Đồ án môn học chi tiết máy tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Trang 1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁYTÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI---CHƯƠNG 1.. Momen xoắn Momen xoắn trên các trục tính theo công thứcTi=9,55.106.. Sau khi xác ịnh ược vật liệu, c

1 TÍNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TẢI TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG ❖ Dữ - CHƯƠNG 1 TÍNH ĐỘNG HỌC liệu cho trước Thiết kế băng tải - Lực kéo băng tải: F = 1320 (N) - Vận tốc băng tải: v = 2.19 (m/s) - Đường kính tang: D = 360 (mm) - Thời hạn phục vụ: Lh = 12500 (giờ) - Số ca làm việc: soca = 2 (ca) - Góc nghiên đường nối tâm bộ truyền ngoài @ = 30 (độ) - Đặc tính làm việc: va đập nhẹ 1.1 Chọn động cơ điện 1.1.1 Công suất làm việc Theo công thức 2.11_[1]_trang 20: (1.1) Plv= F v 1000 = 1320.2,19 1000 =2,89(kW ) 1.1.2 Hiệu suất hệ dẫn động Theo công thức 2.9_[1]_trang 19: 3 =❑br ❑ol ❑d ❑kn (1.2) Tra bảng 2.3_[1]_trang 19: - Hiệu suất bộ truyền đai: d = 0,95 - Hiệu suất bộ truyền bánh răng: br = 0,97 - Hiệu suất ổ lăn: ol = 0,99 - Hiệu suất khớp nối: kn = 1 2 Vậy: =❑br ❑ol ❑d ❑kn=0,97.0,99.0,99 0,99 0,95.1=0,8941 1.1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ Theo công thức 2.8_[1]_trang 19: Pyc= Plv ❑ = 2,89 0,8941 =3,23(kW ) (1.3) 1.1.4 Số vòng quay trên trục công tác Với hệ dẫn động băng tải, theo công thức 2.16_[1]_trang 21: nlv= 60000 v π D =60000 v π 360 =116,18 ( v / ph) (1.4) 1.1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ Chọn sơ bộ theo bảng 2.4_[1]_trang 21: 1 2 - Tỷ số truyền của bộ truyền đai: ud=2 - Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ: ubr=4 Theo công thức 2.15_[1]_trang21, tỷ số truyền sơ bộ: usb=ud ubr=2.4=8 (1.5) 1.1.6 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ Theo công thức 2.18_[1]_trang 21: nsb=nlv usb =116,18.8=929,44( v / ph) (1.6) 1.1.7 Chọn động cơ Theo công thức 2.19_[1]_trang 22: { Pdc ≥ P yc=3,23( kW ) ndc ≈ n yc=929,44 (v / ph) Tra bảng phụ lục trong tài liệu [1], ta chọn động cơ thoả mãn các yêu cầu trên Vậy thông số động cơ được chọn là: • Ký hiệu động cơ: 4A112MB6Y3 • Công suất động cơ: 𝑃 = 4,0(𝑘W) • Vận tốc quay: 𝑛 =950 (𝑣/𝑝ℎ)) 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung cho hệ dẫn động: (1.7) μch= ndc n = 950 =8,18 lv 116,18 Chọn tỷ số truyền của bộ truyền đai là: ud=2 Suy ra: ubr= 8,18 2 =4,09 