Phân tích chức năng hoạch Định của công ty tnhh tư vấn xây dựng khải minh

©; là hệ số kế đến ảnh hưởng của sự phân bó không đều tải trọng cho các dây đai,... Kao = 1,25 - hệ số kế đén ảnh hưởng của điều chỉnh lực căng đĩa xích,trục không điều chinh được... Vậy

THIET KE HE THONG TRUYEN DONG CO KHI

Tên giang vién: Th.s

Lop: 20DCD1A

Ho va tén sv: Nguyén Duong Thuan

Mssv: 2000003437

TP Hả Chí Minh, ngày 26 tháng 05 ndm 2023

THIET KE HE THONG TRUYEN DONG CO KHÍ

Số liệu ban đầu:

- Công suát của thùng trộn: Pa (kW)

- Số vòng quay của thùng trộn: na (vòng/phút)

- Thời gian phục vu: L = 8 nam

- Quay 1 chiéu, lam viéc 2 ca, tai trọng nh (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8

giờ)

- Động cơ có số vòng quay: nạ = 1420 (vòng/phút)

- Hiệu suất:

e Hiệu suất bộ truyền dai thang ne = 0,95

e _ Hiệu suất cặp bánh răng trụ rang thang npr = 0,96

e Hiệu suất cặp ô lăn Noi = 0,99

e Hiệu suất bộ truyền xích n„ = 0,95

- Bánh răng tính theo tiêu chuan ISO, chon vat ligu ENC60, cac hé sé Ka = 1; Kav = 1; Kup

= 1,2; Kua = 1 khi nhap trong phan mém Autodesk Inventor Professional

- B6 truyén dai tính theo tiéu chuan DIN 2215, chon trudc di = 180 mm, khoang cach truc

(a = da), chiều dai dai, loai dai DIN Cac hé $6 Pra = 3,8 kW, kt = 1,2

- Chọn xích theo tiêu chuan ISO 606:2004 (EU)

e© Chọn động cơ thực tế: 4A132S4Y3

Kiéu dong cơ g UẠI vần toe quay Cosg | #% = _—

Puc > Pet (6,56 > 5,95) => Động cơ thỏa điều kiện

e _ Công suất trên các trục:

Công suất tại trục III là:

CHUONG II: THIẾT KÉ BỘ TRUYÊN NGOÀI HỘP GIÁM TOG Các thông só làm việc bộ truyền đai

Công suất trên trục dẫn: Pac = 5,94 (kW)

Số vòng quay trên trục dẫn: ngo= 1455 (vòng/phứt)

Tỷ số truyền của bộ truyền đai: ua= 2

Điều kiện làm việc:

-Tai trong tinh

=> Vay 13,71 (m/s< 25 (m/s) => chon dai thường

Theo công thức (2.9.4, trang 29):

Chọn hệ số trượt tương đối là e = 0.02

Sai lệch tỷ số truyén: Au ==" I201=21, 1089/{+ 0!8)36 <4%

Khoảng cách trục nhỏ nhất xác c định theo công thức:

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

Kiểm nghiệm số vòng trong 1 giây

j= ~ 217 43.0 = 8,57 (ST) < imax = 10 (s”) => thoá điều kiện

Trong do: [?z|cacue.c;

[Poj là công suất cho phép (kW), xác định băng thực nghiệm ứng với bộ truyền có

Số đai z = 1, chiều dài đai Lọ, tỉ số truyền u = 1 và tái trọng tĩnh, trị số của [Po], đối với đai

thang thường được cho (Bảng 4.19), [Po| = 3,38 (kW)

Kg la hé sé tai trong dong, (Bang 4.7) Chon Ka = 1

Cu la hé sé ké dén anh hudng của góc ôm ơi, khi ơị = 153,24° => C, = 0,95 C_ la hé sé ké dén anh hong cua chiéu dài đai, trị số của CL (Bang 4.16) phy thudc

tỉ số chiều dài đai của bộ truyền đang xét L và chiều dài đai Lo lấy làm thí nghiệm (Lo tra

