Thiết kế hệ dẫn động hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm bộ truyền đai làm việc 2 ca thời gian phục vụ 14000 giờ,f=13500n,v=0,35m,s,d=350mm đại học chính qui

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY Đề số 48 Số liệu đề Lực kéo băng tải: F =13500 KN Vận tốc băng tải: V = 0,35 m/s Đường kính tang: D= 350mm Thời gian phục vụ: lh =14000 Số ca làm việc: số ca = Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi : 50o Đặc tính làm việc : va đập nhẹ Tmm = 1,4 T1 T2 = 0,68 T1 t1 = 3,2 h t2 = 4,6 h tck = h Trong đó: – Động điện – Khớp nối – Hộp giảm tốc – Khớp nối – Băng tải TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY LỜI NÓI ĐẦU Đồ án chi tiết máy môn học ngành khí, mơn học cho sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế kiến thức học môn học sở quan trọng cho môn học chuyên ngành sau Đề tài sinh viên giao thiết kế hệ dẫn động băng tải, gồm có hộp giảm tốc hai cấp loại phân đôi cấp nhanh truyền đai thang Hệ thống dẫn động động điện thông qua truyền đai thang , hộp giảm tốc khớp nối truyền động tới băng tải Trong q trình tính tốn thiết kế đồ án chi tiết máy sinh viên dùng tra cứu tài liệu sau: Tập tập tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí PGS.TS.TRỊNHCHẤT-TS.LÊ VĂN UYỂN Dung sai lắp ghép GS.TS.NINH ĐỨC TỐN Do lần làm quen với công việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế nên dù cố gắng kham khảo tài liệu giảng môm học làm sinh viên tránh sai sót Mong hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy để sinh viên ngày tiến Cuối sinh viên xin cảm ơn thầy HOÀNG XUÂN KHOA trực tiếp hướng dẫn bảo sinh viên giúp sinh viên hồn thành tố nhiệm vụ giao HÀ NỘI, ngày 01 tháng 05 năm 2012 Sinh viên: NGUYỄN VĂN PHÚ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Chọn động cơ.n động cơ.ng Công suất công tác truyền t công tác truyền a truyền truyền n F v 13500×0 ,35 Pt = 1000 = 1000 =4,725 (Kw) Hệ số tải tương đương: số tải tương đương: tải tương đương:i tương đương:ng đương đương:ng: Tmm t mm T t T 2 t + + T1 t ck T t ck T t ck β = 3,2 4,6 +0 ,682 × 8 = =0,816 ⇒ Cơng suất công tác truyền t tương đương:ng đương đương:ng Ptđ=Pt β =4,725.0,816=3,8556(kW) Hiệ số tải tương đương:u suất công tác truyền t truyền truyền n √ (( √( ) ( ) ( ) ) ) η=ηk ×η4ol ×ηbrt ×ηbrc×ηđ =0,99.0,994.0,97.0,96.0,96 =0,85 Tra bải tương đương:ng 2.3-T19(Sách TTTK hệ số tải tương đương: dẫn động khí)n độ truyền ng cơng đương: khí) Với: i: ηk =0,99: hiệ số tải tương đương:u suất công tác truyền t khới: p nố tải tương đương:i trụcc ηol =0,99 :hiệ số tải tương đương:u suất công tác truyền t ổ lăn lăn ηbrt =0,97 : hiệ số tải tương đương:u suất công tác truyền t truyền truyền n bánh trục(yêu cầu che kín)u che kín)c che kín) ηbrc =0,96 :hiệ số tải tương đương:u suất công