thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI GVHD : Nguyễn Tấn Tiến SVTH : Trần Duy Phường MSSV : 20102054 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 12-2004 MỤC LỤC: Mục lục Trang SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Lời nói đầu Phần 1: Giới thiệu chung đồ án thiết kế hệ thống dẫn động băng tải 1.1 Phân tích nhiệm vụ 1.2 Xác định yêu cầu kỹ thuật 1.3 Nhiệm vụ phải làm 1.4 Lập kế hoạch thực 1.5 Xaây dựng phương án thiết kế Phần 2: Tính toán thiết kế Chương I: Tính toán chọn động phân phối tỉ số truyền I.1 Chọn động I.2 Phân phối tỉ số truyền Chương II: Tính toán thiết kế chi tiết truyền động 10 II.1 Thiết kế truyền xích 10 II.2 Thiết kế hộp giảm tốc bánh 13 II.3 Thieát kế Trục – Then – Khớp nối 27 II.3.1 Thiết kế Trục – Then 27 A Thiết kế trục 27 B Choïn then 37 II.3.2 Chọn khớp nối 39 II.4 Tính toán chọn ổ lăn 40 II.5 Chọn chi tiết phụ 44 II.6 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc 46 SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Bảng dung sai lắp ghép 47 Tài liệu kham khảo 48 LỜI NÓI ĐẦU Ngày hệ thống dẫn động khí sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp sản xuất đời sống.Vì tầm quan trọng hệ thống dẫn động khí lớn việc sản xuất thiết bị công việc tất yếu Đồ án môn học thiết kế hệ thống truyền động khí ngành khí nhà trường môn học giúp cho sinh viên ngành khí vận dụng kiến thức học vào việc thiết kế hệ thống truyền động cụ thể.Ngoài môn học giúp sinh viên củng cố kiến thức môn học liên quan,vận dụng khả sáng tạo,tìm hiểu hệ thống,nắm vững trình thiết kế để vận dụng vào thiết kế hệ thống khí khác hoàn thành tốt đồ án môn học tạo điều kiện cho sinh viên thực tốt luận án tốt nghiệp sau Trong trình thực đồ án môn học này,chúng em hướng dẫn thầy cô môn khoa khí thầy Nguyễn Tấn Tiến, thầy Trần Văn Tùng hoàn thành đồ án môn học này.Em xin cảm ơn giúp đỡ thầy cô SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Phần 1:Giới thiệu chung đồ án thiết kế hệ thống băng tải 1.1 Phân tích nhiệm vụ: *Gồm yêu cầu sau: +Xác định yêu cầu kỹ thuật +Phân tích ý tưởng chọn phương án thiết kế +Chọn động phân phối tỉ số truyền +Tính toán thiết kế chi tiết(bộ truyền hộp giảm tốc) +Thiết kế kết cấu,vẽ phác +Thực vẽ lắp vẽ chi tiết +Tổng hợp đồ án thuyết minh 1.2 Yêu cầu kỹ thuật: -Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải gồm: Động điện pha không đồng Hệ thống truyền động khí Tang chủ động băng tải *Số liệu ban đầu: -Lực vòng băng tải:F = 5800 (N) -Vận tốc băng tải :v = 0,7 (m/s) -Đường kính tang : D = 400 (mm) -Thời gian phục vụ : (năm) -t1 = 27 (giây) -T = T -t2 = 63 (giaây) -T = 0,4T -t3 = -T = SVTH: Traàn Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Sơ đồtảitrọng * Yêu cầu thiết kế: +Kích thước nhỏ gọn,phù hợp với không gian làm việc.Đảm bảo sức bền +Vận hành an toàn ,dễ sử dụng,sữa chữa,bảo trì lắp ráp … +Thiết kế có tính kinh tế, phù hợp với điều kiện sản xuất có 1.3 Lập kế hoạch thực : Sinh viên thực hiện: Trần Duy Phường MSSV: 20102054 Bảng phân bố kế hoạch thực theo tuần: 12 34 56 78 1 1 Tuaàn Nhiệm vụ Phân tích nhiệm vụ Lập kế hoạch thực Xác định yêu cầu kỹ thuật Xây dựng p.