Đồ án môn học chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động băng tải

- Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Đồ án môn học chi tiết máy thiết kế hệ dẫn động băng tải Phần Lời Mở đầu Nhiệm vụ thiêt kế hộp giảm tốc hệ thống dẫn động xích tải.Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp, đợc thiết kế theo sơ đồ khai triển,gồm trục I nối qua khớp nối với động điện(tính toán chọn mua thị trờng) Và trục III có lắp truyền xích để truyền chuyển động Các trục quay nhờ hệ thống ổ bi đợc tính toán chọn mua thị trờng Các công thức bảng để tính toán thiết kế đợc tra Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí _tập 1,2 PGS.TS.Trịnh Chất TS.Lê Văn Uyển Số liệu cho trớc : 1_ Lực kéo băng tải 2_ Vận tốc băng tải 3_ Đờng kính tang 4_ Chiều cao tâm tang 5_ Thời gian phục vụ 6_ Số ca làm việc 7_ Đặc tính làm việc Tmm = 1,5 T1 T2 = 0,7 T1 t1 = h t2 = h tck = h : : : : : : : F = 5500 v = 0,75 D = 350 H = 820 Ih = 19000 số ca = va đập vừa ( N) ( m/s ) ( mm ) ( mm ) ( ) =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Phần I Chọn động phân phối tỷ số truyền Chọn động 1) Xác định công suất động cơ: Công suất trục động điện đợc xác định công thức sau: Pyc = Pct Với tải trọng tơng đơng T t = i ì i T1 t ck F v Và : Pct = 1000 P ; T = 9,55 ì 10 ì n Thay số ta đợc : 2 T 0,7T1 ì = ì + T1 T1 = 0,9 2.3 = 0,896 + 8 Và công suất trục máy công tác Pct = 5500 ì 0,75 = 4,125 (kw) 1000 Mặt khác ta lại có : n = i =1 Hay = k ol2 br x tv + k = + ol = 0,992 + br = 0,97 + x = 0,91 + tv = 0,91 với z1 = 4) : tích số hiệu suất thành phần : hiệu suất nối trục đàn hồi : hiệu suất cặp ổ lăn : hiệu suất truyền bánh : hiệu suất truyền xích : hiệu suất truyền trục vít bánh (ứng =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Từ ta tính đợc: = k ol2 br x tv = 1.0,9922.0,97.0,91.0,91 = 0,7904 Vậy công suất yêu cầu trục động điện là: Pyc = Pct 0,896.4,125 = = 4,676 ( kw ) 0,7904 2) Xác định sơ số vòng quay đồng động điện: Số vòng quay đồng động điện đợc tính theo công thức ( 2.18 ): nsb = nlv ut = nct uchung Trong hệ số đợc tra bảng 2.4 TKHDĐCK trang 21: + ut = uchung = uh uủ : tỷ số truyền hệ dẫn động uh = 60 ữ 90 :tỷ số truyền động trục vít hộp giảm tốc cấp uủ = (2 ữ 4) : tỷ số truyền truyền xích để đảm bảo tỷ số truyền ta chọn uh=30 uchung = 30 ì (2 ữ 4) = (60 ữ 120) + nlv = nct = 60000.V : số vòng quay trục công tác D + V = 0,75m/s: vận tốc băng tải + D = 350mm: đờng kính tang quay Suy ra: nct = Vậy: 60000.V 60000.0,75 = = 40,92 D 350 nsb = nct uchung = 40,92(60 ữ 120) = (2455,2 ữ 4910, 4) Do ta chọn uđb= 3000 vòng/phút 3) Chọn động cơ: Chọn động thoả mãn điều kiện: Pdc Pct ; ndc nsb ; Tk K Tdn Trong đó: K= Tmm : hệ số tải T1 Từ kết tính đợc: + Pct = 4,676 kW + nsb = (2455, ữ 4910, 4) nđb= 3000 v / p =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Tra bảng P1.3 ta chọn động 4A100L2Y3 Động có thông số kỹ thuật sau: Pt ndc cos % Tk Tdn = = = = 5,5 2880 0,91 87,5 = 2,2 > K = 1,5 (kW) (vòng/phút) dđc = 28 Khối lợng = 42 1) Phân phối tỷ số truyền Phân phối tỷ số truyền: Từ công thức (3.24): uch = ux uh Trong đó: + ux : tỷ số truyền truyền xích + uh : tỷ số truyền hộp giảm tốc Ta có (theo 3.23) : uch = ndc 2880 = = 70,4 nct 40,92 uh = uch 70,4 = = 35,2 ux 2,0 Chọn sơ ux = 2,0 Suy ra: Phân hộp giảm tốc thành cấp với: + Cấp nhanh : tỷ số truyền u1 + Cấp chậm : tỷ số truyền u2 Vậy: uh = u1.u2 Theo công thức kinh nghiệm ubr= (0, 05 ữ 0, 06) uh Giải hệ sau : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== uh = u1.u2 u = 1,32 u1 = 0, 05u2 u2 = 26,5 2) Do với truyền trục vít bánh vít tỷ số truyền nguyên nên ta chọn : + u1 = 20 (đối với truyền trục vít bánh vít) + u23 = 1,76 (đối với truyền bánh bánh răng) Tính lại uh uh= 20.1,76= 35,2 Tính toán thông số hộp giảm tốc: Tốc độ quay trục động cơ: nđc = 2880 (vòng/phút) Tốc độ quay trục I (trục vít): n1 = nđc = 2880 (vòng/phút) Tốc độ quay trục II (trục gắn bánh vít bánh chủ động): n2 = n1 2880 = = 144 (vòng/phút) u12 20 Tốc độ quay trục III (trục gắn bánh bị động): n3 = n2 144 = = 81,82 (vòng/phút) u23 1, 76 Tốc độ quay trục công tác: nt = 1) n3 81,82 = = 40,91 (vòng/phút) ux 2,0 Công suất mômen trục Công suất: Công suất tác dụng lên trụcIII: P3 = Pct 4,125 = = 4,57(kW ) x ol 0,91.0,992 Công suất tác dụng lên trục II: P2 = P3 4,57 = = 4,75(kW ) br ol 0,97.0,992 Công suất tác dụng lên trục I: P1 = P2 4,75 = = 5,26(kW ) tv ol 0,91.0,992 _ Công suất động : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== p 5, 26 pđc= = 1.0,992 = 5,3 (kw) k ol 2) Mômen: Mômen tác dụng lên trục I: T1 = 9,55.106.5,26 = 17443,96( Nmm) 2880 Mômen tác dụng lên trục II: T2 = 9,55.106.4,75 = 315017, 4( Nmm) 144 Mômen tác dụng lên trục III: T3 = 9,55.106.4,57 = 533408,7( Nmm) 81,82 Mômen tác dụng lên trục công tác: Tt = 9,55.106.4,125 = 962935,9( Nmm) 40,91 Lập bảng Trục Động I Tỷ số truyền II u12 = 20 Công suất (kW) Số vòng quay (v/ph) Mômen (Nmm) III u23 = 1,76 Công tác ux = 2,0 5,5 5,26 4,75 4,57 4,125 2880 2880 144 81,82 40,91 17443,96 315017,4 533408,7 962935,9 =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Phần II Thiết kế chi tiết truyền tính toán, Thiết kế truyền ngoài: truyền xích Từ phần , tiến hành tính toán truyền xích với số liệu sau : Tỷ số truyền truyền xích ux = Số vòng quay n3 = 81,82 ( vòng / phút ) Công suất làm việc P3 = 4,57 (kw ) Số ca làm việc Tải trọng va đập vừa truyền nằm ngang Chọn loại xích: Chọn xích ống lăn xích ống lăn có độ bền cao xích ống, mặt khác chế tạo lại đơn giản, không phức tạp Do tải trọng vận tốc tơng đối lớn, nên để bớc xích nhỏ, ta chọn xích nhiều dãy Cụ thể đây, ta chọn xích dãy Chọn số đĩa xích: Dạng hỏng chủ yếu nguy hiểm mòn , ta tính xích theo độ bền mòn Theo bảng 5.4 (TTTKHDĐCK- Tập Trang 80 ) ứng với ux = ta chọn số đĩa nhỏ z1 =25 , từ ta có số đĩa lớn z2 z2 = ux.z1 = 2.25 =50 Tính bớc xích ( t ) : Theo công thức tính toán ( công thức 5.4 TTTKHDĐCK tập trang 81 ) ta có : k = k0 ka kđc kđ kc kbt Trong : k0 =1 ( đờng tâm đĩa xích làm với phơng ngang góc < 600 ) ka = hệ số chiều dài xích (khoảng cách trục a= (3050)t kđ c =1 hệ số xét đến khả điều chỉnh (điều chinh đĩa xích) kđ = 1,5 hệ số tải trọng động (tải trọng va đập) kc =1,25 hệ số kể đến chế độ làm việc (bộ truyền làm việc ca) =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== kbt =1,3 hệ số xét đến điều kiện bôI trơn (môi trờng có bụi , chất lợng bôi trơn II bảng 5.7 TTTKHDĐCK- T1- trang 82) Từ suy ra: k = 1.1.1.1,5.1, 25.1,3 = 2, 4375 ; 2, 44 Điều kiện đảm bảo tiêu độ bền mòn truyền xích đợc viết dới dạng : pt = p.k k z kn [ p] km Trong : pt : công suất cần tính toán p : công suất cần truyền [ p ] : công suất cho phép 25 = :hệ số đĩa dẫn z1 n 50 kn = 01 = = 0, 61 : hệ số vòng quay ( n01 ; n3 nên ta chọn n3 81,82 kz = n01 = 50 ) km = 1, : hệ số xét đến số dãy xích ( ứng với số dãy xích ) Vậy pt = 4,57.2, 44.1.0, 61 = 4, 001 (kw) 1, Theo bảng 5.5 TTTKHDĐCK trang 81 với n01 = 50 (vòng/phút) , ta chọn xích có : + [ p ] = 5,83(kw) + Bớc xích t = 31,75 mm Đồng thời theo bảng 5.8 : p < pmax Vậy khoảng cách trục a = 40.t = 40.31,75 = 1270 (mm) Số mắt xích : Theo công thức (5.12) , xác định số mắt xích x : 2a ( z1 + z2 ) ( z2 z1 ) t + + t a (50 + 25) 31, 75 = 2.40 + 0,5.