tác truyền t truyền truyền n bánh côn; (yêu cầu che kín)u che kín)c che kín) ηđ =0,96 : hiệ số tải tương đương:u suất công tác truyền t đai truyền n Công suất công tác truyền t yêu cầu che kín)u truyền a độ truyền ng cơng đương:: Ptd , 8556 = 0, 85 =4,54(Kw) Pct= η Số tải tương đương: vịng quay trụcc cơng tác 4 10 10 ×0,35 Nct= π D v= π 350 =19,1 (v/ph) Trong : D:đ ường kính băng tải(D=350mm)ng kính c truyền a băng t ải tương đương:i(D=350mm) v:v ận tốc băng tải(v=0,35m/s)n t ố tải tương đương:c c truyền a băng t ải tương đương:i(v=0,35m/s) Tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n sơng đương: truyền : ut=uh.un ⇒ u u n h :tỷ số truyền hộp giảm tốc; chọn u số tải tương đương: truyền n hộ truyền p giải tương đương:m tố tải tương đương:c; chọn un u h =30 :tỷ số truyền hộp giảm tốc; chọn u số tải tương đương: truyền n truyền truyên ngoài(bộ truyền truyền n đai),lất công tác truyền y u từ suy u t =30.2=60 n =2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Số vịng quay sơ động cơ: n sbdc =n lv ¿ u t =19,1×60=1146(vịng /phút) T mm Hệ số tải tương đương: số tải tương đương: tải tương đương:i : T =1,5 Với: i thông số tải tương đương: tính ta chọn động 4A112M4Y3 có: ta chọn un độ truyền ng cơng đương: 4A112M4Y3 có: - Công suất công tác truyền t P=5,5 Kw - Số tải tương đương: vòng quay n=1425 v/ph Tk - Hệ số tải tương đương: số tải tương đương: tải tương đương:i T =2,0 Phân phối tỉ số truyền.i tỉ số truyền sối tỉ số truyền truyền.n nđc 1425 Tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n thực truyền uc truyền a truyền truyền n ut= nlv = 19,1 =74,6 Với: i un=3 (chọn un tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n đai) 19,1 ⇒ uh= =9,55 Tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n truyền a hộ truyền p giải tương đương:m tố tải tương đương:c côn trục cất công tác truyền p :u h=u1.u Trong : u :tỷ số truyền hộp giảm tốc; chọn u số tải tương đương: truyền n truyền a truyền truyền n bánh côn thẳngng u : tỷ số truyền hộp giảm tốc; chọn u số tải tương đương: truyền n truyền a truyền truyền n bánh trục thẳngng Chọn un phân tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n hộ truyền p giải tương đương:m tố tải tương đương:c côn trục theo khải tương đương: bôi trơng đương:n: Chọn un K =0,3; ψ bd2 =1,2; be [K01]=[K02] c d w 22 k = d e 21 =1,1 Ta có 2,25.ψ bd2 [ K 01 ] 2,25.1,2 λ k = (1−K be ).K be [ K 02 ] = (1−0,3).0,3 =12,9 λ k c k =12,9.1,13=17,1 Từ đó Theo đồ thị thị 3.21-sách TTTK Hệ Dẫn Động Cơ Khí T1) Dẫn Động Cơ Khí T1) n Động Cơ Khí T1) ng Cơ Khí T1) Khí T1) với: i uh=16,38 ta tìm che kín)c u1=3 ⇒ u2=3,2 (=uh/u1) Tính tốn thơng sối tỉ số truyền Số tải tương đương: vòng quay trụcc n 1425 u n = đ = =712,5 (v/ph) n1 712,5 n2= u = =237,5 (v/ph) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY n2 237,5 n3= u = 3,2 =74,22 (v/ph) nct=n3 Công suất công tác truyền t độ truyền ng cơng đương: trụcc : P t =4,725(Kw) Pct ,725 P3= ηol ×ηk = 0,99.0,99 =4,82(Kw) P3 4,82.2 P2= ηbrc η ol = 0,97.0,99 =10(Kw) P2 10 P1= ηbrt η ol = 0,99.0,96 =10,56 (Kw) P1 10,56 P’đc= ηđ ηol = 0,96.0,99 =11,12 (Kw) Vận tốc băng tải(v=0,35m/s)y momen xoắn trục :n trụcc : 11,12 T’đc=9,55.106.