ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Trang I: TÍNH ĐỘNG HỌC................................................................................................5 CHƯƠNG I : TÍNH ĐỘNG HỌC............................................................................5 1.1 Chọn động cơ...........................................................................................5 1.1.1 Xác định công suất động cơ...............................................................5 1.1.2 . Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ.........................5 1.1.3.Chọn quy cách động cơ......................................................................6 1.2 Phân phối tỷ số truyền.............................................................................6 1.3 . Tính các thông số trên trục.....................................................................7 1.3.1 . Công suất.........................................................................................7 1.3.2 . Số vòng quay...................................................................................7 1.3.3 . Momen xoắn....................................................................................7 1.3.4 Bảng thông số....................................................................................8 PHẦN II. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN...........................................................9 CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN.................................................9 ĐAI THANG.........................................................................................................9 2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai...................................................................9 2.2 Chọn đường kính hai bánh đai d1 và d2...................................................9 2.3 Xác định khoảng cách trục a.....................................................................9 2.3.1 Khoảng cách trục sơ bộ :....................................................................9 2.3.2 Chiều dài dai L.................................................................................10 2.3.3 Tính chính xác khoảng cách trục.....................................................10 2.3.4 Góc ôm trên bánh đai nhỏ α1..........................................................10 2.4 Tính số đai Z...........................................................................................10 2.5 Các thông số cơ bản của bánh đai..........................................................10 2.6 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục...............................11 2.7 Tổng hợp các thông số của bộ truyền đai thang....................................11 2 | P a g e CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG..................................................................13 3.1 Chọn vật liệu bánh răng.........................................................................13 3.2 Xác định ứng suất cho phép..................................................................13 3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục...........................................................16 3.4 Xác định các thông số ăn khớp..............................................................16 3.4.1 Modun..............................................................................................16 3.4.2 Xác định số răng..............................................................................16 3.4.3 Xác định góc nghiêng của răng........................................................17 3.4.4 Xác định góc ăn khớp αtw.................................................................17 3.4 Xác định các thông số động học và ứng suất cho phép.........................17 3.5 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng.........................................................18 3.5.1 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc.....................................................18 3.5.2 Kiếm nghiệm độ bền uốn...............................................................20 3.5.3 Kiếm nghiệm răng về quá tải............................................................21 3.6 Một số thông số khác của cặp bánh răng...............................................21 3.7 Tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng....................................22 PHẦN III. TÍNH THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂN........................................23 CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC.........................................................23 