Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI A.TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I Chọn động cơ: Thông số đầu vào: 1.Lực kéo băng tải F = 600 (N) Vận tốc băng tải v = 0.83(m/s) Đường kính tang D = 350 (mm) Thời gian phục vụ lh = 18000 Số ca làm việc số ca = ca Góc nghiêng đường nối tâm với truyền ngồi: 0o Đặc tính làm việc va đập nhẹ 1.Công suất làm việc : 2.Hiệu suất hệ dẫn động: • • • • • • o Trong đó,tra bảng 2.3[1] tr19 ta được: Hiệu suất truyền trục vít : với Hiệu suất truyền xích để hở: Hiệu suất ổ lăn: Hiệu suất khớp nối Đồ ánchi tiết máy 3.Công suất cần thiết trục động 4.Số vòng quay trục công tác: 5.Chọn tỉ số truyền sơ Theo bảng 2.4[1] tr 21 Tỉ số truyền truyền xích: …5 Tỉ số truyền truyền trục vít 6.Số vòng quay trục động cơ: 7.Tính vòng quay đồng động cơ: ‘Chọn : 8.Chọn động cơ: Tra bảng phụ lục tài liệu [1] chọn động thỏa mãn II,Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền hệ: Chọn sơ : = = 10,16 Đồ ánchi tiết máy III.Tính tốn thơng số trục hệ dẫn động 1.Các thơng số trục: • Cơng suất trục cơng tác : • Cơng suất trục II • Cơng suất trục I • Cơng suất trục động cơ: • • Số vòng quay trục động cơ: Số vòng quay trục I: • Số vòng quay trục II: • Số vòng quay trục cơng tác:  Mơ men xoắn trục động cơ:  Mô men xoắn trục I:  Mô men xoắn trục II:  Mô men xoắn trục công tác: Trục: Thông số Động Trục I Trục II Trục công tác P(KW) 0,70 0,69 0,55 0,50 n(v/ph) 920 920 90,55 45,28 T(N.mm) 7266,30 7126,50 58039,67 105454,95 Đồ ánchi tiết máy B.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN I.Tính tốn thiết kế truyền xích: Thơng số u cầu: 1.Chọn loại xích: Chọn loại xích ống lăn 2.Chọn số đĩa xích: Chọn Vậy chọn -Tỉ số truyền thực tế : -Sai lệch tỉ số truyền: 0% 3.Xác định bước xích: Bước xích p đước tra bảng 5.5[1] tr 81 với điều kiện: đó: Ta có : Chọn truyền thí nghiệm truyền xích tiêu chuẩn,có số vận tốc vòng đĩa xích nhỏ Do ta tính được: : Hệ số Hệ số vòng quay: Đồ ánchi tiết máy  đó: : Hệ số ảnh hưởng vị trí truyền: Tra bảng 5.6[1]tr 82 Với , ta Chọn ta : Hệ số ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng 5.6[1]tr 82(Vị trí trục điều chỉnh đĩa căng lăn căng xích) :: Tra bảng 5.6[1]tr 82 ta : Hệ số tải trọng động : Tra bảng 5.6[1]tr 82 ta ,3(Chế độ làm việc va đập vừa) -Hệ số kể đến chế độ làm việc truyền Tra bảng 5.6[1]tr 82 với số ca làm việc ta =1,25  Cơng suất tính tốn: Tra bảng 5.5[1]tr 81 với điều kiên: Ta được: Bước xích : p=38,1(mm) >31,75(mm) chọn xích dãy : Hệ số tải trọng động : Tra bảng 5.6[1]tr 82 ta ,7 Pd= /= = = 6,6 (kw) Tra bảng 5.5[1]tr 81 với điều kiên: Ta được:     Bước xích : p=31,75(mm) Đường kính chốt: Chiều dài ống:B=27,46(mm) Cơng suất cho phép :[P]=5,83 (Kw) Đồ ánchi tiết máy 4.Xác định khoảng cách trục số mắt xích: Chọn sơ : a=(30…50).p=(30…50).31,75=(952,5…1587,5)(mm) Chọn a= 1000 Số mắt xích : Lấy x=100 Tính lại khoảng cách trục: 984,08Để xích khơng q căng