Chọn các thông số kích thước còn lại...60... Xác định công suất đặt trên động cơ Để đảm bảo cho bộ truyền động băng tải làm việc được thì công suất động cơ P : Pđc đc>P .yc Trong đó: P =
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Chọn động cơ
1.1.1 Xác định công suất đặt trên động cơ Để đảm bảo cho bộ truyền động băng tải làm việc được thì công suất động cơ (P ): Pđc đc>P yc
Trong đó: P = yc với là công suất trên trục công tác.
: là hệ số tải trọng tương đương.
: là hiệu suất của bộ truyền động.
Theo đề bài: P = 10,1 kw.lv
Với η ol : hiệu suất ổ lăn η x : hiệu suất bộ truyền xích k : hiệu suất khớp nối br : hiệu suất bánh răng
Số lượng Giá trị Chọn η ol 4 0.99 - 0.995 0.99 η x 1 0.95 - 0.97 0.96 k 1 0.99 - 1.00 0.99 br 2 0.96 - 0.98 0.97
*Hệ số tải trọng tương đương: β=√ ( ∑ i=1 n ( P1 Pi ) 2 ∗ t t ck i ) Từ đó, ta có P = P *yc lv β η = 4*
1.1.2 Xác định tốc độ quay đồng bộ của động cơ
Ta có: nsb=nlv *uc
Với : n là Số vòng quay trên trục công táclv uc là tỉ số truyền sơ bộ
Ta có u = uc x *ubr ( Tra bảng 2.4 trang 21 sách “ tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” tập 1)
nsb = n * u (theo đề bài n = 63)lv c lv
*Điều kiện chọn động cơ:
Dựa vào bảng P1.3 sách “ tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” tập 1 Ta chọn loại động cơ có n 00 v/ph và P ,8 kWđc yc
Công suất động cơ (kw) 11 kW
Số vòng quay của động cơ
Do Pđc>Pyc & Tk/T >T /T =1dn mm 1
Nên động cơ 4A132M4Y3 thoả mãn yêu cầu.
Phân phối tỉ số truyền
1.2.1 Xác định tỉ số truyền chung
Tỉ số truyền chung của hệ: u = nch đc/nlv 58/63= 23,14
Bộ truyền xích: Chọn tỉ số truyền xích con lăn: u = 2,8x
Tỉ số truyền của hộp giảm tốc được tính theo công thức u = h u ch u x = 23,14 2,8 = 8,26 Theo tài liệu “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí” tập 1, đối với hộp giảm tốc đồng trục, tỉ số truyền được xác định là u = 1 2 √ u h = √8,26 = 2,87.
1.2.2 Tính toán các thông số hình học
Nguyên tắc P :tính từ trục công tác về trục động cơi
N :tính từ trục động cơ đến trục công táci
Tính công suất trên các trục
Công suất trên trục công tác P = 9,3 kw lv
Công suất trên trục III là: P =3
= 9,3 0.99∗0.96= 9,78 kW Công suất trên trục II là: P =2
= 9,78 0.97∗0.99=¿10,18 kW Công suất trên trục I là: P =1
= 10,18 0.97∗0.99=¿ 10,6 kW Công suất trên trục động cơ là: P’ =đc
Tính số vòng quay trên các trục
Số vòng quay của trục động cơ và trục I là :n = n = 1458 v/phđc 1
Số vòng quay của trục II là: n = n2 1/u1 1458 2,87= 508 v/ph
Số vòng quay của trục III là: n = n3 2/u2 ¿508
Số vòng quay của trục công tác là: nlv = n3/ux =177 2,8= 63,2 v/ph
Tính mômen xoắn trên từng trục, Ta có: Trên trục động cơ:
177 R7677,96 N.mm Trên trục công tác:
Vậy ta có bảng sau:
Trục Trục Đc Trục I Trục II Trục III Trục công tác
Tỉ số truyền u ukn = 1 u1 = 2,87 u2 = 2,87 ux = 2,8
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Xác định các thông số của xích và bộ truyền
Chọn xích ống con lăn
Theo bảng 5.4 với u = 2,817, chọn số răng đĩa nhỏ z 1)−2u x =¿ 23,4
Do đó số răng đĩa lớn z 2= u z 1=2,8.23d,4 Sử dụng xích nhiều dãy
Do ∆ P còn khá lớn (∆ P> 10%) => Giảm răng của đĩa xích z1 = 21, z = 59; 2
Chọn xích 3 dãy có p = 25,4 mm < pmax
Theo công thức (5.12) số mắc xích x=2.a p +0,5.( Z 1+Z 2 )+( Z 2−Z 1 ) 2 p
4 π 2 10160,9 Chọn số mắc xích : x = 120, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13): a=0,25.p ¿+√ [ x c −0,5 ( Z 1 + Z 2 ) ] 2 −2 [ ( Z 2 −Z π 1 ) ] 2 )
= 1004,25 mm. Để xích không chịu lực căng quá lớn giảm a một lượng bằng
Số lần va đập của xích:
Tính kiểm nghiệm xích về độ bền
Theo bảng 5.2, tải trọng phá bị hỏng Q0100 (N) được xác định với khối lượng 1 mét xích là q = 7,5 kg Hệ số tải trọng động k đ được tính là 1,2 trong chế độ làm việc trung bình, trong khi tải trọng mở máy đạt 150% với công thức v = z1 p n³.