4.1 Chọn vật liệu..........................................................................................23 4.2 Tính thiết kế trục...................................................................................23 4.2.1 Tính sơ bộ đường kính trục..............................................................23 4.2.2 Chọn khớp nối..................................................................................23 4.2.3 Xác định lực từ các chi tiết ,bộ truyền tác dụng lên trục.................24 4.2.4 Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực...................................24 4.3 Tính chọn đường kính các đoạn trục......................................................26 4.3.1 Tính phản lực cho trục 2.................................................................27 4.3.2.Vẽ biểu đồ momen...........................................................................27 4.3.3.Tính momen tương đương..............................................................28 4.3.4.Chọn đường kính các đoạn trục.......................................................29

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔBỐT ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Xuân Hạ MSSV:20184787 Sinh viên thiết kế : Ngơ Trí Đức MSSV:20185160 Nguyễn Thanh Toàn Đề : NXH.2.8 MỤC LỤC Trang I: TÍNH ĐỘNG HỌC CHƯƠNG I : TÍNH ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động 1.1.1 Xác định công suất động .5 1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng động .5 1.1.3.Chọn quy cách động 1.2 Phân phối tỷ số truyền 1.3 Tính thơng số trục 1.3.1 Công suất .7 1.3.2 Số vòng quay 1.3.3 Momen xoắn 1.3.4 Bảng thông số PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN CHƯƠNG : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN .9 ĐAI THANG .9 2.1 Chọn loại đai tiết diện đai 2.2 Chọn đường kính hai bánh đai d1 d2 2.3 Xác định khoảng cách trục a 2.3.1 Khoảng cách trục sơ : 2.3.2 Chiều dài dai L .10 2.3.3 Tính xác khoảng cách trục 10 2.3.4 Góc ơm bánh đai nhỏ α1 10 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 2|Page CHƯƠNG : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG 13 3.1 Chọn vật liệu bánh .13 3.2 Xác định ứng suất cho phép 13 3.3 Xác định sơ khoảng cách trục 16 3.4 Xác định thông số ăn khớp 16 3.4.1 Modun 16 3.4.2 Xác định số 16 3.4.3 Xác định góc nghiêng 17 3.4.4 Xác định góc ăn khớp αtw .17 3.4 Xác định thông số động học ứng suất cho phép .17 3.5 Kiểm nghiệm truyền bánh .18 3.5.1 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 18 3.5.2 Kiếm nghiệm độ bền uốn .20 3.5.3 Kiếm nghiệm tải 21 3.6 Một số thông số khác cặp bánh .21 3.7 Tổng kết thông số truyền bánh 22 PHẦN III TÍNH THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂN 23 CHƯƠNG : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC .23 4.1 Chọn vật liệu 23 4.2 Tính thiết kế trục 23 4.2.1 Tính sơ đường kính trục 23 4.2.2 Chọn khớp nối 23 4.2.3 Xác định lực từ chi tiết ,bộ truyền tác dụng lên trục .24 4.2.4 Xác định khoảng cách điểm đặt lực 24 4.3 Tính chọn đường kính đoạn trục 26 4.3.1 Tính phản lực cho trục .27 4.3.2.Vẽ biểu đồ momen 27 4.3.3.Tính momen tương đương 28 4.3.4.Chọn đường kính đoạn trục .29 3|Page 4.3.5.Chọn kiểm nghiệm then 29 4.3.6 Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi 32 4.3.7 Tính kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh 37 4.3.8.Vẽ kết cấu trục .40 4.3.9 Chọn ổ lăn cho trục .41 4.3.10 Chọn kiểm nghiệm ổ lăn cho trục .42 4.3.10.3 Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương ổ bi đỡ chặn 44 4.3.11 Lập bảng thông số ổ lăn 45 PHẦN IV LỰA CHỌN KẾT CẤU 46 CHƯƠNG 5: TÍNH LỰA CHỌN KẾT CẤU .46 5.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho phận, chi tiết 46 5.1.1 Thiết kế vỏ hộp .46 5.1.2 Các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc 46 5.2 Tính lựa chọn bơi trơn .48 5.3 Các kết cấu liên quan đến chế tạo vỏ hộp 48 5.4 Dung sai lắp ghép 52 4|Page Đồ án môn học chi tiết máy môn học cần thiết cho sinh viên ngành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp khí, chế tạo máy Nó giúp sinh viên có nhìn cụ thể cách thực tế lý thuyết học, sở quan trọng môn chuyên ngành học sau Đề tài mà em giao thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm hộp giảm tốc bánh rang trụ rang nghiêng truyền đai.Trong trình tính tốn thiết kế chi tiết máy cho hộp giảm tốc, em sử dụng tra cứu tài liệu sau: - Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, PGS-TS Trịnh Chất TS Lê Văn Uyển - Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy PGS-TS Trịnh Chất Do lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy, với