(Bang 4.19) ) Chon CL = 0,95;44 ©

Cu là hé sé ké dén anh hưởng oiađfS8:fHÌèn (u tăng làm tăng đường kính bánh đai

lớn, do đó đai ít bị uốn hơn khi vào tiếp xúc với bánh đai này), trị số cua Cu cho trong

(Bang 4.17), trang 61 Với u= 2 =>©u = 1,13

©; là hệ số kế đến ảnh hưởng của sự phân bó không đều tải trọng cho các dây đai,

Fy = Qm.v? = 0,178.(13,71)? = 31,46 N

(qm = 0,178 là khối lượng một mét chiều dai dai)

Bảng thông số kỹ thuật bộ truyền đai

Công suất: Pa = 5,32 Kw

Momen xoán: T = 139672,85 Nmm

Chọn xích ống cơn lăn

>

Chọn số răng đĩa xich dan: 21 = 29 — 2.ux = 29 — (2.2) = 21 rang

Chọn số răng đĩa xích lon: ze = Ux.Z1 = 4.21 = 84 rang

Xác định bước xích:

Điều kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích:

Pt = P.K.Kz.Kn < [P] (5.3) Trong do:

P; : cOng suat tinh toán

P = 5,32 (kW)

[P] : công suát cho phép

Hệ số bánh rang dia xích K;: Ky =“!~ 28

voy ous, 1:19 (lấy giá trị Zor = 25)

Hệ số bánh răng đĩa xich Kn: Kn =" ar = 1,13 (chọn nại = 400 v/p)

ny ,

Xác định hệ số điều kiện sử dụng xích K theo công thức:

K= ko.Ka.Kac.Kpt.Ka.Kc = 1.1.1,25.0,8.1.1,25 = 1,25

Tra bảng 5.6 ta có:

Ko = 1 - hệ số kế đến ảnh hưởng vị trí của bộ truyền, đường tâm đĩa xích nằm ngang

Ka = 1 - hệ số kế đến khoảng cách trục và chiều dài xích, chọn a= 30p Kao = 1,25 - hệ số kế đén ảnh hưởng của điều chỉnh lực căng đĩa xích,trục không điều chinh được

Kot = 0,8 - hệ số kê đến ảnh hưởng của bôi trơn, bôi trơn nhỏ giọt

Ka = 1 - hệ số tính chát tải trọng, tái trọng tĩnh

Kc = 1,25 - hệ số kẻ đến ché độ làm việc, làm việc 2 ca

Vậy ta tính được công suát tính toán: P¡ = 5,32.1,25.1,19.1,09 = 6,69 (kW) Theo bang 5.5 (Trang 81]) với no: = 400 vg/ph Chọn bộ truyền một dãy có bước

Chiêu đài ông: B = 17,75 mm

Công suát cho phép [P] = 8,38 KW

8

Vậy thỏa mãn điều kiện số lần va đập của xích

Các thông số đĩa xích và lực tác dụng lên trục:

Thông só đĩa xích: (5.17)

số

suất cần truyền, kW

chủ

đường kính chia đĩa chủ động, mm dị 151,59

Bánh nhỏ: C45 tôi cải thiện, độ cứng 250HB, øen=580MPA

Bánh lớn: C45 tôi cải thiện, độ cứng 240HB, øcna=450MPa

Hé so tuoi tho: Ky, =v (6.3)

Với: Nuo=30HB2^=30.25024^=17.108 chu kỳ (6.5)

Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của từng bánh răng là:

+Banh răng nhỏ: Joy}, = 518,2(MPa)

+Banh rang lon: Joy} = 500(MPa)

> lz| = min ([øm| [a2 ) = 500MPa

3.2.2 Ứng suất uốn cho phép

oF im

s YgYsK„r Krr (6.2a)

a Bánh răng nhỏ |], =

11

Vi Nee > Neonén Nre= Neo ta được KrL=1 (trang 94)

Sơ bộ chọn Yn= 1, Ys= 1, K¿r= Ì

Vi Nee > Neonén Nee = Neo ta doc Ke_=1 (trang 94)

Sơ bộ chọn Yn= 1, Ys= 1, K¿r= Ì

=lsk=Š

Vậy ứng suất vine cho hep của từng bánh răng là:

+Bánh răng nhỏ: |øy|\ = 257,1 |MPa

+Bánh răng lớn: |øơp |¿ = 246,9 | MPa

K, ‘82 1111= 246,9(MPa)