(25 + 50) + 1270 = 121, 06 121 = xc x= Tiến hành tính lại khoảng cách trục : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Theo công thức 5.13 , ta có : a* = 0, 25t { xc 0,5( z1 + z2 ) + [ xc 0,5( z1 + z2 ) ] = 0, 25.31, 75 121 0,5(25 + 50) + = 1121, 07 1121( mm) ( z2 z1 ) [ 121 0,5(25 + 50) ] Để mắt xích không chịu lực căng lớn , giảm a = (0, 002 0, 004)a = (2,54 5, 08) Vậy ta lấy a = 1118(mm) 2 } (50 25) a lợng bằng: Số lần va đập xích : Theo 5.14 ta có : i= z1n1 25.81,82 = = 1,126 < [ i ] = 20 15 x 15.121 Tính kiểm nghiệm xích độ bền : Theo 5.15 ta có : s= Q [ s] kđ Ft + F0 + Fv Trong : Q tảI trọng phá hủy (N ) tra theo bảng 5.2 5.3 Q = 127,0 kN kđ = 1,5 hệ số tải trọng động 100 p lực vòng v z tn 25.38,1.81,82 v= 1 = = 1, 2988 1,3 60000 60000 1000.4,57 = 3518, 4( N ) Suy Ft = 1,3 Fv lực căng lực ly tâm sinh (N) Fv = qv ( q khối lợng mét xích ) Ft = Tra bảng 5.2 5.3 ta có : q = 5,5 Fv = 5,5.(1,3) = 9, 295 9,3( N ) F0 lực căng trọng lợng nhánh xích bị động sinh F0 = 9,81.k f q.a a = 1118mm : khoảng cách trục =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== kf = : hệ số phụ thuộc độ võng f xích vị trí truyền ( truyền đặt nằm ngang ) F0 = 9,81.6.5,5.1118.103 = 361,93 N [ s ] hệ số an toàn cho phép Do : 127.103 = 22, 48 (1,5.3518, + 361,93 + 9,3) Tra bảng 5.10 ta tìm đợc [ s ] = 8,5 s= Suy s > [ s ] truyền đảm bảo đợc độ bền Đờng kính đĩa xích : Theo công thức 5.17 bảng 13.4 d1 = d2 = t 31,8 = = 253, 72(mm) sin ữ sin ữ 25 z1 t = 506, 44(mm) sin ữ z2 Đờng kính vòng đỉnh : d a1 = t 0,5 + cot g ữữ ữ với z1 =25 , suy z1 d a1 = 320, 64mm d a = t 0,5 + cot g ữữ ữ với z2 = 50 , suy z2 d a = 624, 6mm Đờng kính chân điã xích: d f = d 2r Bán kính đáy : r = 0,5025d1 + 0, 05 Theo bảng 5.2 : d1 = 22, 23mm r = 11, 22mm Suy : d f = 253, 72 2.11, 22 = 231, 28( mm) d f = 506, 44 2.11, 22 = 484(mm) =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 10 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Trong : Z2 số bánh vít chọn Z1=2 ị Z2=u1.Z1=20.2= 40 d q = - hệ số đờng kính trục viét , đợc tiêu chuẩn hóa theo m môđun tiêu chuẩn m ( Tra bảng 7.3) , ta chọn sơ q=0,3Z2 hay q=0,3.40 = 12 chọn theo bảng 7.3 lấy q= 12,5 KH- hệ số tải trọng : chọn sơ hệ số KH = 1,1 1,3 cụ thể ta chọn KH = 1,2 T2 mô men xoắn trục xoắn bánh vít ( T2=315017,4 Nmm ) [ s H ] - ứng suất tiếp xúc cho phép ([ s H ] =228,89 Mpa) Từ suy : Khoảng cách trục : ổ 170 315017,4.1,2 ữ awsb = ( 40 + 12,5) ỗ = 114,7 ữ ỗ ữ ỗ ố40.228,89 ứ 12,5 Chọn awsb = 120( mm) Chọn sơ hiệu suất : h = 0,82 ứng với Z1=2 Môđun dọc trục vít đợc xác định theo công thức : aw 2.120 m= = = 4,57 Z2 + q 40 + 12,5 Chọn môđun tiêu chuẩn : m=5 ị Tiến hành tính lại khoảng cach trục : ( Z + q) m ( 40 + 12,5) aw = = = 131,25(mm) 2 Chọn aw = 135 (mm) Hệ số dịch chỉnh : Hệ số dịch chỉnh đợc xác định theo công thức (7.18) : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 15 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== awsb q + Z2 m 135 40 + 12,5 = = 0,25 Để tránh cắt chân nhọn bánh vít thực tế cần đảm bảo điều kiện -0,7 x 0,7 Nh khoảng dịch chỉnh đảm bảo điều kiện Kiểm nghiệm bánh vít độ bền tiếp xúc : - Theo công thức 7.19 : x= Z + q) ự T2 K H 170 ộ ờ( ỳ sH = Ê [ sH ] ỳ Z2 a q w ỷ - Tính vận tốc trợt dọc trục vít bánh vít : pdw1n1 vs = 60000.cos