THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM Khoa Cơ Khí Bộ môn THIẾT KẾ MÁY BÀI TẬP LỚN Môn CƠ HỌC MÁY ĐỀ SỐ: PHƯƠNG ÁN SỐ: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Số liệu thiết kế: Lực vòng xích tải, Ft (N) : 2000 Vận tốc xích tải, v (m/s) : Số đĩa xích tải dẫn, Z (răng) : 13 Bước xích tải, p (mm) : 110 Thời gian phục vụ, L (năm) : Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Sai số vòng quay trục máy công tác so với yêu cầu   % Ứng suất mỏi tiếp xúc vật liệu chế tạo bánh  H  480MPa Ứng suất mỏi uốn vật liệu chế tạo bánh  F  240MPa Ứng suất mỏi uốn vật liệu chế tạo trục  1F  50MPa Độ rắn vật liệu chế tạo bánh HB=220 Bộ truyền đai thang (số 2) đặt nằm ngang -Trong chương sau có sử dụng tài liệu tham khảo sau: [1] Cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc [2] Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí Tập – Trịnh Chất [3] Động điện Việt Nam Hungary Tài liệu tham khảo download từ trang E learning Chương 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động điện : * Công suất cực đại trục xích tải : Pmax  Ft  v 2000    10kW 1000 1000 * Hiệu suất toàn hệ thống (Bảng 3.3 tài liệu [1]):   d br  k ol2  0.96  0.98 1 0.9952  0.931 * Công suất cần thiết trục động : Pct  Pdt   10  10.74kW 0.931 * Chọn động : Theo bảng 3.2 tài liệu [1] ta nên chọn ud  2  5 ubr  3  5 Vậy tỉ số truyền toàn hệ thống u  ud ubr  2  5  3  5  6  25 Số vòng quay trục xích tải nm  6.10  v 6.10    209 8v / ph pc  Z 110  13 Số vòng quay dự kiến động ndc  nm u  209.8  6  25  1260  5250v / ph Căn theo Pct , ta chọn loại động điện không đồng pha, loại 3K nhà máy chế tạo động điện Việt Nam Hungary sản xuất (tài liệu [3]) Có lựa chọn là:  3K160S2 Pdc=11KW ndc= 2940v/ph  3K160S4 Pdc=11KW ndc=1460v/ph => Ta chọn động 3K160S4, ndc=1460v/ph Ghi chú: có nhiều loại động để lựa chọn nên ưu tiên loại động có ndc  1500v/ph loại động phổ biến thị trường 1.2 Phân phối tỉ số truyền : * Tỷ số truyền toàn hệ thống u  ud ubr  ndc 1460   6.96 nm 209.8 Do ud  2  5 , ta chọn trước : ud   ubr  u 6.96   3.48 ud Công suất trục dẫn xích tải Pm  10 kW Công suất trục II HGT PII  Pm  k ol  10  10.05kW 1 0.995 Công suất trục I HGT PI  PII  br ol  10.05  10.31kW 0.98  0.995 Công suất trục động Pdc  PI d  10.31  10.74kW 0.96 Bảng số liệu dùng cho thiết kế truyền khí: Trục Công suất P(KW) Tỉ số truyền Trục động Trục I HGT Trục II HGTTrục dẫn xích tải 10.74 10.31 Uđ=2 10.05 Ubr=3.48 10 Uk=1 Số vòng quay n(v/ph) 1460 730 209.8 209.8 Moment xoắn T(N.mm) 70251 134877 457471 455195 Lưu ý: Công thức tính mômen xoắn T  9.55  106 P n Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 