Đề tài thiết kế: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.. LỜI CẢM ƠNEm xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy HoàngThăng Bình đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Số liệu cho trước (đề bài)
4 Thời hạn phục vụ: l h = 9500 (giờ)
5 Số ca làm việc: soca = 02 (ca)
6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài β = 180˚ - @ = 60 ˚
7 Đặc tính làm việc: Va chạm nhẹ
Chọn Động Cơ
Với trục ra 1 phía: P t = 1000 Fv = 900× 1000 1,52 = 1,368(kW )
Tra bảng 2.3 trang 19 – Tính toán thiết kế dẫn động cơ khí Tập 1 ta có:
Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ : ɳ br = 0,98
Hiệu suất bộ truyền đai: ɳ đ = 0,96
1.2.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ
1.2.4 Số vòng quay trên trục công tác
D = z p π với z: số răng đĩa xích p: bước của xích tải n lv = 60000 z p v = 60000 π D v = 60000 3.1415 ×1,52 × 385 u,4045 (v/ph)
1.2.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ u sb = u h u n
Theo bảng 2.4 trang 21 - Tính toán thiết kế dẫn động cơ khí Tập 1 ta có:
- Tỷ số truyền của hộp giảm tốc u h = 3,3
- Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài u n = 2,8
=> u sb = u h u n = 3,3×2,8= 9,24 n sb = n lv u sb = 75,4045×9,24= 696,74 (v/ph)
Tra danh mục động cơ VIHEM, chọn động cơ thỏa mãn:
P dc ≥ P ct = 1,4910 (kW) ; n db ≈ n sb = 696,74 (v/ph)
Ta được động cơ với thông số sau:
Phân phối tỷ số truyền
Tỷ số truyền của hệ: u t = n dc /n lv = 75,4045 698 =9,24
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền ngoài u n = 2,8
Tỷ số truyền của hộp giảm tốc u h = u t /u n = 9,24 2,8 =3,3
Xác định thông số đầu vào thiết kế của các bộ truyền cơ khí và các trục
1.4.1 Công suất trên các trục
Công suất trên trục công tác:
Công suất trên trục ra hộp giảm tốc:
Công suất trên trục vào hộp giảm tốc:
Công suất trên trục động cơ:
1.4.2 Số vòng quay trên các trục
Số vòng quay của động cơ: n đc = 698 (v/ph)
Số vòng quay trên trục vào hộp giảm tốc: n I = n đc /n n = 698/2,8$9,29 (v/ph)
Số vòng quay trên trục ra hộp giảm tốc: n II = n I / u h = 249,29 3,3 u,60 (v/ph)
Số vòng quay trên trục công tác: n lv = n II¿75,60 (v/ph)
1.4.3 Mômen xoắn T trên các trục
Mômen xoắn trên trục động cơ:
698 =¿20399,785 (N.mm) Mômen xoắn trên trục vào hộp giảm tốc:
249,29 T563,22 (N.mm) Mômen xoắn trên trục ra hộp giảm tốc:
75,60 5437,037 (N.mm) Mômen xoắn trên trục công tác:
Bảng 1: Thông số của động cơ điện
Kiểu động cơ Công suất Số vòng quay Khối lượng Đường kính trục
P đc (kW) n đc (v/ph) (kg) (mm)
Bảng 2: Tổng hợp thông số của các bộ truyền
Trục động cơ Trục vào
Trục ra HGT Trục công tác Công suất P
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG
Chọn loại đai và tiết diện đai
Chọn loại đai thang : đai thường
Tra đồ thị 4.1[1](trang 59) với các thông số P = 1,4910 (kW) và n 1 = 698 (v/ph) ta chọn được tiết diện đai loại O với tiết diện đai : 47 (mm 2 )
Chọn đường kính hai bánh đai d 1 và d 2
Tra bảng 4.13[1](trang 59) được giới hạn đường kính bánh đai nhỏ : 70-140 (mm)
Chọn d1 theo tiêu chuẩn cho trong bảng 4.21[1](trang 63) phần chú thich được d 1=¿112 (mm)
Kiểm tra về vận tốc đai v=π × d 1 ×n 1
60000 = π ×112 60000 × 698 = 4,09 (m/s) ¿ v max = 25 (m/s) (2.1) v max = 25 (m/s) đối với đai thường
Chọn hệ số trượt ϵ = 0.02, do vậy d 2 =u × d 1 ×(1−0,02) = 2,8 ×112 × (1 – 0,02 ) = 307,328 (mm) (2.2)
