đồ án môn học thiết kế truyền động cơ khí chọn động cơ và các thông số đầu vào của các trục các bộ truyền

BỘ GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỤC VÀ ĐÀO TẠO ẠO

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NG Đ I H C M - Đ A CH T ẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Ỏ - ĐỊA CHẤT ỊA CHẤT ẤT

THI T K TRUY N Đ NG C KHÍ ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ỘNG CƠ KHÍ Ơ KHÍ

SINH VIÊN TH C HI N: Nguy n Văn Huân ỰC HIỆN: Nguyễn Văn Huân ỆN: Nguyễn Văn Huân ễn Văn Huân

MÃ SINH VIÊN : 2021060506

HÀ N I, 2022 ỘNG CƠ KHÍ

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T OỘ ỤC VÀ ĐÀO TẠO ẠO

TR ƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NG Đ I H C M - Đ A CH T ẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Ỏ - ĐỊA CHẤT ỊA CHẤT ẤT

THI T K TRUY N Đ NG C KHÍ ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ỘNG CƠ KHÍ Ơ KHÍ

CÁN B H ỘNG CƠ KHÍ ƯƠ KHÍ NG D N SINH VIÊN TH C HI N ẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN ỰC HIỆN: Nguyễn Văn Huân ỆN: Nguyễn Văn Huân

GV.ThS.Bùi Minh Hoàng Nguy n Văn Huân ễn Văn Huân MSV: 2021060506

Đ S 3 PH ỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Ố 3 PHƯƠNG ÁN 3 ƯƠ KHÍ NG ÁN 3

HÀ N I, 2022 ỘNG CƠ KHÍ

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA CÁC TRỤC, CÁC BỘ TRUYỀN 5

1.1 Chọn động cơ: 5

1.2 Phân phối tỷ số truyền: 6

1.3 Công suất, mô men và số vòng quay trên các trục: 6

CHƯƠNG II : BỘ TRUYỀN ĐAI NGOÀI 8

2.1 Chọn loại đai và tiết diện đai 8

2.1.1 Chọn loại đai 8

2.1.2 Chọn tiết diện đai 8

2.2 Thông số hình học 8

2.2.1 Đường kính bánh đai 8

2.2.2 Khoảng cách trục a và chiều dài l 8

2.3 Xác định số đai z 9

2.4 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 10

CHƯƠNG III : BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 11

A Bộ truyền cấp nhanh: Bánh trụ răng nghiêng 11

3.1 Chọn vật liệu cho bánh răng 11

3.2 Phân tỉ số truyền 11

3.3 Ứng suất cho phép 11

3.4 Tính toán cấp nhanh (bánh răng trụ răng nghiêng) 13

B Bộ truyền cấp chậm : Bánh trụ răng nghiêng 18

3.1 Chọn vật liệu cho bánh răng 18

3.2 Phân tỉ số truyền 18

3.3 Ứng suất cho phép 18

3.4 Tính toán cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng) 20

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TRỤC 26

4.1 Chọn vật liệu: 26

4.2 Xác định sơ bộ đường kính trục: 26

4.3 Xác định các khoảng cách và tính các lực 27

TRỤC III 27

TRỤC II 28

TRỤC I 29

4.4 Xác định phản lực liên kết 30

TRỤC I 30

TRỤC II 32

TRỤC III 34

4.5 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC VÀ ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC 35

TRỤC I 35

TRỤC II 37

TRỤC III 40

4.6 Tính và kiểm nghiệm độ bền mối ghép then 41

Trục III 41

Trục II 42

Trục I 42

4.7 Tính và kiểm nghiệm trục về mỏi 43

CHƯƠNG V CHỌN Ổ LĂN CHO CÁC TRỤC 47

A Ổ LĂN CHO TRỤC III 47

1 Chọn loại ổ lăn: 47

2 Chọn kích thước ổ lăn 47

3 Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ 48

B.Ổ LĂN CHO TRỤC II 50

C.Ổ LĂN CHO TRỤC I 52

CHƯƠNG VI THIẾT KẾ VỎ VÀ CÁC CHI TIẾT CỦA HỘP GIẢM TỐC 55

6.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận và các chi tiết 55

6.1.1 Kết cấu hộp giảm tốc 55

6.1.2 Kết cấu các bộ phận chi tiết khác 57

6.2 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 61

6.2.1 Bôi trơn 61

6.2.2 Điều chỉnh ăn khớp 61

6.3 Định kiểu lắp, lập bảng dung sai 61

6.3.1 Kiểu lắp ghép 61

6.3.2 Lập bảng dung sai 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

S LI U LIÊN QUAN Đ N Đ ÁN Ố 3 PHƯƠNG ÁN 3 ỆN: Nguyễn Văn Huân ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Ồ ÁN MÔN HỌC

HÌNH VẼ

Đ th t i tr ng : ồ thị tải trọng : ị tải trọng : ải trọng : ọng :

Ghi chú:

1 Đ ng c đi n ộng cơ điện ơ điện ện

2 B truy n đai thang ộng cơ điện ền đai thang

3 Ổ tr c ục

4 H p gi m t c ộng cơ điện ải trọng : ốc

5 Kh p n i ớp nối ốc

6 Băng t i ải trọng :

S LI U Đ U VÀO Ố 3 PHƯƠNG ÁN 3 ỆN: Nguyễn Văn Huân ẦU VÀO

S gi làm vi c 1 caốc băng tải V ờng kính tang quay D ệc trong năm Giờng kính tang quay D 5

