đồ án thiết kế trạm dẫn động xích tải

 LỜI NÓI ĐẦU Trong cuộc sống chúng ta có thể bắt gặp các hệ thống truyền động ở khắp nơi, nhất là hệ thống truyền động băng tải. Hệ thống này đóng vai trò rất lơn trong đời sống và trong sản xuất. Đồ án “Thiết kế trạm dẫn động xch tải” nhằm củng cố lại kiến thức về Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy, Chi tiết máy… và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về thiết kế cơ khí, tiếp cận với các chi tiết máy hơn như bánh răng, trục, ổ lăn… tạo điều kiện cho sinh viên có thuận lợi về việc làm sau khi ra trường. Bên cạnh đó Đồ án cũng tạo điều kiệ cho sinh viên hoàn thiện hơn về kỹ năng sử dụng phần mềm đồ họa máy tính, một công cụ không thể thiếu đối với một kỹ sư cơ khí. Chúng em xin trân thành cám ơn thầy giáo PGS.TS Vũ Ngọc Pi, thầy giáo KS Lê Văn Nhất, cùng các thầy cô trong bộ môn và các bạn đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn chúng em để chúng em hoàn thiện được Đồ án này. Song với những kiến thức còn hạn chế và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên Đồ án của chúng em không thể tránh được thiếu sót. Chúng em rất mong được sự góp ý và chỉ bảo thêm nữa của các thầy cô để Đồ án của chúng em hoàn thiện hơn cũng như chúng em được củng cố thêm kiến thức về các môn học liên quan. Thái Nguyên, ngày 12 tháng 04 năm 2012 Sinh viên thực hiện: Trần Đức Luân Phạm Đức Long          Phần một: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC I. Chọn động cơ điện: 1. Chọn kiểu động cơ:  !"#$%&'$#()!*#+,-.&$/&0%012!3! /&456!5-738,$' &#9:&#;3<381:6=09!>,9:4?@A 2. Chọn công suất động cơ: .&4,83 <BC#(32D32E.&3; A FFF ct t lv F v p = G-HI 2!&$5J3 < KCL&32D)M39# C <CN3OCL&)M39# P!$+3<#35 FFA:Q Q:RG I FFF ct lv p kw= = G-HI #(,4,8332,*+$%&3S32E$%&'$732E.&3; <       A A η η η η = 2!&$5  η  <#(,4,83TB%3-U1O#  η  <#(,4,83TB%30%32,*+0;2V&32E W η  <#(,4,83TB%3X1Y VA P!09&AWZ[35  η \:  η \FA]R: W η \FA]] N*35     AFA]R AFA]] FA^^ η = = .&4,83 <BC#(32D32E$&' ct dc lv lv p p η =   W  \_ Q:R ^AR] FA^^ dc lv p = = G-HI 3. Chọn tốc độ quay đồng bộ của động cơ: OCL&>,*T32E.&3; RFFFFA G I A ct lv v n v p z t = GC`1I 2!&$5C <CN3OCL&T)M39# 30aU)M39#  b <4O2V&$c)M39# *4O3$ad RFFFFA:Q FW:RWG ` I W:QAW ct lv n v p= = GC`1I 4'0%3O$>,*$/&0%T$%&' 60 FFn = C`1G-e$74K32ad3 60 Fn = C`1IA#$53f4O32,*+4'0%T(3O& sb u $ad);$ga4, F :^ FW:RW db sb ct lv n u n = = = 209&AZ[3$ad3f4O32,*+D6h&!0%32,*+$%&0;2V&32E 81 <^i sb u iFA !4;CU# sb u 3M$ad338*3jBkA N*D3 db n \FFGC`1I 4. Chọn động cơ thực tế: .&4,83T$%&'$ad3P!$#+,-#(#D3$%$e$9B09!!$%&'-# <BC#(#(3$%4#2-.&>,;Bl!1m1A,OCN*$&'$ad19#3j Bk$#+,-#( dc dc dm lv p p≥ X3-;$#+,-#(4,n&19#$ad3jBk     dc sb n n≈ P!09&AWZ[G4;3#73-7(6o$%&'-M3N1I3$ad$%&'5; 3.&4O-p3,N34, #e,$%&' .