báo cáo bài tập lớn môn chi tiết máy đề tài 7 phương án 9 thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOABÁO CÁO BÀI TẬP LỚNMÔN CHI TIẾT MÁY ĐỀ TÀI 7 PHƯƠNG ÁN 9 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Giảng viên lý thuyết: GS.TS Nguyễn Hữu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN CHI TIẾT MÁY

ĐỀ TÀI 7 (PHƯƠNG ÁN 9)

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Giảng viên lý thuyết: GS.TS Nguyễn Hữu Lộc Giảng viên bài tập: Ths Lê Thúy Anh

Lớp: L03

Mục Lục

ĐỀ BÀI 1 Chương 1: Chọn động cơ và phân bố tỉ số truyền 2 1.Xác định công suất bộ phận công tác: 2

2 Số vòng quay của bộ phận công tác: 2

3.Tính hiệu suất chung của hệ thống: 2

4.Công suất động cơ cần thiết: 2

5 Tỉ số truyền chung của hệ thống: 2

6 Xác định thông số kỹ thuật trên trục: 3

Bảng thông số động học 4

Chương 2: Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài 5

Chọn loại xích ống con lăn 5

Chọn số răng của đĩa xích dẫn theo công thức: 5

3-Tính số răng đĩa xích lớn theo công thức: 5

4-Xác định các hệ số điều kiện sử dụng xích k theo công thức: 5

5-Tính công suất tính toán Pt: 6

7- Xác định vận tốc trung bình v của xích theo công thức: 6

10- Số lần va đập xích trong 1 giây: 7

11- Tính lực tác dụng lên trục theo công thức: 8

12-Đường kính đĩa xích: 8

Chương 3: Bộ truyền bánh răng 9

3 Số chu kỳ làm việc cơ sở: 9

4.Số chu kỳ làm việc tương đương: 9

5 Theo bảng 6.13, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau: 9

6 Ứng suất tiếp xúc cho phép: 10

7 Ứng suất uốn cho phép: 10

9 Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định theo công thức: 11

12 Tỷ số truyền sau khi chọn số răng: 12

13.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh răng: 12

14 Vận tốc vòng bánh răng: 13

16 Hệ số tải trọng động theo bảng 6.5, ta chọn: 13

17.Tính toán kiểm nghiệm giá trị ứng suất tiếp xúc: 13

18 Hệ số dạng răng YF : 14

19 Ứng suất uốn tính toán theo công thức: 15

Chương 4 Thiết Kế Trục 16

SƠ ĐỒ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC 16

Thông số ban đầu: 16

Phân tích lực tác dụng lên trục từ các chi tiết quay của hệ thống truyền động: 17

Chọn vật liệu 18

Trục I 18

Chọn sơ bộ đường kính trục 18

Chọn kích thước dọc trục: 19

Vẽ biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn: 20

Các biểu đồ momen thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí D đặt bánh răng trụ răng nghiêng: 23

Tính tiết diện tại mặt cắt nguy hiểm: 23

Tính chọn then bằng: 24

Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi: 25

Do đó điều kiện bền mỏi của trục tại tiết diện D được thỏa 26

Kết cấu trục I 26

Trục II 27

Chọn sơ bộ đường kính trục 27

Chọn kích thước dọc trục: 28

Vẽ biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn: 29

Các biểu đồ momen thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí A: 31

Tính tiết diện tại mặt cắt nguy hiểm: 31

Tính chọn then bằng: 31

Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi: 33

Kết cấu trục II 35

Chương 5: Thiết kế ổ lăn 36

Thiết kế ổ trên trục I 36

Thiết kế ổ trên trục II 37

Chương 6: Chọn và kiểm nghiệm nối trục 39

vòng đàn hồi 39

1.Mômen danh nghĩa trên nối trục: 39

2.Hệ số chế độ làm việc: 39

3.Theo phụ lục 11.5 [55] ta chọn nối trục vòng đàn hồi 39

4 Kiểm tra độ bền uốn chốt theo công thức: 39

5 Kiểm nghiệm điều kiện bền dập giữa chốt và vòng cao su: 39

ĐỀ BÀI

Thông số đầu vào:

1 Lực vòng băng tải: F= 4600 N

2 Vận tốc vòng: v= 1,2 m/s

4 Thời gian phục vụ: L= 7 năm

Quay một chiều, làm việc hai ca (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ).

Vẽ biểu đồ momen theo hình :

Các biểu đồ momen thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí D đặt bánh răng trụ răng nghiêng:

Mtd= √ Mx2

+ M2y+0,75 T2

= √ 32,962+78,662+0,75 60,29122≈ 100 Nm

Tính tiết diện tại mặt cắt nguy hiểm:

Ký hiệu 1-2 là trục 1 tiết diện thứ 2 từ trái qua phải:

Do tại tiết diện nguy hiểm có rãnh then bằng nên tăng tiết diện lên khoảng 5%.Chọn theo tiêu chuẩn.

Chọn d12=28 mm (bánh răng)

Từ d12 ta chọn được các đường kính còn lại:

d11=25 mm(ổ lăn) d13=25 mm(ổ lăn) d14=24 mm (khớp nối) Kiểm tra tại tiết diện 1-3:

- Chọn vật liệu then bằng lắp tại vị trí bánh răng trụ răng

nghiêng theo phụ lục 13.1- Bài Tập Chi Tiết Máy (Nguyễn Hữu Lộc): d12=28 mm suy ra các thông số như sau:

- Chọn vật liệu then bằng lắp tại vị trí khớp nối đàn hồi theo

phụ lục 13.1- Bài Tập Chi Tiết Máy (Nguyễn Hữu Lộc): d14

=24 mm suy ra các thông số như sau:

Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi:

Số liệu tra bảng và tính như sau:

Theo bảng 10.9-Cơ sở thiết kế máy( Nguyễn Hữu Lộc), chọn

Kσ=2,2 ; Kτ=2 đối với rãnh thencó σb=850 MPa

Vẽ biểu đồ momen theo hình :

Các biểu đồ momen thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí A:

Mtd= √ Mx2

+ M2y+0,75 T2

= √ 271,212+0,75 239,01052=341,17 Nm

Tính tiết diện tại mặt cắt nguy hiểm:

Ký hiệu 2-2 là trục 2 tiết diện thứ 2 từ trái qua phải:

- Chọn vật liệu then bằng lắp tại vị trí bánh răng trụ răng

nghiêng theo phụ lục 13.1- Bài Tập Chi Tiết Máy (Nguyễn Hữu Lộc): d23=42 mm suy ra các thông số như sau:

+Kiểm tra ứng suất dập:

- Chọn vật liệu then bằng lắp tại vị trí bộ truyền xích theo

phụ lục 13.1- Bài Tập Chi Tiết Máy (Nguyễn Hữu Lộc): d21

=34 mm suy ra các thông số như sau:

≈ 91,89 Mpa< [ σd] =150 Mpa

Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi:

Số liệu tra bảng và tính như sau:

MD= √ Mx2+ M2y= √ 195,662+67,782≈ 207,07 Nm

σ−1=0,436 σb=0,436.850=370,6

τ =0,22 σ =0,22.850=187

Theo bảng 10.4-Cơ sở thiết kế máy( Nguyễn Hữu Lộc), chọn

Theo bảng 10.9-Cơ sở thiết kế máy( Nguyễn Hữu Lộc), chọn

Kσ=2,2 ; Kτ=2 đối với rãnh thencó σb=850 MPa

Ứng suất xoắn τ = T 10

3

W0 =

239,0105 10313569,29 =17,61 MPa

Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động

= 4,2