Góc nghiêng b truy nộ truyền ền

5 4 3 2 1

6

ØD

tP

Đ c tính t i tr ngặc tính tải trọng ải P ọng Va đ p nhận tốc băng tải V ẹ

PH N I ẦU VÀO : CH N Đ NG C VÀ CÁC THÔNG S Đ U VÀO C A CÁC ỌC MỎ - ĐỊA CHẤT ỘNG CƠ KHÍ Ơ KHÍ Ố 3 PHƯƠNG ÁN 3 ẦU VÀO ỦA CÁC

TR C, CÁC B TRUY N ỤC, CÁC BỘ TRUYỀN ỘNG CƠ KHÍ ỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

1.1 Ch n đ ng c : ọng : ộng cơ điện ơ điện

Công su t c n thi t : Pất cần thiết : P ần thiết : P ết : P ct = 1000 ƞ P v

Tra b ng 2.3 ta ch n:ải P ọng

Hi u su t trệc trong năm ất cần thiết : P ổ trượt ƞ ượt ƞt ƞot = 0,98

Hi u su t kh p n i ệc trong năm ất cần thiết : P ớp nối ƞ ốc băng tải V ƞk = 0,99

Hi u su t lăn ệc trong năm ất cần thiết : P ổ trượt ƞ ƞol = 0,99

Hi u su t c a bánh răng ệc trong năm ất cần thiết : P ủa bánh răng ƞ ƞbr = 0,97

Hi u su t c a b truy n đai ệc trong năm ất cần thiết : P ủa bánh răng ƞ ộ truyền ền ƞd = 0,95

Suy ra Hi u su t h th ng :ệc trong năm ất cần thiết : P ệc trong năm ốc băng tải V

S vòng s b c a đ ng c : nốc băng tải V ơ bộ của động cơ : n ộ truyền ủa bánh răng ƞ ộ truyền ơ bộ của động cơ : n sb = nlv.ut

Trong đó t s truy n chung c a h d n đ ng uỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ủa bánh răng ƞ ệc trong năm ẫn động u ộ truyền t = uh ud

Tra b ng 2.4 ta ch n: ải P ọng

t s truy n c a h p gi m t c uỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ủa bánh răng ƞ ộ truyền ải P ốc băng tải V h = 11

t s truy n c a đai uỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ủa bánh răng ƞ d = 3,15

5 4 3 2 1

6ØD

Theo ph l c b ng P1.2 ch n đ ng c DK63-2 có P = 14 KW nụng ụng ải P ọng ộ truyền ơ bộ của động cơ : n dc = 2930 vg/

ph

1.2 Phân ph i t s truy n: ốc ỷ số truyền: ốc ền đai thang

Tính l i t s truy n chung ại tỉ số truyền chung ỉ số truyền chung ốc băng tải V ền

1.3 Công su t, mô men và s vòng quay trên các tr c: ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ốc ục

III

I II

Công su t trên tr c làm vi c Pất cần thiết : P ụng ệc trong năm lv = 1000P v = 8,3.1000.1,51000 = 12,45 KW

Công su t trên các tr c khácất cần thiết : P ụng

S vòng quay trên tr c II:ốc băng tải V ụng n2=n1

u1=

930 4,32=215 vg/ ph

S vòng quay trên tr c III: ốc băng tải V ụng n3=n2

u2=

215 2,78=77 vg/ ph

Mômen xo n trên tr c I: Tắn trên trục I: T ụng 1 = 9,55.10n 6 p 1

S vòng quay,ốc băng tải V

PH N II ẦU VÀO : B TRUY N ĐAI NGOÀI ỘNG CƠ KHÍ ỀN ĐỘNG CƠ KHÍ

2.1 Ch n lo i đai và ti t di n đai ọng : ại đai và tiết diện đai ết diện đai ện

2.1.1 Ch n lo i đaiọng ại tỉ số truyền chung

Thông s đ u vào : ốc băng tải V ần thiết : P

- Công su t trên tr c ch đ ng : P = 14 KWất cần thiết : P ụng ủa bánh răng ƞ ộ truyền

- T c đ quay c a tr c ch đ ng : nốc băng tải V ộ truyền ủa bánh răng ƞ ụng ủa bánh răng ƞ ộ truyền 1 = 2930 vg/ph

- Momen xoăn trên tr c ch đ ng : Tụng ủa bánh răng ƞ ộ truyền 1 = 142839 Nmm

- T s truy n : u = 2,9ỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền

V i yêu c u làm vi c va đ p nh nên ta hoàn toàn có th ch n đai hình ớp nối ƞ ần thiết : P ệc trong năm ận tốc băng tải V ẹ ể chọn đai hình ọngthang thường kính tang quay Dng, ch n đai làm b ng v i cao su vì ch t li u v i cao su có th ọng ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể ải P ất cần thiết : P ệc trong năm ải P ể chọn đai hình làm vi c trong môi trệc trong năm ường kính tang quay Dng m ẩm ướt, có sức bền và tính đàn hồi cao, thích ướp nối ƞt, có s c b n và tính đàn h i cao, thích ức bền và tính đàn hồi cao, thích ền ồi cao, thích

h p các truy n đ ng có v n t c cao, công su t truy n đ ng nh ợt ƞ ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ền ộ truyền ận tốc băng tải V ốc băng tải V ất cần thiết : P ền ộ truyền ỏ

2.1.2 Ch n ti t di n đai ọng ết : P ệc trong năm

Theo b ng 4.13 ta ch n ti t di n đai ải P ọng ết : P ệc trong năm Ƃ có các thông số: có các thông s :ốc băng tải V

