ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Thiết kế hệ dẫn động băng tải như hình sau :1Động cơ điện; 2 Khớp nối; 3 Hộp giảm tốc; 4 Bộ truyền ngoài 5 Băng tải. Chế độ tải: T1=T; T2=0,9T; T3=0,7T t1=15s; t2=45s; t3=20s Thời hạn 7 năm =33600 giờ Chú ý: 1 năm làm việc 300 ngày và một ca làm việc 8 giờ Bảng 1.1 STT HGT Đaixích P(N) v (ms) D (mm) Số ca Thời hạn (Năm) 18 2 2 4400 2 200 2 7 Loại 2 1.Xác định công suất động cơ 1.1 Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức Pct = Pt (1.1) Trong đó Theo chế độ tải có P = T. Mà vận tốc góc không đổi P tỉ lệ với T (momen quay) =
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNGTVT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - Sinh viên: Phạm Đình Huy Lớp 70DCOT23 Số thứ tự :18 Giáo viên hướng dẫn:Trần Trọng Tuấn ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Thiết kế hệ dẫn động băng tải hình sau : 1- Động điện; 2- Khớp nối; 3- Hộp giảm tốc; 4- Bộ truyền 5- Băng tải Chế độ tải: T1=T; T2=0,9T; T3=0,7T Trang t1=15s; t2=45s; t3=20s -Thời hạn năm =33600 Chú ý: năm làm việc 300 ngày ca làm việc Bảng 1.1 STT HGT Đai-xích P(N) v (m/s) 18 2 4400 D (mm) 200 Số ca Loại Xác định công suất động 1.1 Công suất trục động điện xác định theo cơng thức Pct = Pt/η (1.1) Trong P 21 ×t + P22 × t + P23 ×t Pt =Ptd = =P × t +t +t √ Theo chế độ tải có P = T.ω √ ∑ Pi ×t i P1 ( ) ∑ ti Mà vận tốc góc ω khơng đổi → P tỉ lệ với T (momen quay) Pt = P × v 1000 √ ∑ Pi × ti P1 ( ) ∑ ti 4400.2 2 ⟹ 1000 √(15+ 0,9 45+ 0,7 20)/( 15+ 45+20) Trang 2 Thời hạn (Năm) 8,8.7 8,8.7 =8,8 √ 61,25/80 ¿ = = 7,7 kW (1.2) 1.2 Tính hiệu suất truyền động Tra bảng 2.3 ta chọn -Hiệu suất truyền đai(để hở): ηđ = 0,95 -Hiệu suất nối trục di động: ηk = 0,99 -Hiệu suất cặp ổ lăn: ηol = 0,99 -Hiệu suất truyền bánh trụ: ηbr = 0,97 η =η k η đ η 4ol η2br = 0,99 0,95.0,994.0,972 = 0,85 (1.3) Từ (1.1),(1.2) (1.3) 7,7 ⟹ Pct = 0,85 ≈ 9,1 kW Xác định số vòng quay sơ 2.1 Số vòng quay sơ động tính theo cơng thức nsb = nlv.uc (1.4) nlv : Số vịng quay trục máy cơng tác uc : tỷ số truyền toàn hệ thống Trong đó: nlv = 60000 v πDD 60000.2 = πD 200 = 190,9 v/p (1.5) Từ bảng 2.4 chọn + uđ tỉ số truyền truyền động đai lấy uđ = + uh 40 tỉ số truyền bánh trụ hộp giảm tốc cấp lấy uh=8 ⟹ uc = un.ut = uđ.uh = 2.8 = 16 (1.6) Thay (1.5),(1.6) vào (1.4) ta có: nsb = 190,9.16 =3055 v/p Chọn số vịng quay sơ động nsb = 3000 v/p Trang 2.2 Tra bảng P1.3 phụ lục ¿ ¿ Pdc ≥ Pct ¿ n db ≥ nsb Với điều kiện chọn động : T T ¿ mm ≤ k T T dn { { Từ Pct = 9,1 kW nsb = 3000 v/p Ta có Bảng thơng số (Bảng 1.2) Kiểu động Công Vận tốc suất p quay n (kw) (v/ph) 9,1 2907 4A132M2Y3 Cosφ η% T max T dn Tk T dn 0,9 88 2,2 1,4 2.3 Tính lại tỉ số truyền chung Theo cơng thức: uc = nđc/nlv = 2907/190,9 =15,2 -Tính tỉ số truyền cấp nhanh (u1)và tỉ số truyền cấp chậm (u2) : + Chọn uđ = (1.7) + Tỉ số truyền hộp giảm tốc(uh) tính theo cơng thức : uc 15,2 uh = u = = 7,6 đ Dựa vào công thức [ 3.11 ] (tr 43) ta có u1=u2 (1,2 ,3) u u2=uh { u1=3,14 { ⟹ u =2,42 Trang Trong đó: u1 u2 tỉ số truyền cấp nhanh cấp chậm Lập bảng 3.1.Tính cơng suất trục + Plv = Ptđ = 7,7 (kw) + P3 = Plv/(ol k) = 7,7/ (0,99 0,99) = 7,9 (kw); + P2 = P3/(ol br) = 7,9/ (0,99.0,97) = 8,2(kw); + P1 = P2/(ol br) = 8,2/ (0,99.0,97) = 8,5 (kw); + Pđc = P1/(ol đ) = 8,5/ (0,99 0,96) = 8,9 (kw) 3.2 Tính số vịng quay trục +n1 = nđc/uk = 2907/1 = 2907 (vòng/phút) + n2 = n1/u1 = 2907/3,14 = 925,7 (vòng/phút) + n3 = n2/u2 = 925,7/2,42 = 382,5 (vòng/phút) + nlv = n3/uđ = 382,5/2 = 191,2(vịng/phút) 3.3 Tính mơmen xoắn trục Từ Ti = 9,55.106 pi/ni Ta có:+ T1 = 9,55.106 p1/n1 = 9,55.106 8,5/2907 = 27923,9(Nmm) + T2 = 9,55.106 p2/n2 = 9,55.106 8,2/925,7 = 84595,4(Nmm) + T3 = 9,55.106 p3/n3 = 9,55.106 7,9/382,5 = 197241,8 (Nmm) + Tđc = 9,55.106 pđc/nđc = 9,55.106 9,1/2907 = 29895,0 (Nmm) + Tlv = 9,55.106 plv/nlv = 9,55.106 7,7/191,2 = 384597,3 (Nmm) 3.4 Lập bảng Bảng 1.3 :Bảng tổng kết Trang Trục Trục động Trục I Trục II Trục III Thông số Tỷ số truyền uk = u1 = 3,14 u2 = 2,42 u Vận tốc quay2907 2907 925,7 382,5 n (v/p) Công suất – P 9,1 8,5 8,2 7,9 (kW) Mômen xoắn 29895,0 27923,9 84595,4 197241,8 T(Nmm) Trục làm việc uđ = 191,2 7,7 384597,3 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI Chọn đai 1.1 Thiết kế truyền đai cần phải xác định loại đai, kích thước đai bánh đai, khoảng cách trục A, chiều dài đai L lực tác dụng lên trục Do công suất trục I Plv=7,9 (kw)và uđ= yêu cầu làm việc êm nên ta chọn đai thang 1.2 Chọn tiết diện đai Theo hình 4.1 Với công suất bánh đai chủ động: P3= 7,9 (kW) n3= 382,5 (vòng/phút) Chọn tiết diện đai B với thông số sau : Bảng 2.1 Loại đai Thang B Kích thước mặt cắt (mm) bt b h yo 19 22 13,5 4,8 Diện tích A (mm2) Đường kính bánh đai nhỏ d1 (mm) Chiều dài giới hạn l (mm) 138 200÷400 1800÷106000 1.3 Chọn đường kính đai nhỏ Trang d1 = (200 400) Chọn d1 =250 (mm) theo tiêu chuẩn (2.1) -Từ đường kính bánh đai, xác định vận tốc đai v= πD d n1 πD 250 382,5 = 60000 = 4,8 m/s 60000 (2.2) -Vận tốc đai nhỏ vận tốc cho phép: v < vmax = 25m/s 1.4 Chọn đường kính đai lớn Theo cơng thức [ 4.2 ] ta có: d 2= d u 1−ε Trong : u = uđ =2 , ε = 0,02 ⇒ d2 = 250.2 = 510,2(mm) 1−0.02 Theo bảng [ 4.21 ] chọn đường kính tiêu chuẩn : d2 = 500 mm (2.3) Vậy tỷ số truyền thực tế : d2 500 uc = d (1−ε ) = 250.