Thiết kế đồ án Chi tiết máy

GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 LỜI NĨI ĐẦU Thiết kế đồ án Chi tiết máy môn học ngành khí,mơn học khơng giúp cho sinh viên có nhìn cụ thể, thực tế với kiến thức học, mà cịn sở quan trọng cho môn học chuyên ngành học sau Đề tài sinh viên giao thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có hộp giảm tốc hai cấp bánh trụ truyền đai thang Hệ thống đẫn động động điện thông qua truyền đai thang, hộp giảm tốc khớp nối truyền chuyển động tới băng tải Trong q trình tính tốn thiết kế chi tiết máy sinh viên sử dụng tra cứu tài liệu sau -Tập Chi tiết máy GS.TS- NGUYỄN TRỌNG HIỆP -Tập Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí PGS.TS.TRỊNH CHẤT- TS LÊ VĂN UYỂN -Dung sai lắp ghép GS.TS NINH ĐỨC TỐN Do lần làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy với hiểu biết hạn chế dù cố gắng tham khảo tài liệu giảng môn học có liên quan song làm sinh viên khơng thể tránh thiếu sót Sinh viên kính mong hướng dẫn bảo nhiệt tình Thầy cô môn giúp cho sinh viên ngày tiến Cuối sinh viên xin chân thành cảm ơn Thầy cô môn, đặc biệt Thầy NGUYỄN ANH TÚ trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo cách tận tình giúp sinh viên hồn thành tốt nhiệm vụ giao Hà Nội năm 2008 Sinh viên : Kiều Văn Quyến Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 PHẦN I : TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I.CHỌN ĐỘNG CƠ Xác định công suất cần thiết động Công suất yêu cầu dặt lên trục động xác định theo cơng thức (2.8)[1] =β Ρ ct η Pyc Trong : +,Công suất công tác Pct: Theo công thức (2.11)[1] Fv 8000 × 0.3 kw Pct = = = 2.4 1000 1000 (trong F=8000 N Lực kéo băng tải V=0.3 m/s vận tốc băng tải ) +,Hiệu suất hệ dẫn động η : Theo công thức (2.9)[1] : η = η1.η2 η3 Trong η1,η2,η3… hiệu suất truyền cặp ổ hệ thống dẫn động Theo sơ đồ đề : η = η k (ηbr ) ηd (η ol ) η k : hiệu suất khớp ηbr :hiệu suất cặp bánh ηd :hiệu suất truyền đai ηol :hiệu suất cặp ổ lăn Tra bảng (2.3)[1], ta hiệu suất : ηk = ηbr = 0,97 η d = 0,95 ηol = 0,99 η = 1.(0,97) 0,95.(0,99) = 0.86 +,Hệ số xét đến thay đổi tải không β : Theo cơng thức (2.14)[1] hệ số β xác định ; 2 T  t T  t T  t 2,6 5,4 β = ∑  i ÷ i =  ÷ +  ÷ = 12 + ( 0,6 ) = 0,75 T t T t T t 8   ck   ck   ck (Tmm bỏ qua thời gian mở máy nhỏ so với chu kỳ ) Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 ⇒ Cơng suất u cầu đặt lên trục động : Ρct 0,75.2,4 = = 2.1( kw ) η 0,86 Xác định tốc độ đồng động điện - Số vịng quay trục cơng tác nlv : Theo cơng thức (2.16)[1] ta có 60000.v 60000.0,3 nlv = = = 16,37 v ph π D π 350 (trong v=0,3 m/s vận tốc băng tải, D=350 mm đường kính tang ) - Tỷ số truyền chung hệ dẫn động (sơ bộ) ut : Theo cơng thức (2.15)[1] ta có : ut = un uh Trong un tỉ số truyền sơ đai thang uh tỉ số truyền hộp giảm tốc Theo bảng 2.4[1] +, Truyền động bánh trụ , HGT bánh trụ cấp uh=(8…40) +, Truyển động đai thang un= uđ=(3…5) ⇒ chọn uh= 20 un=ud =4 ⇒ ut = ud uh = 4.20 = 80 - Số vòng quay trục động nsb Theo công thức (2.18)[1] ,ta có nsb = nlv nt = 16,38.80 = 1309,6 v ph ⇒ Chọn số vòng quay đồng động nsb=1500 v/ph 3, Chọn động Động phải thỏa mãn điều kiện sau: Ρ dc ≥ Ρ yc Ρ yc = β ( ) ( ) ndb ≈ nsb TK Tmm ≥ Tdn T Ta có Pyc =2,1 kw nsb= 1309,6 v/ph Tmm Tmm = = 1,4 T T1 +, Chọn động - Để thuận tiện cho việc tìm kiếm, bảo dưỡng, sửa chữa giá thành sản phẩm không cao ta chọn động điện loại DK Tra bảng P1.2[1] ta chọn loại động DK42-4 có thơng số sau : Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Pdc= 2,8 kw nđb =1420 v/ph TK = 1,9 Tdn Khối lượng 47 kg -Đường kính trục động :ddc= 25 mm (tra bảng 1.6[1] ) II, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN -Tỷ số truyền chung hệ dẫn động xác định theo công thức (3.23)[1] uc = ndc 1420 = = 86,74 nlv 16.37 - Theo công thức (3.24)[1] ta có uc = uh un = uh ud Ta chọn ud= 3,15 ⇒ uh = uc 86,74 = = 27,54 ud 3,15 Ta chọn tỷ số truyền truyền cấp nhanh u1= ⇒ tỉ số truyền truyền cấp chậm : u2 = uh 27,54 = = 3,93 u1 III, XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC Công suất tác dụng lên trục +, trục cơng tác, Pct= 2,4 kw (đã tính ) +, Trục III : Ρ3 = Ρ ct 2,4 = = 2,42 ( kw ) η k η ol 1.0,99 +, Trục II ; Ρ2 = +, Trục I : Ρ1 = Ρ3 2,42 = = 2,52 ( kw ) η br η ol 0,97.0,99 Ρ2 2,52 = = 2,62 ( kw ) η br η ol 0,97.0,99 +, Trục động : Ρ dc = Ρ1 2,62 = = 2,79 ( kw ) η d η ol 0,95.0,99 Số vịng quay trục Đồ án mơn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 +, Tốc độ quay động +, Tốc độ quay trục I : n1 = ndc=1420 v/ph ndc 1420 = = 450,79 ( v ph ) ud 3,15 +,Tốc độ quay trục II : n2 = n1 450,79 = = 64,39 ( v ph ) u1 +, Tốc độ quay Trục III: n3 = n2 64,39 = = 16,38 ( v ph ) u2 3,93 +, Tốc độ quay trục công tác : nct= n3=16,38 v/ph 3,Mômen xoắn trục Ti = 9,55.106 Pi ni +, Trục I : T1 = 9,55.106 P1 2,62 = 9,55.106 = 55504 ( N mm ) n1 450,79 +, Trục II : T2 = 9,55.106 P2 2,52 = 9,55.106 = 373754 ( N mm ) n2 64,39 +, Trục III : T3 = 9,55.106 P3 2,42 = 9.55.106 = 1410928 ( N mm ) n3 16,38 +, Trục động : Tdc = 9,55.106 Pdc 2,79 = 9,55.106 = 18764 ( N mm ) ndc 1420 +, Trục công tác : Tct = 9,55.106 Đồ án môn học Chi tiết máy Pct 2,4 = 9,55.106 = 1399267 ( N mm ) nct 16,38 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 IV BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN Trục Động I II III Công tác Thông số Tỉ số truyền u ud=3,15 3,93 Khớp Số vòng quay n (v/ph) 1420 450,79 64,39 16,38 16,38 Công suất P (kw) 2,79 2,62 2,52 2,42 2,4 ’ Momen xoắn T (N.mm) 18764 55504 T2 =186877 1410928 1399267 Trong : T’2= T2/2=373754:2 = 186877 N.mm Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Phần II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I, TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI Chọn đai - Chọn tiết diện đai Theo hình 4.1[1] Với Pdc=2,79 kw ndc= 1420 v/ph ⇒ chọn tiết diện đai A với thơng số sau : Kí hiệu A Kích thước tiết diện Diện tích tiết (mm) diện A (mm2) H Y bt b h y0 11 13 2,8 Đường kính bánh đai nhỏ d1 (mm) Chiều dài giới hạn l (mm) 100÷200 560÷4000 81 -Chọn đường kính đai nhỏ Chọn d1 =180 (mm) theo bảng 4.21[1] Kiểm tra vận tốc đai π d1.ndc π 180.1420 v= = = 13,38 ( m s ) < vmax = 25 ( m s ) 60000 60000 -Chọn đường kính đai lớn Theo cơng thức (4.2)[1] ta có d2 = d1.u 1−ε Trong u= uđ =3,15 ε = 0,02 180.3,15 ⇒ d2 = = 578,6 ( mm ) − 0,02 Theo bảng 4.21[1] chọn đường kính tiêu chuẩn : d2=560 mm Vậy tỷ số truyền thực tế : d2 560 ut = = = 3,17 d1 ( − ε ) 180.