2.2 Thông s hình h c ốc ọng :

2.2.1 Đ ường kính tang quay D ng kính bánh đai

Theo b ng 4.13 ch n đải P ọng ường kính tang quay Dng kính bánh đai nh : d1= 160 mm.ỏ

V n t c đaiận tốc băng tải V ốc băng tải V : v= π d1n1

60000=

π 160.2930

60000 =24,54 m/s < vmax = 25 m/s

Đường kính tang quay Dng kính bánh đai l n: ớp nối ƞ d2 = d1u

(1−ε) = (1−0,02)160.3,18 = 519 mm, ta l y dất cần thiết : P 2 = 500

T s truy n th c t : ỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ực kéo băng tải P ết : P u t= d2

d1(1−ε)=

500 160(1−0,02)= 3,19

2.2.2 Kho ng cách tr c a và chi u dài l ải P ụng ền

Ch n s b a: theo b ng 4.14 ch n s b a = dọng ơ bộ của động cơ : n ộ truyền ải P ọng ơ bộ của động cơ : n ộ truyền 2 = 500 mm

Theo b ng 4.13ải P

v i h = 10,5, có 0,55( 160 + 500) + 10,5 = 373 < 500 < 1320 = 2(160 +500)ớp nối ƞChi u dài dây đai:ền

l = 2a + 0,5 (dπ(d 1 + d2) + (d2 −d1)2

4.500 = 2094,5 mm

ta ch n chu n l theo b ng 4.13 ch n l = 2000 mm.ọng ẩm ướt, có sức bền và tính đàn hồi cao, thích ải P ọng

ki m nghi m s vòng quay c a đai trong 1 giây i = v/l = 7,96/2,24 = 3,6 s < ể chọn đai hình ệc trong năm ốc băng tải V ủa bánh răng ƞ10

Tính l i kho ng cách tr c a theo công th c (4.6) a = ại tỉ số truyền chung ải P ụng ức bền và tính đàn hồi cao, thích (λ+√λ2−8 Δ2)

Trong đó: Kd_h s t i tr ng đ ng theo b ng 4.7 ch n Kệc trong năm ốc băng tải V ải P ọng ộ truyền ải P ọng d = 1,1

C α_ h s nh hệc trong năm ốc băng tải V ải P ưở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ng c a góc ôm ủa bánh răng ƞ α1

tính theo công th c ức bền và tính đàn hồi cao, thích C α= 1– 0,0025(180– α1) = 1– 0,0025(180– 179) = 0,9975

C1_ h s nh hệc trong năm ốc băng tải V ải P ưở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ng c a chi u dài đaiủa bánh răng ƞ ền

theo b ng 4.16 v i ải P ớp nối ƞ l0 l = 20002240 = 0,89 nên C1 = 0,95

Cu_ h s k đ n nh hệc trong năm ốc băng tải V ể chọn đai hình ết : P ải P ưở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ng c a t s truy n, theo b ng 4.17 ta ch n Của bánh răng ƞ ỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ải P ọng u = 1,14 [P0]_ tr s công su t cho phép theo b ng 4.19 ta có ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ốc băng tải V ất cần thiết : P ải P [P0] = 2,71 Kw

Cz_ h s k đ n nh hệc trong năm ốc băng tải V ể chọn đai hình ết : P ải P ưở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ng c a s phân b không đ u t i tr ng cho các ủa bánh răng ƞ ực kéo băng tải P ốc băng tải V ền ải P ọngdây đai

Trong đó Fv_ l c căng do l c ly tâm sinh ra theo công th c (4.20) ta cóực kéo băng tải P ực kéo băng tải P ức bền và tính đàn hồi cao, thích

Fv = qm .v2 = 0,178.7,962 = 11,3 N v i qớp nối ƞ m là kh i lốc băng tải V ượt ƞng 1m chi u dài theo ền

A B truy n c p nhanh: Bánh tr răng nghiêng ộng cơ điện ền đai thang ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ục

3.1 Ch n v t li u cho bánh răng ọng : ật liệu cho bánh răng ện

Do yêu c u không đ c bi t theo b ng 6.1 ch nần thiết : P ặc tính tải trọng ệc trong năm ải P ọng

Bánh nh : thép 45 tôi c i thi n đ r n ỏ ải P ệc trong năm ộ truyền ắn trên trục I: T σb1 = 850Mpa , σch1 = 580Mpa Bánh to : thép 45 tôi c i thi n đ r n ải P ệc trong năm ộ truyền ắn trên trục I: T σb2 =750Mpa , σch2 = 450Mpa

3.2 Phân t s truy n ỉ số truyền ốc ền đai thang

T s truy n đã đỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ượt ƞc phân u1 = 4,32

3.3 ng su t cho phép Ứng suất cho phép ất, mô men và số vòng quay trên các trục:

ng su t ti p xúc cho phép [Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ất cần thiết : P ết : P σ H ] = σ0

K HL, K FL_h s tu i th xét đ n nh hệc trong năm ốc băng tải V ổ trượt ƞ ọng ết : P ải P ưở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ng c a th i gian ph c v ủa bánh răng ƞ ờng kính tang quay D ụng ụng

và ch đ t i tr ng c a b truy n đết : P ộ truyền ải P ọng ủa bánh răng ƞ ộ truyền ền ượt ƞc xác đ nh theo công th c:ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ức bền và tính đàn hồi cao, thích

