Đồ án thiết kế cơ khí thiết kế hệ thống dẫn Động băng tải

TĨNH TOÁN CÔNG SUÁT VÀ TÓC ĐỘ TRUC CONG TAC 1.. Cho trước thông số đầu vào 1 Loại vật liệu vận chuyên Than nhỏ c: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải, tra bang 2.1.. Bảng 2.1: Hệ số ph

V BO TRUYEN BANH RĂNG -c.-ceces

Hình 1: Sơ đồ động Hình 2: Minh họa băng tải

Điều kiện làm việc:

- Tải trọng không đổi, quay một chiều

- Thời gian lam viéc 5 năm (300 ngay/nam, 2 ca/ngay, 6 01Ờ/ca) - Sai so ti so truyén hệ thông |Au/u| < 5%

H TĨNH TOÁN CÔNG SUÁT VÀ TÓC ĐỘ TRUC CONG TAC

1 Cho trước thông số đầu vào

1 Loại vật liệu vận chuyên Than nhỏ

c: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải, tra bang 2.1

L: Chiều dài băng tải (m)

v: Van téc bang tai (m/s)

Q: (tan/h): Nang suat bang tai

Bảng 2.1: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải

b) Tốc độ quay tang dẫn động băng tải được tính theo công thức:

HI CHỌN DONG CO PHAN PHOI Ti SO TRUYEN

Voi: + Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ (kín):f„=—0.96;

+ Hiệu suất ô lăn: 1„=0.99;

+ Hiệu suất bộ truyền đai (hở) : nạ=0,96;

+ Hiệu suất nối trục : n„=1

- Công suất cần thiết trên trục động cơ (2.8 trang 19[1]):

+ Tỉ số truyền chung sơ bộ:

us=UaxU,=(9+25) = 3,1x 4= 12,4

+ Số vòng quay sơ bộ:

n„=n,Xu= m„xu¿= 114,459 x 12,4 = 1420,916 (v/ph) Điều kiện đề chọn động cơ theo (2.19) trang 22[1]:

¿P„>P„>4,14 (KW )

¿ng =Ny = 1500 (v/ ph)

= Chon dong co 132S4A; Pa=5,5(kW); na=1420(v/ph), na=1425(v/ph)

- Tinh lai ti số truyền chung:

n

y=— te 459.6774 2 11.4.9193( v/ ph)

Up, 4 Truc III:

IV TÍNH TOÁN BỘ TRUYÈN NGOÀI

1 Thông số đầu vào :

- Công suất trên trục dẫn P,=P„ = 3,917 kW

- Tốc độ quay trên trục dẫnn,=n„„= 1425 v/ph

- TST cho bộ truyền đai U=U, = 3,1

2 Trình tự thực hiện:

- Chọn loại đai và tiết diện:

Dựa vào công suất P;và tốc độ n, ta chọn loại đai thang thường tiết diện loại

A, ta tra bang (Hinh 4.1 ở tài liệu [1])

- Chọn đường kính 2 bánh đai:

+ Đường kính đai nhỏ dị: Chọn dị = 1,2dmin = 1,2 x 100= 120 (mm)

Vì đường kính hộp giảm tốc lớn nên chọn dị = 120 mm

+ Vận tốc bánh đai dẫn:

_0rxd,xn¡ _ zx120x1425_— m m

= “800p 60000 29-5 12805) + Đường kính đai lớn d;:

Chọn hệ số trượt: e = 0,02, đường kính đai bị dẫn:

đ,=u x đ,x(1—e]=3,1 120 x [I—0,02 |=364,56(mm)

Chọn ở; theo tiêu chuẩn (bảng 4.21[1]) lẫy d = 355 mm

+ Kiểm tra a theo điều kiện:

0,55 x [đ,+ đ,|+h<a<2x |di+d,|

= 0,55 x (120+355)+8<a<2x (120+355)

= 269,25<a<950 (thỏa điều kiện )

- Tính chiều dài L (công thức (4.4)[1])

+ PI: Công suấttrên trục bánh đai dẫn (kW) ta có P,=4,12

+ [P0]: Công suất cho phép (Kw), bảng 4.19[1] ta chọn Pạ=3,12

+ Kđ: Hệ số tải trọng động, bảng 4.7[1] Dùng động cơ điện 1 chiều, làm việc 2 ca, ta chọn Ka- 1,35

+ Cơ: Hệ số kê đến ảnh hướng của góc ôm ơI, bảng 4.15[I].Với

+ CỊ: Hệ số kê đến ảnh hưởng của chiều đải đai, bảng 4.16 [1

„{achọn C,=0,97 ]

+ Cu: Hệ số ảnh hưởng đến hệ số truyền, bảng 4.17[1 ],ta chọn C„= 1,14

+ Cz: Hệ số kê đến ảnh hướng của sự phân bó không đều tải trọng cho các day dai, bang 4.18[1],tachonC,=0,95

Công suất trên trục dẫn P, 4,12 (kW)

Tiêt diện loại

A

VI TÍNH TOÁN THIẾT KE TRUC

1.Thông số đầu vào:

Tỷ số truyền bộ truyền ngoài: U„ = 3,1

2 Trình tự tính toán:

- Chọn vật liệu:

Vật | Nhiệt luyện Độ cứng Giới hạn Giới hạn

+ Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc, Su = 1,1 (Tra bảng 6.2) + Hệ số an toàn khi tính về uốn, S¿ = 1,75 (Tra bảng 6.2)

+ Bậc đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc, uỗn (HB < 350): mụ = 6, my = 6

11

Do vậy ta có:

o!