(1 − 0,02) ut − u 100 = 0,63 0 < % thỏa mãn điều kiện u *Chọn khoảng cách trục chiều dài đai sai lệch tỷ số truyền : ∆u = Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Theo bảng 4.14[1] chọn khoảng cách trục dựa theo tỉ số truyền u đường kính đai d2 a =1 (ut=3,17 ) d2 ⇒ a = d = 560 ( mm ) Kiểm tra điều kiện a 0,55.( d1 + d ) + h ≤ a ≤ ( d1 + d ) ⇒ 0,55.( 180 + 560 ) + ≤ a ≤ 2.( 180 + 560 ) ⇒ 415 ≤ a ≤ 1480 Thỏa mãn điều kiện Từ khoảng cách trục a chọn theo công thức (4.4)[1] ta có : (d1 − d ) l = 2.a + 0,5.п.(d1 + d2 ) + 4.a π ( 180 + 560 ) (560 − 180)2 ⇒ l = 2.560 + + = 2346,85 ( mm ) 4.560 Theo bảng 4.13[1] , chọn chiều dài đai tiêu chuẩn : l = 2500 (mm) Theo công thức (4.15)[1] ta kiểm nghiệm đai tuổi thọ v 13,38 i= = = 5,352 ( v s ) < imax = 10 ( v s ) l 2,5 2, Xác định thơng số truyền đai - Tính lại khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l = 2500 mm theo cơng thức (4.6)[1] ta có λ + (λ2 − 8.∆2 ) a= (180 + 560) (d + d ) với λ = l - π = 2500 - π = 1337,61 2 (d − d1 ) (560 − 180) Δ= = =190 2 Do 1337,61 + (1337,612 − 8.1902 ) a= = 640,63 ( mm ) * Góc ơm α1 bánh đai nhỏ Theo cơng thức (4.7)[1] ta có 57.(d − d1 ) 57 α = 180 − = 180 − ( 560 − 180 ) = 146,19o a 640,63 ⇒ α1 > α = 120 thỏa mãn điều kiện 3.Xác định số đai z: Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 -Số đai z tính theo cơng thức 4.16[1] : Pdc K d z= [ Po ].Cα Cl Cu C z Theo bảng 4.7 (tttk) với đặc tính làm việc êm số ca làm việc chọn Kđ = 1,2( hệ dẫn động nhóm II ) Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm α Theo [1] trang 61 ta tính được: Cα = 0.915 với α1 = 146,190 l 2500 Với = = 1,47 ⇒ theo bảng 4.16 [1] suy C1=1,08 l0 1700 +, Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng tỉ số truyền Theo bảng 4.17[1] u = 3,17 > nên C u = 1,14 +, [P0] : công suất cho phép (kw) Tra bảng 4.19[1] → [P0] =3,1 kw Với v= 13,38 m/s d1=180 (mm) P 2,79 ⇒ = = 0,9 [P0 ] 3,1 +Cz : hệ số kể đến ảnh hưởng phân bố không tải trọng cho dây đai Theo bảng 4.18[1] Cz ≈ Pdc/[P0] = 0,9 2,79.1,2 z= = 0,96 Do 3,1.0,915.1,08.1,14.1 Vậy chọn z = * Chiều rộng đai : Theo công thức 4.17[1] bảng 4.21[1]: Ta có : B = (z – 1).t +2.e = (1 -1).15 + 2.10 = 20 (mm) * Đường kính bánh đai da = d1 + 2.ho = 180 + 2.3,3 = 186,6 (mm) 4, Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục -Lực căng bánh đai Theo công thức (4.16)[1] 780.Pdc K d Fo = + Fv v.Cα z Trong : Fv = qm.v2 (lực căng lực li tâm gây ) với qm = 0,105 kg m ( theo bảng 4.22[1] ) Fv = 0.105.13,382 = 18,79 (N) Đồ án môn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 780.2,79.1,2 + 18,79 = 231,1( N ) 13,38.0,615.1 Vậy lực tác dụng lên trục : Theo công thức 4.21(tttk) : Fr = 