Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học chi tiết máy mơn học cần thiết cho sinh viên nghành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp cơng nghệ khí, OB OO KS CO M chế tạo máy Mục đích giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức học, nghiên cứu làm quen với cơng việc thiết kế chế tạo thực tế sản xuất khí Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường tạo điều kiện cho chúng em tiếp xúc làm quen với việc nghiên cứu : “ Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải” Do lần làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, có mảng chưa nắm vững dù cố gắng, song làm em khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cơ, giúp em có kiến thức thật cần thiết để sau trường ứng dụng cơng việc cụ thể sản xuất Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy, mơn đặc KI L biệt Thầy giáo hướng dẫn tận tình giúp đỡ em hồn thành nhiệm vụ http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN OB OO KS CO M THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Lược đồ dẫn động 1- Động điện KI L 5- Băng tải 2- Bộ truyền đai thang 3- Hộp giảm tốc Sơ đồ tải trọng 4- Nối trục http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Số liệu cho trước Lực vòng băng tải F 4600 N Vận tốc băng tải V 0,96 m\s Đường kính tang quay D 300 mm Số năm Số ngày tháng 26 Số ca ngày Số ca Chiều cao băng tải OB OO KS CO M h Khối lượng thiết kế 01 Bản thuyết minh ( A4 ) 01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc ( A0 ) KI L 01 Bản vẽ chế tạo ( A3 ) : Nắp ổ trục I 2500 mm http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN OB OO KS CO M Cơng suất cần thiết Gọi Pt cơng suất tính tốn trục máy cơng tác ( KW ) Pđt cơng suất động ( KW ) η hiệu suất truyền động Pt Ta có: Pđt = β η (1) Trong : β - hệ số đẳng trị Pt = F V 4600.0,96 = = 4,416 (KW) 1000 1000 • η = η1.η22 η33.η η1 = 0,94 - Hiệu suất truyền đai η = 0,97 - Hiệu suất truyền bánh η = 0,995 - Hiệu suất cặp ổ lăn η = - Hiệu suất khớp nối η = 0,94.0,97 0,995 = 0,87 • β= T  t ∑  Ti  ti Theo đề ta có : + t = h số ca + t1= 60%t = 0,6.6 = 3,6 KI L + t2 = 40%t = 0,4.6 = 2,4 + T1 = T + T2 = 0,8T Vậy:  (T1 )2 t1 + (T2 )2 t + + (Tn )2 t n  = t1 + t + + t n   β=  = 0,9252 Thay số liệu tính tốn vào (1) ta được:  T  0,6.t  0,8.T  0,4.t  +     t t   T   T  http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Pđt = 0,9252.4,416 = 4,6962 (KW) 0,87 Vậy ta cần chọn động điện có Pđm ≥ Pđt OB OO KS CO M • Kiểm tra điều kiện mở máy: Tmm M M M 1,4T ≤ m ⇒ 1,4 ≤ m ≤ m ⇒ T M dm T M dm M dm • Kiểm tra điều kiện q tải: Tqt T ≤ M max M 1,4T M max ⇒ ≤ ⇒ 1,4 ≤ max M dm T M dm M dm 1.2 Chọn động Động phải có Pđm ≥ Pđt; kết hợp kết trên, tra (bảng 2P ) ta tìm động điện AO2 – 42 – ( động điện khơng đồng ba pha ) cơng suất động Pdc = 5,5 KW; số vòng quay động cơ: ndc = 2910 vg/ ph ( sách thiết kế chi tiết máy bảng 2P trang 322 ) Với Mm M max = 1,6 ≥ 1,4 và: = 2,2 ≥ 1,4 M dm M dm Tính số vòng quay trục tang Ta có số vòng quay trục tang là: nt = 60.10 3.V 60.10 3.0.96 = 61 vg/ ph = π D 3,14.300 KI L Phân phối tỷ số truyền Với động chọn ta có: ndc = 2910 vg/ ph Pdc = 5,5 KW Theo cơng thức tính tỷ số truyền ta có: ic = ic = id.ibn.ibc Trong đó: ic- Tỷ số truyền chung n dc 2910 = = 47,7 nt 61 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN id- Tỷ số truyền truyền đai inh- Tỷ số truyền truyền bánh trụ cấp nhanh ich- Tỷ số truyền truyền bánh nghiêng cấp chậm ⇒ inh.ich= OB OO KS CO M Chọn trước id = theo ( bảng 2-2) ic 47,7 = = 23,85 id Với lược đồ dẫn động đề cho ta chọn inh = 1,3.ich ⇒ ich = 23,85 = 4,3 1,3 ⇒ inh = 1,3.4,3 = 5,6 Cơng suất động trục - Cơng suất động trục I ( trục dẫn) là: PI = Pct.