Trang 2 MỤC LỤCCHƯƠNG I TÍNH TỐN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ DẪN ĐỘNG...21.. Tính chọn động cơ điện:...2CHƯƠNG II TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGỒI...71.. Tính chọn động cơ điện: -Chọn kiể
1 MỤC LỤC CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ DẪN ĐỘNG .2 1 Tính chọn động cơ điện: .2 CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI 7 1 Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc .7 1.1 Dữ liệu thiết kế .7 Bảng 2: Bảng thông số bộ truyền đai thang 11 2 Thiết kế bộ truyền xích…………………………………………………………………16 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 21 2.1 Chọn ổ lăn cho trục I: .35 2.1.1 Tính toán các lực: .35 2.1.2 Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: 36 2.1.3.Tính kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: 37 2.2 Chọn ổ lăn cho trục II: 37 2.2.1 Tính toán các lực: 37 2.1.2 Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: 37 2.1.3.Tính kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: 38 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ VỎ HỘP, CHỌN CÁC CHI TIẾT PHỤ, THIẾT KẾ DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP 46 1 Thiết kế kết cấu vỏ hộp giảm tốc 46 2 Thiết kế các chi tiết phụ 48 2.1 Chốt định vị 48 2.2 Bulong vòng hoặc vòng móc 48 2.3 Que thăm dầu 49 2.4 Vít xả nhớt (Nút tháo dầu) 49 2.5 Nút thông hơi 49 2.6 Nắp cửa thăm 50 3.3 Dung sai lắp ghép khác: 52 Lắp ghép bánh răng, bánh đai với trục: 52 Lắp bạc lót với trục và vòng trong ổ trục 1: 52 Bạc lót với vòng trong ổ lăn nên lấy miền dung sai kích thước là js6 52 Lắp ghép nắp ổ vào lỗ trên hộp giảm tốc: .52 2 Bảng 4.2 Kiểu lắp 53 CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ DẪN ĐỘNG 1 Tính chọn động cơ điện: -Chọn kiểu, loại động cơ; -Chọn công suất động cơ; -Chọn tốc độ đồng bộ động cơ; -Chọn động cơ thực tế; -Kiểm tra điều kiện mở máy,điều kiện quá tải cho động cơ; 1.1.Chọn kiểu, loại động cơ: a Động cơ điện một chiều: b Động cơ điện xoay chiều: Gồm hai loại: Động cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đồng bộ.Động cơ ba pha không đồng bộ lại chia ra kiểu roto dây cuốn và kiểu rôt lồng sóc Với hệ dẫn động cơ khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải,vít tải… dùng với các hộp giảm tốc)nên sử dụng loại động cơ điện xoay chiều ba pha rôt lồng sóc 1.2.Chọn công suất động cơ: Để chọn công suất động cơ (tính toán theo tải trọng thay đổi theo đề) cần tính công suất cần thiết và số vòng quay sơ bộ của động cơ sau đó tiến hành tra bảng Công suất tính toán (tải trọng thay đổi): Theo công thức 2.12 trang 20 TL [1], có công thức tính tải trọng không đổi: Pbt = Ptđ Mà: (2.13 tr 20 TL [1]) Ptđ = Pbt = 6 T tđ nbt 9 ,55 10 Trong đó: Ptđ : công suất tương đương (kW) Pbt: công suất tính toán trên trục công tác (kW) T tđ: momen xoắn tương đương (N) nbt : Hiệu suất băng tải Với : + Momen xoắn tương đương: √ √ ∑tk T tđ= ∑ T k2 t k = ( 0 ,8 M )2+10 M 2+(0 , 9 M )2 1+6+1 = (0 , 8.600000)2+6.