Thiết kế hệ dẫn động xích tải (file cad + word)

Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí ` Lời nói đầu Nớc ta đờng tiến lên công nghiệp hoá - Hiện đại hoá với đờng lối xây dựng chủ nghĩa xã hội Đảng ta đề cách mạng, cách mạng khoa học kỹ thuật then chốt để tạo cải cho xã hội Do phải u tiên công nghiệp nặng cách hợp lý Trong giai đoạn công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nớc, ngời thiếu máy móc phơng tiện từ trớc đến giúp đỡ ngời giải đợc nhiều vấn đề mà ngời khả làm việc đợc Hiện sinh viên theo học Trờng đợc trang bị kiến thức cấn thiết lý thuyết tay nghề Để sau với vốn kiến thức đợc trang bị em góp phần nhỏ bé để làm giầu cho đất nớc Thời gian vừa qua em đợc giao đề tài: Thiết kế hệ dẫn động xích tải Với bảo tận tình thầy giáo hớng dẫn thầy khoa bạn đồng nghiệp nỗ lực thân em hoàn thành đề tài Tuy nhiên trình làm việc cố gắng nhng trình độ có hạn kinh nghiệm, nên tránh sai sót Em kính mong nhận đợc bảo thầy cô để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Trờng ĐHSP KT Hng Yên Ngày 25 tháng 10 năm 2010 Sinh viên: Phùng Quốc Huy Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 1 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy Đề số: 1A Thiết kế hệ dẫn động Băng tải II IV III B P V I D Hình 1.1- Lợc đồ hệ dẫn động băng tải Động Hộp giảm tốc Nối trục Bộ truyền xích Bộ truyền đai Băng tải Lực kéo băng tải Vận tốc băng tải Đờng kính băng tải Thời gian phục vụ Số ca làm việc F V z Lh Góc nghiêng đờng nối tâm truyền Đặc tính làm việc 3250 1,9 31 25000 30o Vừa N m/s ca Khối lợng thiết kế Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3): Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 2 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí - 01 tổng thể hình chiếu - 03 , thể 01 hình chiếu 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 A3): 01 Bản thuyết minh(A4) Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm phần sau: - Phần I : Chọn động phân phối tỷ số truyền - Phần II : Tính toán bộ truyền A - Tính toán thiết kế truyền ngoài: II I Tính toán truyền đai thang II II Tính toán truyền xích B Tính toán thiết kế truyền trong: II III Tính toán truyền bánh trụ - nghiêng - Phần III : Chọn khớp nối - Phần IV : Tính toán kiểm nghiệm trục - Phần V : Tính chọn then - Phần VI : Tính chọn ổ lăn - PhầnVII : Tính toán thiết kế vỏ hộp chi tiết máy khác - Phần VIII : Bôi trơn hộp giảm tốc Phần I : Chọn động phân phối tỷ số truyền I-1 Chọn động điện Chọn kiểu loại động cơ: Hiện nay, có hai loại động động điện chiều động điện xoay chiều Để thuận tiện, phù hợp với lới điện ta chọn động điện xoay chiều Trong số loại động điện xoay chiều, ta chọn loại động ba pha không đồng rô to lồng sóc( gọi động điện ba pha không đồng rô to ngắn mạch) Nó có u điểm: Kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, mắc trực tiếp vào lới điện ba pha không cần phải biến đổi dòng điện Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 3 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Các kết tính toán băng tải a Mô men thực tế băng tải: F D 3250.550 = = 893750 Mbt = Nmm ( I -1) = 893,75 