&4,83 $%&' G-HI N3O >,*$%& 'GC`1I !4 ϕ #(,4,83 $%&' η GqI )m dn T T k dn T T WrW  ^ F:^Q ^Q: :   N*:%&'WrW3jBk$#+,-#( <BC#($X32A 5. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ : a. Kiểm tra điều kiện mở máy : #$%&'-s#$%&4lt>,;3MT9(3O&$&$l&*DD <B!.& 4,8332D;32E3V& DA!$5.&4,8332D$%&'-#BsB;*19# U'.&4,83 -# <BC#(6!$5319#-#eB32$#+,-#(BsB;*A #+,-#(BsB;* 6 06 6 BB  ≥ BB 6 6B 6 BB A = 2!&$5 u 6 BB  .&4,83BsB;*T$%&'GvI u 6 06  .&4,83T0$w,32D32E$%&'-#539#GvI  A  dc k mm dn T P P T = = = GvI  A ^:R]A: :Q dc dc bd lv bd P P K= = = GvI N* 6 06 6 BB  ≥ 3jBk$#+,-#D32DA     b. Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ : U#4'$/39#32&53M83-.&$Y#C<>,*B%3#+,:D-.&w-#eB32 $#+,-#(>,;39#!$%&'A II. Phân phối tỉ số truyền : 1. Tỉ số truyền ngoài hộp giảm tốc : 5 , & \ ,  \, Σ : f4O32,*+,&T3!<(3O&  ^ :FQ FW:RW dc ct n u n Σ = = = 2. Tỉ số truyền trong hộp giảm tốc : U#(6o$%&32D35    A A :FQ ng h h u u u u u u Σ = = = = U#%1&#9B3O813;$.#35  WWW:F    I AA AG^F:F ba hbac uk u ψ ψ =  3P!09&RARG3M3!;3#73-7(6o$%&'-M3N1I  IW:G  ÷= c K  c K \:W:   ba ba ψ ψ \:WA ,*2 F:WWW  F:^FAG:WA:WA:FQI :Wu = =    :FQ R:F] :W h u u u ⇒ = = = III. Tính toán các thông số trên các trục : x#(,;y4O3M3!;a4,y4Oz6z-x#(,32E$%&':;y4O{|:{|: {|:{| w ad3 <-x#(,T;32E::WC<32E.&3;A 1. Tính công suất trên các trục :   R   Q:R \^:R] F:^^ ct dc lv dc lv P P P n = = = G-HI u.&4,8332D32E  A A ^:R]AAF:]] ^:R dc I lv k O P P η η = = = G-HI u.&4,8332D32E  A A ^:RAF:]]AF:]R ^:Q II I o br P P η η = = = G-HI u.&4,8332D32E  A A ^:QAF:]]AF:]R Q:QR III II o br P P η η = = = G-HI u.&4,8332D32E  A A Q:QRAAF:]] Q:R^ IV III k o P P η η = = = G-HI 2. Số vòng quay trên các trục : U#4'$/39#32&-.&$Y#35 u.&4,836&c32D32E$%&'3M3P!.&3l uO$%>,*T32E dc n \^GC`1I uO$%>,*T32E  ^ W]: R:F] I II n n u = = = GC`1I uO$%>,*T32E  W]: FW:R :W II III n n u = = =  GC`1I uO$%>,*T32E: FW:R IV III n n= = GC`1I 3. Tính mômen xoắn : 16E&.&3l R ]:AF A G ` I i i i P T N mm n = R ]:AF A^:R] R]F:F]G ` I ^ dc T N mm= =   Q  R ]:AF A^:R RWWF:]G ` I ^ I T N mm= = R ]:AF A^:Q W]:QG I W]: II T Nmm= = R ]:AF AQ:QR QF:G I FW:R III T Nmm= = R ]:AF AQ:R^ QFQR^F:WG I FW:R IV T Nmm= = 4. Lập bảng kết quả : A4O 2E f4O32,*+ OCL&>,* GC`1I .&4,83 GHI .BPB)!} GABBI   ^ ^:R] R]F:]  ^ ^:R RWWF:] R:F]  W]: ^:Q W]:Q :W  FW:R Q:QR QF:   FW:R Q:R^ QFQR^F:W   ^  Phần hai:THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG A. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng : I. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh : 1. Chọn vật liệu : N3 #(,73"!0;2V&w19#3!9Bk;*D,w,C+$%0+3#71)~:$%0+,O: $/&3•#19#6=}3&3$9B09!$%M);C<$%€w3#73Am1 <B%3 "#CN3 #(, 3!9Bk1w<!;*D,w,32DC<$ad6h&#+,'9$e73"!0;2V&A !*D,w,-.&5&t$V0#(3C<3P!>,$#eB3O&83!;32!&3#73-7D3 CN3 #(,!X10;2V&81a4, P!09&GRAIZ[:35 uU#0;2V&j35 um1•3.#9#3#($"3$%2}‚\GWFƒWFFI u#U#"0+ „ \^F G1I b u#U#"9*  „ \RF G1I u%l&0;j‚  \ uU#0;2V& U35 um13.