án thiết kế Chọn phương án thiết kế Chọn Đ.cơ PPTS truyền Tính toán thiết kế Thiết kế kết cấu,vẽ phác Bản vẽ lắp SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Bản vẽ chi tiết Tổng hợp đồ án Thuyết minh 1.4 Xây dựng phương án thiết kế: 1.4.1 Ý tưởng thiết kế: a Động + truyền + phận công tác:Bộ truyền (kín) thường dùng hộp giảm tốc Ưu điểm:Các cấu nằm nắp hộp che kín nên tránh bụi bẩn,hiệu suất làm việc cao Khuyết điểm:Hộp giảm tốc lớn tỉ số truyền phân phối cho truyền Nên bố trí cồng kềnh đắt tiền *Nhận xét:Không nên sử dụng truyền để làm phương án truyền động b Động + truyền + phận công tác:Bộ truyền (hở): dùng truyền xích truyền đai,bộ truyền động bánh dùng *Nhận xét:Bộ truyền truyền chuyển động trực tiếp từ động đến phận công tác phương án không phù hợp,bộ truyền có tuổi thọ kém,tỉ số truyền bị thay đổi tải.Không nên dùng truyền trực tiếp c Phối hợp: Động + truyền + truyền + phận công tác Động + truyền + truyền + phận công tác Ưu điểm:Hộp giảm tốc nhỏ gọn tỉ số truyền phân phối cho truyền truyền *Nhận xét:Nên chọn phương án làm phương án thiết kế 1.4.2 Xây dựng phương án thiết kế: a Bộ truyền ngoài: * Bộ truyền đai: Ưu điểm:Có thể truyền trục khoảng cách xa (> 15m) Tính chất đàn hồi cao,có thể trượt làm việc tải.Độ dẻo dai cao,truyền động êm nên làm việc không gây ồn,thích hợp truyền động lớn.Vận tốc truyền động đai lớn.Kết cấu đơn giản,không cần bôi trơn Khuyết điểm:Phải căng đai trước làm việc,kích thước truyền đai lớn.Tỉ số truyền thay đổi bị trượt đai.Tải trọng tác dụng lên trục ổ lớn (từ đến lần bánh răng).Tuổi thọ (từ 1000 đến 1500 giờ) * Bộ truyền xích: SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Ưu điểm:Không trượt,hiệu suất làm việc cao.Làm việc căng xích,kích thước nhỏ truyền đai.Truyền động nhờ ăn khớp dây xích bánh xích,có thể lúc truyền chuyển động công suất cho nhiều bánh xích bị dẫn.Có thể dùng truyền xích để thay đổi tốc độ(tăng giảm tốc độ).Khả tải hiệu suất làm việc cao truyền động đai Khuyết điểm:Bộ truyền xích làm việc ồn gây tải trọng phụ.Phải kiểm tra hệ thống bôi trơn thường xiêng.Khi bôi trơn không đảm bảo môi trường làm việc nhiều bụi bẩn xích nhanh bị hư.Dễ bị mòn bánh xích,răng lề,dễ đức xích làm việc tải b Hộp giảm tốc: * Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp dạng khai triển: Ưu điểm:Kết cấu hộp giảm tốc đơn giản Khuyết điểm:Bánh bố trí không trục nên lực phân bố không đều.Kích thước hộp giảm tốc lớn *Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục: Ưu điểm:Kích thước hộp giảm tốc theo chiều dài nhỏ nên hộp giảm tốc nhỏ loại khác.Làm việc chắn Khuyết điểm:Hạn chế khả chọn phương án bố trí chiều ngang rộng Kết cấu hộp giảm tốc phức tạp,khó bôi trơn ổ vỏ hộp.Khả tải cấp nhanh chưa dùng hết *Hộp giảm tốc cấp chậm phân đôi: Ưu điểm:Tải trọng phân bố trục Sử dụng tối đa khả tải hai cặp bánh răng.Mô men xoắn trục trung gian nhỏ nửa mô men xoắn cần truyền.Tập trung ứng suất hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp dạng khai triển bánh ổ bố trí đối xứng Khuyết điểm:Cấu tạo hộp giảm tốc phức tạp