2.1 Thông số ban đầu thiết kế truyền đai thang Theo bảng số liệu từ chương * Thông số đầu vào : P1 = 10.74 kW; n1 = 1460 v/ph; T1 = 70251 Nmm; u = * Theo hình 4.22 tài liệu [1] => ta chọn đai thang loại B * Theo bảng 4.3 tài liệu [1] ta có bp = 14 mm; bo = 17 mm; h = 10.5 mm; y0 = mm; A = 138 mm2; L = 800 6300 mm; T1=40 190Nm ; dmin = 140 280 mm 2.2 Trình tự thiết kế : 2.2.1 Tính d1 : Ta có dmin = 140 mm => chọn d1 = 1.2 dmin = 1.2  140 = 168 (mm) => chọn d1 theo tiêu chuẩn : d1 = 180 (mm) (trang 152 tài liệu [1]) 2.2.2 Vận tốc vòng : v1   d1.n1 60000    180  1460 60000  13,763(m / s )  [v]  25(m / s ) => chấp nhận d1 = 180 (mm) 2.2.3 Tính d2 : Chọn  = 0.02  d2 = ud  d1  (1 - ) = 2 180 (1 – 0.02) = 352,8 mm => chọn d2 theo tiêu chuẩn : d2 = 355 mm 2.2.4 Chọn sơ khoảng cách trục a (trang 153 tài liệu [1]) ud  nên chọn khỏang cách trục sơ a = 1,2d2 = 426 mm 2.2.5 Kiểm tra điều kiện khỏang cách trục 2(d1  d )  a  0,55(d1  d )  h  2(180  355)  a  0,55(180  355)  10.5  1070  a  305 => a sơ thoả điều kiện 2.2.6 Tính chiều dài đai L theo a sơ : L  2a   (d1  d ) (d  d1 )  (180  355) (355  180)    426    1710mm 4a  426 Theo tiêu chuẩn (trang 127 tài liệu [1]), ta chọn L = 1800 (mm) 2.2.7 Kiểm nghiệm số vòng chạy giây i v1 13,763 1   7,65  i   10 L 1,8 s s 2.2.8 Tính xác lại a theo L tiêu chuẩn:        d  d1   L  d  d1    L  d  d1   8  2       a 2    355  180       1800  355  180   1800  355  180  8 2       a  471,7mm  472mm 2.2.9 Góc ôm đai 1 : 1  180  57(d  d1 ) 57(355  180)  180   1590 1 > 120 => d2, d1, a thỏa điều kiện cho phép a 472 2.2.10 Tính số đai Z : Z P1 [ P0 ].C Cu CL Cz Cr Cv + P1 = 10,74 kW + [P0] = kW   1,24  (1  e 110 ) + C + Cu = 1.13 (L0 = 2240 mm – bảng 4.21b tài liệu [1]) 159  1,24  (1  e 110 )  0.948 (trang 151 tài liệu [1]) (Bảng 4.9 tài liệu [1]) + CL  L  1800  0.964 (trang 152 tài liệu [1]) L0 2240 + Cz = 0.9 ( giả sử Z = ~ ) (trang 152 tài liệu [1]) + Cr = 0.9 (tải trọng va đập nhẹ) (bảng 4.8 tài liệu [1]) + C v   0.05  (0.01v  1)   0.05  (0.01  13.763  1)  0.955 (trang 151 tài liệu [1]) Số dây đai thang cần thiết => Z  10.74  3.36  0,948  1,13  0,964  0,9  0,9  0,955 Chọn Z = (thỏa giả sử Z = ~ chọn Cz ) 2.2.11 Tính chiều rộng đường kính bánh đai (trang 63 tài liệu [2]): Chiều rộng bánh đai : B = ( Z - )  e + 2f = ( - )  19 +  12.5 = 82 mm Đường kính bánh đai: da = d + 2b; ( b = 4.2)  da = 160 + 24.2 = 168.4 (mm) 2.2.12 Tính lực tác dụng lên trục : Lực căng đai ban đầu : (do đai thang nên ứng suất căng ban đầu 0 = 1.5 MPa) Fo = 0  Z  A = 1.5   138 = 828 N Lực tác dụng lên trục: Fr  F0 sin( 1 159 )   828  sin( )  1628N 2 