(Pđc/n)=9,55.106.( 1425 (Nmm) )=74495,5 (Nmm) 10,56 T1=9,55.106.(P1/n1)=9,55.106.( 712,5 )=141541,1 (Nmm) 10 T2=9,55.106.(P2/n2)=9,55.106.( 237,2 )=402613,8 4,82 T3=9,55.106.(P3/n3)=9,55.106.( 74,22 )=620196,7 (Nmm) 4,725 Tct=9,55.106.(Pct/nct)=9,55.106.( 19,1 )=2362500(Nmm) Ta có bải tương đương:ng số tải tương đương: liệ số tải tương đương:u : Trụcc Thông số tải tương đương: Tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n u Công suất công tác truyền t P(Kw) Số tải tương đương: vòng quay n(v/ph) Độ truyền ng cơng đương: 2 3 3,2 Công tác 11,12 10,56 10 4,82 4,725 1425 712,5 237,5 74,22 74,22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ Mơmen xoắn trục :n T(Nmm) 74495,5 141541,1 ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 402613,8 620196,7 2362500 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN II Tính tốn truyền ngồi: Bộ truyền đai:N II Tính tốn bộng Cơ Khí T1) truyền ngồi: Bộ truyền đai:n ngồi: Bộng Cơ Khí T1) truyền ngồi: Bộ truyền đai:n đai: Truyền.n động cơ.ng đai hình thang Chọn un loại đai: Momen trục quay nhanh truyền đai i đai: Momen trụcc quay nhanh truyền truyền n đai momen trụcc độ truyền ng cơng đương: ta có: Tđc =74495,5N.mm = 74,5 N.m Theo bải tương đương:ng 13.5 trang 23 sách chi tiết máy tập ta chọn đai hình thang Bt máy tận tốc băng tải(v=0,35m/s)p ta chọn un đai hình thang B Tính tốn thơng số tải tương đương: đai B: - dlmin = 125mm ( tra bải tương đương:ng 13.5 tr23 ctm-t2) - Đường kính băng tải(D=350mm)ng bánh đai nhỏ d d1=1,2dlmin Lất công tác truyền y theo tiêu chuẩn ta có dn ta có d1 = 160 - Đường kính băng tải(D=350mm)ng kính bánh đai lới: n d2=d1.u.(1-ε) Trong hệ số tải tương đương: số tải tương đương: trược che kín)t : ε=0,01; u=2  d2=160×2×(1-0,01)=316,8 mm Chọn un d2=315 mm theo tiêu chuẩn ta có dn Tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n thực truyền uc tết máy tập ta chọn đai hình thang B: ut=d2/(d1×(1- ε )) =1,99 1,99−2 =0,57% < 4% Sai số tải tương đương: π d n1 v= 60 1000 =11,94(m/s) - Vận tốc băng tải(v=0,35m/s)n tố tải tương đương:c đai - Khoải tương đương:ng cách trụcc a: Đk 0,55.(d1+d2) + h a  2.