Thiết kế trạm dẫn động băng tải

Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải Thiết kế trạm dẫn động băng tải

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí.Mặt khác, công nghiệp phát triển thiếu khí đại Đồ án mơn học sở thiết kế máy môn học quan trọng nghành khí Nhằm rèn luyện cho sinh viên kỹ năng, khả vận dụng lý thuyết học để giải yêu cầu thực tế đặt như: thiết kế chi tiết máy, phận máy,… vừa phải đảm bảo tiêu kỹ thuật vừa phải đảm bảo tiêu kinh tế Vì lần bắt tay vào cơng việc thiết kế nên có nhiều mẽ nhiều bỡ ngỡ Do kiến thức hạn hẹp nên trình thiết kế thiết minh chắn cịn gặp khơng sai sót khơng tránh khỏi Kính mong thầy bẳ tận tình, phê bình để chúng em hồn thành tốt đồ án Chúng em xin chân thành cám ơn thầy giúp đỡ chúng em thời gian thực đồ án Cần thơ, ngày 14 tháng năm 2015 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Phạm Quốc Liệt Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí GVHD: Phạm Quốc Liệt - i- SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC …………………………………………………………………………ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1.TÌM HIỂU VỀ HỢP GIẢM TỐC VÀ CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG……………1 1.1.1.Tìm hiểu hợp giảm tốc…………………………………………………1 1.1.2.Tìm hiểu riêng hộp giảm tốc bánh trụ trịn hai cấp có sơ đồ động sơ đồ đồng trục…………………………………………………………………… 1.2.CHỌN ĐỘNG CƠ……………………………………………………………2 1.2.1 Chọn kiểu loại động cơ…………………………………… …………….2 1.2.2 Các kết tính tốn băng tải .2 1.2.2.1 Momen cực đại băng tải 1.2.2.2 Momen đẳng trị băng tải 1.2.2.3 Công suất trị băng tải .2 1.2.2.4 Hiệu suất toàn hệ thống 1.2.2.5 Công suất cần thiết động điện 1.3 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN .4 1.3.1 Tỉ số truyền chung 1.3.2 Tính số vịng quay cơng suất trục……………………….……4 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI .6 2.1.1 Chọn hình dạng tiết diện đai 2.1.2 Chọn loại đai 2.1.3 Định đường kính bánh đai nhỏ .6 2.1.4 Tính đường kính D2 bánh lớn .7 2.1.5 Chọn sơ khoảng cách trục A 2.1.6 Tính chiều đai L theo khoảng cách trục A sơ .7 2.1.7 Xác định xác khoảng cách trục A theo chiều dài L lấy theo tiêu 2.1.8 Tính góc ơm α 2.1.9 Xác định số đai Z cần thiết 2.1.10 Định kích thước chủ yếu bánh đai 2.1.11 Tính lực căng ban đầu S0 2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG .9 2.2.1 Thiết kế truyền bánh cấp chậm (bánh trụ thẳng) 2.2.1.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh 2.2.1.2 Định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép .9 2.2.1.3 Sơ lấy hệ số tải trọng K .11 GVHD: Phạm Quốc Liệt - ii- SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 2.2.1.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh ψ A 11 2.2.1.5 Tính khoảng cách trục A 11 2.2.1.6 Tính vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh 11 2.2.1.7 Định xác hệ số tải trọng K 12 2.2.1.8 Xác định môđun, số chiều rộng bánh 12 2.2.1.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn .12 2.2.1.10 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu tải đột ngột 13 2.2.1.11 Định thơng số hình học chủ yếu truyền 13 2.2.1.12 Tính lực tác dụng 14 2.2.2 Thiết kế truyền bánh cấp nhanh (bánh trụ nghiêng) 15 2.2.2.