Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải
Đồ án chi tiết máy Mục lục Đồ án chi tiết máy PHẦN 1: TÍNH ĐỘNG HỌC Chọn động I • Thơng số đầu vào : Lực kéo băng tải : Vận tốc băng tải : Đường kính tang: D = 215 ( mm ) Thời gian làm việc: lh = 12500 ( ) Số ca làm việc: soca = ( ca ) Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi: ( độ ) Đặc tính làm việc: Công suất làm việc Hiệu suất dẫn động - 2F = 3300 ( N ) v = 1.34 (m/s) va đập vừa Tra bảng ta được: + Hiệu suất truyền bánh côn : + Hiệu suất truyền xích để hở : + Hiệu suất cặp ổ lăn : + Hiệu suất khớp nối : Hiệu suất hệ thông : Công suất cần thiết động @ = 45 Đồ án chi tiết máy Số vòng quay trục cơng tác Tỉ số truyền sơ hệ dẫn động - Tra bảng số liệu, ta chọn : + Tỉ số truyền hộp giảm tốc côn : + Tỉ số truyền truyền : Tỉ số truyền sơ : Số vòng quay trục động Chọn động II - Số hiệu động : 4A132M8Y3 - Công suất danh nghĩa : - Số vòng quay thực : - Hệ số tải : - Khối lượng động : mđc=93 kg - Đường kính động : dđc=38 (mm) Phân phối tỉ số truyền cho truyền hệ thống Tỉ số truyền chung thực tế Đồ án chi tiết máy Với nđc : số vòng quay thực tế động nlv: số vòng quay trục cơng tác Phân phối tỉ số truyền Chọn tỉ số truyền hộp giảm tốc : uh=3 Mà : (với ung tỉ số truyền trục xích ) Tính thơng số trục III Số vòng quay trục - Số vòng quay trục động : - Số vòng quay trục I : - Số vòng quay trục II : - Số vòng quay trục cơng tác: Tính cơng suất trục - Công suất trục công tác : - Công suất trục II : - Công suất trục I : - Công suất trục động : Đồ án chi tiết máy Tính momen xoắn trục - Momen xoắn trục động cơ: - Momen xoắn trục I : - Momen xoắn trục II: - Momne xoắn trục công tác Đồ án chi tiết máy IV Lập bảng thông số động học Trục Trục động Trục I Trục II Trục công tác Thông số Tỉ số truyền - u 2.01 Vận tốc quay – n (v/ph) 716 716 238.67 118.74 Công suất – P (kW) 5.158 5.056 4.855 2.211 Momen xoắn – T (Nmm) 68797.3 67436.87 97132.5 177825.9 Đồ án chi tiết máy PHẦN : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN Tính tốn thiết kế truyền xích I Dữ liệu đầu vào Thơng số Kí hiệu chun g Kí hiệu Đơn vị Giá trị Tỉ số truyền u ung - 2.01 Vận tốc quay trục chủ động n1 n1 v/ph 238.67 Công suất cần truyền (trên trục chủ động ) P1 P1 kW 2.427 Momen xoắn trục chủ động T1 T1 Nm m 97132.5 Số ca làm việc Soca ca Góc nghiêng đường nối tâm truyền @ Độ 45 Chế độ làm việc - - - - Ghi Va đập vừa Chọn loại xích Chọn loại xích ống - lăn 2.1 • Xác định thơng số xích truyền xích Chọn số đĩa xích Số đĩa xích nhỏ : Đồ án chi tiết máy • Chọn Số đĩa xích lớn : Chọn • Tỉ số truyền thực tế : • Sai lệch tỉ số truyền : Xác định bước xích 2.2 • Điều kiện để đảm bảo tiêu độ bền: Trong đó: P công suất cần truyền : hệ số : hệ số vòng quay : Chọn Với : + hệ số ảnh hưởng vị trí truyền Lấy + hệ số ảnh hưởng khoảng cách trục chiều dài xích, chọn a = (30 50)p, suy + hệ số ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích Lấy + hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn Lấy + hệ số tải trọng động Lấy + hệ số kể đến chế độ làm việc truyền Lấy Đồ án chi tiết máy Tra bảng 5.5 ta lấy : Tra bảng 5.8 ta lấy : 2.3 • Xác định khoảng cách trục số mắt xích Khoảng cách trục nhỏ bị giới hạn khe hở nhỏ đĩa xích (30 50 mm) : • Mặt khác để tránh lực căng lớn trọng lượng thân xích gây khoảng cách trục lại khơng nên q lớn : • Khi thiết kế thường chọn sơ bộ: • Số mắt xích : • Chiều dài xích : • Tính lại khoảng cách trục : • Để xích khơng q căng cần giảm a lượng • Do khoảng cách trục: (mm) • Kiểm nghiệm số lần va đập i xích giây: Với số lần va đập cho phép xích, tra bảng 5.9 3.1 Kiểm nghiệm xích độ bền Kiểm nghiệm xích độ bền theo hệ số an toàn Đồ án chi tiết máy Trong : • Q tải trọng phá hỏng ( N) Tra bảng 5.2 • hệ số tải trọng động Với chế độ làm việc bình thường ta lấy • lực vòng; Với P công suất truyền vận tốc ; • lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra; Với : hệ số phụ thuộc độ võng xích vị trí truyền; lấy khối lượng mét xích.Tra bảng 5.2 khoảng cách trục • • lực căng lực li tâm sinh hệ số an toàn cho phép; tra bảng 5.10 3.2 Kiểm nghiệm đĩa xích độ bền tiếp xúc: Trong : 10 Đồ án chi tiết máy 10.2 Chọn then cho trục II Trên trục có vị trí then để truyền momen xoắn • Then lắp trục vị trí lắp bánh côn: Chọn then bằng, tra bảng B9.1a Tr173 ta được: • Then lắp trục vị trí lắp đĩa xích 5: Chọn then bằng, tra bảng B9.1aTr173[1] ta được: • Chiều dài then đoạn trục lắp bánh cơn: • Chiều dài then đoạn trục lắp đĩa xích: 10.3 Chọn ổ lăn cho trục II - Do trục I lắp bánh nên có lực dọc trục để đảm bảo độ cứng, vững ta chọn ổ đũa côn - Đường kính đoạn trục lắp ổ: - Chọn ổ đũa côn cỡ trung Tra bảng P2.11 Tr262 với ta thơng số ổ đũa Tổng hợp kết tính toán trục ổ 47 Ø25 Ø30 Trục I : Ø35 Trục Ø30 11.1 Ø25 11 Đồ án chi tiết máy Ø30 Ø35 Ø45 Các thơng số hình học ổ đũa côn trục I II Kí hiệu Ø40 Ø30 Ổ 11.2 Ổ đũa Ø35 Trục II : d D B Đơn vị T r C mm KN Trụ cI 730 58 50 17 20.7 0 13.5 40 29 Trụ c II 730 65, 56 18 22.7 5 12 48 35 48 Đồ án chi tiết máy PHẦN 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU I Thiết kế vỏ hộp giảm tốc số chi tiết Vỏ hộp giảm tốc Công dụng: Đảm bảo vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn bảo vệ chi tiết máy tránh bụi bặm Thành phần bao gồm: thành hộp, gân, mặt bích, gối đỡ… Chi tiết bản: độ cứng cao, khối lượng nhỏ Vật liệu làm vỏ: gang xám GX15-32 Phương pháp gia công: đúc 1.1 Chọn bề mặt lắp ghép thân - Bề mặt lắp ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp, phần thân) thường qua đường tâm trục - Bề mặt lắp ghép song song với trục đế 1.2 - Xác định kích thước vỏ hộp Dựa vào bảng 18.1Tr85[2] ta có bảng kích thước vỏ hộp Tên gọi Chiều dày Gân tang cứng Đường kính Biểu thức tính tốn Thân hộp: Nắp hộp: Chiều dày gân: e Chiều cao gân: h Độ dốc Khoảng Bu lông nền: Bu lông cạnh ổ: 49 Giá trị Đồ án chi tiết máy Bu lơng ghép mặt bích thân nắp: Vít ghép nắp ổ: Vít ghép nắp thăm Mặt bích ghép nắp thân Chiều dày mặt bích thân: Chiều dày mặt bích nắp: Bề rộng mặt bích: Đường kình ngồi tâm lỗ vít Kích thước gối trục Trục I: Tính theo với D=80mm Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: Tâm bu lông cạnh ổ: Trục I Trục II Khoảng cách từ tâm bu lông đến mép lỗ: Mặt đế hộp Chiều dày khơng có phần lồi: Chiều dày có phần lồi: xác định theo đường kính dao khoét 50 Đồ án chi tiết máy Bề rộng mặt đế hộp: Giữa bánh thành hộp Khe hở chi tiết Giữa bánh đáy hộp (phụ thuộc loại hộp giảm tốc) Giữa mặt bên bánh