TÍNH TOÁN hệ dẫn ĐỘNG BĂNG tải

Trường ĐHSPKT TP HCM Khoa Cơ khí Chế tạo máy Bộ mơn Thiết kế máy TIỂU LUẬN MƠN HỌC NGUN LÝCHI TIẾT MÁY TÍNH TỐN HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI HK: II, Năm học: 2019-2020 Đề: 06 Phương án: 07 Giảng viên môn học: PGS.TS Văn Hữu Thịnh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Tuấn MSSV: 18144201 Đông điện Bộ truyền xích Hộp giảm tốc cấp trục vít-bánh vít Nối trục đàn hồi Băng tải Hình 1: hệ dẫn động băng tải Hình 2: Sơ đồ tải trọng SỐ LIỆU CHO TRƯỚC: Lực kéo băng tải F (N): 4800N Vận tốc vòng băng tải V(m/s): 0.6 m/s Đường kính tang D (mm): 350mm Số năm làm việc a(năm): năm Số ca làm việc: (ca), thời gian: 6h/ca, số ngày làm việc:300 ngày/năm Góc nghiêng đường nối tâm truyền ngồi @: 30º (độ) Sơ đồ tải trọng hình MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT BÁNH VÍT CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH LỰC TRÊN TRỤC CỦA HỢP GIẢM TỐC 12 CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Chọn động điện Công suất trục động cơ: 𝑃= 𝐹.𝑣 1000 = 4800.0,6 1000 = 2.88 Kw Vì sơ đồ tải trọng tĩnh nên khơng tính Ptđ Hiệu suất chung: Theo bảng 2.3/trang 19  x=0,93 => Hiệu suất truyền xích  tv =0.82 => Hiệu suất phận truyền trục vít => Hiệu suất cặp ổ lăn  ô =0,99  nt =1 =>Hiệu suất khớp nối với tải xích η= ηx Ηtv.ηnt ηơ3 = 0,93.0,82.1.0,993 = 0,74 Công suất cần thiết động Pct = 𝑃 η = 2.88 0,74 = 3.9 (kw) Xác định sơ số vòng quay động Tốc độ quay trục công tác V= 𝜋 Dn 60000 => n = 60000.𝑉 𝜋 400 = 60000.0,6 350𝜋 = 32.7 (v/p) Hệ thống truyền động khí có truyền xích hộp giảm tốc cấp trục vít, bánh vít theo Bảng 2.4/trang 21 Ux=2 Utv=15 Tỉ số truyền sơ Usb=Ux Utv= 2.15 = 30 => nsb = n.Usb = 32,7 30 =654 v/p Chọn động điện phải thỏa mãn điều kiện: Pđc ≥ Pct =981 Kw, ndc =1500÷3000v/ph, 𝑇𝑚𝑚 T =1≤ 𝑇𝑑 Tdm Tra phụ lục P1.2 chọn động không đồng pha roto lồng sóc 50Hz loại DK51-4 Pđc =4.5kW, ndc =1440 v/ph, 𝑇𝑑 Tdm =2 Phân phối tí số truyền u= n(đc) 𝑛 1440 = 32.7 = 44 Trong đó: nđc : Số vịng quay động chọn (vòng/phút) Số vòng quay trục máy cơng tác (vịng/phút) n : Với truyền xích, tỉ số truyền chọn sơ 𝑈𝑥 =2 Suy ra: uh = 𝑢 𝑢(𝑥) 44 = = 22 Chọn un =0.28 uh =6.16 suy uc = 𝑢 𝑢(𝑥).𝑢𝑛 = 3.6 => ut = uc ux un =44.352 - Kiểm tra sai số tỉ số truyền: - ∆𝑢 = │ ut – u │ =0.352 ≤0.9 → Hợp lý với yêu cầu sai số tỷ số truyền  Tính cơng suất trục:  𝑃 = 𝑃3 = 2.88 (kW) 𝑃3  𝑃2 = = ηô.ηx 3.9 0,99.0.93 =4.23(kW)   𝑃1 = 𝑃2 ηô.