Do vậy, không tránh khỏi những thiếu, em mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.E
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Tính chọn động cơ điện
1.1.1 Tính toán công suất cần thiết của động cơ điện:
- Tính hiệu suất được tính theo công thức:
Với: đ là hiệu suất bộ truyền đai
❑ br là hiệu suất bộ truyền bánh răng thẳng
❑ ol là hiệu suất cặp ổ lăn
- Công suất cần thiết: N ct = N η
N: Công suất trên băng tải (tời kéo)
: Hiệu suất truyền động chung của hệ thống
Nct: Công suất cần thiết của động cơ điện
P: Lực kéo băng tải, lực kéo cáp; v: Vận tốc băng tải, vận tốc kéo cáp.
0,823 =2,72(kW) Tính Công suất đẳng trị:
- Số vòng quay của tang làm việc: n lv = 60.1000 v πD = 60.1000 0,8
310 π I,28(vòng/phút)Với: D là đường kính tang (mm); v là vận tốc băng tải (m/s)
Chọn động cơ theo điều kiện N dc ≥N ct
Tra bảng 2P trang 322 [1] ta chọn động cơ AO2-41-4
Vận tốc (vòng/phút) n dc 1430
Phân phối tỉ số truyền
- Số vòng quay của tang làm việc: n lv = 49,28 (vòng/phút)
- Tỉ số truyền chung của hệ thống: i chung = n dc n lv
- Tỉ số truyền ngoài của hệ thống: i ngoai =3 (2 -:- 4)
- Tỉ số truyền của bộ truyền trong HGT: i hop = i chung i ngoai
- Với HGT bánh răng trụ hai cấp khai triển, để hai bánh bị dẫn của cấp chậm và cấp nhanh được ngâm dầu như nhau, nên lấy: i nhanh =(1,2÷ 1,3)i chậm
→i nhanh =1,2i chậm i nhanh i chậm =i hop
- Số vòng quay của các trục: n 1 = n dc i ngoai
- Công suất dầu vào của các trục:
N 1 =N dc đ ; N 2 = N 1 br ol; N 3 = N 2 br ol
Trục Trục động cơ I II III
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
Thiết kế các bộ truyền ngoài
BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT 2.1.1 Chọn loại đai:
Chọn đai vãi cao su vì có sức bền và tính đàn hồi cao,ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm.
2.1.2 Xác định đường kính bánh đai:
- Đường kính bánh đai nhỏ:
- Kiểm nghiệm vận tốc đai theo điều kiện (vận tốc vòng) v= πD 1 n 1
- Đường kính bánh đai lớn:
Hệ số trượt đai vải cao su: ξ = 0.01
Từ kết quả tính toán ở trên và dựa vào bảng các trị số đường kính của bánh đai dẹt chọn đường kính nhỏ và lớn bánh đai lần lượt là:
' của bánh bị dẫn trong 1 phút: n 2 ' = D 1
- Sai lệch so với khi phân phối: Δ n = n 2
2.1.3 Định khoảng cách trục A và chiều dài đai L
- Chiều dài tối thiểu L min của đai:
- Cần chọn lại A = 1900mm, như vậy tuổi thọ của đai sẽ tăng lên Tính lại chiều dài đai:
- Tùy theo cách nối đai, thêm vào chiều dài tìm được trên đây một khoảng 100-400mm
2.1.6 Xác định tiết diện đai:
- Chiều dày đai δđược chọn theo tỉ số: δ
Chọn đai vải cao su loại A có chiều dày δ=4,5 mm
