NHÓM 6 Tên: Võ Ngọc Đức MSSV: 21100890 I. Thiết kế hệ thống băng tải Phương án 6: Lực vòng băng tải: F = 5120 N Vận tốc vòng: v = 1 m/s Đường kính tang trống: D = 250 mm Thời gian phục vụ: L = 7 năm Giải: 1. Xác định công suất bộ phận công tác là băng tải: P ct = = = 5,120 kW 2. Hiệu suất chung hệ thống truyền động: = 2 Theo bảng: Hiệu suất các bộ truyền chủ yếu Ta chọn: = 0,95; = 1; = 0,97; = 0,99 Khi đó: = 0,95.1.0,97.0,99 2 = 0,903 3. Công suất cần thiết động cơ: P đc = = = 5,67 kW 4. Số vòng quay trục tang trống băng tải: = = = 76,39 vòng/ph 5. Tỷ số truyền chung xác định theo công thức: u ch = u d .u br = 6. Ta chọn động cơ có công suất P đc = 7,5 kW với số vòng quay và phân bố tỷ số truyền hệ thống truyền động chọn trên bảng sau: Động cơ Số vòng quay đông cơ (vg/ph) Tỷ số truyền chung, Bộ truyền đai thang, Bộ truyền bánh răng, 4A112M2Y3 2922 38,25 4,78 8 4A132S4Y3 1455 19,045 3,81 5 4A132M6Y5 968 12,672 3,168 4 4A160S8Y3 730 9,556 3,03 3,15 7. Với các tỷ số truyền ở bảng trên, ta chọn động cơ 4A132M6Y5 với số vòng quay n = 968 vg/ph, u d = 3,168; u br = 4; và tỷ số truyền chung u ch = 12,672. 8. Công suất động cơ trên các trục • Công suất động cơ trên trục I: P 1 = P đc = 5,67.0,95.0,99 = 5,33 kW • Công suất động cơ trên trục II: P 2 = P 1 = 5,33. 0,97.0,99 = 5,12 kW 9. Tốc độ quay trên các trục • Tốc độ quay trên trục I: n 1 = n đc / u d = 968 / 3,168 = 305,56 (vg/ph) • Tốc độ quay trên trục II: n 2 = n 1 / u br = 305,56 / 4 = 76,39 (vg/ph) 10. Momen xoắn trên các trục • Momen xoắn trên trục trục cơ: T đc = = = 55938 Nmm • Momen xoắn trên trục I: T 1 = = = 166584 Nmm • Momen xoắn trên trục II: T 2 = = = 640083 Nmm 11. Theo các thông số vừa chọn ta có bảng đặc tính kĩ thuật sau: Trục Thông số Động cơ I II Công suất (kW) 5,67 5,33 5,12 Tỷ số truyền 3,168 4 Momen xoắn (Nmm) 55938 166584 640083 Số vòng quay (vg/ph) 968 305,56 76,39 12. Tuổi thọ: L h = 7.2.8.300 = 33600 giờ II. Thiết kế đai thang Thiết kế đai thang với P 1 = 5,67 kW, n 1 = 968 vòng/phút, tỷ số truyền u = 3,168 Theo hình 4.22, phụ thuộc vào công suất P 1 = 5,67 kW, n 1 = 968 vòng/phút, ta chọn lọa đai B 1. Khi đó, theo bảng 3.3 ta có các thông số của đai thang loại b là: b p = 14mm chiều rộng theo lớp trung hòa đai thang b o = 17mm chiều rộng mặt trên của đai thang h = 10,5mm chiều cao đai thang y o = 4mm khoảng cách từ đường trung hòa đến thớ đai ngoài cùng A = 138 mm 2 diện tích mặt cắt ngang của đai L = (800 – 6300) mm chiều dài đai d 1 = (140-280)mm đường kính bánh đai dẫn 2. Đường kính bánh đai nhỏ d 1 = 1,2d min = 1,2 . 140 = 168 mm. Theo tiêu chuẩn ta chọn d 1 = 180mm. 3. Vận tốc đai: v 1 = = = 9,12 m/s 4. Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối = 0,01. Đường kính bánh đai lớn: d 2 = ud 1 .(1- = 3,168.180.