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

Ho va tén Mssv Mức độ hoàn thành Vũ Quốc Toản (T.Nhóm) 21154337 100%

Vũ Xuân Tiền 21154331 100% Dinh Minh Tri 21137157 100%

1.1.2 Hiệu suất chung của hệ thống truyền động

y= =

6.10° 6x10”

=1,7m/s => na= 92,765 ( vòng/phút)

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

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

1.4 Xác định các thông số và lực tác dụng ® Tốc độ quay trên các trục: - Trục động cơ: nạ = 2907 (víp)

Pye = 7h gg 77 2kW

Be = n 086088812 KW

P= — = 756x005 OW p,=-— 8.04 _» o95 hw

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

—> Thỏa điều kiện vI = 24,35 (m/s) < vmax = 25 (m/$)

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

_ k*+Ÿk”—8A° aa Krk 8A" 4 trong do:

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"

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

Ft(ef"“+1)

>———

2(e/“—1]

Suy ra :2 F,(ef“=1) >F,(ef“+1)

eel" (Fy —F, )> 2Fy +P,

2F,+F, 2F,—E,

©ec"> Từ đây suy ra:

, 1, 2FotF,_ 1 n _ 2.207 +92,25

[F®„ 2E _—Ƒ, 286 I "2 207—92,25 = 0,16 Hệ số ma sát nhỏ nhất đề bộ truyền không bị trượt trơn:

finin = _ 20, & 0,92

sin(>)

2.1.13 Lực tác dụng lên trục:

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

ơ,=9MPø: là giới hạn mỏi của đai thang

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

3.1.2 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:

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):

T1, t,

TÌ 27 08T 23 7 N„„,=60.1.1113,79.1 mị=60 3,79.15360 H 272231| 5 | 22223 99.10 lle] : =

_ TY 27 |08TỶ 23 |_ 7 N„,=60.1.281,97.15360 l 222231 T- | 574.53 \72>: 10

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

dei=Me.Z1=2,5.28=70mm; d.z=m,z;=2,5.I 10=275mm h„=cosB„=1

h„„¡=(h„+ xị cos 8„] m„=| 1+0,34.1).2,5=3,35 mm

h„„;=2 hye m„—h„¡;=23.1 2,5— 3,35 = 1,65 mm

d„;=d,;+2.h„;.cosð; = 275 + 2.1,65.cos75,72 =275,8 mm Đường kính vòng chia trung bình:

đ„y= đại (1—0,5 „| =70(1—0,5.0,3)—59,5mm d„¿= đụ; (1—0,5 „| =275(1—0,5.0,3)=233,75 mm

Chiều dài côn ngoài: R,=0,5m, Vz,”+ z,=0,5 2,5 V28?+110°= 141,BBmm Chiều rộng vành răng: b=R„,„=141,88 0,3= 42,564mm

Tinh module vong trung bình ™,,:

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

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

Đặc tính so sánh độ bền các bánh răng(độ bền uốn):

ax [Or] 293,14

Banh dan: Y„ 3,82 =76,74

1+ ax [Ono] 282,85

Banh bi dan: Yo 36 =78,57

Tiến hành tính toán kiểm tra độ bền uốn theo bánh dẫn có độ bền thấp hơn

g._2TK;Y,YgVY„, FY" 0,85 dng D Mim

FY"'0,85dmy-D.Mim 0,85.59,5.45.2,125 =129,9MPas 293, 14Mpa

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:

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:

2a 2.200

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

da d3+2m=100+2.3=106mm da= dat+2m=3404+2.3=346mm

Chiéu rong vanh rang:

b,=,„a,„ =0,4.200=80 mm

b,—b,+5=80+5=85 mm Tính các lực tác dụng lên bộ truyền:

_, _ T;c0sB _ 275015,07.cos16,26°

Fụạ=Fu= MZ, a 3 29 =3034,65 N

_ Futan đ„„ _ 3034,65.tan 20,76° ` Cos8 cos 16,26°

“ sin 2ơ, L7

B,=tan 'cosø,tan 8= tan ` cos20,76° tan 16,26°=15,25 °

4cos 8 4cos17,01 âv:Z„= =I ———_ = 2,39

Vậy: “n lủP \ sin 2 20,83°

Hệ sô xét đên tông chiêu dài tiệp xúc:

|= | Oy p22 eK yy = 1-1,02.0,95.572,73=554,1 sb Vv MPa>a,, =370,6 MPa

Z,=1: Hệ số ảnh hưởng vận tốc vòng z„=0,95 : Hệ số xét đến độ nhám bề mặt

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 H

b,3=b,4+(5 + 10) mm =75 mm 3.2.9 Kiểm nghiệm độ bền uốn Hệ số dạng răng Y;:

Cri b,m

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

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 3.3.1 Xét bánh răng côn bị dẫn

Chiều cao - thấp nhất bánh răng côn bị dẫn cần phải ngâm trong dầu là

Ay pip 2325 M=2,25.3=6,75<10mm 2min

1

1

H= 3 Fean=3 .275,8= 91,9 mm

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