1.3 Tính thông số trên các trục 1.3.1 Công suất Theo công thức 2.10_[1]_trang 20, ta có công suất trên trục công tác: Pct=Plv=2,89 (𝑘W) (1.9) Công suất trên trục II (trục ra của hộp giảm tốc): P2= Pct = 2,89 =2,91(𝑘W) ηkn ηol 1.0,99 (1.10) Công suất trên trục I (trục vào của hộp giảm tốc): P1= P2 η = 2,91 =3,04 ol ηbr 0,99.0,97 (1.11) Công suất thực tế trên trục động cơ: Pdc= P1 η = 3,04 =3,23(𝑘W) ol ηd 0,99.0,95 (1.12) 1.3.2 Số vòng quay Số vòng quay trên trục động cơ: ndc=950(𝑣/𝑝ℎ)) 2 3 Số vòng quay trên trục I: n1= ndc u = 950 =475 d 2 (𝑣/𝑝ℎ)) (1.13) Số vòng quay trên trục II: n2= n1 u = 475 =116,14 br 4,09 (𝑣/𝑝ℎ)) (1.14) Số vòng quay trên trục công tác: nct=n2=116,14(𝑣/𝑝ℎ)) (1.15) 1.3.3 Momen xoắn Momen xoắn trên các trục tính theo công thức 9,55.106 Pi (1.16) T i= ni Trong đó: Pi và ni là công suất và số vòng quay trên trục i Momen xoắn trên trục động cơ: T dc=9,55 10 = =32470 6 Pdc 9,55.106.3,23 (𝑁𝑚𝑚) (1.17) ndc 950 Momen xoắn trên trục I: T 1= 9,55.10 = =60516,84 6 P1 9,55 106 3,01 (𝑁𝑚𝑚) (1.18) n1 475 Momen xoắn trên trục II: T 2= 9,55.10 = =239284,48 6 P2 9,55 106 2,91 (𝑁𝑚𝑚) (1.19) n2 116,14 Momen xoắn trên trục công tác: T ct= 9,55.10 = =237639,92 6 Pct 9,55 106 2,89 (𝑁𝑚𝑚) (1.20) nct 116,14 1.3.4 Bảng thông số động học Động cơ Trục I Trục II Trục công tác Tỷ số truyền Uđ=2 U br =4,09 U kn=1 Công suất 3,23 3,01 2,91 2,89 P(kW) 950 475 116,14 116,14 Số vòng quay n(v/phút) 32470 60516,84 239284,48 237639,92 Momen xoắn T(Nmm) 3 4 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG ❖ Điều kiện làm việc - Đặc tính làm việc: va đập nhẹ -Số ca làm việc: soca=2 -Góc nghiêng:@=150° ❖Thông số yêu cầu - P1=Pdc=3,23(𝑘𝑊) - T 1=T dc=32470(𝑁𝑚𝑚) - n1=ndc=950(𝑣/𝑝ℎ)) - u=ud=2 2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai Chọn loại đai thang: đai thường Tra đồ thị 4.1_[1]_trang 59, ta chọn được tiết diện đai: loại b 2.2 Chọn đường kính hai bánh đai 𝒅𝟏 và 𝒅𝟐 Tra bảng 4.13_[1]_trang 59, ta có giới hạn đường kính bánh đai nhỏ 140≤ 𝑑1 ≤ 280 Tra bảng 4.21_[1]_trang 63, ta chọn: 𝑑1 = 160(𝑚𝑚) Kiểm tra vận tốc đai: v= π d1 n1 60000 = π 160 950 60000 =7,96(𝑚/𝑠) Ta có: 𝑣 = 7,96(𝑚/𝑠) < 25(𝑚/𝑠) (thoả mãn) Chọn hệ số trượt: 𝜀 = 0,02 Suy ra: 𝑑2 = 𝑢 𝑑1 (1 − 𝜀) = 2.160 (1 − 0,02) = 313,6(𝑚𝑚) Tra bảng 4.21_[1]_trang 63, ta chọn: 𝑑2 = 315(𝑚𝑚) Tỷ số truyền thực tế: ut= d2 = 315 =2,01 d1(1−ε) 160.