(1−0,02) = 2,04 Sai lệch tỷ số truyền : ∆ u= u c −u 2,04−2 100= = 2,04% < 4% thỏa mãn điều kiện u 2 Chọn khoảng cách trục chiều dài đai 2.1 Theo bảng[ 4.14 ] chọn khoảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u đường kính đai d2 Ta có uđ =2 a ⟹ d = 1,2 ⟹ a = 1,2.d2 = 600 mm (2.4) Thỏa mãn điều kiện: 2.(d1 + d2) ≥ a ≥ 0,55 (d1 + d2) +h 2.2 Chiều dài đai xác định Trang Từ khoảng cách trục a chọn: l = 2.a + 0,5 πD (d1 + d2 ) +¿ ¿ l=2.600+ 0,5 πD (250+ 500 ) +¿ ¿ Theo bảng [ 4.13 ], chọn chiều dài đai tiêu chuẩn : l = 2500(mm) - Ta kiểm nghiệm đai tuổi thọ v 4,8 Theo công thức [ 4.15 ] :i= = =1,92 αmin = 1200 thỏa mãn điều kiện không trượt trơn Xác định số đai -Ta có z= P1 K đ [ P0 ] C α C l Cu C z -Trong đó: P1 : Cơng suất trục bánh đai chủ động P = 7,9 kW [Po] : Công suất cho phép tra bảng 4.19 ta có [Po] = 2,3 kW Trang (2.5) Cα : Hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm α1 Cα = -0,0025.(180 - α1) = 1-0,0025.(180-166) = 0,965 Cu : Hệ số tính đến ảnh hưởng tỷ số truyền Tra bảng [ 4.17 ] có Cu = 1,12 Cz : Hệ số kể đến phân bố tải trọng không dây đai: P1 7,9 Z’= P = 2,3 = 3,4 => Cz = 0,95 ( tra bảng 4.18 ) [ 0] Kđ : Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng Tra bảng [ 4.7 ] ta có Kđ = 1,25 Cl : Hệ số ảnh hưởng đến chiều dài đai l 2500 Ta có l = 1700 = 1,11 => Cl = 1,03 (bảng 4.25) o -Vậy : Z= 7,9.1,25 =4,05 2,3.0,965 1,03 1,12.0,95 Chọn Z = (2.8) 3.1 Chiều rộng bánh đai -Chiều rộng bánh đai B = (z – 1).t + 2e -Tra bảng [ 4.21 ] => t =25,5; e = 17; ho = 5,7 B = (4 – 1) 25,5 + 2.17 = 110,5 mm (2.9) 3.2 Đường kính ngồi hai bánh đai -Bánh dẫn da1 = d1 + 2ho = 250 + 2.5,7 = 261,4 mm Trang (2.10) -Bánh bị dẫn da2 = d2 + 2ho = 500 + 2.5,7 = 511,4 mm (2.11) Lực tác dụng lên trục Fr, lực căng ban đầu Fo 4.1 Lực căng đai: F 0= 780 P1 k đ +Fv v C α Z -Trong đó: Fv: lực căng lực li tâm sinh Fv = qmv2 qm : khối lượng 1m chiều dài đai (tra bảng 4.22) ta có : qm = 0,3 kg/m v : vận tốc vòng (m/s) Fv = 0,3.4,82 = 6,912 (kgm/s2) -Vậy : F 0= 780.7,9.1,25 +6,912=422,6 ( N ) (2.12) 4,8.0,965.4 4.2 Lực tác dụng lên trục: F r=2 F o Z sin α1 170o =2.422,6 sin =3355,6(N )(2.13) 2 ( ) ( ) Trang 10