Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải phương án số 8 (full bản vẽ cad)

Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Phạm Minh Hữu MSSV:G0901140 ĐỀ TÀI Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số:8 Hệ thống dẫn động băng tải bao gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp phân đơi cấp nhanh; 4- Bộ truyền xích ống lăn 5- Băng tải SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Số liệu thiết kế: Công suất trục băng tải, P : 12kW Số vòng quay trục băng tải, n(v/ph) :50 Thời gian phục vụ, L(năm) :8 Quay chiều, làm việc ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 200 ngày, ngày làm ca, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1= T t1= 15 giây ; T2 =0.4T ; t2 =37 giây PHẦN I.CHỌN ĐỘNG CƠ  Chọn hiệu suất hệ thống Hiệu suất truyền động: Trong đó: : hiệu suất ổ lăn : hiệu suất truyền xích : hiệu suất truyền bánh trụ : hiệu suất khớp nối SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh  Tính cơng suất đẳng trị (cơng suất tính tốn) : Cơng suất tính tốn: Cơng suất cần thiết động cơ:  Xác định số vòng quay sơ động cơ: • Tỉ số truyền hệ : Chọn sơ : tỉ số truyền truyền xích : tỉ số truyền hộp số giảm tốc cấp Số vòng quay sơ động cơ: Chọn động điện: SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Dựa vào bảng P1.3/trang 237 tài liệu [1] ta chọn động điện 4A160S4Y3có cơng suất Pdc=15(kW) với số vịng quay 1460(vg/ph) Tra bảng 3.1 trang 43 sách [1], ta chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc cấp bánh sau: uh = 8, ubr1 = 3,08, ubr2 = 2,6 Suy tỷ số truyền truyền xích : II.LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH   Tính tốn cơng suất trục Tính tốn số vịng quay trục: SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh  Tính tốn momen xoắn trục Thơng số Trục Công suất(kW) Tỷ số truyền Động I II III IV 14,27 14,13 13,57 13,03 12 3,08 2,6 3,65 Momen xoắn, (Nmm) 93341,44 92425,68 273386,71 682517 2294294,29 Số vòng quay, (vg/ph) 1460 1460 474,03 182,32 49,95 SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh PHẦN II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY II.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH: Số liệu: Công suất P =13,03 KW Số vòng quay bánh dẫn: n = 182,32 vg/phút Tỷ số truyền: u= 3,65 Điều kiện làm việc: quay chiều, làm việc ca ,tải va đập nhẹ, bôi trơn nhỏ giọt, trục đóa xích điều chỉnh TÍNH TỐN THIẾT KẾ: Chọn loại xích ống lăn ba dãy Số đóa xích dẫn: SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Chọn z1 = 22 ⇒ Z2 =u.Z1 = 3,65 22 = 80,3 Chọn z2 = 80 Khi tỷ số truyền xác tuyền xích : Ta có hệ số điều kiện sử dụng xích: K = Kr Ka Ko Kdc Kb Klv Với: Kr =1,2 hệ số tải trọng động ứng với tải va đập nhẹ Ka =1 hệ số ảnh hưởng khoảng cách trục với a =(30 ÷50 ) pc K0 =1 hệ số ảnh hưởng bố trí truyền ứng với truyền nằm ngang Kdc =1 hệ số ảnh hưởng khả điều chỉnh lực căng xích Kb =1 hệ số điều kiện bôi trơn Klv =1,12 hệ số làm việc ứng với làm việc ca ⇒ K = Kr