Tiểu luận môn học nguyên lý chi tiết máy tính toán hệ dẫn Động bằng tải chủ đề 6

Bài tiểu luận cuối kỳ môn Nguyên lý chi tiết máy, liên quan đến chủ để tính toán hệ dẫn động bằng tải, có đầy đủ các công thức tính toán, hình ảnh vẽ cân bằng lực vẽ bằng tay.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

Khoa: Cơ khí động lực

GVHD: PGS.TS Văn Hữu Thịnh SVTH :

MSSV:

Lớp:

Giảng viên môn học: PGS.TS Văn Hữu Thịnh

Sinh viên thực hiện:

MSSV:

Trường ĐHSPKT TP HCM

Khoa Cơ khí Chế tạo máy

Bộ môn Thiết kế máy

TIỂU LUẬN MÔN HỌC NGUYÊN LÝ- CHI TIẾT MÁY

TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

4 Nối trục đàn hồi

5 Băng tải

Hình 2: Sơ đồ tải trọng

SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:

1 Lực kéo trên băng tải F (N): 4800

2 Vận tốc vòng của băng tải V(m/s):0,6

3 Đường kính tang D (mm):350

4 Số năm làm việc a(năm):5

5 Số ca làm việc: 2 (ca), thời gian: 6h/ca, số ngày làm việc:300 ngày/năm

6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @: 30 (độ)

7 Sơ đồ tải trọng như hình 2

Khối lượng sinh viên thực hiện: 01 bản thuyết minh tính toán gồm:

1 Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền

2 Tính toán thiết kế bộ truyền ngoài của HGT

3 Tính toán thiết kế bộ truyển của HGT

4 Tính toán thiết kế 2 trục của HGT

MỤC LỤC

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1

1 Chọn động cơ điện: 1

2 Phân phối tỉ số truyền: 1

PHẦN 2: TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH CON LĂN 3

1 Chọn loại xích 3

2 Chọn số răng đĩa xích 3

3 Xác định bước xích p 4

4 Khoảng cách trục 5

5 Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong một giây 5

6 Tính toán kiểm nghiệm xích về độ bền 5

7 Các thông số đĩa xích 6

8 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (4.21) 6

PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC 8

1 Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít 8

2 Xác định ứng suất cho phép của bánh vít 8

3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục 9

4 Xác định các hệ số và một số thông số động học 10

5 Kiểm nghiệm răng bánh vít 11

6 Nhiệt truyền động trục vít 11

7 Một vài thông số của bộ truyền 12

8 Thông số cơ bản của bộ truyền trục vít 13

PHẦN 4: PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 14

1 Chọn vật liệu 14

2 Xác định sơ bộ đường kính trục 14

3 Lực tác dụng lên trục 16

4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục 18

5 Biểu diễn sơ đồ biểu diễn trục I 20

6 Xác định dường kính và chiều dài các đoạn trục I 20

Tài liệu tham khảo 22

PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN & PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

1 Chọn động cơ điện:

Công suất trên trục công tác:

Công suất tính: Pt = P= 2,88 (tải trọng tĩnh)

Công suất cần thiết trên trục động cơ:

Tra bảng 2.1 ta được: tv=0.82 ( bộ truyền trục vít không tự hãm và số mối trụcvít là 2); = 0,98;ηol= 0,99 (hiệu suất của 1 cặp ổ lăn); = 0,93 (hiệu suất bộ truyền xích)

Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ

Tốc độ quay của trục công tác:

Chọn trước tỉ số truyền ux của bộ truyền xích:

ux = 3,15

Tính tỉ số truyền bộ truyền trục vít của hộp giảm tốc

Kiểm tra sai số cho phép về tỉ số truyền:

thỏa điều kiện về sai số cho phép

PHẦN 2: TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH CON LĂN

Công suất P2 = 3,128 kW, tốc độ quay n2 = 105 v/ph, tỷ số truyền ux = 3,15 ,

bộ truyền đặt nghiêng so với phương nằm ngang 1 góc 30° , bộ truyền làmviệc 2 ca

Thông số đầu vào của đĩa xích dẫn

Công suất của đĩa xích

P 2 : công suất trên trục II

(vì đĩa xích dẫn lắp trêntrục II)

Tốc độ quay của đĩa xích

Kiểm tra tỉ số truyền bộ truyền xích:

Sai số nhỏ hơn sai số tỉ số truyền cho phép

3 Xác định bước xích p

Công suất tính toán

Pt=P2.k.kz.kn

Theo bảng 4.6, tra được:

- ko = 1 (đường nối hai tâm đĩa xích so với phương nằm ngang ≤ 30°)

- ka = 1: chọn a = (30…50)p

- kdc = 1 (vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích)

- kc = 1,25 (bộ truyền làm việc 2 ca)

5 Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong một giây

trong đó dựa vào bảng 5.9 để tra 

Đối với đĩa dẫn:

Đối với đĩa bị dẫn:

6 Tính toán kiểm nghiệm xích về độ bền

Tra Bảng 4.14 chọn vật liệu đĩa xích thép 45, tôi cải thiện có [σH] = 500 MPa đảm bảo được độ bền tiếp xúc.