- Lấy ứng suất ban đầu σ 0 =1,8 N/mm 2 (1,8 – 2 N/mm 2 ), theo trị số
- Các hệ số: lần lượt tra bảng 5-6; 5-7; 5-8; 5-9 [1]
Chọn chiều rộng của đai b = 60 mm
2.1.7 Định chiều rộng B của bánh đai:
2.1.8 Tính lực căng và lực tác dụng lên trục:
- Lực tác dụng lên trục:
Thiết kế bộ truyền bên trong hộp giảm tốc
- Vì tải trọng nhẹ hoặc trung bình nên chọn vật liệu chế tạo bánh răng có độ cứng HB ≤350
Chọn bánh răng nhỏ và lớn là thép C45 và thép C45
Có độ cứng lần lượt là 250HB và 235HB
- Giới hạn bền và giới hạn chảy bánh răng nhỏ σ b 1 0 MPa (HB 241-285) σ ch1 X0 MPa (HB 241-285)
- Giới hạn bền và giới hạn chảy bánh răng lớn σ b 2 u0 MPa (HB 192-240) σ ch2 E0 MPa (HB 192-240)
2.2.2 Bộ truyền bánh răng cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng)
Ứng suất cho phép
a) Tính ứng suất tiếp xúc cho phép: i = 2,83
- Trường hợp bánh răng chịu tải trong thay đổi:
N td >¿ N 0 7 => chọn k = 1.N o Đương nhiên là số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ
Do đó đối với cả hai bánh k = 1N o Ứng suất tiếp xúc cho phép (bảng 3-9):
Bánh nhỏ: [σ] tx1 =[σ] Notx k N ' =¿ 2,6.250 = 650 N/mm 2
Bánh lớn: [σ] tx2 =[ σ ] Notx k N ' =¿ 2,6.235 = 611 N/mm 2
Lấy trị số nhỏ: [σ]tx1 =¿ 611 để tính toán. b) Ứng suất uốn cho phép:
-Vì bộ truyền làm việc 2 chiều nên: [σ]u= σ −1 n.K σ k N (công thức 3-6 sách 1)
-Vì ta sử dụng bánh răng nhỏ và bánh răng lớn là thép rèn được thường hoá nên ta sẽ lấy n= 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ta sẽ lấy K σ =1,8 (trang 43-44 sách 1)
- Giới hạn mỏi của thép C45 bánh răng nhỏ: σ −1 =¿0,4 ÷ 0,45¿ 850 =(340 ÷ 382,5) Chọn 382,5 N/mm 2
- Giới hạn mỏi của thép C45 của bánh răng lớn: σ −1 =¿0,45.750 37,5 N/mm 2
- Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ: ¿
- Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
Các thông số cơ bản
Xác định khoảng cách trục A
[ σ] tx : hệ số tiếp xúc ta đã chọn ở trên là 611
K sb: là hệ số tải trọng sơ bộ k =(1,3 ÷1,5) chọn 1,3
N: là công suất bộ truyền 2,68
Ψ A : là hệ số chiều rộng bánh răng Ψ A =(0,3 ÷ 0,45) chọn0,35
i: là tỷ số chuyền cấp số chậm = 2,83
Tính chính xác lại hệ số tải trọng K
K t tra bảng 3-12 theo hệ số ψ d ψ d =ψ a ⋅ i+1
2 =0,67 Tra bảng 3-12 ứng với ψ d =0,6 ta tìm được K t =1,08
K d phụ thuộc vào vận tốc và cấp chính xác: v = π ⋅d 1 ⋅ n 1
60000 =1.433 m/s Ứng với v=1,433 m/s và độ cứng HB 350 < tra bảng 3-11 => cấp chính xác 9 Tra bảng 3-11 ứng với v 1 =1,433 m/ s , cấp chính xác 9 và độ cứng HB 2,5 m n sin β Trong đó b=ψ A ⋅ A=0,35 110 ⋅ 8,5 mm b8,5> 2,5.m n sin β = 2,5.1,5 sin 1 4 o ,5 mm thỏa mãn điều kiện ( )
Chiều dài tương đối của răng: ψ m ψ m = b m n = 38,5
