BẢO CÁO TÔT NGHIỆP Đê án kĩ thuật
" Thiết kế trạm dẫn động vít tải năm
ngang vận chuyên cát khô "'
Trang 2
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỀU - 2 St SE S3 E58 8888935358558 se se ren: DANH MỤC HÌNH ẢNH - 2t SE S3 E58 388891538858 58 se se seee, TAI LIEU THAM KHẢO - it Sc S2 S33 E9 3593898535151 E5E E8 SE zesez 0980/9627 10
CHƯƠNG I: GIỚI 005 —
1.1 Giới thiệu về hệ dẫn động vít tải cát khô - -.
1.2 Mục tiêu thiêt kê LG - CĐ SH SH HH nh kh ven
CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÍT TẢI 2 +2 ssczz£=zss2
2.1 Kết câu của vít tải - tt TT n HH ng HH HE ga gen ng rey 2.1 Tính tốn vÍt tả1 - - - - CS SH nh nh cụ 2.1.1 Xác định đường kính VÍ{ fÃi Ăn vi 2.1.2 Tính số vòng quay của vÍt tải .-c + + + + s+ksxckekcerersrsrei 2.1.3 Xác định cơng suất trên vÍt tải - - + se csk+kekcerersrsrei
2.1.4 Xác định momen xoắn trên vít tải Sa se set k se kssxi 2.1.5 Xác định lực dọc trục trên vii tải - «5< «+<x+<<+s+3
CHƯƠNG III: TÍNH TỐN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG 3.1 Chọn loại hộp giảm TA 3.2 Chọn động cơ điỆn - 100022221111 18 2110 3111111111 1v krreh 3.2.1 Chọn kiếu loại 211-115 0P 3.2.2 Chọn công suất ẨỘNg CƠ - - St 3.3 Chọn tốc độ đồng bộ của động CƠ c2 3.4 Chọn động cơ thực
3.5 Kiêm tra điều kiện mở máy và điều kiện quá tải cho động cơ
CHƯƠNG IV:TINH TOAN CAC PHAN TU CUA HE THONG
4.1 Tinh chon hép giam téc ti€u Chuan eee eects
4.1.1 Tĩnh chọn hộp giảm tốc theo tiễu chuẩn có sẵn
4.2 Phân phối tý số truyên ©- - - SH kEE111 1 313 1 5 E111 kg
4.2.1 Xác định tỉ số truyền uy của hệ dan động +
4.2.2 Phân tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hộp và ngoài hộp 4.3 Tính các thông số trên trục . ¿-¿ + + k SE cxSEEE cv rereg 4.3.1 Tỉnh công suất trên CÁC FC cá «co 4.3.2 Tỉnh số vòng quay trÊn CÁC ÍFC - - c-ccsSectetsktererersrei
4.3.3 Tính mômen xoắn trên CÁC ÍFỊC ccc Set Set tt seksetssri
4.4 Thiết kế bộ truyền ngoài hộp . - + - 52+ SE czEsEsrsrei
4.4.1 Chọn loại đai phù hợp với khả năng làm việc
Trang 34.4.7 Tỉnh chiếu rộng của bánh đai (B) c5 5c serersrsees
4.4.6 Xác định lực căng ban đấu và lực tác dụng lên trục
4.5 Tính chọn khớp nốii = sex ềEEE*EE vi 4.3.1 Tính toán sơ bộ đường kính trục tại các vị trí lắp khớp noi
4.5.2 Chọn khớp NOL TEU CAUGN WNNNNNMANAAiAiIỔ 4.5.3 Kiểm nghiệm ;71278.112.8.12,WNNNNNNNMN CHUONG V: TINH VA KIEM NGHIEM CAC CHI TIET TRONG 5.1 Kiém nghiệm cho các bộ truyền bánh răng . -:
5.1.1 Kiểm nghiệm bộ truyén bánh răng cập nhanh
5.1.2 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng câp chậm
5.2 Đề xuất vật liệu bộ truyền bánh răng câp nhanh
5.2.1 Kiểm nghiệm về độ bên tiép 7-4
5.1.2 Kiểm nghiệm về độ bén UON Q QQ HH HH HH ng ng 0011 cho 5.1.3 Kiểm nghiệm răng VỀ quá fảï - - - -cccStSEEEsErerrec, 5.3 TINH VA KIEM NGHIỆM TRỤC - 2 +s+s+s+s+ezxcsẻ 3.3.1 Xác định các kích thước cơ bản của fFỊC .«-
* J⁄4{ liệu CHẾ lẠO tru cecccccccccsccscessccssesscevscescsssesssesscsscesscsssesscesceseens 5.3.2 Định kết cấu cho các trục và tính toán kiểm nghiệm trục
5.4 Tính toán thiết kế các phần tử của thiết bị vận chuyển /máy CONG AC i.:‹ööö-ö-::55ố na 5.4.1 Tính tốn thiết kế bu lơng nên động cơ -s «c5: 5.5 Tính tốn trỤC VÍ( - cc cc HS HH nhu 5.5.1 Công suất cân thiẾt của vit xoắn se sec kcrersrsrei 5.5.2 Momen XOGN trén truc Vit ccccccccccccccsccscsscsssescessecsscssessesscsscsseees 5.5 3 Luc AOC FC VÏÍ SG LG c CC S099 9K 9K ky cv và 5.5.4 Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gỗi đỡ
5.5.5 Sơ đồ tải trọng tác dụng LEN ÍFIC VÍÍ ĂằẶ S5 S4 3.3.6 Tĩnh toán và chọn đường kính vít theo điểu kiện bẩn
5.5.7 Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của N,
5.5.8 Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép 5.5.9 Khai triển hình 8Ò của cánh xoắn vít tải ccccscscsc, PHAN VI: KÉT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ, - 2 2 s+s xxx +xzxzezxcxi
6.1 KẾt luận -¿- ¿5+ Sc+ St +22 2 t2 2.11111111121111
Trang 4ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN ĐÈ TÀI ĐÈ ÁN KỸ THUẬT Sinh viên thiết kế: Dương Văn Tú ; Lớp: Hè 2011 Mã số SV: 11510911241
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đình Ngọc Ngày giao đề tài: 19/7/2011
Ngày hoàn thành: 29/9/2011
NOI DUNG DE TAI
Thiét ké tram dan động vít tải vận chuyển than cái khô Số liệu đề tài:
Năng suát: Q= 10 tán/h Hệ số làm việc / năm: K„=0.8
Vĩt tải vận chuyên theo phương ngang Hé sé can ban dau: Kyg=1.7 Chiêu dài vận chuyển: L=10m Thoi gian phuc vu: 11 nam
Hệ số lam viéc / ngay: Kng=2/3 Tải trọng không đồi,quay 1 chiêu
Nội dung cụ thể:
- Thiết kế vít tải
- Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn - Thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối
- Thiết kế bu lông nền động cơ - Thiết kế trục vít tải
YEU CAU THIET KE
1 - 01 thuyết minh trình bày tính toán thiết kế trên khô giẫy A4 2 - 02 ban vé Ao, 02 ban vé ché tao Ay
3 - 01 file Powpoint trinh dién khi bao vé
Cán bộ hướng dẫn Trưởng bộ môn Negay thang nam 2011
Trang 7DANH MUC BANG BIEU
Bang 3.1 Kiểu đông cơ - cc c QC n SH nh nh rét 27 Bảng 4.1 Các thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm 29 Bang 4.2 Các kích thước cơ bản của hộp giảm tốc II2V-100 30 Bảng 4.3 Các thông số của bộ truyên ¿2+ ° 2 2 +EE+ESEEE+EsEEsrEererred 32
Bảng 4.4 Các thông số của bộ truyền đai - 22-552 StExecEscEzcre re 38 Bảng 4.5 Các kích thước của khớp nối - 2 2® + E+EEEE+EE+£E+E+ze xe 40 Bảng 4.6 Các kích thước của vòng đàn hồi - 2 + sex xe, 41
Trang 8DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống vít tải cát khô nằm ngang - s2 se: 9 Hình 1.2 Cấu tạo vít tải nằm ngang - 2 - + k ket ckcrkrxet 11