(d1+d2)  274,75 a 950 ( Theo bải tương đương:ng 13.3 tr 22 ctm-t2 ta tra đ ược che kín)c h= 13,5mm) Chọn un a=d2=315mm - Chiền u dài l: Theo cơng thức c 4.4-[I] ta có:   d1  d   d  d1  l=2a+ + 4.a =1395,2 mm Chọn un theo tiêu chuẩn ta có dn l=1400 mm - Tính lại đai: Momen trục quay nhanh truyền đai i khoải tương đương:ng cách trụcc a:     8. a=   l      d1  d  =653,87 d  d1 =77,5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  a=1270 mm Kiểm nghiệm số vòng quay 1s theo ct 4.15m nghiệ số tải tương đương:m số tải tương đương: vòng quay 1s theo ct 4.15 i= v/l=11,94/1,4=8,53120o - Số tải tương đương: đai xác đị nh theo công thức c: Pđc K đ z ≥ [ P ] C α C L Cu C z Dực truyền ua vào bải tương đương:ng 4.7 với: i đặc tính làm việc va đập vừa ;làm việc ca nên chọn c tính làm việ số tải tương đương:c va đận tốc băng tải(v=0,35m/s)p vừ a ;làm việ số tải tương đương:c ca nên ch ọn un hệ số tải tương đương: số tải tương đương: tải tương đương:i trọn ung độ truyền ng Kđ=1,45 C =1 – 0,003 (1800 - α)=0,979)=0,979 1400 Dực truyền ua vào bải tương đương:ng 4.16 chọn un hệ số tải tương đương: số tải tương đương: chiền u dài đai: C l=0,95 (l/lo= 1700 =0,82) Dực truyền ua vào bải tương đương:ng 4.17 tr61 TTTKHDĐCKT1 ta có: cơng suất cơng tác truyền t cho phép [P0]=1,85 (kW) Ta có Cu= 1,13( tra bải tương đương:ng 4.17- tr 61-TTTKHDĐCKT1) Cz: Hệ số tải tương đương: số tải tương đương: xét đết máy tập ta chọn đai hình thang Bn ải tương đương:nh hưở ta chọn động 4A112M4Y3 có:ng truyền a sực truyền u phân bố tải tương đương: không đền u tải tương đương:i trọn ung cho dây đai Pđc 11,12 Ta có: z’= [ P 0] = 3,54 =3,14 11,12×1,45  z ≥ 3,54×0,979×0,95×1,13×0,9 =4,82  lất công tác truyền y z=5 - Từ đó ta có chiền u rộ truyền ng bánh đai B=(x-1).t+2e Đai B có t=25,5; e=17  B=(5-1).25,5+2.17=136 mm - Lực truyền uc căng đai ban đầu che kín)u: Fo=780.Pđc.Kđ/v C z + Fv Lực truyền uc căng lực truyền uc li tâm Fv=qm.v2 với: i qm=0,3 v = 11,94  Fv=42,77 N 780×11 ,12×1,45  Fo= 11,94×0,979×5 +42,77=215,18 N Lực truyền uc tác dụcng lên trụcc : 1 Fr=2Fo.z.sin( )=2.215,18.5.sin(86,64) =2148,1 N Đường kính băng tải(D=350mm)ng kính ngồi bánh đai: h da1=d1+ =112+ =116mm h da2=d2+ =250+ =254mm TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN II Tính tốn truyền ngồi: Bộ truyền đai:N III Tính bộng Cơ Khí T1) truyền ngồi: Bộ truyền đai:n bánh : I.Tính bộng truyền.n bánh Số tải tương đương: liệ số tải tương đương:u : Công suất công tác truyền t trụcc P1=10,56 Kw Số tải tương đương: vòng quay n1= 712,5 v/ph Tỉ số truyền sơ : u số tải tương đương: truyền n u1=3 Momen xoắn trục :n T1=141541,1 N.mm 1.Chọn động cơ.n vật liệu t liệu u Theo bải tương đương:ng 6.1-T92-[I] Bánh nhỏ d: thép C45 cải tương đương:i thiệ số tải tương đương:n đại đai: Momen trục quay nhanh truyền đai t độ truyền rắn trục :n HBI= 241…285 có  b1   b1  =850 Mpa; ch =580 Mpa Bánh lới: n : thép 50 thường kính băng tải(D=350mm)ng hóa đại đai: Momen trục quay nhanh truyền đai t độ truyền rắn trục :n HBII= 179…228 có =640 Mpa; ch =350 Mpa Xác định ứng suất