đồ án môn học chi tiết máy đề tài thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Chiéu dai dai theo khoang cach truc a: Chiều dài tính toán của đai:... m=8, là số mũ của đường cong mỏi đối với đai thang... Kiểm nghiệm độ bền uốn Tính số răng tương đương:... > Bảng th

Trong đó: rỊv, = | : hiệu suất khớp nối

Na = 0,96 : hiệu suất bộ truyền đai thang

n„= 0,96 _ : hiệu suất bộ truyền bánh răng cấp nhanh

n„,= 0,96 _ : hiệu suất bộ truyền bánh răng cấp chậm

Noi = 9,99 : hiệu suất ô lăn

1.1.3 Công suất cần thiết

Tỷ số truyền chung của hệ: t„=t,„ Xuạ=12.3=36

Trong đó: theo bang 2.2 chon so b6 Ung = 12 : ty số truyền hộp giảm tốc 2 cấp; Hạ = 3 : tỷ

số truyền của bộ truyền đai thang

Số vòng quay sơ bộ của động cơ: n„„=u„„.n,, = 36.92,765=3339(vòng/phút) (2)

1.2.2 Chon dong co

Vì động cơ làm việc với sơ đỗ tải trọng thay đôi nên ta chọn động cơ dựa trên công suất dang trị Công suât động cơ phải lớn hơn công suat can thiét: Pa.> Pe

Từ (1) và (2) tra bảng phụ lục 1.1

Công suất | Van toc quay

Kiểu động cơ Coso | n% Prax! T an TIT in

Chọn sơ bộ tỉ số truyền của hộp giảm tốc là: ,„„ = 12

Tỉ số truyền của bộ truyền đai u¿= —— = “Dp = 2.61

hạt

2k Ro ee x - — [Ung _ |12 —_

Tỉ sô truyện của cặp bánh răng trụ: u„y= 3 3,04

chọn Tỉ số truyền của cặp bánh răng côn so với bánh răng trụ: u,¿„= l,3.u„,

Tỉ số truyền của cặp bánh răng côn: u,„= 1,3.3,04 = 3,9

( mặc đù ta chọn động cơ bằng công suất đăng trị nhưng khi tính toán cho bảng thông số

kỹ thuật ta lại dùng động cơ làm việc tôi đa, ở đây là 7.65 kW)

2.1 TÍNH TOÁN BỘ TRUYEN DAI:

Thông sô đâu vào

+ Công suất bộ truyền P¡ = 8,985 kW

+ Số vòng quay mị = nạ = 2907 v/ph

+ Moment xoắn T =29517,28 Nmm

+ Tỉ số truyén ua = 2,61

2.1.1 Chon dang dai:

Theo hinh 4.22a TL[2]: phu thudc vao cong suat P, = 8,985kW và số vòng quay ni

=2907 v/ph ta chon dai loai B Theo bang 4.3 TL[3] voi dai loai B, ta c6 bang sau

đai hiệu |mm |mm mm mm mm2_ | đaimm mm

Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 400mm

Như vậy, tỉ số truyền thực tế:

2.1.6 Chiéu dai dai theo khoang cach truc a:

Chiều dài tính toán của đai:

Theo bảng 4.13 TL[ 1], ta chọn chiều dài đai tiêu chuẩn L = 2500 mm

Kiểm nghiệm điều kiện:

2(di + do) > a> 0,55(di + do) +h

& 2(160+400) = a> 0,55(160+400) + 10,5

= 1120>a>318,5 mm Gia tri a vẫn thỏa mãn trong khoảng cho phép

2.1.8 Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây:

v1 _ 24350

TL 9500 “574 st<[ïi]= 10s1, trong đó đối voi dai thang [i] = 10s"

1=

Do đó điều kiện được thỏa

2.1.9 Góc ôm đai bánh đai nhỏ:

C,=1—0.0510.01v?—1]=1—0.05|0.01 x24,35?—1Ì=0,75

- Hệ số xét ảnh hưởng tới tỉ số truyền u:

C„=1.14 viu>2.5

- Hệ số xét đến ảnh hưởng số đây đai C;= 0,9

-_ Hệ số xét đến chế độ tải trọng: C,=0,7

- - Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai: C if £ _ 9/2500 Lo 2240 _1 og

Theo bang 4.8, ta chon [Po] =4,86kW khi d=160mm, Lo =2240mm, v=24,35m/s va dai

Suy ra :2 F,(ef“=1) >F,(ef“+1)

eel" (Fy —F, )> 2Fy +P,

2F,+F, 2F,—E,

F,=2F ssin-s'=2 x 828 x sin 2029 we Ở ~1637,6N

Ứng suất lớn nhất trong dây đai:

Ởặgy— Øø;†0,+ Ơy 1 ƠØạp† 0,50,+Ø, FO py

Fy F, 2 Yo + 4+ 107°+ =" 100

at ate dị

207 368,99 1200 x 24,35” x 1 6 2.4 = 13874x138 T 100% 35° 10° + So x 100=5,726 MPa Kiểm nghiệm đai theo ứng suất kéo cho phép:

max = 5,726 MPa < [ok] = 10 MPa

Thỏa điều kiện cho phép đối với đai thang

Tuổi thọ đai:

8

a 100 | ae x10 2x3600¡ 2.x3600 x9,74

i=9,74s 1; là số vòng chạy của đai trong 1 giây (đã tính)

m=8, là số mũ của đường cong mỏi đối với đai thang

2.1.14 Chiều rộng bánh đai và đường kính ngoài da của các bánh đai:

- Từ số đai z có thê xác định chiều rộng bánh đai B theo công thức (4.17) TL[I]:

B=(z- I)t + 2e = (4-1).19+2.12,5 = 82 mm

Trong đó các thông số biên dạng t, e (mm) tra theo bang 4.21 TL[I] ứng với đai loại

B ta duce: t =19 (mm); e = 12,5 (mm)

- Đường kính ngoai banh dai:

Theo công thức (4.18) TLỊI]: da = d + 2h

Tra bang 4.21 TL[1], ta duoc: ho = 4,2 (mm)

¢ Đường kính ngoài bánh đai nhỏ: dại = di + 2ho = 160 + 2.4,2 = 168,4 (mm)

» Đường kính ngoài bánh đai lớn: d„z= dz + 2ho = 400 + 2.4,2 = 408,4 (mm)

Sé6 vong chay cua dai trong | gidy 1= 9,74 s-l

Duong kinh banh dai nho dị = 160 mm Duong kính bánh đai lớn d;= 400 m

Đường kính ngoài bánh đai nhỏ dại = 168,4 mm Đường kính ngoài bánh đai lớn dạ; = 408,4 mm

Ứng suất lớn nhất omax = 5,726 MPa

Lue cang dai ban dau Fy = 828 N

3.1 Tinh toan va thiét ké bo truyén banh rang cén tru

3.1.1 Thông số ban đầu

Momen xoăn trên trục của bánh dẫn T,=73224,75 Nmm

Số chu kỳ làm việc cơ sở:

Ngọ,=30 HB,””=30 285”ˆ=2,34.10'chu kỳ Ngo;=30 HB,””=30.275°°=2,14.10 chu kỳ

Ngọ¡= Ngọ¿=5.10” chủ kỳ

Theo bảng 6.13, trang 249, với thép C45 được tôi cải thiện, có:

Øoj„=2HB+70: s„=1,1; ơyyy„= 1,8 HB: S,=1,75 Xét bánh dẫn:

Ø g„¡= 2 285+70=640 MPa Øp;„¡=1,8.285—513 MPa Xét bánh bị dẫn:

Øzp„¿=2.275+70=620 MPa

Øp„;= 1,8.275= 495 MPa

Số chu kỳ làm việc tương đương:

Theo công thức 6.7 trang 93 [TLI] (Nu:: số chu kỳ thay đôi ứng suất tương đương):

Trong đó: Bộ truyền làm việc năm mỗi năm làm việc 30 ngày, l ngay lam viée | ca, | ca làm 8 giờ ta có f;¡„ = 6.320.8.1 =15360 (giờ)

Số lần ăn khớp trong l vòng quay: c = |

Nự; : số chu kì thay đổi ứng suất tương đương T; _ : moment xoắn ở chế độ ¡

>t; :tổng thời gian làm việc trong L chu kỳ VỊ: Nuy,>N „¡nên Kuy¡—T1

Nưgạ>N „nên Kur ;—=1 Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ

lon E oe él Ky, 6

khi tôi cải thiện Š„= 1.1 do đó:

[oyJ= =" = 581,82 MPa

620.1 [Ow]= 1 563,64 MPa Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ:

Theo tiêu chuẩn chon m,=2.5mm,

Tính toán lại tỷ số truyện u: Uy= =óa =3929

Duong kinh vong chia:

2T, _ 2.73224,75_

Fu=E,;= mm ằẶ.À

FOF =F, , tana coso ,=2461,33 tan 20° cos 14,28 °=868,17 N

Fạ¡=E,;=F, tan ø sinơ,= 2461,33.tan 20 °.sin 14,28 °=220,97N

3.1.7 Kiểm nghiệm độ bền uốn

Tính số răng tương đương:

Với Z,¡=28.89, Z,;=445,95, x=0 ta tra bảng 6.18 [TLI] ta được

Đối với bánh dẫn: Y;¡= 3,82

Đối với bánh bị dẫn: Y;;= 3,6

Điều kiện bên uôn được thỏa

> Bảng thông số kích thước bộ truyền:

3.2 Tinh toán và thiết kế bộ truyền bánh răng nghiêng

3.2.1 Thông số ban dâu Tính toán và thiết kê bộ truyền bánh răng nghiêng Momen xoăn trên trục của bánh dẫn T;=275015,07Nmm

Tỷ số truyền uạ=3,4

Số vòng quay n;=281,97vòng/phút

Công suất đầu vào P;=8,469

3.2.2 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn

Chọn thép 45 được tôi cải thiện Theo bảng 6.1 đối với bánh dẫn, ta chọn độ rắn trung bình là HB,=285, đối với bánh bị đẫn ta chọn độ rắn trung bình HB;=275, vật liệu này có khả năng chạy rà tốt

Số chu kỳ làm việc cơ sở:

Nuoi=30HB¡ˆ=30.285”ˆ=2,34.10°chu kỳ N¡oz=30HB;ˆˆ=30.275”°=2,14.10”chu kỳ

Ngoi=Ngo= 5.105 chủ kỳ

Theo bảng 6.2, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau

Oon tim = 2HB+70, suy ra

OH imi =2.285+70=640Mpa Va6 on lim2 =2.250+70=620Mpa

Oor im=1,8HB, suy ra

Oor tim 1 =1,8.285=5 13Mpa

Va Oor tim2 = 1,8.275=495Mpa Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ

lớn E Conti Ky, 6

khi tôi cải thiện Š„= 1.1 do đó:

[Om]= oa = 581,82 MPa [Zu;]= 620.1 cs = 563,64 MPa Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bộ:

[oul =:Í Øụi *lØn;Ì}P 2 Ì |S81,82+563,64]=572,73

—-

Ứng suất uốn cho phép: [ø r]= Kerr Chon S$,=1,75, ta co:

[on]= ; a 1=293,14 Mpa

495

lon 75° 1=282.85 MPa

3.2.3 Thông số cơ bản bộ truyền

Theo bảng 6.6 đo bánh răng nằm đối xứng ở trục nên chọn J¿„=0,4 theo tiêu chuẩn, khi đó:

— Ứpa.(u+1)_0,4.(3,4+1) a Pea LUPE Nee)

Theo bang 6.7, ta chon KyB=1,05; KpB=1,12

Hé sé phy thudc vat liéu cap banh rang : K,=43(MPa)'”

Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng:

óc ăn khớp: đ„=ơ,=tan ““ =tan —“ <— =20,76°

Góc ăn khớp: đ,„=øơ,=tan os B an cos 16,26° 0,76

Duong kinh vong chia:

2a 2.200

d,4—Us,d,,,—3,4 100=340 mm Duong kinh vong dinh:

K,„=1,13;K,„=1,37 3.2.8 Tính toán kiểm nghiệm giá trị ứng suất tiếp xúc:

Vậy: “n lủP \ sin 2 20,83°

Hệ sô xét đên tông chiêu dài tiệp xúc:

Kựư=1,02 :Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng

Điều kiện bền tiếp xúc được thỏa, Ø„ <ơ H L

Tính lại chiều rộng vành răng

2 brad =70mm = bya

+ ax [Or] 293,14

Bánh dẫn: Yen 3⁄87 =75,74

11 4x lƠp;Ì} 282,85

Banh bi dan: Yo 3,58 =79

Ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh bị dẫn có độ bền thấp hơn

Ứng suất uôn tính toán theo công thức:

Cri b,m K,=K gp Kg K py =1,37-1,04 1,12= 1,6

Thỏa điêu kiện độ bên uốn

> Bảng thông số kích thước bộ truyền:

=0,67

=¿19,67 MPa<|o,,

3.3 Kiểm tra bôi trơn và ngâm dầu

Điều kiện bôi trơn ngâm dâu trong hộp giảm tốc côn - trụ:

Bánh răng côn cần được ngâm hết chiều rộng bánh răng lớn ÿ trong dầu

Bánh răng trụ răng nghiêng cần ngâm hết chiều cao răng #r và tối thiêu là l0mm

r A > À ^ z 1 z x

Mức cao nhât của dâu không vượt quá 3k banh rang 4

Khoảng cách giữa mức dầu cao nhất và thấp nhất: h„„—h„„= 10 + 15mm

3.3.2 Xét banh rang tru bi dan

Chiều cao - thấp nhất bánh răng trụ tính từ tâm bánh răng là

1, 2 1 2

Ramin đạaca —2—-346 5 = Š7/7mm _1

Ha„„ 5 đạa— 10 163 mm

Do đó bộ truyền thoải mãn điều kiện bôi trơn

1.5