Kiểm nghiệm lại sức bền uốn của răng:
Số răng tương đương: Z td = Z cos 2 β
- Bánh nhỏ: Z td1 = Z 1 cos 2 β = 39 (0,969) 2 A,53răng, lấy Z td1 Brăng
- Bánh lớn: Z td2 = Z 2 cos 2 β = 110 (0,966) 2 7,15răng, lấy Z td1 8 răng
Hệ số dạng răng tra bảng 6-8 ứng với Z td1 B ;Z td2 8
Kiểm nghiệm ứng suất uốn
Đối với bánh răng nhỏ: σ u1 = 19,1.1 0 6 K N y 1 m n
Đối với bánh răng lớn: σ u2 =σ u1 ⋅ y 1 y 2
Thông số cơ bản của bánh răng và lực tác dụng
Đường kính vòng chia d: d 1 = m n Z 1 cos β = 1,5.37 cos1 4 o W,2 mm d 2 = m n Z 2 cos β = 1,5.105 cos 1 4 o 2,32 mm
Đường kính vòng đỉnh d al ,d a 2 : d al = d 1 +2 m n W,2+2.1,5`,2 mm d a 2 =d 2 +2 m n 2,32+2.1,55,32 mm
Đường kính vòng chân răng:
+ Chiều cao đỉnh răng: h a =m=1,5 mm
+ Chiều cao chân răng: h f =1,25⋅m=1,25⋅1,5=1,875 mm
Lực tác dụng lên bộ truyền
P r 1 =P 1 ⋅ tgα wn cos β d05 ⋅ tg2 0 ° cos 1 4 o $02 N
2.2.3 Bộ truyền bánh răng cấp nhanh (bánh răng trụ răng thẳng)
1 Ứng suất cho phép a) Tính ứng suất tiếp xúc cho phép: i = 3,41
Trường hợp bánh răng chịu tải trong thay đổi:
N td >¿ N 0 7 => chọn k = 1.N o Đương nhiên là số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ
Do đó đối với cả hai bánh k = 1N o Ứng suất tiếp xúc cho phép (bảng 3-9) :
Bánh nhỏ: [ σ ]tx1 =[ σ ] Notx k N ' =¿ 2,6 250 = 650 N/mm 2
Bánh lớn: [ σ] tx2 =[ σ ] Notx k N ' =¿ 2,6 235 = 611 N/mm 2
Lấy trị số nhỏ: [σ]tx1 =¿ 611 để tính toán. b) Ứng suất uốn cho phép:
-Vì bộ truyền làm việc 2 chiều nên: [σ]u= n.K σ −1 σ k N (công thức 3-6 sách 1)
-Vì ta sử dụng bánh răng nhỏ và bánh răng lớn là thép rèn được thường hoá nên ta sẽ lấy n= 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ta sẽ lấy K σ =1,8 (trang 43-44 sách 1)
- Giới hạn mỏi của thép C45 bánh răng nhỏ: σ −1 =¿0,4 ÷ 0,45¿ 850 =(340 ÷ 382,5) Chọn 382,5 N/mm 2
- Giới hạn mỏi của thép C45 của bánh răng lớn: σ −1 =¿0,45 750 37,5 N/mm 2
- Ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ: ¿
- Ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:
2 Các thông số cơ bản: a) Xác định khoảng cách trục A.
[ σ] tx i: hệ số tiếp xúc ta đã chọn ở trên là 611
K sb: Là hệ số tải trọng sơ bộ k =(1,3 ÷1,5) chọn 1,3
N: là công suất bộ truyền 2,85
Ψ A: là hệ số chiều rộng bánh răng Ψ A =(0,3 ÷ 0,45) Chọn0,35
i: là tỷ số chuyền cấp số nhanh =3,41
Tính chính xác lại hệ số tải trọng K
K t tra bảng 3-12 theo hệ số ψ d ψ d =ψ a ⋅ i+1
2 =0,77 Tra bảng 3-12 ứng với ψ d =0,77 ta tìm được K t =1,13
K d phụ thuộc vào vận tốc và cấp chính xác: v= π ⋅d 1 ⋅ n 1
60000 =0,9 m/s Úng với v=0,9 m/s và độ cứng HB 350 < tra bảng 3-11 ta được cấp chính xác 9 Tra bảng 3-11 ứng với v 1 =0,9 m/ s , cấp chính xác 9 và độ cứng HB