cho phép.nh ứng suất cho phép.ng suất cho phép.t cho phép Theo bải tương đương:ng 6.2-T94-[I]với: i thép 45 cải tương đương:i thiệ số tải tương đương:n,và thép 50 thường kính băng tải(D=350mm)ng hóa ta có:  Ho lim1  =2HB+70; SH=1,1 o F lim1 =1,8HB; SF=1,75 Chọn un độ truyền rắn trục :n bánh nhỏ d HB1=245 ;độ truyền rắn trục :n bánh lới: n HB2=225 o   H lim =2HB1+70=2.245+70=560 Mpa  o F lim1 =1,8HB1=1,8.245=441 Mpa o   H lim =2HB2+70=2.225+70=520 Mpa  o F lim =1,8HB2=1,8.225=405 Mpa Theo công thức c: số tải tương đương: chu kỳ thay đổ lăni ức ng suất công tác truyền t cơng đương: sở ta chọn động 4A112M4Y3 có:: 2,4 NHO=30 HB đó: 2,4 NHO1=30.245 =1,626.10 ; NHO2=30.2252,4=1,3254.107 Số tải tương đương: chu kỳ thay đổ lăni ức ng suất công tác truyền t tương đương:ng đương đương:ng(đố tải tương đương:i với: i thép)   T 3 t     i  i  ni  t  T t  NHE=60.C   max  ck  3 ×3,2 0,68 ×4,6 + ) 8 Ta có : NHE1=60×712,5×17000×( =42,21.107>NHO1 Do KHL1=1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY 3 ×3,2 , 68 ×4,6 147 , 93×17000×( + ) 8 NHE2 =60× =8,764×107>NHO2 Do KHL2=1 [  H ]= Như vận tốc băng tải(v=0,35m/s)y  H0 lim K HL SH [  H ]1=560× 1,1 =509,1 Mpa [  H ]2=520× 1,1 =472,7 Mpa Đểm nghiệm số vịng quay 1s theo ct 4.15 tính truyền truyền n trục nghiêng ta lất công tác truyền y [  H ]=([  H ]1+[  H ]2)/2=490,9 Mpa [  H ] = 490,9 < 1,25[  H ]min (thỏ da mãn)   T 6 t     i  i  ni  t  T t  Lại đai: Momen trục quay nhanh truyền đai i có: NFE=60.C   max  ck  16 ×3,2 ,68 ×4,6 + ) 8 NFE1=60×712,5×17000×( =33,2×107>NFO1=4.106 KFL1=1 33,2×10 Tương đương:ng tực truyền u NFE2=NFE1/u= =11,067×106>NFO2 =4.10 Bộ truyền truyền n quay chiền u KFC=1 ta che kín)c [  F ]=  F0 lim K FL  KFL2=1 K FC SF  [  F ]=441×1×1/1,75=277,2 Mpa [  F ]=405×1×1/1,75=254,57 Mpa Ứng suất tải cho phép: ng suất công tác truyền t tải tương đương:i cho phép: [  H ]max=2,8×  ch =2,8.350=980 Mpa [  F ]max=0,8×  ch1 =0,8.580=464 Mpa [  F ]max=0,8×  ch =0,8.350=280 Mpa Tính tốn thơng sối tỉ số truyền bộng truyền.n trụ nghiêng cấp chậm nghiêng cất cho phép.p ch ật liệu m a Xác đị nh khoải tương đương:ng cách trụcc theo công thức c √ aw = Ka(u± 1¿ 10 T k Hβ [σ H ] uφba ... môn học chuyên ngành sau Đề tài sinh viên giao thiết kế hệ dẫn động băng tải, gồm có hộp giảm tốc hai cấp loại phân đôi cấp nhanh truyền đai thang Hệ thống dẫn động động điện thông qua truyền đai. .. truyền ngồi: Bộ truyền đai: N II Tính tốn bộng Cơ Khí T1) truyền ngồi: Bộ truyền đai: n ngồi: Bộng Cơ Khí T1) truyền ngồi: Bộ truyền đai: n đai: Truyền. n động cơ.ng đai hình thang Chọn un loại đai: ... d HB1 =24 5 ;độ truyền rắn trục :n bánh lới: n HB2 =22 5 o   H lim =2HB1+70 =2. 245+70=560 Mpa  o F lim1 =1,8HB1=1,8 .24 5=441 Mpa o   H lim =2HB2+70 =2. 225 +70= 520 Mpa  o F lim =1,8HB2=1,8 .22 5=405