(1−0,02) Sai lệch tỷ số truyền: | | | | ∆ u= ut−u 100 %= 2,01−2 100 %=0,5 % N Ho1 lấy N HE1 = N Ho1 do độ nhiệtó K HL1 = 1 ◦ Vì N FE1> N Fo1 lấy N FE1 = N Fo1 do độ nhiệtó K FL1 = 1 Bánh bị độ nhiệtộng : ◦ Vì N HE2> N Ho2 lấy N HE2 = N Ho2 do độ nhiệtó K HL2 = 1 ◦ Vì N FE2 > N Fo2 lấy N FE2 = N Fo2 do độ nhiệtó K FL2 = 1 Thay số vào công thức độ nhiệtược : - Bánh chủ độ nhiệtộng [σ ¿¿ H 1]= σ Hlim1 o 550 K HL1= 1=500 ( MPa)¿ SH 1 1,1 [σ¿¿ F 1]= σFlim1 o 432 K FL1= 1=246,86( MPa) ¿ SF1 1,75 - Bánh bị độ nhiệtộng [σ ¿¿ H 2]= σ Hlim2 o 510 K HL2= 1=463,63( MPa) ¿ SH 2 1,1 [σ ¿¿ F 2]= σFlim 2 o 396 KFL2 1=226,29( MPa) ¿ SF 2 1,75 Do bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng [σ H ]sb=[σ ¿¿ H 1]+ [σ ¿¿ H 2] 2 =500+ 463,63 2 =481,82(MPa)¿ ¿ b.Ứng suất cho phép khi quá tải: ¿ 3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục √ aw=Ka(u+1) 3 T 1 K Hβ CT 6.52 a [1]¿ 96 2 [ σ ¿¿ H ]sb uψba • Ka : Hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng và loại răng: Đối với bộ truyền bánh răng thẳng răng nghiêng làm bằng thép ⇒ Ka = 43 MPa1/3 • T 1 : momen xoắn trên trục chủ độ nhiệtộng.T 1 = 60516,84 (Nmm) 9 10 • [σ ¿¿ H ]sb¿ : ứng suất tiếp xúc cho phép [σ ¿¿ H ]sb¿ = 481,82(MPa) • u : tỷ số truyền u = 4,09 • ψba, ψbd : hệ số chiều rộng vành răng Chọn ψba = 0,4 ψbd = 0,5 ψba (u + 1) = 1,018 • K Hβ : hệ số kể độ nhiệtến sự phân bố không độ nhiệtều của tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng 6.7[1](trang 98) với ψbd = 1,018 sơ độ nhiệtồ bố trí là sơ độ nhiệtồ 6 và HB < 350, độ nhiệtược : K Hβ = 1,06 Thay số độ nhiệtược √ aw=43 (4,09+1) 481,822 3 60516,84.1,06 4,09 0,4 =120,98 Chọn aw = 120 (mm) 3.4 Xác định các thông số ăn khớp 3.4.1 Mô đun m=(0,01 ÷0,02)aw = (0,01 ÷0,02).120 = 1,2÷ 2,4 (mm) Tra bảng 6.8[1](trang 99), chọn m theo tiêu chuẩn, m = 2 3.4.2 Xác định số răng Z1 = 23 Chọn sơ bộ β = 10° => cosβ = 09848 Z1=2 aw cos β m(u+1) =2.120 0,9848 2( 4,09+1) = 23,21 Chọn Z2 = 4,09.Z1 =4,09.23=94,07 Chọn Z2 = 94 Tỷ số truyền thực tế ut = ZZ2 = 2394 = 4,087 1 Sai lệch tỷ số truyền ∆u = ut−u u 100% = 0,07 % < 4% => thoả mãn 3.4.3 Xác định góc nghiêng của răng cosβ = m(Z1+Z2) 2 aw = 2.(23+94) 2.120 = 0,975 β = arccos(cosβ) = 12,84 o 3.4.4 Xác định góc ăn khớpαtw αt= α tw = arctan( tanα cosβ )=21,54 o Góc nghiêng của răng trên hình trục cơ sở: βb= arctan (cosαt.tanβ)=11,97 o 3.5 Xác định các thông số động học và ứng suất cho phép Tỷ số truyền thực tế ut= 4,09 Đường kính vòng lăn 10