Nm b Chọn số vòng quay đồng động cơ: Số vòng quay đòng động đợc xác định theo công thức: 60 f ndb = p (I 2) Trong đó: f tần số dòng điện xoay chiều; mạng điện nớc ta có f = 50 Hz p số đôi cực từ (chọn p = ,động điện loại K) 60.50 ndb = = 1500 (vòng/phút) Căn vào vận tốc vòng băng tải, chọn số vòng quay băng tải là: 60.10 3.v = D (vòng/phút) Nbt với : v- vận tốc vòng băng tải( v = 1,9 m/s) 60.10 3.1,9 nbt= 3,14.550 = 66 (vòng/phút) c Xác định hiệu suất toàn hệ dẫn động: Ta gọi ht hiệu suất toàn hệ thống đợc xác định theo công thức: ht = k. đ. brc. ol4 x (I 3) Trong đó: k hiệu suất khớp nối đ - hiệu suất truyền đai thang brn hiệu suất truyền bánh nghiêng ol hiệu suất cặp ổ lăn x hiệu suất truyền xích Theo bảng 2.3 tr.19 TTTKHDĐCK tập 1, ta có: k = ; đ = 0,95 ; brn = 0,96 ; ol = 0,99 ; x = 0,92 Thay giá trị vào (I 3), ta đợc: ht = 0,95 0,96 (0,99)4.0,92 = 0,81 Chọn động điện theo công suất: Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 4 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí a Mô men đẳng trị: n M k =1 t k k n Mđtbt = t k =1 k (I 4) Trong đó, Tk - Mk mô men thứ k phổ tải trọng tác động lên băng tải ; tk thời gian tác động mô men thứ k Theo đề bài, ta có: M1 = M ; M2 = 0,6M t1=4h ; t2 =4h Từ ta có kết Mđtbt = M + (0,6M ) = 0,82.Mbt Mđtbt = 0,82 893,75 = 732,88 (Nm) b Công suất đẳng trị xích tải: M dtxt n xt 732,88 66 Pđtbt = 9550 = 9550 = 5,06 (KW) c Công suất đẳng trị cần có động cơ: Pdtbt 5,06 = ht = 0,81 Pđtđc = 6,25 (KW) Từ thông số tính toán , ta chọn động loại K có nhãn hiệu K160S4 kiểu có bích, có thông số kỹ thuật đợc tra theo bảng P1.1 trang 234 TTTKHDĐCK tập 1, có bảng số liệu nh sau: Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật động điện Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 5 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Kiểu động Công suất KW K160S4 7,5 Mã lực 10 Vận tốc quay Vòng/phút 50Hz 60Hz 1450 1740 % cos Ik I dn Tk Tdn Khối lợng (kg) 87,5 0,86 5,8 2,2 94 d (mm) 32 -Đặc điểm động điện loại K: Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng (n đb) 1500 vòng/phút ,động loại K có phạm vi công suất từ 0,75 KW đến 30 KW lớn động DK nhỏ động 4A Động K có khối lợng nhỏ so với động DK đặc biệt có mô men khởi động cao 4A DK d Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động chọn: O Kiểm tra điều kiện mở máy: Khi mở máy, mô men tải không đợc vợt mô men khởi động động ( M QB nên ta chọn QD để tính cho ổ D Theo công thức (VI -1), với: 60.n II Lh L = 10 (VI -5) Trong đó: nII - số vòng quay trục số II; Lh - thời gian phục vụ, Lh = 25000 (giờ); 60.483,33 25000 10 L= = 735,00 Theo đó, ta tính đợc: 10 Cd = 531,62 735,00 = 3850,24 (N) = 3,85 KN Cd = 3,85 (kN) < C = 48,1 (kN) Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 7474 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Nh ổ chọn kiểu 2007106 thỏa mãn khả chịu tải trọng động b- Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Đối với trờng hợp ổ lăn làm việc với số vòng quay n > 10 (vòng/phút), ta kiểm tra khả tải tĩnh nhằm tránh biến dạng d dính bề mặt tiếp xúc theo điều kiện: Qt C0 (VI -6) Trong