2.Fo.z.sin( α ) = 2.231,1.1.sin(146,190 ) = 442,23 (N) 5, Bảng kết tính tốn Thơng số Giá trị ⇒ F0 = Đường kính bánh đai nhỏ Đường kính bánh đai lớn Chiều rộng bánh đai Chiều dài đai Số đai Khoảng cách trục Lực tác dụng lên trục d1(mm) d2(mm) B(mm) l (mm) z a (mm) Fr (N) 180 560 20 2500 640,63 442,23 II,THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CỦA HỘP GIẢM TỐC A, Thiết kế truyền cấp nhanh (Bộ truyền bánh trụ thẳng) +,Các thông số đầu vào P1=2.62 kw n1=450,79 v/ph u1=7 T1=55504 N.mm 1, chọn vật liệu Theo bảng 6.1[1] chọn vật liệu cho bánh thép 45 cải thiện Bánh nhỏ có độ rắn HB 241…285 có giới hạn bền σb1=850 Mpa giới hạn chảy σch1=580 Mpa Bánh lớn có độ rắn HB 192…240 có giới hạn bền σb1=750 Mpa giới hạn chảy σch1=450 Mpa 2,Xác định ứng suất cho phép a, Ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H ] = σ H0 lim K HL / S H (*) Dựa vào bảng 6.2[1] với thép cải thiện ta có : σ0Hlim=2HB +70 Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với chu kì sở SH=1,1 hệ số an tồn tính tiếp xúc Chọn độ rắn :Bánh nhỏ 250 HB Bánh lớn 240 HB → σ Hlim1=2.250+70 =570 Mpa σ0Hlim2= 2.240 +70 =550 Mpa Đồ án môn học Chi tiết máy 10 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Tại tiết diện 32,34 có b=20 mm, h=12 mm t1=7,5 mm, t2=4,9 mm Tại tiết diện 33 có b=18 mm, h=11 mm t1=7 mm, t2=4,4 mm Trong b,h,t1,t2 kích thước tiết diện then chiều sâu rãnh then trục lỗ d, Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : Kết cấu trục thiết kế phải thỏa mãn điều kiện s s s = σ τ ≥ [ s] sσ2 + sτ2 Trong : [S]-Hệ số an toàn cho phép [s] =1,5…2,5 Khi cần tăng cứng [s] =2,5…3 (khơng cần kiểm tra độ bền cứng trục ) sσ,sτ -Hệ số an toàn xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp ứng suất tiếp, tính theo cơng thức (10.20),(10.21)[1] σ −1 sσ j = Kσ dj σ aj + ψ σ σ mj τ −1 Kτ j τ aj + ψ τ τ mj Trong :σ-1,τ-1 –giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kì đối xứng, vật liệu thép 45 có σb=600 Mpa →σ-1=0,436.σb=0,436.600=261,6 Mpa →τ-1=0,58.σ-1= 0,58.261,6= 151.73 Mpa Theo bảng 10.7[1] ta có ψσ=0,05 ψτ=0 Vì trục hộp giảm tốc quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng ,do σm=0 σa=σmax=Mj/W Tại tiết diện 22, 24 Có M34=699164 Nmm 2 π d343 bt1.( d34 − t1 ) π 703 20.7,5.( 70 − 7,5 ) W34 = − = − = 29489 ( mm3 ) 32 2d34 32 2.70 699164 ⇒ σ a 34 = = 23,7 ( Mpa ) 29489 Tại chỗ lắp khớp nối, có M33=0 ⇒ σa33=0 Vì trục quay chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động : sτ j = Đồ án môn học Chi tiết máy 37 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú τm =τa = SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 T Tmax = j W0 j Ta có T3=1410928 Nmm π d343 b t1 ( d34 − t1 ) π 703 20.7,5.