Đồ án chi tiết máy

Tài liệu tham khảo Đồ án chi tiết máy

Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tảiMỤC LỤC 1. Chọn động cơ 3 1.1. Xác định công suất cần thiết của động cơ 32.2. Phân phối tỉ số truyền .53.1. Số vòng quay trên các trục .6 PHẦN 2: TÍNH CÁC BỘ TRUYỀN 8 1. Thiết kế bộ truyền ngoài .81.1. Chọn loại xích 81.2. Chọn số răng đĩa xích 81.3. Xác định số bước xích .81.4. Xác định khoảng cách trục và số mắt xích 101.5. Kiểm nghiệm xích về độ bền mòn 111.6. Xác định các thông số của dĩa xích 121.7. Xác định lực tác dụng lên trục 141.8. Các thông số của bộ truyền xích: 142. Thiết kế bộ truyền trục vít-bánh vít 152.1. Chọn vật liệu chế tạo trục vít-bánh vít 162.2. Xác định ứng suất cho phép .162.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục 182.4. Xác định các thông số .192.5. Kiểm nghiệm bánh vít .192.6. Xác định các kích thước bộ truyền .212.7. Tính nhiệt truyền động trục vít .222.8. Lực tác dụng lên trục .242.9. Các thông số bộ truyền trục vít .25 PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 261. Chọn khớp nối 261.1. Tính chọn khớp nối .261.2. Lực từ khớp nối tác dụng lên trục 271.3. Bảng các thông số khớp nối: .272. TÍNH TRỤC .282.1. Chọn vật liệu chế tạo trục .282.2. Xác định sơ bộ đường kính trục 282.3. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực .292.4. Đặt lực tác dụng lên các đoạn trục 302.5. Vẽ biểu đồ mômen cho trục I 302.5. Vẽ biểu đồ mômen 322.6. Xác định đường kính các đoạn trục 332.7. Chọn then .342.8. Kiểm nghiệm trục. 36 PHẦN 4: TÍNH CHỌN Ổ LĂN 411. Trục I .411.1. Chọn loại ổ lăn 411.3. Xác định tải trọng tác dụng lên các ổ. 421.4. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ .441.5. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh của ổ .47GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K521 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải2. TrụcII 48 PHẦN 5. THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC 491. Tính kết cấu của vỏ hộp .491.2. Các kích thước cơ bản của vỏ hộp 491.3. Các chi tiết khác có liên quan 511.1.3. Vòng móc 512. Bôi trơn hộp giảm tốc .522.1. Công dụng .522.3. Bôi trơn ổ lăn .533. Bảng thống kê lắp ghép, trị số sai lệch giới hạn và dung sai lắp ghép 53GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K522 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải PHẦN 1: ĐỘNG HỌC PHẦN BĂNG TẢI 1. Chọn động cơ 1.1. Xác định công suất cần thiết của động cơ + Công suất tương đương xác định theo công thức: Pct =ηtP Trong đó: Pct, Pt: công suất cần thiết trên trục động cơ và công suất tính toán trên trục máy công tác. Với giả thiết hệ dẫn động băng tải làm việc ổn định với tải trọng không đổi. Theo công thức 2.10[1] và 2.11[1] ta có: + Công suất công tác Pt: = = =tF.v 5735.0,72P 4,131000 1000 KW Với : v= 0,72 m/s - vận tốc băng tải; F= 5375 N - lực kéo băng tải; + Hiệu suất hệ dẫn động η: η = ∏ ηnib Theo sơ đồ đề bài thì : η =ηk.η3ôl.ηtv.ηx;Tra bảng( 2.3) Ttttkhdđck tập1 , ta được các hiệu suất: ηk = 0,99 - hiệu suất nối trục. ηôl = 0,99 - hiệu suất một cặp ổ lăn; ηtv = 0,80 - hiệu suất bộ truyền trục vít không tự hãm với Z1=2; ηx = 0,93 - hiệu suất bộ truyền xích để hở ; η = 0,99. 0,993.0,80. 0,93= 0,715 ; Vậy : Pct=tPη =4,135,78(Kw)0,715=GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K523 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 1. 