2.3 Thông số truyền đai thang: P1 (kW) n1 (v/ph) F0 (N) Fr (N) 10.74 Z 1460 d1 (mm) 180 828 d2 (mm) 355 1628 a (mm) 472 1 (0) 159 L (mm) 1800 u B (mm) 82 Chương THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG 3.1 Số liệu ban đầu: Công suất truyền P1 = 10.31 kW Mômen xoắn T1 = 134877 Nm Tỉ số truyền u = 3.48 Số vòng quay trục dẫn n1 = 730 v/ph Ứng suất cho phép: Ứng suất mỏi tiếp xúc vật liệu chế tạo bánh  H  480MPa Ứng suất uốn vật liệu chế tạo bánh  F  240MPa 3.2 Trình tự thiết kế: 3.2.1 Khỏang cách trục a a  43u  13 K H T1  ba  H  02u (công thức 6.90 tài liệu [1]) Do HB[...]... HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY BÀI TẬP LỚN Môn CƠ HỌC MÁY ĐỀ SỐ 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI v Hệ thống dẫn động băng tải gồm: 1- Động cơ điện; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ; 4- Bộ truyền xích ống con lăn; 5- Bộ phận công tác (Băng tải) Số liệu thiết kế: Lực vòng trên băng tải, F(N): 5000 Vận tốc băng tải, v(m/s): 5 Đường kính tang dẫn của băng tải, D (mm): 460 Thời... trục a  40 pC Chương 1 : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 Chọn động cơ điện: Ft  v 2000  5   10kW 1000 1000 Pmax  * Công suất cực đại trên trục xích tải : * Hiệu suất của toàn bộ hệ thống (Bảng 3.3 tài liệu [1]):     x br  k  ol2  0.93  0.98 1 0.9952  0.902 * Công suất cần thiết trên trục động cơ : Pct  Pdt   10  11.08kW 0.902 * Chọn động cơ : Theo bảng 3.2 tài liệu... 11.08kW 0.93 Bảng số liệu dùng cho thiết kế các bộ truyền cơ khí: Trục động cơ Trục I HGT Trục II HGTTrục dẫn xích tải Trục 11.08 Công suất P(KW) 10.31 Ubr=3.52 Tỉ số truyền 10.05 10 Ux=2 Uk=1 Số vòng quay n(v/ph) 1460 414.8 207.4 207.4 Moment xoắn T(N.mm) 72475 237369 462765 460463 Lưu ý: Công thức tính mômen xoắn T  9.55  106 P n Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH ỐNG CON LĂN 2.1 Thông số ban... và ubr  3  5 Vậy tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống u  ud ubr  2  5  3  5  6  25 Số vòng quay trục xích tải nm  6.10 4  v 6.10 4  5   207 6v / ph  D   460 ndc  nm u  207.6  6  25  1245  5190v / ph Căn cứ theo Pct Số vòng quay dự kiến của động cơ , ta chọn loại động cơ điện không đồng bộ 3 pha, loại 3K do nhà máy chế tạo động cơ điện Việt Nam Hungary sản xuất (tài... 3K160S4 Pdc=11KW ndc=1460v/ph => Ta chọn động cơ 3K160S4, ndc=1460v/ph 1.2 Phân phối tỉ số truyền : * Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống u   u d ubr  Ta chọn : u x  2  ubr  ndc 1460   7.03 nm 207.6 u  7.03   3.52 2 ud Công suất trên trục dẫn xích tải Pm  10 kW Công suất trên trục II của HGT PII  Công suất trên trục I của HGT PI  