tính toán thiết kế cụm gấp giấy, chương 4 docx

Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 16 CHƯƠNG 4 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM ĐỘT 4.1. Phân phối tỉ số truyền - Ta chọn tỉ số truyền của bộ truyền đai thang từ trục động cơ đến trục công tác I là 4,176 - Ta chọn tỉ số truyền của bộ truyền đai răng từ trục công tác I đến trục công tác II là 2,75 4.2.Tính toán bộ truyền đai thang 1) Chọn tiết diện đai Theo hình 4.1 [1] ta chọn tiết diện đai thang là tiết diện A 2) Các thông số của bộ truyền - Số vòng quay bánh đai dẫn : 1 n =1378(vòng/phút) - Số vòng quay bánh đai bò dẫn : 2 n = 176.4 1378 1  dai i n =330 (vòng/phút) - Đai làm việc với tải ổn đònh ,làm việc 8 giơ ø mỗi ngày . - Ta chọ sơ bộ loại đai .Chọn loại đai thang thường ( đai vải cao su ,chòu được sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm tốt ) vì vận tốc làm việc nhỏ hơn 25 (m/s). Kí hiệu đai :A có : b t =11 ; b =13 ; y 0 =2,8; A= 81 ; h =8. Trục Thông số Động cơ Trục công tácI Trục công tácI Công suất P (KW) 0,054 0,052 0,05 Tỉ số truyền (u) 4,176 2,75 Vòng quay n (vòng/phút) 1378 330 120 Moment xoắn T (Nmm) 374,2 1504,8 3979,2 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 17 Theo bảng (4.13) [1], ta chọn đường kính bánh đai nhỏ: d 1 = 90 (mm) - Vận tốc đai: 60000 1378.90.14,3 60000 11  nd v  =8,66(m/s) v 1 = 8,66 (m/s) < v max = 25 (m/s) Theo công thức (4.2), ε = 0,01 với  là hệ số trượt Đường kính bánh đai lớn: 379 01,01 176,4.90 1 . 1 2       ud d mm Ta chọn theo tiêu chuẩn là 2 d =355 (mm)  Lúc này tỉ số truyền thực tế sẽ là :    )1( 1 2 2 1  d d n n i dai 4,008  Sai số của tỉ số truyền đã chọn là : %26,3100. 176,4 008,4176,4    . Sai số này chấp nhận được trong kỹ thuật .Vậy ta chấp nhận 1 d và 2 d . - Theo bảng(4.14) Chọn sơ bộ khoảng cách trục : a=d 2 =355mm Theo (4.4)chiều dài đai đượcxác đònh như sau : l=2a+     a dddd 4 2 2 1221     =1458(mm) - Lấy theo tiêu chuẩn bảng 4.13 l =1400(mm) - Kiểm tra tuổi thọ đai theo số màng cốt : i = 6,1 66,8  l v =5,41 <10. Vậy chiều dài đai chấp nhận được . - Tính chính xác khoảng cách trục a : a = 4 8 22   Trong đó 2 )( 21 dd l     =814,6 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 18 2 12 dd   =132,5  Vậy khoảng cách trục chính xác sẽ là : a = 323 (mm) Theo (4.7) góc ôm: 180 1   ¨ - 57 12 x a dd  ¨=133,2 ¨>120 ¨ 3)Xác đònh số đai Z : theo CT 4.16   1 d 0 l u z P K Z P C C C C   Trong đó : * 1 P :công suất trên bánh chủ động :P=0,054(KW) * 0 P : công suất cho phép ,tra bảng 4.19 ta có được : 0 P =1,64(KW) * d K :hệ số tải trọng động : tra bảng 4.7 d K =1,1 *  C :hệ số ảnh hưởng góc ôm : tra bảng 4.15 :  C =0,87 * 1 C :hệ số ảnh hưởng đến chiều dài đai : tra bảng 4.16: 1 C =0,95 * u C :hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền : tra bảng 4.17 : u C =1,14 * z C : hệ số ảnh hưởng của sự phân bố tải không đều,tra bảng 4.18: z C =1  Vậy ta tính được Z=0.04 ta chọn Z=1 đai . * Chiều rộng bánh đai theo (4.17) và bảng 4.21 : B= (Z-1).t+2.e  Vậy ta tính được bề rộng của bánh đai là 20(mm) - Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ : )(6,1062 0 mmhdd a  Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 19 d a D - Đường kính ngoài của bánh đai lớn : )(6,4062 02 mmhdD a  4) Xác đònh lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: - Theo CT (4.19) lực căng ban đầu bằng : 1 d 0 v 780P K F F vC Z    trong đó: * F v = q m .v 2 (đònh kì điều chỉnh lực căng) với q m = 0,105 (kg/m) (bảng 4.22) => F v =0,105.8,66 2 =7,87 (lực căng do lực ly tâm gây ra) do đó:  0 F 14.1 (N) Vậy lực tác dụng lên trục:   2/sin.2 1  ZFF or  =26.1 (N) 4.3.Tính toán bộ truyền đai răng 1)Xác đònh mun và chiều rộng đai a) Mun Theo(4.28) [1]m=35. 3 2 2 n p Trong đó : p 2 =0,052 kw là công suất trên bánh đai chủ động n 2 = 330v/ph là số vòng quay trên bánh đai chủ động => m = 1,89 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 20 Theo bảng 4.27[1] ta chọn : m =2 b) Chiều rộng đai Theo(4.29)[1] b= đ  m Với đ  =6…9 là hệ số chiều rộng , chọn đ  =8 Theo bảng 4.28[1] chọn b =20 mm 2)-Các thông số của bộ truyền -Số răng z 1 của bánh đai nhỏ chọn theo bảng 4.29[1] nhằm đảm bảotuổi thọ cho đai: z 1 =18 răng -Số răng bánh đai lớn z 2 = u 2 . z 1 =2,75.18 =49.5 Chọn z 2 = 50 răng -Xác đònh khoảng cách trục a min  a  a max với a min =0,5m(z 1 +z 2 ) + 2m=72 mm a max =2m(z 1 +z 2 ) =272 mm Ta chọn a=200 mm -Số răng đai z đ Theo (4.30)[1] a pzzzz p a z đ 40 .)( 2 2 2 1221     Trong đó :p =6,28 mm – bước đai (bảng 4.27)[1]  Z đ =99,3 Theo bảng 4.30 [1] chọn chiều dài đai : l đ =628 mm -Xác đònh lại khoảng cách trục a : Theo (4.6)[1] a = 4 8 22   =205 mm Trong đó  = l đ –p(z 1 +z 2 )/2 =414,5  = m(z 2 -z 1 )/2 =32 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 21 -Đường kính vòng chia các bánh đai: d 1 = mz 1 =36 mm d 2 = mz 2 =100 mm -Đường kính vòng ngoài của các bánh đai: d a1 =mz 1 - 2  = 34,8 mm d a2 =mz 2 - 2  = 98,8 mm với  =0,6 : là khoảng cách từ đáy răng đến đường trung bình của lớp chòu tải_theo bảng 4.27 [1] -Số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ: Z 0 = Z 1 1  /360 0 Trong đó 1  _ góc ôm trên bánh đai nhỏ 1  =180 0 - 0 12 3,57] )( [ a zzm  =162.1 0  Z 0 =8,1 3)Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng - Theo (4.33)[1] lực vòng riêng được xác đònh: q = F t k đ /b +q m v 2  [q] * F t = v P1000 với v = 60000 nd  =0,622 m/s =>F t =83,6 N * q m =0,032kg/(m,mm):khối lượng một mét đai có chiều rộng 1 mm _ theo bảng 4.31[1] * k đ =1,1 _ hệ số tải động (đối với động cơ xoay chiều không đồng bộ) * b = 16mm :chiều rộng đai => q =4,6N [q]=[q 0 ]C z C u * [q 0 ] = 5 N/mm * C