Tiểu luận thông số tính toán thiết kế đề tài phương án tính toán hê dẫn đônng băng tải 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYTIỂU LUẬNNGUYÊN L – CHI TIẾT MÁYTHÔNG SỐ TÍNH TOÁN THIẾT KẾĐỀ TÀI/PHƯƠNG ÁN: TÍNH TOÁN HÊ D*N ĐÔNG BĂNG TẢI/3 Giảng viên HD:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

TIỂU LUẬN NGUYÊN L – CHI TIẾT MÁY THÔNG SỐ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

ĐỀ TÀI/PHƯƠNG ÁN: TÍNH TOÁN HÊ( D*N ĐÔ(NG BĂNG TẢI/3

Giảng viên HD: PGS.TS Văn H2u Th5nh

MỤC LỤC

PHẦN 1: CHỌN ĐÔ(NG CƠ ĐIÊ(N VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

3

1 Chọn động cơ điện 3

2 Phân phối tỉ số truyền 4

PHẦN 2:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÔ( TRUYỀN NGOÀI CỦA HGT 7

1 Thông số đầu vào 7

2 Tỷ số truyền thực tế 8

3 Khoảng cách 2 trục a 8

4 Chiều dài đai theo công thức (4.4) 8

5 Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ 9

6 Tính góc ôm α1 10

7 Tính số đai Z 10

8 Chiều rộng bánh đai 11

9 Lực tác dụng lên trục 11

PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÔ( TRUYỀN CỦA HGT 13

1 Tính sơ bộ vận tốc trượt theo công thức (6.1) 13

2.Ứng suất tiếp xúc cho phép [σH] 13

3.Ứng suất uốn cho phép [σ ] cho sơ đồ tải trọng tĩnh 13F 4.Tính thiết kế 13

5.Kinh nghiệm độ bền tiếp xúc 14

6.Kiểm nghiệm độ bền uốn 15

7.Các thông số cơ bản của bộ truyền 16

8.Tính nhiệt truyền động trục vít 17

PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HAI TRỤC CỦA HGT 18

1 Chọn vật liệu 18

2 Xác định tải trọng tác dụng lên trục 20

3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 21

4 Xác định đường kính của các tiết diện thành phần của trục 22

4.1.Tính toán phản lực, momen uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục I 22

4.2.Tính toán phản lực, momen uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục II 27

5 Tính toán về độ bền mỏi 32

6 Tính kiểm nghiệm độ bền của then 35

TÀI LIÊ(U THAM KHẢO 37

Trường ĐHSPKT TP.HCM

Khoa Cơ khí Chế Tạo Máy

Bộ môn Thiết kế máy

TIỂU LUẬN MÔN HỌC NGUYÊN L – CHI TIẾT

MÁY

TÍNH TOÁN HÊ( D*N ĐÔ(NG BĂNG TẢI

HKII, Năm học: 2022-2023

ĐP: 5 Phương án: 19

Giảng viên môn học: PGS.TS.Văn Hữu Thịnh

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Nhân MSSV: 22146186

SỐ LIÊ(U CHO TRƯRC:

1 Lực kéo trên băng tải (N): 5500F

2 Vận tốc vòng của băng tải (m/s): 0,35V

3 Đường kính tang (mm): 220D

4 Số năm làm việc a(năm): 4

5 Số ca làm việc: 2 (ca), thời gian: 6h/ca, số ngày làm việc: 300 ngày/năm

6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @: 150 (độ)

7 Sơ đồ tải trọng như hình 2

Khối lượng sinh viên thực hiện: 01 bản thuyết minh tính toán gồm:

1 Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền

2 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài của HGT

3 Tính toán thiết kế bộ truyển của HGT

4 Tính toán thiết kế 2 trục của HGT

PHẦN 1:CHỌN ĐÔ(NG CƠ ĐIÊ(N VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1 Chọn động cơ điện

Gọi P : Công suất cần thiết trên trục động cơct

Pt : Công suất trên trục công tác

η : hiệu suất chung

Ta có công thức:

Công suất trên trục công tác: P t¿F v

1000 =5500 ,0 35

1000 =1.925 (kW) Công suất tính: P = P ( tải trọng tĩnh)t

Công suất cần thiết trên trục động cơ

η = ηntηtvηđη ô3

= 1 0,82 0,96 0,993 = 0,764Trong đó theo bảng 2.1 trị số hiệu suất các loại bộ truyền và ổ:

+ ηnt= 1 (hiệu suất nối trục )

