đề tài thiết kế hệ thống dẫn động thùng quay

+Bộ mơn CSTKM Khoa: Cơ khí -oOo BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC : CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực :… Trần Xuân Lợi ……………………….MSSV:1914050 Ngày nộp : 29 tháng năm 2021 NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN Tên đề tài: Thiết kế hệ thống dẫn động thùng quay Sơ đồ động hệ thống dẫn động thùng quay Thông số ban đầu: - Lực vòng thùng quay: 2100N - Vận tấc vòng thùng quay: 2,5m/s - Đường kính thùng quay: 750mm - Thời gian phục vụ: năm (1 năm làm việc 300 ngày , ngày làm việc giờ) Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Nguyễn Thành Nam Chữ Ký MỤ C LỤ C LỜI NÓI ĐẦU Danh mục bảng biểu .4 Danh mục hình ảnh I Phân tích phương án – Chọn động điện – Phân phối tỉ số truyền .5 II Tính toán thiết kế truyền đai .7 III Tính tốn, thiết kế truyền hộp giảm tốc (bộ truyền bánh nghiêng) 12 IV Tính tốn thiết kế trục – Thiết kế then 15 V Tính chọn ổ lăn hộp giảm tốc nối trục chi tiết máy phụ 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Mặt khác, cơng nghiệp phát triển khơng thể thiếu khí đại Vì vậy, việc thiết kế cải tiến hệ thống truyền động công việc quan trọng cơng đại hố đất nước Hiểu biết, nắm vững vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế hệ thống truyền động yêu cầu cần thiết sinh viên, kỹ sư khí Trong sống ta bắt gặp hệ thống truyền động khắp nơi, nói đóng vai trị quan trọng sống sản xuất.Đối với hệ thống truyền động thường gặp hộp giảm tốc phận khơng thể thiếu Bài tập thiết kế hệ thống truyền động khí giúp ta tìm hiểu củng cố lại kiến thức học môn học Nguyên lý,Sức bền vật liệu giúp sinh viên có nhìn tổng quan việc thiết kế khí.Hộp giảm tốc phận điển hình mà cơng việc thiết kế giúp làm quen với chi tiết bánh răng, ổ lăn,… Với kiến thức cịn hạn hẹp, thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận ý kiến từ thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thành Nam hướng dẫn tận tình cho giải đáp thắc mắc q trình tính tốn thiết kế để hồn thành tập Sinh viên thực Trần Xuân Lợi Danh mục bảng biểu Bảng 1.Đặc tính hệ thống Bảng Thông số truyền đai 11 Bảng Thống số truyền bánh 15 Bảng Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn trục I trục II 24 Bảng Thông số vỏ hộp giảm tốc 28 Bảng 6.Dung sai lắp ghép trục với bánh .29 Bảng Dung sai lắp ghép ổ lăn 29 Bảng Dung sai lắp ghép then .30 Danh mục hình ảnh Hình 1Phân tích lực trục I 15 Hình 2Phác thảo kết cấu trục I 16 Hình Biểu đồ mooment trục I 18 Hình 4 Phân tích lực trục II 20 Hình Phác thảo kết cấu trục II 21 Hình Biểu đồ mooment trục II 22 I Phân tích phương án – Chọn động điện – Phân phối tỉ số truyền Hệ thống truyền động thùng quay gồm: 1) Động điện; 2) truyền đai thang; 3) Hộp giảm tốc bánh nghiêng; 4) Nối trục xích; 5) Bộ phận công tác Thông số đầu vào: -Lực vòng thùng quay: F=2100N - Vận tấc vòng thùng quay:n= 2,5m/s - Đường kính thùng quay: D=750mm - Thời gian phục vụ: năm (1 năm làm việc 300 ngày , ngày làm việc giờ) Tính cơng suất cần thiết: - Cơng suất xích tải: Plv Pct =¿ Pct =6.14 (kW ) Fv 2100.2,5   5, 25 1000 = 1000 ( kW) - Tính hiệu suất truyền động: Hiệu suất chung hệ thống truyền động : ηch = ηđ ηbr (ηol )3 ηnt =0,95.0.97.0,993.0.98=0,876 Hiệu suất đai , bánh trăng , ổ lăn nối trục xích tra theo bảng 3.3[1] Trong : ηđ= 0,95 : Hiệu suất truyền đai ηbr= 0,97: Hiệu suất truyền bánh ηol=0,99: Hiệu suất cặp ổ lăn ηnt=0.98 : Hiệu suất nối trục - Công suất cần thiết trục động cơ: Pct  P 5, 25   5,993 ch 0,876 ( kW) Xác định số vòng quay sơ động cơ: - Số vịng quay trục cơng tác: nlv  6.104V 6.104.2,5   63, 662 π.D π.750 ( vòng / phút ) - Tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp bánh trụ: ubr = 5.7 - Tỉ số truyền truyền đai thang: uđ = -Tỉ số truyền chung xác định : uch= uđ.ubr=2.5,7=11.4 - Số vòng quay sơ động cơ: nsb = nlv.uch=63.662.11.4=725 (vòng / phút ) Chọn động cơ: Theo bảng P1.2, Phụ lục tài liệu [1] với Pdc ≥ Pct Pct =¿ Pct =6.14 (kW ) ndc ≥ nsb vòng n đb=1500( ), ta chọn động 4A160S8Y3 với thông số sau: phút Ký hiệu Công suất Pdm(kw) Vận tốc quay nđc(v/ph)  cos TK Tdn Tmax Tdn 4A160S8Y3 7.5 730 86 0.75 1.4 2.2 Phân phối tỉ số truyền: - Tỷ số truyền hệ dẫn động: ndc 730  11.467 u = nlv = 63.662 - Chọn ubr = 5.7, tính: u 11.467 2 uđ = u br = 5.7 - Tính cơng suất trục: PIII  Plv =5,25 ( kW ) PII  PI  PIII 5, 25   5, 411 nol n nt 0,99.0,98 (kW) PII 5, 411   5, 693 nol n br 0, 99.0,96 (kW) - Tính momen xoắn trục: Tdc  9,55.106 Pdc 5,993  9,55.106  78401,575 ndc 730 (Nmm) TIII  9,55.106 TII  9,55.106 TI  9,55.106 PIII 5, 25  9,55.106  782970, 251 nIII 64, 035 (Nmm) PII 5, 411  9,55.106  806981,338 nII 64, 035 ( Nmm ) PI 5, 693  9,55.106  148953,836 nI 365 (Nmm) - Tính tốc độ quay trục: nI  ndc 730   365 ud ( vòng /phút) nII  nI 365   64, 035 ubr 5,7 ( vòng /phút) nIII  nII 64, 035   64, 035 uk ( vịng /phút ) - Bảng đặc tính: Trục Động Thông số Công suất P,kW 5,993 Tỉ số truyền u uđ = Số vòng quay n (vòng / phút ) 730 Moomen xoắn T,Nmm 78401,575 I II 5,693 5,411 ubr=5,7 365 64,035 148953,83 806981,338 Bảng 1.Đặc tính hệ thống III 5,25 uk=1 64,035 782970,251 II Tính tốn thiết kế truyền đai Thông số đầu vào: công suất P1=5,993 kW, số vòng quay n=730 vg/ph tỷ số truyền uđ=2 Chọn loại đai: Theo hình 4.22(a) [1], với cơng suất 5,993kWP=5,5 kW số vịng quay 730 vòng/phút n=2880 vg / ph ta chọn đai thang B Theo bảng 4.3[1] với đai loại B: 𝑏𝑝 = 14 𝑚𝑚; 𝑏0 = 17 𝑚𝑚; ℎ = 10,5 𝑚𝑚; 𝑦0 = 𝑚𝑚; 𝐴 = 138 𝑚𝑚2 ; 𝐿 = 800 ÷ 6300 𝑚𝑚; 𝑇1 = 40 ÷ 190 𝑁𝑚; 𝑑1 = 140 ÷ 280 m𝑚 Tính đường kính bánh đai nhỏ d1: d1 ≈ 1,2.dmin=1,2.140=168 mm Chọn d1 theo tiêu chuẩn (mm): 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 Theo tiêu chuẩn ta chọn d1=180 mm Vận tốc đai : v  n.d1  730.180   6,88 60000 60000 (m/s) S1 ;Fa  ,do tải trọng dọc trục tính tốn ổ là: FaB = S1 = 580, 72 N FaA = S2 = 1836 N Ta chọn ổ theo ổ bên trái chịu tải trọng tác dụng lớn 1.5 Tải trọng động quy ước: Q A = (XVFrA + YFaA )K s K t = (0, 41.1.854 + 0,87.1836)1, 2.1 = 2334 N 1.6 Tuổi thọ tính theo triệu vịng: L= 60nL h 106 Trong : L h = 6.300.8 = 14400 ;n= 365 vòng/phút Vậy : L= 60nL h 60.365.14400 = = 315,36 106 106 triệu vòng 1.7 Khả tải động tính tốn: C tt = Q m L = Q A L = 2334 315,36 = 15887 N