Đồ án chi tiết máy bach khoa

oTên: Nguyễn Tất Ngọc Hệ thống dẩn động băng tải bao gồm: 1: Động điện pha không đồng bộ; 2: Nối trục đàn hồi; 3: Hộp giảm tốc bánh trục vít, truyền xích ống lăn; 4: Bộ truyền xích ống lăn; 5: Băng tải ( Quay chiều, tải va đập nhẹ, ca làm việc giờ) I XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN - Công suất làm việc xích tải Hình 1.1: Sơ đồ tải động - Công suất tương đương trục xích tải - Hiệu suất chung hệ thống hiệu suất khớp nối trục đàn hồi hiệu suất cặp bánh trụ thẳng hiệu suất truyền trục vít (z=2) hiệu suất truyền xích hiệu suất cặp ổ lăn - Công suất cần thiết động - Dựa vào bảng P1.3 [1] chọn động điện pha không đồng ký hiệu K160S4 có thông số Công suất, Vận tốc quay, 7,5 1450 - Tốc độ quay bánh dẫn xích tải - Tỉ số truyền chung toàn hệ dẫn động - Chọn tỉ số truyền truyền bánh trụ nghiêng ,tỉ số truyền trục vít - u1: tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp bánh – trục vít u1 = uv.ubr uv: tỉ số truyền truyền trục vít ubr: tỉ số truyền truyền bánh - u2: tỉ số truyền truyền u2 = ukn.ux ukn: tỉ số truyền khớp nối ux: tỉ số truyền truyền xích Theo (bảng 2.4 [1]), ta chọn: ux = 2,5 ukn = => u2 =2,5 => u1 = = 50,4 Tra (đồ thị 3.25 [1]): ubr = => uv = 25,2 Hình 1.2: Vị trí trục - Công suất trục - Tốc độ quay trục - Mô men xoắn trục BẢNG ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT Trục Động Công tác Thông số Công suất, 9,06 Tỷ số truyền 8,88 8,62 6,66 25,2 6,16 2,5 Tốc độ quay, 1450 1450 725 29 12 Mômen xoắn, 59671 58485,52 113546,2 2193206,9 4902333,3 II Tính toán truyền: A tính toán truyền ngoài: Tính toán truyền xích: a) Thông số ban đầu - Công suất trục vít - Tốc độ quay trục vít - Công suất trục bánh vít - Tốc độ quay trục bánh vít - Tỉ số truyền - Mô men xoắn trục vít - Mô men xoắn bánh vít - Va đập nhẹ, ca làm việc b) Chọn loại xích - Tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, thời gian phục vụ cao nên ta dùng xích lăn c) Xác định thông số xích truyền: - z1 = 29 – 2.ux = 29 – 2.2,5 = 24 - Chọn z2= 61 - Theo công thức (5.3 [1]), công suất tính toán: Trong đó: với ; với ; Theo công thức (5.4 [1]) bảng 5.6, [1]: với (đường tâm xích đĩa làm với phương nằm ngang góc ) (chọn ) (không điều chỉnh) (tải trọng va đập nhẹ ) (làm việc ca ) (môi trường có bụi, chất lượng bôi trơn II - bảng 5.7 [1] ) Như vậy: 6,66.2,64.1,04.1,72= 31,45 kW Theo bảng 5.5 [1] với , ta nhận thấy chọn bước xích để đảm bảo, nên ta chọn xích dãy tính lại công thức 5.5 [1]: với Kd= 1,7 Từ chọn theo bảng 5.5 chọn xích dãy có thông số sau  Bước xích  Đường kính chốt  Chiều dài ống Do Pd < [P] nên thỏa điều kiện bền mòn Khoảng cách trục Theo công thức 5.12 [1] số mắt xích Lấy số mắt xích chẵn , tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 [1]: Để xích không chịu lực căng lớn, giảm a lượng bằng: , - Số lần va đập xích theo công thức 5.14 [1] (bảng 5.9 [1]) d) Tính kiểm nghiệm xích độ bền: - Theo công thức 5.15 [1]: • Theo bảng 5.2 [1] tải trọng phá hỏng , khối lượng mét xích 16 kg • (tải trọng mở máy lần tải trọng danh nghĩa) • Vận tốc: → → → (, truyền nghiên góc < 40) Do đó: Theo bảng 5.10 [1] với n=29 vg/ph suy [s] = Vậy : truyền xích đảm bảo đủ bền e) Đường kính đĩa xích: - Theo công thức 5.17 [1] Với: ,D1=28,58 (bảng 5.2 [1]) - Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích theo công thức 5.18 [1] Trong đó: - ứng suất tiếp xúc cho phép, MPa, bảng 5.11 [1]; Ft = 11307,3 N - lực vòng, N; Fvđ - lực va đập m dãy xích, N, tính theo công thức 5.19, [1] kđ =1,7 , xích dãy Kđ = 1,3, tải trọng va đập A= 1095 mm2 , bảng 5.12 [1] Z=24, kr = 0,432, E= 2,1.105 MPa Do đó:  Vậy dùng thép 45 cải thiện có độ rắn bề mặc HB210 đạt ứng suất tiếp xúc cho phép , đảm bảo độ bền tiếp xúc cho đĩa Tương tự cho đĩa với vật liệu nhiệt luyện f) Xác định lực tác dụng lên trục: Theo công thức 5.20 [1]: (kx=1,15, truyền nghiên góc nhỏ 40o) g) Bảng thông số truyền: Khoảng cách trục a = 2072 mm Số đĩa xích Bước xích Số mắt xích Đường kính vòng chia Đường kính vòng đỉnh x=124 mắt Đường kính vòng đáy Chọn khớp nối trục: a) Thông số ban đầu - P1= 9,06 kw - n1= 1450 vg/pt b) Chọn vật liệu - sử dụng khớp nối trục động trục hộp giảm tốc, chọn kiểm nghiệm vòng nối trục đàn hồi - Sử dụng vật liệu chốt- thép 45 với ứng suất uốn cho phép ứng với suất dập chốt ống c) Xác định hình dạng khớp nối - Momen danh nghĩa qua nối trục: - Hệ số chế độ làm việc K=1,5 (bảng 14.1 [2]) - Theo bảng 16.10,[2] ta chọn nối trục vòng đàn hồ truyền momen xoắn T=59671 N.mm, chọn nối trục vòng đàn hồi có đường kính mm d) Kiểm tra độ bền uốn chốt theo công thức: e) Kiểm nghiệm điều kiện bền dập chốt vòng cao su: Do điều kiện bền uốn bền dập nối trục vừa chọn thoả B Tính toán truyền hộp giảm tốc: Bộ truyền bánh trụ nghiêng hộp giảm tốc a) Thông số ban đầu - Tính phản lực gối đỡ + Với Bộ truyền xích nằm nghiên góc 30, Ft=11347,3 N + Các phương trình cân lực + Phản lực gối đỡ + Giá trị Mômen tiết diện `1Hình 3.6 sơ đồ lực, biểu đồ momen kết cấu trung gian trục hộp giảm tốc + Đường kính trục bánh vít Mômen tương đương I Đường kính trục I Chọn + Đường kính trục ổ lăn Mômen tương đương L Chọn - Kiểm nghiệm độ bền mỏi + Đường kính trục tiết diện lắp ổ lăn + Mômen uốn tiết diện lắp ổ lăn + Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng nên + Trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động + Trục trơn lắp có độ dôi (bảng 10.8 [1]) (tôi dòng điện tần số cao với , bảng 10.9 [1]) (bảng 10.10 [1]) Chọn kiểu lắp (bảng 10.11 [1]) + Giới hạn mỏi uốn xoắn + Hệ số kể đến ảnh hưởng trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi (bảng 10.7 [1]) + Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp + Hệ số an toàn Vậy điều kiện độ bền mỏi thỏa mãn - Kiểm nghiệm độ bền