Theo bảng 4.21[1] (trang 63) phần chú thích chọn d 2 = 315 (mm)
Tỷ số truyền thực tế u t = d 2 d 1 ×(1−ε) = 112×(1−0,02)315 = 2,87 (2.3)
Sai lệch tỷ số truyền
Xác định khoảng cách trục a
Dựa vào u t =2,87,tra bảng 4.14[1](trang 60), chọn d a
4a sb (2.5) Thay số được L = 1333,44 (mm)
Dựa vào bảng 4.13[1](trang 59), chọn L theo tiêu chuẩn, L = 1400 (mm)
Số vòng chạy của đai trong 1(s) là: i=v
Tính chính xác khoảng cách trục: a=λ+√ λ 2 − 8 ∆ 2
Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ α 1 = 180 ° −57 ° ( d 2−d 1 ) a =¿180°−57°(315−112)
Tính số đai Z
- P 1công suất trên trục bánh chủ động P 1=¿ 1,368 (kW)
- [ P 0 ] :công suất cho phép Tra bảng 4.19[1](trang 62) hoặc bảng 4.20[1](trang 62) theo tiết diện đai O, d 1=¿ 112 (mm), v=¿4,09 (m/s), được :
- K d : hệ số tải trọng động Tra bảng 4.7[1](trang 55), được K d =¿1,1
- C α : hệ số ảnh hưởng của góc ôm
Tra bảng 4.15[1](trang 61) với α0° được C α =0,82
- C L : hệ số ảnh hưởng của chiều dài đai Tra bảng 4.16[1](trang 61) với L L
- C u : hệ số ảnh hưởng của tỷ số truyền Tra bảng 4.17[1](trang 61) với u t =2,87 được C u =¿ 1,14
- C z : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai Tra bảng 4.18[1](trang 61) theo Z ' = P P
Các thông số cơ bản của bánh đai
B = ( Z−1) × t + 2e = ( 3−1)× 12+ 2.8 = 40(mm) Đường kính ngoài của bánh đai d a 1=d 1 +2h 0 2+2.2,57(mm) (2.13) d a 2=d 2 + 2 h 0 = 315 + 2.2,5 = 320 (mm) (2.14) Đường kính đáy bánh đai d f 1=d a 1 −H7−107(mm) (2.15) d f 2=d a 2 −¿H 20 – 10= 310(mm) (2.16)
Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Chọn bộ truyền tự động điều chỉnh lực căng thì F v =0(N)
Do F v =0(N), thay số vào lực căng ban đầu ta được:
4,09×0,82×3 6,67(N) (2.18) Lực tác dụng lên trục bánh đai
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG
Chọn vật liệu bánh răng
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
• Giới hạn chảy σ ch2 = 450 (MPa)
• Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện
• Giới hạn chảy σ ch1=¿580 (MPa)
Xác định ứng suất cho phép
• S H , S F : hệ số an toàn khi tính về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
• σ Hlim 0 , σ Flim 0 : ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở σ Hlim 0 = 2HB + 70 σ Flim 0 = 1,8HB
– Bánh chủ động σ Hlim 0 1 = 2 HB 1 + 70 = 570 (MPa) σ Flim 0 1 = 1,8 H B 1 = 450 (MPa)
– Bánh bị động σ Hlim 0 2 = 2 HB 2 + 70 = 540 (MPa) σ Flim 0 2 = 1,8 H B 2 = 423 (MPa)
• K HL , K FL : hệ số tuổi thọ.
– m H , m F : bậc của đường cong mỏi Bánh răng có HB ¿ 350, m H = m F = 6
– N Ho , N Fo : số chu kỳ thay đổi ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn
– N HE , N FE : số chu kỳ thay đổi ứng suất
* c : số lần ăn khớp trong 1vòng quay c = 1
* n : vận tốc vòng của bánh răng ni8 (v/ph)
* t Σ : tổng số giờ làm việc của răng t Σ = L h 00 (giờ)
◦ Vì N HE 1¿ N HO1 lấy N HE 1 = N HO1 do đó K HL1= 1
◦ Vì N FE 1¿ N FO 1 lấy N FE 1 = N FO1 do đó K F L1= 1
◦ Vì N HE 2¿ N HO2 lấy N HE 2 = N HO2 do đó K HL2= 1
◦ Vì N FE2¿ N FO 2 lấy N FE 2 = N FO2 do đó K FL2= 1
Thay số vào công thức được :
Do bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
Xác định sơ bộ khoảng cách trục
• K a : hệ số phụ thuộc vật liệu làm bánh răng K a = 43 (MPa)
• T 1 : momen xoắn trên trục chủ động T 1 = 54563,22 (Nmm)
• [ σ H ] sb : ứng suất tiếp xúc cho phép [ σ H ] sb = 504,54 (MPa)
Tra bảng 6.6[1](trang 97), HB