Ka Ko Kdc Kb Klv =1,344 Ta có hệ số vòng quay Với n01 =200 tra từ bảng 5.4 tài liệu tham khaûo[3] SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Và hệ số đóa xích : Và hệ số xét đến dãy xích ứng với xích dãy: Kx = 2,5 Từ ta có công suất tính toán: Theo bảng 5.4 tài liệu [3] ứng với công suất cho phép [P]> P t số vòng quay thực nghiệm n01=200 ta có bứơc xích pc =25,4(mm) Kiểm tra số vòng quay tới hạn ứng với bước xích p c=25,4(mm)tra từ bảng 5.2 [3] ta có ntới hạn =800 > nbộ truyền=182,32 (vg/phút) Ta thấy bước xích vừa chọn thỏa Tiếp tục ta kiểm mghiệm bước xích theo công thức sau : Với [Po] =30MPa tra từ bảng 5.3 tài liệu [3] Thế vào biểu thức ta có Bước xích chọn thoã mãn điều kiện Tính toán thông số truyền xích vừa chọn : + Vận tốc trung bình xích: + Lực vòng có ích : + Chọn khoảng cách trục sơ từ a=40pc =1016mm từ a =(30÷50)pc SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh + Số mắt xích : Ta chọn X=134 mắt xích + Chiều dài xích: L=X.pc=5105,4mm Từ ta tính khoảng cách trục xác: Và để truyền xích làm việc bình thường ta giảm khoảng cách trục xuống đoạn (0,002÷0,004)a Do ta có khoảng cách trục tính toán a=1024,26mm + Lực tác dụng lên trục: Fr= Km Ft = 1,15.7664,7=8814,4(N) Với Km=1,15 hệ số trọng lượng xích ứng với truyền xích nằm ngang + Đường kính đóa xích : Bánh dẫn: Bánh bị dẫn: Kiểm nghiệm số lần xích va đập giây: SVTH: Phạm Minh Hữu Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Với [i] =14 tra bảng 5.6 tài liệu[3] 10 Kiểm tra xích theo hệ số an toàn: Với Q =50 (KN) tra baûng 5.2 với pc = 25,4 mm tài liệu[3] F1= Ft= 7664,7 (N) Fv= qm.v2 = 2,6.1,72 = 7,5 (N) Fo= Kf a qm g = 1,024.2,6.9,81 = 156,7N Với [s] =(7,6÷8,9) bảng 5.7 tài lieäu [3] II.2 Thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc a) Thiết kế bánh cấp nhanh Momen xoắn trục bánh dẫn Tỷ số truyền quay SVTH: Phạm Minh Hữu 10 Số vòng Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Trong đó: Số tương đương:  Đặc tính so sánh độ bền uốn bánh răng: Ta kiểm nghiệm độ bền uốn cho bánh bị dẫn bánh có độ bề thấp hơn: Ứng suất uốn tính theo cơng thức (6.78): Hệ số tải trọng tính: SVTH: Phạm Minh Hữu 18 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Với KFα = Ứng suất uốn tính tốn: Vậy độ bền uốn thoả b) Thiết kế bánh cấp chậm Momen xoắn trục bánh dẫn Tỷ số truyền Số vòng quay Chọn vật liệu làm bánh dẫn bánh bị dẫn Chọn thép 45Cr cải thiện Theo bảng 6.13 tài liệu [3] bán dẫn, ta chọn độ rắn trung bình bị dẫn ta chọn độ rắn trung bình Vật liệu có khả chạy rà tốt Tính ứng suất cho phép giống thiết kế bánh cấp nhanh ta được: Ứng xuất tiếp xúc cho phép: Ứng suất uốn cho phép: SVTH: Phạm Minh Hữu ; bánh 19 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Theo bảng 6.15 bánh nằm đối xứng ổ trục nên theo tiêu chuẩn Khi : Theo bảng 6.4, ta chọn Khoảng cách trục truyền bánh xác định: Theo tiêu chuẩn, ta chọn Modun Theo tiêu chuẩn, ta chọn Tổng số Số bánh dẫn : chọn z1=45 =>z2=160-45=115 Xác định thơng số hình