bánh cấp chậm lớn Bề rộng hộp giảm tốc lớn *Hộp giảm tốc bánh côn-trụ: Ưu điểm:Truyền động cho hai trục chéo nhau.Bố trí gọn so với hộp giảm tốc khác Khuyết điểm:p lực phân bố không răng.Hiệu suất truyền động (so với truyền bánh trụ 0,85).Kích thước bánh lớn.Bánh côn khó chế tạo 1.5 Chọn phương án thiết kế: SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến * Chọn truyền ngoài: Chọn truyền xích làm phương án thiết kế truyền ngoài.Vì kết cấu truyền xích có kết cấu nhỏ gọn,vận tốc băng tải nhỏ lực kéo lớn thích hợp dùng truyền xích * Chọn hộp giảm tốc:Chọn hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục làm phương án thiết kế hộp giảm tốc.hộp giảm tốc mục đính hạn chế chiều dài  Phương án thiết kế:Động + hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục + truyền xích + băng tải *Sơ đồ động hệ dẫn động băng tải: Phần 2: Tính toán thiết kế: Chương I.Tính toán chọn động phân phối tỉ số truyền SVTH: Trần Duy Phường Trang ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến I.1 Chọn động cơ: Công suất làm việc tải trọng thay đổi theo bậc,ta có:Pt = Ptđ Ptđ = ∑ ∑t Pi t i i n = 9,55.10 ∑ Ti t i ∑t i  Ti    ti ∑ = n.T T  = 9,55.10 ∑ ti  Ti    ti ∑ F v T  1000 ∑ ti 12.27 + 0,4 2.63 + Ptñ = 5800.0,7 1000 27 + 63 + = 2,606 kW Pt kW η Với η hiệu suất truyền động, η = η ol4 η br2 η x η k Công suất động cần thiết:Pct = Trong đó: η ol = 0,99 hiệu suất ổ lăn che kín η br = 0,96 hiệu suất cặp bánh trụ nghiêng che kín η x = 0,95 hiệu suất truyền xích che kín η k = 0,99 hiệu suất khớp nối bù => η = 0,99 4.0,96 2.0,95.0,99 = 0,83 P 2,606 Pct = t = = 3,1 kW η 0,83 Số vòng quay sơ bộ:nsb = nlv.ut = nlv.uh.un 60000.v 60000.0,7 = Với nlv số vòng quay làm việc,nlv = = π D π 400 33,42 vòng/phút Chọn tỉ số truyền chung:ut = un.uh =12,25.4 = 49 uh- tỉ số truyền hộp giảm tốc bánh trụ,uh = ÷ 40 un- tỉ số truyền truyền ngoài,un= ux = ÷ ⇒ nsb = 33,42.12,25.4 = 1637,6 vòng/phút * Chọn số vòng quay sơ bộ: nđc = nsb =1500 vòng/phút  Pđc ≥ Psb * Điều kiện chọn động cơ: n đc ≈ n sb Theo phụ lục P.1.3,tài liệu tính toán thiết kế HTTĐCK-Đặng Chất-NXB Giáo dục chọn động 4A100L4Y3 với Pđc = kW nđc = 1420 vòng/phút, SVTH: Trần Duy Phường Trang Tk = Tđm ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến I.2 Phân phối tỉ số truyền: Tỉ số truyền chung hệ:ut = n đc 1420 = = 42,5 nlv 33,42 Công suất làm việc: PIV = Plv = Ptñ = 2,606kW Plv 2,606 = = 2,77kW η ol η x 0,99.0,95 PIII 2,77 PII = = = 2,92kW η ol η br 0,99.0,96 PII 2,92 PI = = = 3,07 kW η ol η br 0,99.0,96 PIII = Tính tỉ số truyền hộp giảm tốc u h,chọn sơ uh = 12,25 Vì hộp giảm tốc đồng trục:u = u2 = u = 3,5 Trong đó:u1,u2 tỉ số truyền cấp nhanh cấp chậm Số vòng quay trục: n I = nđc = 1420 vòng/phút nI 1420 = = 405,7 u1 3,5 vòng/phút n 405,7 = II = = 116 u2 3,5 vòng/phút n II = n III n IV = n III 116 = = 29 vòng/phút ux Mô men xoắn động trục: Ti = 9,55.10 Pi ni Pñc = 9,55.10 = 26901 Nmm n ñc 1420 P 3,07 TI = 9,55.10 I = 9,55.10 = 20633 Nmm nI 1420 P 2,92 TII = 9,55.10 II = 9,55.10 = 68736 Nmm n II 405,7 P 2,77 TIII = 9,55.10 III = 9,55.10 = 228047 Nmm n III 116 P 2,606 TIV = 