2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ điện+ Số vòng quay của trục máy công tác là nlv tính theo công thức 2.16[1]: nlv == =π60.1000.v 60.1000.0,7226,2D 3,14.525(vg/ph) Trong đó: v: vận tốc băng tải; v = 0,72 m/s ; D: đường kính băng tải ; D=525 mm ;+ Theo bảng 2.4[1] ta có thể chọn được: un(sb): tỉ số truyền ngoài, ở đây bộ truyền ngoài xích: un(sb)=ux(sb)=2 uh(sb) tỉ số truyền của hộp giảm tốc, ở đây là bộ truyền trục vít: uh(sb)=utv(sb)=20 Vậy tỉ số truyền sơ bộ của hệ dẫn động: usb= un(sb).uh(sb)= 2.20= 40 Số vòng quay sơ bộ của động cơ được tính theo công thức 2.18[1]: nsb= nlv.usb= 26,2.40= 1048 (vg/ph) 1.3. Chọn động cơ Chọn động cơ phải thỏa mãn điều kiện : Pđc ≥ Pct , nđc ≈ nsb Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: nđc= 1000 (vg/ph) Đồng thời có mômen mở máy thỏa mãn: T TT Tmm kdn≤ Do hệ dẫn động hoạt động ở chế độ tải trọng tĩnh nên mômen mở máy bằng mômen xoắn của tải tức là: Tmm= T Do đó: T1Tmm= GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K524 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Vậy ta cần chọn động cơ có: T1Tkdn≥ Theo bảng P1.3[1] phụ lục với Pct= 5,78 (Kw) và nđc= 1000 (vg/ph) Ta chọn được động cơ: 4A132M6Y3 với các thông số kĩ thuật là: Công suất : 7,5 (Kw) Số vòng quay : 968 (vg/ph) T2Tkdn= Đường kính trục: 38 (mm) Khối lượng : 93 (kg)Kết luận động cơ 4A132M6Y3 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế.2. Phân phối tỉ số truyền 2.1. Xác định tỉ số truyền chung của hệ dẫn động Theo công thức 3.23[1] ta có: dcn968u 36,95n 26,2sblv= = = Trong đó: nđc: Số vòng quay của động cơ đã chọn nlv: Số vòng quay của trục máy công tác2.2. Phân phối tỉ số truyền Theo công thức 3.24[1] ta có: usb= un.uh Trong đó: un: Tỉ số truyền của bộ truyền ngoài: un= ux uh: Tỉ số truyền của bộ truyền trong hộp giảm tốc. uh= utv GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K525 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Chọn tỉ số truyền của bộ truyền xích ux=2,5 thì tỉ số truyền của bộ truyền trục vít - bánh vít là: u36,95u u 14,78u 2,5sbtv hn= = = = 3. Xác định các thông số trên các trục 3.1. Số vòng quay trên các trục + Tốc độ quay của trục I: n1 = nđc= 968 (vg/ph) + Tốc độ quay của trục II: n2 = 1tvnu= 96814,78= 64,5 (vg/ph) + Tốc độ quay của trục công tác: *ctn= 2xnu= 64,52,5= 25,8 (vg/ph)3.2. Công suất tác dụng lên các trục + Công suất trên trục công tác: Pct= Pt= 4,13 (Kw) + Trục II: P2= = =η ηt«l xp 4,134,49. 0,99.0,93 (kw) + Trục I: P1= = =η η2tv «lP 4,495,670,99.0,80 (kw) + Công suất trên động cơ: *2cP5,67P 5,79. 0,99.0,99đol k= = =η η(Kw)3.3. Mô men xoắn trên các trục Ti = 9,55.610.iiPn + Trục I : = = =6 6111P 5,67T 9,55.10 . 9,55.10 . 55938,53n 968 (N.mm) + Trục II : = =6 6222P 4,49T = 9,55. 10 . 9,55.10 . 664798,45n 64,5 (N.mm)+ Trục công tác:GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K526 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải = =6 6ctct*ctP 4,13T = 9,55. 10 . 9,55. 10 . 1528740,31n 25,8 (N.mm)+ Mômen xoắn trên trục động cơ: ccc*6 6P5,79T 9,55.10 . 9,55.10 . 