η1 = 4,6962.0,94 = 4,4144 ( KW) - Cơng suất động trục II : PII = PI.η η = 4,4144.0,97.0,995 = 4.26 ( KW) - Cơng suất động trục III là: PIII = PII.η η = 4,26.0,97.0,995 = 4,1115 ( KW) 1.6 tốc độ quay trục - Tốc độ quay trục I là: n1 = n dc 2910 = = 1455 ( vg/ ph) id KI L - Tốc độ quay trục II : n2 = - Tốc độ quay trục III : n3 = n1 1455 = = 259,8 ( vg/ ph) inh 5,6 n 259,8 = = 60,42 ( vg/ ph) ich 4,3 1.7 Xác định mơmen xoắn trục - Mơmen xoắn trục động theo cơng thức : Mdc = 9,55.106 Pct 4,6962 = 9,55.106 = 15412 ( N.mm) 2910 n dc - Mơmen xoắn trục I là: http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN M1 = 9,55.106 PI 4,4144 = 9,55.106 = 29074 ( N.mm) n1 1450 - Mơmen xoắn trục II là: P2 4,26 = 9,55.106 = 156594 ( N.mm) n2 259,8 OB OO KS CO M M2 = 9,55.106 - Mơmen xoắn trục III là: M3 = 9,55.106 P3 4,1115 = 9,55.106 = 649865 ( N.mm) n3 60,42 • Ta có bảng thơng số sau: Bảng 1: Trục Động Thơng số Cơng suất P ( KW) Tỉ số truyền i 5,5 I II III 4,4144 4,26 4,1115 5,6 4,3 Vận tốc vòng n ( vg/ ph) 2910 1455 259,8 60,42 Mơmen (N.mm) 15412 29074 156594 649865 PHẦN II: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI ( Hệ thống dẫn động dùng truyền đai thang ) 2.1 Chọn loại đai Thiết kế truyền đai cần phải xác định loại đai, kích thước đai KI L bánh đai, khoảng cách trục A, chiều dài đai L lực tác dụng lên trục Do cơng suất động Pct = 5,5 KW id = u cầu làm việc êm lên ta hồn tồn chon đai thang Ta nên chon loại đai làm vải cao su chất liệu vải cao su làm việc điều kiện mơi trường ẩm ướt ( vải cao su chịu ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm ), lại có sức bền tính đàn hồi cao Đai vải cao su thích hợp truyền động có vận tốc cao, cơng suất truyền động nhỏ http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 2.2 Xác định thơng số hình học chủ yếu truyền đai 2.2.1 Xác định đường kính bánh đai nhỏ D1 Từ cơng thức kiểm nghiệm vận tốc: ⇒ D1 ≤ n dc π D1 ≤ Vmax = ( 30 ữ 35 ) m/s 60.1000 OB OO KS CO M Vd = 35.60.1000 = 230 mm 2910.3,14 Theo ( bảng 5.14 ) ( bảng 5.15 ) chọn D1 = 180 mm ⇒ Vd = 2910.3,14.180 = 27,41 ( m/s) < Vmax = ( 30 ữ 35 ) 60000 2.2.2 Xác định đường kính bánh đai lớn D2 Theo cơng thức ( – ) ta có đường kính đai lớn: D2 = id.D1.(1 – x) Trong : id hệ số truyền đai x: hệ số trượt truyền đai thang lấy x = 0,02 ( trang 84 sách TKCTM ) ⇒ D2 = 2.180.( 1- 0,02) = 352,8 mm Chọn D2 = 360 mm theo ( bảng 5.15 ) Số vòng quay thực trục bị dẫn: n’2 = ( – x ) D1 ndc ( cơng thức 5-8 trang 85 ) D2 n’2 = ( – 0,02 ) ∆n = n1 − n2′ KI L Kiểm nghiệm: 180 2910 = 1426 ( vg/ph) 360 n1 100% = 1455 − 1426 1455 100% = % Sai số ∆n nằm phạm vi cho phép ( – )% 2.2.3 Xác định tiết diện đai Với đường kính đai nhỏ D1 = 180 mm, vận tốc đai Vd = 27,41 (m/s) Pct = 4,6962 (KW) tra bảng (5-13) ta chọn đai loại Á với thơng số sau (bảng 5-11): http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Sơ đồ tiết diện đai Ký hiệu Kích thước tiết diện a h OB OO KS CO M đai h a0 a0 14 h 10,5 a 17 h0 4,1 F (mm2) 138 2.3 Chọn sơ khoảng cách trục A Theo điều kiện: 0,55.(D1+D2) + h ≤ A ≤ 2.