Đồ án chi tiết máy thiết kế trạm dẫn động băng tải nguyễn hữu chí

MỤC LỤC ĐỀ SỐ III THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ tên SV: Ngày giao đề: 19-8-2019 Ngày nộp bài: 30-112019 GV hướng dẫn: Nguyễn Hữu Chí Lớp: SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN D P M max = 1, M 3s 4h 0, 2h 8h 0, t 2h Chế độ làm việc: ngày ca, ca giờ, năm làm việc 250 ngày; tải trọng va đập nhẹ, quay chiều Phương án 10 Lực vòng băng tải (kG) 220 240 255 190 360 410 460 330 360 420 Vận tốc băng tải (m/s) 1,5 1,6 1,4 1,3 1,4 0,9 1,3 1,45 1,2 1,3 Đường kính D (mm) 300 350 350 360 350 320 400 400 350 360 Chiều rộng băng tải B (mm) 350 325 300 400 400 380 450 450 400 400 Thời hạn phục vụ (năm) 6 5 6 Chiều cao tâm băng (mm) 300 300 280 300 300 350 400 300 320 350 5 4 5 Sai số vận tốc cho phép (%) , Xác định công suất động : - Công suất cần thiết xác định theo cơng thức Pt P ct = η Trong đó: Pct Là công suất cần thiết trục động (kW) P t Là cụng suất tính tốn trục máy công tác (kW) Các thông số cho trước -Lực vòng băng tảI P (KG) : 460 - Vận tốc băng tải V (m/s) : 1,3 - Đường kính D(mm) : 400 - Chiều rộng băng tảI B(mm) : 450 - Thời gian phục vụ (năm) : - Chiều cao tâm băng (mm) : 400 - Sai số vận tốc cho phép (%) : Các thông số chọn: a Hiệu suất chung: η = ηđ.ηol3.ηbr2.ηkn Tra bảng ta có: ηđ = 0,955 : Hiệu suất truyền xích ηol = 0,992 : Hiệu suất cặp ổ lăn ηbr = 0,97 : Hiệu suất cặp bánh ηkn = : Hiệu suất nối trục - Vậy η = 0,955.0,9923.0,972.1 = 0,877 Chọn động Pbt = = =5,98 Kw Ptd= = = = 4,746 Kw Cơng suất cần có trục động (Kw) Số vòng quay trục cơng tác (vòng/phút) Tỉ số truyền hệ dẫn động Tra bảng 2.4/21 (TTHTDĐCK) Chọn = 12 (8 => 40) tỉ số truyền hộp số cấp = (2 => 6) đai thường = 12.4 = 48 Số vòng quay sơ động = 2979,36 (vòng/phút) Ta có nên ta cần chọn động có cơng suất thỏa điều kiện: Pđc Điều kiện chọn động phải thoả mãn: => - Thực tế có nhiều động thỏa điều kiện Dựa vào thông số cho mục đích giảm bớt kinh tế → Lựa chọn động K132M2 Cơng suất(kW) Số vòng quay cosφ η% Tk (v/ph) Tdn 5,5 2900 0,93 Tính xác tỉ số truyền : = 46,72 Chọn Uh = 12 = Uh.Un  Un = Uh tỉ số truyền hộp Un tỉ số truyền hộp Un= Ukn.Uđ = 1.U  Un = Uđ = 3,893 Mặt khác tra bảng 3.1 Với Uh=12  Tính cơng suất trục: Trục IV (trục làm việc) : 4,746 Trục III : (Kw) Truc II : 4,97 (Kw) Trục I: = = 5,16 (Kw) Trục động Pđc= = =5,41 Kw Số vòng quay : nđc= 2900 (vòng/phút) Trục I : = 744,926 Trục II : = 183,93 Truc III : = 61.93 Trục IV (trục làm việc) : = 61,93 Mơmen xoắn: (Kw) (vòng/phút) (vòng/phút) (vòng/phút) (vòng/phút) 85,0 2,2 Trục động cơ: = 17815,69 (Nmm) Trục I : = 66151,53 (Nmm) Truc II : = 258051,97 (Nmm) Trục III : = 737106,41 (Nmm) Trục IV (trục làm việc): = 731863,39 (Nmm) Trục Thông số Công suất (kW) Ti số truyền Số vòng quay (v/ph) Momen xoắn (N.mm) Động Trục I 5,41 Trục II 5,16 3,893 4,97 4,05 Trục làm việc 4,78 2,97 4,746 2900 744,926 183,93 61,93 61,93 17815,69 66151,53 258051,97 737106,41 731863,39 II thiết kế truyền đai chọn loại đai n=2900v/p ; P = 5,5 Kw ud= 3,893 Theo hình 4.1 