( 600000)2 +( 0 ,9.600000)2 =579008 ¿) √ 1+6+1 3 + Công thức tính M: M = F D 2 =3000.400 2 =¿ 600000 Trong đó: F: lực vòng (N) D:đường kính tang (mm) +Số vòng quay băng tải: nbt= 60000 v πD = 60000.1, 84 π ⋅400 =87 , 85 (vg/ph) ( xem CT 2.16 trang 21 TL [1]) trong đó: số vòng quay của băng tải (vg/ph) n bt: v: vận tốc băng tải hoặc xích tải (m/s) D: đường kính tang, mm Từ đó ta được: Pbt =Ptđ= 6 T tđ nbt = 6 579008.87 , 85 =5 , 33( kW ) 9 , 55.10 9 , 55.10 *Hiệu suất của hệ dẫn động - Hiệu xuất chung ηΣ bằng tích hiệu suất các bộ truyền và cặp ổ trong hệ thống: ηΣ=ηi= ηol3 ηk.ηđ.ηbr =0,99253.1.0,955.0,97= 0,9057 ( 2.3 tr19 TL [1] ) Trong đó: Hiệu suất của bộ truyền đai: 0,95 0,96 => chọn ηđ = 0,955, Hiệu suất của ổ lăn: 0,99…0,995 => chọn ηol = 0,9925 Hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ: 0,95…0,97 => chọn ηbr = 0,97 Hiệu suất của khớp nối: ηk=1 *Công suất cần thiết của động cơ điện: Pct= Pbt η = 5 , 33 =5 , 88 (kW) ( xem CT 2.8 trang 19 TL [1] ) Σ 0 , 9057 1.3 Chọn tốc độ đồng bộ động cơ: Tra bảng 2.4 trang 21 TL [1], ta có tỷ số truyền nên dùng của các bộ truyền: Tỷ số truyền BTĐ đai thang : 3…5 => chọn ungsb=4 Tỷ số truyền BTĐ bánh răng trụ răng nghiêng (HGT 1 cấp): 3…5 => chọn uhsb=4 Tính sơ bộ số vòng quay đồng bộ: 4 nⅆbsb=nbt ungsb uhsb=87 , 85.4 4=1405 , 6 ¿vg/ph) Trong đó: nⅆbsb:Số vòng quay đồng bộ sơ bộ của động cơ (vg/ph) ungsb: Tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài uhsb: Tỷ sô truyền sơ bộ của hộp giảm tốc Chọn số vòng quay đồng bộ (gần nhất) theo TCSX động cơ 4A: 750 - 1000 – 1500 – 3000 vòng/phút Do nⅆbsb=1405 , 6 vg / ph Vậy chọn số vòng quay sơ bộ nⅆbsb=1500 (vg/ph) 1.4.Chọn động cơ thực tế Căn cứ vào công suất đảng trị đã tiến hành tra bảng chọn động cơ có công suất định mức thỏa mãn điều kiện(1.1)và có số vòng quay đồng bộ của động cơ là giá trị đã xác định được 1.5.Kiểm tra điều kiện mở máy điều kiện quá tải cho động cơ { Pđc ≥ Pct=7 ,5 ndb= ndbchọn=1455 vg / ph Căn cứ vào công suất cần thiết Pct, số vòng quay sơ bộ nsb của động cơ, ta chọn động cơ ký hiệu DK62-6 có các thông số kĩ thuật của động cơ như sau: Tra bảng 1.3 trang 237 TL [1] ta chọn được động cơ: Kiểu động cơ Công Vận tốc cosϕ ƞ % Tk T max T dn suất quay T dn kW vòng/phút 4A132S4Y3 7,5 1455 0,86 87,5 2,2 2 2 Phân phối tỷ số truyền Theo công thức 3.23 trang 48 TL [1], ta có công thức tính tỷ số truyền của hệ dẫn động: uΣ= nđc n = 1455 =16 ,56 bt 87 ,85 5 Trong đó: uΣ: tỷ số truyền chung của hệ dẫn động nđc: số vòng quay động cơ (vg/ph) nbt: số vòng quay của băng tải (vg/ph) Dựa vào hệ thống dẫn động và tra bảng 2.4 trang 21 TL [1], ta được: Tỷ số truyền bộ truyền đai: uđ = ¿3…5 Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng: ubrt rn =¿3…5 Tiến hành chọn sơ bộ tỷ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (theo dãy ung chuẩn: 2 ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; 4 ;4,5 ; 5): Chọn ung=uđ=4 Theo công thức 3.25 trang 49 TL [1], ta có công thức tính tỷ số truyền của hộp giảm tốc: uh=ubrtrn= uΣ u = 16 ,56 =4 ,14 ng 4 ubr t rn= 4 , 14 Kết luận: ung=u đ =¿4 uh=ubr trn=¿4,14 Tra bảng 2.4 trang 21 TL [1]: theo dãy ung chuẩn: 2 ; 2,24 ; 2,5 ; 2,8 ; 3,15 ; 3,56 ; Ta chọn phương án tốt nhất: ung = 4 uh = ubrt_rn = 16 ,56 4 = 4,14 4 ;4,5 ; 5) gần với giá trị an toàn 5 của BR trụ 3 Tính toán các thông số trên các trục Biết rằng: Pbt =5 ,88 (kW ) nđc=1455 (vg / ph) ung=u đ =¿4 uh =ubrt rn=¿ 4,14 