tĩnh Vậy điều kiện độ bền tĩnh thỏa mãn Tính toán then Điề67u kiện bền dập điều kiện bền cắt (9.1, [1]) (bảng 9.5, [1]) ( chịu tải trọng va đập nhẹ) - Trục 1: dùng then Kích thước tiết diện then Đường kính trục 20 30 60 36 54 32,4 10 Chiều sâu rãnh then Trên trục 3,5 Trên lỗ 2,8 3,3 43,32 40,11 18,05 12,03 - Trục 2: dùng then Kích thước tiết diện then Đường kính trục 30 42 37,8 10 Chiều sâu rãnh then Trên trục Trên lỗ 3,3 66,75 20,03 - Trục 3: dùng then cao Kích thước tiết diện then Đường kính trục 90 80 120 96 108 86,4 25 22 22 20 Chiều sâu rãnh then Trên trục 13 12 Trên lỗ 9,4 8,4 21,88 34,61 7,88 12,59 Vì nên then chọn cho trục thỏa điều kiện bền dập bền cắt Chọn ổ lăn cho trục: a) Trục - Chọn loại ổ lăn + Đường kính trục nơi lắp ổ lăn: + Trục lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ dãy lắp tùy động + Phản lực tổng ổ lăn A B + FB > FA nên ta tính toán chọn ổ theo ổ bên phải (ổ B) - Chọn sơ kích thước ổ + Chọn ổ bi đỡ-chặn dãy cho gối A B ổ cỡ nhẹ Ký hiệu 207 35 72 - Kiểm nghiệm ổ bi B Tải trọng động quy ước (vòng quay) Tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay Tải trọng thay đổi theo thời gian nên Khả tải động ổ Thỏa điều kiện tải động + Khả tải tĩnh Tải trọng quy ước (bảng 11.6, [1]) 17 20, 13,9 Thỏa điều kiện tải tĩnh Vậy chọn ổ bi đỡ-chặn cỡ nhẹ 207 cho gối A B thay ổ sau năm b) Trục - Chọn loại ổ lăn + Đường kính trục nơi lắp ổ lăn: + Trục mang bánh trục vít, nên chọn ổ lăn cho gối F ổ kép gồm ổ đũa côn, ổ lăn cho gối E ổ bi đỡ-chặn - Chọn sơ đồ kích thước ổ + Chọn ổ đũa côn cho gối F ổ dũa côn cỡ nhẹ rộng theo GOST 333-71 có thông số sau Ký hiệu 7218 110 200 53 291 296,0 + Chọn ổ bi đỡ-chặn cho gối E ổ cỡ nhẹ hẹp theo GOST 831-75 Ký hiệu 206 30 62 - Kiểm nghiệm ổ đũa côn F + Khả tải động Với Tải trọng động quy ước (vòng quay) Tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay Tải trọng thay đổi theo thời gian nên 16 15, 10,2 Khả tải động ổ Thỏa điều kiện tải động + Khả tải tĩnh Tải trọng quy ước Thỏa điều kiện tải tĩnh Vậy chọn ổ đũa côn 7608 cho gối F thay ổ sau năm - Kiểm nghiệm ổ bi đỡ-chặn ổ E + Khả tải động Với Tải trọng động quy ước (vòng quay) (bảng 11.4 [1]) Tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay Tải trọng thay đổi theo thời gian nên Khả tải động ổ Thỏa điều kiện tải động + Khả tải tĩnh Tải trọng quy ước (bảng 11.6 [1]) Thỏa điều kiện tải tĩnh Vậy chọn ổ bi đỡ chặn 206 cho gối E thay ổ sau năm c) Trục - Chọn loại ổ lăn + Đường kính trục nơi lắp ổ lăn + Chọn ổ bi đỡ chặn cho gối K ổ dũa côn cho gối L - Chọn sơ đồ kích thước ổ + Chọn ổ dũa côn ổ cỡ nhẹ cho gối L theo chuyẩn GOST 333-71 Ký hiệu 7209 45 85 19 15,33 42,7 33,4 + Chọn ổ bi đỡ cỡ nhẹ cho gối K theo chuẩn GOST 333-71 Ký hiệu 214 70 125 24 48,8 - Kiểm nghiệm khả tải động ổ + Lực hướng tâm gối K + Lực hướng tâm gối L + Lực dọc trục gối + Lực dọc trục lực hướng tâm