(D1+D2) ( Với h chiều cao tiết diện đai) Theo bảng (5-16) – trang 94, sách thiết kế chi tiết máy Với : i = chọn A = 1,2.D2 = 1,2 360 = 432 (mm) 2.4 Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ A Theo cơng thức (5-1) L = 2.A + π (D2 + D1) + (D2 − D1 )2 A (360 − 180) = 1730,55 (mm) 3,14 (360 + 180 ) + 4.432 Lại có u= V ≤ umax = 10 L KI L =2.432 + Kết hợp theo bảng (5-12) lấy L = 2800 (mm) Kiểm nghiệm số vòng chạy đai giây Theo CT (5-20): u= V 27,41 = = 9,79 < umax = 10 (m/s) L 2800.10 −3 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 2.5 Xác định xác khoảng cách trục A theo L = 2800 mm Theo cơng thức (5-2): 8 A = 2.L − π (D1 + D2 ) + [2.L − π (D1 + D2 )]2 − 8.(D2 − D1 )2  OB OO KS CO M 8  = 2.2800 − 3,14.(180 + 360) + [2.2800 − 3,14.(360 + 180)]2 − 8.(360 − 180)2  = 972 (mm)  Kiểm tra điều kiện (5-19): 0,55.(D1 + D2) + h ≤ A ≤ 2.( D1 + D2) 0,55.(180 + 360) + 10,5 ≤ 972 ≤ 2.(180 + 360) 307,5 (mm) ≤ 972 (mm) ≤ 1080 (mm) Khoảng cách nhỏ mắc đai: Amin = A – 0,015.L = 972 – 0,015.2800 = 930 (mm) Khoảng cách lớn để tạo lực căng: Amax = A + 0,03.L = 972 + 0,03.2800 = 1056 (mm) 2.6 Kiểm nghiệm góc ơm Theo cơng thức (5-3) ta có: α1 = 1800 mãn D2 − D1 360 − 180 0 57 = 180 570 = 169,440 > 1200 ⇒ Thoả 972 A 2.7 Xác định số đai cần thiết Số đai cần thiết xác định theo điều kiện tránh xảy trượt trơn đai bánh đai KI L • Chọn ứng suất căng ban đầu σo = 1,2 N/mm2 theo số D1 tra bảng ta có hệ số: [σp]o = 1,74: ứng suất có ích cho phép ( bảng 5-17) Cα = 0,98: Hệ số ảnh hưởng góc ơm ( bảng 5-18) Ct = 0,4: Hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng (bảng 5-6) Cv = 0,74: Hệ số ảnh hưởng vận tốc (bảng 5-19) http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Theo bảng (7-4) lấy εσ = 0,78; ετ = 0,67 Theo bảng (7-8) hệ số tập trung ứng suất thực tế rãnh then Kσ = 1,92; Kτ xét tỷ số: Kσ = εσ OB OO KS CO M = 1,9 K 1,92 1,9 = 2,23; τ = = 2,53 0,86 ε τ 0,75 Vì lắp trục then có độ dơi nên lấy áp suất bề mặt lắp P = 30 N/mm2 Tra bảng (7-10) ta lấy sai số khơng đáng kể tính xoắn ta có: Kσ = 3,9 εσ Kτ = + 0,6.( ετ Kσ εσ - 1) = + 0,6.(3,9 – 1) = 2,74 nσ = 405 = 2,86 3,9.36,32 + 0,1.0 nτ = 225 = 4,8 2,74.17,1 + 0,05.0 ⇒n= 2,86.4,8 2,86 + 4,8 = 2,46 > [n] = (1,5 ữ 2,5) Như tiết diện (m2 – m2) đảm bảo độ an tồn cho phép • Trục III Xét vị trí trục chịu ứng suất lớn có đường kính trục d = 65 (mm) Tra bảng (7-3b) ta có : KI L W = 24300 (mm3), wo = 51200 (mm3); b × h = 20 × 12 Mu = 1267653,575 N.mm, Mx = 1047000,4 N.mm σa = M u 1267653,575 = = 52,17 (N/mm) W 24300 τa = Mx 1047000,4 = = 20,45 (N/mm) Wo 51200 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Chọn hệ số ψτ ψσ theo vật liệu thép bon trung bình lấy ψσ = 0,1; ψτ = 0,05; hệ số β = Theo bảng (7-4) lấy εσ = 0,76; ετ = 0,65 = 1,9 xét tỷ số: Kσ εσ = OB OO KS CO M Theo bảng (7-8) hệ số tập trung ứng suất thực tế rãnh then Kσ = 1,92; Kτ K 1,92 1,9 = 2,23; τ = = 2,53 0,86 ε τ 0,75 Vì lắp trục then có độ dơi nên lấy áp suất bề mặt lắp P = 30 N/mm2 Tra bảng (7-10) ta lấy sai số khơng đáng kể tính xoắn ta có: Kσ = 3,9 εσ Kτ = + 0,6.( ετ Kσ εσ - 1) = + 0,6.(3,9 – 1) = 2,74 nσ = 405 =2 3,9.52,17 + 0,1.0 nτ = 225 =4 2,74.20,45 + 0,05.0 ⇒n= 2.4 22 + 42 = 1,79 > [n] = (1,5 ữ 2,5) KI L ⇒ Kết luận : Tất trục đảm bảo làm việc an tồn PHẦN V : TÍNH THEN Để cố định bánh theo phương tiếp tuyến hay để truyền mơmen chuyển động từ trục đến bánh ngược lại ta dùng then 5.1 Tính then lắp trục I Đường kính trục I để lắp then d = 32 mm http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Theo bảng (7-23) chọn thơng số then b = 10; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,2 Chiều dài then l = 0,8.lm OB OO KS CO M Trong đó: lm – chiều dài mayơ: lm = (1,2 ữ 1,5).d • Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc then theo cơng thức (7-11) σd = 2.M x ≤ [σ ]d N/mm d k l Ở : Mx = 28974,24 (N.mm), l = 0,8.lm = 0,8.1,4.32 = 35,84 (mm) theo TCVN 150 – 64 (bảng 7-23) chọn l = 36 (mm) Tra bảng (7-20) với ứng suất mối ghép cố định, tải trọng va đập nhẹ, vật liệu thép tơi ; ta có : [σ]d = 100 N/mm2 σd = 2.28974,24 = 11,98 (N/mm2) < [σ]d 32.4,2.36 • Kiểm nghiệm bền cắt theo cơng thức (7-12) τc = 2.M x ≤ [τ ]c N/mm d b.l Tra bảng (7-21) có [τ]c = 87 (N/mm2) τc = 2.28974,24 = 5,03 (N/mm2) < [τ]c 32.10.36 Như then trục I thoả mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt KI L 5.2 Tính then lắp trục II Đường kính trục II để lắp then dn – n = 50 mm, dm – m = 55 mm • xét tiết diện n2 – n2 đường kính lắp then dn – n = 50 mm Theo bảng (723) Chọn then b = 16; h = 10; t = 5; t1 = 5,1; k = 6,2 Chiều dài then: l = 0,8.1,4.50 = 56 mm Theo TCVN 150 – 64 ( bảng 7-23) chọn l = 56 mm • Kiểm nghiệm độ bền dập then theo cơng thức (7-11) có : http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN σd = 2.M x 2.156593,53 = = 18 < [σ]d d k l 50.6,2.56 • Kiểm nghiệm cắt theo cơng thức (7-12): 2.M x 2.156593,53 = 6,99 < [τ]c = d b.l 50.16.56 OB OO KS CO M τc = Như trục II thoả mãn điều kiện bền dập bền cắt 5.3 Tính then lắp trục III Đường kính trục III để lắp then d = 65 mm Theo bảng 7-23 chọn thơng số then b = 18; h = 11; t = 5,5; t1 = 5,6; k = 6,8 Chiều dài then l = 0,8.1,4.65 = 72,8 mm Theo TCVN 150 – 64 ( bảng 7-23) chọn l = 80 mm Kiểm nghiệm độ bền dập mặt cạnh làm việc then theo cơng thức (711) σd = 2.M x 2.649864,7 = = 36,757 < [σ]d d k l 65.6,8.80 Kiểm nghiệm bền cắt theo cơng thức (7-12) τc = 2.M x 2.649864,7 = 13,89 < [τ]c = d b.l 65.18.80 Như then tục III thoả mãn điều kiện bền dập điều kiện bền cắt Kết luận: Then trục thoả mãn điều kiện bền dập bền cắt KI L PHẦN VI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 6.1 Chọn ổ lăn Trục I hộp giảm tốc khơng có thành phần lực dọc trục nên ta dùng ổ bi đỡ Trục II trục III có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ đỡ chặn • Sơ đồ chọn ổ cho trục I: RA RB A B http://kilobooks.com OB OO KS CO M THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức (8-1) C = Q.(n.h)0,3 ≤ Cbảng Cbảng – hệ số khả làm việc tính theo bảng Trong đó: nI = 1455 (vg/p): tốc độ quay trục I h = 950 giờ, Theo cơng thức (8-2) có Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt Trong đó: m = 1,5 ( tra bảng 8-2) A = : tải trọng dọc trục Kt = 1,3 : tải trọng va đập vừa Q tải ngắn hạn đến 150% so với tải trọng tính tốn (bảng 8-3) Kn = 1,1 : nhiệt độ làm việc 150oC (bảng 8-4) Kv = : vòng ổ quay (bảng 8-5) 2 RA = R AY + R AX = 1268,63 + 1395 = 1885,6 (N.mm) 2 RB = RBX + RBY = 965,54 + 1121,2 = 1479,65 (N.mm) Vì lực hướng tâm gối trục A lớn lực hướng tâm gối trục B, nên ta tính gối đỡ trục A chọn ổ cho gối đỡ trục này, gối trục B lấy ổ loại daN KI L Q = (Kv.RA + m.A).Kn.Kt = (1.1885,6 + 1,5.0).1,1.1,3 = 2696,4 N = 269,64 C = Q.(n.h)0,3 = 269,64.(1455.950)0,3 = 18748,23 Tra bảng 14P ứng với d = 20 mm: ổ cỡ trung, ký hiệu 304, Cbảng = 19000 > C Đường kính ngồi ổ D = 52 mm Chiều rộng ổ B = 15 mm • Sơ đồ chọn ổ cho trục II: http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN D C OB OO KS CO M Pa3 b SD RD RC SC Tra bảng 18P loại ổ có d = 20 mm có C = 38000 cỡ trung β = 11o10’ Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức (8-1) C = Q.