ηtv = 4.23 0,99.0,0,82 = 5,21 (kW)   𝑃𝑚 = 𝑃1 ηô 5,21 = 0,99 = 5,27(kW)  Số vòng quay động cơ: 𝑛đ𝑐 = 1440 (vòng/phút) 9,55.10 6.P  Moment xoắn: Ti = ni Tđc = 9,55.106 𝑃𝑑𝑐 ▪ 𝑛1 = 𝑛đ𝑐 𝑛đ𝑐 u(nt) = 9,55.106 4,5 1440 = 29844 (𝑁 𝑚𝑚) = 1440(vòng/phút) 5,21  T1= 9,55.10 = 34552 (𝑁 𝑚𝑚) 1440 ▪ 𝑛2 = 𝑛1 𝑈𝑡𝑣 = 1440 15 = 96 (vòng/phút)  9,55.106 4,23 T2= ▪ 𝑛3 =  96 𝑛2 𝑈𝑥 T3= = 96 = 48 (vòng/phút) 9,55.106 2.88 48 = 429750 (𝑁 𝑚𝑚) = 573000(𝑁 𝑚𝑚) Bảng phân phối tỉ số truyền Trục Động u I II Unt= utv = 15 III ux= n(vòng/phút) 1440 1440 96 48 P(kW) 5.27 5.21 4.23 2.88 T 29844 34552 429750 573000 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH 2.1 Chọn loại xích Vì vận tốc thấp, khơng u cầu làm việc êm nên chọn xích lăn Chọn số đĩa xích 2.2 Ta có P1 = 5,21kW, n1 =1440 v/ph, u=2  Số đĩa xích nhỏ là: z1 = 29-2u= 25  Số đĩa xích lớn là: z2 = u z1 =2.25=50 → chọn z2 =51 2.3 Xác định bước xích Pt = P.k.kz.kn ≤ [P] Ta có: P= P1 =5.21 kW k= k0.ka.kdc.kbt.kđ.kc =1.1.1.1,3.1.1,25=1.625 -k0 = (đường nối hai tâm đĩa xích so với phương nằm ngang ≤ 60°) - ka = 1: chọn a = (30…50)p - kđc = (vị trí trục điều chỉnh đĩa xích) - kc = 1,25 (bộ truyền làm việc ca) - kđ = 1,0 (tải trọng tĩnh) - kbt = 1,3 (mơi trường làm việc có bụi) Kz = 𝑧01 𝑧1 𝑛01 Kn = 𝑛1 = = 25 25 =1 1600 1440 = 1,1 → Pt = 5,21.1,625.1.1,1 =9,3 Điều kiện chọn [P], với n01 = 600 v/ph [P] > 9,3 kW Tra Bảng 4.5 [P] = 9,65 > 9,3 với bước xích p = 15,875 mm → Chọn dãy xích có bước xích p = 15,875 mm 2.4 Khoảng cách trục a = 40p =635 mm Theo cơng thức (4.13) số mắt xích 2𝑎 x= 𝑝 + 𝑧1+𝑧2 (𝑧2−𝑧1)²𝑝 + 4.3,14².𝑎 =118.4mm làm số mắc xích chẵn x=120 (mx) Tính lại khoản cách trục a: a = 0,25p(x -0,5(z1-z2) + √(x-0,5(z2+z1))² - 2((z2-z1)/3,14)²)=503.4mm Để xích khơng chịu lực căng q lớn, khoảng cách trục a tính theo (4.14) cần giảm bớt lượng ∆𝑎 = 0,003𝑎=1.51mm Do a= 501,9mm 2.5 Kiểm nghiệm số lần va đập i lề xích giây 𝑧1𝑛1 i= =20 ≤ [i]=50 → thỏa điều kiện 15𝑥 2.6 Kiểm nghiệm xích độ bền 𝑄 Theo (4.6) S= 𝐾𝑑.𝐹𝑡+𝐹𝑜+𝐹𝑣 Theo Bảng 4.2, tải trọng phá hỏng Q = 22,7 kW, khối lượng 1m xích q = 1kg, kđ = V= 𝑧1.𝑛1𝑝 60000 =9,525 m/s Lực vòng Ft= 1000𝑃 4𝑣 =136,7 N Fv= qv²=90,7 N Fo = 9,81 Kf q.a = 19.7N Kf = (góc nghiêng so với phương ngang [S] = 13,2: truyền xích đảm bảo độ bền 2.7 Các thơng số đĩa xích Đường kính vịng chia đĩa xích tính theo công thức (4.20) d1 = p/sin(3,14/ z1 )=127mm d2= p/sin(3,14/ z2 )=257,9mm lấy d2 = 258mm Đường kính vịng đỉnh răng: da1 = p(0,5 + cotg(3,14/ z1 ))=133,6mm da2 = p(0,5 + cotg(3,14/ z2 ))=265,3mm Đường kính vịng chân răng: df1 = d1 – 2r=127-2.5,2=116,6 mm df2 = d2 – 2r=258-2.5,2=247,6 mm Với bán kính đáy r = 0,5025dl + 0,05 = 5,2 mm, dl = 10,16 mm (Bảng 4.2) 2.8 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc đĩa xích theo cơng thức (4.21) σH = 0,47 kr (Ft Kd + Fvđ )E/(A kd ) = 233,6 ≤ [σH] = 500 ta có: với z1=25 suy kr = 0,42 Ft = 136,7 N Kd = 1, Fvđ = 7,49 N, E= 2,1.10⁵ MPa, A = 51,5 mm² Tra Bảng 4.14 chọn vật liệu đĩa xích thép 45, tơi cải thiện có [σH] = 500 MPa đảm bảo độ bền tiếp xúc 2.9 Xác định lực tác dụng lên trục Theo công thức (4.22) Fr = kx Ft = 629 N Trong với truyền nghiêng góc