Đồ án thiết kế hệ thống dẫn động xích tải

Đề 1- Phương án 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA CƠ KHI BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện : Phan Nguyễn Thái Bình MSSV : G0900186 Ngành đào tạo : Ơ tơ –máy đợng lực Người hướng dẫn: Dương Đăng Danh Ký tên: ………………… ………… Ngày hoàn thành:……………… ….….Ngày bảo vệ:……………………… ĐỀ TÀI Đề số 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án số 10 Đề 1- Phương án 10 Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 12345- Động điện pha không đồng bộ Bộ truyển đai thang Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp khai triển Nối trục đàn hồi Xích tải Số liệu thiết kế: - - Lực vòng xích tải F (N) : 2500 Vận tốc xích tải v (m/s) : 1,2 Số đĩa xích dẫn z : Bước xích p : 110 Thời gian phục vụ L (năm) : (giây) : 45 (giây) : 31 (giây) : 24 :T : 0,8T : 0,4T Quay một chiều,làm việc hai ca,tải va đập nhẹ ,một năm làm việc 300 ngày ,1 ca làm việc giờ …………………………………………………………………………… Tài liệu tham khảo: “tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí” tập của Trịnh Chất và Lê Văn Uyển [1] “tính toán thiết kế hệ thống dẫn động khí” tập của Trịnh Chất và Lê Văn Uyển [2] “cơ sở thiết kế máy” của Nguyễn Hữu Lộc [3] 1.1 ĐỢNG CƠ ĐIỆN Loại đợng điện: Loại đợng chúng ta chọn là loại động pha không đồng bộ Đề 1- Phương án 10 - Đặc tính kỹ thuật và chọn động cơ: 1.2.1 Xác định công suất động Hiệu suất truyền động: - Trong đó các hiệu suất được tra từ bảng 2.3 trang 19 [1] =0,95 hiệu suất bộ truyền đai =0,99 hiệu suất khớp nối =0,99 hiệu suất của một cặp ổ lăn =0,97 hiệu suất của một cặp bánh trụ =0,950,99 = 0,833 Công suất tính toán (tải trọng là tãi trọng thay đổi ) - Công suất cần thiết trục động điện 1.2 Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ Số vòng quay của trục công tác máy: (vòng/phút) Tỉ số truyền toàn bộ của hệ thống dẫn động 1.2.2 - Tham khảo bảng 2.4 trang 21 [1] ta chọn =2,5 tỉ số truyền động đai thang =8 tỉ số truyền hộp giãm tốc hai cấp Số vòng quay sơ bộ của động cơ: vòng/phút Chọn số vòng quay đồng bộ của động vòng/phút Từ =2,984kW và = 1500 vòng/phút.Theo bảng P1.3 trang 237 [1] ta chọn kiểu động 4A100L4Y3 có thông số bảng sau đây: - Công suất kW 4,0 Vận tớc quay v/p 1420 0,84 84 2,2 HỢP GIẢM TỚC VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 2.1 Hộp giảm tốc và phân phối tỉ số truyền hộp giảm tốc: Hộp giảm tốc của ta là hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp,cặp bánh cấp nhanh nghiêng,cấp chậm thẳng.Để phân phối tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp thỏa mãn điều kiện bôi trơn tất cả các cấp bằng cách ngâm dầu ta sử dụng công thức 3.19 trang 102 [3] 2,0 Đề 1- Phương án 10 Thông thường ta chọn tỷ số 2.2 Tính toán động học hệ dẫn động khí 2.2.1 Xác định tỉ số truyền của hệ thống dẫn động: 2.2.2 - Phân tỷ số truyền của hệ thống dẫn động Chọn sơ bộ =2,5 = - -   Tính lại giá trị của theo phân bố tỷ số truyền hộp giảm tốc: Lập bảng đặc tính động Công suất các trục: 2.2.3 - kW - - Số vòng quay các trục vòng/phút vòng/phút vòng/phút vòng/phút vòng/phút Moment xoắn các trục: Nmm Nmm Nmm Nmm Nmm Bảng đặc tính của động Công suất P kW Tỉ số truyền u Số vòng quay n Động 3,49 Trục 3,32 2,5 1420 Trục 3,19 2,95 568 Trục 3,06 2,46 192,54 Trục 78,27 78,27 Đề 1- Phương án 10 v/p Moment xoắn T Nmm 