1430 N(kW) 2,62 T (Nmm) 17497,2 ibn = 3,02 476,67 2,42 48484,2 ibt = 3,02 157,83 52,26 2,33 2,3 140984 420302,3 PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT: 2.1 Bộ truyền đai dẹt Thông số yêu cầu: Công suất Pm = kW Số vòng quay n1 = 1430 vg/ph 2.1.1 Chọn loại đai: Chọn đai vải cao su loại A 2.1.2 Chọn đường kính bánh đai  Đường kính bánh dẫn tính theo cơng thứ Xavêrin: D1= (1100÷1300) [Type text] √ N1 n1 Với : N1: công suất trục dẫn , kW; n1 : số vòng quay phút trục dẫn  Ta có: D1 = (1100÷ 1300) √ 3 = 140,8 mm 1430 Theo bảng 5-1 Chọn D1= 140 mm theo tiêu chuẩn  Kiểm nghiệm: Vận tốc quay bánh đai dẫn: π D n1 3,14.140.1430 =¿ ≤(25 ÷ 30)=> V1= V1 = 10,5 m /s 60.1000 60.1000 Ta thấy v1 A=1000=> thỏa mãn 2.1.2 Tính chiều dài đai L: ( D −D ) 3,14 L = 2A + π ( D2+ D 1) + = (280 + 140 )+¿ 4A 2  [Type text] ( 280−140) =¿ 2660 mm 4.1000 Document continues below Discover more Phân tích thiết from: kế hệ thống CS303 Trường Đại Học… 34 documents Go to course 16 ÔN TẬP CÔNG CỤ phân tích ơn tập Phân tích thiết kế hệ… None Maubaocao Baitapmonhoc… Phân tích thiết kế hệ… None SDES- Nền tảng du lịch thơng minh Phân tích thiết kế hệ… None Bluezone White paper - none Phân tích thiết kế hệ… None 29 2.1.3 Góc ơm bánh đai:  D 2−D 280−125 57 º = 172º 57 º= 180º α1= 180º 1000 A  Kiểm tra điều kiện: α1 = 172º ≥ 150º 2.1.4 Xác định tiết diện đai:  Diem danh nhan dien khuon mat Phân tích thiết kế hệ… None ĐK DDTC 22CNTT1A very good Phân tích kếchiều hệ…dày đai δ Đề hạn chế ứng suất uốn tăng ứng suất có ích cho phép thiết đai, δ 1 chọn theo tỷ số (= ¿ => δ=D1 = 140 = 3,5mm D 40 40 40 None [ ] δ δ cho: D ≤ D 1  max Dựa theo bảng 5-3 ta chọn trị số δ = 3,5 mm Xác định chiều rộng đai để tránh xảy trượt trơn đai bánh đai: b≥ 1000 N =¿ 38.11 mm v δ [ C p ]0 C t C α C v Cb Dựa vào bảng 5-4 chọn b = 40 mm 2.1.5 Định chiều rộng B bánh đai:  Chiều rộng B bánh đai chọn theo chiều rộng b đai, tra bảng 10 tính theo cơng thức: B = 1,1b + (10÷ 15) mm Ta chọn B = 50 mm  Điều kiện chọn B phải thỏa mãn: B≤ D1 ≤ D1 100 ≤ 12 = 40 B 2.1.6 Tính lực căng lực tác dụng lên trục:  Lực căng S0 tính theo cơng thức: S0 = σ δ b = 1,8 3,5 40 = 252 N  Lực tác dụng lên trục : R = S0 sin [Type text] α1 172 =754,2 N = 252 Sin 2 Thơng số Loại đai Đường kính bánh đai nhỏ Đường kính bánh đai lớn Ký hiệu b-800 D1 D2 Giá trị Chiều rộng đai Chiều dày đai Chiều rộng bánh đai Chiều dài đai Khoảng cách trục B B L A 40mm 3,5 mm 50mm 2660 mm 1000mm Góc ơm bánh đai nhỏ α1 172º Lực căng ban đầu