Đồ án thiết kế máy dẫn động băng tải đầy đủ1.Lực kéo băng tải: F = 9450(N) 2.Vận tốc băng tải: V = 0,8 (ms) 3. Đường kính băng tải: D = 600(mm) 4.Thời gian phục vụ: lh = 20000 (giờ) 5.Số ca làm việc là: 1 ca 6.Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài:∝=90° 7.Đặc tính làm việc : êm
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Lời nói đầu Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí u cầu khơng thể thiếu kỹ sư ngành khí, nhằm cung cấp kiến thức sở máy kết cấu máy Thông qua đồ án môn học Chi tiết máy, sinh viên hệ thống lại kiến thức học nhằm tính tốn thiết kế chi tiết máy theo tiêu chủ yếu khả làm việc, thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung bệ máy, chọn cấp xác, lắp ghép phương pháp trình bày vẽ, cung cấp nhiều số liệu phương pháp tính, dung sai lắp ghép số liệu tra cứu khác Trong học phần Chi tiết máy, nhằm củng cố kiến thức cho sinh viên, em giao đề tài: “THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI” với hướng dẫn tận tình giảng viên NGUYÊN TIỀN PHONG Nhiệm vụ em thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có truyền đai, hộp giảm tốc bánh trụ nghiêng truyền xích Hệ dẫn động động điện thơng qua khớp nối, qua truyền đai, hộp giảm tốc truyền xích để truyền động đến băng tải Với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần em chưa nắm vững, dù tham khảo tài liệu song thực đồ án, tính tốn khơng thể tránh thiếu sót.Em mong góp ý giúp đỡ thầy cô giáo bạn bè Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa, đặc biệt thầy NGUYỄN TIỀN PHONG hướng dẫn tận tình cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hồn thành đồ án mơn học Hưng n, ngày tháng 05 năm 2019 Sinh viên NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Mục lục Lời nói đầu.1 Đề tài bảng thực tiến độ đồ án…………………………………… - Phần I : Chọn động phân phối tỷ số truyền Tính tốn thiết kế truyền ngồi : - Phần II : Tính tốn truyền đai thang - Phần III : Tính tốn truyền xích 15 Tính tốn thiết kế truyền : - Phần IV : Tính tốn truyền bánh trụ nghiêng……… 21 Tính tốn thiết kế trục : - Phần V.1 - Phần V.2 : Tính tốn thiết kế trục I………………… …….34 : Tính tốn thiết kế trục II ……………………… 42 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG PHẦN I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I.1-Chọn kiểu loại động cơ: ĐỀ số 1A: 1.Lực kéo băng tải: F = 9450(N) 2.Vận tốc băng tải: V = 0,8 (m/s) Đường kính băng tải: D = 600(mm) 4.Thời gian phục vụ: lh = 20000 (giờ) 5.Số ca làm việc là: ca 6.Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi: 7.Đặc tính làm việc : êm I.1.1-Tính tốn cơng suất : a) Cơng suất làm việc: Trong đó: - Lực kéo băng tải: - Vận tốc băng tải : F =9450(N) v = 0,8(m/s) ⇒ Plv= 7,56(Kw) b) Tính hiệu suất hệ thống Theo bảng 2.3 (I) trang 19 : Hiệu suất truyền bánh trụ nghiêng ( để kín) : �br= 0,96 Hiệu suất truyền truyền xích (để hở): �x = 0,93 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Hiệu suất truyền đai(để hở):�đ = 0,95 Hiệu suất cặp ổ lăn: Hiệu suất hệ thống :ht= �br �x �đ ( =0,96.0,93.0,95= 0,82 c)- Công suất cần thiết:Pct == = 9,21 (Kw) ( Vì trường hợp Cơng suất tính tốn = ) I.1.2-Tính sơ số vịng quay đồng bộ: Ta có : nlv= 