.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Khoa Môi Trường Bộ môn Thiết Kế Máy Bài tập lớn số CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực : Hoàng Thu Thảo MSSV : 91303701 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phƣơng án số : Hệ thống dẫn động băng tải gồm : 1- Động điện pha không đồng ; 2- Bộ truyền đai thang ; 3- Hộp giảm tốc bánh nón cấp ; 4-Nối trục đàn hồi; 5- Băng tải Số liệu thiết kế: trang - Công suất trục băng tải, P: KW - Số vòng quay trục tang dẫn, n: 152 v/ph - Thời gian phục vụ, L = (năm) - Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ ( năm làm việc 300 ngày, ca làm việc ) - Chế độ tải : T1 = T ; T2 = 0.9T ; t1 = 37 giây ; t2 = 48 giây PHƢƠNG ÁN P,KW n,v/ph L, năm t1, giây t2, giây T1 T2 152 37 48 T 0.9T u cầu: Tính tốn thiết kế trục thiết kế then trục Bài làm Bảng đặc tính (từ 1) : Cơng suất P Động (KW) 6.6 6.3 6.06 (KW) Tỷ số truyền u Số vòng quay n 2.99 3.2 1455 486.62 152.06 43,319.6 123,639 380,593 (vòng/phút) Momen xoắn T (Nmm) Thơng số để tính tốn thiết kế: Trục 1: P1 = 7,81 kW, T1=149 171 Nmm, dm1= 96,04 mm , Trục 2: P2= 7,5 kW, T2 = 573 000 Nmm, dm2= 308,7 mm , , , trang Bộ truyền đai thang: Trình tự tính toán thiết kế: Chọn vật liệu : - Dựa vào bảng 7.1 trang 159 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – thầy Trần Thiên Phúc”, chọn thép 45 có ; ; ; ; ; [ ] 65 MPa ứng với trục có đường kính 30, 50 100 mm (bảng 7.2) - Chọn [ ] Chọn sơ đƣờng kính trục : Theo cơng thức 7.2 ta có : d ≥ √ [ ] Trục : T1 = 123,639N.mm d1 ≥ √ [ ] = √ = 31.38 mm Theo tiêu chuẩn trang 163 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – thầy Trần Thiên Phúc”, chọn d1 = 32 mm Trục : T2 = 380,593 N.mm d2 ≥ √ [ ] = √ = 45.65mm Tương tự chọn d2 = 46 mm Xác định chiều dài trục : Theo bảng 10.2 sách “Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc” ta : e = 110, u = 80, f = 65 , w = 50 , x = 15 mm ( ) ( ) ( ) ( ) trang Thiết kế trục : a) Trục : Moment lực dọc trục gây : Áp dụng phương trình cân moment phương trình cân lực : { ∑ ∑ ↔{ { trang { { ∑ ∑ ↔ { { { trang YC = 3058.48 N Fr1=894.49 N Ft1=2574.74N A XC =1872.54 N C B D Fa1=279.46N YB= 2362.72 N Fr= XB =4447.28 N 80 110 𝑁 65 103 366,25Nmm Nmm 74 578,6 Nmm 248514,4Nmm 123,639Nmm trang Dựa vào biểu đồ nội lực tính moment uốn tổng hợp tiết diện theo công thức 7.3 : √ √ √ √ √ Điều kiện tiết diện theo công thức 7.5, chọn sơ [ ] √ √ √ √ √ [ ] Theo tiêu chuẩn yêu cầu kết cấu ta chọn : dA = 28 mm ; dB = dC = 30 mm ; dD = 28 mm (theo dãy tiêu chuẩn trang 163 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – thầy Trần Thiên Phúc”) b) Trục : Moment lực dọc trục gây : trang { ∑ ∑ ↔{ { { ∑ ∑ ↔ { { trang YP = 708 N XM = 762,89 N XP = Fa2=894.49N P N M O Fkr= Ft2= 2574.74 YM = 699 N N Fr2= 279.46N 190 115 80 132 810Nmm 77 877Nmm 174 800Nmm T= trang Nmm Dựa vào biểu đồ nội lực tính moment uốn tổng hợp tiết