cần giảm a lượng: =0,003.984,08=2,95(mm) Do đó:a= Số lần va đập xích i: Tra bảng 5.9[1] tr 85 với loại xích ống lăn,bước xích p = 31,75(mm) Số lần va đập cho phép xích:[i]=25 Thỏa mãn 5.Kiểm nghiệm xích độ bền: Q-Tải trọng phá hỏng:Tra bảng 5.2[1]tr 78 với p=31,75(mm) ta được: • • Q=177000(N) Khối lượng mét xích: q=7,3(Kg) -Hệ số tải trọng động: Đồ ánchi tiết máy Do chế độ làm việc trung bình Trong đó: Hệ số an tồn cho phép:Tra bảng 5.10[1]tr 86 với p = 31,75 (mm); ta [s] = Do vậy: Thỏa mãn 6.Xác định thơng số đĩa xích: *Đường kính vòng chia: *Đường kính đỉnh răng: *Bán kính đáy: với ta được: Đồ ánchi tiết máy *Đường kính chân răng: Kiểm nghiệm đĩa xích độ bền tiếp xúc: Trong đó: Kđ hệ số tải trọng động kđ=1,7 A-Diện tích chiếu lề: Tra bảng 5.12[1] tr 87 với p=31,75(mm) A=446 () ,7 E-Môdun đàn hồi : Lực va đập m dãy xích: Vậy chọn vật liệu Thép C45 (Tơi,ram) 7.Xác định lực dọc trục: Trong đó: Đồ ánchi tiết máy 8.Tổng hợp thông số truyền xích: Thơng số Kí hiệu Giá trị Loại xích - Xích ống lăn Bước xích p 31,75mm) Số mắt xích x 100 Chiều dài xích L Khoảng cách trục a Số đĩa xích nhỏ 25 Số đĩa xích lớn 50 Vật liệu đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ (mm) 10 Đường kính vòng chia đĩa xích lớn 505 (mm) 11 Đường kính vòng đỉnh đĩa xích nhỏ (mm) 12 Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn (mm) 13 Bán kính đáy 14 Đường kính chân đĩa xích nhỏ (mm) 15 Đường kính chân đĩa xích lớn (mm) 16 Lực tác dụng dọc trục r 981,13(mm) Thép C45(Tôi,ram) 9,62 (mm) (N) Đồ ánchi tiết máy II.Thiết kế truyền trục vít: 1.Thơng số u cầu: 2.Chọn vật liệu: Tính sơ vận tốc trượt: Theo công thức 7.1[1] Chọn vật liệu đồng nhôm sắt:5-9-4 Theo bảng 7.1[1] Tra bảng: 7.2[1] Chọn vật liệu thép C45 đến độ cứng 50HRC.Bề mặt ren mài,đánh bóng Tra bảng ta được: Ứng suất tiếp xúc cho phép : 3.Xác định ứng suất cho phép: Bộ truyền làm việc chiều: =0,25.400+0.08.200=145(Mpa) Hệ số tuổi thọ: Trong đó: Do theo cơng thức 7.6[1] Từ công thức 7.14[1] 10 Đồ ánchi tiết máy Để đảm bảo độ cứng vững ta chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ 7212 Tra bảng P2.11 ta có 2.Chọn cấp xác cho ổ Chọn cấp xác bình thường Cấp 3.Chọn kích thước ổ đũa cho gối đỡ 0,1 a)Chọn ổ theo khả tải động: Khả tải động Trong đó: Q: Tải trọng động quy ước (kN) L:Tuổi thọ tính triệu vòng quay M bậc đường cong mỏi thử ổ lăn,m=3 ổ bi,bằng 10/3 với ổ đũa : tuổi thọ ổ tính triệu vòng quay) n : Số vòng quay trục II • Xác định tải trọng quy ước = 0,83.e = 0,83.0,35.86,31 = 25,07 (N) = 0,83.e (N) = 35 Đồ ánchi tiết máy = Đối với ổ đũa côn: Do ổ có vòng quay nên V=1 Ta có: F a1 = 2559 = 0,58 > e ⇒ X = 0,4;Y = 0,4.cot gα = 0, 4.cot g13,17o = 1,71 1 F 4426 r1 ⇒ Q1 = ( X1VFr1 + Y1Fa1).kt kd = (0,4.1.4426 + 1,71.2559).1 = 6146,29 F a0 = 838 = 0,29 < e F 2885 r0 Tra bảng 11.4[1] có: X0=1; Y0=0 ⇒ Q0 = ( X 0VFr + Y0 Fa ).kt kd = (1.1.2885 + 0.838).1.1 = 2885 Ta thấy Q1 > Q0 nên tính theo ổ “1”, ổ “1”chịu lực lớn 10 −3 m ⇒ Cd = Q1 L = 6146, 29.10 66 = 21,6(kN ) Chọn ổ theo kích thước tiêu chuẩn Ta chon ổ cỡ nhẹ 7212 Kiểm nghiệm ổ khả tải tĩnh: 36 Đồ ánchi tiết máy Tra bảng 11.6[1] ta có: Kiểm tra khả quay nhanh ổ : Số vòng quay tới hạn Chọn trục I Chọn đường kính đoạn trục dựa vào yếu tố công nghệ , lắp rắp Từ đường kính sơ d = 28,9 ta chọn: Đường kính vị trí lắp khớp nối d = 30 Đường kính vị trí lắp ổ lăn d = 35 Dường kính vai trục d = 40 Chọn then Xác định mối ghép then vị trí lắp khớp nối d = 30 Ta có thông số then 37 Đồ ánchi tiết máy Đường kính Kích thước tiết diện then 30 Bán kính goc lượn rãnh then r Chiều sâu rãnh then b h t1 t2 rmin rmax 10 3,3 0,25 0,4 Chọn ổ lăn Dựa vào đường kính vị trí lắp ổ lăn d = 35 đảm bảo điều kiện cứng vững ta chọn ổ bi đỡ dãy ổ đũa côn Chọn Ổ bi cỡ nhẹ 307 Ổ d, mm D, mm 307 35 80 B, mm r, mm Đường kính bi, mm C, kN Co, kN 21 2,5 14,29 26,2 17,9 Chọn ổ đũa côn cỡ chung 7307 KH d D D1 mm mm mm 7307 35 80 d1 B C1 mm mm mm 65,5 56,3 21 18 T mm r r1 α (o ) mm mm C kN 22,7 2,5 48,1 35,3 0.8 12 Co kN 38 Đồ ánchi tiết máy Ø35k6 Ø40 Ø40 Ø30 k6 Ø35k6 Kết cấu trục H7 39 Đồ ánchi tiết máy D.THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 1.Kết cấu hộp giảm tốc a.Chọn kết cấu: Chọn kết cấu đúc cho vỏ hộp.Chỉ tiêu vỏ hốp giảm tốc độ cứng cao khối lượng nhỏ Chọn vật liệu đúc gang xám GX 15-32 Chọn bề mặt lắp ghép nắp với thân bề mặt qua trục bánh vít để lắp bánh vít chi tiết khác lên trục dễ dàng b.Xác định kích thước vỏ hộp: Tra bảng 18.1.[1] -Chiều dày thân hộp Chọn =10 (mm) • -Chiều dày nắp hộp: Chọn • -Gân tăng cứng: Chiều dày Chọn e=9(mm) Chiều cao h< 58 (mm) chọn h= 53 Độ dốc • • • -Đường kính: • Bu lơng nền: • Bu lơng cạnh ổ: 40 Đồ ánchi tiết máy • Bu lơng ghép bích nắp thân: • Vít ghép nắp ổ: • Vít ghép nắp cửa thăm: Mặt bích ghép nắp thân: • Chiều dày bích thân hộp Chọn • Chiều dày bích nắp hộp Chọn • Bề rộng bích nắp thân Chọn Kích thước gối trục: Đường kính ngồi tâm lỗ vít: • Tại gối trục ổ bi đỡ: 41 Đồ ánchi tiết máy • Tại gối trục ổ dãy: mm • Tại gối trục ổ côn dãy: mm mm Lỗ bu lông cạnh ổ Bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ: Chiều cao h: • Mặt đế hộp: Chiều dày : S=(1,31,5)=(1,31,5)=(23,4)(mm) Bề rộng • Khe hở chi tiết : Giữa bánh vít với thành hộp 42 Đồ ánchi tiết máy Giữa trục vít đáy hộp: • Số lượng bu lông nền: Chọn Z=4 2.Kết cấu phận,chi tiết khác a.Vòng móc Vòng móc nắp hộp có kích thước sau: Chiều dày vòng móc: S=(2)=(20)(mm) Chọn S=20(mm) Đường kính d=(3)=(30)(mm) Chọn d=30(mm) b.Chốt định vị: Sử dụng chốt côn tra bảng 18.4b[1] c.Cửa thăm Tra bảng 18.5[1] chọn loại có thơng số: A=100 K=100 43 Đồ ánchi tiết máy B=80 R=12 =140 M 8x22 =120 Số vít :4 d.Nút thơng hơi: Nút thơng lắp cửa thăm có thơng số: Tra bảng 18.6[1] A=M 27x2 H=32 O=6 B=15 I=6 P=32 C=30 K=4 Q=18 D=15 L=10 R=36 E=45 M=8 S=32 G=36 N=22 e.Nút tháo dầu Chọn loại nút tháo dầu trụ bảng 18.7[1] d=M 20x2 L=28 