sinh ổ + Do + Gối K nên + Gối L nên + Tải trọng động quy ước 38,1 (vòng quay) Tải trọng động quy ước ổ K Tải trọng động quy ước ổ L nên kiểm nghiệm cho ổ K + Tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay + Tải trọng thay đổi theo thời gian + Khả tải động ổ Thỏa điều kiện tải động - Kiểm tra khả tải tĩnh ổ + Tải trọng quy ước nên với , Thỏa điều kiện tải tĩnh Vậy chọn ổ bi đỡ 214 cho gối K , ổ dũa côn 7209 cho gối L trục thay sau năm Tính toán vỏ hộp giảm tốc, chọn bulông chi tiết phụ khác a) Vật liệu dùng để đúc hộp giảm tốc: gang xám GX15-32 b) Chọn bề mặt ghép nắp với thân bề mặt qua trục bánh vít Vì nên làm thêm ống lót có chiều dày cho ổ E cho ổ F c) Các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc Tên gọi Biểu thức tính toán Chiều dày: Thân hộp, Nắp hộp, Gân tăng cứng: Chiều dày, e Chiều cao, h Độ dốc Đường kính: Bulong nền, chọn Bulong cạnh, chọn Bulong ghép bích nắp thân, chọn Vít ghép nắp ổ, chọn Vít ghép nắp cửa thăm, Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, chọn chọn Chiều dày bích nắp hộp, chọn Bề rộng bích nắp thân, Kích thước gối trục Chiều cao h Mặt đế hộp: Chiều dày phần lồi Khi có phần lồi: theo kết cấu chọn xác định theo đường kính dao khoét chọn chọn Bề rộng mặt đế hộp, chọn Khe hở đỉnh bánh lớn với đáy hộp chọn d) Chốt định vị Từ bảng 18.4a, [1] dùng hai chốt định vị hình trụ có kích thước d, 10 c, 1,6 l, 100 e) Cửa thăm Từ bảng 18.5, [1], chọn cửa thăm có kích thước A1, B1, C, 150 100 130 Vít bắt cửa thăm: , với số lượng K, 87 R, 12 f) Nút thông Từ bảng 18.6 , [1] chọn nút thông g) Nút tháo dầu Từ bảng 18.7 , [1] chọn nút h) Kiểm tra mức dầu Để kiểm tra mức dầu hộp ta dùng que thăm dầu III CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP Trục Vị trí Then với trục k6 Then với bánh xích k6 Bánh xích với trục Vòng ổ bi đỡ với trục Vòng ổ bi đỡ với vỏ hộp giảm tốc Vòng ổ bi đỡ với trục Vòng ổ bị đỡ với vỏ hộp giảm tốc Dung sai lắp ghép Then với trục Then với bánh vít Then với bánh trụ nghiêng Bánh vít với trục Bánh trụ nghiêng với trục Vòng ổ đũa côn với trục Vòng ổ đũa côn với vỏ hộp giảm tốc Then với trục Then với bánh trụ nghiêng Then với khớp nối trục Bánh trụ nghiêng với trục Khớp nối với trục Vòng ổ đũa côn với trục Vòng ổ đũa côn với vỏ hộp giảm tốc ... Số bánh vít - Hệ số dịch chỉnh bánh vít - Góc vít - Chi u rộng bánh vít - Đường kính chia bánh vít - Đường kính chia trục vít - Đường kính vòng đỉnh - Đường kính vòng đáy - Đường kính vòng bánh... toán truyền hộp giảm tốc: Bộ truyền bánh trụ nghiêng hộp giảm tốc a) Thông số ban đầu - Công suất trục bánh nhỏ - Công suất trục bánh lớn - Tỉ số truyền - Tốc độ quay bánh nhỏ - Tốc độ quay bánh... truyền: Khoảng cách trục Môđun Chi u rộng bánh vít Đường kính chia bánh vít Đường kính chia trục vít Đường kính vòng đỉnh Đường kính vòng đáy Đường kính vòng bánh vít C Lực, momen mà tải trọng