học truyền - Đường kính vịng chia(mm) - Đường kính vịng đỉnh(mm) SVTH: Phạm Minh Hữu 20 , chọn Đồ án Chi tiết máy - Đường kính vịng đáy - Đường kính vịng lăn: - Chiều rộng vành khăn: (mm) GVHD: D ương Đăng Danh Vận tốc vòng bánh răng(m/s) Theo bảng 6.3 chọn cấp xác truyền Giá trị lực tác dụng lên truyền: - Lực vòng: - Lực hướng tâm: Theo bảng 6.5 chọn hệ số tải trọng động Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc: Ứng suất tiếp xúc tính tốn xác định công thức (6.86): SVTH: Phạm Minh Hữu 21 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Trong đó: Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc theo công thức (6.87): Với : Cặp bánh thép : ZM = 275 (Mpa1/2) Hệ số ảnh hưởng tổng chiều dài tiếp xúc theo công thức (6.88): KHα = 1,13 (tra bảng 6.11) Hệ số tải trọng tính : SVTH: Phạm Minh Hữu 22 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Tính lại ứng suất cho phép theo cơng thức (6.39): Hệ số ảnh hưởng độ nhám bề mặt: ZR = 0,95 Hệ số ảnh hưởng tới vận tốc vịng, HB ≤ 350 : Hệ số xét đến ảnh hưởng điều kiện bôi trơn, thông thường chọn K l = Hệ số an toàn SH = 1,1 ( tra bảng 6.13) Hệ số ảnh hưởng kích thước răng: Vậy điều kiện bền tiếp xúc thoả Kiểm nghiệm ứng suất uốn: Ứng suất uốn cho phép theo cơng thức (6.52): Trong đó: KFC = ( quay chiều ) Hệ số ảnh hưởng độ nhám : YR = phay mài SVTH: Phạm Minh Hữu 23 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Hệ số kích thước : Hệ số độ nhạy vật liệu bánh đến tập trung ứng suất: Hệ số dạng theo cơng thức thực nghiệm (6.80) Trong đó: Số tương đương:  Đặc tính so sánh độ bền uốn bánh răng: Ta kiểm nghiệm độ bền uốn cho bánh bị dẫn bánh có độ bề thấp hơn: Ứng suất uốn tính theo cơng thức (6.78): SVTH: Phạm Minh Hữu 24 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Hệ số tải trọng tính: Với KFα = Ứng suất uốn tính tốn: Vậy độ bền uốn thoả Bảng kết tính : Các thơng số Cấp nhanh Cấp chậm 46212,84 273386,71 Tỉ số truyền u 3,08 2,6 Số vòng quay (n, vg/ph) 1460 474,03 Khoảng cách trục aw, (mm) 160 200 Module m, (mm) 2,5 2,5 Số z : 22 45 68 115 Moment xoắn T, (Nmm) SVTH: Phạm Minh Hữu Bánh dẫn 25 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Bánh bị dẫn Góc nghiêng α, (độ) 36,53 Đường kính vịng chia d, (mm): Bánh dẫn 68,45 112,5 211,56 287,5 73,45 117,5 216,56 292,5 62,3 106,25 205,31 281,25 35 63 5,23 2,79 Bánh bị dẫn Đường kính vòng đỉnh da, (mm): Bánh dẫn Bánh bị dẫn Đường kính vịng đáy df , (mm): Bánh dẫn Bánh bị dẫn Chiều rộng vành bw, (mm) Vận tốc vòng v, (m/s) KIỂM NGHIỆM ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN NGÂM DẦU: Tính từ tâm mức dầu phải cách tâm 2R/3 bánh lớn nhất, điều đẳm bảo mức dầu thấp 2R/3 tất bánh SVTH: Phạm Minh Hữu 26 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Ta có điều kiện sau: Vậy hộp giảm tốc thoả điều kiện bôi trơn ngâm dầu II.3 THIẾT KẾ TRỤC A.CHỌN VÀ TÍNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU CỦA TRỤC Vật liệu chế tạo trục thép C45 cải thiện Giới