Hình 1.3 Cấu tạo trục vit tai c.ceecceesesssessssesseesneeceesseseseeeseecneeeseeseeeeneeseeesess 12 Hình 2.l Các dạng vÍt tả1 - - À1 11129 1 919 0 11 11H ng ng vn 16 Hình 2.2 Xác định kích thước vít xoắn -c++cccccrccrcsrreee 17 Hình 2.3 Máng vÍt tải - Gv rre 18 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thông dẫn động . - 2 + + EE+E£E£E+x£Eeered 24 Hình 3.2 Sơ đồ tải trọng - <2 Skx S121 ST T311 1 1111105 c1 re 28 Hình 4.1 Câu tạo khớp nỗi đàn hồii - - 2 SE #EEEEEck+k xe EzEerxckerrrerke 40 Hình 5.1 Sơ đồ bố trí hộp giảm tốc ¿ ¿22 2 +8 EE£E£EzEeEeErkrsred 66
Hinh 5.2 Két cu truc Leccccccccccccccscssecescscesessscscsesceacscseececcecsceceeeecacssacsecanscseaeees 68
Hình 5.3 Biểu đồ mơ men trục Ì - ¿2e +23 +e SE SE S3 ESE SE ESESEEEEeEserersrsers 70
Hình 5.4 Kết cấu trục ÏÏ ¿55c +c2t+rt+rErtzrtrrrrrrirrrrrirrrrrrrrrre 73 Hình 5.5 Biểu đồ mô men trục ÏI -. -©5+5c2++c++rsrrterterterrrree 76 0019.41.06 300 79
Hình 5.7 Biểu đồ mo men trục ÏÏI G ScSSs Sa S8 S3 E8 SE SE E£#Ese£sezeeszeed 81 Hinh 5.8 So dé tinh todn bu 16ng ooo cesccecesscessesscesescscsescsesceesseeteeas 85 Hình 5.9 Biểu đồ mô men xoắn - 2 E2 E+E£S+E+k£E+E£E£Ecxcx re: 88 Hình 5.10 Sơ đồ tải 0123128519121 89 Hình 5.11 Sơ đồ tải trọng ngang . - -G- - - E3 xxE xxx re, 89 Hình 5.12 So d6 hé dam co ban o.ccecccccccsccscsscsscsscsceccescescssecscsseseeseeseeseesececess 90
Hình 5.13 Sơ đồ tính mô men . 25+ ©+++c++rxeExerrerxertrrrrsrrrrrrre 91
Trang 9TÀI LIÊU THAM KHẢO
[1] Vi Ngoc pi
Tính toán thiết kế vít tải
[2] Vi Ngoc Pi
Hộp giảm tốc tiêu chuẩn
[3] Trịnh Chất , Lê Văn Uyễn
Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập 1)
Nhà xuất bản Giáo dục 2005
[4] Trịnh Chất , Lê Văn Uyén
Trang 10LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN trong đó ngành công nghiệp dang đóng một vai trò rất quan trong Cac hé thong máy móc ngày càng trở nên phô biến và từng bước thay thể sức lao động của con người Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy được tâm quan trọng của những kiến thức mà mình được tiếp thu từ thấy ‹ cô
Nhiệm vụ thiết kế đê án là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên nắm được các hệ dẫn đông, hiểu sâu, hiểu kỹ và đúc kết được những kiến thức cơ bản của của môn học Từ đó ta áp thể áp dụng vào thực tế sau khi ra trường Vì vậy thiết đê án là công việc quan trọng và rất cần thiết
Để tài thiết kế của chúng em được giao là “Thiết kế trạm dan déng vit tai năm ngang vận chuyển cát khô “.Để án gôm 6 chương mỗi chương em đi sâu
vào thiết kế tính toán các mô đun nhỏ Với những kiến thức đã học và sau một
thời gian nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Đình Ngọc cùng với sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn chúng em đã hoàn thành được dé dn được giao Đề án được em thực hiện tại trường chủ yếu mang tính lý thuyết mà không có sản phẩm thực tế
Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đô án của chúng em không tránh khỏi những
thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn dé dé dn của em được hoàn thiện hơn
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, Ngày 30 tháng 09 năm 2011
Sinh viên thực hiên :
Trang 11CHUONG I
GIOI THIEU
V Muc dich: Chuong I nham muc dich giới thiệu cho chúng ta nam duoc cau tao, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của hệ thông dẫn động víi tải
cát khô
1.1 Giới thiệu về hệ dẫn động vít tải cát khô
Vít tải là máy vận chuyền vật liệu rời chủ yêu theo phương năm ngang Ngoài ra vit tải có thê dùng để vận chuyên lên cao với góc nghiêng có thê lên tới 90°, tuy nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyên càng thấp
Vit tải thuộc nhóm máy chuyển liên tục không có bộ phận kéo Bộ phận công tác của vít tải là vít cánh xoắn chuyên động quay trong một vỏ kín tiết điện tròn ở dưới Khi vít chuyển động, cánh vít đây vật liệu di chuyển trong vỏ Vật liệu chuyền động không bám vào cánh xoắn là nhờ trọng lượng của nó và lực ma sát giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyên động trong máng theo nguyên lý truyền dong vit-dai Ốc Vít tải có thể có một cánh xoắn hoặc nhiều cánh xoắn, với nhiều cánh xoắn thì vật liệu chuyển động êm hơn Chất tải cho vít tải qua lỗ trên nắp máng 18, còn dỡ tải qua cửa ra liệu ở phía dưới của ống.Vít tải thường dùng đề vận chuyển vật liệu nóng và độc hại
Sơ đồ nguyên lý vít tải nằm ngang:
Trang 121 - Động cơ 2 - Bộ truyền đai dẹt 3 - Hộp giảm tốc 4 - Khớp nối 5 - Gối đỡ đầu 6 - Gối đỡ trung gian 7 - Cánh vít 8 - Truc vit 9 - Cửa vào liệu 10 - Gỗi đỡ đuôi vít
11 - Gia đỡ gối đuôi vít 12 - Giá đỡ gối đầu vít 13 - Cửa ra liệu 14 - Máng vít 15 - Trục đỡ máng 16 - Gia đỡ bộ truyền động 17 - Nắp quan sát 18 - Nắp máng vít 19 - Bộ cảm biến từ
* Cac wu diém cua vit tai
- Vat liệu chuyên động trong máng kín, có thê nhận và dỡ tải ở trạm trung gian không tôn thât rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng, rât thuận lợi cho việc vận chuyên vật liệu nóng và độc hại
- Chúng chiêm chỗ rât ít, với cùng năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít tải nhỏ hơn rât nhiêu so với tiêt diện ngang của các máy vận chuyên khác
- Bộ phận công tác của vít năm trong máng kín, nên có thê hạn chê được bụi khi làm việc với nguyên liệu sinh nhiêu bụi
- Gia thành thâp hơn so với nhiêu loại máy vận chuyên khác * Các nhược điềm của ví tải
- Chiêu dài cũng như năng suât bị giới hạn, thông thường không dài quá 30 m với năng suât tôi đa khoảng 100 tân/g1ờ
Trang 13- Trong quá trình vận chuyền vật liệu bị đảo trộn mạnh và một phân bị nghiền nát ở khe hở giữa cánh vít và máng, chóng mòn cánh xoắn và máng khi vận chuyên vật liệu cứng và sắc cạnh Ngoài ra nếu quãng đường vận chuyên dài, vật liệu có thê bị phân lớp theo khối lượng riêng
- Năng lượng tiêu tốn trên đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn hơn so với các máy khác
Mặc dù có những nhược điểm như vậy, vít tải vẫn được dùng rộng rãi trong các nhà máy xi măng, các nhà máy tuyên khoáng hoặc trong các xí nghiệp
hoá chất
CARBON STEEL,
STAINLESS STEEL, AND GALY ANIZED STEEL ARE INVENTORIED AND READY FOR IMMEDIATE DELIVERY!