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh 15 2.2.2.2 Định ứng suất tiếp xúc ứng suất uốn cho phép .15 2.2.2.3 Sơ lấy hệ số tải trọng K 17 2.2.2.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh ψ A 17 2.2.2.5 Tính khoảng cách trục A 17 2.2.2.6 Tính vận tốc vịng chọn cấp xác chế tạo bánh .17 2.2.2.7 Định xác hệ số tải trọng K 17 2.2.2.8 Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh góc nghiêng 18 2.2.2.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn .18 2.2.2.10 Kiểm nghiệm sức bền bánh chịu tải đột ngột 19 2.2.2.11 Định thơng số hình học chủ yếu truyền 20 2.2.2.12 Tính lực tác dụng .20 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRỤC, THIẾT KẾ THEN, CHỌN Ổ, CHỌN KHỚP NỐI 22 3.1 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC 22 3.1.1 Vật liệu chế tạo trục ứng suất cho phép .22 3.1.2 Thiết kế sơ theo moment xoắn 22 3.1.3 Tính gần trục 23 3.1.4 Tính xác trục 30 3.1.5 Tính then 34 3.2 THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 36 3.3 NỐI TRỤC 39 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ CHỌN VỎ HỘP, CHỌN CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 41 4.1 KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC ĐÚC 41 4.1.1 Chọn bề mặt ghép nắp thân 41 4.1.2 Các kích thước hộp 41 4.2 CÁC CHI TIẾT KHÁC LIÊN QUAN ĐẾN HỘP GIẢM TỐC .44 GVHD: Phạm Quốc Liệt - iii- SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 4.2.1 Vịng móc 44 4.2.2 Chốt định vị 45 4.2.3 Cửa thăm 45 4.2.4 Nút thông 46 4.2.5 Nút tháo dầu 47 4.2.6 Que thăm dầu 48 4.2.7 Bu lơng vịng 48 4.3 BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 GVHD: Phạm Quốc Liệt - iv- SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng đặc trưng - điện động .4 Bảng 1.2 Bảng phân phối tỉ số truyền công suất Bảng 2.1 Các thông số truyền đai Bảng 2.2 Bảng thông số truyền cấp chậm .14 Bảng 2.3 Bảng thông số truyền cấp nhanh 20 Bảng 3.1 Bảng kích thước trục 34 Bảng 3.2 Bảng kích thước then 36 Bảng 4.1 Kích thước phần tử cấu tạo vỏ hộp 41 Bảng 4.2 Kích thước cửa thăm (mm) .45 Bảng 4.3 Kích thước nút thơng (mm) 46 Bảng 4.4 Kích thước nút tháo dầu ren trụ (mm) 47 Bảng 4.5 Thông số bu lơng vịng 47 Bảng 4.5 Bảng dung sai lắp ghép .49 Bảng 4.6 Bảng dung sai lắp ghép then .50 GVHD: Phạm Quốc Liệt - v- SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ khối trục .23 Hình 3.2 Phác họa hộp giảm tốc 24 Hình 3.3 Sơ đồ phân bố tải trọng phát thảo trục .25 Hình 3.4 Sơ đồ phân bố tải trọng phát thảo trục .27 Hình 3.5 Sơ đồ phân bố tải trọng phát thảo trục .29 Hình 4.1 Sơ đồ hộp 44 Hình 4.2 Vịng móc 44 Hình 4.4 Cửa thăm 46 GVHD: Phạm Quốc Liệt - vi- SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI CHƯƠNG CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 TÌM HIỂU VỀ HỢP GIẢM TỐC VÀ CHỌN SƠ ĐỒ ĐỘNG 1.1.1 Tìm hiểu hợp giảm tốc Hộp giảm tốc cấu bao gồm phận truyền bánh hay trục vít, tạo thành tổ hợp biệt