Đề tài tính toán hệ dẫn động băng tải1

Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích...15PHÂỀN 3: TÍNH TOÁN THIỀỐT KỀỐ B TRUYỀỀN C A HGTỘỦ...1.Chọn vật liệu 2 bánh răng như sau.... 252.Xác định đường kính sơ bộ của trục...253.Xác

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMKHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

Giảng viên môn học: PGS.TS Văn Hữu Thịnh

Nhóm: CHIỀU T3 TIẾT 13-15HỌC KỲ: 1

NĂM HỌC:2023-2024

MỤC LỤC

SỐỐ LI U CHO TRỆƯỚ 4C:

Phầần 1: CH N Đ NG C ĐI N VÀ PHÂN PHỐỐI T SỐỐ TRUYỀỀNỌỘƠỆỶ 5

1.Chọn động cơ điện 5

2.Phân phối tỉ số truyền 7

PHÂỀN 2: TÍNH TOÁN THIỀỐT KỀỐ B TRUYỀỀN NGOÀI C A HGTỘỦ

1.Chọn loại xích 9

2.Chọn số răng đĩa xích 9

3 Xác định bước xích p 9

4 Khoảng cách trục 11

5 Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong một giây 11

6 Tính toán kiểm nghiệm xích về độ bền 12

7 Các thông số của đĩa xích 13

8 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (4.21) 14

9.Xác định lực tác dụng lên trục 15

10 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích 15

PHÂỀN 3: TÍNH TOÁN THIỀỐT KỀỐ B TRUYỀỀN C A HGTỘỦ

1.Chọn vật liệu 2 bánh răng như sau 16

2 Xác định ứng suất cho phép 17

3 Xác định khoảng cách trục 18

4.Xác định thông số ăn khớp 19

5.Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 20

6.Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn 22

7.Kiểm nghiệm răng về quá tải 23

8.Thông sôố hình h c c a c p bánh răngọủặ 23

9.Các thông số và kích thước bộ truyền 24

PHÂỀN 4: Tính toán thiếốt kếố 2 tr c c aụ ủ HGT 26

1.Chọn vật liệu chế tạo trục 25

2.Xác định đường kính sơ bộ của trục 25

3.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt tải trọng 25

4.Xác định giá trị các lực tác dụng lên trục, tính phản lực gối đỡ và vẽ biểu đồ mômen 26

5.Tính moment tương đương tại các vị trí 29

6.Để phù hợp với các yêu cầu về độ bền, công nghệ và tiêu chuẩn lắp ráp, ta phải chọn lại đường kínhtrục tại các tiết diện theo tiêu chuẩn 30

7 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 31

8.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 33TÀI LI U THAM KH OỆẢ 34

Số liệu cho trước:

1 Lực kéo trên xích tải F (N): 4400 N 2 Vận tốc vòng của xích tải : 1.2 (m/s) 3 Số răng của xích tải Z: 11 (răng) 4 Bước xích của xích tải p: 100 (mm) 5 Số năm làm việc : 7 (năm)

6 Số ca làm việc: 2 (ca), thời gian: 6h/ca, số ngày làm việc:300 ngày/năm 7 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @: 150 (độ)

8 Sơ đồ tải trọng như hình 2

Phần 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

1.Chọn động cơ điện

Công suất trên trục công tác: (kW) Công suất tính: (tải trọng tĩnh) Công suất cần thiết trên trục động cơ:

(kW)

Tra bảng 2.1 ta được (bộ truyền đai thang-để hở); (bộ truyền bánh răng trụ); ; (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn); (bộ truyền xích).

Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ Tốc độ quay của trục công tác:

(v/ph)

Hệ truyền động cơ khí có bộ truyền đai thang (đề 2) hoặc bộ truyền xích (đề 1) và hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng, theo bảng 2.2 ta sơ bộ chọn ;

Tỉ số truyền chung sơ bộ:

Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền : thỏa điều kiện về sai số cho phép Bảng hệ thống số liệu (Đề có bộ truyền xích)

Trong đó: Công suất trên các trục:

Mômen xoắn trên các trục

Số vòng quay trên các trục:

Phần 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI CỦA HỘP GIẢM TỐCTHÔNG SỐ ĐẦU VÀO

Công suất của đĩa xích dẫn P2=5,73(Kw) Tốc độ quay của đĩa xích dẫn n2=196,24(vòng/phút)

Chọn số răng đĩa xích dẫn: Z1 = 23 (răng) Số răng đĩa xích bị dẫn : Z = 3.23=69 (răng)2 Theo bảng 4.6 tra được:

- k = 1,25 (đường nối hai tâm đĩa xích so với phương nằm ngang @=150 độ)0 - k = 1: chọn a = (30…50)pa

- k = 1 (vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)dc - k = 1,25 (bộ truyền làm việc 2 ca)

Tuy nhiên với p = 31,75 mm đường kính đĩa xích bị dẫn lớn

Trong điều kiện này ta nên chọn p có trị số nhỏ hơn và gia tăng số đĩa xích bằng cách áp

5.Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong 1 giây:

Tra bảng 5.9 ta có số lần va đập cho phép của xích: [i] = 35

Tra bảng 5.10 với p=19,05 và n =196,24 ta được: [S] = 8,22 Vậy S=29,93 > [S] = 8,2 nên bộ truyền xích đảm bảo độ bền

7.Các thông số của đĩa xích

Trong đó với bộ truyền nghiêng 1 góc < 40°: k = 1,15x

10.Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:

Phần 3: TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG

THÔNG SỐ ĐẦU VÀO

Công suất của đĩa xích dẫn P =5,9 (Kw)1 Tốc độ quay n1=730(vòng/phút) Tỉ số truyền u uh=3,72

Số năm làm việc: 7 (năm) Số ca làm việc 2 (ca)

Số ngày làm việc 300 ngày/năm

Vì bộ truyền chịu tải trọng tĩnh

Tổng thời gian sử dụng của bánh răng: t=7.300.2.6=25200 (giờ)

Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng, do đó theo công thức 6.12 Theo công thức 6.2a

Vì bộ truyền quay một chiều KFC=1

Ứng suất quá tải cho phép được tính theo công thức 6.13 và 6.14

5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc

Theo công thức 5.25 ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc:

Như vậy thỏa điều kiện về độ bền tiếp xúc

6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng được xác định theo công thức (6.43):

Như vậy thỏa điều kiện độ bền uốn

7.Kiểm nghiệm răng về quá tải

Hệ số quá tải

Để tránh biến dạng dư hoặc gãy dòn bề mặt, ứng suất tiếp xúc cựa đại phải thỏa điều kiện (5.42):

= = 510,35 = 684,7 MPa < max (Thỏa điều kiện bền) = = 99,14 = 133 MPa < max (Thỏa điều kiện bền) = = 91,51 = 122,8MPa < (Thỏa điều kiện bền)max

8.Thông số hình học của cặp bánh răng

Đường kính vòng chia

Đường kính vòng đỉnh răng

Đường kính vòng đáy răng

9 Các thông số và kích thước của bộ truyền

1 Chọn vật liệu

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép C45 tôi, thường hóa có giới hạn bền và giới hạn chảy

Ứng suất xoắn cho phép:

2 Xác định đường kính sơ bộ của trục

Theo công thức:

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt tải trọng

Từ đường kính các trục, tra bảng ta được chiều rộng các ổ lăn: Khe hở cần thiết

Chiều dài mayo bánh đai, mayo đĩa xích, mayo bánh răng trụ Chiều dài mayo nửa khớp nối

Khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực

b) Xác định các lực tác dụng lên trục Lực tác dụng từ Bộ truyền bánh răng trụ

Lực tác dụng từ bộ nối trục: = 5145,7 N với D = d = 30 (mm) đường kính t1 qua tâm nối trục

Lực tác dụng từ bộ truyền xích

Vì góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @ =150 ta có được:0

Trục I:

)

Sơ đồ lực:

Trục II:

Sơ đồ lực:

5 Tính Moment và chọn đường kính tại các tiết diện nguy hiểm

6 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh và độ bền mỏi khi quá tải

Xác định hệ số và (Theo công thức (10.15) và công thức (10.16)

Các trục gia công trên máy tiện.Tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt Ra = 2,5… 0,63

Theo bảng 10.8 - Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt K = 1,06.x Không dùng các phương pháp tăng bề mặt nên K = 1y

Suy ra

Vậy đường kính trục tại tiết tiện B thỏa độ bền mỏi - Tại tiết diện C: +Với lấy lớn hơn để tính

Vậy đường kính trục tại tiết tiện C thỏa độ bền mỏi

=

Với , ta có

+ Theo bảng 10.10, [1] trang 198 Chọn =0,76 + Với : và chọn lớn hơn để tính

Vậy đường kính trục tại tiết tiện B thỏa độ bền mỏi Tại tiết diện C:

Tại tiết diện B:

Tại tiết diện C

Trục II

Tại tiết diện B

Tại tiết diện C

Như vậy tại các tiết diện đều thỏa điều kiện về độ bền tĩnh