Hinh 1.2- Cau tao vit tai nam ngang
- Vit tải thường được chia làm 2 loại theo phương vận chuyên vật liệu: + Vít tải nằm ngang
+ Vít tải thắng đứng
- _ Theo hình dạng cánh xoắn ta phân loại vít tải ra thành: + Loại cánh xoắn liên tục liền trục
Trang 14+ Loại cánh xoắn dạng lá
Vít tải cánh xoắn liên tục liền trục dùng để vận chuyển vật liệu dạng bột khô, có kích thước nhỏ hay trung bình Loại cánh xoắn này không cho vật liệu chuyển động ngựơc lại, do đó khi cùng vận tốc quay và đường kính vít xoắn, năng suất của nó đạt cao hơn các loại khác
Vit tải liên tục không liền trục dùng để vận chuyên vật liệu dạng hạt có kích thước lớn, hoặc vật liệu dính
Vít tải loại cánh xoắn dạng lá dùng cho vật liệu kết dính, hoặc khi cần kết
hợp quá trình trộn khi vận chuyên vật liệu
Qua phân tích trên ta thấy loại vít tải nằm ngang có cánh xoắn liên tục liền trục là phù hợp với đê tài thiệt kê nên chọn loại này | vA a eo TU -— | Hình 1.3-Cấu tạo của trục vít tải
Cau tao gom một máng cô định, phần dưới của nó có dạng nửa hình trụ, phía trên được đậy bằng nắp Trục quay trên đó có gắn vít tải được đỡ bằng hai ỗ đỡ hai đầu và Ô đỡ trung gian Trục quay được truyền động bằng động cơ Vật liệu được nhập qua máng nhập liệu và được tháo ra qua bộ phận tháo liệu
1.2 Mục tiêu thiết kế
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, đòi hỏi sinh viên
phải nắm vững kiến thức lý thuyết để từ đó áp dụng vào thực tế sản xuất
Trang 15xong giúp sinh viên sau hki ra trường có thể nắm bắt nhanh với các vẫn đề thực tế
- Tính lắp lẫn: Khi thay thế các chỉ tiết có thê lắp với nhau một cách dễ
dàng, thuận tiện, nhanh chóng đảm bảo tính chất của mỗi ghép, chính xác Các chỉ tiết của vít tải có thê lắp với các chỉ tiết của vít tải cùng cỡ
- Môi trường: Do vật liệu được vận chuyên trong máng vít tải nên đảm bảo quá trình vận chuyên không có bụi, môi trường làm việc ít độc hại, ít gây ô nhiễm môi trường
- Dễ vận hành: Tương đối dễ vận hành, thao tác an toàn cho công nhân
- Bảo dưỡng: Nhất thiết phải lập kế hoạch kiểm tra toàn bộ vít tai dé dam bảo vít tải hoạt động liên tục, tránh sự có bất ngờ xảy ra Đảm bảo không gian xung quanh vít tải luôn gọn gàng không gây cản trở cho quá trình vận hành
+ Dừng vít tải và ngắt nguồn điện, khóa hệ thông điều khiên trước khi tiến hành bảo trì và sửa chữa vít tải
+ Làm sạch vít tải: Trong quá trình làm việc, vít tải chuyên trở các loại hạt nhỏ, mịn vì thế liệu thường bám dính trên thân vít, trục vít và các bánh vít Do đó để đảm bảo năng suất ta phải thường xuyên làm sạch vít tải
+ Kiểm tra các bulong lắp ghép:
+ Kiểm tra thân vít tải, trục vít và bánh vít: Thân vít, trục vít và cánh vít
là những bộ phận luôn tiếp xúc với liệu, khi hoạt động thì liệu trượt dọc theo
chiều dài vít gây mòn vì vậy cần kiểm tra và phát hiện sớm đề thay thế thân vít
tải khi cần thiết, cần thay thế thân vít tải khi thay vit tải mòn quá 2/3 chiều dây
+ Bơi trơn: Ơ bị cần được bôi trơn theo định kỳ để tăng tuổi thọ làm việc cho vít tải
Trang 16chắn đề đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị xung quanh
V Kết luận: Ta thấy hệ thông dẫn động vít tải có rất nhiễu ưu điểm, do đó nó
được sử dụng rất nhiễu trong thực té dé vận chuyén các loại vật liệu Sau khi nắm được cấu tạo, ưu nhược điểm của hệ thong dan dong vit tai, chung ta sé di
Trang 17CHUONG II
TINH TOAN THIET KE VIT TAI
V Muc đích: Chương II giúp chúng ta hiểu được kết cấu, xác định được đường kính vịt tải, năng suất, công suất, momen xoắn và lực vòng trên vít
tải
2.1 Kết cấu của vít tải
Kết câu của vit tải cô định công dụng chung phải thoả mãn các yêu cầu
sau:
Thuận tiện cho việc kiểm tra xem xét, bôi trơn các bộ phận quay dễ dàng,
tháo lắp bộ phận dẫn động và vit xoắn độc lập với nhau các chỉ tiết và các bộ phận của vít tải phải đảm bảo tính đối lẫn
- Vật liệu dùng để chế tạo vít xoắn và mang cua vit tai là:
+ Nếu vít tải dùng để vận chuyển các vật liệu gây gỉ thì phải chế tạo bằng cácloại thép chống gi + Nêu vít tải dùng đê vận chuyên vật liệu cứng sắc cạnh phải chê tạo băng các loại thép bên mòn + Nếu dùng để vận tải các vật liệu nóng trên 200” phải chế tạo bằng gang hoặc thép lá
- Víf tải: Là vít xoắn dùng để đây vật liệu chuyển động dọc theo máng Hình dạng và kết cấu của cánh xoắn phụ thuộc vào mục dich str dung dé van
chuyển các loại vật liệu khác nhau
Vít xoắn gồm nhiều đoạn vít nối với nhau, chiều dài mỗi đoạn không quá
3m Mỗi đoạn vít xoắn gom có trục và cánh xoắn hàn với trục Cánh xoắn
gồm nhiều đoạn hàn với nhau chiều dài mỗi đoạn bằng một bước xoắn Người
Trang 18Khi vận chuyển các loại vật liệu có dạng bột, hạt nhỏ và trung bình rời khô
min như: xi măng, tro, bột, cát khô thì dùng vít có cánh xoắn liền trục (hình 1.4-a) Loại này cho năng suất vận chuyên cao Hệ số điền đầy e = 0,125 + 0,45 và tốc độ quay của vít từ n = 50 + 120 vg/ph