3.1 Số vòng quay trên các trục - Trục động cơ nđc=1455 (vg / ph) - Trục 1: nI= nđc u =1455 =363 ,75( vg / ph) đ 4 6 - Trục 2: nII= nI = 363 ,75 =87 , 86(vg/ph) ubr t rn 4 ,14 - Trục băng tải: nbt= nII n = 87 , 86 =87 ,86(vg/ph) kn 1 3.2.Công suất trên các trục: - Trục băng tải: Pbt=5 ,33 (kW ) - Trục 2: PII= Pbt η = 5 ,33 =5 , 37 (kW) ol ηk 0,9925.1 - Trục 1: PI= PII η = 5 , 37 =5 ,58 (kW) ol ηbr 0,9925.0 , 97 - Trục động cơ: Pct= PI η = 5 , 58 =5 , 88 (kW) ol ⋅η đ 0,9925.0,955 (Với ηđ = 0,955 ; ηol= 0,9925 ; ηbr=0,97 ; ηk=1) 3.3.Momen xoắn trên các trục - Trục động cơ: T 9 ,55 106 P ct= ct = 9 , 55.106.5 , 88 =38594 (N.mm) n đc 1455 - Trục I: T 9 ,55 106 P I = I = 9 , 55.106 5 , 58 =146499(N.mm) nI 363 , 75 - Trục II: T 9 ,55 106 P II = II = 9 , 55.106.5 , 37 =583696 (N.mm) n II 87 , 86 - Trục băng tải: T bt= 9 , 55.106 Pbt 9 , 55.106 5 , 33 =579348 (N.mm) = n bt 87 , 86 Bảng 1.2: Bảng thông số của các trục Trục động Trục I Trục II Trục băng cơ tải Thông số 7 Tỷ số truyền u 4 4,14 1 1455 87,86 Vận tốc quay n, vg/ph 5,88 363,75 87,86 5,33 38594 579348 Công suất P, kW 5,58 5,37 Moment xoắn T, 146499 583696 Nmm 8 CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI I Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc 1.1 Dữ liệu thiết kế Truyền động đai dùng để truyền động giữa các trục xa nhau Đai được mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu F0 nên có thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi Đai có độ dẻo, bộ truyền làm việc êm, không ồn, thích hợp vận tốc lớn - Bộ truyền ngoài là bộ truyền đai thang - Dữ liệu cho tính toán thiết kế được trích từ Bảng 1.2: Bảng thông số của các trục cuối Chương 1, gồm: Bảng thông số của các trục Tỷ số truyền u (i) Công suất Pcd Vòng quay ncd Momen T cd (Nmm) 4 (KW) (vòng/phút) 38594 5,88 1455 Trong đó: u(i) là tỷ số truyền; Pcđ, ncđ, Tcđ là công suất, số vòng quay, moment trên trục chủ động của bộ truyền Sơ đồ (a): Bộ truyền ngoài là bộ truyền đai, trục chủ động là trục động cơ: Sơ đồ a: P_cd = P_đc ; n_cd = n_đc ; T_cđ = T_đc 1.2 Trình tự thưc hiện : 1, Chọn tiết diện đai: theo momen xoắn trên trục quay nhanh tính theo công thức: 9 T 1=9550 P1 n1 (N.m), rồi sau đó tra bảng TĐĐT-1.Bảng đường kính tối thiểu của bánh đai nhỏ và phạm vi momen xoắn đối với các loại đai hình thang (theo TCVN) ([4]-Bảng 4.3, trang 128) T 1= 9550 P1 n = 9550.5 , 88 = 38,59 (N.m) 1 1455 Chọn đai thang: B 2, Xác định đường kính bánh đai nhỏ d1: - Đường kính dmin của bánh đai nhỏ được chọn theo bảng TĐĐT-1 dmin=140(mm)(Dựa vào thông số của đai hình thang theo bảng TĐĐT-1 mà có Lấy d1 theo dãy số tiêu chuẩn: 50, 55, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, …) - vậy ta chọn lấy d1=140 (mm) 3, Vận tốc bánh dẫn(động cơ) ( thỏa điều kiện v1≤vmax=30÷35 (m/s)) sử V 1= π d1 n1 60000 =3 , 14.140 1455 60000 =10 , 66 ¿/s) dụng đai thường 4, Tính đường kính bánh đai bị dẫn d2: d2=d1 u (1−ξ )=140.4 (1−0 , 02)=548 , 8(mm) Lấy d1 theo dãy số tiêu chuẩn: 50, 55, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, …) -vậy ta chọn lấy d2=560 (mm) *Tỉ số truyền thực tế của bộ truyền đai ut= d2 = 560 d1.(1−ξ) 140.(1−0 ,02) = 4,08 *Sai lệch tỉ số truyền thực tế so với giá trị cho trước 10