N HO : s chu kì thay đ i ng su t c s khi th v ti p xúc ốc băng tải V ổ trượt ƞ ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ơ bộ của động cơ : n ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ử dụng ền ết : P

N FO : s chu kì thay đ i ng su t c s khi th v u n ốc băng tải V ổ trượt ƞ ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ơ bộ của động cơ : n ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ử dụng ền ốc băng tải V N FO = 4.10 6

Do b truy n ch u t i tr ng tĩnh nên ộ truyền ền ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ải P ọng N FE = N HE = N = 60 cnt Ʃ (6.6)

V i: c_ s l n ăn kh p trong 1 vòng quay c = 1ớp nối ƞ ốc băng tải V ần thiết : P ớp nối ƞ

n_ s vòng quay trong 1 phútốc băng tải V

t Ʃ_ t ng s th i gian làm vi c bánh rang đang xétổ trượt ƞ ốc băng tải V ờng kính tang quay D ệc trong năm

Tươ bộ của động cơ : nng tực kéo băng tải P N HE 1 > N HO 1 do đó K HL1 = 1; N FE 1 > N FO 1 do đó K FL1 = 1

Suy ra ng su t ti p xúc cho phép: ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ết : P [σ¿¿H ]¿ = σ0Hlim.K HL

Do b truy n quay 1 chi u ộ truyền ền ền K FC = 1; tra b ng 6.2 ta có ải P S F = 1,75

Suy ra: [σ¿¿F ]1¿ = 441.1 11,75 = 252 Mpa [σ¿¿F ]2¿ = 414.1 11,75 = 236,5 Mpa

+ ng su t ti p xúc quá t i cho phép:Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ất cần thiết : P ết : P ải P

V i bánh răng thớp nối ƞ ường kính tang quay Dng hóa , tôi c i thi n ho c tôi th tích: ải P ệc trong năm ặc tính tải trọng ể chọn đai hình

[σ¿¿H ] max¿ =2,8 σ ch

[σ¿¿H ] max¿ =2,8 σ ch2 = 2,8.450 = 1260 Mpa

+ ng su t u n cho phép khi quá t i :Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ất cần thiết : P ốc băng tải V ải P

[σ¿¿F 1] max¿ =0,8 σ ch1 = 0,8.580 = 464 Mpa

[σ¿¿F 2] max¿ =0,8 σ ch2 = 0,8.450 =360 Mpa

3.4 Tính toán c p nhanh (bánh răng tr răng nghiêng) ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ục

3.4.1 Xác đ nh s b kho ng cách tr cị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ơ bộ của động cơ : n ộ truyền ải P ụng

3.4.2 Xác đ nh thông s ăn kh pị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ốc băng tải V ớp nối ƞ

Xác đ nh modun : m = (0,01 ÷ 0,02)ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có a w = (0,01 ÷ 0,02).186 = 1,86 ÷ 3,72 mm Theo b ng 6.8 ch n m = 2.5ải P ọng

Xác đ nh góc nghiêng c a bánh răng ꞵ:ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ủa bánh răng ƞ

Ch n s b ꞵ= ọn sơ bộ ꞵ= ơ bộ ꞵ= ộ ꞵ= 10o do đó cosꞵ = 0,9848

S răng bánh nh t công th cốc băng tải V ỏ ức bền và tính đàn hồi cao, thích (6.38) z1= 2 a w cos ꞵ

m.(u+1) = 2.186.0,98482,5 (4,32+1) = 27,54

L y ất cần thiết : P z1 nguyên = 27 và z2 = u z1 = 4,32.27 =116,64 L y ất cần thiết : P z2 = 116

Tính l i cosại tỉ số truyền chung ꞵ = m(z1 +z2)

2 a w = 2,5.(27+116)2.186 = 0,961 Suy ra ꞵ = 16,05 ֯

3.4.3 Ki m nghi m răng v đ b n ti p xúcể chọn đai hình ệc trong năm ền ộ truyền ền ết : P

σ H = Z M Z H Z Ɛ√2T1K H(u+1)

b w ud2 1

(6.33)Trong đó: +Z M_ H s k đ n c tính v t li u c a các bánh răng ăn kh p.ệc trong năm ốc băng tải V ể chọn đai hình ết : P ơ bộ của động cơ : n ận tốc băng tải V ệc trong năm ủa bánh răng ƞ ớp nối ƞ Theo b ng 6.5 ta ch n ải P ọng Z M = 274 Mpa13

+ Z H_ H s k đ n hình d ng b m t ti p xúc đệc trong năm ốc băng tải V ể chọn đai hình ết : P ại tỉ số truyền chung ền ặc tính tải trọng ết : P ượt ƞc tính theo

(6.34)

Z H = √2 cos ꞵ b

sin 2 α tw tg ꞵ b = cosa t tg ꞵ

α t = α tw = arctg(cos ꞵ tgα ¿ = arctg(0,961tg 20 ¿ = 22,25

tg ꞵ b = cosa t tg ꞵ = cos(22,25)tg(16,04) = 0,266 suy ra ꞵ b = 14,89o

Z H =√2 cos ꞵ b

sin 2 α tw = √2 cos ⁡(14,89)

sin 2.(22,25) = 1,597 + Z Ɛ_ H s k đ n s trùng kh p c a răngệc trong năm ốc băng tải V ể chọn đai hình ết : P ực kéo băng tải P ớp nối ƞ ủa bánh răng ƞ