9,55.10 IV = 9,55.10 = 858183 Nmm n IV 29 Tñc = 9,55.10 Bảng thông số cho động trục Trục Thông số Công suất P,kW Tỉ số truyền u Độn g SVTH: Trần Duy Phường Trang 10 I II III 3,068 2,92 2,77 42,5 3,5 3,5 IV 2,606 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến 50 186442 19,5 10,5 2,5 2,75 2,5 2,15 35 22804 32,3 2,3 2,25 2,4 1,75 22804 Dùng giá trị lớn hai giá trị giá trị lớn hai giá trị dj mm Kτ Kσ ε σ để tính K σd ε τ để tính K τd ετ 1,75 K σd K τd Sσ Sτ S 25 εσ 2,25 1,57 1,23 14,6 23,1 12,4 20 2,25 2,1 1,57 1,47 - 7,4 7,4 30 2,3 2,3 1,6 1,6 38,6 25,3 21,2 30 2,25 1,75 1,57 1,23 - - - 35 2,4 2,4 1,67 1,67 10,9 12,5 8,2 45 2,25 1,75 1,57 1,2 52 12,5 12,2 50 2,75 2,5 1,7 1,76 9,9 10,3 7,1 35 Kσ Kτ 2,3 2,4 1,6 1,67 3,5 3,5 Các tiết diện nguy hiểm bảo đảm hệ số an toàn cho phép Kiểm nghiệm độ bền tónh: σ tđ = σ + 3.τ ≤ [σ ] M T Trong đó: σ = max ( 0,1.d ) ; τ = max ( 0,2.d ) [σ ] ≈ 0,8.σ ch = 0,8.450 = 360 MPa Mmax,Tmax mô men uốn mô men xoắn lớn tiết diện nguy hiểm Trục I: σ= 30783 20633 = 19,7 MPa;τ = = 6,6 MPa 0,1.25 0,2.25 SVTH: Trần Duy Phường Trang 43 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến ⇒ σ tđ = 19,7 + 3.6,6 = 22,8MPa < [σ ] nên trục thoã mãn độ bền tónh Trục II: σ= 91090 68736 = 21,2MPa;τ = = 8MPa 0,1.35 0,2.35 ⇒ σ tñ = 21,2 + 3.8 = 25,4 MPa < [σ ] nên trục thoã mãn độ bền tónh Trục III: σ= 323537 228047 = 35,5MPa;τ = = 12,5MPa 0,1.45 0,2.45 ⇒ σ tñ = 35,5 + 3.12,5 = 41,6 MPa < [σ ] nên trục thoã mãn độ bền tónh B Thiết kế then:Chọn then theo TCVN2261-77 Điều kiện bền dập điều kiện bền cắt: 2.T  σ d = [d l ( h − t )] ≤ [σ d ]  t  τ = 2.T ≤ [τ ] c  c d l t b Trục I:Có chỗ ghép then khớp nối bánh trụ nghiêng *Khớp nối:chiều dài ma lm12 = 36 mm, đường kính trục d = 20 mm Tra bảng 9.1[1] chọn then có lt.b.h.t1.t2 = 25.8.7.4.2,8 Bán kính góc lượng rãnh r = 0,32 [σ d ] ứng suất dập cho phép,tra baûng 9.5[1] [σ d ] = 100 MPa [τ c ] ứng suất cắt cho phép,tải va đập nhẹ [τ c ] = 20 ÷ 30 MPa 2.20633  σ d = 20.25.( − 4) = 27,5MPa Do đó:  Chọn then thoã τ = 2.20633 = 10,3MPa  c 20.25.8 mãn yêu cầu *Bánh răng:chiều dài ma lm13 = 50 mm, đường kính trục d = 30 mm Tra bảng 9.1[1] chọn then có lt.b.h.t1.t2 = 30.8.7.4.2,8 SVTH: Trần Duy Phường Trang 44 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Bán kính góc lượng rãnh r = 0,32 [σ d ] ứng suất dập cho phép,tra bảng 9.5[1] [σ d ] = 100 MPa [τ c ] ứng suất cắt cho phép,tải va đập nhẹ [τ c ] = 20 ÷ 30 MPa 2.20633  σ d = 30.30.( − ) = 15,3MPa Do đó:  Chọn then thoã 20633 τ = = 5,7 MPa  c 30.30.8 mãn yêu cầu Trục II:*Bánh răng1:chiều dài ma lm22 = 40 mm,đường kính d = 35 mm Tra bảng 9.1[1] chọn then có lt.b.h.t1.t2 = 30.10.8.5.3,3 Bán kính góc lượng rãnh r = 0,32 [σ d ] ứng suất dập cho phép,tra baûng 9.5[1] [σ d ] = 100 MPa [τ c ] ứng suất cắt cho phép,tải va đập nhẹ [τ c ] = 20 ÷ 30 MPa 2.68736  σ d = 35.30.( − 5) = 43,6MPa Do đó:  Chọn then thoã τ = 2.68736 = 13,1MPa  c 35.30.10 mãn yêu cầu *Bánh 2:chiều dài ma lm23 = 50 mm,đường kính trục d = 35 mm Tra bảng 9.1[1] chọn then có lt.b.h.t1.t2 = 35.10.8.5.3,3 Bán kính góc lượng rãnh r = 0,32 [σ d ] ứng suất dập cho phép,tra bảng 9.5[1] [σ d ] = 100 MPa [τ c ] ứng suất cắt cho phép,tải va đập nhẹ [τ c ] = 20 ÷ 30 MPa 2.68736  σ d = 35.35.