Đồ án môn học Chi Tiết Máy Trờng đại học Bách khoa hà nội Bộ môn sở thiết kế máy *** Đề số:14 Đồ án môn học chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động băng tải Động Hộp giảm tốc Nối trục đàn hồi Bé trun xÝch XÝch t¶i T mm = 1,3T T = 0,8T Sè liÖu cho tríc: t = (h) t = (h) t ck = (h) tmm=3s Lùc kÐo băng tải: F=9000 (N) Vận tốc băng tải: v=0.45 (m/s) Đờng kính tang D=320(mm) Thời hạn phục vơ: l h =22.000 (h) Sè ca lµm viƯc: soca= Góc nghiêng đờng nối tâm truyền ngoài: Đặc tính làm việc: va đập nhẹ Khối lợng thiết kế: vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A thuyết minh Sinh viên thiết kế: Vơng Văn Hoà Gáo viên hớng dẫn: Hoàng Văn Ngọc Phần I Chọn động phân phối tỷ số truyền 1.1 Tính toán động học Công suất làm việc trục công tác là: F.v Plv = 1000 Trong đó: F: lực kéo băng tải (N) ; v: vận tốc băng tải (m/s) Thay số: 9000.0,45 = 4,05(kw) 1000 Do băng tải làm việc tải trọng thay đổi nên ta có công suất tơng đơng : Plv = Ptd = Plv T ∑ Ti ti thay sè ta cã Ptd = 4.05 t ck Công suất cần thiết động : Pct = η = η η η Vơng Văn Hòa CĐT4-K47 Ptd ( 0.8) + 12 8 = 3.89 (1) ⇒ η = ηk.η ol η br ηx ol Đồ án môn học Chi Tiết Máy Trong ®ã ηk: hiƯu st nèi trơc di ®éng, η ol : hiệu suất cặp ổ lăn ( có cặp ổ lăn), br : hiệu suất cặp bánh hộp giảm tốc ( có cặp bánh răng), : hiệu suất truyền động xích Tra bảng 2.3 ta đợc: x k: = 0,99 η ol : = 0,99 η br : = 0,97 η x : = 0,95 ⇒ η = 0,99.0,99 0,96 0,95.0,9 = 0,85 thay vào công thức (1) ta cã : Pct = 3,89 = 4,58(kw) 0,85 * Tính số vòng động : n lv = Ta cã : Víi 60.1000.v 60.1000.0,45 = = 26,87(vg/ph) π.D 3,14.320 n sb = n lv usb u sb = u hop u ngoai : với truyền bánh trụ cấp truyền truyÒn xÝch ta chän : u ngoai=3 ; utrong=20 Suy nsb=20.3.26,87= 1474(vòng/phút) Theo bảng P1.1 phụ lục với Pct = 4,58Kw ta chọn động K123M4 có nsb = 1474v / ph th«ng sè nh sau: Pdn=5,5(Kw) nđc=1445(v/ph) 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tính tỷ sè trun cđa hƯ u= ΦD=32(mm) ndc nct Nh trªn ta cã: ndc = 1445(vg / ph) nct = 26,87(vg / ph) ⇒u = 1445 = 53,03 24,57 chän tríc u ng = suy u h = u 53,78 = = 17,92 u ng Ph©n phèi tû sè trun cho c¸c cÊp hép: u h = u u với hộp giảm tốc phân đôi cÊp nhanh chän u1 = 5.6 u = 3.2 1.3 Tính toán thông số điền vào bảng với Plv = 4,05(kw) Vơng Văn Hòa CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy P3 = Plv 4,05 = = 4,13(kw) η ol η x η ol 0,99.0,95.0,99 P2 = P3 4,13 = = 4,30(kw) η br η ol 0,99.0,97 P1 = P2 4,30 = = 4,48(kw) η br η ol 0,97.0,99 Pdc = P1 4,98 = = 5,03(kw) k 0,99 Tốc độ trục n2 = n1 1445 = = 482(vg / ph) u1 n3 = n2 482 = ≈ 86(vg / ph) u 5.6 nct = n3 86 = ≈ 27(vg / ph) u x 3.2 * Momen xoắn trục Ti = 9,55.10 Pi ni 4,48 = 88763(N.mm) 482 4,30 T2 = 9,55.10 = 477500(N.mm) 86 4,13 T3 = 9,55.10 = 1460796(N.mm) 27 ⇒ T1 = 9,55.10 Trục P(kw) Động Pdc = 5,5 TS truyền N(vg/ph) T(mm) I II 4,48 u1 = 3.0 1445 4,30 Công tác 4,13 u = 5.6 n1 = 482 T1 = 88763 Vơng Văn Hòa CĐT4-K47 III n2 = 86 T2 = 477500 4,58 u = 3.2 n3 = 27 T3 = 1460796 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Vơng Văn Hòa CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết Máy Phần II Thiết kế truyền 