Theo b ng 6.7ải P ch n ọng K H ꞵ = 1,2

Đường kính tang quay Dng kính vòng lăn bánh nhỏ.: d w 1 = 2 a w

u+1 = 4,32+12.186 =69,9 Theo công th c (6.40) ức bền và tính đàn hồi cao, thích v = π d w 1 n1

60000 = π 69,9 93060000 = 3,4 m/s Theo b ng 6.13 ch n c p chính xác 9ải P ọng ất cần thiết : P

Theo b ng 6.14ải P ch n ọng K Hα= 1,13

v H = δ H g0v√a w

u = 0,002.73.3,4.√4,32186 = 3,25 Tra b ng 6.15ải P ch nọng δ H= 0,002 Tra b ng 6.16ải P ch nọng g0 = 73

K Hv = 1 + v H b w d w 1

2T1K H ꞵ K Hα = 1 + 2.142839.1,2 1,133,25.55,8 69,9 = 1,0327

K H = K H ꞵ.K Hα.K Hv= 1,2.1,13.1,0327 = 1,4

=> σ H = Z M Z H Z Ɛ√2T1K H(u+1)

b w u d w 12❑ = 274.1,681.0,778.√2.142839 1,4 (4,32+1) 55,8.4,32 69,902 = 481,63 Mpa

3.4.4 Xác đ nh ng su t ti p xúc cho phépị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ết : P

Theo công th c (6.1) ta có : ức bền và tính đàn hồi cao, thích [σ¿¿H ]¿ = [σ¿¿H ]¿.Z V Z R K xH

V i v = 3,4 m/s < 5m/s , ớp nối ƞ Z V = 1, v i c p chính xác đ ng h c là 9 , ch n c p ớp nối ƞ ất cần thiết : P ộ truyền ọng ọng ất cần thiết : Pchính xác v m c ti p xúc là 8 khi đó c n gia công đ nhám ền ức bền và tính đàn hồi cao, thích ết : P ần thiết : P ộ truyền R a= 2,5 1,25

Trong đó:+ K F = K F ꞵ.K Fα.K Fv

Theo b ng 6.7 v i ải P ớp nối ƞ ψ bd = 1,2 ch n ọng K F ꞵ = 1,32

Theo b ng 6,14 v i c p chính xác 9, v < 2,5 ải P ớp nối ƞ ất cần thiết : P K Fα=1,37

2T1K F ꞵ K Fα = 1 + 2.142839 1,32.1,372,49.60 69,9 = 1,02

Do đó K F = K F ꞵ.K Fα.K Fv = 1,32.1,37.1,02 = 1,84

+ V i ớp nối ƞ Ɛ α = 1,666 Y Ɛ = Ɛ1

α = 0,6

Các thông s và kích th ốc ướp nối c b truy n bánh răng c p nhanh ộng cơ điện ền đai thang ất, mô men và số vòng quay trên các trục:

hiệc trong nămu

Công th c tínhức bền và tính đàn hồi cao, thích K t ết : P

quải P

Đ n ơ bộ của động cơ : n

vị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có

Kho ng cách tr cải P ụng aw aw=acosαt/cosαtw 200 mm

Đường kính tang quay Dng kính vòng chia d d1=m.z1/cosβ =

d2=m.z2/cosβ =

57,23301,76

mmmm

Đường kính tang quay Dng kính vòng lăn dw dw1=2.aw/(u+1)

dw2= dw1.u

69,9301,96

mmmm

Đường kính tang quay Dng kính đ nh răngỉ số truyền chung da da1=d1+2(1+x1- y

).m

da2=d2+2(1+x2- y

).m

58,5351,5

mmmm

Đường kính tang quay Dng kính đáy răng df df1=d1 - ( 2,5 - 2x1)m

df2=d2 - ( 2,5 - 2x2).m

47,25340,26

mmmm

z2

27116

RăngRăng

H s ch nh d chệc trong năm ốc băng tải V ỉ số truyền chung ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có X1

X2

00

B B truy n c p ch m : Bánh tr răng nghiêng ộng cơ điện ền đai thang ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ật liệu cho bánh răng ục

3.1 Ch n v t li u cho bánh răng ọng : ật liệu cho bánh răng ện

Do yêu c u không đ c bi t theo b ng 6.1ần thiết : P ặc tính tải trọng ệc trong năm ải P [ CITATION Trị06 \l 1066 ] ch nọng

Bánh nh : thép 45 tôi c i thi n đ r n ỏ ải P ệc trong năm ộ truyền ắn trên trục I: T σb3 = 850Mpa , σch3 = 580Mpa Bánh to : thép 45 tôi c i thi n đ r n ải P ệc trong năm ộ truyền ắn trên trục I: T σb4 =750Mpa , σch4 = 450Mpa

3.2 Phân t s truy n ỉ số truyền ốc ền đai thang

T s truy n đã đỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền ượt ƞc phân u2 = 2,78

3.3 ng su t cho phép Ứng suất cho phép ất, mô men và số vòng quay trên các trục:

+ ng su t ti p xúc cho phép [Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ất cần thiết : P ết : P σ H ] = σ0

Hlim

K HL

S H (6.1a) + ng su t u n cho phép ng v i s chu kì c s [Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ất cần thiết : P ốc băng tải V ức bền và tính đàn hồi cao, thích ớp nối ƞ ốc băng tải V ơ bộ của động cơ : n ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống σ F ] = σ0