( − 5) = 37,4 MPa Do đó:  Chọn then thoã τ = 2.68736 = 11,2 MPa  c 35.35.10 mãn yêu cầu Trục III:*Bánh răng:chiều dài ma lm32 = 40 mm,đường kính d = 50 mm Tra bảng 9.1[1] chọn then có lt.b.h.t1.t2 = 35.12.8.5.3,3 Bán kính góc lượng rãnh r = 0,32 SVTH: Trần Duy Phường Trang 45 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến [σ d ] ứng suất dập cho phép,tra bảng 9.5[1] [σ d ] = 100 MPa [τ c ] ứng suất cắt cho phép,tải va đập nhẹ [τ c ] = 20 ÷ 30 MPa 2.228047  σ d = 50.35.( − 5) = 86,8MPa Do đó:  Chọn then thoã τ = 2.228047 = 21,7 MPa  c 50.35.12 mãn yêu cầu *Bánh xích:chiều dài ma lm33 = 64 mm,đường kính trục d = 35 mm Tra bảng 9.1[1] chọn then có lt.b.h.t1.t2 = 50.14.8.5,5.3,8 Bán kính góc lượng rãnh r = 0,32 [σ d ] ứng suất dập cho phép,tra bảng 9.5[1] [σ d ] = 100 MPa [τ c ] ứng suất cắt cho phép,tải va đập nhẹ [τ c ] = 20 ÷ 30 MPa 2.228047  σ d = 35.50.( − 5,5) = 74,5MPa Do đó:  Chọn then thoã τ = 2.228047 = 18,6 MPa c 35.50.14  mãn yêu cầu Bảng thông số then: lt b h Khớp nối 25 (I) Bánh 30 (I) Bánh 30 10 (II.2) Bánh 35 10 (II.3) Bánh 35 12 (III) Bánh xích 50 14 t1 t2 2,8 r 0,32 2,8 0,32 3,3 0,32 3,3 0,32 3,3 0,32 5,5 3,8 0,32 II.3.2 Chọn khớp nối:Chọn khớp nối xích ống lăn dãy,vì: +Khớp nối động hộp giảm tốc va đập mạnh.Kích thước nối trục không lớn Bộ truyền làm việc chiều SVTH: Trần Duy Phường Trang 46 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến +Cho phép trục nghiêng với đến 1030’ có độ lệch tâm từ 0,5 đến 0,25 mm,nhờ có khe hở xích đóa +Dùng xích chế tạo sẵn,kết cấu đơn giản thuận tiện lắp ghép Các thông số nối trục xích ống lăn dãy: [T] nmax d D L Khe Xích ống lăn G.D N vg/p hở dãy m h lắp D1 N a p Q[N] Z gheù m2 pC 80 1600 110 1,0 12, 19,0 2500 0,0 0 Kieåm nghiệm hệ số an toàn:S = Q ≥ [S] (1,2 ÷ 1,5).Ft Trong đó:Q tải trọng phá hỏng xích Ft lực vòng tác dụng lên xích 2.k T 2.k T sin(180 / z ) 2.1,2.20633 sin(180 / 12) = = = 673 N D0 p 19,05 sin(180 / z) Với: D0 = đường kính vòng chia đóa xích p k hệ số làm việc đối băng tải,k = (1,2 ÷ 1,5) 25000 Do đó:S = = 31 (1,2 ÷ 1,5).673 Ft = [S] hệ số an toàn cho phép đóa xích.Tra bảng 16.7.[2] với bước xích 19,05 mm,n =1600 vòng => [S] = 16,3 Vậy S > [S],khớp nối bảo đảm hệ số an toàn cho phép II.4 Tính toán chọn ổ lăn: a Trục I:  Fr = Ft + Fr = 799 N 10 10  Phản lực tác dụng lên hai ổ :   Fr1 = Ft112 + Fr112 = 202 N Tính lực dọc trục tác dụng lên hai ổ:Fs = e.Fr  Fs = 0,3.799 = 239,7 N   Fs1 = 0,3.202 = 60,6 N Ta thấy ổ bi chịu lực hướng tâm lực dọc trục ⇒ Chọn ổ bi đỡ chặn, đường kính ngõng trục 25 mm, tải trọng không lớn → chọn ổ bi đỡ chặn dãy cỡ trung hẹp 46305 Đường kính : d = 25 mm,đường kính : D = 62 mm SVTH: Trần Duy Phường Trang 47 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến kN Khả tải động tónh : C = 21,1 kN ; C o = 14,9 *Kiểm tra khả chịu tải động ổ : i.Fa 1.88 = = 0,006 Tra bảng 11.4[1] e = 0,3 C0 14900 Fa = 0,32 > e Tra Vì vòng quay nên V = 1,do V Fr Ta có: bảng 11.4[1] X = 0,45; Y = 1,81 Với ổ bi đỡ chặn dãy: k = 0,5.