60000.v π D = =25,47 (Vòng/phút) Với D : đường kính băng tải D = 600 (mm) Ta lại có: Tỉ số truyền hệ thống sơ ( usb) usb = uđ.ubr.ux Tra bảng 2.4[I] trang 21: ubr = u uđ= 3,15 , ux=3 ⇒usb =4.3,15.3=37,8 Số vòng quay sơ hệ thống (nsb) Vậy : nsb= nlv.usb=25,47 37,8=962,76 (v/p) I.1.3-Chọn động : Sau q trình tính tốn ta thu được: + = 9,21 (Kw) + = 962,76 Điều kiện chọn động cơ: • • ≥ Pct •≈ nsb (v/p) > Tra bảng P1.1 [I] Và P1.3 [I] Ta chọn động phù hợp với điều kiện Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Bảng thông số động Ký Hiệu 4A160M8Y3 P n Cos φ Kw (v/p) % 11,0 950 86 Động thỏa mãn thông số cần thiết I.2 Phân phối tỷ số truyền Tỉ số truyền chung hệ thống :( uht) uht= = =37,29 Mặt khác : ut = uđ.ubr ux Theo tài liệu [I] Trang 49 chọn : uđ = 3,15 ; ubr = 4⇒ ux = = 2,95 I.2.1.Số vòng quay trục : Số vòng quay trục động : nđc= 950 (v/p) Trục I (trục chủ động) : n1 = = = 301,58 (v/p) Trục II (trục bị động) : n2 == = 75,39 (v/p) Trục công tác : n3 = = = 25,55 (v/p) I.2.2.Cơng suất trục : Ta có : Công suất trục công tác : P3 = Plv= 7,56 (KW) Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 0,86 1,2 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Công suất trục bị động : P2 = = = 8,21 (KW) Công suất trục chủ động : P1= == 8,63 (KW ) Công suất trục động : Pdc = = = 9,21 (KW ) I.2.3.Mô men xoắn trục : Trục động : Tđc = 9,55 106 = 9,55.106.= 92584,76 (Nmm) Trục I (trục chủ động): T1 = 9,55.106 = 9,55.106 = 273282,37 (Nmm) Trục II (trục bị động): T2 = 9,55.106 = 9,55.106 =1039998,67 (Nmm) Trục công tác: Tct = 9,55.106 = 9,55.106.=2825753,42 (Nmm) BẢNG THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỘP Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI Trục Động THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG I II III Thông số u 3,15 P (KW) n (v/p) T (Nmm) 2,95 9,21 8,63 8,21 7,56 950 301,58 75,39 25,55 92584,76 273282,37 1039998,67 2825753,4 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG PHẦNII THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Truyền động đai dùng để truyền chuyển động mômen xoắn trục xa Đai mắc lên hai bánh với lực căng ban đầu F o, nhờ tạo lực ma sát bề mặt tiếp xúc đai bánh đai nhờ lực ma sát mà tải trọng truyền Thiết kế truyền đai gồm bước : Chọn loại đai, tiết diện đai Xác định kích thước thông số truyền - Xác định thông số đai theo tiêu khả kéo đai tuổi thọ Xác định lực căng đai lực tác dụng lên trục Theo hình dạng tiết diện đai, phân : đai dẹt (tiết diện chữ nhật), đai hình thang (đai hình chêm), đai nhiều chêm (đai hình lược) đai II.1 Xác định kiểu đai Các thông số động tỉ số truyền truyền đai: • Số vịng quay trục động : nđc = 950 (v/p) • Công suất trục động : P đc = 9,21 (KW) →Pđc>2 chọn đai thang • Tỷ số truyền truyền đai : uđ = 3,15 Chọn loại tiết diện đai hình thang khơng có u cầu đặc biệt nên ta chọn loại đai hình thang thường loại A dựa vào Hình4.1 bảng 4.13 [I] trang 59 Theo đó, thơng số kích thước đai cho bảng sau: Kích thước tiết diện (mm) Loại đai Thang thường Ƃ bt b h y0 14 17 10,5 Diện tích A(mm2) 138 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 Đường kính bánh đai nhỏ d1 (mm) Chiều dài giới hạn l (mm) 140-280 800 - 6300 