( 70 − 7,5 ) Wo 34 = − = − = 63163 ( mm3 ) 16 d34 16 2.70 1410928 ⇒ τ m 34 = τ a 34 = = 22,3 ( Mpa ) 63163 Kσd Kτd -Hệ số xác theo công thức (10.25),(10.26)[1] Kσ + K x −1 εσ Kσ dB = Ky Kτ + K x −1 ετ Kτ dB = Ky Ta có :Kx=1,06 Ky=1 Kσ=1,46 Kτ=1,54 Theo bảng 10.10[1] ta có εσ32=0,76 ετ22=0,73 Kσ + K x −1 ε 1,46 0,76 + 1,06 − Vậy K σ 32 = = 1.98 σ d 32 = Ky Kτ + K x −1 ετ 32 1,54 0,73 + 1,06 − Kτ d 32 = = = 2,17 Ky ⇒ sσ 32 = σ −1 261,6 = = 5,57 Kσ d 32 σ a 32 +ψ σ σ m 32 1,98.23,7 + 0,05.0 τ −1 151,7 = = 3,13 kτ 32 τ a 32 +ψ τ τ m32 2,17.22,3 + 0.22,3 5,57.3,13 ⇒ s22 = = 6,89 > [ s ] 2 5,57 + 3,13 Vậy tiết diện 32,34 thỏa mãn điều kiện bền mỏi IV, CHỌN VÀ TÍNH TỐN Ổ LĂN 1, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục I a, chọn ổ lăn sτ 32 = Đồ án môn học Chi tiết máy 38 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Xét tỷ số : F a / Fr = Fa= , tức khơng có lực dọc trục nên ta chọn loại ổ ổ bi đỡ dãy : Dựa vào đường kính ngõng trục d = 25 ( mm ) Tra bảng P2.7[1], chọn loại ổ bi đỡ cỡ trung, có ký hiệu 305 Đường kính d = 25 ( mm ) , đường kính ngồi D = 62 ( mm ) khả tải trọng C = 17,6 kN , khả tải tĩnh Co = 11,6 kN; B = 17 ( mm ) ; r = 2,0 ( mm) ; đường kính bi = 11,51 ( mm ) b,Kiểm nghiệm khả tải : * khả tải động : Theo công thức 11.3[1] với Fa = tải trọng quy ước Q = X.V.Fr.kt.kđ Trong : kiểm nghiệm ổ chịu tải lớn Fr0 = Fx10 + Fy10 = 1543,6 + 50,7 = 1544, ( N ) Fr1 = Fx112 + Fy112 = 1106,12 + 487,7 = 1208,8 ( N ) Vây ta kiểm nghiệm với ổ Fr0 = 1544,4( N ) Đối với ổ đỡ chịu lực hướng tâm X = V = vòng quay kt = nhiệt độ t ≤ 100o với làm việc êm kđ = ⇒ Q = 1.1.1544,4.1.1 = 1544,4 ( N ) = 1,54 kN Theo công thức 11.1[1] khả tải động Cd = Q m L tuổi thọ ổ bi m = Tuổi thọ ổ lăn : L = Lh.n1.60.10-6 = 15000.450,79.60.10-6 = 405,7 triệu vòng Hệ số khả tải động : Cd = 1,54 405,7 = 11,4 ( kN ) Do Cd = 11,4 kN < C = 17,6 kN ⇒ loại ổ lăn chọn đảm bảo khả tải động * Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tải trọng tĩnh tính theo cơng thức 11.19[1] với Fa = Q0 = X0.Fr với Xo = 0,6 , tra theo bảng 11.6[1] ⇒ Q0 = 0,6.1544,4 = 926,6 ( N ) = 0,9266 kN Theo công thức 11.20[1] Qt = Fr = 1,54 kN Chọn Q = Qt để kiểm tra Qt > Q0 ⇒ Q = 1,54 kN < Co = 11,51 kN ⇒ loại ổ lăn thoả mãn khả tải tĩnh 2, Chọn tính toán ổ lăn cho trục II a, chọn ổ lăn Ta chọn ổ tuỳ động cho trục II, cụ thể ta dùng ổ đũa trụ ngắn đỡ có ngấn chặn (gờ) vịng trong, nhờ trục cần di truyển dọc trục để bù lại sai số góc Đồ án môn học Chi tiết máy 39 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 nghiêng đảm bảo cho hai cặp bánh vào khớp, lực dọc trục bị triệt tiêu nên coi Fa = Với đường kính ngõng trục d = 35 ( mm ), Tra bảng P2.8 ta chọn ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung hẹp ký hiệu 2307 có: Khả tải động C = 34,1 kN Khả tải tĩnh Co = 23,2 kN Đường kính ngồi ổ D = 80 ( mm ) , chiều rộng ổ B = 21 ( mm ) r = r1 = 2,5 ( mm ), đường kính chiều dài lăn = 11 ( mm ) b, Kiểm nghiệm khả tải : * khả tải động : Theo công thức 11.6[1] Q =V.Fr.kt.kđ Trong : Fr0 = Fr1 = 2 Fx 21 + Fy 21 = 57752 + 15922 = 5990 ( N ) Vậy ta kiểm nghiệm với ổ Fr = 5990 ( N ) V = vòng quay kt = nhiệt độ t ≤ 100o Với làm việc êm kđ = ⇒ Q = 1.5990.1.1 = 5990 ( N ) = 5,99 kN Theo công thức 11.1[1], khả tải động Cd = Q m L Tuổi thọ ổ đũa m = 10/3 Tuổi thọ ổ lăn : L = Lh.n2.60.10-6 = 15000.64,39.60.10-6 = 57,95 triệu