#9#3#($"3$%2} ‚\G]ƒFI u#U#"0+σ 0 \QF1 u#U#"9*σ  \F1 u%l&0; U‚  \WF 2. Tính ứng suất cho phép : …&4,833#71)~!1m1Zσ  [:l&4,83,O!1m1Zσ J [$ad);$g3P!.& 3lA   ]  Zσ  [\Gσ F  #B A  A† ‡ A†  I`  Zσ J [\Gσ F J #B A J A J A •J Ar ‡ Ar  I` J ˆσ F  #B :σ F J #B l&4,833#71)~!1m1C<l&4,83!1m1l&CU#4O,-‰'4sA P!09&GRAIZ[ ( ) RFQFA  #B !  =+=σ ( ) WFQFWFA  #B !  =+=σ ( ) A^:  #B ! J ==σ ( ) WFA^:  #B ! J ==σ ˆ  : J (4O3,Y#3A H m HE HO HL N N K = F m FE FO FL N N K = uB  :B J ‚N$a•&!&Bj#:B  \B J \RCU#$%2}BX32V&‚ŠWF u ‹ : J‹ O,-‰3*$Y#l&),83'4s-#3?C+l&4,833#71)~:l&4,83,OA  ‹ \WF : A HB H Q:: ‹ FARR:AWF‚AWF === Q:: ‹ FAW]Q:WFAWF‚AWF === u Œ : JŒ O,-‰3*$Y#C+l&4,833a'&$a'&A  Œ \ JŒ \RFAAA3 ∑ U# u::3 ∑ w ad3 <:4O wV-U132!&B%3CL&>,*:4OCL&>,*32!&B%31~3 C<3Y&4O&#• <BC#(TX10;2V&$&)m3A U#3•#&#"4?6E&T0%32,*+VBA   F [...]... Chọn vật liệu : LỚP: 45 _ 22_ 6,58 Z2 =u1.Z1 d1 = m.Z1/cosβ II Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm : SVTH: 35,660 12 bw1 = bw2+7 Chiều rộng vành răng 2 34 ĐỒ ÁN TKSP VỚI CAD GVHD: Với công suất thiết kế chọn vật liệu nhóm một có độ rắn HB ≤ 350 Nhờ có độ rắn thấp lên có khả năng cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn tốt Do không có gì yêu cầu đặc... 1 = 4 YF 2 = 3,6 Hệ số tải trọng khi tính về uốn : K F = K F β K Fα K Fv Ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh chủ động: KFβ : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, KFβ =1,36 KFα : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn: Theo bảng (6.14)[1] : KFα = 1,37 KFv: là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng... = 3,7 YF4 = 3,6 Hệ số tải trọng khi tính về uốn : K F = K F β K Fα K Fv Ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh chủ động: KFβ : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, KFβ =1,03 KFα : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn: Theo bảng (6.14)[1] : KFα = 1,37 KFv: là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng... thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn Với ⇒ d a < 400(mm) nên K xF =1 [σF3]CX =303,43.1.1,032.1 = 313,139 (MPa) [σF4]CX =293,14.1.1,032.1 = 302.52 (MPa) Ta nhận thấy: σF3 < [σF3]CX σF4 < [σF4]CX Vậy bộ truyền thỏa mãn độ bền uốn SVTH: LỚP: 45 _ 33_ ĐỒ ÁN TKSP VỚI CAD GVHD: 7 Kiểm nghiệm về quá tải : Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải khi mở máy Với hệ số quá tải Kqt Vì vậy cần kiểm tra quá tải. .. trên bánh chủ động T1 = 15490,03(Nmm) m : môduyn pháp m = 2(mm) bW : chiều rộng vành răng bW = 41(mm) dW 1 : đường kính vòng lăn bánh chủ động dW 1 = 29,47 (mm) 1 1 Yε : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng: Yε = ε = 1, 28 = 0, 78 α SVTH: LỚP: 45 _ 18_ ĐỒ ÁN TKSP VỚI CAD GVHD: Yβ : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Yβ = 1 − β° 35, 66° = 1− = 0, 75 140 140 YF 1 , YF 2 là hệ số dạng răng của bánh 1... mômen xoắn trên bánh chủ động T1 = 194075,75(Nmm) m : môdule m = 2(mm) bW : chiều rộng vành răng bW = 69(mm) dW: đường kính vòng lăn bánh chủ động dW3 = 76,25 (mm) 1 1 = 0,57 Yε : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Yε = ε = α 1, 76 Yβ : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Yβ = 1 − SVTH: β° 0° = 1− =1 140 140 LỚP: 45 _ 31_ ĐỒ ÁN TKSP VỚI CAD GVHD: YF 1 , YF 2 là hệ số dạng răng của bánh 1 và 2 chúng... trên trục chủ động T2 = 194075, 75( N / mm) + [σH]: ứng suất tiếp xúc cho phép + u2: Tỉ số truyền của bộ bánh răng cấp chậm u2 = 2,41 SVTH: LỚP: 45 _ 26_ ĐỒ ÁN TKSP VỚI CAD GVHD: + Ψba: Hệ số chiều rộng vành răng : Ψba2= 0,5 ( Vì bộ truyền là phân đôi cấp nhanh nên cấp chậm chịu tải Tra bảng (6.6) [1] tọng lớn nên ta chọn Ψba2 =(20 ÷ 30%)Ψba1 ) + KHβ : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên... bố tải trọng không đều trên chiều rộng răng Theo bảng (6.7) [1] : KHβ = 1,13 - KHα: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, do bánh răng thẳng nên K Hα = 1 v= π d w3 n2 (m/s) 60000 2.aw 2 2.130 dW3 = u + 1 = 2, 41 + 1 = 76, 25 (mm) 2 ⇒ v= π 76, 25.220, 45 = 0,88 (m/s) 60000 Tra bảng (6.13)[1]: Bộ truyền dùng cấp chính xác 9 - KHV: Hệ số kể đến tải trọng động. .. suất uốn cho phép khi quá tải được xác định theo công thức: [σF]max = 0,8.σch + Với bánh răng nhỏ: [σF1]max = 0,8.650 = 520 (MPa) + Với bánh răng lớn: [σF2]max = 0,8.450 = 360 (MPa) Vậy: [σF1]max = 520(MPa) ; [σF2]max = 360(MPa) 4 Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền : SVTH: LỚP: 45 _ 12_ ĐỒ ÁN TKSP VỚI CAD GVHD: a Khoảng cách trục : Khoảng cách trục của bộ truyền bánh răng được xác định theo... của kích thước bánh răng đến độ bền uốn KFX = 1 ⇒ [σ F 1 ]cx = [σ F 1 ] sb YR Ys K xF = 252.1.1,032.1 = 260,06( MPa) [σ F 2 ]cx = [σ F 2 ] sb YR Ys K xF = 236,571.1.1,032.1 = 244,14( MPa) Vậy: σF1 < [σF1]CX σF2 < [σF2]CX Vậy bộ truyền đảm bảo về độ bền uốn 7 Kiểm nghiệm về quá tải : Khi làm việc bánh răng có thể bị quá tải khi mở máy Với hệ số quá tải Kqt Vì vậy cần kiểm tra quá tải dựa vào ứng xuất . hệ thống truyền động ở khắp nơi, nhất là hệ thống truyền động băng tải. Hệ thống này đóng vai trò rất lơn trong đời sống và trong sản xuất. Đồ án Thiết kế trạm dẫn động xch tải nhằm củng cố. ^  Phần hai:THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG A. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng : I. Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh : 1. Chọn vật liệu : N3. tình chỉ bảo hướng dẫn chúng em để chúng em hoàn thiện được Đồ án này. Song với những kiến thức còn hạn chế và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên Đồ án của chúng em không thể tránh được thiếu sót.