K HL, K FL_h s tu i th xét đ n nh hệc trong năm ốc băng tải V ổ trượt ƞ ọng ết : P ải P ưở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ng c a th i gian ph c v ủa bánh răng ƞ ờng kính tang quay D ụng ụng

và ch đ t i tr ng c a b truy n đết : P ộ truyền ải P ọng ủa bánh răng ƞ ộ truyền ền ượt ƞc xác đ nh theo công th c:ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ức bền và tính đàn hồi cao, thích

N HO : s chu kì thay đ i ng su t c s khi th v ti p xúc ốc băng tải V ổ trượt ƞ ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ơ bộ của động cơ : n ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ử dụng ền ết : P

N HO= 30 H2.4

N FO : s chu kì thay đ i ng su t c s khi th v u n ốc băng tải V ổ trượt ƞ ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ơ bộ của động cơ : n ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ử dụng ền ốc băng tải V N FO = 4.10 6

Do b truy n ch u t i tr ng tĩnh nên ộ truyền ền ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ải P ọng N FE = N HE = N = 60 cnt Ʃ (6.6)

V i: c_ s l n ăn kh p trong 1 vòng quay c = 1ớp nối ƞ ốc băng tải V ần thiết : P ớp nối ƞ

n_ s vòng quay trong 1 phútốc băng tải V

t Ʃ_ t ng s th i gian làm vi c bánh răng đang xétổ trượt ƞ ốc băng tải V ờng kính tang quay D ệc trong năm

Theo (6.5) N HO= 30 H2.4HB

C p ch m s d ng răng nghiêng trên nênất cần thiết : P ận tốc băng tải V ử dụng ụng

V i bánh răng thớp nối ƞ ường kính tang quay Dng hóa , tôi c i thi n ho c tôi th tích: ải P ệc trong năm ặc tính tải trọng ể chọn đai hình

[σ¿¿H ] max¿ =2,8 σ ch

[σ¿¿H ] max¿ =2,8 σ ch2 = 2,8.450 = 1260 Mpa + ng su t u n cho phép khi quá t i :Ứng suất tiếp xúc cho phép [ ất cần thiết : P ốc băng tải V ải P

[σ¿¿F 3] max¿ =0,8 σ ch3 = 0,8.580 = 464 Mpa

[σ¿¿F 4] max¿ =0,8 σ ch4 = 0,8.450 = 360 Mpa

3.4 Tính toán c p ch m (bánh răng tr răng nghiêng) ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ật liệu cho bánh răng ục

3.4.1 Xác đ nh s b kho ng cách tr cị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ơ bộ của động cơ : n ộ truyền ải P ụng

Theo b ng 6.7 ch n ải P ọng K H ꞵ = 1,2 (s đ 3 )ơ bộ của động cơ : n ồi cao, thích

T2 Mômen xo n trên tr c bánh ch đ ngắn trên trục I: T ụng ủa bánh răng ƞ ộ truyền T2 = 593432 Nmm

Suy ra a w 2 = 43.(2,78+1).3

√495,4593432.1,22 2,78.0,3 = 246,29 mm L y ất cần thiết : P a w 2= 250 mm

3.4.2 Xác đ nh thông s ăn kh pị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ốc băng tải V ớp nối ƞ

Xác đ nh modun : m = (0,01 ÷ 0,02)ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có a w = (0,01 ÷ 0,02).250 = 2,5 ÷ 5 mm Theo b ng 6.8 ch n m = 2.5ải P ọng

Xác đ nh góc nghiêng c a bánh răng ꞵ:ị số công suất cho phép theo bảng 4.19 ta có ủa bánh răng ƞ

Ch n s b ꞵ= ọn sơ bộ ꞵ= ơ bộ ꞵ= ộ ꞵ= 10o do đó cosꞵ = 0,9848

S răng bánh nh t công th cốc băng tải V ỏ ức bền và tính đàn hồi cao, thích (6.38) z3= 2 a w cos ꞵ

m.(u+1) = 2.250.0,98482,5 (2,78+1) = 52,1

L y ất cần thiết : P z3 nguyên = 52 và z4 = u2.z3 = 2,78.45 = 125,1 L y ất cần thiết : P z4 = 125

Tính l i cosại tỉ số truyền chung ꞵ = m(z3 +z4 )

Theo b ng 6.5 ta ch n ải P ọng Z M = 274 Mpa13

+ Z H_ H s k đ n hình d ng b m t ti p xúc đệc trong năm ốc băng tải V ể chọn đai hình ết : P ại tỉ số truyền chung ền ặc tính tải trọng ết : P ượt ƞc tính theo công th c (6.34) ức bền và tính đàn hồi cao, thích

Z H = √2 cos ꞵ b

sin 2 α tw tg ꞵ b = cosa t tg ꞵ

α t = α tw = arctg(cos ꞵ tgα ¿ = arctg(0,885tg 20 ¿ = 22,35

tg ꞵ b = cosa t tg ꞵ = cos(22,35)tg(27,74) = 0.486 suy ra ꞵ b = 25,92o

Theo b ng 6.7ải P ch n ọng K H ꞵ = 1,2

Đường kính tang quay Dng kính vòng lăn bánh nhỏ.: d w 3 = 2 a w 2

u +1 = 2,78+12.250 =132,27 Theo công th c (6.40) ức bền và tính đàn hồi cao, thích v = π d w 3 n3

60000 = π 132,27 7760000 = 0,53 m/s Theo b ng 6.13 ch n c p chính xác 9ải P ọng ất cần thiết : P