+ ηtv = 0,82 (hiệu suất bộ truyền trục vít)

+ ηđ = 0,96 (hiệu suất bộ truyền đai thang)

+ ηô = 0,99 (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn)

Pct = = 1.9250,764 = 2.519 (kW)

Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ:

Tốc độ quay của trục công tác:

n=60000.V

π D =60000.0,35

π 220 =30,384(vg

ph)

Hệ số truyền động cơ khí có bộ truyền đai thang và hộp giảm tốc 1 cấp trục vít

Tỉ số truyền chung sơ bộ:

usb = uđ.uh = 2.15 = 30Trong đó theo bảng 2.2 ta chọn :

+ uđ = 2 ( tỉ số bộ truyền đai)

+ uh = 15 (tỉ số truyền của hộp giảm tốc cấp 1 trục vít)

Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

- Chọn trước tỉ số truyền u của bộ truyền đai thang: đ uđ = 3

- Tính tỉ số truyền bộ truyền trục vít của hộp giảm tốc

5

950 = ¿ 25262 (N.mm)

PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI CỦA HGT

Thông số đầu vào

Theo hình 4.1 chọn tiết diện là A với thông số sau:

Kích thước tiết diện b = 14;t

305 ≤ a ≤ 1080Với a=400 (mm) => thỏa điều kiện

3 ChiPu dài đai theo công thức (4.4)

Chiều dài đai l được tính theo công thức (3.5):

Chọn chiều dài tiêu chuẩn: l = 1700 (mm)

4 Kiểm nghiệm đai vP tuổi thọ

Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ theo số vòng chạy của đai trong 1 giây

27

4.2 Tính toán phản lực, momen uốn và đường kính trục tại các tiết diện trên trục II

- Chuyển mô hình tính toán từ chi tiết máy về mô hình sức bền vật liệu

- Phương trình cân bằng momen tại A theo phương Y:

T: Momen xoắn trên trục, T = 2 6 02641 (N.mm)

Từ công thức và biểu đồ momen, lần lượt ta tính được momen uốn tại các vị trí A,

- Tính đường kính trục tại các tiết diện j theo công thức :

31

5.Tính toán vP độ bPn mỏi

- Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết

diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

Trong đó: : hệ số an toàn cho phép, [s] [s] = (1,5÷2,5);

s σj, s τj hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng xuất tiếp tại tiết diện j:

- Chọn lắp ghép: Các ổ lăn lắp trên trục theo k6, bánh răng, bánh đai, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then.

Kích thước của then tra bảng 9.1a, trị số của momen cản uốn và cản xoắn tra bảng10.6 ứng với các tiết diện như sau:

Trục Tiết diện Đường kính trục b×h t1 W (mm3) Wo (mm )3

K y

K τ dj=

K τ

ε τ + K x−1

K y

+ Các trục được gia công trên máy tiện, tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra

= 2,5…0,63 μm, do đó theo bảng 10.8, hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bềmặt K = 1,06.x

+ Không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đó hệ số tăng bền K = 1.y+ Theo bảng 10.12, khi dùng dao phay ngón, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có σ = 600 MPa là K = 1,76, K = 1,54 Theo bảng b σ τ 10.10, tra hệ số kích thước ε và ε ứng với đường kính của tiết diện nguy hiểm,σ τ

từ đó, xác định được tỉ số Kσ/εσ và Kτ/ετ tại rãnh then trên các tiết diện này Theo bảng 10.11, ứng với kiểu lắp đã chọn, σ = 600 MPa và đường kính của btiết diện nguy hiểm tra được tỉ số Kσ/εσ và Kτ/ετ do lắp căng tại các tiết diện này, trên cơ sở đó dùng giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Kσ/εσ để tính Kσd

và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Kτ/ετ để tính K τd

then Lắp căng Rãnhthen Lắp căng

Bảng kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của hai trục

3 Tính kiểm nghiệm độ bPn của then

Với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về

độ bền dập theo (9.1) và độ bền cắt theo (9.2) Chiều dài then chọn l = 1,35d; kếtquả tính toán như sau:

Bảng kết quả tính toán kiểm nghiệm then đối với các tiết diện trục:

(MPa)

τc(MPa)

TÀI LIÊ(U THAM KHẢO

[1] PGS.TS.Trịnh Chất - TS Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một NXB Giáo dục Việt Nam ( 2010)

[2] PGS.TS.Trịnh Chất - TS Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí hai NXB Giáo dục Việt Nam (2010)