Chọn đai thường loại A đai hình thang Tra bảng 4.13( TTTK) chọn tiếp diện đai b.h =13.8 A,đường kính đai nhỏ Chọn d1= 140 mm theo tiêu chuẩn Vận tốc đai = = 21,25 m/s Nhỏ vận tốc cho phép Vmax= 25 m/s B, đường kính bánh đai lớn d2 = d1 ud (1-) = 140.3,893(1- 0,01) = 539,56 mm theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 560 mm Trục III tỉ số truyền thực tế: =4 =2.7% < % 2, Tính chiều dài đai Theo bảng 4.14 chọn sơ khoảng cách trục a=0,95d = 532 mm Theo công thức 4.4 chiều dài đai = = 2246,45 mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài tiêu chuẩn l=2240 mm Nghiệm số vòng chạy đai 1s theo 4.15 =9.486/s < i max=10/s tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l= 2240 mm Trong Δ = = = 210 = 2240-0,5.3,14(140+560) =1141 = 528,8 mm Điều kiện: 0,55(d1+d2) +h a 2(d1+d2) 393 a1400 Vậy thỏa mãn điều kiện Theo 4.7 góc ơm = = > Xác định số đai: theo công thức 4.16 Tra bảng 4.7/55 chọn Kd = số ca việc nên Kd=1+0,1 = 1,1 Với = 1- 0,0025(180 - ) = 1-0,003(180-134,72)= 0,864 Tra bảng 4.19 d1 = 140mm nên l0 = 1700 mm = =1,07 tra bảng 4.16  = 1.096 Với Ud= tra bảng 4.17  = 1,14 Tra bảng 4.19 ta có [P0] = 3,44 kw ( v = 21,25 m/s, d1 = 140 mm ) = 1,599 Tra bảng 4.18 Cz= Z = =1,63 đai Theo tiêu chuẩn chọn số đai Chiều rộng đai theo 4.17 bảng 4.21 B = (z -1).t + 2e = (2-1).15+2.10 = 35mm Đường kính ngồi đai da = d+2h0 = 140+2.3,3 =146,6 mm h0 tra bảng 4.21 h0=3.3 Xác định lực căng ban đầu tác dụng lên trụ Theo công thức 4.19 Mà Fv = qm.V2 Tra bảng 4.22 ta có qm = 0,105  Fv = 0,105.21,252 = 47,41 (N)  F0= =175,92 ( N) Lực tác dụng lên trục = 2.175,92.2 = 649,48 (N) III Truyền động bánh 1, chọn vật liệu thép Đối với hộp giảm tốc rang rụ cấp chịu công suất P dc = 5,5 Kw chỏ cần chọn vật liệu nhóm nhóm có đọ cung rang HB < 350, bánh rang thường hóa hay tơi cải thiện nhờ có độ rắn thấp nên cắt rang xác sau nhiệt luyện đồng thời truyền có khả chạy mòn Theo bảng 6.1/92 chọn Bánh nhỏ - Nhãn hiệu thép 45 Phương pháp nhiệt luyện : tơi cải thiện Kích thước S < 60 Độ rắn 241 HB 285 Giới hạn bền = 850 MPa Giới gạn chảy = 580 MPa Bánh lớn - Nhãn hiệu thép 45 - Phương pháp nhiệt luyện : tơi cải thiện Kích thước S < 100 Độ rắn 192 HB 240 Giới hạn bền = 750 MPa Giới gạn chảy = 480 MPa xác định ứng suất cho phép ứng suất cho phép ứng suất tồn cho phép xác định theo công thức: = (2.1) = ( 2.2 ) Trong : ZR hệ số xét đến độ nhám mặt bánh rang làm việc ZV hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc vòng KxH hệ số xét đén ảnh hưởng kích thước bánh YR hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân Ys hệ số xét đến độ nhậy vật liệu tập trung ứng suất KxF hệ số xét đến kích thước bánh ảnh hưởng tới độ bền uốn Trong thiết kế sơ lấy ZRZVZxH =1 YRYsYxF = 1, cơng thức 2.1 2.2 trở thành (2.1a) (2.1b) Trong đó: ứng suất tiếp xúc cho phép ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì sở, trị số chúng theo bảng (2.2) Theo bảng (6.2) với thép cải thiện đạt độ rắn 180HB350 = 2HB + 70 SF =1,75 ; = 1,8HB - SH = 1,1 Chọn độ rắn bánh rang nhỏ HB1= 251 MPa Chọn