gw Với gw góc vít lăn : ộ Z ự gw = arctg ỳ ởq + x ỳ ỷ ộ ự ỳ= arctg ( 0,1568) = 8,915 ằ 8054' 41'' = arctg ờ ở12,5 + 2.0,25 ỳ ỷ dw1 = ( q + x ) m = ( 12,5 + 2.0,25) = 65(mm) - Thay vào công thức ta đợc : p.65.2880 vs = = 9,92(m / s) 60000.cos(8054' 41'') Theo bảng 7.4 , trị số góc ma sát : j = 1, 430 ằ 1025' 48'' Suy , theo công thức (7.22) : 0,95.tg ( 8054' 41'') 0,95.tg ( gw ) h= = tg ( gw + j ) tg ( 8054' 41''+ 1025' 48'') = 0,816 ằ 0,82 Trùng với giá trị hiệu suất chọn sơ Vậy mômen xoắn trục bánh vít 315017,4 (Nmm)> Theo (7.23) hệ số tải trọng : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 16 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== K H = K Hb K Hv - K Hb Trong : : hệ số phân bố không tải trọng chiều rộng vành : ổ T2 m ổZ2 ữ ỗ ữ ữ K Hb = + ỗ 1với q : hệ số biến dạng trục vít ỗ ữ ỗ ữ ữ ỗ ỗ ữ ố q ứ ố T2 max ứ ( tra bảng 7.5) T2 m : mômen xoắn trung bình trục banh vít , có : T2 m = T2 i t2 i n2 i ti ni Trong T2i , ti , n2i mômen xoắn , thời gian làm việc số vòng quay phút chế độ i T2max : mômen xoắn lớn mômen xoắn T2i Đặt k= T2 m T2 max ti T2 i ti n2 i ti = = T2 max ti n2 i T2 max ti n2 i n2 ti T2 i T2 i ti 4 = + 0,7 = 0,85 T2 max ti 8 3 ổZ2 ổ 40 ữ ữ Vậy K H b = + ỗ ( - k ) = + ỗ ữ ữ.( - 0,85) = 1,0049 ỗ ỗ ữ ỗ ỗ ố ứ ốq ứ 125 ữ Tra bảng 7.6 với vs = 9,92 m/s nên ta chọn cấp xác Và theo bảng7.7 , với ccx ta chọn đợc K Hv = 1,15 =ồ Từ suy : K H = K Hb K Hv = 1,0049.1,15 = 1,1556 Cuối , thay vào công thức tính ứng suất : ộổZ + ờỗ ỗ ỗ ổ ố Zw 170 ữ ởỷ ỗ sH = ỗ ữ ữ ỗ ữ ố Z2 ứ ự qử ữ T2 K H ỳ ữ ỳ ữ ữ ứ ỳ Ê [ sH ] q =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 17 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== ộổ ự 40 + 12,5 ữ ờỗ 315017,4.1,1556ỳ ữ ỗ ữ ỗ ỳ ố ứ 170 135 ỷ= 175,89 sH = 40 12,5 Ta thấy s H < [ s H ] = 228,89 Vậy truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc Kiểm nghiệm bánh vít độ bền uốn : Với Z1 = , theo bảng 7.9 , ta có chiều rộng bánh vít : b2 0,75 da1 Trong , da1 = m(q+2) = 5(12,5+2) = 72,5 (mm) Vậy b2 0,75.72,5 =54,375 (mm) Chọn b2 = 50 mm Số tơng đơng đợc tính theo công thức : Z2 40 = = 41, 48 3 cos gw cos ( 8054' 41'') Zv = Chọn Zv = 40 Theo bảng 7.8 , tra đợc YF = 1,55 Hệ số tải trọng tính độ bền tiếp xúc độ bền uốn , đợc xác định : K F = K Fb K Fv = K Hb K Hv = K H = 1,1556 Theo công thức 7.26 ( công thức kiểm nghiệm độ bền uốn bánh vít : sF = Với : 1,4.T2 YF K F Ê [ sF ] b2 d2 mn d2 = m.Z2 : đờng kính vòng chia bánh vít mn = m cos gw : môđun pháp vít = 1,4.315017,4.1,55.1,1556 = 17,769 50.5.40.5.cos( 8054' 41'') Nhận thấy s F < [ s F ] = 75,19 Mpa Vậy truyền đảm bảo độ bền uốn Tính lực tác dụng ăn khớp : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 18 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Theo tính toán trên, ta có = 1o2548 < 3o => bỏ qua ảnh hởng lực ma sát, đồng thời lấy n , ta đợc công thức tính thành phần lực sau đây: T2 2.315017,4 = = 3150,174(N ) d2 200 Ft = Fa = Ft tggw = 3150,174.tg(8o54' 41") = 493,95( N ) Ft tga 3150,174.tg(20 o ) Fr = Fr = = = 1160,59(N ) cos gw cos(8o54' 41") Fa1 = Ft = Lực pháp tuyến: Fr = Ft 3150,174 = = 3393,3(N ) cos a cos gw cos(20 o )cos(8o54' 41") Xác định thông số truyền : Dựa theo bảng 7.9 trang 155 ta có : Thông số Khoảng cách trục Module Hệ số đờng kính Tỷ số truyền Số ren trục vít Số ren bánh vít Hệ số dịch chỉnh bánh vít Góc vít Góc ma sát Chiều rộng bánh vít Đờng kính vòng chia Đờng kính vòng đỉnh Đờng kính bánh vít Đờng kính vòng đáy Ký hiệu aw m q u z1 z2 x w j b2 d2 da