Vít liên tục không liền trục (hình 1.4-b) dùng vận chuyển hạt cỡ lớn như: sỏi thô, đá vụn .Hệ số điền đầy của loại này đạt e = 0,25 + 0,40, và tốc độ quay của vít từ n = 40 + 100 vgíph
Vít tải dạng lá liền trục (hình 1.4-c) dùng cho vật liệu dính, dùng vừa trộn, tâm vừa vận chuyển như: đất sét âm, bê tong, xi mang Hé số điền đầy của loại này đạt e = 0,15+0,3
và tốc độ quay của vít n = 30 + 60 vg/ph
Vít tải dạng lá không liên tục (hình 1.4-d) dùng để vận chuyên loại hạt thô, có độ âm như: sỏi thô, đá dăm, đất sét âm, bê tông, xi măng Hệ số điền đầy của loại này đạt e = 0,15 + 0,4 và tốc độ quay của vít từ n = 30 + 60 vg/ph k) e=45%
Hình 2.1, Cac dang vit tai: a- vit co canh xoan lién truc, b- vit có cảnh xoắn
Trang 19Kích thước của trục vít xoăn và bước xoắn vít thường được tiêu chuẩn hoá:
Đường kính d = 100 đến 320 mm, bước xoắn từ §0 đến 320 mm Theo
tiêu chuẩn trên bước xoắn thường bằng 0,8 đến 1 lần đường kính cánh xoắn Tốc độ quay thường từ 10 +300 vòng/ phút Trên hình 1.4 e + h là sơ đồ hướng vận chuyền vật liêu: Vận chuyên sang trái, sang phải, phân sang hai phía, hai đầu dồn vào giữa
Trong trường hợp vận
chuyên vật liệu dính, ẩm người
ta sử dụng vít có hai cánh xoắn hay còn gọi là vít kép Loại này thích hợp trong vận chuyên vữa bê tông hoặc bột than
Đối với vít tải đặt đứng
thường vận chuyển vật liệu tơi
vụn ở đây sử dụng cánh xoắn
liên tục liền trục, trong quá trình vận chuyên có xuất hiện ma sát giữa vật liệu và cánh xoắn Dưới tác dụng của lực ly tâm, vật liệu áp sát vào thành máng và bị vỏ máy hãm chuyển động quay lại o t «9Đ 9 _ m0" + +“ % sở e wD Hình 2.2 Xác định kích thước víf xoăn: a- Tạo cánh xoắn và trục, b- Triển
khai góc nâng theo đường kính ngoài, c- Triển khai góc nâng theo đường kính trong
và nhờ cánh xoắn đây nâng vật liệu đè lên trong máng Muốn vật liệu không có chuyền động quay khi ra đến thành máng thì lực ly tâm phải lớn Vì vậy vít tải đặt đứng có tốc độ quay lớn hơn nhiều so với tốc độ của vít tải đặt nằm ngang Vít tải đặt đứng tiết kiệm được diện tích, kín và dỡ tải bất cứ vị trí nào cần thiết Tuy vậy loại này tốn năng lượng, chóng mòn cánh Chiều cao máy bị hạn chế bởi không lắp được gỗi đỡ trung gian
Trang 20- Máng ví: Máng của vít tải được chế tạo bằng phương pháp dập từ thép tắm có chiêu dày õ = 4 : 8 mm, mỗi đoạn có
chiêu dài đến 4m (Hình 1.6) Dung sai be ˆ khe hở giữa máng và cánh xoắn không
quá 60% khe hở bình thường giữa cánh xoắn và máng Nửa dưới của mặt cắt ngang máng có dạng nửa hình tròn đồng | | | | | ! | | dạng với kích thước đường kính của cánh
xoắn; nửa trên có dạng hình chữ nhật có 3
chiều rộng bằng đường kính đáy để lắp Hình 2.3 Máng vít tải
đặt trục cánh xoắn và dễ dàng trong việc chế tạo nắp đậy Trên nắp ở đầu máng tải có cửa cấp tải tiết điện vuông; còn ở đáy máng cũng có các cửa dỡ tái đặt ở những vị trí cần thiết theo yêu cầu
Kết câu của máng và nắp phải đảm bao không cho bụi hoặc khí độc thốt ra ngồi khi vận chuyển vật liệu có bụi hoặc chất độc
- Máng của vít tải có các ống cấp tải và dỡ tải các ống này có tiết diện vuông Chúng được hàn với nắp (cấp tải) và với đáy máng (dỡ tải) Để quan
sát sự làm việc của các ô treo, các ô chặn hai đầu vít xoắn cũng như quan sát
Trang 21P=0.8D p: khối lượng riêng của vật liệu vận chuyển(tắn/m”) Với vật liệu là xi măng, có : p = 1.4 + 1.65 (tan/m?) Chon p = 1.5 (tan/m’) n: Số vòng quay vít tải (vòng/ph) n=Kv/VD VỚI: Ky: hệ số phụ thuộc vật liệu.Với vật liệu cát là vật liệu nặng, sắc cạnh, co: K, =30 Kc: Hệ số chất đồng tiết diện máng, phụ thuộc vật liệu Vật liệu nặng sắc cạnh có: Kc=0.125
K;: hệ số phụ thuộc góc nghiêng B (độ) của vít tai K, = 1 khi B = 0°
( vít tải năm ngang) Thay vào (2.1) ta có: D-| (37,7.o.Kv.Kc.Kn) 9, | -| (37,7.K,.K,.K,) Q } - 55215308151 Ũ =0,294m 37,7.1,5.30.0,125.1 v6i (Q=10 tan/h) Theo day số quy chuẩn của đường kính số vít tải ta chọn: 100;125; 150; 160; 200; 250; 300; 320 [1] Chọn D = 300 (mm) Theo [6] trang 14 với D= 300 (mm) chọn khe hở giữa cánh vít và máng vít 4 =5(mm)
2.1.2 Tính số vòng quay của ví tải
Trang 22Đôi với vít tải nắm ngang, công suât trên trục vít tải được xác định theo công thức sau:
P=Co, £4
360
Trong do:
Q : là năng suất của vít tải Q = 10 (tan/h)
L : là chiều dài vận chuyên của vật liệu theo phương ngang L = 10(m) C„: hệ số lực cản ma sát với vật liệu vận chuyên là cát khô có Cạ = 4.0 Vậy: 10.10 P=4,0.—— =1,I ` 360 ;1kw) 2.1.4 Xác định momen xoắn trên vít tải P Ty=9,55.10%, = 9,55 10° s = 191000(Nmm) Co: [T] = 100 000 (Nm) = 100 000.10°(Nmm)
(Tra trong TCLX 2037 - 65 hoac TCLX 2037 - 75)
Vay : Diéu kién T, < [T] duoc thoa man
2.1.5 Xac dinh luc doc truc trén vit tai
Lực dọc trục trên vít tải được xác định theo công thức:
Fry = [Rig(a+0)] (2.2)
Trong đó:
R - Khoảng cách điểm đặt lực ma sát của vật liệu với cánh vít đến trục