lập để giảm số vịng quay truyền cơng suất từ động đến máy công tác Ưu điểm hộp giảm tốc hiệu suất cao, có khả truyền công suất khác nhau, tuổi thọ lớn, làm việc chắn sử dụng đơn giản Có nhiều hộp giảm tốc, phân chia theo đặc điểm chủ yếu sau đây: - Loại truyền động (hộp giảm tốc bánh trụ, bánh nón, trục vít, bánh – trục vít) - Số cấp (một cấp, hai cấp v.v…) - Vị trí tương đối trục không gian (nằm ngang, thẵng đứng.) - Đặc điểm sơ đồ động (triển khai, đồng trục, có cấp tách đơi v.v…) 1.1.2 Tìm hiểu riêng hộp giảm tốc bánh trụ trịn hai cấp có sơ đồ động sơ đồ đồng trục Ưu điểm loại sơ đồ cho phép giảm kích thước chiều dài, trọng lượng hộp giảm tốc nhỏ so với loại khác Nhược điểm: Khả chịu tải trọng cấp nhanh chưa dùng hết lực sinh trình ăn khớp bánh cấp chậm lớn nhiều so với cấp nhanh, khoảng cách hai trục nhau, ngồi cịn có nhược điểm sau: - Hạn chế khả chọn phương án bố trí kết cấu chung thiết bị dẫn động có đầu trục vào đầu trục - Khó bơi trơn phận ổ trục hộp - Khoảng cách gối đỡ trục trung gian lớn, muốn bảo đảm trục đủ bền cứng cần phải tăng kích thước trục GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí -1- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1.2 CHỌN ĐỘNG CƠ 1.2.1 Chọn kiểu loại động Hiện có nhiều loại động điện như: động điện chiều, động điện xoay chiều ba pha đồng không đồng Để phù hợp với lưới điện ta chọn động khơng đồng kiểu lồng sóc Với ưu điểm: rẻ, cấu tạo, vận hành đơn giản nhất, mắc trực tiếp với mạng điện xoay chiều khơng cần biến đổi dịng điện Loại dùng rộng rãi ngành khí 1.2.2 Các kết tính tốn băng tải 1.2.2.1 Momen cực đại băng tải 𝑃𝐷 𝑀𝑚𝑎𝑥 = = 5000.300 = 750000 (Nmm) = 750 (Nm) (1.1) P: Lực vòng băng tải (N) D: Đường kính tang (mm) 1.2.2.2 Momen đẳng trị băng tải 𝑀12 𝑡1 +𝑀22 𝑡2 + 𝑀32 𝑡3 𝑀đ𝑡 = √ 𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3 CT (2-3) – trang 28, tài liệu [1] (0,8.750)2 + (750)2 + (0,9.750)2 =√ 1+6+1 =723,75 (Nm) Theo đồ thị đặc tính tải trọng M1 = 0,8Mmax = 0,8M t = 1h M2 = Mmax = M t = 6h M1 = 0,9Mmax = 0,9M t = 1h 1.2.2.3 Công suất trị băng tải - Số vòng quay trục tang: 𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 = 60.1000.𝑣 𝜋.𝐷 = 60.1000.0,6 3,14.300 = 38,2 (vòng/phút) (1.3) -Trong đó: V: vận tốc băng tải (m/s) ; D: đường kính tang quay (mm); - Cơng suất đẳng trị: GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí -2- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 𝑁đ𝑡 = 𝑀đ𝑡 𝑛𝑡𝑔 9550 = 723,75.38,2 9550 = 2,895 (𝑘𝑊 )CT (2-4)-tài liệu [1]  (1.4) 1.2.2.4 Hiệu suất toàn hệ thống  =đai khớp nối 2bánh 4ổ lăn (1.5) Với: đai: Hiệu suất truyền động truyền đai bánh rang: Hiệu suất truyền động cặp bánh khớp nối : Hiệu suất khớp nối ổ lăn : Hiệu suất truyền động cặp ổ lăn Từ bảng (2-1), trang 27, tài liệu [1], ta tra số liệu sau: đai = 0,95; bánh = 0,97; khớp nối = 1; ổ lăn = 0,995 Thay số liệu vào công thức (1.5) ta được:  = 0,95.1.(0,97)2.