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

Đồ án môn họcchi tiết máy thiết kế hệ dẫn động băng tải Phần 0 Lời Mở đầu Nhiệm vụ thiêt kế hộp giảm tốc hệ thống dẫn động bằng xích tải.Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp, đợc thiết k

Đồ án môn học

chi tiết máy

thiết kế hệ dẫn động băng tải

Phần 0

Lời Mở đầu

Nhiệm vụ thiêt kế hộp giảm tốc hệ thống dẫn động bằng xích tải.Hộp giảm tốc

bánh răng trụ hai cấp, đợc thiết kế theo sơ đồ khai triển,gồm trục I nối qua khớp nối với động cơ điện(tính toán chọn mua ngoài thị trờng) Và trục III có lắp bộ truyền xích để truyền chuyển động Các trục quay nhờ hệ thống ổ bi đợc tính toán và chọn mua ngoài thị trờng.

Các công thức và bảng để tính toán thiết kế đợc tra trong quyển Tính Toán Thiết

Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí _tập 1,2 của PGS.TS.Trịnh Chất – TS.Lê Văn Uyển

Số liệu cho trớc :

1_ Lực kéo băng tải : F = 5500 ( N )

2_ Vận tốc băng tải : v = 0,75 ( m/s )

3_ Đờng kính tang : D = 350 ( mm )

4_ Chiều cao tâm tang : H = 820 ( mm )

5_ Thời gian phục vụ : Ih = 19000 ( giờ )

t T

, 0 8

1 1 2

1

1

T

T T

+ ol= 0,992 : hiệu suất của một cặp ổ lăn

+ br = 0,97 : hiệu suất của bộ truyền bánh răng

+ x= 0,91 : hiệu suất của bộ truyền xích

+ tv= 0,91 : hiệu suất của bộ truyền trục vít – bánh răng (ứng với z1 = 4)

 Từ đó ta tính đợc:

tv x br ol

, 0

125 , 4 896 , 0

2) Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ điện:

 Số vòng quay đồng bộ của động cơ điện đợc tính theo công thức ( 2.18 ):

sb lv t ct chung

n n u n u

 Trong đó các hệ số đợc tra trong bảng 2.4 của TKHDĐCK trang 21:

+ u u t  chung u u h. ủ: tỷ số truyền của hệ dẫn động

u h  60 90  :tỷ số truyền động trục vít trong hộp giảm tốc 2 cấp

u ủ  (2 4)  : tỷ số truyền của bộ truyền xích

để đảm bảo tỷ số truyền ta chọn uh=30

→ u chung  30 (2 4) (60 120)    

+ u x : tû sè truyÒn cña bé truyÒn xÝch

+ u h : tû sè truyÒn cña hép gi¶m tèc

  2880 70,4 

40,92

dc ch ct

n u n

u u u

 Phân hộp giảm tốc thành 2 cấp với:

 Cấp nhanh : tỷ số truyền u1

1,32 26,5

u u

 u1 = 20 (đối với bộ truyền trục vít – bánh vít)

 u23 = 1,76 (đối với bộ truyền bánh răng – bánh răng)

2880 144 20

n n

 Tốc độ quay của trục III (trục gắn bánh răng bị động):

 2   3

23

144 81,82 1,76

n n

n n

 

2

4,57 4,75( ) 0,97.0,992

Phần II

Thiết kế chi tiết các bộ truyền

 tính toán, Thiết kế bộ truyền ngoài: bộ truyền xích

Từ phần trên , tiến hành tính toán bộ truyền xích với các số liệu sau :

Tỷ số truyền của bộ truyền xích là ux = 2

Số vòng quay n3 = 81,82 ( vòng / phút )Công suất làm việc P3 = 4,57 (kw )

Số ca làm việc là 2 Tải trọng va đập vừa và bộ truyền nằm ngang

1 Chọn loại xích:

Chọn xích ống con lăn vì xích ống con lăn có độ bền cao hơn xích ống, mặtkhác chế tạo lại đơn giản, không phức tạp Do tải trọng và vận tốc tơng đốilớn, nên để bớc xích nhỏ, ta chọn xích nhiều dãy Cụ thể là ở đây, ta chọn xích

z2 = ux.z1 = 2.25 =50

 Tính bớc xích ( t ) : Theo công thức tính toán ( công thức 5.4 TTTKHDĐCK – tập 1 – trang 81 )

z k z

  :hệ số răng đĩa dẫn

01 3

50 0,61 81,82

n

n k n

Đồng thời theo bảng 5.8 : p < pmax

Vậy khoảng cách trục a = 40.t = 40.31,75 = 1270 (mm)

2

(50 25) 31, 75 2.40 0,5.(25 50)

127.10

22, 48 (1,5.3518, 4 361,93 9,3)

ứng suất tiếp xúc cho phép H  500 600 MPa

6 Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc trên mặt răng đĩa xích:

3518, 4

t

F  N : lực vòng

7 3 1

12.10

v

Fđ   n t m : lực va đập trên m dãy xích ( ở đăy m = 2 )Tính đợc :F v 13.10 81,82.38,1 2 11,76 7 3 N

