Đồ án chi tiết máy thiết kế trạm dẫn động băng tải đh giao thông vận tải hà nội

TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Đề số : V –Phương án THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Lời nói đầu Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí nội dung khơng thể thiếu chương trình đào tạo kỹ sư khí đặc biệt kỹ sư nghành chế tạo máy Thiết kế môn học chi tiết máy mơn học giúp cho sinh viên hệ thống lại kiến thức môn học : Chi tiết máy , Sức bền vật liệu , Nguyên lý máy , Vẽ kỹ thuật… Đồng thời giúp sinh viên làm quen dần với công việc thiết kế làm đồ án chuẩn bị cho việc thiết kế đồ án tốt nghiệp sau Nhiệm vụ thiết kế giao : THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Do lần làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp cịn có mảng kiến thức chưa nắm vững dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng mơn có liên quan song làm em cịn có thiếu sót Em mong giúp đỡ bảo thầy cô môn để em củng cố kiến thức hiểu sâu , nắm vững kiến thức học … Cuối em xin trân thành cảm ơn thầy cô môn hướng dẫn & bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao Một lần em xin trân thành cảm ơn !!! Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Các số liệu phục vụ cho công việc thiết kế : Sơ đồ hướng dẫn Chế độ làm việc : ngày làm việc ca , ca Mỗi năm làm việc 300 ngày, tải trọng va đập nhẹ Phương án Thứ nguyên Lực vòng băng tải P 110 KG Vận tốc băng tải 1,2 m/s Đường kính 400 mm Chiều rộng băng tải B 400 mm Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN Thời hạn phục vụ Tỷ số M1/ M Sai số vận tốc cho phép BM : THIẾT KẾ MÁY Năm 0,5 % Phần I CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ) Chọn động : Chọn động điện để dẫn động máy móc thiết bị cơng nghệ giai đoạn q trình tính tốn thiết kế máy Trong nhiều trường hợp dung hộp giảm tốc động biệt lập ,việc chọn loại động ảnh hưởng nhiều đến việc lựa chọn thiết kế hộp giảm tốc truyền hộp Muốn chọn loại động cần hiểu rõ đặc tính phạm vi sử dụng loại đồng thời cần ý đến yêu cầu làm việc cụ thể thiết bị cần dẫn động → Để chọn động ta tiến hành theo bước sau : - Tính cơng suất cần thiết động - Xác định sơ số vòng quay đồng động Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY - Dựa vào công suất số vòng quay đồng kết hợp với yêu cầu tải , mômen mở máy phương pháp lắp đặt động để chọn kích thước động phù hợp với yêu cầu thiết kế a ) Xác định công suất động : Do động làm việc chế độ dài hạn với phụ tải thay đổi nên ta chọn công suất động cho thời gian làm việc động lúc chạy tải , lúc chạy non tải cách thích hợp để nhiệt độ động đạt giá trị ổn định Như ta coi động làm việc với phụ tải đẳng trị không đổi Bằng phương pháp mômen đẳng trị ta xác định công suất động Ta có : Mđt = √ M 21 t + M 22 t = t +t  Mđt = 0,863 M P D Với M = = √ M 4+ ( 0,7 M ) ; Trong M mơmen hệ thống truyền động 110×10 ×0,4 = 227,5 (Nm)  Mđt = 0,863 M = 0,863 227,5 = 196,33(Nm) Công suất đẳng trị : Pđt = M đ t × nt (KW) 9550 Với nt – vận tốc băng tải nt = 60.1000 v 60000× 1,2 = π.D 3,14.400  Công suất đẳng trị : Pđt = = 54,60 (v/ph) 196,33× 54,60 9550 = 1,122 (KW) Hiệu suất truyền động : η=ηbr×ηổ×ηkhớp nối Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THƠNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Với : η br – hiệu suất cặp bánh η ổ - Hiệu suất cặp ổ lăn η khớp nối - Hiệu suất nối trục di động Tra bảng 2-3 “ trị số hiệu suất” (sách TTTKHDD khí trang 19) ta có : Hiệu suất truyền động : ηbr × ηổ × ηkh p n ố i = 0,974×0,9954×0,99 = 0,859 4 1,122 Cơng suất trục động là: Pct = 0,859 = 1,306 (KW) Cần phải chọn động điện có cơng suất lớn công suất cần thiết trục động b) Xác định sơ số vòng quay đồng động nsb Số vòng quay sơ động cơ: nsb = nlv ut Trong đó: nlv - Số vịng quay trục máy cơng tác phút ut – tỷ số truyền toàn hệ thống dẫn động Số vòng quay trục máy công tác (tang quay) phút : nlv = 