diện theo công thức 7.3 : √ √ √ Điều kiện tiết diện theo công thức 7.5, chọn sơ [ ] √ [ ] Theo tiêu chuẩn yêu cầu kết cấu ta chọn : dM = dP = 45 mm ; dN = 50 mm ; dO = 45 mm (theo dãy tiêu chuẩn trang 344 sách “Cơ sở thiết kế máy - Nguyễn Hữu Lộc” ) Chọn then cho tiết diện : Tiết diện Đƣờng kính, mm A D N O 28 28 50 45 Loại then, Kiểm nghiệm độ bền trục : Hệ số an toàn trục truyền xác định theo công thức 7.6: trang 10 [ ], [ ] S= √ S= ; S= Giới hạn mỏi vật liệu thử nghiệm với mẫu thử theo (7.10) 0,45 0,45.785 = 353,25 MPa 0,23 = 0,23.785 = 180 MPa Biên độ giá trị trung bình ứng suất : - Do trục quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng (7.11) ; - Ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ mạch động trục quay chiều (7.12) Với W0 moment cản xoắn Tiết diện B N Đƣờng kính 30 50 t W 2700 10641,44 W0 5400 23141,44 + Biên độ giá trị trug bình ứng suất: T1 = 123 639 Nmm ; T2 = 380 593 Nmm Tiết diện B N 96,1 20,63 0 ( √ 13,8 12,38 ) +Theo bảng 7.4 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – thầy Trần Thiên Phúc”, ta có : +Theo bảng 7.7 sách, ta có : ; + Theo bảng 7.6 sách , hệ số tăng bền bề nặt ứng với kiểu tăng bền thấm carbon : - Chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho tiết diện lắp ổ, tiết diện lắp bánh răng, bánh đai nối trục chọn lắp then khơng hộp lắp trung gian có độ dơi trang 11 Tiết d, diện mm Rãnh then Tỉ số Rãnh then Rãnh then Kσ/ K/ ( σ ) ( ) Tỉ số B 30 0,91 0,89 2,23 Trung gian có độ dôi 2,41 N 50 0,84 0,78 2,42 2,41 Rãnh then Sσ S S 2,65 2,1 Trung gian có độ dôi 1,84 1,34 1,2 2,74 10,4 2,4 1,84 1,34 1,2 12,8 10,77 8,24 Theo bảng ta thấy tiết diện thỏa điều kiện bền theo hệ số an toàn S> [ ] Kiểm nghiệm then : + Kiểm nghiệm độ bền dập theo công thức 7.20 : [ ] + Kiểm nghiệm độ bền cắt theo công thức 7.21 : [ ] + Theo bảng 7.13 trang 171 ta có : [σd] = 100 MPa ; [ C] = 90 MPa (Chọn dạng lắp cố định chịu tải trọng va đập nhẹ ) Giá trị ứng suất dập cắt then trục Tiết diện A D N T,Nmm d,mm 149 171 149 171 573 000 28 28 50 Loại then t,mm t2, mm σd, MPa 4 3,58 3,58 5,31 47,24 82,67 68,51 trang 12 C, MPa 21,14 36,997 36,38 O 573 000 45 5,5 4,62 78,75 40,42 Theo số liệu bảng ta thấy tất tiết diện then thỏa độ bền dập cắt trang 13 ... 000 Nmm, dm2= 308,7 mm , , , trang Bộ truyền đai thang: Trình tự tính tốn thiết kế: Chọn vật liệu : - Dựa vào bảng 7.1 trang 159 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – thầy Trần Thiên... 163 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung – thầy Trần Thiên Phúc”, chọn d1 = 32 mm Trục : T2 = 380,593 N.mm d2 ≥ √ [ ] = √ = 45.65mm Tương tự chọn d2 = 46 mm Xác định chi? ??u dài trục : Theo... băng tải, P: KW - Số vòng quay trục tang dẫn, n: 152 v/ph - Thời gian phục vụ, L = (năm) - Quay chi? ??u, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ ( năm làm việc 300 ngày, ca làm việc ) - Chế độ tải : T1