Theo công thức (5.20)

= 1,15.3755,1 = 4318,365 (N)Trong đó với bộ truyền nghiêng 1 góc < 40°: kx = 1,15

Đường kính vòng chia đĩa xích dẫn d1 152

Đường kính vòng chia đĩa xích bị dẫn d2 479

PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CỦA HỘP GIẢM TỐC

Thông số đầu vào:

Dùng đồng thanh không thiếc và đồng thau

Tra bảng 7.1/trang 146 với:

Vật liệu làm bánh vít: đồng thanh nhôm sắt niken

2 Xác định ứng suất cho phép của bánh vít

Ứng suất tiếp xúc cho phép

Theo bảng 7.2 trang 148 với Với v sb =2,9<3 m/s

Ta có được: [𝜎𝐻]= 180 MPA

Xác định ứng suất uốn cho phép

Bộ truyền làm việc 1 chiều, theo công thức (7.7) trang 149

[𝜎𝐹𝑂 ] = 0,25 𝜎𝑏 +0,08 𝜎𝑐ℎ = 0,25.500 + 0,08.200 = 141 MPaBánh vít nằm ngang quay 1 chiều, hệ số tuổi thọ: 𝐾𝐹𝐿 = 1

Chọn 𝑎𝑤= 132 mm.

+Xác định modun:

Theo 7.3 trang 151[1]:m= 2a w

(z2  q)= 2,29 mmTra bảng 7.3, chọn modun tiêu chuẩn m = 2,5 mm

- Đường kính vòng lăn của trục vít: (7.21𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑔 151[1])

Với vs= 3,18 m/s, tra bảng 7.2 trang 148 [1]: [𝜎𝐻]= 201,2 MPa

-Theo bảng 7.4 trang 152 [1] với:

+Nhóm vật liệu bánh vít; nhóm II (đồng thanh không thiếc và đồngthau)

+Độ rắn mặt ren trục vít: HRC ≥ 45

- Hiệu suất của bộ truyền : (7.22 trang 151 [1])

 = 0.95.tg( w)

=

tg( w  )

0,95 tan( 4,57)tan( 4,57  2,298)

= 0,63

5 Kiểm nghiệm răng bánh vít

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:

(7.19 trang 151[1])

Kiểm tra:  H = 157,5 MPa <  H =201,2 MPa thỏa điều kiện

Kiểm nghiệm về độ bền uốn:

-(𝜂)=0,63: hiệu suất bộ truyền

-P1= 3,85 Kw : công suất trên trục vít

-𝑡 𝑜: nhiệt độ môi trường xung quanh , thường lấy 𝑡 𝑜=20 𝑜𝐶-td=90 𝑜𝐶,ứng với trục vít đặt dưới bánh vít

8 Thông số cơ bản của bộ truyền trục vít

T1: Momen xoắn trên trục vít T1 = 37904 (N.mm)

T2: Momen xoắn trên trục bánh vít T2 = 284499 (N.mm)Vậy:

Chọn sơ bộ d1= 24 (mm)

𝑑2= 42 (mm) Chọn khớp nối:

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục

Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện:

3

0,2.20

 Lực do bộ truyền xích tác dụng lên trục theo kết quả của phần II:

Fr=4318,365 (N)

Vì góc nghiêng giữa bộ tryền xích và phương nằm ngang là @= 30°

Nên đường nối tâm tạo với phương thẳng đứng Oy một góc 𝛼 = 150°Nên Ft sẽ được phân thành 2 thành phần:

4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục

-Chiều rộng ổ lăn b0, theo bảng 10.2 [1]

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến thành trong của hộp: k1=10

- Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp: k2= 10

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến lắp ổ: k3= 15

- Chiều cao lắp ổ đầu và bu lông: hn= 15

Xét trục I (trục vít)

+ l12= -lc12= -[0,5(lm12+b01)+ k3+ hn]= -[0,5.(60+25)+15+15] = -68,5 (mm)

Ta có: daM2 ≤ da2 + 1,5m

= 230+ 1,5 2,5

= 233,75 (mm)+ l11= (0,9÷1)daM2= (0,9÷1) 233,75= (210,375÷233,75) (mm)

5 Biểu diễn sơ đồ biểu diễn trục I

6 Xác định dường kính và chiều dài các đoạn trục I

Với

Với [𝜎]=67 MPa ứng với thép 45 có 𝜎𝑏 ≥ 850 𝑀𝑃𝑎, bảng 10.5 [1] trang

195 Như vậy ta tính được:

Tài liệu tham khảo

1 PGS.TS.Trịnh Chất - TS Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một NXB Giáo dục Việt Nam ( 2010)

2 PGS.TS.Trịnh Chất - TS Lê Văn Uyển : Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí hai NXB Giáo dục Việt Nam (2010)