60000 v πD = 60000.1 = 54,60 (v/ph) π 350 Tỷ số truyền toàn hệ thống dẫn động : truyền bánh trụ hai cấp ta chọn ut = 24  Số vòng quay sơ động : nsb = 54,60 24= 1310,4 (v/ph) c) Chọn động : Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Qua việc tính tốn thơng số ta dựa vào bảng 2P sách “Thiết kế chi tiết máy” trang 322 để chọn động kiểu A02(A022) 31-4 có thông số kỹ thuật sau: Công suất : Pđc = 2,2 KW Vận tốc : nđc = 1430 v/ph Mm M M = 1,8 ; max = 2,2 ; = 1,2 M đm M đm M đm Phân phối tỷ số truyền : Việc phân phối tỷ số truyền cho cấp truyền hộp giảm tốc có ảnh hưởng lớn tới kích thước khối lượng hộp giảm tốc nđc 1430 Tỷ số truyền chung : uh = n = 54,60 = 26 t Mà uh = u1.u2 Với u1 – tỷ số truyền truyền bánh trụ nghiêng cấp nhanh u2 – tỷ số truyền truyền bánh trụ thẳng cấp chậm Để tạo điều kiện bôi trơn truyền bánh hộp giảm tốc đồng trục phương pháp ngâm dầu ta chọn u1 = u2  u1 = u2 = √ uh = √ 26 = 5,1 Xác định công suất , mơmen số vịng quay trục : Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Trục động I : Pđc = 2,2 KW ; nđc = 1430 v/ph ; 9,55 10 Pđc Tđc = n đc Trục II : PII = = 9,55 10 2,2 1430 = 14692,31 Nmm P đc 2,2 η br ηổ = 0,97 0,995 = 1,062 KW 2 nđc nII = u = 1430 5,1 9,55 10 PII TII = n II = 280,39 v/ph = 9,55 10 1,06 280,39 = 36103,28 Nmm Trục III : PIII = PII ηbr ηổ = 1,062 0,97 0,995 = 2,05 KW nII nIII = u = 280,39 5,1 9,55 10 PIII TIII = n III = 54,98 v/ph = 9,55 10 2,05 54,98 = 356084,03 Nmm Ta có bảng hệ thống số liệu tính : Trục Thứ Thơng Số Tỷ nguyên Động III I số truyền u Công suất II 5,1 KW 2,2 5,1 2,05 Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY P Số vịng quay n Mơmen xoắn T v/ph 1430 ,06 280,39 Nmm 14692,3 36103, 28 54,98 356084 ,03 Phần II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG I .Chọn vật liệu chế tạo bánh : Vì hộp giảm tốc có cơng suất nhỏ truyền chịu tải trọng va đập nhẹ khơng có u cầu đặc biệt nên ta chọn vật liệu chế tạo hai cấp bánh sau :  Bánh lớn : Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB192… 240 chọn HB2 = 230 giới hạn bền : σb2 = 750 MPa ; giới hạn chảy : σch2 =450 MPa  Bánh nhỏ : Thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB241… 285 ta chọn HB1 = 245 giới hạn bền : σb1 = 850 MPa ; giới hạn chảy : σch1 =580 Mpa II Xác định ứng suất cho phép : Theo bảng 6-2 ‘trị số σ0Hlim σ0Flim ’ sách TKHDDCK trang 94 Trang 10 TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Với thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB 180… 350 ta có : σ0Hlim = 2HB + 70 ; SH = 1,1 σ0Flim = 1,8HB ; SF = 1,75 : σ0Hlim1 = 2HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 MPa σ0Flim1 = 1,8HB1 = 1,8 245 = 441 MPa σ0Hlim2 = 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 MPa σ0Flim2 = 1,8HB2 = 1,8 230 = 414 MPa Theo công thức 6-5: NHO =30 H 2,4 HB NHO1 =30 2452,4 = 1,63.107 NHO2 =30 2302,4 = 1,40 107 Theo công thức (6-7 ) NHE = 60c∑ Ti n i t i T max ( ) = 60c.nII/u.∑ t i.∑ Ti t i/∑ t i T max ( )  NHE2 = 60.2.4.300.2.8.(280,39/5,1).(13.0,5+ 0,73.0,5) = 8,51.107 > NH02 NHE1 = 8,51.107.5,1= 43,40 107 > NH01 Do lấy KHL1 = hệ số tuổi thọ , xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải truyền Như theo 6-1a sơ xác định : [σσH] = σ0Hlim KHL/SH [σσH]1 = 560.1/1,1 = 509,09 [σσH]2 = 530.1/1,1 = 481,82 MPa MPa Trang 11 ...TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY Các số liệu phục vụ cho công việc thiết kế : Sơ đồ hướng dẫn Chế độ làm việc... 300 ngày, tải trọng va đập nhẹ Phương án Thứ nguyên Lực vòng băng tải P 110 KG Vận tốc băng tải 1,2 m/s Đường kính 400 mm Chi? ??u rộng băng tải B 400 mm Trang TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN Thời... TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI HN BM : THIẾT KẾ MÁY - Dựa vào cơng suất số vịng quay đồng kết hợp với yêu cầu tải , mômen mở máy phương pháp lắp đặt động để chọn kích thước động phù hợp với yêu cầu thiết