3.2.3 Ung suat qua tai cho phép

+ Ứng tiếp xúc quá tải cho phép:

12

- Hệ số phu thuộc vật liệu bánh rang: Ka=49,5 (Bang 6.5)

- Hệ số chiều rộng vành răng: \/pa=0,4 (Bảng 6.6)

Chọn độ nhám của mat rang lam viée Rz = 20 wm Ta duoc Zr=0,9 (trang 91)

-Hệ số kế đến ánh hưởng của vận tốc vòng: Zv (trang 91)

Với HB<350 ta có Zv= 0,85.v%1 = 0,85 2,749! = 0,94

-Hệ số tính đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng: Kxni =1 (d<400mm)

(trang 91)

= Eat = |zz|Za⁄.K.„ = 500.0,9.0,94.1 = 423(MPa)

Tinh lai wng suat uén cho phép: Jog |" = lor |¥p¥oKyp

Voi: Yr=1 dé nham thông thường (trang 92)

Ys = 1,08-0,0695.In(m)=1,08-0,0695.In(2)=1,03 (trang 92) Kxr = 1 (Vì dạ< 400mm) (trang 92)

= |ơn|' = |ơri |YsY;K„„¿ = 257,1.1,03 = 264,8| MPa

Oro |\Ye¥oKyp = 246,9.1,03 = 254,3( MPa

14

Bảng các thông số của bánh răng và bộ truyền cấp nhanh (Bảng 6.11)

Đường kính đỉnh răng| đa dạa = dạ + 2m = 144+ 2.2 = 148 (mm)

Đường kính đáy răng d da = dy - 2,5m = 72 -2,5.2= 67 (mm)

3.4 Kiêm nghiệm răng về độ bên tiếp xúc

Ứng suất tiếp xúc làm việc: (6.33)

- Hệ số kẻ đến sự trùng khớp của các rang: (6.36a)

Voi: Kup=1,025 (Tinh & phan khodng cach truc)

Kyu=1,09 (cap 8) (Bang 6.14)

Kuyv=1,04 (cap 8) (Phu luc P2.3)

2.7;.K, +1] 1 2.73380,76.1,16 (2+1) +1

=> 0, = Zy.Zy.Z.N —— b.u đ = 274.1,76.0,87.V 43,2.2.72? 2+1)

= 448,01(mPa) < ñ = 500(MPa)

3.5 Kiếm nghiệm răng về độ bền uốn

Dùng thép C45 thường hoá có: op = 600 (Mpa) [ct] = 15+30 (Mpa) (Trag188) Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

= 29,03( mm) (10.9)

17

Đường kính sơ bộ trục lÏ: đạ > Yooh] = 0220 = 32,68( mm) (10.9)

Tra bang 10.2 trang 189 chon:

Ir = bị = 48,2 mm (tính ở bộ truyền bánh răng)

x=110 : khe hở giữa bánh răng và thành trong hộp giảm tốc

w = 40 : theo bảng 10.2, w = 30 + 55 khi T = 60000 + 80000 Suy ra: Í = ]: + 2x + w = 48,2 + 2.10 + 40 = 108,2 mm

Khoảng cách ƒ chọn từ bảng 10.2, ƒ không nhỏ hơn 55 ~ 75, ta chọn ƒ= 75 mm

- _ Trong mặt phẳng thắng đứng ZY, phương tỉnh cân bằng momen:

Mya =~ Fra f— Fri; + Ray Í =0 (Trang370)

Fraft Frtg- _ 1249,85.75 + 7419.02

- Phương trình cân bằng lực theo trục Y:

Fra + Ray — Ray — Fra = O

Ray = Fra + Ray — Fra = 1249,85 + 1237,3 — 741,9 = 1745,25N

- Phvong trinh can bang luc theo truc ZX, lye Fr: nam déi xứng với hai ô nên:

18

Back File Options Help

Hình 4.2 Biểu đồ momen uốn trên trục Ï

19

Back File Options Help

Momen uốn tai A:

Mai = VMga, + Ma, = v(93738,75 Ƒ + 0% = 93738,75 N.mm

Momen uốn tại D:

a, Mp 3 63549,6 dại = Vạn xlol~ Ý 01x50 2 HN

3, M 3 63549 6

da= V tC = Vy

1 “o1xlo 01x50 75+ mm

Chọn đường kính theo tiêu chuân Bảng 10.2:

dpi = 30mm đại = 35mm đại = đẹi = 251mm

22

Kiểm nghiệm độ bàn ở trục 1

Theo bảng 10.8 CSTKM NHL ta có:

K,=1,75 K,=1,5 tới ơ, = 600

Theo bảng theo hình 2.9 trang 352 CSTKM NHL ta có:

Y,=0,10 va =0,5 đối với thép cacbon C45

Giới hạn uốn mỏi của thép (Trang 196.TC)

Then 1 ở vị trí Dạ (theo bang 2Bws4@6) kính d = 30 mm, ta chọn chiều rộng

then b = 10, chiều cao h = 8, chiều sâu rấnh then trên trục t¡ = 5, trên may ơ t;¿ = 3,3 chiều dài then l = 45 mm

Ung suat xoan: t=!

Trong d6 momen can xoan: Wo (10.24)

Then 2 ở vị trí C¡ [heo bang 9 1a) đường kính d = 25 mm, ta chọn chiều rộng

then b = 8 ,chiéu cào h = 7, chiều sâu rãnh then trên trục t¡ = 4 trên may ơ t; = 2,8 chiéu dai then ] = 40 mm

Khi đó:

wae = ‘Pe _ _ #x4x(25-4)P _ 1251,74 mm?

2x25

24

đại al =“——= We 1251,74 =0 MPa; ơ„ =0 „im

Io = b2 = 43,2 mm (tinh ở bộ truyền bánh răng)

x=110 : khe hở giữa bánh răng va thành trong hộp giảm tốc

w = 40 : theo bảng 10.2, w = 30 + 70 khi T = 100000 + 200000 Suy ra: Í = Ï› + 2x + w = 43,2 + 2.10 + 40 = 103,2 mm

Khoảng cách ƒ chọn từ bảng 10.2, ƒ không nhỏ hơn 60 ~ 90, ta chọn ƒ= 75 mm

- _ Trong mặt phẳng thắng đứng ZY, phương tỉnh cân bằng momen:

Mya = - Free f Fras + Ray /= 0 (Trang370)

25

0,00

0,00

Mx -1.926,93

Hinh 4.4 Biéu dé momen uon trén truc II

26

Hinh 4.5 Biéu dé momen xoan trén truc I

27

Momen uốn tại D:

Chọn đường kính theo tiêu chuân Bảng 10.2:

29

Kiểm nghiệm độ bền ở trục 2

Theo bảng 10.8 CSTKM NHL ta có:

K,=1,75 K,=1,5 tới ơ, = 600

Theo bảng theo hình 2.9 trang 352 CSTKM NHL ta có:

Y,=0,10 va =0,5 đối với thép cacbon C45

Giới hạn uốn mỏi của thép (Trang 196.TC)

Vì tại vị trí D không có lực đọc trục nên ứng suất pháp tại tiết điện này thay đổi

theo chu kỳ đối xứng với biên độ: øy = op =?

We ee bxtx(d-t }* ự

Then 1 6 vị trí D, (theo bang Hank dQhy kinh d = 35 mm, ta chon chiéu réng

then b = 10, chiều cao h = 8, chiều sâu rãnh then trén truc t, = 5, trên may ơ t;¿ = 3,3 chiéu dai then 1 = 40mm

Ung suat xoan: T=

Ill Kiếm nghiệm về độ bền của then

Kiểm nghiệm then về độ bền dập:

2T

tạxdxh

04 = < [z:| (16.1 NHL)

với [>| = 150 Mpa (Bang 9 5 )

Kiém nghiém then vé dé bén cat

t= tps |r-| (162 NHL)

bxdxl;

với | = 70 MPa (Trang 174 TC)

Voi!

l¡ = L— b chiều dài làm uiệc của then

t; độ sâu rãnh then nay ơ

kính

mm

10x8x5

8x7x4 10x8x5 10x8x5

Kết luận: Tắt cả các then đều thỏa

32