b=15 c=2,5 m=9 q=17,8 f=3 D=30 S=22 f.Kiểm tra mức dầu: Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn g.Cốc lót: 44 Đồ ánchi tiết máy Chọn chiều dày cốc lót Chiều dày vai bích cốc lót Đường kính ngồi cốc Tăng đường kính trục: Đường kính vị trí lắp khớp nối d = 35 Đường kính vị trí lắp ổ lăn d = 40 Dường kính vai trục d = 45 Chọn then Xác định mối ghép then vị trí lắp khớp nối d = 35 Ta có thơng số then Đường kính Kích thước tiết diện then 35 Chiều sâu rãnh then Bán kính goc lượn rãnh then r b h t1 t2 rmin rmax 10 3,3 0,25 0,4 Chọn ổ lăn Dựa vào đường kính vị trí lắp ổ lăn d = 45 đảm bảo điều kiện cứng vững ta chọn ổ bi đỡ dãy ổ đũa côn Chọn Ổ bi cỡ nhẹ 308 Ổ 308 d, mm D, mm 40 90 B, mm r, mm Đường kính bi, mm C, kN Co, kN 23 16 25,6 18,1 45 Đồ ánchi tiết máy Chọn ổ đũa côn cỡ chung 7308 KH d D D1 d1 B C1 mm mm mm mm mm mm T mm r r1 mm mm α (o ) C kN Co kN 40 25,2 2,5 10,5 61 46 7308 90 74,5 62,5 23 20 0,8 Ø40k6 Ø45 Ø45 Ø40k6 Ø35 k6 H7 Kết cấu trục h.Kết cấu bánh vít: Đường kính may :=(78) Chọn E.Bôi trơn điều chỉnh ăn khớp 1.Bôi trơn a.Phương pháp bôi trơn: 46 Đồ ánchi tiết máy Ngâm trục vít dầu ,ngâm dầu ngập zen trục vít không vượt đường ngang tâm lăn Ổ lăn trục vít bơi trơn dầu bắn lên Ổ lăn trục bánh vít bôi trơn mỡ,thay mở định kỳ b.Chọn loại dầu bôi trơn Tra bảng 18.12 , 18.13[1] chọn loại dầu bôi trơn dầu ô tô máy kéo AK 15 độ nhớt (50) (100) Khối lượng riêng: 0,8860,926 (g/) Lượng dầu V=0,6.N=0,6.6=3,6(lit) 2.Điều chỉnh ăn khớp Để đảm bảo ăn khớp xác ren trục vít bánh vít,cần bảo đảm khoảng cách trục,góc trục… Để điều chỉnh ăn khớp dịch chuyển trục với bánh vít cố định nhờ đệm điều chỉnh lắp nắp ổ vỏ hộp,bộ đệm cốc lót thân hộp 47 Đồ ánchi tiết máy F.BẢNG KÊ CÁC KIỂU LẮP,TRỊ SỐ SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP STT Mối ghép Kiểu lắp Dung sai Sai lệch giới hạn Khớp nối lắp trục I +0,008/-0,008 +0,008/0,008 Vòng ổ bi đỡ trục I 0,021/0 0,021/0 Vòng ngồi ổ bi đỡ vỏ hộp 0,035/0 0,035/0 Vòng ổ đũa với trục I 0,021/0 0,021/0 Vòng ngồi ổ đũa với cốc lót 0,035/0 0,035/0 Cốc lót lắp lên vỏ Đĩa xích lắp trục II 0,0095/0 0,0095/0 Bánh vít lắp trục II Vòng ổ đũa lắp trục II 0,021/0 0,021/0 10 Vòng ngồi ổ đũa côn với vỏ hộp 0,035/0 0,035/0 Contents 48 Đồ ánchi tiết máy 49 Đồ ánchi tiết máy ... =0,25.400+0.08.200=145(Mpa) Hệ số tuổi thọ: Trong đó: Do theo công thức 7.6[1] Từ công thức 7.14[1] 10 Đồ ánchi tiết máy Ứng suất tiếp xúc cho phép tải : Ứng suất uốn cho phép tải : 4 .Tính tốn thiết kế truyền a .Tính. .. động cơ: ‘Chọn : 8.Chọn động cơ: Tra bảng phụ lục tài liệu [1] chọn động thỏa mãn II,Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền hệ: Chọn sơ : = = 10,16 Đồ ánchi tiết máy III .Tính tốn thơng số trục hệ. .. 4 .Tính tốn thiết kế truyền a .Tính tốn thiết kế Với tỉ số truyền Tính sơ q Ta có Vậy chọn Hệ số đường kính q=8 tra bảng 7.3[1] Theo công thức 7.16[1] Hệ số tải trọng Chọn Mơdun trục vít (c.t7.17[1]):