¿|ø„„Ì= “Nhớ Z,K„uKu= wll 509,09 (MPa)

doy, |= Sunt 7, ZK a Kin o= 1 =490,91 (MPa

ion tty, ZK pK p= T78: 1.1=252( MPa)

¿[ø,;}= tas 2, Z¿K,„K„„,= can) 1.1=241,71( MPa)

Do la banh rang try rang nghiéng nén:

0 ,=1 0,5 *\oy, +042 = V0,5 x (509,09°+ 490,917) ~500( MPa)

12

Ứng suất cho phép khi quá tải:

_ 2xa, xcosB _ 2130 xcos(16°)

- Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền hệ thống:

+ Sai lệch tỉ số truyền hệ thông:

2T,ky(ut1) (b„ud,„?) siøui

0/22/2/2/)

Øi=274 x1,71x 0,778 4 2 x81377,396 x 1,2x (4+1)

HB, > 350 HB Thang, khong vat d@u rang! 9 914 0.016

HB, > 350 HB Thang, có vát đầu răng 0010 | 0011

Cấp chính xác theo mức làm việc êm Môđun m, mm :

Dén 3,55 38 47 B6 - 73 Trên 3,55 đến 10 42 53 61 82 Trén 10 48 64 73 100

- b,=W,4-4,=52mm

- Kyg=1,05 ( tra bang 6.7 )

- Ku„„=1,13 ( tra bang 6.14 ) _2*8,_2x152_

-y_1-đụih — 7 x B2 * 459,674

60000 60000

~ vu=ỗp.g,.V \8£=000273 1,25 ae 1,04<v„„„(1,04<700) (tra bảng 6.17 )

+ Xác định chính xác ng suất tiếp xúc cho phép:

lơy|Ì=|øu ]Z¿Z, K,u=500 x0,95 x 1 x1=475(MPa)

- Hệ số kể đến độ ệ sô kê đên độ nghiên của răng, Y,=1—- ngh =1 2_ =; 1594 140 »0,886

- Hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, Y;;=3,9 Y;;=3,6 ( tra bang 6.18)

- Hệ số tải trọng khi tính về uốn, K;= K„; Kz„K;„= 1,1 x 1,37 x 1,031,56

-K;g=1,1 ( tra bảng 6.7) -Kp„=1,37 ( tra bang 6.14)

+ Kiểm nghiệm răng — trường hợp quả tải

Øpm„=Øu * VK = 480,32 *V 1=480,32 <|oy |max 1640 MPa Øp„„=ơ; xk„=97,336 x 1=97,336 <|ơ, |max464 MPa

19

Công suất trục bánh răng dẫn Pi 3,917 (kW)

Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng On 480,32 (MPa) Lực tác dụng khi ăn khớp

VI KHỚP NÓI TRỤC

Khớp nối gồm: nối trục, li hợp và li hợp tự động Khớp nối là chỉ tiết tiêu chuẩn,

vi vay trone thiết kê thường dựa vào mômen xoắn tính toán Tt được xác định theo công thức sau đây dé chon kích thước khớp nôi:

Ï 20 J=l+5=42+©==52 ơ,= 1,5-309361,16.52 38,13 <|ơ || thoả]

Lực hướng tâm của khớp nối: — F„„=0,2F„„#1160,1'N]

22

VII TÍNH TOÁN THIẾT KE TRUC

4.Tính khoảng cách gối đỡ và điểm đặt lực:

- Chiều dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng trên trục Ï:

23

- Chiều dài mayơ ô lăn trên trục II:

24

Khoảng cách từ tâm ô lăn bên trái trục đến tâm ô lăn bên phải trục ]

Ung suat cho phép ché tao truc I: vi d„,=30 - chọn |ơ],=63 MPa

Moment xoan tại các diém trén truc I:

MẠ= JM?„+ M1„= ¥54031,64 +35353,6976° =64570,133Nmm)

M„c=+ M}+0,75 T=+ 64570,1337+0,75 87637,1944=99646,9389( Nmm)

Moment xoan tai các điểm trên trục II:

Biều đồ nội lực — Truc 1

VIII THIET KE THEN

Duong | Kích thước tiết Chiều sâu rãnh Bán kính góc

kính diện then then lượn của rãnh r trục d b h Trên | Trên lỗ Nhỏ Lớn

l„„y=.0,8+ 0,9] 60=48+54=¿ Chọn Ì¿(¿)=¿52 (mm)