daM2 df Giá trị 135 12,5 20 40 0,25 o 5441 1o2548 50 62,5/200 75,5/212,5 220 50,5/190,5 =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Đơn vị mm mm độ độ mm mm mm mm mm Trang 19 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== 2) Tính toán cấp chậm: Hệ bánh trụ nghiêng : a) Chọn vật liệu: Dùng vật liệu nhóm I, tra bảng 6.1, ta chọn vật liệu cho bánh chủ động bánh bị động nh sau: Vật liệu Bánh chủ động Bánh bị động [ b ] (MPa) Nhiệt luyện Thép 45 Tôi cải thiện Thép 45 Tôi cải thiện 850 750 [ ch ] (MPa ) 580 450 Độ rắn HB 241ữ285 192ữ240 b) Xác định ứng suất cho phép: Với vật liệu chọn nh trên, ta chọn độ rắn HB1 = 250, HB2 = 230 ứng suất tiếp xúc cho phép [ H ] : H0 lim = [ H] ữ.Z R ZV K XH K HL S H Trong đó: ZR Hệ số xét đến độ nhám mặt làm việc ZV Hệ số xét đến ảnh hởng vận tốc vòng KXH Hệ số xét đến ảnh hởng kích thớc bánh Sơ , ta chọn ZR.ZV.KXH = H lim - ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ sở , trị số H0 lim đợc tra bảng 6.2: H0 lim1 = 2.HB1 + 70 = 2.250 + 70 = 570 ( Mpa ) H0 lim = 2.HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 ( Mpa ) SH Hệ số an toàn tính tiếp xúc , tra bảng 6.2 : SH = 1,1 N HO KHL Hệ số tuổi thọ K HL = m N HE H 2,4 mH Bậc cuả đờng cong mỏi thử tiếp xúc : N H = 30 HB Với HB - độ rắn Brinen NHE Số chu kỳ thay đổi ứng suất tơng đơng ổTi ữ NHE = 60c ỗ nt ữ ỗ ữ ỗ ữii ốTmax ứ =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 20 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Ti , ni , ti lần lợt mômen xoắn , số vòng quay tổng số làm việc chế độ i bánh ; c: số lần ăn khớp vòng quay Ta có : NH 01 = 30 HB12,4 = 30.250 2,4 = 1,71.10 ổTi ổ3 4ữ ữ ỗ NHE = 60c ỗ n t = 60.1.144.19000 + 0,7 = 11, 02.10 ữ ỗ ữ i i ỗ ữ ữ ỗ ỗ ữ ố 8ứ ốTmax ứ Vì NHE1 > N01 nên KHL1 = Tơng tự ta tính đợc: NHE NHO = 30 HB22,4 = 30.180 2,4 = 7,76.10 ổTi ổ3 4ữ ữ ỗ = 60c ỗ n t = 60.1.81,82.19000 + 0,7 ữ ỗ ữ ỗ ữ ữ ỗ ỗ ữii ố 8ứ ốTmax ứ = 62,63.10 Vì NHE2 > NHO2 nên KHL2 = Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép : ổ 570 ữ s H1 = ỗ 1.1 = 518( Mpa) ữ ỗ ỗ ố1,1 ữ ứ ổ 530 ữ sH2 = ỗ ữ ỗ ữ.1.1 = 481,8( Mpa) ỗ ố1,1 ứ Vì truyền truyền bánh trụ nghiêng nên ứng suất tiếp xúc cho phép giá trị trung bình [ s H ] [ s H ] : [sH ] = [ s H1 ] + [ s H ] = 518 + 481,8 = 499,9 ( Mpa) ứng suất mỏi uốn cho phép [ s F ] đợc tính theo công thức : ổ s F0 lim ữ.Y Y K K K ỗ [sF ] =ỗ ữ ữ ữ R S XF FC FL ỗ ố SF ứ Trong : + s F lim - giới hạn mỏi ứng với chu kỳ sở + KFL Hệ số tuổi thọ + SF Hệ số an toàn =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 21 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== +KFC Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải truyền quay chiều nên KFC =1 + YR Hệ số nhám xét đến mặt lợn chân , tạm thời lấy YR = Ta có : NFO = 4.106 ( tất loại thép thử uốn ) mF ổTi ữ NFE1 = 60.c.ồ ỗ n t ữ ỗ ữ ỗ ữ i i ốTmax ứ ổ6 4ữ = 60.144.19000 ỗ + 0,7 = 91,74.10 ữ ỗ ữ ỗ ố 8ứ NFE1 > NFO nên KFL1 =1 Tơng tự : ổ6 4ữ NFE = 60.81,82.19000.ỗ + 0,7 ữ ỗ ữ ỗ ố 8ứ = 52,12.10 > NFO KFL2 = Theo bảng 6.2 , ta có SF =1,75 s Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8.250 = 450 ( Mpa) s Flim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 = 414 ( Mpa) Tạm thời lấy KXF = , từ theo công thức 6.2 , ta có : 450.1.1 =257,14 ( Mpa ) 1, 75 414.1.1 = 236,57 ( Mpa ) [ s F2 ] = 1, 75 [ s ] + [ s F ] 257 + 236,57 Từ suy [ s F ] = F1 = = 246,78 ( Mpa ) 2 [ s F1 ] = ứng suất cho phép tải: Theo công thức (6.13), ứng suất tiếp xúc cho phép tải là: =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 