Đồ án chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động băng tải

PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNGI.. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN I.1 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ: a Xác định tốc độ quay của trục công tác: c Bộ truyền ngoài và tỷ số truyền ung = ud = 2,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI

KHOA CƠ ĐIỆN

-ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Lê Văn Uyển

Sinh Viên: Nguyễn Đức Mạnh

Mã sinh viên: 19172285

Lớp: K24 CO 08

Số thứ tự: 17

MỤC LỤC:

PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG

1.1 Chọn động cơ 2

1.2 Xác định các thông số trên HGT 3

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 1 Tính toán các thông số 4

2 Tính toán bằng phần mềm Inventer 7

2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT 2.2.1 Thiết kế sơ bộ 14

2.2.2 Thiết kế chính xác 19

2.2.3.Mô hình 3D 22

2.3 CHỌN KHỚP NỐI 24

2.4 THIẾT KẾ TRỤC- THEN - Ổ LĂN 2.4.1.Thiết kế trục I 25

2.4.2.Thiết kế trục II 27

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU CHI TIẾT 3.1 Kết cấu vỏ hộp giảm tốc 50

Bảng kết quả tính toán 3.2 Kết cấu chi tiết 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Cơ sở thiết kế máy và Thiết kế Chi tiết máy PGS.TS Lê Văn Uyển

PHẦN I: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG

I CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN

I.1 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ:

a) Xác định tốc độ quay của trục công tác:

c) Bộ truyền ngoài và tỷ số truyền ung = ud = 2,11

d) Xác định tỷ số truyền chung theo tốc độ động cơ

 Hiệu suất bộ truyền trục vít : ηtv= 0,82

 Hiệu suất bộ truyền đai: ηd= 0,96

 Hiệu suất ổ lăn : ηol = 0,99

 Hiệu suất khớp nối: ηkn = 1

Công suất cần thiết trên trục động cơ :

P yc=P ct

η =

5,3

I.2 Chọn động cơ điện

Dựa vào bảng PL 9.5&6

Tài liệu tham khảo

[1] Cơ sở thiết kế máy

[2] Thiết kế chi tiết máy

3

Chọn động cơ điện thỏa mãn :

+ Công suất trên trục công tác: Pct = 5,3 (kw)

+ Công suất trên trục II: PII = P ct

ηol∗η kn=

5,3 0,99.1=5,35 (kw )

+ Công suất trên trục I: PI = ηol∗η P II

tv

18 =25 (vòng/phút)+ Số vòng quay trên trục công tác: n = n II 25

=25 (vòng/phút)

TII = 9,55.106 P II

n II=9,55.106

5,35

25 = 1401700(N.mm)+Moment xoắn trên trục công tác:

Trục động cơ nối với trục vào HGT bằng bộ truyền đai thì u đc−I=u đ

Từ bảng số liệu trên, ta có số liệu các bộ truyền như sau:

- Số liệu thiết kế bộ truyền Đai: P= 7,5 KW; u d=2,11 và n1=960 v / ph

- Số liệu thiết kế bộ truyền trục vít P=6,5 KW; u tv=18 và n I= ¿460 v/ph

5

PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT

2.1THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI

I, Số liệu thiết kế bộ truyền Đai:

P= 7,5 KW; u d=2,11 và n1=960 v / ph

+ 1<z≤3; 130° ≤ a1≤ 150°; φ=0 °

II, Xác định thêm các số liệu

Dựa vào số liệu đã tính toán là P= 7,5KW; n1=960 v / ph ta tra hình 2.8 sách trang

38 (Cơ sở thiết kế máy và thiết kế chi tiết máy của Lê Văn Uyển), ta được đai loại B

a sb=0.9 d2= 0.9 379,8 = 342(mm) xét với điều kiện trên thỏa mãn

* Chiều dài đai:

Xác định L theo a sơ bộ theo công thức : L=2 a sb+π (d 1+d 2)

III, Khai thác các phần mềm thiết kế đai:

7

Hình 1 Chọn tiết diện loại đai

- Nhập đường kính d1=180

- Tính đường kính bánh đai 2:

Hình 3 Nhập tỉ số truyền

9

- Chuyển sang tab Calculation chọn Design Number of belts

- Nhập công suất P, tốc độ quay n và các hệ số C:

Hình 4 Tab Calculation

- Xuất kết quả :

Hình 5 Belt Properties

11

Hình 6 Strength check

- Xuất hình 3D

Chọn vật liệu là CuA110Fe4Ni

Các hệ số Ko = KA = 1,2; Kv = 1,1 ( Xác định phụ thuộc vận tốc v) và γ = 0,125.+ sơ bộ chọn trước z1=2 suy ra η = 0,80

+ chọn power, Speed − ¿>Torque

+chọn vật liệu : aluminum bronze CuAl10Fe4Ni

+ lần lượt nhập P,n, η

+trong Factors: nhập các hệ số Ko=1.2, Kv= 1.1, γ=0.125

Hình 1 Tab Calculation

17

Hình 2 Hệ số tải trọng

Chọn cấp chính xácVào tab Design

+Chọn Gear Ratio; Modul; lần lượt nhập u, z1,q

+Chọn cạnh Helix Angle hướng ren phải

Hình 3 Tab Desgin

2 Xuất kết quả tính sơ bộ

Giá trị v t phù hợp

19

Vào Center Distance để chọn aW, dựa vào các thông số (z; mx; d; q và x) để chọn

số thích hợp

Chọn lại khoảng cách trục : aw=200 mm Ta được:

Hình 4 Kết quả thiết kế sơ bộ

3 Thiết kế chính xác

Vào lại tab Caculation:

Chọn Check Calaculation Những thông số khác không thay đổi giữ nguyên

Hình 5 Tab CalculatioKiểm tra sai lệch u là nhỏ nhất và các thông số khác đạt yêu cầu Và ấn Calculte

4 Xuất kết quả tính toán

21

Hình 7 Kết quả tính toán bộ truyền trục vít

Hình 8 Trục vít bánh vít

2.3CHỌN KHỚP NỐI

Chọn khớp nối trục đàn hồi DELTEX

Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện:

d c=42mm

Momen tính toán xác định như sau:

T t = K đ T = 1,25*1401700= 1752125 Nmm = 1752,125 Nm

25

Với K đ- hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy ta tra bảng , ta lấy K đ=1.25Dựa vào trị số của và đường kính của trục chỗ có nối trục có thể tra kích thước

cơ bản của nối trục vòng đàn hồi theo bảng 16-10a trang 68 – “ Tính toán thiết kế

hệ dẫn động cơ khí tập 2 “ như sau :

75 10

5

2.4 THIẾT KẾ TRỤC -THEN- Ổ LĂN

Sơ đồ lực chung: bộ truyền trục vít hướng răng ren phải

Hình sơ đồ đặt lực chung2.4.1 Thiết kế trục I

a) Sơ đồ lực tác dụng lên trục I

Thông số tính toán:

Bánh Đai

Trục vít

27

Phác thảo trục Ic) Khai thác phần mềm thiết kế:

Nhập đường kính và chiều dài các đoạn trục trong tab Design

Hình 4.1 Tab Design

Mở Tab Calculation để chọn vật liệu, vị trí và các loại gối trục , nhập các giá trị lực

Hình 4.2 Chọn vật liệu

31

Hình 4.3 Tab Calculation

Hình 4.4 Nhập lực tại điểm 1

Hình 4.5 Nhập lực tại điểm 2

33

Kết quả tính toán từ phần mềm

Hình 4.6 Moment uốn Muy

35

Hình 4.7 Moment uốn Mux

Hình 4.8 Momen uốn tổng

37

Hình 4.9 Ứng suất tổng cộng

- Phản lực gối trục:

d) Chọn then theo phần mềm

+ Tại vị trí lắp đai

Xác định sơ bộ kích thước then: với l md= 60 mm

Chiều dài then l t= (0,85 0,95) l md= 44,2 54,4 mm

Chọn l t= 50 mm

Hình 4.10 Tab design

39

Hình 4.11 Tab Calculatione) Chọn ổ lăn

- Thông số tính toán R= 4796.047 N; F a=10794,8 N; n= 460 vg/ph

Tab Design

41

Tab Calculation

Trục I2.4.2 Tính toán thiết kế trục II, then và ổ lăn

a) Xác định lực tác dụng lên trục II

Lực tác dụng lên trục 2

43

Thông số tính toán

- Chiều dài moay ơ khớp nối L= 126 mm

- Moment uốn do lực M a 2= F a 2 d2/2 = 3373,393 0,32/2 = 539,7 (Nm)

Bảng giá trị lực tại các điểm:

b) Xác định đườnh kính và chiều dài các đoạn trục

- Đường kính sơ bộ trục tính theo công thức:

f) Khai thác phần mềm thiết kế:

Nhập đường kính và chiều dài các đoạn trục trong tab Design

Hình 4.5 Nhập lực tại điểm 1

Kết quả tính toán từ phần mềm

49

Hình 4.6 Moment uốn Muy

Hình 4.7 Moment uốn Mux

51

Hình 4.8 Momen uốn tổng

Hình 4.9 Ứng suất tổng cộng

- Phản lực gối trục:

g) Chọn then theo phần mềm

+ Tại vị trí lắp bánh vít

Xác định sơ bộ kích thước then : với l bv= 900 mm

Chiều dài then: l t= (0,85 0,95) l bv theo tiêu chuẩn chọn l t= 80

53

Hình 4.10 Tab design

Hình 4.11 Tab Calculation+ Tại vị trí khớp nối chọn then theo ISO 2491 A

Xác định sơ bộ kích thước then: với l kn= 100 mm

Chiều dài then l t= (0,85 0,95).Chọn l t= 80 mm

55

Hình 4.11 Tab Calculationh) Chọn ổ lăn

- Thông số tính toán R= 7650,5 N; F a=3373,3 N; n= 25 vg/ph

- Với bộ truyền trục vít bánh vít, có cả lực hướng tâm lẫn lực dọc trục, để tránh dãn nở vì nhiệt và đảm bảo cố định nên ta chọn ổ đũa côn

Tab Calculation

57

Trục II

1 Xác định kích thước cơ bản của vỏ hộp

Khe hở giữa các chi tiết:

- Giữa bánh răng với

- Các kích thước xác định như sau:

- Chiều dày vành thân bánh vít S≥2m

- Chiều dày đĩa thân bánh vít : C = (0,25 0,35)b2

- Đường kính chiều dài moay ơ:

- Gối trục cần phải đủ độ cứng vững để không ảnh hưởng đến sự làm việc của

ổ, để dễ gia công mặt ngoài của tất cả các gối đỡ nằm trong cùng một mặt phẳng, Đường kính ngoài của gối trục được chọn theo đường kính nắp ổ theo bảng 18 -2 ( tập 2) ta tra được kích thước sau:

 Kiểm tra mức dầu ( lấy theo tiêu chuẩn)

Để kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc thì người ta dung que thăm dầu để kiểm tra mức dầu và chất lượng dầu

- Kiểm tra mức dầu trụ trong bảng 18.7[1]