Trang 23—= tt, = — 0 =0382 =>œ=20,90 2.3,14.100 ö: Góc ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít (độ) tgồ = f Với: f - Hệ số ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít Với vật liệu vận chuyển là cát khô có f= 0,8 ; => 6 = arctg0,8 = 38,65° Thay vao (2.2) taco: 191000 av= 100.t¢(20,9° + 38, 65°) = 1122,832(N)
V Két luận: Ta thấy san khi xác định được đường kính vít tải ta xác định được momen xoắn trên vít tải thỏa mãn điểều kiện cho phép Như vậy vít tải đảm bảo momen xoắn trong quá trình làm việc Sau khi thiết kế được vít tải ta tiễn hành tính toản hệ thong dẫn động và công việc này sẽ được thực hiện
Trang 24CHƯƠNG II
TINH TOAN HE THONG DAN DONG
V Muc dich: Tinh toan hé thong dan động nham chọn loại hộp giảm tốc phù hợp, kết cấu gọn nhẹ, tiết kiệm nhăm đạt hiệu quả kinh tế cao Sau đó chọn động rồi kiểm nghiệm xem đọng cơ có thỏa mãn diéu kiện mở máy hay
không
3.1 Chọn loại hộp giảm tốc
Trong các hệ dẫn động cơ khí thường sử dụng các bộ truyền bánh răng
hoặc trục vít dưới dạng một tô hợp biệt lập được gọi là hộp giảm tốc Hộp giảm tốc là cơ cầu truyền động bang ăn khớp trực tiếp, có tỉ sô truyền không đổi và được dùng để giảm vận tốc góc và tăng moomen xoắn
Tùy theo loại truyền động trong hộp giảm tốc, người ta phân ra: hộp giảm tốc bánh răng trụ; hộp giảm tốc bánh răng côn hoặc côn - trụ; hộp giảm tốc trục vít, trục vít - bánh răng hoặc bánh Tăng — trục vít; hộp giảm tốc bánh răng hành tình So với các loại hộp giảm tốc khác thì hộp giảm tốc bánh răng trụ có các ưu điểm: tuôi thọ và hiệu suất cao; kết câu đơn giản; có thé sir dung trong một phạm vi rộng của vận tốc Vì vậy, sử dụng hộp giảm tốc bánh răng
trụ được coi là phương án tối ưu nhất
Loại bánh răng trong hộp giảm tốc bánh răng trụ có thé là: răng thắng, răng nghiêng, hoặc răng chữ V Tuy nhiên, phần lớn các hộp giảm tốc có công dụng chung dùng răng nghiêng So voi rang thắng, truyền động bánh răng nghiêng làm việc êm hơn, khả năng tải và vận tốc cao hơn, va đập và tiếng ồn giảm Còn so với răng chữ V, răng nghiêng dễ chế tạo và giá thành rẻ hơn Vì vậy, ở đây ta sử dụng bánh răng nghiêng để năng cao khả năng ăn khớp, truyền động êm, vừa đảm bảo chỉ tiêu vê kỹ thuật vừa đảm bảo chỉ tiêu về kinh tế
Tuy theo ti số truyền chung của hộp giảm tốc, người ta phân ra hộp giảm tốc một cấp và hộp giảm tốc nhiều cấp Trong đó, hộp giảm tốc bánh rang tru hai cấp được sử dụng nhiều nhất, vì tỉ số truyền chung của hộp giảm tốc thường bằng từ § đến 40 Chúng được bồ trí theo ba sơ đồ sau đây:
- So dé khai triển: Hộp giảm tốc kiểu này đơn giản nhất và dễ chế tạo Do đó được sử dụng rất nhiều trong thực tế Tuy nhiên, các bánh răng bố trí không đối xứng với các ôổ, do đó làm tăng sự phân bố không đều trên chiều rộng vành răng Do đó, khi thiết kế, đòi hỏi trục phải đủ cứng thì sẽ đảm bảo được khả năng làm việc
Trang 25thì sự cân bằng của tải trọng dọc trục ở cấp phân đôi sẽ bị phá vỡ và công suất sẽ phân bố không đều cho các cặp bánh răng phân đơi này
- §ơ đồ đồng trục: Loại này có đặc điểm là đường tâm của trục vào và trục ra trùng nhau, nhờ đó có thể giảm bớt chiều dài của hộp giảm tốc giup cho việc bố trí cơ câu gọn hơn Tuy nhiên, sơ đồ đồng trục có một số nhược điểm như: Khả năng tải của cấp nhanh không dùng hết vì tải trọng tác dụng vào cấp chậm lớn hơn khá nhiêu so với cấp nhanh, kết câu gối đỡ phức tạp, gây khó khăn cho việc bôi trơn các ô, do khoảng cách gitta cac trục rung gian lớn, nên trục trục không đảm bảo độ bên và độ cứng nêu không tăng đường kính trục Từ những nhược điểm này mà phạm vi sử dụng của hộp giảm tốc đồng trục bị hạn chế
Việc lựa chọn sơ đồ của hộp giảm tốc có ảnh hưởng trực tiếp đến kết cầu của hệ dẫn động, cũng như khả năng làm việc và chi phí thiết kế Qua việc phân tích các sơ đồ của hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp, ta nhận thấy:
+ So với sơ đồ phân đôi, thì sơ đồ hộp giảm tốc khai triển có kết cầu và chế tạo đơn giản hơn nhất là việc chế tạo ô, gôi đỡ ô ỗ cũng như việc bố trí 6 Mặt khác, chiều rộng của hộp giảm tốc khai triển nhỏ hơn nên việc bố trí lắp đặt dễ dang hon Ngồi ra, sơ lượng chi tiết và khối lượng gia công của hộp giảm tốc phân đôi tăng dẫn đến giá thành cao hơn và chưa được sử dụng phổ biến như hộp giảm tốc khai triển
+ So với hộp giảm tốc đồng trục, thì hộp giảm tốc khai triển cồng kênh hơn Tuy nhiên, kết câu hộp đơn giản và vân đảm bảo khả năng làm việc Mặt khác, kết cầu của hộp giảm tốc đồng trục phức tạp: khả năng tải ở hai cấp không đều, kết câu gối đỡ phức tạp, đòi hỏi trục phải lớn để đảm bảo độ cứng
và độ bên
Vậy ta chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển để phù hợp với cơ cầu làm việc và giảm vật liệu chế tạo
- Đề truyền động từ động cơ vào hộp giảm tốc ta chọn khớp nối trục đàn hồi Loại khớp nối này có khả năng giảm va đập và chấn động, đề phòng cộng hưởng và dao động xoắn gây nên và bù lại độ lệch trục (làm việc như một trục