(1-0,01) = 564,53 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d 2 = 560 mm. Tỷ số truyền u = = = 3,143 Sai lệch 0,8 % so với ban đầu 5. Khoảng cách trục được tính theo công thức: 2.(d 1 + d 2 ) a 0,55(d 1 + d 2 ) + h 2.(180 + 560) a 0,55.(180 + 560) + 10,5 1480 a 417,5 mm Ta có thể chọn sơ bộ a = d 2 = 560 6. Tính chiều dài đai: L = 2a + + = 2.560 + . + = 2346,9 mm Theo bảng 3.3 ta chọn đai có chiều dài L = 2500mm = 2,5m 7. Số vòng chạy của đai trong một giây: i = = = 3,648 s -1 < [i] = 10 s -1 8. Tính lại khoảng cách trục a: a = Với k = L – . = 2500 - = 1337,6 mm = = = 190 a = = 640,6 mm khoảng cách a vẫn nằm trong khoảng cho phép 9. Góc ôm đai bánh nhỏ: = 180 – 57. = 180 – 57. = 146,2 o = 2,55 rad 10. Các hệ số sử dụng: • Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm đai: = 1,24.(1 - ) = 1,24.(1 - ) = 0,91 • Hệ số xét đên ảnh hưởng vận tốc: C v = 1 - 0,05.(0,01.v 2 - 1) = 1 – 0,05.(0,01.9,12 2 – 1) = 1,008 • Hệ số xét đến ảnh hưởng của tỷ số truyền u: C u = 1,14 vì u = 3,168 > 2,5 • Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai: C z = 1 ( do chưa biết số dây đai) • Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng C r = 0,7 (tải trọng va đập nhẹ) • Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai: C L = với L o = 2240 mm (H.4.21b) C L = = 1,018 11. Theo đồ thị hình 4.21b ( dây đai loại B ) với d 1 = 180mm và v 1 = 9,12 m/s ta được [P 0 ] = 3,8kW 12. Chọn số dây đai theo công thức z = z 2,00238 ta chọn z = 3 13. Lực căng đai ban đầu: F o = A o = z.A 1 . o = 3 . 138 .1,15 = 476,1 N Lực căng mỗi dây đai: = =158,7 N Lực vòng có ích: F t = = = 621,71 N Lực vòng trên mỗi dây đai là: = = 207,24 N 14. Từ công thức: F o = . Suy ra f’ = .ln = . ln = 0,61 Hệ số ma sát nhỏ nhất để bộ truyền không bị trượt trơn là: F min = f’ . sin20 = 0,21 15. Lực tác dụng lên trục: F r 2F 0 sin() = 2. 476,1.sin() = 911,1 N 16. Ứng suất lớn nhất trong dây đai thang: = + 0,5. + + = + 0,5. + .v 2 .10 -6 + .E Trong đó: E là modul đàn hồi chọn E = 100 Mpa là khối lượng riêng của dây đai = 1200 kg/m 3 = + + 1200.9,12 2 .10 -6 + .100 = 6,445 Mpa 17. Tuổi thọ đai xác định theo công thức (4.37) L h = = = 5505 giờ i = 3,648 s -1 số vòng chạy của đai trong 1s = 9 MPa(đối với đai thang) giới hạn mỏi của đai m = 8(đối với đai thang) chỉ số mũ của đường cong mỏi III. Thiết kế bộ truyền răng nghiêng trong hộp giảm tốc bánh răng nghiêng một cấp Vì bộ truyền kín (hộp giảm tốc) được bôi trơn tốt thì dạng hỏng chủ yếu là tróc rỗ bề mặt răng nên ta tiến hành tính toán thiết kế theo ứng suất tiếp xúc. 1. Mômen xoắn trên trục bánh dẫn T 1 = 166584 Nmm, tỷ số truyền u = 4, số vòng quay n = 305,56 vòng/phút. 2. Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn Theo phụ lục 5.2: Vật liệu các loại thép chế tạo bánh răng, ta chọn thép C45 được tôi cải thiện. Đối với bánh dẫn ta chọn độ rắn trung bình HB 1 250; đối với bánh bị dẫn ta chọn độ răn trung bình HB 2 228. 