2.1.TíNH Bộ TRUYềN ĐAI Chọn loại đai : Bộ truyền đai dẹt ,chịu tải trọng va đập vừa phải ,đờng nối tâm hai trục bá nh đai nghiêng so víi ph¬ng ngang mét gãc 30° T1=88763 Nmm , Uđ = Chọn loại đai vải cao su có u điểm nh sau: ã Bền , dẻo , bị ảnh hởng độ ẩm ã It bị ảnh hởng nhiệt độ Do đợc sử dụng rộng rÃi thực tế Đờng kính bánh Đai nhỏ : Theo công thức 4.1 sách TKHT dẫn động Cơ khí,ta có : d = (5,2 6,4)3 T1 = 232 285,4( mm) Chän d1 tiêu chuẩn 250(mm) Đai vải cao su nên chọn hệ số trợt = 0,01 Đờng kính bánh Đai lớn : Theo công thức 4.2 sách TKHT dẫn động Cơ khí,ta có : d = d u d /(1 − ε ) = 250.3 / 0,99 = 757(mm) Chọn d2 tiêu chuẩn 750(mm) Sai lƯch tû sè trun lµ : ∆u = TØ sè truyÒn thùc tÕ VËy ∆u = ut − u d ud ut = 100% = ut − u d ud d2 d1 (1 − ξ ) 100% < 4% ut = ⇒ d2 750 = = 3,03 d (1 − ξ ) 250.0.99 3,03 − 100% = 1% < 4% Yêu cầu thiết kế đợc thoả mÃn không cần chọn lại d2 *) Khoảng cách trôc a : a ≥ 2(d1+d2) a ≥ 2(250+750) a ≥ 2000(mm) Chän a = 2000 (mm) *) ChiỊu dµi ®ai lµ : L= 2*a + 0,5 π(d1 + d2 ) + (d2 – d1)2/4a L = 2.2000 + 0,5 π(250 + 750 ) + (750 –250)2/4.2000 L = 5601(mm) Chọn L = 5600 (mm) Đối với đai vải cao su tuỳ theo cách nối tăng chiều dài Đai từ 100 đến 400 mm *) Số lần uốn đai 1s : Vận tốc làm việc đai : vd = d1 n1 60.1000 ⇒ vd = πd1n1 π 250.482 = = 6,3(m / s ) 60.1000 60000 i = v/L= 6,3/ 5,6 = 1,125 150 thoả mÃn yêu cầu *) Tính tiết diện ®ai : A = b.δ = Ft K®/[σF] Trong P1 = 4,48(KW) Ft lực vòng ; Ft = 1000.P1 / Vđ = 1000.4,48/6,3 = 711(N) Chiều dày ®ai δ : Theo b¶ng 4.8 ta cã : δ/d1 ≤ (δ/d1)max = 1/40 ⇒ δ = 250/40 = 6,25 Theo bảng 4.1 Đai có kí hiệu B800 , lớp lót ; số lớp Hệ số tải trọng động tra theo bảng 4.7 : Tải trọng dao động nhẹ , T mở máy = 150% T dn Do ®ã chän K® = 1,25 + 0,01= 1,26 (Do động làm việc hai ca) øng suÊt cã Ých cho phÐp lµ : [σF] = [σF]ο.Cα.Cv.Cο [σF]ο lµ øng suÊt cã Ých cho phÐp øng víi (d1 = d2 ; α=180 ,v=10 m/s t¶i träng tÜnh [σF]ο = k1 - k2 δ/d1 Do góc nghiêng đờng tâm 30 định kì điều chỉnh khoảng cách trục nên chọn : = 1,8 Mpa Tra b¶ng 4.9 lÊy : k1 = 2,5 k2 = 10 ⇒ [σF]ο = 2,5 – 10/40 = 2,25 Tra b¶ng 4.10 ta cã Cα = 0,96 Tra b¶ng 4.11 ta cã Cv= 0,91 Tra b¶ng 4.12 ta cã Cο =1 ( α = 30 °, bé trun ®éng thêng ) Ta cã : A = Ft K® /[σF] = 711*1,26/ (2,25*0,96*0,91*1) A = 375,21(mm2) A = b.δ ⇒ b = A/ δ = 60(mm) Theo b¶ng 4.1 , b tiêu chuẩn 32 mm Theo bảng 21.16 , chiều rộng bánh đai : B = 40 mm; *) Xác định lực căng ban đầu , lực tác dụng lên trục : Lực căng ban đầu : Vơng Văn Hòa CĐT4-K47 Đồ án môn học Chi Tiết M¸y Fο = σο b.δ = 1,8*60*6, = 288(N) Lực tác dụng lên trục : Fr = 2.F sin (α1/2) = 2* 288* sin(167,96/2) = 572,82(N) Tõ c¸c sè liệu đà tính toán ta lập đợc bảng tóm tắt dới : Tỉ số truyền thực tế ut = Sai sè tØ sè truyÒn ∆u = d2 750 = = 3,02 d1 (1 − ξ ) 250 * 0,99 ut − u d ud 100% < 4% VËn tèc ®ai v d = πd1 n1 (m/s) 60.1000 Khoảng cách trục a theo tính toán Chiều dài đai theo ct 4.4 L = 2a + 0,5 π(d1 + d2 ) + (d2 d1)2/4a Chiều dài đai theo tiêu chuẩn L Khoảng cách trục a theo chiều dài tiªu chuÈn ct 4.6 a= (λ + λ2 − 8∆2 ) λ = L - π(d1+ d2).0,5 Δ = (d2 d1 ).0,5 Chiều dài đai tính lại Nghiệm số vòng chạy 1s theo ct 4.15 i = v/L