(0,995)4 = 0,876 1.2.2.5 Cơng suất cần thiết động điện Vì Nđt công suất phụ tải đặt trục máy công tác nên ta phải chia cho hiệu suất truyền động toàn hệ thống Nct = 𝑁đ𝑡  = 2,895 0,876 = 3,3 (kW) (CT (2-1) trang 27– tài liệu [1])(1.6) Ta cần phải chọn động điện có công suất lớn Nct Trong tiêu chuẩn động điện có nhiều loại thỏa mãn điều Chọn sơ động che kín có quạt gió (bảng 2P, trang 322, tài liệu [1]) ký hiệu AO2, công suất định mức 4kW với số vòng quay 2880 vòng/phút, 1450 vòng/phút, 960 vòng/phút 730 vòng/phút Câu hỏi đặt nên chọn số vòng quay hợp lý ? Nếu chọn động có số vịng quay lớn tỷ số truyền động chung tăng, đẫn đến việc tăng khn khổ, kích thước máyvà giá thành thiết bị (trừ động điện) tăng theo Nhưng động có số vịng quay lớn giá thành hạ ngược lại Nếu chọn số vịng quay thấp tỷ số truyền động chung nhỏ khn khổ kích thước máy giảm giá thành hạ Vì cần phải tính toán kinh tế cụ thể để chọn động điện có số vịng quay cho giá thành hệ thống dẫn động băng tải (kể giá thành động điện) nhỏ Ở ta chọn động điện có ký hiệu AO2-41-4, cơng suất Nđc= 4kW, số vòng quay động 1450 vòng/phút Với số vịng quay dễ dàng tìm kiếm chúng thị trường loại động có tỷ số truyền chung phân phới hợp lý cho truyền hệ thống dẫn động GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí -3- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Bảng 1.1 Bảng đặc trưng - điện động Kiểu động Công suất (kW) AO2 – 41 – 4,0 Ở tải trọng định mức vận tốc Hiệu suất (vòng/phút) (%) 1450 86,0 Mm M dm M max Mdm 1,5 2,0 Khối lượng động (kg) 55,5 1.3 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.3.1 Tỉ số truyền chung - Tỉ số truyền động chung : ichung = 𝑛đ𝑐 𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 (CT trang 30, TL [1]) - Trong : + nđc : Số vịng quay động + ntang : Số vòng quay tang - Với : nđc = 1450 (vòng/phút) ; ntang = 38,2 (vòng/phút) - Suy : ichung = 1450 38,2 = 37,95 Mặc khác : ichung = iđai.ih Với : ih = ichậm.inhanh + iđai : Tỉ số truyền truyền đai + ih : Tỉ số truyền truyền hộp + ichậm : Tỉ số truyền bánh trụ thẳng cấp chậm + inhanh : Tỉ số truyền bánh trụ thẳng cấp nhanh Trong hộp giảm tốc đồng trục nằm ngang, để bánh bị dẫn cấp nhanh - cấp chậm ngâm dầu nên lấy : ichậm = inhanh = √𝑖ℎ - Chọn trước : iđai = 3,15 (Trang 49, TL[3]) - Suy : ih = 𝑖𝑐ℎ𝑢𝑛𝑔 𝑖đ𝑎𝑖 = 37,95 3,15 = 12,05 - Do :ichậm = inhanh = √𝑖ℎ = √12,05 = 3,47 1.3.2 Tính số vịng quay cơng suất trục - - Trên trục động nđc = 1450 (vòng/phút) Nđc = 3,3 (kW) Moment xoắn Mx (CT 3-53, TL [1]) - Mx = 9,55.106 𝑁đ𝑐 𝑛đ𝑐 = 21734,5 (N.mm) - Trên trục GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí -4- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Suy lực At hướng gối trục bên trái, ta tính gối trục bên trái (Q lớn hơn) chọn ổ cho gối trục này, gồi trục lấy ổ loại - Tải trọng quy ước tính theo công thức QA = (𝑋 𝑉 𝑅𝐴 + 𝑌 𝐴𝑡 ) 𝐾đ 𝐾𝑡 (CT 11.12,TL [2]) Xác định X Y: xét tỷ số At/(V RA) = 134,2/(1 2530) = 0,05 < e, X=1, Y=0 (bảng 11.4 TL [2]) Suy ra: QA = (𝑋 𝑉 𝑅𝐴 + 𝑌 𝐴𝑡 ) 𝐾đ 𝐾𝑡 = 2503.1,3 = 3245N 3,254 kN - Tải trọng động tương dương 𝑚 ∑ 𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 Qtđ = √ ∑ 𝐿𝑖 8 = 3245.