(n.h)0,3 < Cbảng Ở : nII = 259,8 (vg/P): tốc độ quay trục II h = 950 Q: tải trọng tương đương (daN) Theo cơng thức (8-6) có Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt Hệ số m = 1,5 ( tra bảng 8-2) Kt = 1,3 tải trọng va đập vừa q tải đến 150% (bảng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc 100OC ( bảng 8-4) Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) 2 RC = RCY + RCX = 9195,52 + 549,58 = 9212 (N.mm) 2 RD = RDY + RDX = 8700,88 + 1758,6 = 8876,82 (N.mm) KI L SC = 1,3.RC.tgβ = 1,3.9212.tg11o10’ = 2364 (N) SD = 1,3.RD.tgβ = 1,3.8876,82.tg11o10’ = 2278 (N) Tổng lực chiểu trục: At = SC + Pa3 – SD = 2364 + 551 – 2278 = 637 (N) Vì lực hướng tâm hai gối trục gần nhau, nên ta tính gối đỡ trục bên phải C ( lực Q lớn hơn) chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy ổ loại http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN QC = (Kv.RD + m.At).Kn.Kt = (1.9212 + 1,5.637).1.1,3 = 13217,75 = 1321,775 daN C = QC.(n.h)0,3 = 1321,775.(259,8.950)0,3 = 54810,83 OB OO KS CO M Tra bảng 18P ứng với d = 25 mm chọn ổ ký hiệu (7605) ổ đũa đỡ chặn cỡ trung rộng Có Cbảng= 70000 > C Đường kính ngồi ổ D = 62 mm, chiều rộng ổ B = 24 mm • Sơ đồ chọn ổ cho trục III E F RE Ra4 RF b SE SF Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức (8-1) C = Q.(n.h)0,3 ≤ Cbảng Ở : nIII = 64,42 (vg/P) tốc độ quay trục III h = 950 giờ, thời gian làm việc ổ Q : tải trọng tương đương (daN) Theo cơng thức (8-6) có Q = (Kv.RD + m.At).Kn.Kt Hệ số m = 1,5 ( tra bảng 8-2) Kt = 1,3 tải trọng va đập vừa q tải đến 150% (bảng 8-3) Kn = nhiệt độ làm việc 100OC ( bảng 8-4) KI L Kv = vòng ổ quay (bảng 8-5) 2 RE = REY + REX = 5930,77 + 8688,8 = 10520 (N.mm) 2 + RFX = 15999 + 17305,8 = 23568,17 (N.mm) RF = RFY SE = 1,3.RE.tgβ = 1,3.10520.tg11o10’ = 2699,73 (N) SF = 1,3.RF.tgβ = 1,3.23568,17.tg11o10’ = 6048,27 (N) Tổng lực chiểu trục: At = SE - Pa4 – SF = 2699,73 - 551 – 6048,72 = 3900 (N) http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Vì lực hướng tâm hai gối trục gần nhau, nên ta tính gối đỡ trục bên phải C ( lực Q lớn hơn) chọn ổ cho gối trục này, gối trục lấy ổ loại 3824,362daN OB OO KS CO M QF = (Kv.RF + m.At).Kn.Kt = (1.23568,17 + 1,5.3900).1.1,3 = 38243,62 = C = QF.(n.h)0,3 = 3824,362.(60,42.950)0,3 = 102383,57 Tra bảng 18P ứng với d = 50 mm chọn ổ ký hiệu (7610) ổ đũa đỡ chặn cỡ trung rộng Có Cbảng= 210000 > C Đường kính ngồi ổ D = 110 mm, chiều rộng ổ B = 40 mm 6.2 Chọn kiểu lắp ổ lăn Phương án chọn kiểu lắp: - Lắp ổ lăn vào trục theo hệ lỗ vỏ hộp theo hệ trục - Sai lệch cho phép vòng ổ âm, sai lệch cho phép lỗ theo hệ lỗ dương - Chọn kiểu lắp độ dơi để vòng ổ khơng thể trượt theo bề mặt trục 6.3 Cố định trục theo phương dọc trục Để cố định trục theo phương dọc trục ta dùng nắp ổ điều chỉnh khe hở ổ đệm kim loại giứa nắp ổ thân hộp giảm tốc Nắp ổ lắp với hộp giảm tốc vít, loại dễ chế tạo dễ lắp ghép 6.4 Che kín ổ lăn Để che kín đầu trục nhơ ra, tránh xâm nhập mơi trường vào ổ TKCTM) KI L ngăn mỡ chảy ngồi ta dùng loại vòng phớt Chọn theo bảng (8-29) (sách 6.5 Bơi trơn ổ lăn Bộ phận ổ bơi trơn mỡ, vận tốc truyền bánh thấp khơng thể dùng phương pháp bắn t để dẫn dầu hộp vào bơi trơn phận ổ Theo bảng (8-28) dùng mỡ loại “T” ứng với nhiệt độ làm việc 60o ữ 100oC vận tốc 1500 vg/ph Lượng mỡ 2/3 chỗ rỗng phận ổ http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN OB OO KS CO M PHẦN VII: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC Chọn vỏ hộp đúc vật liệu gang, mặt ghép nắp thân mặt phẳng qua đường làm trục để lắp ghép dễ dàng theo bảng (10-9) cho phép ta xác định kích thước phần tử vỏ hộp - Chiều dày thân hộp: δ = 0,025.A + ; A khoảng cách trục δ = 0,025.213 + = 8,325 mm Chọn δ = mm - Chiều dày thành nắp hộp: δ1 = 0,02.A + = 0,02.213 + = 7,26 mm Chọn δ1 = mm - Chiều dày mặt bích thân: b = 1,5 δ = 1,5.9 = 13,5 mm lấy b = 14 mm - Chiều dày mặt bích nắp: b1 = 1,5 δ1= 1,5.8 = 12 mm - Chiều dày đế hộp khơng có phần lồi P = 2,35.