đó: C0 - khả tải tĩnh ổ; với kiểu ổ lăn chọn, ta có: C0 = 19,9 (kN) Qt - tải trọng tính quy ớc, đợc xác định theo công thức: Qt = X0 Fr + Y0 Fa (VI -7) Qt = 0,5 1779,17 + 0,22.cotg9,08o 966,37 = 923,56 (N) Qt 0,924 (kN) QQ nên ta chọn QQ để tính cho ổ Q Theo công thức (VI -1), với (V -5): 60.n III Lh L = 10 Trong đó: nIII - số vòng quay trục số III; Lh - thời gian phục vụ, Lh = 25000 (giờ); 60.136,15 25000 10 L= = 204,23 Theo đó, ta tính đợc: 10 Cd = 4842,42 204,23 = 23883,34 (N) 24,88 (kN) Cd = 24,88 (kN) < C =42,70 (kN) Nh ổ chọn kiểu 7209 thỏa mãn khả chịu tải trọng động b- Kiểm nghiệm khả tải tĩnh ổ: Đối với trờng hợp ổ lăn làm việc với số vòng quay n > 10 (vòng/phút), ta kiểm tra khả tải tĩnh nhằm tránh biến dạng d dính bề mặt tiếp xúc theo điều kiện (VI -6): Trong đó: C0 - khả tải tĩnh ổ; với kiểu ổ lăn chọn, ta có: C0 = 33,40 (kN) Qt - tải trọng tính quy ớc, đợc xác định theo công thức (VI -7): Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 7777 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Qt = 0,5 3228,28 + 0,22.cotg15,33o 966,37 = 29836,82 (N) Qt 29,84 (kN) < C0 = 33,40 (kN) Nh ổ chọn kiểu 7209 thỏa mãn khả chịu tải trọng tĩnh Phần VII - bôI trơn ăn khớp bôI trơn ổ trục VII.1- Bôi trơn ăn khớp Nhận xét: vận tốc bánh v = 1,61 m/s (12,5) m/s, ta chọn bôi trơn phơng pháp ngâm dầu Phơng pháp bôi trơn ngâm dầu dầu chứa hộp giảm tốc, theo bảng 18 11, tr 100, tài liệu [2], ta chọn loại dầu ô tô máy kéo AK -20 Mức dầu hộp giảm tốc ngập không 1/3 bán kính vòng chia bánh côn lớn tính từ điểm thấp vòng chia bánh hộp giảm tốc Bảng - Đặc tính kỹ thuật dầu bôi trơn Tên gọi Độ nhớt 50oC /(100oC) Khối lợng Centistoc Engle riêng(g/cm3) 20oC Dầu ô tô máy kéo 135 / ( 15) 23,7 / ( 1,86) 0,886 0,926 AK - 15 VII.2- Bôi trơn ổ lăn ổ lăn đợc bôi trơn mỡ Theo bảng 28 - tr198 - tài liệu [4], ta chọn loại mỡ , mỡ đợc tra chứa 2/3 chỗ rộng phận ổ Theo định kỳ 03 tháng điều chỉnh độ dơ ổ thay mỡ 01 lần Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 7878 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí phần VIII: thiết kế vỏ hộp giảm tốc chi tiết máy khác VIII.1- Thiết kế vỏ hộp giảm tốc Theo bảng 18.1 - tr 85 - tài liệu [3], ta chọn kích thớc phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc nh sau: 1- Chiều dày thân hộp: aw 150 Với = 0,03 + = 0,03 + = 5,25 ( mm) , ta chọn = (mm) 2- Chiều dày nắp bích: = 0,9 = 0,9 = 5,4 (mm), chọn = 6(mm) 3- Gân tăng cứng: - Chiều dày e =( 0,81) = ( 4,8 6) (mm) ,chọn e =6 (mm) - Chiều cao h < 58 (mm) - Độ dốc: 20 4-Đờng kính bu lông: - Bu lông : d1 = 0,04 +10 = 0,04 +10 = 13 > 12 (mm) , chọn d1 = 16 (mm) - Bu lông cạnh ổ : d2 = (0,70,8) d1 = (11,212,8) (mm) ,chọn d2 = 12 (mm) - Bu lông ghép bích thân: d3 =(0,80,9) d2 = (9,610,8) (mm), chọn d3 = 10 (mm) - Bu lông ghép nắp ổ: d4 = (0,60,7) d2 = (7,28,4) (mm) ,chọn d4 = (mm) - Bu lông ghép nắp cửa thăm: d5 =(0,50,6) d2 =(67,2) (mm), chọn d5 = (mm) 5- Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp S3 = (1,41,8) d3 =(1418) (mm), chọn S3=16 (mm) - chiều dày bích nắp hộp S4 = (0,91) S3 =(14,416) (mm), chọn S4=16 (mm) - Bề rộng bích