với Số lượng bu lông Z L, B – Chiều dài chiều rộng hộp Từ đáy hộp đến vị Chiều trí mức dầu cao cao mức Từ đáy hộp đến vị dầu bơi trí mức dầu thấp trơn Với a khoảng cách tâm: 2.1 Một số chi tiết khác: Bu lơng vòng: Tên chi tiết: Bu lơng vòng • Chức năng: để nâng vận chuyển hộp giảm tốc (khi gia công, lắp ghép…) nắp thân thường lắp them bu lơng vòng • Vật liệu: Thép 20 • Số lượng: Tra bảng B18.3bTr89 [2] với ta trọng lượng hộp • Thơng số bu lơng vòng tra bảng B18.3aTr89[2] ta được: 51 Đồ án chi tiết máy Ren h d M10 2.2 45 25 10 25 15 22 21 f b c 12 1.5 x r Chốt định vị Tên chi tiết: Chốt định vị Chức năng: nhờ có chốt định vị, xiết bu lơng khơng làm biến dạng vòng ngồi ổ (do sai lệch vị trí tương đối nắp thân) loại trừ nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng • Chọn loại chốt định vị chốt • Thơng số kích thước: B18.4bTr91[2] ta được: d d1 • Cx45° l Chọn 2.3 Cửa thăm Tên chi tiết: cửa thăm • Chức năng: để kiểm tra quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đồ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp, nắp có nút thơng 52 Đồ án chi tiết máy • Thơng số kích thước: tra bảng 18.5Tr93[2] ta A B 100 75 2.4 C 150 100 125 130 K R 87 12 Số lượng Vít Nút thơng Tên chi tiết: nút thơng • Chức năng: làm việc nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp người ta dung nút thơng • Thơng số kích thước: tra bảng 18.6Tr93[2] ta A B C D E G H I K L M N O P 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 53 Q R S Đồ án chi tiết máy 2.5 Nút tháo dầu Tên chi tiết: nút tháo dầu • Chức năng: sau thời gian làm việc dầu bơi trơn có chứa hộp bị bẩn (do bụi bẩn hại mài…) dầu bị biến chất Do cần phải thay dầu mới, để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu, lúc làm việc lỗ bị bít kín nút tháo dầu • Thơng số kích thước (số lượng chiếc): tra bảng 18.7Tr93[2] ta d 2.6 b m f L c q D S 15 28 2.5 17.8 30 22 Kiểm tra mức dầu Tên chi tiết: que thăm dầu • Que thăm dầu: Chức que thăm dầu: dùng để kiểm tra mức dầu, chất lượng dầu bôi trơn hộp giảm tốc Để tránh sóng dầu gây khó khăn cho việc kiểm tra, đặc biệt máy làm việc ca, que thăm dầu thường có vỏ bọc bên Số lượng 12 18 12 30 2.7 Lót ổ lăn Ổ lăn làm việc trung bình bơi trơn mỡ ta chọn làm kín động gián tiếp vòng phớt 54 25.4 Đồ án chi tiết máy Chi tiết vòng phớt: • Chức năng: bảo vệ ổ lăn khỏi bám bụi, chất lỏng hạt cứng tạp chất xâm nhập vào ổ, chất làm ổ chóng bị mài mòn han gỉ • Thơng số kích thước: tra bảng 15.17Tr50[2] ta d D a B Trục I (mm) 35 36 34 48 6.5 12 Trục II (mm) 40 41 39 59 6.5 12 Chi tiết vòng chắn dầu • Chức năng: vòng chắn dầu quay với trục, ngăn cách mỡ bôi trơn với dầu hộp, khơng cho dầu ngồi • Thơng số kích thước vòng chắn dầu 55 Đồ án chi tiết máy Ổ lăn 2.8 Chi tiết: ổ đũa • Chức năng: đỡ trục chi tiết trục chịu lực dọc trục làm cho trục quay ổn định cứng vững • Vật liệu: thép ổ lăn • Thơng số kích thước: 56 Đồ án chi tiết máy Ổ đũa Kí hiệu d D B Đơn vị T r Số lượn g C mm KN Trụ cI 730 58 50 17 20.7 0 13.5 40 29 Trụ c II 730 65, 56 18 22.7 5 12 48 35 3 Ống lót (cốc lót) Tên chi tiết: ống lót (cốc lót) • Chức năng: dùng để đỡ ổ lăn tạo thuận lợi cho việc lắp ghép điểu chỉnh phận ổ điều chỉnh ăn khớp bánh • Vật liệu: gang xám GX1532 • Thơng số chi tiết: Chọn chiều dày cốc lót: Chiều dày vai bích cốc lót: 57 Đồ án chi tiết máy PHẦN : LẮP GHÉP, BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI Dung sai lắp ghép lắp ghép ổ lăn • Lắp vòng ổ lên trục theo hệ thống lỗ lắp vòng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục • Để vòng khơng trượt bề mặt trục lỗ làm việc, ta chọn kiểu lắp trung gian với vòng khơng quay lắp có độ dơi với vòng quay • Chọn miền dung sai lắp vòng ổ: Tra bảng 20-12, 20-13 ta được: + Lắp ổ lên trục là: k6 + Lắp ổ lên vỏ là: H7 Lắp bánh lên trục • Để truyền momen xoắn từ trục lên bánh ngược lại, ta chọn sử dụng then Mối ghép then thường không lắp lẫn hoàn toàn rãnh then trục thường phay thường thiếu xác Để khắc phục cần cạo then theo rãnh then để lắp • Lắp bánh lên trục theo kiểu lắp chặt: (theo bảng B20.4Tr121[2]) Dung sai mối ghép then • Tra bảng B20.6Tr125[2] với tiết diện then trục ta Sai lệch giới hạn chiều rộng then: Sai lệch chiều sâu rãnh then: 58 Đồ án chi tiết máy Bơi trơn hộp giảm tốc • Bơi trơn hộp Theo cách dẫn dầu bôi trơn đến chi tiết máy, người ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu bôi trơn lưu thông, bánh hộp giảm tốc có vận tốc nên ta bơi trơn bánh hộp phương pháp ngâm dầu Với vận tốc vòng bánh tra bảng 18.11Tr100[2], ta độ nhớt để bôi trơn là: Theo bảng 18.13Tr101[2] ta chọn loại dầu AK-20 • Bơi trơn ngồi hộp Với truyền ngồi hộp khơng có thiết bị che đậy nên dễ bị bám bụi truyền ngồi ta thường bơi trơn định kỳ • Bơi trơn ổ lăn : Khi ổ lăn bơi trơn kỹ thuật, khơng bị mài mòn, ma sát ổ giảm, giúp tránh không để chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau, điều bảo vệ bề mặt tránh tiếng ồn Thông thường ổ lăn bơi trơn dầu mỡ, thực tế người ta thường bơi mỡ so với dầu mỡ bơi trơn giữ ổ dễ dàng hơn, đồng thời có khả bảo vệ ổ tránh tác động tạp chất độ ẩm Ngồi mỡ dùng lâu dài chịu ảnh hưởng nhiệt độ theo bảng 15.15aTr44[2] ta dùng loại mỡ LGMT2 chiếm khoảng trống ổ 59 Đồ án chi tiết máy Lắp ghép nắp với ổ bạc với trục Trục Vị trí lắp Kiểu lắp Trục vòng ổ Cốc lót vành ngồi ổ Trục I Vỏ cốc lót Trục vòng chắn dầu Đoạn trục lắp khớp nối Nắp ổ cốc lót Trục bánh Trục bạc Trục II Trục vòng chắn dầu Vỏ nắp ổ trục Đoạn trục lắp đĩa xích Trục vòng ổ 60 Lỗ Trục Đồ án chi tiết máy Vỏ vòng ngồi ổ Trục bánh Trục bạc TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập – Nhà xuất giáo dục; PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập – Nhà xuất giáo dục; PGS.TS – Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển Dung sai lắp ghép - Nhà xuất giáo dục; PGS.TS Ninh Đức Tốn Trang web: http://thietkemay.edu.vn 61 ... Sơ đồ phân phối lực chung Fyxích @ Fxxích Fxích + O Fr1 Fa1 Z X Fa2 Ft2 Fr2 Fa2 @ + Fyxích Fr2 Fyxích Fxxích Fxxích @ Ft1 Ft2 Y Fxích + - Fk Fxxích @ Fxích Fyxích 28 Fxích Đồ án chi tiết máy Xác... cho phép xích, tra bảng 5.9 3.1 Kiểm nghiệm xích độ bền Kiểm nghiệm xích độ bền theo hệ số an toàn Đồ án chi tiết máy Trong : • Q tải trọng phá hỏng ( N) Tra bảng 5.2 • hệ số tải trọng động Với... đĩa xích độ bền tiếp xúc: Trong : 10 Đồ án chi tiết máy • hệ số kể đến ảnh hưởng số đĩa xích, phụ thuộc Z Lấy 0.42 • lực vòng; • hệ số tải trọng động Tra bảng 5.9 lấy • hệ số phân bố không tải