S0 252 N Lực tác dụng lên trục R 754 , N 140 mm 280 mm δ PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG Thông số đầu vào : P=P1=2,07 kw T1=T1= 93279 N N1=N1=215 (v/ph) U=Ubr=4 Lh=30,240 ( ) 6.1 [ ], ta chọn : Tra bảng B 92 Vật liệu bánh lớn  Nhãn hiệu thép : 45  Chế độ nhiệt luyện : Tôi cải thiện  Độ rắn: HB:192÷ 240 ta chọn HB2=230  Giới hạn bền σb2=750 (Mpa)  Giới hạn chảy σch2=450(Mpa) Vật liệu bánh nhỏ  Nhãn hiệu thép : 45  Chế độ nhiệt luyện : Tôi cải thiện  Độ rắn: HB:192÷ 240 ta chọn HB2=245  Giới hạn bền σb2=850 (Mpa)  Giới hạn chảy σch2=580(Mpa) 3.2 Xác định ứng suất cho phép: 3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép[σ] ứng suất uốn cho phép [σF] Sh,SF Hệ số an tồn tính tốn ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn : tra bảng B Bánh chủ động SH1=1,1 ; SF1=1,75 Bánh bị động SH1=1,1 ; SF2=1,75 [Type text] 6.1 [ 1] 92 { { σh=2 HB 1+70 =2,245 + 70= 560 ( MPa ) σF =1,8 HB 1=1,8∗245 =441 ( MPa) σh=2 HB 2+70 =2,230 + 70 =530 ( MPa ) Bánh bị động σF =1,8 HB 1=1,8∗230=414 (MPa) Khl,KFl – hệ số tuổi thọ , xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng truyên : mh Nho KHL= Nhe mF NFo KFL = NFe Trong : Mh , MF – Bậc đường cong mỏi thử ứng suất tiếp xúc Do bánh có HBmH= mF=6 NHO, NFO – Số chu kì thay đổi ứng suất thử ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn : 2.4 NHO=30* H HB NHO=4*106 Bánh chủ động √ √ 2.4 2,4 NHO1 = 30*H HB =30*245 =16,26*10 2.4 NHO2= 30*H HB =30*2452,4= 13,97*106 NFO1= NFO2 = 4*106 NHE, NFE – Số chu kì thay đổi ứng suất tương đương : truyền chịu tải trọng tĩnh => NHE=NFE=60c*n*t ∑ , : C – số lần ăn khớp vòng quay : c=1 N - vận tốc vòng bánh t∑ - tổng số thời gian làm việc bánh NHE1=NFE1= 60*c*n*t∑ = 60*1*266*18500= 295,26*106 n1 266 ∗18500=73,81*106 NHE2=NFE2= 60*c*n*t∑ = 60*c *t∑ = 60*1* u Ta có : NHE1>NHO1 => lấy NHE1=NFE1 => KHL1=1 NHE2>NHO2 => lấy NHE2=NFE2 => KHL2=1 NFE1>NFO1 => lấy NFE1=NFO1 => KFL1=1 NFE2>NFO2 => lấy NFE2=NFO2 => KFL2=1 Do ta có : σlim1 560 ∗1∗1 =509,10 (Mpa) ZRZVKxHKHL1= Sh 1,1 σlim2 530 ∗1∗1=418,82(Mpa) [σh 2] = ZRZVKxHKHL1= Sh 1,1 441 σlim1 ∗1∗1=252(Mpa) [σF 1] = ZRZVKxHKHL1= 1,75 SF σlim2 414 ∗1∗1 [σF 2] = ZRZVKxHKHL1= =236,57 (Mpa) 1,75 Sh Do truyền bánh trụ thẳng  σH = (σh , σh2 ¿ = 481,82 (Mpa) [ σh ¿ = [Type text] 12 Nội suy tuyến tính ta được: KHv = 1,01 KFv = 1,03 Với cấp độ xác , cần gia cơng đạt độ nhám Ra = 2,5 …1,25(μm) => ZR = 0,95 HB Fx1 = FkN + Ft – Fx2 = 310 + 1109,07-386,69 = 1032,38 N =>Fro = √ F x 12 +F y 12=√ 