nắp thân k3 = k2 - (35) = 37 - (35) =(3234) (mm) ,chọn k3=34 (mm) 6- Kích thớc gối trục: Kích thớc gối trục đợc tra theo bảng 18 - tr 88 - tài liệu [3], ta có bảng số liệu nh sau: 7979 Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Lớp CTK6 Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Trục II III D 85 85 Bảng - Kích thớc gối trục D2 D3 D4 h 100 125 75 10 100 125 75 10 d4 M8 M8 z 6 - Tâm lỗ bu lông cạnh ổ: E2 = 1,6 d2 = 19,2 (mm) R2 = 1,3 d2 = 15,6 (mm) - Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: k2 = E2 + R2 + (35) (mm) k2 = 19,2 + 15,6 + (35) = (37,639,6) (mm) ,chọn k2 = 37 (mm) 7- Mặt đế hộp: - Chiều dày phần lồi: S1 = (1,31,5) d1 = (20,824) (mm) ,chọn S1 = 23 (mm) - Chiều dày có phần lồi: S1 = (1,41,7) d1 = (22,427,2) (mm) chọn S1 = 26 (mm) S2 = (11,1) d1 = (1617,6) (mm) ,chọn S2 = 17 (mm) - Bề rộng mặt đế hộp : k1 d1 = 48 (mm) q k1 + = 48 + = 64 (mm) 8- Khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành hộp: = 15 (mm) - Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp: (35) = (2440) (mm), ta chọn: = 30 (mm) VIII Thiết kế chi tiết máy khác - Chốt định vị : Để đảm bảo vị trí tơng đối nắp thân hộp gia công nh lắp ghép Ta chọn chốt dịnh vị loại chốt côn Theo bảng 18 4b - tr 91 - tài liệu [3], ta có kích thớc chốt định vị nh sau: d = (mm); c = 1,2 (mm); l = 50 (mm); độ côn đờng sinh bề mặt trụ: : 50 2- Cửa thăm: Để đổ dầu vào hộp quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép Theo bảng 18 - tr 92 - tài liệu [3], ta chọn đợc nắp thăm dầu với thông số cho bảng sau: Bảng - Thông số kích thớc cửa thăm dầu A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lợng 100 75 150 100 125 87 12 M8x22 3- Nút thông hơi: Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất điều hòa không khí bên bên hộp ta dùng nút thông Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 8080 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Theo bảng 18 - tr 93 - tài liệu [3], ta chọn đợc nút thông với thông số cho bảng sau: Bảng - Thông số kích thớc nút thông A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên, để giảm áp suất điều hòa không khí bên bên hộp ta dùng nút thông 4- Nút tháo dầu: Tháo dầu bị bẩn biến chất để thay dầu Theo bảng 18 - tr 93 - tài liệu [3], ta chọn đợc nút tháo dầu với thông số cho bảng sau: Bảng - Thông số kích thớc nút tháo dầu d b m f L c q D S D0 M20x2 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 5- Chọn que thăm dầu bôi trơn: Để kiểm tra mức dầu hộp , đảm bảo tốt công việc bôi trơn cho truyền hộp giảm tốc Kích thớc que thăm dầu đợc dẫn hình 18 11b - tr 96 - tài liệu [3] 6- Chọn vít nâng: Để xiết, đẩy nắp hộp giảm tốc lên cần tháo hẳn nắp khỏi thân hộp Ta chọn vít nâng M10 7- Chọn thông số kích thớc lại: Tham khảo tài liệu hớng dẫn VIII.3 đặc tính kỹ thuật chủ yếu hộp giảm tốc 1- Mô men xoắn trục vào: 114995 (Nmm) 2- Mô men xoắn trục ra: 387892 (Nmm) 3- Tốc độ trục vào : 321,11 v/p 4- Tỉ số truyền: 4,835 5- Trọng lợng: 100 kG 6- Kích thớc: L x W x H : đo trực tiếp vẽ lắp theo tỷ lệ 1:1 Phần IX: xây dựng vẽ lắp chọn kiểu lắp ghép Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 