bù) Nối trục có bộ phận đàn hồi làm băng vật liệu không kim loại rẻ và đơn
Trang 263.2 Chọn động cơ điện 3.2.1 Chọn kiểu loại động cơ h5 1 Động cơ điện 2 Bộ truyền đai PL 3 Bộ truyền BR cấp nhanh 4 Bộ truyền BR cấp chậm 5 Khớp nối đầu ra 6 Trục vít 44 Ch Hình 3.1 Sơ đô hệ dẫn động
- Động cơ điện: Hiện nay trong công nghiệp dùng hai loại động cơ điện là: Động cơ điện một chiêu và động cơ điện xoay chiêu
* Động cơ điện xoay chiêu được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, với sức bên làm việc cao, momen khởi động lớn
* Động cơ điện một chiều: Là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo dé dang, gia thanh
cao khi lap đặt cần thêm bộ chỉnh lưu
Dựa trên những ưu khuyết điểm của hai loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không
bằng động cơ điện một chiều nhưng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì
Trang 273.2.2 Chọn công suất động cơ
- Các thông số:
+ Lực dọc trục: F,y=1122,832 (N)
+ Công suất trên vít tải: P= 1,1 (Kw)
+ Mômen xoắn trên vit tai: Ty= 191000 (N.mm)
+ Số vòng quay: n= 55 (vòng/phút)
+ Đường kính: D= 300(mm)
+ Thời gian: 11 năm
+ Mỗi ngày làm việc: 2/3
+ Mỗi ca: 2/3
- Tính công suất cần thiết:
Công suất động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ, đảm bảo cho động cơ
khi làm việc nhiệt độ sinh ra không quá mức cho phép Muốn vậy điều kiện
sau phải thoả mãn
Pam 2 Pa (KW) (3.1)
Pam: Công suất định mức động cơ
Pa : Cong suat dang trị trên trục động cơ, được xác định như sau
Với tải là không đổi trong quá trinh làm việc, ta có: Pa 2 Py (3.2) Pp“ : Công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơ ct Tụ đợt = (KW) (3.3) 1s, Trong đó:
;;: Hiệu suất chung của toàn hệ thống
p*: Gia trị công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác
Ns = Ne NOW, Na
Trang 287zs„„: Hiệu suất của bánh răng nghiêng
Tra bảng 2.3 [2 ]: Trị số hiệu suất của các bộ truyền và ô được che kín „ = Ì; No = 0,995; Nerv — 9,98; Na= 0,95 ny = 17 0,995° 0,987.0,95 = 0,898 »_ 4 Pr = ggg 7 b22(Kw) 3.3 Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ Số vòng quay đồng bộ bộ của động cơ được xác định theo công thức: Ng = Ny U, (3.1)
Trong đó: 7, - số vòng quay của trục công tác ; 7;,= 55 v/ph „,- là tỉ số truyền nên dùng của HGT bánh răng trụ hai cấp
Tra bang 2.4 [I] ta có tý số truyền nên dùng của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp năm trong khoảng 8 + 40 (tý số truyền của khớp lẫy bằng 1) => nạp = 55 (8 + 40) = 440 ~ 2200 (vòng/phút) chon ng = 1500 (vòng/phút) Khi đó tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống được xác định theo công thức sau: uạy= 2 = 1500 _ 98 3 n 53 ct 3.4 Chọn động cơ thực tế
Tir (3.2) chon Pg” = Py“ = 1,22 (kw)
Căn cứ vào công suất đăng trị đã tính tiến hành tra bảng chọn động cơ có công suất định mức thoả mãn điều kiện (3.1)
Pim = Pa’ và số vòng quay đồng bộ của động cơ là giá trị đã được xác
định nạp = 1500v/ph
Trang 29động cơ 4A được chế tạo theo GOST 19523-74 có phạm vi công suất lớn , số
vòng quay đồng bộ rộng khối lượng nhẹ hơn động cơ DK và K Vậy ta chọn động cơ loại 4A
Tra bang P1.3 [3] chọn động cơ Bảng 3.1 Kiểu động cơ ' Công suất | Vận tốc quay (kw) (v/ph) 4A80B4Y3 1,5 1400 0,83 | 77 2,2 2,0
3.5 Kiem tra điều kiện mở máy và điều kiện quá tải cho động cơ
*, Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ
Khi khởi động, động cơ sinh ra cần 1 công suất đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ thống Vi vay cần kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ
Trang 30*, Kiểm nghiệm điều kiện quá tải cho động cơ P j P.Kyg t
Hinh 3.2 So tai trong động cơ
- Với sơ đồ tải trọng có tính chất không đổi và quay một chiều, nên không cân kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ
—= Như vậy động cơ 4A80B4Y3 thỏa mãn điều kiện làm việc đã đặt ra
V Két luận: Như vậy sau khi phán tích, tính toán ta chọn được động cơ thỏa
Trang 31„ „ „ ; CHUON GIV ; ; ; TINH TOAN CAC PHAN TU CUA HE THONG TREN MAY
Hiện nay trên trên thị trường có rất nhiêu loại hộp giảm toc với kích cỡ khác nhau Tùy theo yêu cầu theo công suất truyền dẫn, momen xoăn trên trục công tác mà ta chọn hộp giảm tốc phù hợp với điểu kiện làm việc Do đó ta chỉ tính chọn hộp giảm tốc để quá trình thiết kế đơn giản hơn, giảm chỉ phí
thiết kế
4.1 Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn
4.1.1 Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn có sản
- Căn cứ vào mômen xoăn trên trục ra của hệ dẫn động vít tải đã tính toán có
Ty = 191000(N.mm) dé ta chon hdp giảm tốc cho hệ dẫn động vít tải trên
- Tra bảng 2 [2] với mômen xoắn trên trục ra Ty = 191000 (W.mm) ta chọn
hộp giảm tốc có ký hiệu: II2V-100, tỉ số truyền T = 250 (Nm) = 250000
(N.mm)
- Tra bảng 3 [2] với hộp giảm tốc có ký hiệu: II2V-100 ta chọn hộp giảm tốc có tỷ số truyền trung là u, =12,96