độ rắn bánh rang lớn HB2= 240 MPa SH, SF hệ số an tồn tính tiếp xúc uốn Thay vào có kết quả: = 2HB1 +70 = 2.251+70 = 572 MPa = 2HB2 + 70 = 2.240 +70 = 550 MPa = 1,8HB1 = 1,8.251 =451,8 = 1,8HB2 = 1,8.240 = 432 MPa MPa KFC hệ số xét đếnảnh hưởng đặt tải KFC = đặt tải phía ( truyền quay chiều) KHL, KFL hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng thời hạn phục vụ chế độ tait trọng truyền,được xác định theo công thức sau mF,mH bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc uốn mH = mF = độ rắn mặt HB 350 NHO số chu kì thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc NHO= 30  NHO1= 30.2512,4 = 17232099  NHO2= 30.2402,4 = 15474913,67 NFO số chu kì thay đổi ứng suất cở sở thử uốn NFO = 4.106 tất loại thép NHE, NFE số chu kì thay đổi ứng suất tương đương Khi truyền chịu tải trọng tĩnh Vì đề chơ sơ đồ tải trọng nhiều bậc nen ta áp dụng cong thức sau NHE= NHE2 = 60.c = Trong đó: C số lần ăn khớp lần, C =1 n i số vòng quay trục: n 1= 183,92 (vòng/phút) n =61,92 (vòng/phút) tổng số làm việc bánh xét = 2.4.250.5 = 10000 h NHE2= 60.1 10000( + )= 6290486,22 Ta có:  NHE2 = 629040060 > NHO2 = 15474913,67   KHL2=1  NHE1>NHO1 KHL1=1 Theo (6.1a) TKTK1 ta có: SH=1,1 hệ số an tồn tiếp xúc uốn, tra bảng 6.2/ 94 với K HK1 = KHL2 = Suy : = 520 (MPa) = 500 (MPa) = 410,72 (MPa) = 392,72 (MPa) Với cấp nhanh sử dụng nghiêng, ứng suất tiếp xúc cho phép giá trị trung bình vàtức là: 510 1,25[]min = 1,25.500 = 625 MPa Với cấp chậm dung thẳng tính N HE lớn NHO nên KFL=1,do / = 500 (MPa) Số chu kì thay đổi ứng suất uốn theo CT 6.8/93: Trong đó: M F bậc đường cong mỏi thử tiếp xúc uốn Đối với thép thường hóa tơi cải thiện  mF = tra bảng 6.4/95 NFE2 = 60.1 10000 ( + ) = 56579943,86 NFE2 > NFO = 4.106  KFL2 =1 Nên NFE1 >NFO => KFL1=1 ứng suất uốn cho phép tính the CT 6.2a/93 đó: Tại B FrA= = =1736,5 N; Tại E FrE= = =3500,7 N - Phản lực dọc trục:Fa=0 - Trên sở đặc điểm làm việc ổ lăn ta chọn sơ loại ổ: chọn ổ đũa trụ ngắn đở tùy động cỡ nhẹ kí hiệu 2210 (theo GOST 8328-75) Đường kính vòng trong:d=50 mm Đường kính vòng ngồi:D=90 mm Bề rộng ổ:B=20 mm Khả tải động:C=38 kN Khả tải tỉnh:C0=29,2 kN b,Chọn cấp xác cho ổ lăn Chọn cấp xác bình thường (cấp xác 0) c kiểm tra khả tải ổ Khả tải động ổ tính theo cơng thức: Cd = Q m L Trong đó: Q: tải trọng động quy ước, kN L: tuổi thọ tính triệu vòng ==37,158 (triệu vòng) m: bậc đường cong mỏi thử ổ lăn, m= ổ bi Xác định tải trọng động quy ước: theo 11.3 Q=(XVFr+YFa)ktKd Đối với ổ đũa trụ ngắn đỡ: Q =VFrktkđ Ở đây: - Fr Fa tải trọng hướng tâm tải trọng dọc trục kN - V: hệ số kể đến vòng quay Vì vòng quay nên V=1; - Kt: hệ số kể đến ảnh hưởng nhiêt độ Lấy kt=1 với nhiệt độ làm việc - Kd: hệ số kể đến đặc tính tải trọng tra bảng 11.3 với hộp giảm tốc công suất nhỏ, tải trọng tĩnh, va đập nhẹ, kd=1,1 - X: hệ số tải trọng hướng tâm bảng 11.4 - Y: hệ số tải trọng dọc trục Vì Fa=0 => e=0 => X=1, Y=0 QB= VFrktkđ=1.1761.1.1,1=1937 N= 1,9 KN QE = VFrktkđ=1 3500,7.1.1,1=3850,7 N =3,85 KN Vì QE=QB nên ta tính tốn theo thơng số E ==11,38 KN =11,35