22 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== [ H ] max = 2,8 ch Suy ra: Suy ra: [ H ] max = 2,8 ch1 =2,8.580 = 1624 (MPa) [ H ] max = 2,8 ch = 2,8.340 = 952 (MPa) [ F ] max = 0,8 ch [ F ] max = 0,8 ch1 = 0,8.580 = 464 (MPa) [ F ] max = 0,8 ch = 0,8.340 = 272 (MPa) c) Tính sơ khoảng cách trục: Sử dụng công thức (6.15a), ta có khoảng cách trục aw là: aw = Ka (u + 1) T1 K Hb [ s H ] uyba Với bánh trụ nghiêng, dựa vào bảng 6.5, tra đợc Ka = 43 (MPa1/3) Giá trị ba = 0,25ữ0,4 (bảng 6.6), ta chọn ba = 0,25 Từ suy ra: bd = y ba 0,25 (u + 1) = (1,76 + 1) = 0,345 2 Vậy theo bảng 6.7, ứng với sơ đồ 3, HB < 350, tra đợc KH = 1,05 Thay vào công thức tính khoảng cách trục ta có: aw = Ka (u + 1) = 43(1,76 + 1) T1 K Hb [ s H ] uyba 315017,4.1,05 = 163,96(mm) 454,52.1,76.0,345 Lấy tròn khoảng cách trục 170 mm d) Xác định thông số truyền: Module m đợc xác định theo công thức: m = (0,01ữ 0,02)aw = (0,01ữ0,02)170 = (1,70ữ3,4) mm Tra bảng 6.8, chọn module m = mm Chọn sơ =100 =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 23 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Từ tính đợc số răng: aw cos b 2.170.cos10 z1 = = = 40,438 m(u + 1) 3(1,76 + 1) Vậy z1 = 40 (răng) z2 = uz1 = 1,76.40 = 70,4 (răng) Lấy z2 = 70 (răng) Do tỉ số truyền thực um = 68/39 = 1,74 Tính lại khoảng cách trục : aw = m ( Z1 + Z2 ) 3.( 40 + 70) = = 167,545 cos b 2.cos10 Khoảng cách trục lấy 170 mm Từ ta tính lại đợc : m ( Z1 + Z2 ) 3( 40 + 70) = = 0,97 aw 2.170 Suy b = 13,930 = 13055'50" cos b = Nhận thấy 100 200 thỏa mãn điều kiện bánh nghiêng Với Z1 =40 > 30 nên không dịch chỉnh e) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc: Theo công thức 6.33: s H = Z M Z H Ze T1 K H ( u + 1) Ê [ sH ] bw u.dw1 Trong : + ZM :hệ số kể đến tính vật liệu bánh ăn khớp Với bánh thép , ZM = 274 (Mpa1/3) ( theo bảng 6.5 ) + ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : ZH = cos bb sin 2atw : bb - góc nghiêng hình trụ sở atw - góc ăn khớp Theo 6.35 ta có : tgbb = cos a t tgb =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 24 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Mặt khác , ta lại có : ổ tg 20 0 ữ = arctg ỗ = 20,555 ữ ỗ cos b cos13,93 ứ ố Suy : bb = 13, 07 at = atw = 20,555 at = arctg tga ( ) Từ suy : ZH = cos bb sin 2atw = 2.cos13, 07 sin 2.20,5550 = 1, 72 + dw1 - Đờng kính vòng lăn bánh nhỏ dw = aw 2.170 = = 123,188 (mm) u + 1,76 + + Chiều rộng vành : bw = y bd dw = 0,345.123,188 = 42,5 + Ze - Hệ số kể đến trùng khớp Theo 6.37 ta có eb = Từ suy : Ze = bw sin b = y bd dw1 sin b pm pm = 0,345.123,188.sin13,93 3,14.3 = 1, 086 > 1 ea , : ộ ổ1 ửự 1ữ ỗ ỳ.cos b ea = 1,88 - 3,2.ỗ + ữ ữ ỗ ốZ1 Z2 ữ ứỳ ỷ ộ ổ1 ửự 1ữ ỳcos13,930 = ờ1,88 - 3,2.ỗ + ữ ỗ ỗ ố40 70 ữ ứỳ ỷ = 1,7026 1 p = = 0,766 Vậy Ze = ea 1,7026 +Vận tốc vòng : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 25 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== v= pdw1n1 3,14.123,188.144 = = 0,928 m s 60000 60000 ( ) Tra bảng 6.13 , chọn CCX Tra bảng 6.14 , bánh nghiêng ta đợc KH =1,13 + KHV tra trực tiếp từ bảng P.2.3 , CCX nghiêng , vận tốc vòng v = 0,9 m/s tính theo công thức : K HV = + vH bw dw1 2.T1 K Hb K Ha : vH = dH g0 v aw u * dH - hệ số kể đến ảnh hởng sai số ăn khớp ( Tra bảng 6.15 ) * g0 - hệ số kể đến ảnh hởng sai lệch bớc bánh bánh ( Tra bảng 6.16 ) Cụ thể , ta tính đợc vH = 0,002.73.0,9 170 1,76 ( s) = 1,29 m Từ ta tính KHV: 1,29.42,5.123,188 = 1, 009 2.315017,4.1,13.1,05 + Theo 6.42 K H = K H b K Ha K HV = 1, 05.1,13.1, 009 = 1,197 K HV = + Thay giá trị vừa tính đợc vào biểu thức 6.33 ta đợc : s H = 274.1, 72.0, 766 2.315017, 4.1,197.