[ 0,810/3 + 110/3 + 0,910/3 ]0,3 = 3141 N = 3,141 kN Khả tải trọng động ổ C = 𝑄 (𝐿)0.3 ≤ Cbảng - Trong L = 60n10-6.Lh = 60.460,3.10-6.24000 = 663,8 triệu vòng Suy ra: C = 3,141.( 663,8)0,3 = 22,06 < C = 40kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động có thơng số ((bảng P2.11, Phụ lục, TL [2]), d = 30mm, D = 72 mm, T= 20,75mm, C = 40 kN, Co = 29,9 kN, ổ B chọn tương tự - Sơ đồ chọn ổ cho trục C Pa2 D RC RD SC Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức 11-1, TL [2] C = 𝑄 (𝐿)0.3 ≤ Cbảng n = 132,7 vòng/phút h = 24000 d = 35mm Hệ số m =10/3 (đối với ổ đũa ) Kđ = 1,3 tải trọng động (Bảng 11-3, TL [2]) Kn = nhiệt độ làm việc 100oC Kv = vòng ổ quay SD 2 RC = √𝑅𝐶𝑦 + 𝑅𝐶𝑥 = √141,12 + 11582 = 1166 N 2 RD = √𝑅𝐷𝑦 + 𝑅𝐷𝑥 = √937,62 + 35952 = 3714 N Chọn sơ ổ cỡ trung kí hiệu 7307 có C =48,1kN, C o = 35,3kN góc tiếp xúc  = 12o (bảng P2.11, Phụ lục, TL [2]) - Tính kiểm nghiệm khả tải động ổ Theo bảng 11.4 TL [1], với ổ đũa đỡ - chặn, e = 1,5tg = 1,5tg(12o) = 0.3188 GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 37 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Ta có: SC = 0,83.e.RA = 0,83.0,3188 1166 = 308,5 N SD= 0,83.e.RB= 0,83.0,3188 3714 = 982,7 N Tổng lực chiều trục At = SC + Pa2 – SD = 308,5 + 298,8 – 982,7 = - 375,4 N Suy lực At hướng gối trục bên phải, ta tính gối trục bên phải (Q lớn hơn) chọn ổ cho gối trục này, gồi trục lấy ổ loại - Tải trọng quy ước tính theo cơng thức QA = (𝑋 𝑉 𝑅𝐴 + 𝑌 𝐴𝑡 ) 𝐾đ 𝐾𝑡 (CT 11.12,TL [2]) Xác định X Y: xét tỷ số At/(V RD) = 375,4/(1 3714) = 0,1 < e, X=1, Y=0 (bảng 11.4 TL [2]) Suy ra: QA = (𝑋 𝑉 𝑅𝐷 + 𝑌 𝐴𝑡 ) 𝐾đ 𝐾𝑡 = 3714.1,3 = 4824,2N 4,8242 kN - Tải trọng động tương dương 𝑚 Qtđ = √ ∑ 𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 ∑ 𝐿𝑖 8 = 4824,2.[ 0,810/3 + 110/3 + 0,910/3 ]0,3 = 4670 N = 4,670 kN - Khả tải trọng động ổ C = 𝑄 (𝐿)0.3 ≤ Cbảng - Trong L = 60n10-6.Lh = 60.132,7.10-6.24000 = 191 triệu vòng - Suy ra: C = 4,670.( 191)0,3 = 22,5 < C = 48,1kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động có thơng số ((bảng P2.11, Phụ lục, TL [2]), d = 35mm, D = 80 mm, T= 22,75mm, C = 48,1 kN, Co = 35,3 kN, ổ C chọn tương tự Sơ đồ chọn ổ cho trục RE RF E F Hệ số khả làm việc tính theo cơng thức 11-1, TL [2] C = 𝑄 (𝐿)0.3 ≤ Cbảng n = 38,2 vòng/phút h = 24000 Hệ số m =10/3 (đối với ổ đũa ) Kđ = 1,3 tải trọng động (Bảng 11-3, TL [2]) Kn = nhiệt độ làm việc 100oC Kv = vòng ổ quay 2 RE = RF √𝑅𝐸𝑦 + 𝑅𝐹𝑥 = √2137,62 + 778,12 = 2275N SE = SF =1,3.RE.tg = 1,3 1166 0,2867 = 435 N Tính cho gối đỡ E GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 38 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Chọn sơ ổ bi đỡ dãy co kí hiệu 210 có thơng số d = 50mm, D = 90mm, B = 20mm, C = 27,5 kN, Co = 20,2 kN - Tải trọng quy ước tính theo cơng thức QE = X.V.RE.kt.kđ (CT 11.12,TL [2]) Suy ra: QA = X.V.RE.kt.kđ = 2275.1,3 = 2957,5 N 2,9575 kN - Tải trọng động tương dương - 𝑚 ∑ 𝑄𝑖𝑚 𝐿𝑖 Qtđ = √ ∑ 𝐿𝑖 8 = 2957,5.[ 0,810/3 + 110/3 + 0,910/3 ]0,3 = 2862,9 N = 2,862 kN - Khả tải trọng động ổ C = 𝑄 (𝐿)0.3 ≤ Cbảng - Trong L = 60n10-6.Lh = 60.38,2.10-6.24000 = 55 triệu vòng - Suy ra: C = 2,862.