1032 ,38 2+744 , 97 2=1273 , N √F 2+ F 2= √ 386 , 692+310 , 432=495 , 88 N x2 y2 Fr1 = tốc độ quay n = 1445 vg/ph a Chọn sơ ổ lăn [Type text] 17 18 F a 306 , =0 , 618 = F r 495 ,88 Ta chọn ổ bi đỡ chặn hạng trung 46305 có d= 25 ,D = 62 mm b= T = 17 mm ,C = 21,1 kN,Co = 14,9 kN ,α = 12o b Kiểm nghiệm khả tải ổ F a 306 , 10−3 =0 , 0206 = V - Ta có Co 14 , Tra bảng (11.4) =>e= 0,32 - Vậy tải trọng dọc trục phụ Fso = e.Fro = 0,32.1732,1 = 407,4 N Fs1 = e.Fr1 = 0,32.495,88 = 158,7 N ∑Fao = Fa –Fs1 = 306,5 + 158,7=147,8Ntại chọn Fao = Fso = 407,4N +∑Fa1 = Fa +Fso = 306,5+ 407,4 = 713,9 N > Fs1  chọn Fa1 = ∑Fa1 = 713,9 N i F a 713 , = >e Có Fr 495 , 88 - Tra bảng (11.4) => X= 0,45 Y = 1,7 =>Q1 = (XVFr1 +YFa1).Kt Kd = (0,45.1.495,88+1,7.713,9).1.1,3 = 1867,81 N Do Q1 > Q0 => ổ chịu tải lớn hơn-> kiểm nghiệm ổ √ √ Q1 t Qo t2 1656 , 03 =1831 , 82 N + =1867 , 81 + 1867 , 81 Qt = Q1 Q t ck Q t ck - Khả tải động Cd = QE L0,3 với L = 60.n.10-6.Lh = 60.1445.10-6.19000=1647,3N ->Cd < C => thoả mãn khả tải động - Kiểm tra khả tải tĩnh Qt = Xo.Fr1 + Yo Fa1 Tra bảng 11.6 => X0 = 0,5 Yo = 0,47 =>Qt = 0,5.495,88+0,47.713,9 = 583,473 N =>Qt = 0,583473 thoả mãn khả tải tĩnh [Type text] 18 19 Trục 2: - Các số liệu tính tốn phần thiết kế trục F + F =√ 153 37 +859 , 632 =873 , N ax bx Fro = √ √F +F =√ 2932 , 862 + 10822 =3126 , 08 N bx by2 Fr1 = Fa1 =306,5 N = Fa dngõng =40 a Chọn loại ổ lăn F a 306 , =0 ,351 = F r 873 , =>ta chọn ổ bi đỡ chặn dẫy α = 12o cỡ nhẹ hẹp Kí hiệu ổ 46208 Các thơng số d =40 mm;C= 28,9 kN D = 80 mm; Co = 27,1 kN b=18 mm r1 = r=2 b Tính kiểm nghiệm : - Theo công thức (11.3)(TTTK I); Q = (XVFr+Y.Fa).Kt Kd i F a 306 , = =0 , 0113 có tỉ số C o 27 ,1 10 theo bảng 11.4 (TTTKI) e = 0,45 ->các lực dọc trục lực hướng tâm gây Fso = e.Fr0 = 873,2.0,45 = 392,94 N Fs1 = e.Fr1 = 0,45.3126,08 = 1406,74 N ∑Fao = Fs1 + Fa = 1406,74 + 306,5 = 1713,24 N ∑Fa1 = Fso – Fa = 392,94 – 306,5 = 86,44 N Do ∑Fao > Fso =>lực dọc trục ∑Fao = 1713,24 N = Fa0 Và ∑Fa1 < Fs1 = > lực dọc trục Fa1 = 1406,74 N F ao 1713 ,24 =1 , 96 >e=0 , 45 = 873 , V +với Fro Tra bảng 11.4(I)->X = 0,45 ; Y = 1,22 Kd= 1,3 (tra bảng 11.3(I)) ->Qo = (0,45.1.873,2+1,22.1713,24).1,3.1 = 3228,02 N F a 1406 ,74 = =0 45lực dọc trục ∑Fao = 1713,24 N = Fa0 - Và ∑Fa1 < Fs1 = > lực dọc trục Fa1 = 1406,74 N F ao 1713 ,24 =1 , 96 >e=0 , 45 = +với V Fro 873 , - Tra bảng 11.4(I)->X = 0,45 ; Y = 1,22 Kd= 1,3 (tra bảng 11.3(I)) ->Qo = (0,45.1.873,2+1,22.1713,24).1,3.1 = 3228,02 N F a 1406 ,74 =0 45