( 1, 76 + 1) 42,5.1, 76.123,1882 = 488,84 Nhận thấy s H < [ s H ] nên bánh đảm bảo đợc độ bền tiếp xúc f) Kiểm nghiệm độ bền uốn: Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh chân không đợc vợt giá trị cho phép Theo công thức (6.43) (6.44): s F1 = T1 K F YeYbYF Ê [ s F1 ] dw1 bwm =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 26 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== s F2 = s F 1YF Ê [ s F2 ] YF Trong đó: + T1 = 315017,4 (Nmm) + m = (mm) + bw: chiều rộng vành răng, theo tính toán trên, bw = 42,5 (mm) + dw1: đờng kính vòng lăn bánh chủ động, dw1 = 123,188 (mm) + Y = 1/: hệ số kể đến trùng khớp Với = 1,7026 ta có: Y = 1/1,7026 = 0,587 + Yb = - b 140 = - 13,93 140 = 0,9005 + YF1 YF2 hệ số dạng răng, tra theo bảng 6.18,với : * Z v1 = * Zv = Z1 Z2 = 40 cos3 b cos b = 70 cos3 13, 93 cos3 13, 93 = 43, 74 lấy Zv1 = 40 = 76,55 lấy Zv2 =80 ta có YF1 = 3,7 YF2 = 3,61 + KF: hệ số tải trọng tính uốn: K F = K F K F K Fv + KF tra theo bảng 6.7, với bd = 0,345 sơ đồ 3, ta đợc KF = 1,09 + KF = 1,37 tra theo bảng 6.14 + KFv đợc tính theo công thức 6.46 : K FV = + vF bw dw T1 K Fb K Fa Trong : vF = s F g0 v aw u s F g0 đợc tra bảng 6.15 6.16 Thay số : vF = 0, 006.73.0, 928 170 1, 76 = 3, 99 3, 99.42,5.123,188 = 1, 022 2.315017, 4.1, 09.1,37 Do : K F = 1,37.1, 09.1, 022 = 1,526 Từ suy : K FV = + =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 27 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Vậy, thay kết vào công thức (6.43): s F1 = T1 K F YeYbYF 2.315017, 4.1,526.0,587.0, 9005.3, = dw1 bwm 123,118.42,5.3 = 11, 98( MPa) Ê [ s F ] = 246, 78( MPa) Tính F theo công thức: s F2 = s F 1YF YF Với YF1 YF2 tính trên, thay vào ta có: 11, 98.3, 61 = 11, 688 ( MPa) 3, s F < [ s F ] = 185 ( MPa) s F2 = Bộ truyền đảm bảo độ bền uốn g) Kiểm nghiệm tải: Tmax = 1,5 T K qt = 488,84 1,5 = 598, ( MPa) < [ s H max ] Theo (6.48) với K qt = s H max = s H Theo (6.49): s F 1max = s F Kqt = 11, 98.1,5 = 17, 97 ( MPa) < [ s F ] max = 464 ( MPa) s F max = s F Kqt = 11, 688.1,5 = 17,532 ( MPa) < [ s F ] max = 272 ( MPa) Vậy truyền đảm bảo không bị tải h) Tính lực ăn khớp: Lực vòng: Ft = Ft = T1 2.315017, = = 5114, ( N ) dw 123,188 Lực hớng tâm: Fr = Fr = Ft 1tga = 5114, 4.tg 20o = 1861,5(N ) Lực pháp tuyến: Fn1 = Fn = Ft 5114, = = 5442, 6(N ) cos a cos 20o =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang 28 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== i)Xác định thông số kích thớc truyền: Thông số Khoảng cách trục Module pháp Chiều rộng vành Tỷ số truyền Số bánh Hệ số dịch chỉnh Đờng kính chia Đờng kính lăn Ký hiệu aw m bw u z1/z2 x d1/d2 dw1/dw2 Giá trị 170 42,5 1,76 40/70 123,6/216,36 123,188/216,68 =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Đơn vị mm mm mm mm mm Trang 29 [...]... vị mm mm độ độ mm mm mm mm mm Trang 19 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== 2) Tính toán cấp chậm: Hệ bánh răng trụ răng nghiêng : a) Chọn vật liệu: Dùng vật liệu nhóm I, tra bảng 6.1, ta chọn các vật liệu cho bánh răng chủ động và bánh răng bị động nh sau: Vật liệu Bánh chủ động Bánh bị động [ b ] (MPa) Nhiệt luyện Thép 45 Tôi cải... =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 11 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== với k x = 1,5 là hệ số kể đến trọng lợng xích 1) Tính toán, thiết kế các bộ truyền trong hộp Tính