vòng Hệ số khả tải động : Cd = 5,99 10 57,95 = 20,25 ( kN ) Do Cd = 20,25 kN < C = 34,1 kN ⇒ loại ổ lăn chọn đảm bảo khả tải động * Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tải trọng tĩnh tính theo cơng thức 11.19[1] với Fa = Q0 = X0.Fr với Xo = 0,5, tra theo bảng 11.6[1] ⇒ Q0 = 0,5.5990 = 2995 ( N ) = 2,995 kN Theo công thức 11.20[1] Qt = Fr =5,9 kN Chọn Q = Qt để kiểm tra Qt > Q0 ⇒ Q = 5,9 kN < Co = 23,2 kN ⇒ loại ổ lăn thoả mãn khả tải tĩnh 3, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục III a, chọn ổ lăn Xét tỷ số : F a / Fr = (vì tổng hợp lực dọc trục F a=0 , tức khơng có lực dọc trục nên ta chọn loại ổ ổ bi đỡ dãy : Dựa vào đường kính ngõng trục d = 65 ( mm ) Đồ án môn học Chi tiết máy 40 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Tra bảng P2.7[1], chọn loại ổ bi đỡ cỡ nhẹ, có ký hiệu 213 Đường kính d = 65 ( mm ) , đường kính ngồi D = 120 ( mm ) khả tải trọng C = 44,9 kN , khả tải tĩnh Co = 34,7 kN; B = 23 ( mm ) ; r = 2,5 ( mm) ; đường kính bi = 16,67 ( mm ) b,Kiểm nghiệm khả tải : * khả tải động : Theo công thức 11.3[1] với Fa = tải trọng quy ước Q = X.V.Fr.kt.kđ Trong : kiểm nghiệm ổ chịu tải lớn Fr0 = Fx 30 + Fy 30 = 55522 + 2017 = 5907 ( N ) Fr1 = Fx 312 + Fy 312 = 8382 + 2017 = 2184, ( N ) Vây ta kiểm nghiệm với ổ Fr0 = 5907( N ) Đối với ổ đỡ chịu lực hướng tâm X = V = vòng quay kt = nhiệt độ t ≤ 100o với làm việc êm kđ = ⇒ Q = 1.1.5907.1.1 = 5907 ( N ) = 5,9 kN Theo công thức 11.1[1] khả tải động Cd = Q m L Tuổi thọ ổ bi m = Tuổi thọ ổ lăn : L = Lh.n3.60.10-6 = 15000.16,38.60.10-6 = 14,74 triệu vòng Hệ số khả tải động : Cd = 5,9 14,74 = 14,47 ( kN ) Do Cd = 14,47 kN < C = 44,9 kN ⇒ loại ổ lăn chọn đảm bảo khả tải động * Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tải trọng tĩnh tính theo cơng thức 11.19[1] với Fa = Q0 = X0.Fr với Xo = 0,6 , tra theo bảng 11.6[1] ⇒ Q0 = 0,6.5907 =3544,2 ( N ) ≈3,54 kN Theo công thức 11.20[1] Qt = Fr = 5,9 kN Chọn Q = Qt để kiểm tra Qt > Q0 ⇒ Q = 5,9 kN < Co = 34,7 kN ⇒ loại ổ lăn thoả mãn khả tải tĩnh V, ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc 1, TÝnh kÕt cÊu cña vá hép Vá hép hộp giảm tốc có nhiệm vụ đảm bảo vị trí tơng đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền tới , đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết may tránh bụi bặm ỏn môn học Chi tiết máy 41 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 ChØ tiêu hộp giảm tốc độ cứng cao khối lợng nhỏ, vật liệu nên dùng hộp giảm tốc GX15-32 2, Bảng thông số vỏ hộp Tên gọi Biểu thức tính toán Chiều dày: Thân hộp, = 0,03.a + = 0,03.225 + = N¾p hép, δ1 9,75 mm δ = 10 > 6mm δ1 = 0,9 δ = 0,9.10 = mm ⇒ Chän δ1 = mm G©n tăng cứng: Chiều dày, e =(0,8 ữ 1) = ÷ 10, chän e e = mm ChiÒu cao, h < 5. =50 mm h Khoảng 2o Độ dốc §êng kÝnh: d1 > 0,04.a +10 = 0,04 225 + Bulông nền, d1 10 =19 Bulông cạnh ổ, d2 d1 =M20 Bulông ghép bích nắp d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1 ⇒ Chän d2 = th©n, d3 M14 VÝt ghép lắp ổ, d4 d3 = (0,8 ữ 0,9).d2 Chọn d3 = Vít ghép lắp cửa thăm, d5 