Tơng tự , H2 H ( với cùng vật liệu và nhiệt luyện )

7 Xác định lực tác dụng lên trục :

Theo 5.20 F r k F x t  1,15.3518, 4 4046,16  N

với k  x 1,5 là hệ số kể đến trọng lợng xích

 Tính toán, thiết kế các bộ truyền trong hộp

1) 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):

3 2 1

5 10 5 ,

4 n T

v sb  

 Trong đó:

 n1: số vòng quay của trục vít (vòng/phút)

 T2: mômen xoắn trên trục bánh vít (Nmm)

 Theo các số liệu đã tính toán ở trên ta có:

Ơ đây , ta chọn vật liệu là ế M C C52 - - 2 2 đúc bằng khuôn kim loại ,

đạt độ bền s =b 340Mpavà s =ch 140Mpa ( theo bảng 7.1 )

Do đó ta chọn :

[HO] = 0,9b= 0,9.340 = 306 (MPa)

 K HL: Hệ số tuổi thọ:

8 7 10

 Suy ra:

8 8

7

0, 748 10,18.10

 Vì bánh vít làm bằng vật liệu có cơ tính kém hơn nên ta chỉ cầnxác định ứng suất cho phép đối với vật liệu làm bánh vít.

 ứng suất uốn cho phép:

 Đối với bánh vít làm bằng đồng thanh , ứng suất uốn cho phép đợc xác

FE FL

N

K 

 trong đó, N FE có công thức tính là:

i i i

 Vậy:

9 9

 ứng suất cho phép khi quá tải:

 Để kiểm tra độ bền tĩnh, tránh quá tải cần xác định ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải [H]max và ứng suất uốn cho phép khi quá tải [

2

170

.

H w

= - hệ số đờng kính trục viét , đợc tiêu chuẩn hóa theo môđun tiêu chuẩn m ( Tra bảng 7.3)

Ở đây , ta chọn sơ bộ q=0,3Z2

hay q=0,3.40 = 12chọn theo bảng 7.3 lấy q= 12,5

Z q

=+

điều kiện -0,7 ≤ x ≤ 0,7 Nh vậy khoảng dịch chỉnh ở đây đảm bảo điều kiện trên

 Kiểm nghiệm bánh răng vít về độ bền tiếp xúc :

1

0

22

0,1568 8,915 8 54' 41''12,5 2.0,25

w

Z arctg

8 54' 41'' 1 25' 48''

w w

tg tg

g h

- K H b : hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng :

3

2 2

2 max

H

T Z

ố ứ ố ứ với q : hệ số biến dạng của trục vít ( tra bảng 7.5) và T : mômen xoắn trung bình trên trục banh 2 m

t n

ồ ồ

[ ]

3 2

Ta thấy sH < [ ] sH = 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 chiều rộng bánh vít là :

b2 ≤ 0,75 da1

Trong đó , da1 = m(q+2)

= 5(12,5+2) = 72,5 (mm)Vậy b2 ≤ 0,75.72,5 =54,375 (mm)

v

w

Z Z

Với : d2 = m.Z2 : đờng kính vòng chia bánh vít

mn = m cosgw : môđun pháp của răng vít

( 0 )

1, 4.315017, 4.1,55.1,1556

17,769 50.5.40.5.cos 8 54' 41''

3150,174 (20 )

1160,59( ) cos cos(8 54' 41")

o t

Bánh bị động Thép 45 Tôi cải thiện 750 450 192240



  

lim 2 2

2 70 2.250 70 570

2 70 2.230 70 530

H H

530 1.1 481,8 1,1

H

H

Mpa Mpa

s s

æ ö ÷ ç

= ç çè ÷ ÷ ø =

æ ö ÷ ç

= ç çè ÷ ÷ ø =V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh trô r¨ng nghiªng nªn øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña [ sH1] vµ [ sH2] :

s s

 ứng suất cho phép khi quá tải:

 Theo công thức (6.13), ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải là:

 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:

+ ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc :

2 cos

sin 2

b H

Mặt khác , ta lại có :

0 0

a d

Tra bảng 6.14 , đối với bánh răng nghiêng ta đợc KH =1,13

+ KHV tra trực tiếp từ bảng P.2.3 , đối với CCX 9 răng nghiêng , vận tốc vòng v = 0,9 m/s hoặc tính theo công thức :

1 1

1

=

* dH- hệ số kể đến ảnh hởng của các sai số ăn khớp ( Tra bảng 6.15 )

*g0 - hệ số kể đến ảnh hởng của sai lệch các bớc răng bánh 1 và bánh 2 ( Tra bảng 6.16 )

f) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:

 Để đảm bảo độ bền uốn cho răng, ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không

đợc vợt quá một giá trị cho phép Theo công thức (6.43) và (6.44):

1 2

FV

v b d K

T K Kb a

= +Trong đó :

=

F

s và g0 đợc tra bảng 6.15 và 6.16 Thay số : 0, 006.73.0, 928. 170 3, 99

Bộ truyền đảm bảo độ bền uốn.

g)Kiểm nghiệm răng về quá tải:

 Theo (6.48) với max

1, 5

qt

T K