3. Số chu kì làm việc cơ sở: N HO1 = 30. = 30 . 250 2,4 = 1,71.10 7 chu kì N HO2 = 30. = 30 . 228 2,4 = 1,37.10 7 chu kì N FO1 = N FO2 = 5.10 6 chu kì 4. Số chu kì làm việc tương đương: bánh răng làm việc với chế độ tải trọng và số vòng quay n không đổi. N HE = N FE = 60.c.n.L h Trong đó: c = 1 số lần ăn khớp của răng trong mỗi lần quay L h = 33600 giờ: tổng số thời gian làm việc N HE1 = N FE1 = 60. 1. 305,56. 33600 = 61,6. 10 7 chu kì N HE2 = N FE2 = 60. 1. 76,39. 33600 = 15,4. 10 7 chu kì Vì: N HE1 > N HO1 ; N HE2 > N HO2 ; N FE1 > N FO1 ; N FE2 > N FO2 Cho nên K HL1 = K HL2 = K FL1 = K FL2 = 1 5. Theo bảng 6.13, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn của các bánh răng được xác định như sau: • = 2.HB + 70, suy ra = 2.HB 1 + 70 = 2. 250 + 70 = 570 MPa = 2.HB 2 + 70 = 2. 228 + 70 = 526 MPa • = 1,8.HB, suy ra = 1,8.HB 1 = 1,8. 250 = 450 MPa = 1,8.HB 2 = 1,8. 228 = 410,4 MPa 6. Tính ứng suất tiếp xúc cho phép: s H = 1,1 tra bảng 6.13 [] = = 466,4 MPa [] = = 430,4 MPa Khi đó ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán là: [] = 0,5. = 0,5. = 317,32 MPa [] không thõa điều kiện [] min [] 1,25. [] min ( [] min = 430,4 MPa) Do đó ta chọn [] = 1,25. [] min = 1,25 . 430,4 = 538 MPa 7. Tính ứng suất uốn cho phép: s H = 1,75 tra bảng 6.13 [] = =257,14 MPa [] = = 234,51 MPa 8. Theo bảng 6.15 do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên ba = 0,3 0,5, ta chọn ba = 0,4 Khi đó: bd = = = 1 Theo bảng 6.4, ta chọn: = 1,04 ; = 1,08 9. Khoảng cách trục a w = 43.(u+1). = 43.(4+1). = 155 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn a w = 160mm 10. Môdun răng m = (0,01 0,02) a w = 1,6 3,2mm Theo tiêu chuẩn, ta chọn m = 3mm 11. Từ điều kiện: 20 0 8 0 Suy ra z 1 z 1 21,125 z 1 20,046 Ta chọn z 1 = 21 răng, suy ra số răng bánh bị dẫn là z 2 = 21. 4 = 84 răng Góc nghiêng răng: = arccos = arccos = 10,14 0 12. Các thông số hình học chủ yếu: • Đường kính vòng chia bánh dẫn: d 1 = mz 1 = 3.21 = 62mm • Đường kính vòng đỉnh bánh dẫn: d a1 = m(z 1 + 2) = 3.(21 + 2) = 69 mm • Đường kính vòng đáy bánh dẫn: d f1 = m(z 1 – 2,5) = 3.(21 – 2,5) = 55,5mm • Đường kính vòng chia bánh bị dẫn: d 2 = m.z 2 = 3.84 = 252mm • Đường kính vòng đỉnh bánh bị dẫn: d a2 = m(z 2 + 2) = 3.(84 + 2) = 258 mm • Đường kính vòng đáy bánh bị dẫn: d f2 = m(z 2 – 2,5) = 3.(84 – 2,5) = 244,5mm . 640083 Số vòng quay (vg/ph) 968 305,56 76,39 12. Tuổi thọ: L h = 7.2.8.300 = 33600 giờ II. Thiết kế đai thang Thiết kế đai thang với P 1 = 5,67 kW, n 1 = 968 vòng/phút, tỷ số truyền u = 3,168 Theo. NHÓM 6 Tên: Võ Ngọc Đức MSSV: 21100890 I. Thiết kế hệ thống băng tải Phương án 6: Lực vòng băng tải: F = 5120 N Vận tốc vòng: v = 1 m/s Đường. đai thang) giới hạn mỏi của đai m = 8(đối với đai thang) chỉ số mũ của đường cong mỏi III. Thiết kế bộ truyền răng nghiêng trong hộp giảm tốc bánh răng nghiêng một cấp Vì bộ truyền kín (hộp