Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn

CHI TIẾT MÁY Tên đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn_9,5 điểm Phần 1: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền Phần 2: Thiết kế bộ truyền ngoài Phần 3: Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, TVBV)

TRƯỜNG ĐH TRẦN ĐẠI NGHĨA KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc BỘ MÔN CNKL NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Vũ Văn Phước MSSV:18DDS0804111 Lớp: 18DDS08041 (Cơ khí chế tạo máy) Khoá: Tên đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn Nội dung tập lớn ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Phần 1: Chọn động phân phối tỷ số truyền Phần 2: Thiết kế truyền Phần 3: Thiết kế truyền hộp giảm tốc (bánh răng, TV-BV) Phần 4: Thiết kế trục-then hộp giảm tốc chọn nối trục Phần 5: Thiết kế cặp ổ lăn hộp giảm tốc Yêu cầu ▪ Sinh viên nhận nhiệm vụ đề tài ▪ Sinh viên chủ động, tích cực thực nội dung tập lớn thời gian qui định - Ngày giao đề tài :29/04/2020 - Ngày kết thúc thực :06/07/2020 - Ngày nộp: 06/07/2020 - Ngày bảo vệ: 08/07/2020 PHÊ DUYỆT Trưởng môn ThS Huỳnh Đức Thuận TP HCM, ngày 06 tháng 07 năm 2020 Giảng viên hướng dẫn TS Phạm Hồng Thanh TRƯỜNG ĐH TRẦN ĐẠI NGHĨA KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ BỘ MÔN CNKL BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY Đề Số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án số: 02 Hệ thống dẫn động gồm: 1- Động cơ; 2- Bộ truyền đai thang; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng cấp; 4- Nối trục đàn hồi; 5- Bộ phận công tác-thùng trộn Số liệu thiết kế: Công suất trục thùng trộn, P(kW): Số vòng quay trục thùng trộn, n(v/ph): 135 Thời gian phục vụ, L(năm): Quay chiều làm việc ca, tải va đập nhẹ (một năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1= T T2= 0,9T t1= 31 giây t2= 45 giây Sai số vịng quay trục cơng tác so với yêu cầu ≤ ±5% YÊU CẦU ◼ Phần 1: Chọn động phân phối tỷ số truyền ◼ Phần 2: Thiết kế truyền đai thang ◼ Phần 3: Thiết kế truyền bánh trụ nghiêng ◼ Phần 4: Thiết kế trục-then hộp giảm tốc chọn khớp nối ◼ Phần 5: Thiết kế cặp ổ lăn hộp giảm tốc Bảng số liệu đề 4: Phương án P, kW 6,5 n, v/ph 126 135 L, năm t1, giây 28 31 t2, giây 60 45 T1 T T T2 0,85T 0,9T PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1, Chọn động điện - Hiệu suất hệ thống dẫn động:(CT2.11_T20[1])  =  brt  nt  ol = 0,95.0,97.0,99.0,99 = 0,89 dt  dt = 0,95 : hiệu suất truyền đai thang brt = 0,97 : hiệu suất hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng cấp  nt = 0,99 : hiệu suất nối trục đàn hồi  ol = 0,99 : hiệu suất cặp ổ lăn - Tải trọng thay đổi theo bậc: Ptd = Plv  ( ) t t Ti i T = Plv ( ) t + ( ) t T1 T T2 T t1 + t i = 12.31 + 0,9 2.45 = 6,59 kW 31 + 45 - Công suất cần thiết động cơ:(CT2.8_T19[1]) Pct = Ptd /  = 6,59 / 0,89 = 7,4 kW Chọn sơ tỷ số truyền(B2.4_T21[1]) ubrt=3 (bánh trụ hgt cấp) udt=3 (đai thang) - Số vòng quay sơ động cơ:(CT2.18_T21[1]) 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 𝑢𝑏𝑟𝑡 𝑢𝑑𝑡 = 135.3.3 = 1215𝑣𝑔/𝑝ℎ →Ta chọn động thỏa mãn Pdc≥Pct & ndb≈nsb Đó 4A132M4Y3 có Pdc=11 kW > P ct=7,4 kW & ndc=1458 vg/ph Kiểu động 4A132M4Y3 Công Vận tốc suất quay suất kW vp/ph % 11 1458 Cosφ 0,87 Hiệu 87,5 Tmax/Td 2,2 TK/Tdn 2,0 2, Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền chung