(B + (d + D).tg α ) = 17,7 > B ∑ Fa0 = Fs1 − Fat = 60,6 − 88 = −27,4 ∑ Fa1 = Fs + Fat = 239,7 + 88 = 327,7 Do đó:  ∑ Fa < Fs0 ∑ Fa1 > Fs1 Ta có:  Tải trọng qui ước :  Fa0 = Fs = 239,7 N ⇒  Fa1 = ∑ Fa1 = 327,7 N QI = ( X V Fr0 + Y Fa ).k t k ñ = 1032 N  QI = ( X V Fr1 + Y Fa1 ).k t k ñ = 889 N Trong đó:kt hệ số ảnh hưởng nhiệt độ,kt =1 θ = 105 C kđ hệ số kể đến đặc tính tải trọng,tra bảng 11.3[1] kđ = 1,3 Tải trọng động tương đương: QE = m ∑ Q L ∑L m i i i Trong đó:m = ổ bi đỡ chặn Li = 60.n.Lhi/106 ; với Lhi = 40880 60.1420.40880 = 3483 triệu voøng quay 10 1032 3.3483 + 889 3.3483 ⇒ QE = = 966 N 3483 + 3483 ⇒ Li = Kiểm tra khả chịu tải động : Cñ = QE m Li ⇒ Cñ =0,966 3483 = 14,6 kN < C = 21,1kN Vậy khả tải động ổ chọn đảm bảo * Kiểm tra khả tải tónh ổ : Qt = Xo.Fr + Yo.Fa Trong đó:X0,Y0 hệ số tải trọng hướng tâm,dọc trục Tra bảng 11.6[1]:Với α = 12o chọn Xo = 0,5 ; Yo = 0,47 ⇒ Qt = 0,5.799 + 0,47.239,7 = 512 N = 0,512 kN < C o Vậy khả tải tónh ổ chọn đảm bảo b Trục II: SVTH: Trần Duy Phường Trang 48 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến  Fr = Ft + Fr = 676 N 20 20  Phản lực tác dụng lên hai ổ :   Fr1 = Ft 21 + Fr212 = 1503 N Tính lực dọc trục tác dụng lên hai ổ:Fs = e.Fr  Fs = 0,3.676 = 203N   Fs1 = 0,3.1503 = 451N Ta thấy ổ bi chịu lực hướng tâm lực dọc trục ⇒ Chọn ổ bi đỡ chặn, đường kính ngõng trục 30 mm, tải trọng không lớn → chọn ổ bi đỡ chặn dãy cỡ trung hẹp 46306 Đường kính : d = 30 mm,đường kính : D = 72 mm Khả tải động tónh : C = 25,6 kN ; C o = 18,17 kN *Kieåm tra khả chịu tải động ổ : i.Fa 1.(84 + 294) = = 0,02 Tra baûng 11.4[1] e = 0,3 C0 18170 Fa = 0,64 > e Tra Vì vòng quay nên V = 1,do V Fr Ta có: bảng 11.4[1] X = 0,45; Y = 1,81 Với ổ bi đỡ chặn dãy: k = 0,5.(B + (d + D).tg α ) = 25,3 > B ∑ Fa0 = Fs1 − Fat = 451 − (84 + 294) = 73 ∑ Fa1 = Fs + Fat = 203 + (84 + 294) = 581 Do đó:  ∑ Fa < Fs0 ∑ Fa1 > Fs1 Ta có:  Tải trọng qui ước :  Fa0 = Fs = 203N ⇒  Fa1 = ∑ Fa1 = 581N QII = ( X V Fr0 + Y Fa0 ).k t k ñ = 873 N  QII = ( X V Fr1 + Y Fa1 ).k t k ñ = 2246 N Trong đó:kt hệ số ảnh hưởng nhiệt độ,kt =1 θ = 105 C kđ hệ số kể đến đặc tính tải trọng,tra bảng 11.3[1] kđ = 1,3 Tải trọng động tương đương: QE = m ∑ Q L ∑L m i i i Trong đó:m = ổ bi đỡ chặn Li = 60.n.Lhi/106 ; với Lhi = 40880 60.405,7.40880 = 955 triệu vòng quay 10 8733.955 + 2246 3.955 ⇒ QE = = 1817 N 955 + 955 ⇒ Li = Kiểm tra khả chịu tải động : SVTH: Trần Duy Phường Trang 49 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Cđ = QE m Li ⇒ Cñ =1,817 955 = 18 kN < C = 25,6kN Vậy khả tải động ổ chọn đảm bảo * Kiểm tra khả tải tónh ổ : Qt = Xo.Fr + Yo.Fa Trong đó:X0,Y0 hệ số tải trọng hướng tâm,dọc trục Tra bảng 11.6[1]:Với α = 12o chọn Xo = 0,5 ; Yo = 0,47 ⇒ Qt = 0,5.1503 + 0,47.581 = 1024,5 N < C o Vậy khả tải tónh ổ chọn đảm bảo c Trục III:  Fr = Ft + Fr = 2916 N 30 30  Phản lực tác dụng lên hai ổ :   Fr1 = Ft 312 + Fr312 = 6434 N Tính lực dọc trục tác dụng lên hai ổ:Fs = e.Fr  Fs = 0,3.2916 = 875 N   Fs1 = 0,3.6434 = 1930 N Ta thấy ổ bi chịu lực hướng tâm lực dọc trục ⇒ Chọn ổ bi đỡ chặn, đường kính ngõng trục 45 mm, tải trọng không lớn → chọn ổ bi đỡ chặn dãy cỡ trung hẹp 46309 Đường kính : d = 45 mm,đường kính : D = 100 mm Khả tải động tónh : C = 48,1 kN ; C o = 37,7 kN *Kiểm tra khả chịu tải động ổ: i.Fa 1.276 = = 0,07 Tra baûng 11.4[1] e = 0,3 C0 37700 Fa = 0,5 > e Tra Vì vòng quay nên V = 1,do V Fr Ta có: bảng 11.4[1] X = 0,45; Y = 1,81 Với ổ bi đỡ chặn daõy: k = 0,5.(B + (d + D).tg α ) = 27 >B ∑ Fa = Fs1 − Fat = 1930 − 276 = 1654 ∑ Fa1 = Fs0 + Fat = 875 + 276 = 1151 Do đó:  ∑ Fa > Fs ∑ Fa1 < Fs1 Ta có:  Tải trọng qui ước : SVTH: Trần Duy Phường Trang 50  Fa = 1654 N ⇒  Fa1 = 1930 N QII = ( X V Fr0 + Y Fa0 ).k t k ñ = 5598 N  QII = ( X V Fr1 + Y Fa1 ).k t k ñ = 8350 N ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Trong đó:kt hệ số ảnh hưởng nhiệt độ,kt =1 θ = 105 C kđ hệ số kể đến đặc tính tải trọng,tra bảng 11.3[1] kđ = 1,3 Tải trọng động tương đương: QE = m ∑ Q L ∑L m i i i Trong đó:m = ổ bi đỡ chặn Li = 60.n.Lhi/106 ; với Lhi = 40880 Li : tuổi thọ tính triệu vòng quay 60.n.Lh 60.116 40880 = = 284,5 triệu vòng quay 10 10 5598 3.284,5 + 8350 3.284,5 ⇒ QE = = 7235 N 284,5 + 284,5 ⇒ Li = Kiểm tra khả chịu tải động : Cđ = QE m Li ⇒ Cñ = 7,235 284,5 = 47,6 kN < C = 48,1 kN Vậy khả tải động ổ chọn đảm bảo * Kiểm tra khả tải tónh ổ : Qt = Xo Fr + Yo.Fa Tra bảng 11.6[1] chọn Xo = 0,6 ; Yo = 0,5 ⇒ Qt = 0,6.6434 = 3860 N =3,86 kN < Co Vậy khả tải tónh ổ chọn đảm bảo Các thông số: Trục K.hiệ d, D, B,mm r1 r C C0 u mm mm mm mm kN kN I 46305 25 62 17 1,0 2,0 21,1 14,9 II 46306 30 72 19 1,0 2,0 25,6 18,1 III 46309 45 100 25 1,2 2,5 48,1 37,7 SVTH: Trần Duy Phường Trang 51 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến II.5 Chọn chi tiết phụ: 1.Vòng phớt (phớt dầu):Có tác dụng không cho dầu mỡ chảy hộp giảm tốc ngăn không cho bụi từ øbên vào bên hộp giảm tốc Vòng chắn dầu:Có tác dụng không cho dầu,mỡ tiếp xúc nhau.Không cho dầu vào ổ lăn Chốt định vị: Có tác dụng định vị xác vị trí nắp thân hộp giảm tốc trước sau gia công lắp ghép,dùng hai chốt định vị ø xiết bulong không làm biến dạng vòng ổ ( sai lệch vị trí tương đối nắp thân),do loại trừ nguyên nhân làm ổ chống hoûng 50 d d c d l cx45 L SVTH: Trần Duy Phường Trang 52 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến 4.Cửa thăm:Có tác dụng để kiểm tra,quan sát chi tiết máy hộp giảm tốc lắp ghép đổ dầu vào hộp,được bố trí đỉnh hộp.Cửa thăm đậy nắp.Trên nắp có lắp thêm nút thông Nút thông hơi: C ó tác dụng làm giảm áp suất,điều hòa không khí bên bên hộp giảm tốc làm việc nhiệt độ bên hộp giảm tốc tăng lên.Nút thông lắp nắp cửa thăm Nút tháo dầu:Có tác dụng để tháo dầu cũ sau thời gian làm việc,dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn bụi hạt mài bị biến chất Vít tách nắp thân:Có tác dụng dùng để tác nắp thân Que thăm dầu:Là kết cấu dùng để kiểm tra mức dầu hộp giảm tốc 9.