Theo b ng 6.14ải P ch n ọng K Hα= 1,13

v H = δ H g0v√a w

u 2 = 0,002.73.0,53.√2,78250 = 0,73 Tra b ng 6.15ải P ch nọng δ H= 0,002 Tra b ng 6.16ải P ch nọng g0 = 73

K Hv = 1 + v H b w d w 3

2T2K H ꞵ K Hα = 1 + 2.593432 1,2.1,130,73.75 132,27 =1,0045

K H = K H ꞵ.K Hα.K Hv= 1,2.1,13.1,0045 =1,36

σ H = Z M Z H Z Ɛ√2T2K H(u 2+1)

b w u 2 d23 = 274 1,537.0,762.√2 593432.1,36 (2,78+1) 75.2,78 132,272 = 415,031

3.4.4 Xác đ nh ng su t ti p xúc cho phép ị tải trọng : ứng suất tiếp xúc cho phép ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ết diện đai

Theo công th c (6.1) ta có : ức bền và tính đàn hồi cao, thích [σ¿¿H ]¿ = [σ¿¿H ]¿.Z V Z R K xH

V i v = 0,53 m/s < 5m/s , ớp nối ƞ Z V = 1, v i c p chính xác đ ng h c là 9 , ch n c pớp nối ƞ ất cần thiết : P ộ truyền ọng ọng ất cần thiết : Pchính xác v m c ti p xúc là 8 khi đó c n gia công đ nhám ền ức bền và tính đàn hồi cao, thích ết : P ần thiết : P ộ truyền R a= 2,5 1,25

m do đó

μm do đó Z R= 0,95

V i ớp nối ƞ d a < 700 mm , K xH = 1 do đó theo công th c (6.1) và (6.1a) ta có:ức bền và tính đàn hồi cao, thích

[σ¿¿H ]¿ = [σ¿¿H ]¿.Z V Z R K xH = 495,4.1.0,95.1 = 470,7 Mpa

Nh v y ư ận tốc băng tải V σ H= 457,41 Mpa < [σ¿¿H ]¿ = 470,7 Mpa

3.4.5 Ki m nghi m v đ b n u n ểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc ện ền đai thang ộng cơ điện ền đai thang ốc

σ F 3 = 2.T3 K F Y Ɛ Y ꞵ Y F 3

b w d w 3 m ≤ [σ¿¿F 3]¿ (6.43)

σ F 4 = σ F 3 Y F 4

Y F 3 ≤ [σ¿¿F 4]¿Trong đó:+ K F = K F ꞵ.K Fα.K Fv

Theo b ng 6.7 v i ải P ớp nối ƞ ψ bd = 1,2 ch n ọng K F ꞵ = 1,32

Theo b ng 6,14 v i c p chính xác 9, v < 2,5 ải P ớp nối ƞ ất cần thiết : P K Fα=1,37

2T2K F ꞵ K Fα = 1 + 2.593432 1,32.1,372,2.75 132,27 = 1,01

Do đó K F = K F ꞵ.K Fα.K Fv = 1,32.1,37.1,01 = 1,8264

+ V i ớp nối ƞ Ɛ α = 1,58 Y Ɛ = Ɛ1

Theo b ng 6.18 ch n ải P ọng Y F 3= 3,65 và Y F 4 = 3,6

Thay vào σ F 3 = 2.T2 K F .Y Ɛ Y ꞵ Y F 3

b w d w 3 m = 2.593432 1,8264 0,633.0,801 3,6575.132,27 2,5 = 161,75 Mpa

Các thông s và kích th ốc ướp nối c b truy n bánh răng c p ch m ộng cơ điện ền đai thang ất, mô men và số vòng quay trên các trục: ật liệu cho bánh răng

hiệc trong nămu

Công th c tínhức bền và tính đàn hồi cao, thích K t ết : P

Đường kính tang quay Dng kính vòng

chia

d4=m.z4/cosβ =

146,89353,1

mmmm

Đường kính tang quay Dng kính vòng lăn dw dw3=2.aw/(u2+1)

dw4= dw1.u2

132,27148,73

mmmm

Đường kính tang quay Dng kính đ nh ỉ số truyền chung

mmmm

Đường kính tang quay Dng kính đáy răng df df3=d3 - ( 2,5 - 2x3)m

df4=d4 - ( 2,5 - 2x4).m

107,35380,15

mmmm

S bánh răngốc băng tải V Z3

z4

52125

RăngRăng

Góc ăn kh pớp nối ƞ α tw 20,185 Độ truyền

PH N IV: THI T K TR C ẦU VÀO ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ỤC, CÁC BỘ TRUYỀN

Tính toán các tr c trong h p gi m t c 2 c p khai tri n v i các s li u sau: ụng ộ truyền ải P ốc băng tải V ất cần thiết : P ể chọn đai hình ớp nối ƞ ốc băng tải V ệc trong nămCông su t trên tr c vào c a h p gi m t c Pất cần thiết : P ụng ủa bánh răng ƞ ộ truyền ải P ốc băng tải V 1 = 13,91 kW, n1 = 930 vp/ph

T s truy n uỷ số truyền chung của hệ dẫn động u ốc băng tải V ền 1 = 4,32; u2 = 2,78 Trên đ u tr c vào c a h p gi m t c có ần thiết : P ụng ủa bánh răng ƞ ộ truyền ải P ốc băng tải V

l p bánh đai, l c t đai tác d ng lên tr c Fắn trên trục I: T ực kéo băng tải P ụng ụng r = 628 N Chi u r ng vành răng ền ộ truyền

b12 = 60 mm b34 = 75 mm Góc nghiêng răng 12 = 11,30 34 = 8,110

4.1 Chọn vật liệu:

Ch n v t li u ch t o các tr c là thép 45 ọng ận tốc băng tải V ệc trong năm ết : P ại tỉ số truyền chung ụng b = 600 MPa

ng su t xo n cho phép [

ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ắn trên trục I: T ] = 12 20 MPa ( L y [ất cần thiết : P ] = 16 Mpa)