Ta có các thông số khác của bộ truyền
Trang 32Bảng 4.2 Các kích thước cơ bản của hộp giảm tốc awb | AwT A Ay B Bị H H, H; Li Lạ La La 80 | 100 | 290 | 109 | 145 | 155 | 112 | 224 | 18 | 136 | 165 | 380 | 130 Ls | Le | Ly | bi} be | di | dy dạ dy ds dg d; | dạ 85 |90 | 325) 6 | 10 | 20 | 35 | M12x1,25 | M20x1,5 | 15 | M24x1,5 | 32 | 45 hịh fh) hb) bh] bh | | tt | & 6 | 8 | 32 | 36 | 58 | 50 | 80 | 3,5; 5 | 9 |170
4.2 Phân phối tỷ số truyền
Sau khi chọn được động cơ điện, ta xác định được chính xác tỉ số truyền của toàn hệ thống như sau
4.2.1 Xác định tỉ số truyền uy của hệ dẫn động
Tỉ số truyền của tồn bộ hệ thơng được xác định theo công thức sau:
Uy = “+ = = = 25,45
Np,
Trong đó: nạc - Số vòng quay của động cơ đã chọn (v/ph) nụ - Số vòng quay của trục công tác (v/ph)
4.2.2 Phân tỉ số truyên cho các bộ truyền trong hộp và ngồi hộp Tỉ sơ truyén cua hé dan dong us
Us = Ung- Uh
Trong do:
Ung- Ti số truyền của bộ truyền ngoài hộp, uạ- Tỉ số truyền của hộp giảm tốc
Trang 33Mặt khác: uụ= u¡.u;
Trong đó: u¡- Tỉ sô truyện của bộ truyện cap nhanh U2 Ti so truyên của bộ truyên câp chậm _ 5; 67 U, = — =2,03 z, 33 u, = 4 = 3 = 6,384 z, 13 re ` ;., _ uy 25,45 ; we ath pn oy V 61 U,=12,96 tir (4.2) ta CO: Ung= = = 10.967 1.96 thỏa mãn điêu kiện (*) My » 4.3 Tính các thông số trên trục 4.3.1 Tính công suất trên các trục - Công suât danh nghĩa trên trục động cơ p’ P,, = Pk =—* =1,36(kw) x - Céng suat danh nghia trén truc I P, = Pae-Ma-No- Nin =1,36.0,95.0,995.1 =1, 285(kw) - Công suất danh nghĩa trên trục II Pụ = P,.T\un-ạ =1,285.0,97.0,995 =1,24(kw) - Công suất danh nghĩa trên trục III Pm = PuZ7n.m27a = 1,24.0,97.0,995 =1,196(kw) - Công suất danh nghĩa trên trục IV Piy = Pm-Z/m.rvZ¿ = lL196.1.0,995 =1,19(kw) 4.3.2 Tính số vòng quay trên các trục
- Số vòng quay trên trục động cơ: n„ =1400(v/ ph)
- Số vòng quay trên trục I: n, = Mae _ 1400 =714,286(v/ u, 1,96 ph)
- S6 vong quay trén truc II: n, = _- — =351,865(v / ph)
Trang 34u, 6,384 = 55,11(v/ ph)
- S6 vong quay trén trac IV: n,, =n,, =55,11(v/ ph)
4.3.3 Tinh mémen xoan trén cac truc - Mômen xoăn trên trục động cơ T dc - Mômen xoăn trên trục I T, = - Momen xoan trén truc II Hạ Cc _ PX.9,55.10° _ 1,36.9,55.10° 1400 P,9,55.10” _ 1,285.9,55.10/ ny _ P,.9,55.10° _ 1,24.9,55.10° 714,286 =9277,142(Nmm) =17180,443(Nmm) Tụ ny 351,865 = 33654,593(Nmm) - Mémen xoan trén trục LH T= rH S510 _ ~207254,582(Nmm) - Mômen xoắn trên trục IV T= — _ nàng ~206214,843(Nmm)
Bảng 4.3 Các thông số của bộ truyền
Động cơ Truc I Truc II Trục LH Trục IV u 1,96 2,03 6,384 1 P (kW) 1,36 1,285 1,24 1,196 1,19 n(v/ph) 1400 714,286 351,865 55,11 55,11 T(Nmm) | 9277,142 | 17180,443 | 33654,593 | 207254,582 | 206214,843
Trang 35bảo tỉ số truyền ngoài hộp ta thiết kế bộ truyền đai theo tỉ số truyén đã chọn
Ván đề này được giải quyết trong mục 4.4 4.4 Thiết kế bộ truyền ngoài hộp
Với bộ truyền ngoài hộp ta có thể sử dụng bộ truyền đai hoặc bộ truyền xích a Ưu, nhược điểm và phạm vỉ sử dụng của bộ truyền đai * Ưu điểm - Có thể truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục ở xa nhau(amax=l5m)
- Làm việc êm và không ôn
- Giữ được an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt trơn
- Có thê truyền chuyên động cho nhiều trục
- Kết cầu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành hạ
* Nhược điểm
- Khuôn khô và kích thước lớn
- Tỉ số truyền không ồn định, hiệu suất thấp vì có trượt đàn hồi - Lực tác dụng lên trục và ô lớn do phải căng đai
- Tuổi thọ thấp
* Pham vi su dung
- Do thích hợp làm việc với vận tốc cao nên thường lắp ở đầu vào hộp giảm tốc
- Thường dùng khi cân truyền chuyên động trên khoảng cách trục lớn, công suất truyền dẫn không vượt quá 40 + 50 kw, vận tốc vòng V=5 +30 m/s
b Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền xích
* Ưu điểm
-Có thé truyền chuyên động giữa các trục cách nhau tương đối
lớn(am„=8m) -
- Khuôn khô kích thước nhỏ hơn so với truyện động đai - Không có hiện tượng trượt như truyền động đai
- Có thê cùng một lúc truyền chuyên động cho nhiều trục
- Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn truyên động đai vì không cần căng xích với lực căng ban đầu
* Nhược điểm
- Do có sự va đập khi vào khớp nên có nhiều tiếng ồn khi làm việc, ví vậy không thích hợp với vận tốc cao
- Doi hỏi chế tạo, lắp ráp chính xác hơn so với truyền động đai Yêu cầu chăm sóc và bảo quản thường xuyên(bôi trơn, điều chỉnh làm căng xích)
- Vận tốc và tỉ số truyền tức thời không Ổn định
Trang 36* Pham vi su dung
- Truyền động với khoảng cách trục trung bình và yêu cầu khích thước nhỏ gọn, làm việc không có trượt
- Thích hợp với vận tốc thấp, thường lắp ở đầu ra của hộp giảm tốc - Công suất truyền dẫn P < 120 kw; khoảng cách trục lớn nhất a„„„= 8m - Vận tốc thông thường: V < 15m⁄s, đôi khi có thê tới 35 m⁄s