F v : lực căng do lực ly tâm sinh ra, F v =q v 2 =7,5.1,57 2 ,57(N)
F 0 : lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra, chọn k f =6(Bộtruyền nằm ngang)
(1,2.6125,32+442+18,57)!,77 Theo bảng 5.10 với n = 200 ( vg/ph) , [s]= 8,2 Vậy s ≥ [s]: bộ truyền xích đảm bảo đủ bền
Tính đường kính đĩa xích
Theo công thức (5.17) và bảng 13.4: d 1 = p sin( π z 1 ) =
25,4 sin(59 π )G7,24(mm) d a1=p [ 0,5 cot + ( π z 1 ) ] %,4 [ 0,5 cot + ( 21 π ) ] 1,9 ( mm ) d a2 =p [ 0,5 cot + ( π z 2 ) ] %,4 [ 0,5 cot + ( 59 π ) ] I1,2 ( mm ) d f 1 =d 1 −2.r0,42−2.7,62 155,18= (mm) d f 2=d 2 −2.rG7,24−2.7,62F2(mm) Với: r = 0,5025.d l +0,05=0,5025.15,08+0,05=7,62(mm)vàd l ,08(mm)(xembảng5.2) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức (5.18) σ H
F vd : lực va đập trên 1 dãy xích,
F vd 10 −7 n 3 p 3 m 10 −7 177.25,4 3 1=3,77(N) k đ : hệ số tải trọng động, chọn k đ = 1,3 k r : hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích, chọn k r =0,468
E : mô đun đàn hồi, E= 2,1 10 5 MPa
A : diện tích chiếu của bản lề, A = 450 (mm 2 ), theo bảng 5.12 k d = 2,5: xích 3 dãy
Sử dụng thép 45 tôi giúp cải thiện độ rắn đạt HB210, cho phép ứng suất tiếp xúc [σ H] từ 500 đến 600 MPa, đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa 1 Tương tự, ứng suất tiếp xúc σ H2 ≤ [σ H] cũng áp dụng cho cùng loại vật liệu và quy trình nhiệt luyện.
Xác định lực tác dụng lên trục
Trong đó: k x :hệ số kể đến trọng lượng xích, chọn k x =1,15 khi bộ truyền nằm ngang
Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:
Thông số Kí hiệu Kết quả tính toán Đơn vị
Loại xích - Xích ống con lăn -
Tỉ số truyền thực tế u 2,8 - Đường kính vòng chia đĩa xích d 1/d 2 170,42 477,24 mm
Lực tác dụng lên trục F r 7044,118 N
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
– Chọn vật liệu của hai cặp bánh răng như nhau.
Theo bảng 6.1, trang 92, tài liệu [1], bánh dẫn được chọn là thép C45 tôi cải thiện với độ rắn HB từ 241 đến 285, giới hạn bền σ b là 0 MPa và giới hạn chảy σ ch là X0 MPa Trong khi đó, bánh bị dẫn cũng sử dụng thép C45 tôi cải thiện, có độ rắn HB từ 192 đến 240, giới hạn bền σ b là u0 MPa và giới hạn chảy σ ch là E0 MPa.
3.2 Phân phối tỉ số truyền: u = 8,26 h
Theo 3.14, vì đây là hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp: u = u = 1 2 √ u h =√8,26=2,87
3.3 Xác định ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2[1], với thép C45 được tôi cải thiện ta đạt độ rắn HB 180 … 350
Chọn độ rắn bánh răng nhỏ HB I = 245 HB, độ rắn bánh răng lớn HB II = 230 HB, khi đó:
Theo công thức (6.5) [1] ta có số chu kỳ làm việc cơ sở:
Theo công thức (6.7) [1] ta có số chu kỳ làm việc tương đương :
II =1 Ứng suất tiếp xúc cho phép
Bộ truyền bánh răng trụ nghiêng:
[ σ H ] =0.5 ([ σ H ] 1+[ σ H ] 2 ) =0,5 ( 509 481,8 + ) I5,4 MPa