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG II.2-Tính chọn sơ đai Chọn đường kính bánh đai nhỏ : Tra bảng 4.13 (I) trang 59 → d1 = 180 (mm) a) Tính vận tốc vịng đai: = 8,94(m/s) 25 ( m/s ) ⇨ Thỏa mãn điều kiện v = 25 m/s ( Đai thường ) b) Đường kính bánh đai lớn ( d2) ε Ta có hệ số trượt đai : = 0,02 ⇨ d2 = d1.uđ /(1 - 0,02) = 180.3,15/0,98 = 578,57 ( mm ) CT4.2 trang 53[I] ⇨Chọn d2 = 630( mm ) Bảng 4.21 trang 63 [I] Như tỷ số truyền thực tế : ⇨ Thỏa mãn điều kiện> 6% c) Xác định sơ khoảng cách trục Theo bảng 4.14 [ I ] trang 60 Ta tìm tỷ số : ⇨( mm ) kiểm tra thỏa mãn: 0,55.(d1 + d2) + h ≤ asb ≤ 2.( d1 + d2) 456 ≤ asb ≤ 1620 nên asb= 630 (mm) thỏa mãn d) Chiều dài sơ đai là: Theo công thức 4.4 trang 54 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG PHẦN VII: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC - - 1) Vỏ hộp Công dụng : Để gá đặt hầu hết chi tiết hộp giảm tốc, định vị trí tương đối chi tiết phận máy.Trực tiếp nhận tải trọng chi tiết truyền đến Chứa dầu bôi trơn truyền hộp giảm tốc,bảo vệ chi tiết máy Chỉ tiêu đặt chế tạo hộp giảm tốc khối lượng nhỏ,kích thước gọn,dễ gia cơng đúc,độ cứng cao,giá thành hạ Vật liệu chế tạo vỏ hộp giảm tốc gang xám : GX15 – 32 Phương pháp chế tạo : Chọn phương pháp đúc Thành phần hộp giảm tốc : Thành hộp, gân chịu lực, mặt bích gối đỡ, loại vít bu lông lắp ghép Hộp gồm hai nửa ghép lại với Chọn bề mặt lắp ghép qua đường tâm trục 2) Xác định kích thước cấu tạo lên hộp giảm tốc Tên gọi Chiều dày : thân hộp , δ Nắp hộp, δ Gân tăng cứng: - Chiều dày :e - Chiều cao : h - Độ dốc Biểu thức tính tốn δ =0,03.a + =0,03.125 + =6,75 =>δ=7mm δ 1=0,9.δ=0,9.7=6,3 mm e = 0,9.δ =0,9.7 =6,3 mm h = 55 mm < 58 mm khoảng 20 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI Đường kính -Bu lơng , d1 -Bu lơng cạnh ổ , d2 -Bu lơng ghép mặt bích thân,d3 -Vít ghép nắp ổ ,d4 -Vít nắp cửa thăm ,d5 THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG d1>0,04.a+10>12mm=>d1=16mm d2=(0,7 0,8)d1=>d2=0,75.16=12mm d3=(0,8 0,9)d2=>d3=10 mm d4=(0,6 0,7)d3=>d4=8 mm d5=(0,5 0,6)d4 =>d5 =6 mm Mặt bích ghép lắp thân -Chiều dày bích thân hộp S3 -Chiều dày bích lắp hộp S4 -Bề rộng lắp thân K3 S3=(1,4 1,8)d3=>S3=1,5.10=15mm S4=(0,9 1)d4=1.15=15mm K3=K2-(3 5)=38,8 - 4=34,8mm Kích thước gối trục -Đường kính ngồi tâm lỗ vít D2,D3 -Bề rộng mặt ghép bu lơng cạnh ổ ,K2 -Tâm lỗ bu lông cạnh ổ E2 C -Chiều cao ,h Tra bảng 18.2 K2=E2+R2+(3 5)mm E2=1,6d2=1,6.12=19.2 R2=1,3.d2=1,3.12=15,6 =>K2=19,2+15,6+4=38,8mm C= Chọn h = 40 mm Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI Mặt để hộp - Chiều dày khơng có phần lồi - Bề rộng mặt để hộp ,K1 , q THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG S1=(1,3 1,5)d1 =>S1=1,5.16=24mm K1=3.d1=3.16=48mm q K1+2δ =48 + 2.7 Chọn q =62 Khe hở chi tiết - Giữa bánh thành hộp - Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp - Giữa mặt bên bánh với (1 1,2)δ=(1 1,2).7 =7 8,4 => chọn =7 (3 5)δ=(3 5).7 =(21 35) => chọn δ=> chọn Số lượng bu lông nền,Z = 35 = 7mm Z=(L+B) / (200 300) =(380+230) / 200=3.05=> Chọn Z=4 -Chọn bu lông nền, bu lông cạnh ổ ,bu lơng ghép mặt bích thân vỏ hộp nắp vỏ hộp , vít lắp ổ -Từ đường kính bu lông Tra bảng theo