57122,42(Nmm)n 968đđđ= = =4. Bảng tổng kết TrụcThụng sốĐộng cơ I II Công tácU 1 14,78 2,5 P(Kw) 5,79 5,67 4,49 4,13n(vg/ph) 968 968 64,5 25,8T(Nmm) 57122,42 55938,53 664798,45 1528740,31GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K527 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tảiPHẦN 2: TÍNH CÁC BỘ TRUYỀN1. Thiết kế bộ truyền ngoài Ta có bảng thông số của bộ truyền:P= P2= 4,49 (Kw)T= T2= 664798,45 (Nmm) n= n2= 64,5 (vg/ph) u= ux= 2,5 β= 10o1.1. Chọn loại xíchVì tải trọng nhỏ vận tốc thấp nên dung xích con lăn.1.2. Chọn số răng đĩa xích Với u = 2,5, theo bảng 5.4[1] ta chọn z1= 25 (răng) là số răng đĩa xích nhỏ Số răng đĩa xích lớn được xác định theo công thức5.1[1]: Z2 = u.Z 1 = 2.25 = 62,5 (răng) Do Z2 nguyên lên chọn Z2= 62 (răng) Tỷ số truyền thực: 2th1Z 62u 2,48Z 25= = = Sai số: thu u 2,48 2,5u= .100 .100 0,8(%) 4(%)u 2,5− −∆ = = ≤1.3. Xác định số bước xích Bước xích p được tra bảng 5.5[1] với điều kiện [ ]ztdP.k.k .kP Pkη= ≤ VớiPt : công suất tính toánGVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K528 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tảiP: công suất cần truyền, P = 4,49(kW) Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ là: Z01= 25 (răng) và n01= 50 (vg/ph) Do vậy ta tính được: kz : hệ số răng, ta có kz = 01125125zz= =, kn: hệ số vòng quay kn =101zz, với n01 = 50 vòng/phút 500,77564,5nk⇒ = =Theo công thức 5.4[1]K= k0.ka.kbt.kđ.kc.kđcVớik0 : hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí bộ truyền,tra bảng 5.6[1] với 010β= chọn k0=1ka: hệ số kể đến khoảng cách trục và ciều dài xích, chọn a=(30-50)p tra bảng 5.6[1] được: ka = 1 (a = 50p)kđc: hệ số kể đến ảnh hưởng của lực căng xíchchọn cách điều chỉnh bằng con lăn căng xích kđc=1kbt: hệ số kể đến ảnh hưởng bôi trơn, dùng cách bôi trơn nhỏ giọt, môi trường làm việc có bụi, chọn kbt = 1,3kđ: hệ số kể đến tải trọng động, bộ truyền làm va đập nhẹ, chọn kđ = 1,2kc: hệ số kể đến chế độ làm việc bộ truyền, bộ truyền làm việc 2 ca, kc=1,25GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K529 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải⇒K = 1.1.1.1,3.1,2.1,25 = 1,95Kd: hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy với 3 dãy ta có: kd=2,5Vậy ta có: ztdP.k.k .k4,49.1.0,775.1,95P 2,7(kW)k 2,5η= = =Theo bảng 5.5[1], với Pt=2,7[ ]P≤ và n01 = 50 vòng/phút, chọn bộ truyền xích 1 dãy có: Bước xích : p = 25,4 (mm) thoả mãn điều kiện bền mòn Đường kính chốt : dc= 7,95 (mm) Chiều dài ống : B= 22,61 (mm) Công suất cho phép: [P]= 3,20 (Kw)Pt < [P] = 3,20 (kW).1.4. Xác định khoảng cách trục và số mắt xích Chọn sơ bộ:a= 35p = 35.25,4= 889 (mm)Theo công thức 5.12[1], số mắt xích ( )22 11 22z z pz z2.axp 2 4 .aπ−+= + +x ( )2262 25 .25,42.889 25 6225,4 2 4 889π−+= + += 114,49Lấy số mắt xích chẵn xc = 114Theo công thức 5.13[1], tính lại khoảng cách trục:( )221 2 2 1c c 1 2z z z zpa x x 0,5 z z 24 2π + −  = − + − + −       GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K5210 [...]... SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 28 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.3 Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực Chi u dài trục cũng như khoảng cách giữa các điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chi u dài mayơ của các chi tiết quay, chi u rộng ổ , khe hở cần thiết và các yếu tố khác Theo công thức 10.10[1], 10.11[1], 10.13[1] ta có: - Chi u dài mayơ nửa khớp nối, ta chọn... răng bánh vít : z2= 30 Hệ số dịch chỉnh : x=0 Góc vít γ = 140 2 ' : Chi u dài phần cắt ren trên trục vít: b1 ≥ (11+ 0,06.z2).m= (11+0,06.30).10= 128 (mm) Chọn b1= 130(mm) GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 21 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Chi u rộng bánh vít: b2= 75 (mm) Đường kính ngoài bánh vít: daM2 ≤ da2+1,5.m Với đường kính vòng đỉnh bánh vít:... Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 31 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.5 Vẽ biểu đồ mômen z x l13 l12 Fa1 3 2 Fk 0 Fyo Fk Fx0 y l11 Ft1 Fr1 1 Ma Fy1 Fr1 Ft1 Fx1 25537,4(Nmm) 202818(Nmm) 17527,71(Nmm) 86307,20(Nmm) GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng Ø40 Ø30 Ø35 Ø38 55938,53(Nmm) SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 32 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.6... ren bánh vít z2 30 Hệ số dịch chỉnh x 0 Góc vít (độ) γ 14o 2 ' Chi u dài phần cắt ren trục vít b1 130 Chi u rộng bánh vít b2 75 Đường kính vòng đỉnh bánh vít (mm) da2 320 Đường kính vòng đỉnh trục vít (mm) da1 100 Đường kính vòng chia trục vít (mm) d1 80 Đường kính vòng chia bánh vít (mm) d2 300 Đường kính vòng đáy trục vít (mm) df1 56 Đường kính vòng đáy bánh vít (mm) df2 276 Đường kính ngoài bánh... phép Vì bánh vít làm bằng đồng thanh không thiếc có cơ tính thấp hơn nhiều so với trục vít bằng thép nên chỉ cần xác định ứng xuất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép đối với vật liệu làm bánh vít GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 16 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép Theo bảng 7.2[1], với bánh vít làm bằng đồng... K52 23 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải 2.8 Lực tác dụng lên trục Theo công thức 10.2[1] ta có: Fa1 = Ft2 = 2.T2 2.664798, 45 = = 4431,99(N) d2 300 Với góc ma sát: ϕ = 2,180 < 30 nên ta có: Ft1= Fa2= Fa1.tg γ = 4431,99.tg14,033 = 1107,76 (N) Fr1= Fr2= Fa1.tg α = 4431,99.tg20= 1613,11 (N) GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 24 Đồ án chi tiết máy Đề... công thức 7.26[1]ta có điều kiện đảm bảo điều kiện bền uốn của bánh vít: σF = 1, 4.T2 YE K F ≤ [σF ] b 2 d 2 m n Trong đó mn = m.cosγ= 10.cos 140 2 ' = 9,7 : môdum pháp của răng bánh vít GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 20 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải b 2 : chi u rộng vành răng bánh vít, mm, theo bảng 7.9[1] ta có: với z 1= 2, b2 ≤ 0,75.da1 =... tiết diện lắp bánh vít : Kích thước tiết diện then: lt= (0,8 ÷ 0,9).lm22= (0,8 ÷ 0,9).95 = (76 ÷ 85,5) (mm) Ta chọn lt= 80 (mm) Dựa vào bảng 9.1a[1] với d23= 70 (mm) ta có: b= 20 (mm), h= 12 (mm), t1= 7,5 (mm), t2= 4,9 (mm) Tại chỗ lắp đĩa xích: GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 35 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Tương tự ta cũng có:Kích thước tiết. .. – K52 14 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Loại xích Xích ống con lăn Bước xích (mm) p 25,4 Số mắt xích x 114 Chi u dài xích (mm) L Khoảng cách trục (mm) a 880 Số răng đĩa xích nhỏ z1 25 Số răng đĩa xích lớn z2 62 d1 202,66 d2 501,49 da1 213,76 da2 513,55 r 7,63 df1 187,4 df2 486,23 Fr 7593,33 Vật liệu đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa xích nhỏ (mm) Đường kính vòng chia đĩa... Đường kính vòng đỉnh đĩa xích lớn (mm) Bán kính đáy (mm) Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ (mm) Đường kính chân răng đĩa xích lớn (mm) Lực tác dụng lên trục (N) 2 Thiết kế bộ truyền trục vít-bánh vít Các thông số của bộ truyền trục vít: P= P1= 5,67 (kw) n1= 968 (vg/ph) u= utv= 14,78 GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K52 15 Đồ án chi tiết máy Đề số 5: Thiết kế hệ dẫn động băng . mômen mở máy bằng mômen xoắn của tải tức là: Tmm= T Do đó: T1Tmm= GVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K524 Đồ án chi tiết máy . Pkη= ≤ VớiPt : công suất tính toánGVHD: TS Nguyễn Tiến Dũng SVTH: Nguyễn Việt Dũng – CTM2 – K528 Đồ án chi tiết máy