8181 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí IX Xây dựng vẽ lắp 03 vẽ A3, hình vẽ thể hình chiếu hộp giảm tốc 01 vẽ chế tạo chi tiết trục I IX.2 Chọn kiểu lắp ghép chủ yếu Theo yêu cầu phận ta chọn loại mối ghép nh sau: - Chọn lắp ghép trục vòng ổ lắp ghép theo hệ thông lỗ kiểu lắp ghép H7/k6 - Chọn lắp ghép vòng ổ với vỏ hộp lắp ghép theo hệ thống trục kiểu lắp ghép H7/h6 - Vòng chắn mỡ quay trục trình truyền làm việc, để tháo lắp dễ dàng lắp ghép, sửa chữa không làm hỏng bề mặt trục, ta chọn kiểu lắp có độ hở K7/h6 - Bánh quay trục chịu mô men xoắn, lực dọc trục, lực hớng kính, để đảm bảo độ xác tin cậy, độ bền mối ghép dễ gia công chi tiết lỗ chọn lắp ghép có độ dôi kiểu H7/k6 - Đối với mối ghép then then đợc cố định trục theo kiểu lắp có độ dôi thờng lắp theo hệ thống lỗ với sai lệch then k6 Tài liệu tham khảo [1] Đồ án môn học Chi tiết máy Tác giả: PGS TS Ngô Văn Quyết Nhà xuất Hải Phòng 2007 [2] Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí ,tập Tác giả: PGS TS Trịnh Chất, TS Lê Văn Uyển Nhà xuất Giáo dục 2003 [3] Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí ,tập hai Tác giả: PGS TS Trịnh Chất, TS Lê Văn Uyển Nhà xuất Giáo dục 2003 [4] Thiết kế Chi tiết máy Tác giả: Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm Nhà xuất Giáo dục 2005 [5] Đề cơng giảng Chi tiết máy Tác giả: PGS TS Ngô Văn Quyết Trờng Đại học s phạm kỹ thuật Hng Yên 2008 [6] Vẽ kỹ thuật Cơ khí, tập Tác giả: Trần Hữu Quế, Đặng Văn Cứ Nhà xuất Giáo dục 2007 [7] Vẽ kỹ thuật Cơ khí, tập Tác giả: Trần Hữu Quế, Đặng Văn Cứ Nhà xuất Giáo dục 2007 [8] Dung sai lắp ghép Tác giả: Ninh Đức Tốn Nhà xuất Giáo dục 2000 Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 8282 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Mục lục Lời nói đầu.1 Nội dung đề tài. PhầnI:Chọn động phân phối tỷ số truyền..11 PhầnII: Tính toán bộ truyền15 A-Tính toán thiết kế truyền ngoài.15 II I Tính toán truyền đai thang18 II II Tính toán truyền xích .24 B - Tính toán thiết kế truyền 25 II III Tính toán truyền bánh trụ nghiêng.37 PhầnIII: Chọn khớp nối39 PhầnIV:Tính toán kiểm nghiệm trục 57 PhầnV:Tính chọn then 60 PhầnVI:Tính chọn ổ trục .65 PhầnVII: Bôi trơn ăn khớp bôi trơn ổ trục66 Phần VIII: Thiết kế vỏ hộp chi tiết máy khác 69 Phần IX: Xây dựng vẽ lắp chọn kiểu lắp ghép 70 Tài liệu tham khảo71 Type equation here Sinh viên thực hiện: Phùng Quốc Huy Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 8383 ... sở thiết kế máy Đề số: 1A Thiết kế hệ dẫn động Băng tải II IV III B P V I D Hình 1.1- Lợc đồ hệ dẫn động băng tải Động Hộp giảm tốc Nối trục Bộ truyền xích Bộ truyền đai Băng tải Lực kéo băng tải. .. bảng hệ số, chọn hệ số: Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trờng hợp tải dao động nhẹ, tải trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa (Bảng - tr 55 - TTTKHDĐCK tập 1), ta chọn Kđ =1,1 ; + [P0] - Công... suất dây đai tuổi thọ dây đai II II Thiết kế truyền xích II II Chọn loại xích Do truyền tải không lớn, ta chọn loại xích ống - lăn dãy, gọi tắt xích lăn dãy Loại xích chế tạo đơn giản, giá thành