Ống lót:nhằm hạn chế bánh trục vai ổ lăn *Các phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc: SVTH: Trần Duy Phường Trang 53 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến + Bôi trơn ngâm dầu + Bôi trơn lưu thông -Đối với truyền hở máy không quan trọng,bôi trơn định kỳbằng mỡû Dầu bôi trơn HGT: -Dầu công nghiệp dùng rộng rãi nhất.Bôi trơn lưu thông dùng dầu công nghiệp 45 -Dầu tuabin dùng bôi trơn truyền bánh quay nhanh -Dầu ôtô,máy kéo AK10,AK15 dùng bôi trơn loại HGT II.6 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc: Kích thước vỏ hộp chi tiết ghép: Chiều dày thành hộp: δ = 10 mm > mm Chiều dày nắp hộp: δ1 = 0,9 δ = mm Gân tăng cứng:Chiều dày e: e = (0,8 ÷ 1) δ = mm Chiều cao h < 58 mm Đường kính: Bulông nền: M14 Bulông cạnh ổ: M10 Bulông ghép bích nắp bích thân: M10 Bulông ghép nắp ổ: M6 bulông ghép nắp kiểm tra: M6 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp : S = (1,4 ÷ 1,8).d3 = 15 mm Chiều dày bích nắp hộp : S = (0,9 ÷ 1).S3 = 15 mm Bề rộng bích nắp bích thân : (3 ÷ 5) = 40 mm SVTH: Trần Duy Phường Trang 54 K = K2 – ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ : K2 = 44 mm Chiều dày đế hộp : S1 = 22 Chiều rộng đế hộp : K1 = 54 Khe hở chi tiết quay thành hộp : ∆ = 10 mm Khe hở bánh lớn thành hộp : ∆1 = 30mm Số lượng bulông : z=6 Chiều dài vỏ hộp : L = 620 mm Chiều rộng vỏ hộp : B = 290 mm BẢNG DUNG SAI Chi tiết Bánh Bánh Bánh es (mm) ei (mm) ES (mm) Þ30H7/k +0.02 +0.00 +0.02 0.015 0.01 Þ35H7/k +0.02 +0.00 +0.02 0.018 0.02 Þ35H7/k +0.02 +0.00 +0.02 0.018 Mối lắp SVTH: Trần Duy Phường Trang 55 EI (mm) Độ dôi lớn Độ hở lớn nhấ t 0.02 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Bánh Þ50H7/k Ổ +0.00 +0.02 ĐƠ Õ - CHẶ N MỘT DÃY Þ62H7 +0.03 0.015 Trục II Þ72H7 +0.03 0.015 Trục III Ổ Trục I +0.03 0.018 Ổ Trục I vòng +0.02 BI JS9/h9 +0.01 +0.01 +0.01 Then 10 × JS9/h9 +0.01 +0.01 +0.00 truïc -0.036 +0.01 -0.036 +0.02 10 × JS9/h9 12 × JS9/h9 8× H9/h9 Then 10 × H9/h9 10 × H9/h9 12 × H9/h9 Truùc II ị30k6 Truùc III bì h 8ì ị45k6 0.018 0.02 ngoà i Þ100H7 vòng Þ25k6 SVTH: Trần Duy Phường Trang 56 -0.018 0.018 -0.02 0.02 -0.036 +0.02 -0.02 0.02 -0.043 +0.02 loã -0.036 +0.03 -0.036 +0.03 -0.036 +0.03 -0.043 +0.04 -0.021 0.021 0.01 0.01 0.02 0.05 0.03 0.03 0.06 0 0 0 0 0 0 ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Tài liệu tham khảo: 1/Đặng Chất,Lê Văn Uyển-Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí(tập I II) –NXB Giáo dục 2/ Nguyễn Hữu Lộc-Chi tiết máy-NXB đại học Quốc gia 3/ Trần Hữu Quế-Vẽ khí(tập 2)-NXB Giáo dục 4/Nguyễn Thanh Nam-Phương pháp thiết kế kỹ thuậtNXB đại học Quốc gia 5/Ninh Đức Tốn,Nguyễn Thị Xuân Bảy-Dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường-NXB Giáo dục SVTH: Trần Duy Phường Trang 57 ... tốc) +Thiết kế kết cấu,vẽ phác +Thực vẽ lắp vẽ chi tiết +Tổng hợp đồ án thuyết minh 1.2 Yêu cầu kỹ thuật: -Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải gồm: Động điện pha không đồng Hệ thống truyền động. ..  Phương án thiết kế: Động + hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục + truyền xích + băng tải *Sơ đồ động hệ dẫn động băng tải: Phần 2: Tính toán thiết kế: Chương I.Tính toán chọn động phân phối...ĐAMH thiết kế hệ thống truyền động khí GVHD: TS.Nguyễn Tấn Tiến Lời nói đầu Phần 1: Giới thiệu chung đồ án thiết kế hệ thống dẫn động băng tải 1.1 Phân tích nhiệm vụ