Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁYBỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY TIỂU LUẬN NGUYÊN LÝ – CHI TIẾT MÁYTHÔNG SỐ TÍNH TOÁN THIẾT KẾĐỀ 2 PHƯƠNG ÁN 7: TÍ
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
TIỂU LUẬN NGUYÊN LÝ – CHI TIẾT MÁY
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
ĐỀ 2 PHƯƠNG ÁN 7: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI -
Trang 2MỤC LỤ
Trang 33 Chiều dài đai l: 3
4 Tính chính xác lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2240mm: 3
5 Tính góc ôm 1: 4
6.Xác định số đai z: 4
7 Chiều rộng bánh đai: 4
8 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: 4
Các thông số bộ truyền đai 5
PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HGT 5
1 Chọn vật liệu: 5
2 Ứng suất cho phép: 5
3 Xác định thông số cơ bản của bộ truyền: 6
4 Xác định các thông số ăn khớp: 7
5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: 8
6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: 9
7 Kiểm nghiệm răng về quá tải: 11
4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục 13
5 Xác định đường kính và chiều dài đoạn trục: 14
6 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: 18
7 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
Trang 4Giảng viên môn học: PGS.TS Văn Hữu Thịnh
Hình 1: hệ dẫn động xích tải
răng trụ răng nghiêng
Hình 2: Sơ đồ tải trọng
SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:
1 Lực kéo trên băng tải (N): 3500 (N)F
2 Vận tốc vòng của băng tải V(m/s): 1,35 (m/s) 3 Đường kính tang D (mm): 380 (mm) 4 Số năm làm việc a(năm): 5(năm)
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 truyền của HGT 4 Tính toán thiết kế 2 trục của HGT Trường ĐHSPKT TP HCM
Khoa Cơ khí Chế tạo máy Bộ môn Thiết kế máy
TIỂU LUẬN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ- CHI TIẾT MÁYTÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
HK: II, Năm học: 2022-2023
Đề: 02 Phương án: 7
Trang 5PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Công suất tính: P = P ( tải trọng tĩnh )t Công suất cần thiết trên trục động cơ:
Tra bảng 2.1 ta được η = 0,96 (bộ truyền đai thang-để hở); η = 0,98 (bộ truyền bánh răng trụ); đbrt ηnt = 1; η = 0,99 (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn)ol
Tốc độ quay của trục công tác:
Hệ truyền động cơ khí có bộ truyền đai thang và hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ răng nghiêng, theo bảng 2.2 ta sơ bộ chọn uđ = 2; uh = 5.
Tỉ số truyền chung sơ bộ:
Trang 62 Phân phối tỉ số truyền: Tỉ số truyền chung:
u= nđc
67,85=10 ,55
Chọn trước tỉ số truyền uđcủa bộ truyền đai thang là 3
Tính tỉ số truyền bộ truyền bánh trụ răng nghiêng của hộp giảm tốc
Trang 7PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI CỦA HGT
Như vậy tỉ số truyền thực tế
Trang 8 423 ≪ a ≪ 1500 ( thỏa mãn điều kiện ) 3 Chiều dài đai l:
l = 2a+0,5(d1 + d )+2 (d2−d1)2
4a=2.560+0,5 π (190 560+ )+(560 190− ) 2
Theo bảng 4.13, chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l =2240mm
Kiểm nghiệm đai về tuổi thọ:
Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây, theo (4.15)
Trang 98 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: Theo (4.19), lực căng tác dụng lên 1 đai
Các thông số bộ truyền đai
Trang 10PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HGT
- Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192…240 có b1 = 750MPa và ch1 = 450MPa - Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241…285 có b2 = 850MPa và ch2 = 580MPa.
NHO1 = 30.2002,4 = 9,99.10 ; N6HO2 = 30.250 =1,70.10 chu kỳ2,47 Vì chọn vật liệu là thép nên: N = 4.10 chu kỳFO 6
Theo (6.6) số chu kỳ làm việc là:
NHE1 = N = 60cn T = 60.1.238,67.18000 = 2,58.10 chu kỳFE11 8 NHE2 = N = 60cn T = 60.1.70,4.18000 =7,6.10 chu kỳFE22 7 Suy ra: N > NHE1HO1 nên K = 1 và NHL1FE1 > N nên K = 1FOFL1
NHE2 > NOH2 nên KHL2 = 1 và N > N nên K = 1FE2FOFL2 Theo (6.1a), sơ bộ xác định được:[σH]=σHlim
Trang 157 Kiểm nghiệm răng về quá tải: Theo (6.48) với K = Tqt max /T = 1,8
σHmax=σH√Kqt=454,63.√1,8=609,95 MPa ≤[σH]max=1260 MPa(thỏa mãn)
Theo (6.49)
Trang 16σF 2 max=σF 2Kqt=113,75.1,8=204,75 MPa ≤[σF 2]max=464 MPa(thỏa mãn)
Trang 184 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục
Chiều rộng ổ lăn bo theo Bảng (10.2) ta có: d = 40mm nên b =23mm1o1 Chiều dài may ơ bánh đai và bánh trụ răng nghiêng trên trục I:
Trang 20Từ công thức và biểu đồ moment ta tính được:
0,1[σ ] với [σ] là ứng suất cho phép của thép chế tạo trục
Với d = 40 (mm), σ = 600 (MPa), tra Bảng 10.5 ta được: [σ] = 57Mpa1 b Đường kính trục tại các tiết diện:
Trang 236 Kiểm nghiệm trục về độ bền 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
Trong đó: [s] là hệ số an toàn cho phép, [s] = (1,5 ÷ 2,5)
sσ j, sτ j: là hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng xuất tiếp tại tiết
Trong đó: σaj , τaj, σmj, τmj là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và tiếp tại tiết diện j
σ−1, τ−1: là giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kì đối xứng Mj là môment tổng tại tiết diện j
Wj, W là môment cản uốn và mômen xoắn tại tiết diện j của trục0j
Trang 24Với thép 45 ta có:
Giới hạn bền kéo: [σ ] = 600 MPab
Giới hạn mỏi uốn: σ−1=0,436 × σb=0,436× 600 261,6= (MPa)Giới hạn mỏi xoắn: τ−1=0,58 × σ−1=0,58 × 261,6 151,73= (MPa)
Tra Bảng 10.7, ta được các hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi:
Kx : là hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt, cho trong Bảng 10.8 Các chi tiết gia công trên máy tiện, yêu cầu đạt R = 2,5 ÷ 0,63, do đó: Kax = 1,06
Ky là hệ số tăng bền bề mặt trục, cho trong Bảng 10.9, phụ thuộc vào phương pháp tăng bề mặt, do không dùng phương pháp gia tăng bền bề mặt nên K = 1y
Trang 25Kσ, Kτ: Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn Dùng dao phay ngón đối với trục có rãnh
then, theo Bảng 10.12 ta được Kσ=1,76 , Kτ=1,54
Hệ số kích thước εσ, ετ theo Bảng 10.10 ta được: εσ=0,87, ετ=0,8
Để đề phòng khả năng bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc phá hỏng do quá tải đột ngột (chẳng hạn khi mở
Trang 26TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sách tính toán thiết kế phần I (Trịnh Chất – Lê Văn Uyển)