toán, thiết kế cấp nhanh: Hệ trục vít bánh vít a) Chọn vật liệu: Chọn vật liệu bánh vít: Tính sơ bộ vận tốc trợt dọc theo công thức (7.1):... trên trục bánh vít sẽ là 315017,4 (Nmm)> Theo (7.23) hệ số tải trọng : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 16 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== K H = K Hb K Hv - K Hb Trong đó : : hệ số phân bố không đều tải trọng trên chi u rộng vành răng : 3 ổ T2 m ử ổZ2 ử ữ ỗ ữ ữ K Hb = 1 + ỗ 1với q : hệ số biến... trục vít bằng thép ăn khớp với bánh vít bằng đồng thanh : 2 ổ 170 ử T2 K H ữ ữ ỗ aw = ( Z2 + q) 3 ỗ ữ ỗ ữ q ỗ ốZ2 [ s H ] ứ =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 14 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Trong đó : Z2 số răng bánh vít chọn Z1=2 ị Z2=u1.Z1=20.2= 40 d q = 1 - hệ số đờng kính trục viét , đợc... 131,25(mm) 2 2 Chọn aw = 135 (mm) Hệ số dịch chỉnh : Hệ số dịch chỉnh đợc xác định theo công thức (7.18) : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 15 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== awsb q + Z2 m 2 135 40 + 12,5 = = 0,25 5 2 Để tránh cắt chân răng và nhọn răng bánh vít trong thực tế cần đảm bảo... Hệ số tuổi thọ + SF Hệ số an toàn =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 21 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== +KFC Hệ số xét đến ảnh hởng đặt tải vì bộ truyền quay 1 chi u nên KFC =1 + YR Hệ số nhám xét đến mặt lợn chân răng , tạm thời lấy YR = 1 Ta có : NFO = 4.106 ( đối với tất cả các loại thép... =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 28 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== i)Xác định các thông số và kích thớc cơ bản của bộ truyền: Thông số Khoảng cách trục Module pháp Chi u rộng vành răng Tỷ số truyền Số răng bánh răng Hệ số dịch chỉnh Đờng kính chia Đờng kính lăn Ký hiệu aw m bw u z1/z2 x d1/d2 dw1/dw2 Giá... Điện tử 3 K48 Trang 17 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== 3 ộổ ự ử 40 + 12,5 ữ ờỗ 315017,4.1,1556ỳ ữ ỗ ữ ỗ ờ ỳ ố ứ 170 ở 135 ỷ= 175,89 sH = 40 12,5 Ta thấy s H < [ s H ] = 228,89 Vậy bộ truyền đảm bảo độ bền tiếp xúc Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền uốn : Với Z1 = 2 , theo bảng 7.9 , ta có chi u rộng bánh vít là : b2 0,75 da1... Tính lực tác dụng khi ăn khớp : =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 18 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Theo tính toán ở trên, ta có = 1o2548 < 3o => có thể bỏ qua ảnh hởng của lực ma sát, đồng thời lấy n , ta đợc công thức tính các thành phần lực sau đây: 2 T2 2.315017,4 = = 3150,174(N ) d2... 257 + 236,57 Từ đó suy ra [ s F ] = F1 = = 246,78 ( Mpa ) 2 2 [ s F1 ] = ứng suất cho phép khi quá tải: Theo công thức (6.13), ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải là: =========================== Bùi Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử 3 K48 Trang 22 - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== [ H ] max = 2,8 ch Suy ra: Suy ra: [ H 1 ] max ... Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== uh = u1.u2 u = 1,32 u1 = 0, 05u2 u2 = 26,5 2) Do với truyền trục... Đức Thạo Lớp Cơ Điện tử K48 Trang - Đồ án môn học Chi Tiết Máy thiết kế hệ dẫn động băng tải ============================================== Phần II Thiết kế chi tiết truyền tính toán, Thiết... =1 ( đờng tâm đĩa xích làm với phơng ngang góc < 600 ) ka = hệ số chi u dài xích (khoảng cách trục a= (3050)t kđ c =1 hệ số xét đến khả điều chỉnh (điều chinh đĩa xích) kđ = 1,5 hệ số tải trọng