δ = 2,35.9 = 21,15 mm Có thể lấy P = 22 mm KI L - Chiều dày gân thân hộp m = 0,85.δ = 0,85.9 = 7,65 mm Có thể lấy m = mm - Chiều dày gân nắp hộp m1 = 0,85.δ1 = 0,85.8 = 6,8 mm Có thể lấy m1 = mm - Đường kính bu lơng nền: http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN dn = 0,036.A + 12 mm = 0,036.213 + 12 = 19,668 mm Có thể chọn dn = 20 mm OB OO KS CO M - Đường kính bu lơng khác: + cạnh ổ : d1 = 0,7.dn = 0,7.20 = 14 mm + Ghép nắp ổ: d3 = 0,45.dn ≈ 0,45.20 = mm + Ghép nắp cửa thăm: d4 = 0,37.dn = 7,4 mm lấy d4 = mm Đường kính bu lơng vòng chọn theo trọng lượng hộp giảm tốc, với khoảng cách trục A , cấp chuyền 213 × 213 Tra bảng 10-11a 10-11b chọn bu lơng M24 - Số lượng bu lơng nền: theo bảng 10-13 ta lấy n = PHẦN VIII: NỐI TRỤC Mơmen xoắn nối trục: Mx = 9,55.106 4,1115 N = 9,55.106 = 649865 (N.mm) n 60,42 Mt = k Mx = 1,3.649865 = 844824,5 (N.mm) Trong : Mx : Mơmen xoắn danh nghĩa Mt : Mơmen xoắn tính tốn K = 1,2 ữ 1,5 Hệ số tải trọng động ( tra bảng 9-1) Để đơn giản, dễ chế tạo phù hợp với mơmen xoắn trục Chọn nối trục + KI L nối trục đĩa Cấu tạo: hình vẽ http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN + Vật liệu làm nối trục: 35π OB OO KS CO M Do vận tốc vòng đĩa v ≥ 30 m/s nên ta chọn vật liệu nối trục thép đúc + Các kích thước chủ yếu nối trục đàn hồi theo bảng (9-2) ta có : d = 50 mm, D2 = 100 mm; D = 200 mm; Do = 160 mm; l = 160 mm; S = 40 mm; Bulơng cỡ M16; số lượng bulơng z = 6; mơmen xoắn lớn Mmax = 2500 N.mm • Với bu lơng lắp có khe hở, lực siết V cần thiết với bu lơng theo cơng thức (9-3) : V≥ 2.k M x 2.1,3.649865 = = 11733,67(N.mm) (f : hệ số ma sát) z f Do 6.0,15.160 PHẦN IX: BƠI TRƠN HỘP GIẢM TỐC Để giảm mát cơng suất ma sát, giảm mài mòn, đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị han gỉ cần phải bơi trơn cho trục truyền Hộp Giảm Tốc Vì vận tốc bánh nhỏ nên ta chọn cách bơi trơn ngâm dầu cách ngâm bánh răng, trục vít, bánh vít chi tiết phụ khác ta dùng dầu cơng nghiệp 45 để bơi trơn hộp giảm tốc KI L Khi vận tốc nhỏ lấy chiều sâu ngâm 1/6 bán kính bánh cấp nhanh cấp chậm 1/3 bán kính, 0,4 – 0,8 lít cho Kw Chọn độ nhớt dầu 50oC với bánh thép σb = 600 N/mm2 Ta chọn dầu theo bảng 10 – 20 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Lời kết: Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, đặc biệt Thầy giáo hướng dẫn bạn giúp đỡ em q trình thực tập đồ án mơn học thiết OB OO KS CO M kế chi tiết máy Trong q trình làm đồ án em khơng thể tránh khỏ thiếu sót, em kính mong nhận ý kiến đóng góp thầy để em hồn thiện đồ án KI L Em xin chân thành cảm ơn ! http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI OB OO KS CO M PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.2 Chọn động 1.6 tốc độ quay trục 1.7 Xác định mơmen xoắn trục PHẦN II: TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1 Chọn loại đai 2.2 Xác định thơng số hình học chủ yếu truyền đai 2.2.1 Xác định đường kính bánh đai nhỏ D1 2.2.3 Xác định tiết diện đai 2.3 Chọn sơ khoảng cách trục A 2.4 Tính chiều dài đai L theo khoảng cách sơ A 2.5 Xác định xác khoảng cách trục A theo L = 2800 mm 10 2.6 Kiểm nghiệm góc ơm 10 2.7 Xác định số đai cần thiết 10 2.8 Định kích thước chủ yếu bánh đai 11 2.9 Tính lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 11 PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 12 3.1 Tính tốn truyền bánh trụ thẳng 12 3.1.1 Chọn vật liệu cách nhiệt luyện 12 KI L 3.1.2 Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép với truyền cấp nhanh 13 3.1.3 Tính khoảng cách trục A 14 3.1.4 Tính vận tốc vòng v bánh chọn cấp xác chế tạo bánh 14 3.1.6 Xác định mơ đun, số chiều rộng bánh 15 3.1.