Chiéu dai then tai vị trí băng tải:

I„=|0,8+0,9).60=48+54=¿ Chọn Ï„=52 (mm)

Theo công thức (9.1), (9.2) [1] trang 173, điều kiện bên dap và điêu kiện cat:

l.,b, h, t - kích thước then (mm) Dựa vào bảng 9.5 [1] trang 178 ta chọn ứng suất dập cho phép như sau

Ta="55.99,8 32835\MPa _ 2.87637,1944

IX KIEM NGHIEM TRUC

Với thép 45 giới hạn bền ø,=850 Mpa; giới hạn chảy Ø„,—580 MPa

Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp:

Theo 10.25

Ko +K -1 k,-4—_

> ST

34

Như vậy không cần phải kiếm tra về độ cứng của trục

35

Với thép 45 giới hạn bền Ø,=750 MIPa

giới hạn chảy đ„=450 MPa

Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp:

y

+K,: hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt Theo bảng 10.8 K,=1.1

+K ,: hệ sô tang bên mặt trục Theo bảng 10.9 K,=2.5

+K,: hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt Theo bảng 10.8 K,=1.1

+K ,: hệ sô tang bên mặt trục Theo bảng 10.9 K,=2.5

Lo sự K, +Theo bang 10.11 với kiêu lap k6: 1.98

6 g=VoO +37 =V20,011°+34 16,23 = 34,506 MPa< [od

Kết luận: Trục đạt yêu cầu về độ bên tĩnh Trục H:

Theo 10.27 công thức kiểm nghiệm có dạng:

Suy ra:

O g=VO +31 =V 31,846 +34 18.2 =44,81MPa < [od

Kết luận: Trục đạt yêu cầu về độ bên tĩnh

39

X TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ô LAN

1 Thông sô đầu vào:

- Quay 1 chiêu, làm việc 2 ca, tải trọng không đôi

X;u„ | 3002.3498 Xp¡p | 1039.073 Xgạy | 5580.68

Phản lực tại các gôi đỡ trục (N) v = sr rae

BUI) :

Yan) | 1528.069 Youn | 294.189

Số vòng quay của trục (vòng/phút) i Tân

Trên cơ sơ đặc điểm làm việc của ô lăn ta chọn sơ bộ loại ô:

Tra phụ lục P.2 12, dựa vào đường kinh gan vao 6 lan , chon so bé 6 bi

- kiém nghiém kha nang tai cua 6

® Kha nang tải động

40

k=ẽl ; ka=l ; EF/Cc=003 ; F/VE¡=0.34

X=1; Y=0; e=0.37 (theo bang 11.4)

¿>Œ,=Q Ÿ L=1233.88+Ÿ496,45=9770,08 N =9,77 kN<C

= Ô thỏa mãn khả năng tải động

- Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh

Q,=Xp Pity Pas Cy

Trong d6: Xo =0.5 ; Yo=0.47 (theo bang 11.6)

Q,=0.5 * 1233.88 +0.47 *893.938= 1037,09 N<C,

= Viy 6 théa man vé kha nang tai tinh

3 Trình tự tính toán trên trục II:

- Số vòng quay: n= 114,92 (vòng/phút)

- Thời gian làm việc: Lạ = 18000 (giờ)

- Đường kính trục:d = 10 mm

- Lực hướng tâm tông hơp tại B và D:

ErB =v X?+Y} = 5786,I(N)

ErD = X?+Y?,= 8256,523(N)

- Phan lực dọc trục: Fa=893.938 (N)

-Chon cap chinh xac cho 6 lan

Chon cap chính xác bình thường (cap chinh xác 0)

- Chọn kích thước ô lăn

Trên cơ sơ đặc điểm làm việc cua 6 lăn ta chon sơ bộ loại õ:

Tra phụ lục P.2 12, dựa vào đường kinh gan vao 6 lan , chon so bé 6 bi

đỡ - chặn có các thông số sau:

41

Số d D | b[T | r rH C Co hiệu | (mm) | (mm) | (mm) | (mm) | (™™) | (KN) | (KN)

46208 40 80 18 2 1 28,9 | 27,1

- kiém nghiém kha nang tai cua 6

® Kha nang tải động

k=1 ; ka=l ; FYCo=0.01 ; EF„/VF¿=0.34>e

X=045 ; Y=1.81 ; e=0.3 (theo bang 11.4)

¿>G¿=QŸL=2173,27*Ÿ124,11=10840,5 N=10,8kN <C

= Ô thỏa mãn khả năng tải động

- Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh

Q.= Xo Fat ¥ Fas Cy a2—

Trong d6: Xo =0.5 ; Yo=0.47 (theo bang 11.6)

Q,=0.5* 1233.88 +0.47 *893.938= 1037,09 N<C,

= Viy 6 théa man vé kha nang tai tinh

42