—> Từ những ưu, nhược điểm, phạm vi sử dụng của bộ truyền đai và bộ truyền xích ta chọn bộ truyền ngoài là bộ truyền đai
c Chọn đai
Khi thiết kế bộ truyền đai ta có thê thiết kế bộ truyền đai dẹt hoặc đai
thang
* Đại det: so voi dai thang thì đai dẹt dễ cuốn quanh bánh đai, lực quán tính ly tâm nhỏ, hiệu suất cao hơn đai thang
* Đại thang: lực ma sắt giữa dây đai và bánh đai lớn do đó có thể truyền được momen xoắn lớn Tuy nhiên đai thang có sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai
Vì vậy căn cứ vào công suất và momen xoắn trên trục động cơ, căn cứ vào ưu
nhược điểm của đai dẹt và đai thang ta chọn bộ truyền ngoài là bộ truyền đai thang
V Thiết kế bộ truyền ngoài bằng bánh đai thang 4.4.1 Chọn loại đai phù hợp với khả năng làm việc
Do chế độ làm việc yéu cầu đối với bộ truyền đai là làm viéc 6n định trong hai ca tương đương với 16 h Cho nên đai phải có độ bền cao thêm vào
đó vẫn phải bảo đảm yêu cầu về kinh tế là là giá thành phải tôi thiêu nhất
Trang 37Khi đó vận tốc đai được xác định bởi công thức như sau: y= 4n, _ 3,14.112.1400 60.1000 60000 Do v = 8,2 (m/s) < Vmax = (25+30) (m/s) Cho nên đường kính d; là phù = 8,2 (m/s) hợp với điều kiện làm việc của bộ truyền 4.4.3 Xúc định đường kính đai lớn Đường kính đai lớn được xác định bởi công thức: d, =d,.u(l-e) (4.4) Trong đó:
- u là tỉ số chuyền của bộ chuyển đai > u= ung = 1,96 - e là hệ số trượt đối với đai vải cao su thì e = 0,01
- dị là đường kính của bánh đai nhỏ sau khi chuẩn hoá
Thay vào (4.4) ta được:
d, = d,u.(1—€) =112.1,96.(1- 0,01) = 217,3248(mm)
Theo dãy tiêu chuẩn ta sẽ chọn d; = 224 (mm) Bảng 4.26 [3]
* Kiểm nghiệm lại số vòng quay thực của bánh bị dẫn Ta có số vòng
quay thực của bánh bị dẫn được xác định bởi công thức như sau: (1-£).n.đ,- (1—0,01).1400.112 ,= = = 693 (vg / ph nN, d, 224 (vg / ph) ¬ n,—n 693-714, 286
Với sai sô vòng quay An N In, | 99 -_ 693—714,286) | oo, = 2,9% 714, 286
=> An < 4% đây là giá trị vẫn đáp ứng được điều kiện bộ truyền đai làm việc bình thường tức là bảo được tỉ số chuyên cần thiết Cho nên đường kính
d; đã tính toán trên đây đạt yêu cầu
4.4.4 Xác định khoảng cách giữa hai trục bánh đai a và chiều dài của đai
Ta biết rang chiều dài đai tôi thiểu Lạ sơ bộ được xác định bởi công
thức như sau:
L = v_ 8,2
Trang 38Vậy Linin = 1,64 (m) = 1640 (mm) Khi đó khoảng cách giữa hai trục a được xác định theo Lan như sau: co 625)» [i68] -a, sa | 45) 2 Thay số vào (4.5) ta xác định được khoảng cách hai trục bánh đai: 1 3,14.(112+ 224) 3,14(112+ 224) | ; a= | 1649- =" +] 1640" | 2(224-112)" |= 553,406 Nhận thấy ngay thấy rằng
Trang 39Tuy nhiên tuỳ thuộc vào cách thức nối đai ta có thê tăng thêm chiều dài dây
đai từ 100-400 (mm) để bộ truyền làm việc tốt
4.4.5 Tĩnh góc ôm dai ơi
Góc ôm ơ¡ trên bánh nhỏ được xác định bởi công thức sau: a, = 180° - y= 1809 _570,(42.— 41) (4.6) a Thay các giá trị của dị và dạ vào (4.6) ta có: (224-112) ơ, =180° — 570 =170,5° Nhận thấy rằng a, = 170,5° > 120° thoa man yéu cau vé géc 6m dai 4.4.6 Xác định số đai z Số đai z được xác định theo công thưc 4.16[3] ơ [B,].C,.C,.C,.Â, Trong ú:
b:Cụng sut trên trục bánh đai chủ dong, P=1,5 (kW)
K,: Hé số tải trọng động, tra bảng 4.7[3]: ’Tri số của hệ số tải trọng động” ta dugc gia tri K,=1,0
[PB]: Công suất cho phép, kW xác định bang thực nghiệm ứng với bộ truyền có số dai z=1, chiéu dai dai tiêu chuẩn lạ, tỉ sé truyén u=1 va tai trọng tính, trị sô của [PB] đôi với đai thang thuong cho trong bang 4.19[3],
[P,J=2,25kW
C„: Hệ số kê đến ảnh hưởng của góc ôm ø, trên bánh đai nhỏ đến khả nang kéo cua dai, tra bang 4.15[3]: ”Trị số của hệ số kế đến ảnh hưởng của góc ôm” ta được gia tri C, =0,98
Œ: Hệ số kê đến ảnh hưởng của chiều dài đai, tra bảng 4.16[3]: “Trị số
của hệ số Œ,” ta được giá trị Œ =0,95
Trang 401,5.1 Thay vao ta co: z= = 2, 25.0, 98.0,95.1,12.0,95 > Lay z=1 dai 4.4.7 Tính chiều rộng của bánh đai (B) - Kết cầu bánh đai Bánh đai được làm từ gang xám GX15-32 bằng phương pháp đúc Theo bảng 4.17[3] và bảng 4.21[3] ta có Chiều rộng bánh đai: B = (z— 1 )t + 2e =(1 — 1)15 + 2.10 = 20 (mm)
Đường kính ngoài cua banh dai d,=d + 2hp = 112 +2.3,3 = 118,6 (mm) 4.4.8 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
- Lực căng ban đâu: Theo công thức 4.19[3 ] ta có: _ 780PK, ° (VC, 2) +F, Trong đó: Z; =z„v? (định kỳ điều chỉnh lực căng), Tra bảng 4.22[3] có ¢, =0,105(kg /m) > Fb =q„v” =0,105.8,2? =7,06(N) Thay vào ta có: F, = — 50131 _ 120(N) (8, 2.0,98.1) + 7,06
- Luc tac dụng lên trục Theo cong thitc 4.21[3] ta co: F.= 2,zsin| St] =2.120.1.sin (2) =475,2(N) Bảng 4.4 Các thông số bộ truyền dai Các thông số của bộ truyền đai thang | Giá trị Đường kính bánh đai nhỏ 2, (mm) 112 Đường kính bánh đai lớn d, (mm) 224 Chiêu rộng bánh đai B (mm) 20
Khoang cach truc Chiêu dài đai a (mm) 1 (mm) 2000 1734,1 Lực căng ban đầu F, (N) 120 Lực tác dụng lên trục F (N) 475,2
4.5 Tính chọn khớp nối