hạn bền: σb = 850 MPa Ứng suất xoắn cho phép: [τ ] =20 ÷ 25 MPa trục vào hộp giảm tốc [τ ] =10 ÷ 15 MPa trục trung gian 1.Xác định sơ đường kính trục theo cơng thức: SVTH: Phạm Minh Hữu 27 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Trục 1: T1 = 92425,68 Nm [τ] = 25 MPa Chọn d1 = 28 mm Trục 2: T2 = 273386,71 Nm [τ] = 15 MPa Chọn d2 = 50 mm Trục 3: T3 = 682517 Nm [τ] = 25 MPa Tải FULL (file word 62 trang): bit.ly/33VQ7es Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net SVTH: Phạm Minh Hữu 28 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Chọn d3 = 52 mm 2.Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực: 2.1 Theo bảng 10.2 trang 189 [1] ta chọn chiều rộng ổ lăn tương ứng: b01 = 18 mm, b02 = 27 mm, b03 = 28 mm 2.2 Chiều dài mayer bánh xích: lm33 = (1,2 ÷ 1,5 ).d3 = (1,2 ÷ 1,5 ).52 = 62,4 ÷ 78 Chọn lm33 = 70 mm 2.3 Chiều dài mayer bánh răng: lm22 = (1,2 ÷ 1,5 ).d2 = 60 ÷ 75 Chọn lm22 = 70 mm lm24 = lm22 = 70 mm lm32 = (1,2 ÷ 1,5 ).d3 = (1,2 ÷ 1,5 ).52 = 62,4 ÷ 78 Chọn lm32 = 75 mm lm23 = lm32 = 75 mm lm13 = lm22 = lm24 = 70 mm 2.4 Chiều dài mayer nửa khớp nối: lm15 = (1,4 ÷ 2,5 ).d1 = 39,2 ÷ 70 Chọn lm15 = 70 mm 2.4 Chọn khoảng cách k1, k2, k3, hn sau: SVTH: Phạm Minh Hữu 29 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh k1 = 10, k2 = 8, k3 = 15, hn = 18 2.5 Tính khoảng cách lki theo bảng 10.4 trang 191 [1]: 2.5.1 Trục 2: l22 = 0,5.(lm22 + b02 ) +k1 + k2 = 0,5.(70 + 27) + 10 + = 66,5 mm l23 = l22 + 0,5.(lm22 + lm23) +k1 = 66,5 + 0,5.(70+75) + 10 = 149 mm l24 = 2.l23 – l22 = 2.149 – 66,5 = 231,5 mm l21 = 2.l23 = 2.149 = 298 mm 2.5.2 Trục 3: l32 = l23 = 149 mm l31 = l21 = 298 mm l33 = 2.l32 + lc33 = 2.l32 + 0,5.(lm33 + b03) + k3 + hn = 380 mm 2.5.3 Trục 1: l11 = l21 = l31 = 298 mm l12 = l22 = 66,5 mm l13 = l24 = 231,5 mm l15 =l11 + lc15 = l11 + lm15 + 0,5b01 + k3 + hn = 298 + 112 = 410 mm B.TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC: Sơ đồ lực không gian: Tải FULL (file word 62 trang): bit.ly/33VQ7es Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net SVTH: Phạm Minh Hữu 30 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh 1.Trục 1: Ta có: SVTH: Phạm Minh Hữu 31 Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Lực từ khớp nối tác dụng lên trục: Chọn Fr = 444N Dt = 125 tra bảng 16.10a tài liệu [2] 1) Tính phản lực gối đỡ: 3828701 SVTH: Phạm Minh Hữu 32 ... 1,024.2,6.9 ,81 = 156,7N Với [s] =(7,6? ?8, 9) bảng 5.7 tài liệu [3] II.2 Thiết kế truyền bánh hộp giảm tốc a) Thiết kế bánh cấp nhanh Momen xoắn trục bánh dẫn Tỷ số truyền quay SVTH: Phạm Minh Hữu 10 Số. .. Kr =1,2 hệ số tải trọng động ứng với tải va đập nhẹ Ka =1 hệ số ảnh hưởng khoảng cách trục với a =(30 ÷50 ) pc K0 =1 hệ số ảnh hưởng bố trí truyền ứng với truyền nằm ngang Kdc =1 hệ số ảnh hưởng...Đồ án Chi tiết máy GVHD: D ương Đăng Danh Số liệu thiết kế: Công suất trục băng tải, P : 12kW Số vòng quay trục băng tải, n(v/ph) :50 Thời gian phục vụ, L(năm) :8 Quay chiều, làm việc ca, tải