23471,48 3.1 3.2 55820,42 158224,27 373361,44 366040,63 TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG Thời hạn sử dụng giờ Chọn vật liệu Ta chọn vật liệu cấp bánh nhau.Cụ thể theo bảng 6.1 [1] Bánh nhỏ :thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có ,=580MPa Bánh lớn: thép 45 cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có ,=450MPa Chọn độ rắn bánh nhỏ ; độ rắn bánh lớn Ứng suất cho phép 3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép Theo công thức 6.1 [1] Sơ bộ lấy =1 Vậy Theo bảng 6.2 [1] -   Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử về tiếp xúc (bánh nhỏ) (bánh lớn) Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương   -      ==27,68 => => =509,09 MPa =481,8 MPa Cấp nhanh sử dụng bánh trụ nghiêng nên ứng suất tiếp xúc cho phép = =>  =509,09 MPa  =481,8 MPa Cấp chậm sử dụng bánh trụ thẳng nên ứng suất cho phép =481,8MPa 3.2.2 Ứng suất uốn cho phép Theo công thức 6.1 [1]  Sơ bộ lấy =1 Vậy Do bộ truyền quay chiều nên Theo bảng 6.2 [1] -   Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử về uốn =4 với tất cả loại thép Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương độ rắn mặt => =252 MPa =263,57MPa     ==9,59 => => =252 MPa =263,57MPa Vậy : 252 MPa Đề 1- Phương án 10 =263,57MPa 3.2.3 Ứng suất tiếp xúc,và uốn cho phép quá tải Với bánh cải thiện =2,8=2,8 3.3 - Tính toán cấp nhanh: bộ truyền bánh trụ nghiêng 3.3.1 Các thông số bản của bộ truyền Khoảng cách trục Trong đó: hệ số phụ thuộc vào loại và cặp bánh răng.Theo bảng 6.5 [1] moment xoắn trục bánh chủ động ( trục 1) là tỉ số giữa chiều rộng vành và khoảng cách trục Theo 6.6 [1] ta chọn =0,53() =0,530,3(2,95+1)=0,63 hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng chiều rộng vành tính về tiếp xúc.Tùy thuộc vào vị trí của bánh đối với các ổ và hệ số xác định ở , theo bảng 6.7 [1] ta chọn ;  - - Theo tiêu chuẩn ta chọn 3.3.2 Xác định các thông số ăn khớp Xác định modun của cặp bánh cấp nhanh =(0,010,02) Theo tiêu chuẩn ta chọn =2 mm Công thức liên hệ giữa khoảng cách trục số bánh nhỏ cấp nhanh ;số bánh lớn cấp nhanh ;góc nghiêng β và modum của cặp bánh cấp nhanh của bộ truyền ăn khớp ngoài: Chọn sơ bộ β= =123,1 = Chọn =31 Chọn Lúc này tỉ số truyền thực của cấp nhanh là: = Lúc này góc nghiêng β cos β =0,984 => β= Đề 1- Phương án 10 3.3.3 Các thông số bản của bộ truyền bánh trụ nghiêng Thông số Khoảng cách trục Modun Chiều rộng vành Tỉ số truyền Góc nghiêng Số Đường kính vòng chia Kí hiệu Đường kính đỉnh Đường kính đáy Góc profin gốc Góc profin Góc ăn khớp Góc nghiêng hình trụ sơ Hệ số trùng khớp dọc Hệ số trùng khớp ngang Đường kính vòng lăn lớn,nho ; Công thức tính và giá trị 125mm 2mm =0,3125 =37,5mm 2,968 β ; ; 31;92 ; α α= 1,627 ; mm - Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc xuất hiện bề mặt của bộ truyền phải thỏa mãn điều kiện sau: - Trong đó hệ số kể đến tính vật liệu của các bánh ăn khớp ,theo bảng 6.5 [1] =274 3.3.4 3828555 Đề 1- Phương án 10 - - hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc =1,74 hệ số kể đến sự trùng khớp của ứng =0,784 hệ số tải trọng tính về tiếp xúc hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng chiều rộng vành tính về tiếp xúc.Tùy thuộc vào vị trí của bánh đối với các ổ và hệ số xác định ở , theo bảng 6.7 [1] ta chọn Vận tốc vòng v=1,874