hiểu biết hạn chế nên dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn liên quan song làm sinh viên chúng em khơng thể tránh khỏi sai sót.Kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy cô môn giúp cho chúng em hiểu rõ ngày tiến học tập Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn, đặc biệt thầy Nguyễn Xuân Hạ trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình để em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Nguyễn Thanh Toàn Ngơ Trí Đức PHẦN I: TÍNH ĐỘNG HỌC Số liệu cho trước: 5|Page Lực kéo băng tải: F = 2800 (N) Vận tốc băng tải: v = (m/s) Đường kính tang: D = 250 (mm) Thời hạn phục vụ: Ih=19000 (giờ) Số ca làm việc: soca = (ca) Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi @ = 90 (độ) Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ CHƯƠNG I : TÍNH ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động 1.1.1 Xác định công suất động  Công suất trục động xác định theo công thức: P yc = Plv η Trong đó: Pyc : công suất cần thiết trục động (kW) Plv : công suất trục máy công tác (kW)  : hiệu suất truyền động  Công suất trục máy công tác : Plv= F v 1000 = 2800.1 1000 =2,8 (kW) Trong đó: - F lực kéo băng tải (N) -v vận tốc di chuyển băng tải (m /s)  Hiệu suất truyền động : η = η0l3 × ηd × ηkn × nbr Trong : η0l hiệu suất ổ lăn chọn η0l = 0,99 ηd hiệu suất truyền đai chọn ηd = 0,95 ηkn hiệu suất khớp nối chọn ηkn = nbr hiệu suất truyền bánh chọn ηbr = 0,97 Do η = 0,993 × 0,95 × × 0,97= 0,894 6|Page Vậy Pyc = 0,894 2,8 = 3,13 (kW) 1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng động  Tốc độ quay trục công tác : nlv = π D 60000 v = 3,14.250 60000.1 =76,43 (v/ph) Trong : v vận tốc băng tải (m/s) D đường kính tang (mm)  Tỷ số truyền toàn ut hệ thống : uc = uđ ubr Trong : uđ tỷ số truyền truyền (đai dẹt) Ubr tỷ số truyền hộp giảm tốc Ta chọn uđ = 2,5 ; ubr =5  Uc = 2,5.5 = 12,5 Vậy số vòng quay sơ động nsb= ut nlv=76,43.12.5=955,37(v/ph) 1.1.3.Chọn quy cách động Động chọn phải có cơng suất Pđc số vịng quay đồng thỏa mãn đồng thời điều kiện : Pđc ≥ Pyc = 3,13 (KW) nđc ≈ nsb Tra bảng phụ lục tài liệu P1.3 chọn động thỏa mãn yêu cầu trên: - Ký hiệu động : 3K160S6 (động không đồng pha) - Công suất động : Pđc = 5,5 (kW) - Vận tốc quay : 960 (vòng / phút) 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung hệ dẫn động Uc = nđc/nlv = 76,43 960 =12,56 Mà uc = uđ ubr Chọn uđ = 2,5  ubr = uc / uđ = 2,5 12,56 = 5,02 7|Page 1.3 Tính thơng số trục 1.3.1 Công suất  Công suất trục công tác : Pct = Plv = 2,8 (kW)  Công suất trục ( trục hộp giảm tốc ) P2 = Pct / (ηkn η0l) = 1.0,99 2,8 = 2,83 (kW)  Công suất trục ( trục vào hộp giảm tốc) P1 = P2 / (ηbr η0l ) = 0,97.0,99 2,83 = 2,95 (kW)  Công suất thực tế trục động Pđc = P1 /( η0l ηd ) = 0,99.0,95 2,95 =3,13 (kW) 1.3.2 Số vòng quay  Số vòng quay trục động : nđc = 960 (vòng / phút) n1 = nđc / uđ = 2,5 960 = 384  Số vòng quay trục :  Số vòng quay trục 2: n2 = n1/ ubr = 5,02 384 = 76,5  Số vòng quay trục công tác : nct =n2 = 76,5(v/ph) 1.3.3 Momen xoắn  Momen xoắn trục tính theo cơng thức : Ti = 9,55 106 Pi ni , Pi ni cơng suất số vịng quay trục i  Momen xoắn trục động : Tđc = 9,55 106 Pđc nđc = 9,55.106 3,14 960 =31236,46 (Nmm)  Momen xoắn trục : T1 = 9,55 106 P1 n1 = 9,55.106 2,95 384 =71503,81 (Nmm)  Momen xoắn trục : T2 = 9,55 106 P2 n2 = 9,55.106 2,83 76,5 = 353287,58 (Nmm)  Momen xoăn trục công tác : Tct = 9,55 10 nct = 76,5 =349542,48 (Nmm) Pct 9,55.106 2,8 8|Page 1.3.4 Bảng thông số Động I II Công tác uđ = 2,5 ukn = Tỉ số truyền u 960 ubr = 5,02 n (vòng/phút) 3,13 76,5 384 76,5 2,8 P (kW) 31236,46 2,95 2,83 349542,48 T (N.mm) 71503,81 353287,58 9|Page PHẦN II THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN CHƯƠNG : TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 2.1 Chọn loại đai tiết diện đai  Chọn loại đai dẹt : đai vải cao su  Tra đồ thị 4.1[1](trang 59) với thông số Với P1 =Pyc = 3,13 (kW) nđc= n1= 960 (vòng/ phút) , ta chọn tiết diện đai B 2.2 Chọn đường kính hai bánh đai d1 d2  theo công thức: d1 = (5,2 … 6,4).√3 T đc , t => d1 = 180 mm [ ]  Chiều dày đai vải cao su xác định: δ ≤ d1 δ d1 40max Tra bảng 4.1(trang 51) ta dùng loại đai B-800 B-820 số lớp có lớp lót Chiều dày đai δ =4,5 mm; d 140 180 minmm (bảng 4.6 trang 53) ¿ Kiểm tra d1=180> ¿ d ⇒Thỏa mãn ¿  Kiếm tra vận tốc đai v = π d1 n1 60000 = 3,14.180.960 60000 = 9,05 (m/ s)  Tính d2 d2 = u.d1.(1 – ε ) = 2,5.180.(1-0,02) = 441 (mm) Với ε hệ số trượt, ε từ 0,01 đến 0,02, chọn ε=0,02 Chọn theo tiêu chuẩn d2 = 450 (mm)  Tỷ số truyền thực tế ut = d2 d = 450 (1−ε ) 180 (1−0,02) = 2,55  Sai lệch tỷ số truyền 10 | P a g e