BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Error!. Bookmark not defined... 2Error!. Bookmark not defined... - Phương trình cân bằng momen ti A theo phương y:.

B GIO D C V   ĐO TO TRƯỜNG ĐI HỌC SƯ PH M KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KH CHẾ TO MÁY

ĐỀ TÀI: Tnh to n h d “  n đ ng b ăng  t i”

Ging viên HD: PGS.TS Văn Hu ThnhSinh viên th c hi n:   Nguyễn Đình TàiMSSV: 19145457

Lớp h c ph n: ọ ầ 202MMCD230323_02Nhóm: Thứ 7 – Tiết 7-9

TP H Chí Minh, tháng 06 ồ năm 2021

MC LC

Phn 1: CHN ĐNG CƠ ĐIN V PHÂN PH I T S TRUY    N Error!

Bookmark not defined

1.Chn đng cơ đin Error! Bookmark not defined

2.Phân ph i t s truy   n 3

Phn 2: THUYT K B TRUY  N ĐAI THANG 5

1.Tnh đưng knh tr 5 2 c 2.Kho ng c ch 2 c a  tr 5

3.Chiu dài đai l 6

4.T nh g c ôm   α1 6

5.T nh s   đai Z 6

6.Chiu r ng bnh đai 7 

7.Lc căng ban đ 7 u 8.L c t c dng lên tr c 7

Phn 3: THI T K  B TRUY N TR C V   T 9

1.Tnh sơ b n tc trư v t theo công th cứ 9

2.ng su t ti p xc cho ph p [ ế  σH 9 ]

3.ng su t u n cho ph p [   σF] 9

4.Tnh ế ế 9 thi t k 5.Kinh nghim đ  b n tiếp x 10 c 6.Kim nghim đ n u b n 11

7.C c thông s   cơ bn c a b truy  n 12

8.T nh nhi t truy  n đng tr c v t  13

Phn 4: THI T K  HAI TR C C A H P GI M T    C 14

1.Chn vt li u 14

2.Xc đnh t i tr ng t c d ng lên     tr 15 c

3.Xc đnh kho ng c ch gi a c   c gi đ à đim đt lc 16 v

4.Xc đnh đưng k nh c a c c ti t di n th nh ph n c a tr c   ế  à    17

a.T nh to n ph n l c, momen u n v      à đưng k nh trc t i cc ti t di n   ế trên tr c I 17

b.T nh to n ph n l c, momen u n v      à đưng k nh tr c t i c c ti t di    ế n trên tr c II 2Error! Bookmark not defined.

5.T nh to n v đ  b n mi 26

6.T nh ki m nghi  m đ  b n c a then 30

T I LI U THAM KH  O 31

Trưng ĐHSPKT TP.HCM

Khoa Cơ kh Chế to my

B môn Thi t k m ế ế y

TIU LU N MÔN H C NGUYÊN LẬ Ọ  – CHI TIẾT

M Y 

T NH  TON H D N ĐNG BĂNG TI

HKII, Năm hc: 2020-2021

Đ: 5 Phương n: 13

Ging viên môn hc: PGS.TS.Văn Hu Thnh

Sinh viên th c hi n:   NGUYN ĐNH TI MSSV:19145457

S  LIU CHO TRƯC:

1 Lc ko trên băng ti F (N): 4000

2 V n t c vòng c  a băng ti V(m/s): 5 0,

3 Đưng kính tang (mm): D 250

4 S  năm làm vic a(năm): 6

5 S ca làm vi c: 2 (ca), th i gian: 6h/ca, s ngày làm vi    c:300 ngày/năm

6 Gc nghiêng đưng n i tâm b truy  n ngoài @: 150 (đ)

7 Sơ đồ ti trng như hình 2

Khối lượng sinh viên th c hi n: 01 b n thuy t minh tính toán g m    ế ồ :

1 Chn đng cơ đin và phân phi t s truy n   

2 Tính toán thi t k b truyế ế  n ngoài c a HGT 

3 Tính toán thi t k b truyế ế  n ca HGT

4 Tính toán thi t k 2 tr c cế ế  a HGT

Công su t c n thi t trên tr  ế c đng cơ:

+ uh=utv=15 ( t s truy  n hp gi m t c 1 c p tr c vít)    

- S vòng quay sơ b a đng cơ: c

nsb=n.usb=38,197.30 1146 (vg/ph) ≈Chn đng cơ đin:

- Ta chn đng cơ đin tha mãn điu ki n:  Pđc≥ Pct

Phần 2:

THI T K B TRUYẾ Ế  ỀN ĐAI THANG

Thông s u vào:  đ

Công sut trên bnh đai dẫn Pm=2,62kW

Tc đ quay ca bnh đai dẫn nđc=945 vg/ph

Với ε = 0,02, đưng knh bnh đai b dẫn:

Chn theo tiêu chu n l ẩ = 1700mm

Kim nghim đai v tuổi th : s vòng ch y c a đai trong 1 giây:

5 Xc đị nh số đai z :

S đai z đưc tính theo công th c (4.16): ứ

Z ≥ P1Kđ/([P0]CαClCuCz) Trong đ:

+ Kđ= 1,1 (hệ số tải trọng tĩnh tra bảng 4.7 Vì chế độ làm việc ngày 2 ca nên l y tr s trong bấ ị ố ảng tăng thêm 0,1)

Fv = qm.v2= 0,178.8,912= 14,13 (N) : là lc căng do lc li tâm phát sinh ra

8 L c tác d ụng lên trục:

= 2 z.sin(Fr F0 α1/2) = 2.148,33.2.sin(154/2) = 578,11 (N)

B ng thông s b truy   n đai thang tnh đưc:

T s truy n th c t     ế ut 2,07 Sai l ch t s truy n     ∆u% 0,49% Kho ng cách tr c   as(mm) 438 Chi u dài tiêu chu n  ẩ l(mm) 1700 Kho ng cách tr c chính 

Phần 3:

THI T K B TRUY N TR C VÍT Ế Ế  Ề 

Thiế ết k b truy n tr c vít trong h p gi m t c hai c p, tr      c vt bnh răng theo các s u sau: momen xo n trên bánh vít  li ắ T2=504603 (Nmm), s vòng quay trc vít n1=458,74(vg/ph), t s truy n c a tr c vít là u=12 B truy n làm ỷ      vic mt chi u, t i tr  ng thay đổi, yêu c u b truy n làm vi   c 6 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 6 gi 

1 Tnh sơ b vận t ốc trượ t theo công thức (6.1):

vs = 4,5.10−5 n

1 √T3 2 = 4,5.10−5 458 74, √5046033 = 1,64 (m/s) Với vs< 2 m/s dùng gang xám, c th là CЧ 12-28 đ chế to bnh vt, vt liu trc vt bnh vt là đc bằng khuôn cát có:

σb= 120 MPa, σch= 280 MPa và dùng thép tôi c i thi n đt đ ắ r n HB < 350

2 Ứ ng suất ti p xúc cho phép [ ế σH]:

V i bánh vít làm bớ ằng gang như trên, [σH] tra trong b ng 7.2 

Dùng phương php ni suy với vs=1,64m/s

Tnh môđun m= 2.aw

(z +q) 2 = 2.210

(48+16) = 6,56 (mm) Theo b ng 7.3, ta ch n môđun theo tiêu chuẩn m= 8 (mm)

σF = 1,4.T2 YF.KF

(b d m2 2 n)

= 1,4.504603.1, 1,244

(100.384.8,25) = 3,85 MPa

Với d2 = m = 8.48 = 384 mm z2

mn = m

cosγ = 8

cos14,04 = 8,25Điu ki n b n un tha mãn:  

b1 (11+0,06.≥ z )m = (11+0,06.48).8 = 111,04 => Chn b2 1=115 mm

7 Các thông số cơ bn của b truy n:

Thông s  Ký hi u  Giá tr  Đơn v Kho ng cách tr c   aw 256 mm

Đưng knh vòng đnh

TV và bánh vít d ; da1 a2 144; 400 mm

Đưng kính vòng chia

TV và bánh vít d1; d 2 128; 384 mm Đưng kính vòng

[0,7.13 1+0, ( 25) +0,3 21] 90− ) 1.( 20 = 0,18 m2

+ ng su t xo n cho ph p: [ ] = 15 30 MPa, l y tr s  ắ  τ ÷    nh i vđ ới trc v o c a h p gi m t c, tr s là       ớn đ ớ i v i tr c ra

+ L c t c dng t n i trừ  c đàn hồi:

Fk = 0,25.2.T2

Dt = 0,25.2.504603

160 =788,44 (N) Trong đ: + α= 20 : g° c prôfin trong mt cắt dc ca trc vt

3 Xc định khong cch gi a c  c g ối đ à điểm đt lc: v

D a theo b ng 10.2 chi u r ng c  c ổ lăn là b01= 19 mm và b02= 25mm Chiu dài mayo bnh đai trên trc I :

∑MB= 0 - ↔ Fđy.AB + Ma1 - Fr1.BC + YD.BD =0

↔ - sin(180 - 154Fđ ° °).l12 + Ma1- Fr1 l13 + YD l11=0

↔ - 578,11.sin(180 -154 62 + ° °) 196976,64-1120,21.200+YD.400=0 ↔ YD= 106,94 (N)

+ Phương trình cân bằng momen ti B theo phương x:

∑MB= 0 - ↔ Fđx.AB - Ft1.BC + BD = 0 XD

↔ - cos(180Fđ °-154°).l12 F- t1 l13 + XD l11=0

↔ -578,11.cos(180 -154 ).62 769,65.200 + 400=0 ° ° – XD ↔ XD= 465,36 (N)

+ Phương trình cân bằng lc:

∑ X = 0 ↔ - - Fđx XB+ Ft1 - = 0 XD

↔ - cos(180 -154 - Fđ ° °) XB+ Ft1 - = 0 XD

↔ - 578,11.cos(180 -154 - 769,65 ° °) XB+ – 465,36 =0 ↔ XB= -215,31 (N)

+ Phương trình cân bằng lc:

∑ Y = 0 ↔ - - Fđy YB + Fr1 - YD = 0

↔ - sin(180Fđ °-154° Y) - B + Fr1 - YD = 0

↔ - 578,11.sin(180°-154° - Y) B + 1120,21 – 106,94 = 0 ↔ YB = 759,84 (N)

+ T nh momen u n tương đương:

Mtđj= √Mj2+ 0, T75 2 (Nmm)

với: M j= √Mxj2 + Myj2

T: momen xo n trên tr c, ắ  T1= 51836 Nmm

T công th c v ừ ứ à biu đồ momen, ln lưt ta tnh đưc momen u n t i c c v    tr A, B, C, D:

- Chuy n mô h nh t nh to n t chi ti t m y v mô h ì   ừ ế   ình sức bn vt liu

- Phương trình cân bằng momen ti A theo phương y:

trong đ [σ2] – ứng su t cho phép c a thép ch t o tr c II, tra b ng 10.5 và v  ế    ới

d2 = mm, ta đưc : [ ] = 53,25 (Mpa) 45 σ2

T ừ đ, ta ln lưt tnh đưc cc đưng kính tr c qua các ti t di n t i A, B, C:  ế  

Trong đ: [s]: h s an toàn cho phép, [s] = (1,5÷2,5 );

sσj, sτj: h s an toàn ch   xét riêng ứng sut pháp và h s an toàn ch  xét riêng ng xu t ti p tứ  ế i tiết di n j: 

Kch thước ca then tra bng 9.1a, tr s ca momen cn un và cn xoắn tra bng 10.6 ng v i các ti t diứ ớ ế n như sau:

- Xác định các h s ệ ốKσdj và Kτdj đối v i các ti t di n nguy hi m theo công ớ ế ệ ể

th c:ứ

Kσdj= (Kσ

εσ+ Kx− 1)/Ky

Kτdj= (Kτετ+ Kx− 1)/Ky+ Các trc đưc gia công trên máy ti n, t i các ti t di n nguy hi m yêu c  ế   u đt

Ra = 2,5…0,63 m, do đ theo bμ ng 10.8, h s t p trung ng su t do tr   ứ  ng thái b m t K = 1,06   x

+ Không dùng cc phương php tăng bn b mt, do đ h s tăng bn Ky = 1 + Theo bng 10.12, khi dùng dao phay ngón, h s t p trung ng su t t i rãnh   ứ  then ng v i v t li u có ứ ớ   σb= 750 MPa là Kσ = 1,9475, Kτ = 1,795 Theo bng 10.10, tra h s  kch thước εσ và ετ ứng với đưng kính c a ti t di ế n nguy him, t ừ đ xc đnh đưc t s Kσ/εσ và Kτ/ετ t i rãnh then trên các ti t di ế n này Theo b ng 10.11, ng v i ki u l ứ ớ  ắp đã chn, σb= 750 MPa và đưng kính

c a ti t di n nguy hi ế  m tra đư   c t s Kσ/εσvà Kτ/ετ do lắp căng ti các tiết din này, trên cơ sở đ dùng gi tr ớn hơn trong hai l giá tr ca Kσ/εσ đ tính

Kσd và giá tr l ớn hơn trong hai gi tr a c Kτ/ετ tính đ Kτd

B ng k ết qu tính toán các h s   ố𝐊𝛔𝐝, 𝐊𝛕𝐝 đối v i các ti t di n c a hai tr c ớ ế  ủ ụ

6 T nh ki ểm nghim đ  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 ghép ớ ế     ế   v đ b n d p theo (9.1) và đ b n c t theo (9.2) Chi u dài then ch n l = 1,35d;  ắ  kết qu  tnh ton như sau:

B ng k t qu tính toán ki m nghi m then i v i các ti t di n tr c  ế  ể  đố ớ ế  ụ

Trc Tiết di n d (mm) l (mm) b ×h t1 T (Nmm) σd

(MPa)

τc(MPa)

V i then b ng thép 45 ch u t i trớ ằ   ng tĩnh, ứng su t c t cho phép [ ắ – τ ]c = 60 90MPa

V y, t t c các m   i ghp then đu đm bo

TÀI LI U THAM KH O  

[1] PGS.TS.Tr nh Ch t - TS Lê Văn Uyn :Tính toán thi t kế ế h dệ ẫn động cơ khí t p mậ ột NXB Giáo d c Vi t Nam ( 2010) 

[2] PGS.TS.Tr nh Ch t - TS Lê Văn Uyn : Tính toán thi t k h dế ế ệ ẫn động

cơ khí hai NXB Giáo d c Vi t Nam (2010) 