M12 d4 = (0,6 ÷ 0,7).d2 ⇒ Chän d4 = M8 d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2 ⇒ Chän d5 = M6 Mặt bích ghép nắp thân: S3 =(1,4 ữ 1,5) d3 , chọn S3 = 17 Chiều dày bích thân hép, mm S3 S4 = ( 0,9 ÷ 1) S3 = 17 mm Chiều dày bích nắp hộp, S4 K3 = K2 - ( 3÷ ) mm = 45 - = BỊ réng bÝch n¾p hép, K3 40 mm Kích thớc gối trục: Đờng kính tâm lỗ Định theo kích thớc nắp ổ vít, D3 , D K2=E2+R2+(3ữ 5)mm =22+18+5 Bề rộng mặt ghép bulông = 45mm Đồ án môn học Chi tiết máy 42 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 c¹nh ỉ: K2 E2= 1,6.d2 = 1,6 14 = 22 mm Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 R2 = 1,3 d2 = 1,3 14 = 18 mm k khoảng cách từ tâm k 1,2.14 =16,8 k = 17 mm bulông đến mép lỗ h: phụ thuộc tâm lỗ bulông Chiều cao h kích thớc mặt tựa Mặt đế hộp: Chiều dày: Khi phần lồi S1 Bề rộng mặt đế hộp, K1 q Khe hở chi tiết: Giữa bánh với thành hộp Giữa đỉnh bánh lớn với đáy hộp Giữa mặt bên bánh với Số lợng bulông Z ỏn mơn học Chi tiết máy 43 S1 = (1,3 ÷ 1,5) d1 ⇒ S1 = 26 mm K1 ≈ 3.d1 ≈ 3.18 =54 mm q = K1 + 2δ = 54 + 2.9 = 72 mm; ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) δ ⇒ ∆ = 10 mm ∆1 ≥ (3 ÷ 5) δ ⇒ ∆1 = 35 mm ∆2 ≥ δ = 10 mm Z = ( L + B ) / ( 200 ÷ 300) ⇒ chän Z = Lvµ B : ChiỊu dµi vµ réng cđa hép Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 3, KÝch thíc mét sè chi tiÕt khác liên quan đến vỏ hộp a, Bu lông vòng Theo bảng 18-3a[2] ta có kích thớc bu lông vßng Re d d d d d h h r r n h l≥ f b c x r 2 d M1 2 2 1, 5 5 2 Bulông vòng d1 x h1 h d2 r2 r1 Q d c 60 45° l f r d4 120° 90° d5 60 Q h2 60 60 d 90 Q b, Chốt định vị : d = ; c= 1,2 ; ∆ 1:50 ; l = 36 c, Cửa thăm Nắp quan sát Theo bảng 18-5[2] ta có kích thớc nắp quan sát: Bảng kích thớc nắp quan sát ỏn mụn hc Chi tiết máy 44 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú B 75 A1 B1 C 150 100 125 C1 - K 87 R 12 VÝt M8x2 Sè lỵng B A 10 SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 B1 K A R1 A1 S H I E L C N M O ỉG R ỉ3x6 lo d, nút thông Theo cơng bảng 18.6[1], ta chon nút thơng có kích thước sau A B C D E G H I K L M N O P Q M27x 3 5 6 8 B/2 Đồ án môn học Chi tiết máy 45 ØA R Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 e, Nút tháo dầu Theo bảng 18-7[2]ta có kích thớc nút Bảng kích thớc nút tháo dầu d b m f L c M16x1 12 23 ,5 tháo dầu: q 13, D 26 S 17 Do 19, f, Que thăm dầu Hình dáng kích thíc nh h×nh vÏ: 12 18 12 30 g, Vòng phớt Trên trục vào trục phải dùng vòng phớt để với nắp ổ che kín ổ lăn Các kích thước tra bảng 15.17[1] sau VÞ trÝ d(mm d1(m d2(m D(m a(mm b(mm S0(m ) m) m) m) ) ) m) Trôc I 25 26 24 38 4,3 Đồ án môn học Chi tiết máy 46 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú Trơc III SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 75 76,5 74 98 12 15 h, Lắp ổ Căn vào bảng 18.2[1] ta có kích thước lắp ổ lăn sau VÞ trÝ D(mm D2(m D3(m D4(mm h(mm) d4(mm ) m) m) ) ) Trôc I 62 75 90 52 M6 Trôc II 80 100 125 75 10 M8 Trôc III 120 140 170 115 14 M10 Sè lỵng 4 D *Bảng kích thước đầu bulông đai ốc (mm) h l H S d Đầu bulông S