z =1 : hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đồng thời ăn khớp Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 22 * C u = 0.95 hệ số kể đến truyền động tăng tốc => [q] = 4,75 N => q  [q] Vậy đai thoả mản về lực vòng riêng 4)Xác đònh lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục * Lực căng ban đầu: Theo (4.35) [1] F 0 =(1,1 … 1,3)q m b v 2 = 28 N * Lực tác dụng lên trục: Theo (4.36) [1] F r =(1 … 1,2)F t =92 N 4.4.Thiết kế các dụng cụ gia công giấy 4.4.1.Dao cắt vết hằn dọc - Nhiệm vụ của dao cắt vết hằn dọc: tạo 2 vết hằn chạy song song theo chiều dọc suốt chiều dài giấy - Cấu tạo: 1 2 102.4 35 4.4.2.Dao đột lỗ giấy Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 23 - Nhiệm vụ: Tạo các lỗ trên bề mặt giấy phần ngoài rìa của 2 bên,mỗi bên có 22 lỗ - Cấu tạo: 84 3.2 35 4.5 Thiết kế con lăn kéo và tính toán bộ truyền đai 4-Gân cao su 3-Then (lắp bánh đai) 2- Vòng cao su 1- Trục con lăn 3 1 2 4 * Tính toán bộ truyền đai thang Ta chọn đường kính con lăn kéo d=70 mm Vận tốc dài của con lăn: v=1,77 m/s Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 24 => Số vòng quay của con lăn là : 70 . 77,1.60000 . .60000   d v n cl =483 vòng/phút 1) Chọn tiết diện đai Theo hình 4.1 [1] ta chọn tiết diện đai thang là tiết diện A 2) Các thông số của bộ truyền - Số vòng quay bánh đai dẫn : 1 n =1378(vòng/phút) - Số vòng quay bánh đai bò dẫn : 2 n = 483 (vòng/phút) => i dai = 2 1 n n =2,85 - Đai làm việc với tải ổn đònh ,làm việc 8 giơ ø mỗi ngày . - Ta chọ sơ bộ loại đai .Chọn loại đai thang thường ( đai vải cao su ,chòu được sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm tốt ) vì vận tốc làm việc nhỏ hơn 25 (m/s). Kí hiệu đai :A có : b t =11 ; b =13 ; y 0 =2,8; A= 81 ; h =8. Theo bảng (4.13) [1], ta chọn đường kính bánh đai nhỏ: d 1 = 71 (mm) - Vận tốc đai: 60000 1378.71.14,3 60000 11  nd v  =5,2(m/s) v 1 = 5,2 (m/s) < v max = 25 (m/s) Theo công thức (4.2), ε = 0,01 với  là hệ số trượt Đường kính bánh đai lớn: 4,204 01,01 85,2.71 1 . 1 2       ud d mm Ta chọn theo tiêu chuẩn là 2 d =200 (mm)  Lúc này tỉ số truyền thực tế sẽ là :    )1( 1 2 2 1  d d n n i dai 2,84 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 25  Sai số của tỉ số truyền đã chọn là : %35,0100. 85,2 84,285,2    . Sai số này chấp nhận được trong kỹ thuật .Vậy ta chấp nhận 1 d và 2 d . - Theo bảng(4.14) Chọn sơ bộ khoảng cách trục : a=d 2 =200mm Theo (4.4)chiều dài đai đượcxác đònh như sau : l=2a+     a dddd 4 2 2 1221     =846,5(mm) - Lấy theo tiêu chuẩn bảng 4.13 l =850(mm) - Kiểm tra tuổi thọ đai theo số màng cốt : i = 1,6 85,0 2,5  l v <10. Vậy chiều dài đai chấp nhận được . - Tính chính xác khoảng cách trục a : a = 4 8 22   Trong đó 2 )( 21 dd l     =424,3 2 12 dd   =64,5  Vậy khoảng cách trục chính xác sẽ là : a = 202 (mm) Theo (4.7) góc ôm: 180 1   ¨ - 57 12 x a dd  ¨=143,6 ¨>120 ¨ 3)Xác đònh số đai Z : theo CT 4.16   1 d 0 l u z P K Z P C C C C   Trong đó : * 1 P :công suất trên bánh chủ động :P=0,0588(KW) [...]