hệ thống:(CT3.23_T48[1]) u = ndc / nlv = 1458 / 135 = 10,8 Trong đề đồ án HGT cấp, để giảm kích thước truyền ngồi nhằm hài hịa kích thước hệ thống , tỷ số truyền chúng nên chọn từ đến Nên chọn uh > ung Chọn uh=4, theo (CT3.24_T48[1]), u = ung uh , suy ung = udt= 10,8/4 = 2,7 - Công suất Pi trục: Plv = Pt= kW PII = Plv/(ol.nt)= 7/(0,99.0,99) = 7,14 kW PI = PII/(ol.brt)= 7,14/(0,99.0,97) = 7,44 kW Pdc = PI/(ol.dt) = 7,44/(0,99.0,95) = 7,91 kW - Số vòng quay trục: ndc = 1458 vg/ph nI = ndc/udt = 1458/2,7 = 540 vg/ph nII = nI/uh = 540/4 = 135 vg/ph nlv = nII/unt = 135/ = 135 vg/ph nlv = n yc − n lv n yc = 135−135 135 = 0%  5% thỏa mãn - Moment xoắn trục: Tdc = 9,55.106.(Pdc/ndc) = 9,55.106.(7,91/1458) = 51811 N.mm TI = 9,55.106.(PI/nI) = 9,55.106.(7,44/540) = 131578 N.mm TII = 9,55.106.(PII/nII) = 9,55.106.(7,14/135) = 505089 N.mm Tlv= 9,55.106.(Plv/nlv) = 9,55.106.(7/135) = 495185 N.mm - Lập bảng thông số kỹ thuật hệ thống: Thông số Động I II Trục công tác 7,44 7,14 Trục Công suất P, kW Tỷ số truyền u 7,91 2,7 Số vòng quay n, vg/ph 1458 540 135 135 Moment xoắn T, N.mm 51811 131578 505089 495185 - Thông số thiết kế truyền đai thang: Công suất: P = 7,91 kW Tỷ số truyền: 2,7 Số vòng quay: n = 1458 vg/ph Moment xoắn T = 51811 N.mm - Thông số truyền hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng: Công suất: P = 7,44 kW Tỷ số truyền: Số vòng quay: n = 540 vg/ph Moment xoắn T = 131578 N.mm PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Thông số đầu vào: Pdc = 7,91 kW; ndc = 1458 vg/ph; udt =2,7, T=51811 N.mm 1, Chọn loại đai - Với Pdc = 7,91 kW; ndc = 1458 vg/ph; udt =2,7 kết hợp với H4.1_T59[1], ta chọn đai loại Ƃ với thơng số hình học B4.13_T59[1] 2, Tính thơng số truyền - Chọn d1 = 180 mm (theo B4.13_T59 & B4.21_T62[1]) - Tính vận tốc đai: v = (π.d1.ndc)/60000 = (π.180.1458)/60000 = 13,74< 25 m/s - Đường kính bánh đai lớn: d2 = d1.u.(1-ε)= 180.2,7.(1-0,02)= 476,28 mm;  = 0,01  0,02 − Hệ số trượt Chọn d2 = 500 mm (theo tiêu chuẩn) Tỷ số truyền thực tế ut = d2/[d1(1-ε)] = 500/[180.(1-0,02)] = 2,83 sai lệch 4,8% > 4% (KTM) Hoặc chọn d2 = 480 mm (không theo tiêu chuẩn) ut =2,72 sai lệch 0,78% < 4% (thỏa mãn) - Tính khoảng cách trục: Định khoảng cách trục sơ theo (B4.14_T60[1]) asb = 1,056 d = 1,056 480 = 506 ,88 mm (với ut = 2,72 suy a/d2=1,056) Tính chiều dài dây theo asb: L = 2asb +  (d1 + d ) + (d − d1 )  (180 + 480) (480 − 180) =  506,88 + + = 2094,9 mm 4asb 4.506,88 Chọn Ltc= 2240 mm (theo B4.13_T59[1]) - Nghiệm số vòng chạy đai giây: i=v/L= 13,74/2,24=6,13vg/s < imax= 10 vg/s (CT4.15_T60[1]) - Tính a theo L tiêu chuẩn:  1  (d1 + d )  (d1 + d )    a = Ltc − + L−  − 2(d − d1 )  = 582 ,32 mm 4 2      - Khoảng cách trục phải thỏa điều kiện: (CT4.14_T60[1] 0,55(d1+d2) + h < a< 2(d1+d2)  371 = 0,55(180 + 480 ) +  a  2(180 + 480 ) = 1320 (thỏa mãn) - Góc ơm bánh dẫn α1: (CT4.7_T54[1]) 1 = 180 − 57 57 (d − d1 ) =180 − (480 − 180) = 150,63  120 a 582,32 3, Xác định số dây đai z: (CT4.16_T60[1]) z  Pdc K đ / (P0 C C L Cu C z ) = 7,91 1,35 / (4,3  0,92 11,138  0,96 ) = 2,47 Chọn z= dây Trong đó: K đ = 1,35 - Hệ số tải trọng động- (thuộc tải trọng dao động nhẹ, loại máy II, nhóm II, làm việc ca + 0,1) ( B4.7_T55[1]) P0  = 4,3 kW - Công suất cho phép- (nằm khoảng vận tốc từ 10-15 m/s d1=180 mm ) (B4.19_T62[1]) C = 0,92 - Hệ số góc ơm- (160