Công suất trên trục động cơ Pdc  Pm  k ol PII  br ol PI... hiểm có lắp then bằng nên chọn d13  35mm Từ d13 ta chọn các đường kính còn lại d11 = 28mm; d12 = 30 mm; d14 = 30 mm Chương 5: THIẾT KẾ Ổ LĂN 5.1 Thiết kế ổ trên trục dẫn Lực hướng tâm tác động lên ổ A 2 2 FrA  R A  R AX  R AY  2078,52  3130,45 2  3758 N Lực hướng tâm tác động lên ổ B 2 2 FrB  RB  RBX  RBY  2078,5 2  31,55 2  2079 N Lực dọc trục Fa1 hướng vào ổ B Lập tỉ số Do Fa1 695   0.33... đĩa xích điều chỉnh được, khoảng cách trục a  40 pC 2.2 Trình tự thiết kế:  Chọn xích 1 dãy  Kx =1  Chọn số răng Z1  29  2u  29  2  2  25 răng > Zmin = 11 răng  Số răng Z 2  u.Z1  2  25  50 răng < Zmax = 120 răng  Hệ số điều kiện sử dụng (trang 180 tài liệu [1])  Kr =1.2 (va đập nhẹ)  Ka = 1 ( a  40 pC )      K0 = 1 (đặt nằm ngang) Kb = 1.5 (bôi trơn định kỳ) Kdc = 1 (đĩa xích. .. số  aB  V FrB 2079 Tải trọng tương đương trên ổ B QB  0.41  1  2079  0.87  3250   1  1  3680 N  3,68kN Do Q A  QB nên ta tính cho ổ A Do ổ bi nên m  3 Tuổi thọ ổ L 60.n1.Lh 10 6  60  730  3  300  1  8 10 6  315,36 triệu vòng Hệ số khả năng tải động Ctt  Q A 3 L  3,758  3 315,36  25,58 kN Tra bảng chọn ổ 46306 có C  25,6kN  Ctt Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh Tra bảng 11.6... chỉnh được) Klv = 1 (làm việc 1 ca)  Hệ số răng đĩa dẫn K Z   Hệ số vòng quay trục dẫn K n  K  K r K a K 0 K b K dc K lv  1.2  1  1  1.5  1  1  1.8 25 25  1 Z1 25 n01 400   0.964 (Lưu n1 414.8 ý chọn n01 sao cho gần giá trị n1 nhất) K K Z K n 1.8  1  0.964 P1   10.31  17.9kW Kx 1  Công suất tính toán Pt   Tra bảng 5.4 tài liệu [1] chọn bước xích tiêu chuẩn pc  25.4mm có [P0]=19kW... Tổng lực dọc trục tác động lên ổ A  FaA  FSB  Fa1  1414  695  719 N Vì F aA  FSA nên chọn lại  FaA  2555 N F 2555  0.68  e nên tra bảng 11.3 tài liệu [1]  X = 1; Y = 0 Lập tỉ số  aA  V FrA 1  3758 Tải trọng tương đương trên ổ A Q A   X V FrA  Y  FaA .K K với V  K  K  1 Q A  1  1  3758  0  2555  1  1  3758 N  3,758kN Tổng lực dọc trục tác động lên ổ B  FaB  FSA ... THIẾT KẾ MÁY BÀI TẬP LỚN Môn CƠ HỌC MÁY ĐỀ SỐ THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI v Hệ thống dẫn động băng tải gồm: 1- Động điện; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ; 4- Bộ truyền xích. .. tác (Băng tải) Số liệu thiết kế: Lực vòng băng tải, F(N): 5000 Vận tốc băng tải, v(m/s): Đường kính tang dẫn băng tải, D (mm): 460 Thời gian phục vụ, L(năm): Quay chiều, làm việc ca, tải va đập... mm; d14 = 30 mm Chương 5: THIẾT KẾ Ổ LĂN 5.1 Thiết kế ổ trục dẫn Lực hướng tâm tác động lên ổ A 2 FrA  R A  R AX  R AY  2078,52  3130,45  3758 N Lực hướng tâm tác động lên ổ B 2 FrB  RB