... trục đều được thông qua Việc thiết kế trục công tác cho cụm đột chỉ chủ yếu dựa vào kết cấu cụm công tác và độ cứng vững của trục Trục công tác I 49 8 28 55 35 Þ30k6 Þ35 Þ30k6 M12 Þ18k6 20 Trục công tác II 42 4 Þ60k6 4. 6.2 Chọn ổ Các ổ của trục công tác được đặt trong gối ổ Hình dạng gối ổ như sau: Trang 27 53 Þ50k6 36 36 Þ60k6 33 40 k6 Þ50k6 18 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh... = qm.v2 (đònh kì điều chỉnh lực căng) với qm = 0,105 (kg/m) (bảng 4. 22) => Fv =0,105.5,22=2,9 (lực căng do lực ly tâm gây ra) do đó: F0  14, 05 (N) Vậy lực tác dụng lên trục: Fr  2 Fo Z sin  1 / 2 =26,7 (N) Trang 26 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền 4. 6 Thiết kế trục công tác và chọn ổ 4. 6.1 Thiết kế trục công tác Máy đột giấy liên tục cho máy in là loại máy có công.. .Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền * P0 : công suất cho phép ,tra bảng 4. 19 ta có được : P0 =1, 64( KW) * K d :hệ số tải trọng động : tra bảng 4. 7 K d =1,1 * C :hệ số ảnh hưởng góc ôm : tra bảng 4. 15 : C =0,87 * C1 :hệ số ảnh hưởng đến chiều dài đai : tra bảng 4. 16: C1 =0,95 * C u :hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền : tra bảng 4. 17 : C u =1, 14 * C z : hệ số... tải không đều,tra bảng 4. 18: C z =1  Vậy ta tính được Z=0, 043 ta chọn Z=1 đai * Chiều rộng bánh đai theo (4. 17) và bảng 4. 21 : B= (Z-1).t+2.e  Vậy ta tính được bề rộng của bánh đai là 20(mm) - Đường kính ngoài của bánh đai nhỏ : d a  d  2h0 =77,6 mm - Đường kính ngoài của bánh đai lớn : Da  d 2  2h0 =206,6 mm 4) Xác đònh lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: - Theo CT (4. 19) lực căng ban đầu... chính xác,do ổ được lắp vào gối ổ nên sự đồng tâm không không cao ,do đó ta phải chọn ổ có khả năng tự lựa - Ổ phải phù hợp với kết cấu trục đã chọn -Ổ làm việc chòu va đập nhẹ,tải trọng không đáng kể => Với những điều kiện nêu trên ta chọn ổ bi đỡ long cầu hai dãy với đặc tính nổi bật là ổ cho phép trục nghiêng dưới 20 * Chọn ổ cho các trục + Trục công tác I có đường kính tại vò trí lắp ổ là d=30 mm . Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh Điền Trang 16 CHƯƠNG 4 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM ĐỘT 4. 1. Phân phối tỉ số truyền - Ta chọn tỉ. Công suất P (KW) 0,0 54 0,052 0,05 Tỉ số truyền (u) 4, 176 2,75 Vòng quay n (vòng/phút) 1378 330 120 Moment xoắn T (Nmm) 3 74, 2 15 04, 8 3979,2 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s. khoảng cách trục a : Theo (4. 6)[1] a = 4 8 22   =205 mm Trong đó  = l đ –p(z 1 +z 2 )/2 =41 4,5  = m(z 2 -z 1 )/2 =32 Chương 4 : Tính Toán Thiết Kế Cụm Đột GVHD : Th.s Lê Khánh