Tiểu luận môn học nguyên lý – chi tiết máy tính toán hệ dẫn động băng tải

1 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THU T THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ẬKHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGUYÊN LÝ CHI TI T MÁY – Ế... CHỌN CHIỀU DÀI SƠ BỘ KHO NG CÁCH TR C .... KIỂM NGHIÊMH ĐAI VỀ TUỔI THỌ .... T

1 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THU T THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ậ

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

NGUYÊN LÝ CHI TI T MÁY – Ế

3 CHỌN CHIỀU DÀI SƠ BỘ KHO NG CÁCH TR C Ả Ụ 4 TÍNH CHIỀU DÀI ĐAI L 5 KIỂM NGHIÊMH ĐAI VỀ TUỔI THỌ 6 TÍNH LẠI KHO NG CÁCH TR C THEO CÔNG TH C Ả Ụ 𝑎 Ứ 7 TÍNH GÓC ÔM α1TRÊN BÁNH ĐAI DẪN 3 XÁC ĐỊNH KHO NG CÁCH GIẢ ỮA GỐI ĐỠ VÀ ĐIỂM ĐẶT L C Ự 4 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH CỦA CÁC TIẾT DIỆN THÀNH PHẦN TRỤC 5 TÍNH TOÁN VỀ ĐỘ BỀN MỎI 6 TÍNH KIỂM NGHIỆM ĐỘ Ề B N C A THEN Ủ

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả

1 Đông cơ điện 2 Bộ truyền đai thang

SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:

1 Lực kéo trên băng tải (N): F 3600 2 Vận t c vòng cố ủa băng tả Vi (m/s): 1,0 3 Đường kính tang (mm): D 400 4 Số năm làm việc a(năm): 4

5 Số ca làm vi c: (ca), th i gian: h/ca, s ngày làm vi c: ệ 2 ờ 6 ố ệ 300 ngày/năm 6 Góc nghiêng đường n i tâm b truy n ngoài ố ộ ề : 150 độ

7 Sơ đồ tải trọng như hình 2

Khối lượng sinh viên th c hi n: 01 b n thuy t minh tính toán gự ệ ả ế ồm:

1 Chọn động cơ điện và phân ph i t s truy n ố ỉ ố ề 2 Tính toán thi t k b truy n ngoài c a HGT ế ế ộ ề ủ 3 Tính toán thi t k b truy n c a HGT ế ế ộ ể ủ 4 Tính toán thi t k 2 tr c c a HGT ế ế ụ ủ

H truyệ ền động cơ khí có bộ truyền đai thang và hộp giảm tốc 1 c p trấ ục vít, theo b ng ả 2.2, ta sơ bộ chọn u =d 2; uh=utv=15 T s truyỉ ố ền chung sơ bộ:

8 4 Tính chiều dài đai L (mm):

Chiều dài đai:

l = 2a + 0,5π(𝑑1+ d2) + (𝑑2- d1)2/( )4a

= 2.426+ 0,5.π 140 + 355 ( ) + (355 - 140)2/(4.426) = 1657 mm

Chọn theo tiêu chu n l = 1600 mm ( Bẩ ảng 4.5)

5 Kiểm nghiệm đai về ổ tu i th : s vòng ch y cọ ố ạ ủa đai trong 1 giây

9 9 Chiều rộng bánh đai B:

Chiều rộng bánh đai B được tính theo công th c: ứ

Tiết diện đai Chọn tiết diện đai loại Б

Với 𝑣𝑠< 5 𝑚/𝑠 dùng đồng thanh không thiếc và đồng thau, c th là ụ ể thanh nhôm s t ắ

niken БpAЖН 10 – 4 – 4 ch tđể ế ạo bánh vít Ch n v t li u trọ ậ ệ ục vít là thép 45, tôi b ề

mặt đạt độ rắn HRC 45

2 Ứng su t ti p xúc cho phép: ấ ế

Theo b ng 7.1, v i bánh vít bả ớ ằng БpAЖН 10 – 4 – 4 đúc li tâm 𝜎𝑏= 600 𝑀𝑃𝑎, 𝜎𝑐ℎ= 200 𝑀𝑃𝑎 Theo b ng 7.2 v i c p v t li u ả ớ ặ ậ ệ БpAЖН 10 – – 4 4 và thép tôi, [𝜎𝐻] =

= 5510,53 cos(2,87) 𝑡𝑔20cos(11,3 + 2, cos( ,3)87)11 = 2025,97 𝑁 + Lực tác dụng lên t b truyừ ộ ền đai thang: 𝐹đ= 𝐹𝑟= 7 ,99 62 N

+ Lực tác dụng t n i trừ ố ục đàn hồi: 𝐹𝑘= 0,25.2 𝑇𝐷2

𝑡 = 0,25.2.727390160 = 2273 09, 𝑁 Trong đó:

- 𝐷𝑡: là đường kính vòng tròn qua tâm các ch t c a n i trố ủ ố ục đàn hồi

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

Dựa theo b ng 10.2 chi u r ng các ả ề ộ ổ lăn là 𝑏01 = 21 mm và 𝑏02 = 27 mm Chiều dài mayo bánh đai trên trục I :

4 Xác định đường kính của các tiết diện thành phần của trục:

a Tính toán ph n l c, momen uả ự ốn và đường kính trục tại các ti t di n trên tr c I: ế ệ ụ Chọn h trệ ục tọa đ như hình vẽộ :

17 + Momen u n trên tr c vít: ố ụ 𝑀𝑎1= 𝐹𝑎1.𝑑1

2= 5510 53, 722= 198379 08, 𝑁𝑚𝑚 + Chuy n mô hình tính toán t chi ti t máy v mô hình s c b n v t li u ể ừ ế ề ứ ề ậ ệ + Phương trình cân bằn momen tại B theo phương x:

18

19 + Tính momen uốn tương đương : Mtđj = √𝑀𝑗2+ 0, 𝑇75 2 V i Mj=ớ √𝑀𝑥𝑗 + 𝑀𝑦𝑗22

T: Momen xoắn trên tr c ; T1 = ụ 73512 Nmm

Từ công th c và biứ ểu đồ momen, lần lượt ta tính được momen u n t i các v trí A,B,C,D: ố ạ ị

= √3 0,1.630 = 0 𝑚𝑚, phù h p v i k t cđể ợ ớ ế ấu cũng như lắp đặt, nên ch n ọ đường kính tại B bằng đường kính tại D, nên 𝑑𝐷(1)= 𝑑(1)𝐵 = 23 54, 𝑚𝑚

+ Tr sị ố 𝑑𝑗 t i các ti t di n l p ạ ế ệ ổ ắ ổ lăn, bánh lăn, bánh đai và khớp n i ph i l y theo tiêu chu n nên ố ả ấ ẩ

22

23 + Tính momen uốn tương đương : Mtđj = √𝑀𝑗2+ 0, 𝑇75 2 V i Mj=ớ √𝑀𝑥𝑗 + 𝑀𝑦𝑗22

T: Momen xoắn trên trục ; 𝑇2= 727390 Nmm

Từ công th c và biứ ểu đồ momen, lần lượt ta tính được momen u n t i các v trí A,B,C,D: ố ạ ị

- K t c u trế ấ ục v a thiừ ế ế đảt k m bảo được độ ề b n m i n u h s an toàn t i các ti t di n nguy hi m ỏ ế ệ ố ạ ế ệ ể thỏa mãn điều kiện:

Dựa vào k t c u tr c và biế ấ ụ ểu đồ momen tương ứng, có th th y ti t di n nguy ể ấ ế ệ hiểm đối với các tr c là: ụ

+ Trục I: vị trí l p bắ ánh đai A, vị trí l p ắ ổ lăn B, vị trí l p tr c vít C ắ ụ + Trục II: vị trí l p bánh vít B, v trí l p ắ ị ắ ổ lăn C, vị trí l p l p kh p n i D ắ ắ ớ ố Chọn l p ghép: Các ắ ổ lăn lắp trên tr c theo k6, bụ ánh răng, bánh đai, nối tr c ụ theo k6 k t h p v i l p then ế ợ ớ ắ

Kích thư c của then tra b ng 9.1a, tr s c a momen c n u n và c n xo n tra ớ ả ị ố ủ ả ố ả ắ bảng 10.6 ng vứ ới các ti t diế ện như sau:

Trục Tiết diện Đường k nh trục í b x h t1 W (mm3) W0 (mm3)

+ Các trục được gia công trên máy tiện, t i các ti t di n nguy hi m yêu cạ ế ệ ể ầu đạt 𝑅𝑎 = 2,5…0,63 μm, do đó theo bảng 10.8 ệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt , h 𝑲𝒙= 1,06

26 + Không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đó hệ số tăng bền 𝑲𝒚= 1

+ Theo b ng 10.12, khi dùng dao phay ngón, h s t p trung ng su t t i rãnh then ng v i v t ả ệ ố ậ ứ ấ ạ ứ ớ ậ liệu có 𝝈𝒃= 600 MPa là 𝑲𝝈= 1,76, 𝑲𝝉 = 1,54 Theo b ng ả 10.10, tra h s ệ ố kích thước 𝜀𝜎 𝜀và 𝜏 ứng với đường kính của tiết diện nguy hiểm, t ừđó xác định được tỉ số 𝐾𝜎/𝜀𝜎 và 𝐾𝜏/𝜀𝜏 t i rãnh ạ then trên các ti t di n này ế ệ

+ Theo b ng 10.11, v i ki u lả ớ ể ắp đã chọn, 𝜎𝑏= 600 MPa và đường kính của tiết di n nguy hi m ệ ể tra đượ ỉc t số 𝐾𝜎/𝜀𝜎 và 𝐾𝜏/𝜀𝜏 do lắp căng tại các ti t diế ện này, trên cơ sở đó dùng giá trị ớn hơn l trong hai giá tr c a ị ủ 𝐾𝜎/𝜀𝜎 tính để 𝐾𝜎𝑑 và giá tr lị ớn hơn trong hai giá trị ủ c a 𝐾𝜏/𝜀𝜏 tính để 𝐾𝜏𝑑

Bảng k t qu tính toán các h sế ả ệ ố 𝑲𝝈𝒅, 𝑲𝝉𝒅đối v i các ti t di n cớ ế ệ ủa hai trục

27

6 Tính ki m nghiể ệm độ ề b n c a then ủ

- V i các ti t di n tr c dùng m i ghép then c n ti n hành ki m nghi m m i ớ ế ệ ụ ố ầ ế ể ệ ố

ghép về độ ề b n dập theo (9.1) và độ ề b n c t theo (9.2) Chi u dài then ch n ắ ề ọ l = 1,35d ế; k t qu ả tính toán như sau:

Bảng k t qu tính toán ki m nghiế ả ể ệm then đố ới v i các ti t di n tr c ế ệ ụ

28

TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả

[1] PGS.TS.Tr nh Ch t - ị ấ TS Lê Văn Uyển : Tính toán thi t k h dế ế ệ ẫn động cơ khí t p m t NXB Giáo dậ ộ ục Việt Nam ( 2010)

[2] PGS.TS.Tr nh Ch t - ị ấ TS Lê Văn Uyển : Tính toán thi t k h dế ế ệ ẫn động cơ khí hai NXB Giáo dục Việt Nam (2010)