TCVN 1889 – 76 ta có kích thước bu lơng sau: Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG Bảng kích thước bu long: di S H D r L Lo 20 30 13 34,6 25 – 100 25 – 32 16 24 10 27,7 20 -100 18 - 28 12 19 21,9 0,8 14 -100 14 – 22 10 17 19,6 0,5 12 -100 12 -20 14 5,5 16,2 0,5 12 -90 12 - 18 3.Nắp ổ -Cơng dụng: Che kín ổ, chống bụi bẩn cố định vịng ngồi ổ vỏ hộp - Sử dụng loại: + Loại I: Nắp kín dùng cho đầu trục khơng thị ngồi + Loại II: Nắp ổ thủng có lỗ cho đầu trục xuyên Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG - Nắp ổ đúc gang xám GX15 -32 Kích thước nắp ổ tra bảng 18.2 Kích thước nắp ổ hộp giảm tốc: Trục D D2 D3 H Z d4 I 62 75 90 M6 II 90 110 115 10 M8 Chân đế: - Để cố định hộp giảm tốc bệ máy ta làm chân đế đáy hộp Mặt chân đế làm dãy lồi song song Nhằm giảm thời gian gia công tạo khả nhiệt lưu thơng khí + Kích thước chiều dài: L = 360 mm + Chiều rộng B mặt chân đế :B=230 mm + Số bu long nền: Z=4 5.Cửa thăm dầu, nút thông que thăm dầu Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG - Để tiện quan sát hộp giảm tốc đổ dầu vào hộp ta làm cửa thăm dầu đỉnh hộp - Cửa thăm đậy nắp nắp có nút thơng - kích thước cửa thăm chọn bảng 18.5 A B A1 B1 C C1 K R Vít SL 100 75 150 100 125 100 87 12 M8x22 • Nút thông hơi: - Khi làm việc nhiệt độ tăng lên để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên ngồi hộp ta dùng nút thơng Nút thơng nắp cửa thăm vị trí cao nắp hộp A B C D E G H I M27x2 15 30 35 45 36 32 K L M N 10 O P 22 Q R 32 18 36 32 • Nút tháo dầu - Dầu bôi trơn sau thời gian làm việc thường bị bẩn ảnh hưởng đến hiệu việc bơi trơn phải thay dầu , thải dầu cũ Để làm việc cần có nút tháo dầu Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 S ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG - Chọn nút tháo dầu trụ Bảng thông số: d b m f L D S DO M16x1,5 12 23 26 17 19,6 6) Chốt định vị , vịng phớt ,vịng chặn mỡ a) Chốt định vị côn -Để đảm bảo vị trí nắp thân trước sau gia công cũng lắp ghép tránh tượng biến dạng ngồi ổ xiết chặt bu lơng Ta chọn chốt định vị côn Số lượng l d C 40 0,5 Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG *) Vòng phớt Để bảo vệ ổ khỏi bụi bẩn ngăn tạp chất xâm nhập vào ổ ta chọn hình dáng kích thước phớt sau *) Vòng chắn mỡ Để ngăn mỡ phận ổ với dầu hộp Trong a = mm => a= 8mm t = 3mm => t = mm b lấy gờ trục Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG 7) Que thăm dầu - Dùng để đo kiểm tra mức dầu Bôi trơn hộp giảm tốc - Bôi trơn đêr giảm bớt mát cơng ma sát, giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phịng chi tiết máy bị han gỉ Cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Giáo viên hướng dẫn :NGUYỄN TIỀN PHONG Sinh viên thiết kế : NGUYỄN VĂN NHƯỜNG Lớp : 110173 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY TẢI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG * Phương pháp bôi trơn: -Do vận tốc truyền nhỏ ta bơi trơn truyền ngồi phương pháp ngâm dầu -Dầu bôi trơn: Bánh làm vật liệu thép có σb1 = 850 Mpa, σb2 = 750Mpa Theo bảng 18.11 ta chọn độ nhớt dầu bôi trơn 18(11)/ 16(2) Dựa vào bảng 18.13 ta chọn loại dầu bôi trơn công nghiệp có đặc tính kỹ thuật sau Tên gọi Dầu tô máy kéo AK-15 Độ nhớt 500(