D h 10 11 4,5 14 14,4 5,5 10 17 18,9 12 19 21,1 14 21 23,9 20 30 33,6 13 VI : Bảng thống kê kiểu lắp hộp giảm tốc Smax = ES – ei Smin = EI – es Nmax = es – EI Nmin = ei – ES Trục Vị trí lắp Kiểu lắp I Trục , vòng ổ bi Φ 25k6 Trục bánh đai Đồ án môn học Chi tiết máy Φ 20 47 H7 k6 S 10 14 17 19 21 30 Đai ốc thường D H 11 16,2 6,5 18,9 21,1 10 23,9 11,5 33,6 16 ES ( µm ) EI ( µm ) +21 es ( µm ) ei ( µm ) + 15 +2 +15 +2 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú vỏ lắp ổ II Trục bánh nghiêng Trục – vòng ổ bi Vỏ - vịng ngồi ổ bi Trục bánh thẳng III SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Φ 62H7 H7 k6 Φ 35k6 Φ 38 Φ 80H7 Trục ổ H7 k6 Φ 65k6 Lắp ổ vỏ Φ 120H7 Trục bánh Đồ án môn học Chi tiết máy Φ 42 Φ 70 48 H7 k6 +30 +25 +30 +25 +35 +30 +18 +2 +18 +2 +18 +2 +21 +2 +21 +2 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TTTKHDĐCK- Tập 1-2-Trịnh Chất_Lê Văn Uyển-Nhà xuất Giáo Dục - năm 2007 [2] CHI TIẾT MÁY- Tập 1_2- Nguyễn Trọng Hiệp – Nhà xuất Giáo Dụcnăm 2006 [3] DUNG SAI LẮP GHÉP – GS.TS- Ninh Đức Tốn- Nhà xuất Giáo Dục –năm 2007 Đồ án môn học Chi tiết máy 49 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Phần I: TÍNH ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG I, Chọn động II, Phân phối tỉ số truyền III, Xác định thông số trục Bảng kết tính tốn 4 Phần II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I, Tính truyền đai 1, Chọn đai 2, Xác định thông số truyền đai 3, Xác định số đai 4, Xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 5, Bảng kết tính toán II, Thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc A, Thiết kế truyền bánh cấp nhanh B, Thiết kế truyền bánh cấp chậm C, Bảng thông số truyền bánh III, Thiết kế trục 1, Chọn vật liệu 2, Xác định tải trọng tác dụng lên trục 3, Tính thiết kế trục 4, Tính tốn thiết kế trục I 5, Tính tốn thiết kế trục II 6, Tính tốn thiết kế trục III IV, Chọn tính tốn ổ lăn 7 8 10 10 10 16 21 21 21 21 22 24 28 34 38 Đồ án môn học Chi tiết máy 50 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 1, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục I 2, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục II 3, Chọn tính tốn ổ lăn cho trục III V, Thiết kế vỏ hộp giảm tốc VI, Bảng thống kê kiểu lắp hộp giảm tốc Đồ án môn học Chi tiết máy 51 38 39 40 41 46 Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải ... lên trục 5, Bảng kết tính tốn II, Thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc A, Thiết kế truyền bánh cấp nhanh B, Thiết kế truyền bánh cấp chậm C, Bảng thông số truyền bánh III, Thiết kế trục 1, Chọn vật... = 186877 N.mm Đồ án mơn học Chi tiết máy Đề số 44 -Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD :Nguyễn Anh Tú SVTH : Kiều Văn Quyến –Lớp Cơ Khí 2-k2 Phần II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I, TÍNH BỘ... Tính thiết kế trục 4, Tính tốn thiết kế trục I 5, Tính tốn thiết kế trục II 6, Tính tốn thiết kế trục III IV, Chọn tính tốn ổ lăn 7 8 10 10 10 16 21 21 21 21 22 24 28 34 38 Đồ án môn học Chi tiết