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn 16 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 3.1.8 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu q tải đột ngột 17 3.1.9 Các thơng số hình học truyền bánh trụ thẳng 17 OB OO KS CO M 3.1.10 Lực tác dụng lên trục 19 3.2 Tính tốn truyền bánh trụ nghiêng 19 3.2.1 Chọn vật liệu cách nhiệt luyện cho bánh cấp chậm 19 3.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc, ứng suất uốn cho phép với truyền cấp nhanh 19 3.2.3 Tính khoảng cách trục A 21 3.2.4 Tính vận tốc vòng v bánh chọn cấp xác chế tạo bánh 21 3.2.5 Tính hệ số tải trọng K khoảng cách trục A 21 3.2.6 Xác định mơ đun, số chiều rộng bánh 22 3.2.7 Kiểm nghiệm sức bền uốn 23 3.2.8 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu q tải đột ngột 23 3.2.9 Các thơng số hình học truyền bánh trụ nghiêng 24 PHẦN IV: TÍNH TỐN TRỤC 26 4.1 Chọn vật liệu cho trục 26 4.2 Tính sức bền trục 26 4.2.1 Tính đường kính sơ trục 26 4.2.2 Tính gần trục 28 KI L 4.2.3 Tính xác trục 36 PHẦN V : TÍNH THEN 41 5.1 Tính then lắp trục I 41 5.2 Tính then lắp trục II 42 5.3 Tính then lắp trục III 43 PHẦN VI: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 43 6.1 Chọn ổ lăn 43 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 6.2 Chọn kiểu lắp ổ lăn 47 6.3 Cố định trục theo phương dọc trục 47 6.4 Che kín ổ lăn 47 OB OO KS CO M 6.5 Bơi trơn ổ lăn 47 PHẦN VII: CẤU TẠO VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 48 PHẦN VIII: NỐI TRỤC 49 PHẦN IX: BƠI TRƠN HỘP GIẢM TỐC 50 KI L Lời kết: 51 [...]... 1 phút của bánh dẫn: 2.3,14.145.1455 = 3,35 (m/s) 60.1000.(5,6 + 1) OB OO KS CO M V= Theo bảng (3-11) ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 8 3.1.5 Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A Hệ số tập trung tải trọng: K = Ktt.Kd Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng; Ktt = K ttb + 1 2 Kttb: Hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền khơng chạy mòn Kd : Hệ số tải trọng động ; theo ( bảng... phút của bánh dẫn: 2.3,14.205.259,8 = 1,052 (m/s) 60.1000.(4,3 + 1) KI L V= Theo bảng (3-11) ta chon cấp chính xác để chế tạo bánh răng là cấp 9 3.2.5 Tính hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A Chọn sơ bộ Ksb = 1,4 Hệ số tập trung tải trọng: K = Ktt.Kd Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng; Ktt = K ttb + 1 2 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Kttb: Hệ số tập trung tải trọng khi... trục A OB OO KS CO M - Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,4 - chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψA = 0,3 2  1,05.10 6  KΝ  áp dụng cơng thức (3-9): A ≥ (i + 1).3   [σ ]tx i  ψ A θ n2 Trong đó: i = n1 259,8 = = 4,3 : tỉ số truyền n2 60,42 θ = (1,15 ữ 1,35) chọn θ = 1,2 – Hệ số ảnh hưởng khả năng tải n2 = 60,42 (vg/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị dẫn N = 4,26 (KW): cơng suất trên... đó : K = 1,486: Hệ số tải trọng N = 4,26 (kW): Cơng suất của bộ truyền y: Hệ số dạng răng n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng đang tính m: Mơ đun Ztd : Số răng tương đương trên bánh b, σu : Bề rộng và ứng suất tại chân răng θ” : Hệ số ảnh hưởng khả năng tải Chọn θ” = 1,5 Theo bảng (3-18): - Số răng tương đương của bánh răng nhỏ: Ztd1 = Z1 26 = = 27 (răng) 2 cos 2 8,11 cos β ⇒ Hệ số dạng răng... d = 65 (mm) đường kính ngõng trục d = 50 (mm) 4.2.3 Tính chính xác trục Kiểm tra hệ số an tồn của trục tại các tiết diện nguy hiểm Hệ số an tồn tính theo cơng thức (7-5) ta có: n= nσ nτ nσ2 + nτ2 ≥ [n] Trong đó : nσ hệ số an tồn chỉ xét riêng ứng suất pháp nτ hệ số an tồn chỉ xét riêng ứng suất tiếp n hệ số an tồn [n] - hệ số an tồn cho phép [n] = 1,5 ữ 2,5 Vì trụ quay nên ứng suất pháp biến đổi theo... 1,63: Hệ số tải trọng N: Cơng suất của bộ truyền (kW) y: Hệ số dạng răng n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng đang tính m: Mơ đun Ztd : Số răng tương đương trên bánh b, σu : Bề rộng và ứng suất tại chân răng Theo bảng (3-18): - Số răng tương đương của bánh răng nhỏ: Ztd1 = Z1 = 23 (răng) ⇒ Hệ số dạng răng bánh nhỏ: y1 = 0,429 KI L - Số răng tương đương của bánh lớn: Ztd2 = 129 (răng) ⇒ Hệ số... 2800 (mm) A = 972 (mm) α1 = 169,44o Lực tác dụng lên trục Rd = 3105,26 (N)) PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 3.1 Tính tốn bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 3.1.1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện Do hộp giảm tốc 2 cấp chị tải trọng trung bình, nên chọn vật liệu làm bánh răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350; tải trọng va đập nhẹ, thay đổi, bộ truyền bánh răng quay 2 chiều thời gian sử dụng là... 1,8.1,8 + Bánh lớn: [σ]u2 = 0,45.600.1 = 83 N/mm2 1,8.1,8 3.1.3 Tính khoảng cách trục A - Chọn sơ bộ hệ số tải trọng: K = 1,4 - chọn hệ số chiều rộng bánh răng: ψA = 0,3 2  1,05.10 6  KΝ  áp dụng cơng thức (3-9): A ≥ (i + 1).3   [σ ]tx i  ψ A n 2 Trong đó: i = n1 1455 = = 5,6 : tỉ số truyền n2 259,8 dẫn KI L n2 = 259,8 (vg/ph) số vòng quay trong 1 phút của bánh răng bị N = 4,4144 (KW): cơng suất... nghiệm sức bền bánh răng khi chịu q tải đột ngột • Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi q tải (3-43) + Bánh răng nhỏ [σ]txqt1 = 2,5.[σ]Notx1 = 2,5.624 = 1560 (N/mm2) + Bánh răng lớn [σ]txqt2 = 2,5.[σ]Notx2 = 2,5.546 = 1365 (N/mm2) Với: σtxqt = (N/mm2) 1,05.10 6 A.i (i + 1)3 K N = b.n 2 3 1,05.10 6 (5,6 + 1) 1,63.4,26 145.5,6 45.259,8 = 534,34 ⇒ ứng suất tiếp xúc q tải nhỏ hơn ứng suất cho phép trên... trọng: K = Ktt.Kd Trong đó: Ktt : Hệ số tập trung tải trọng; Ktt = K ttb + 1 2 http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Kttb: Hệ số tập trung tải trọng khi bộ truyền khơng chạy mòn Kd : Hệ số tải trọng động ; theo ( bảng 3-13) chọn Kd = 1,45 i +1 4,3 + 1 = 0,795 = 0,3 2 2 OB OO KS CO M • ψ d =ψ A • Chọn ổ trục đối xứng sát bánh răng theo ( bảng 3-12) có Kttb = 1,05 ⇒ Ktt = 1,05 + 1 = 1,025 2 ...http:/ /kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN OB OO KS CO M THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Lược đồ dẫn động 1- Động điện KI L 5- Băng tải 2- Bộ truyền đai thang 3- Hộp giảm tốc... : β - hệ số đẳng trị Pt = F V 4600.0,96 = = 4,416 (KW) 1000 1000 • η = η1.η22 η33.η η1 = 0,94 - Hiệu suất truyền đai η = 0,97 - Hiệu suất truyền bánh η = 0,995 - Hiệu suất cặp ổ lăn η = - Hiệu... Trong đó: ic- Tỷ số truyền chung n dc 2910 = = 47,7 nt 61 http:/ /kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN id- Tỷ số truyền truyền đai inh- Tỷ số truyền truyền bánh trụ cấp nhanh ich- Tỷ số truyền