4.2 Xác đ nh s b đ ị tải trọng : ơ điện ộng cơ điện ường kính trục: ng kính tr c: ục

Theo công th c (10.9) đức bền và tính đàn hồi cao, thích ường kính tang quay Dng kính tr c th k v i k = 1 3ụng ức bền và tính đàn hồi cao, thích ớp nối ƞ

ta có d k=√3T k/ 0,2[τ]

Trong đó: T momen xo n, Nmmắn trên trục I: T

[τ] ng su t xo n cho phép, Mpa Ch n [ức bền và tính đàn hồi cao, thích ất cần thiết : P ắn trên trục I: T ọng τ] = 16 Mpa

Theo công th c (10.14) ta có:ức bền và tính đàn hồi cao, thích lc33 = 0,5( lm33 + b0 ) + k3 + hn

T d3 = 75 theo b ng 10.2 ta ch n chi u r ng lăn bải P ọng ền ộ truyền ổ trượt ƞ 0 = 23 (mm)

Theo b ng 10.3 ta ch n:ải P ọng

Ch n kọng 1 = 10 Kho ng cách t m t mút c a chi ti t quay đ n thành trong ải P ặc tính tải trọng ủa bánh răng ƞ ết : P ết : P

c a h pủa bánh răng ƞ ộ truyền

Ch n kọng 2 = 10 Kho ng cách t m t mút đ n thành trong c a h pải P ặc tính tải trọng ổ trượt ƞ ết : P ủa bánh răng ƞ ộ truyền

Ch n kọng 3 = 15 Kho ng cách t m t mút c a chi ti t quay đ n n p ải P ặc tính tải trọng ủa bánh răng ƞ ết : P ết : P ắn trên trục I: T ổ trượt ƞ

Ch n họng n trên tr c 3, hụng n = 38 mm Chi u cao n p cà đ u bulôngền ắn trên trục I: T ổ trượt ƞ ần thiết : P

Ch n họng n trên tr c 1, hụng n = 43,2 mm Chi u cao n p cà đ u bulông.ền ắn trên trục I: T ổ trượt ƞ ần thiết : P

Chi u r ng bánh đai b ng b r ng may bánh răng trên tr c 3:ền ộ truyền ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể ền ộ truyền ơ bộ của động cơ : n ụng

lc33 = 0,5( lm33 + b0 ) + k3 + hn = 0,5( 112,5 + 23 ) + 15 + 38 = 120,8 (mm)

l32 = 0,5( lm33 + b0 ) + k1 + k2 = 0,5( 112,5 + 23 ) + 10 + 10 = 87,75 (mm)

l31 = l21 +82 = 253 (mm) do lăn tr c 3 l n h n tr c 2 là 4 mm, 2 lăn nên ổ trượt ƞ ụng ớp nối ƞ ơ bộ của động cơ : n ụng ổ trượt ƞ

b ng 8 mm, l y tâm lăn nên b ng ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể ất cần thiết : P ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ổ trượt ƞ ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể 82

lm22 = lm23 = 1,5 d2 = 1,5.55 = 82,5 (mm)

T d2 = 55 theo b ng 10.2 ta ch n chi u r ng lăn bải P ọng ền ộ truyền ổ trượt ƞ 0 = 19 (mm)

l22 = 0,5( lm22 + b0 ) + k1 + k2 = 0,5( 82,5 + 19 ) + 10 + 10 = 70,75 mm

l23 = l22 + 0,5( lm22 + lm23 ) + k1 = 70,75 + 0,5( 82,5 + 82,5 ) + 10 = 163,25 mm

l21 = l23 + ( l32 -42) = 163,25 + ( 87,75 -42) = 249 (mm) do lăn tr c 3 l n ổ trượt ƞ ụng ớp nối ƞ

h n tr c 2 là 4 mm, l y tâm lăn nên b ng ơ bộ của động cơ : n ụng ất cần thiết : P ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ổ trượt ƞ ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể 42

L c tác d ng: ực kéo băng tải P ụng F x 23=2T2

l13 = l22 -42 = ( 70,75 -42) = 68,75 (mm) do lăn tr c 2 l n h n tr c1 là 4 mm, ổ trượt ƞ ụng ớp nối ƞ ơ bộ của động cơ : n ụng

l y tâm lăn nên b ng ất cần thiết : P ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ổ trượt ƞ ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể 42

l11 = l21 -82 = 245 (mm) do lăn tr c 2 l n h n tr c 1 là 4 mm, 2 lăn nên ổ trượt ƞ ụng ớp nối ƞ ơ bộ của động cơ : n ụng ổ trượt ƞ

b ng 8 mm, l y tâm lăn nên b ng ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể ất cần thiết : P ở trên ta có bảng thông số kỹ thuật của hệ thống ổ trượt ƞ ằng vải cao su vì chất liệu vải cao su có thể 82

L c tác d ng: ực kéo băng tải P ụng F x 13=2 T1

4.4 Xác đ nh ph n l c liên k t ị tải trọng : ải trọng : ực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục ết diện đai