( 55)0,3 = 9,5 < C = 27,5 kN Như ổ chọn đảm bảo khả tải động có thơng số ((bảng P2.7, Phụ lục, TL [2]), d = 50mm, D = 90 mm, B= 20mm, C = 27,5 kN, Co = 20,2 kN Các ổ lăn ổ F lấy cỡ 3.3 NỐI TRỤC Vật liệu làm nối trục: thép rèn 35 Được dùng để nối cố định trục, dừng máy, tháo nối trục trục rời nhau.ta chọn nối truc đàn hồi Tính tốn theo mơmen Mt = K.Mx (CT 9-1, TL[1]) Trong đó: Mt moomen xoắn tính Mx moomen xoắn danh nghĩa Mx = 730000 K hệ số tải động tra bảng 9-1,TL[1] K = 1,3 Mt = 1,3.730000 = 949000 N.mm Do đường kính trục 48 nên tra bảng 9-11, TL[1] ta Moome n xoắn (N.m) D D d o l (khôn g quá) 700 485 19 112 Chốt c d c lc ren 2 M1 Vòng đàn hồi Đườn Chiề nmax Số g u dài (vg/ph chố ) kính tồn tZ ngồi lv 35 36 3000 Điều kiện vòng suất bền dập vòng đàn hồi 2.𝐾.𝑀𝑥 2.1,3.730000 𝜎𝑑 = = = 2,34 ≤ []d 𝑍.𝐷0 𝑙𝑣 𝑑𝑐 8.154.36.18 []d = (23) N/mm GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 39 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Điều kiện sức bền uốn chốt 𝐾.𝑀𝑥 𝑙𝑐 1,3.730000.36 𝜎𝑢 = = 47,5 ≤ []u = 0,1.𝑍.𝐷0 𝑑𝑐 0,1.8.154.18 []u = (6080)N/mm GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 40 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHỌN VỎ HỘP, CHỌN CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 4.1 KẾT CẤU VỎ HỘP GIẢM TỐC ĐÚC Vỏ hộp giảm tốc đúc có nhiều dạng khác nhau, song chúng điều có chung nhiệm vụ: bảo đẩm vị trí tương đối chi tiết phận máy, tiếp nhận tải trọng chi tiết lắp vỏ truyền đến, đựng dầu bôi trơn, bảo vệ chi tiết máy tránh bụi bậm Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, nẹp gân, mặt bích, gối đỡ… Vỏ hộp phôi đúc gang xám GX15-32 4.1.1 Chọn bề mặt ghép nắp thân Bề mặt ghép vỏ hộp (phần vỏ nắp, phần than) thường qua đường tâm trục Nhờ việc lắp ghép chi tiết thuận lợi Chọn bề mặt ghép song song với mặt đế 4.1.2 Các kích thước hộp Theo cơng thức bảng 10.8 TL [3] ta tính tốn kích thước sau: Bảng 4.1 Kích thước phần tử cấu tạo vỏ hộp Tên gọi Công thức Giá trị (mm) Chiều dày: - Thân hộp δ δ = 0,03.aw + > 6mm δ = 10 - Nắp hộp δ1 δ1 = 0,9.δ δ1 = - Chiều dày e e = (0,8 ÷ 1).δ e=9 - Chiều cao h h < 58mm h = 50mm Gân tăng cứng: GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 41 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI - Độ dốc khoảng 2o Đường kính: - Bulông d1 d1 > 0,04.aw + 10 > 12mm d1 = 20 - Bulông cảnh ổ d2 d2 = (0,7 ÷ 0,8).d1 d2 = 16 - Bulơng ghép bích nắp thân d3 d3 = (0,8 ÷ 0,9).d2 d3 = 12 - Vít ghép nắp ổ d4 d4 = (0,6 ÷ 0,7).d2 - Vít ghép nửa nắp cửa thăm d5 d5 = (0,5 ÷ 0,6).d2 d4 = (tăng số lượng vít) d5 = Mặt bích ghép nắp thân: - Chiều dày bích thân hộp S3 S3 = (1,4 ÷ 1,8).d3 S3 = 21 - Chiều dày bích nắp hộp S4 S4 = (0,9 ÷ 1).S3 S4 = 21 - Bề rộng bích nắp thân K3 K3 ≈ K2 – (3 ÷ 5) K3 = 46 E2 ≈ 1,6.d2 E2 = 26 C ≈ D3/2 C = 40 (k ≥ 1,2.d2) k = 20 Kích thước gối trục: - Chọn kích thước tiêu chuẩn: Trục 1: D = 72, D2 = 90, D3 = 115 D4 = 22, h = 8, Z = 4, d4 = M6 Trục 2: D = 80, D2 = 100, D3 = 125, D4 = 26, h = 8, Z = 4, d4 = M6 Trục 3: D = 90, D2 = 110, D3 = 135, D4 = 42, h = 8, Z = 4, d4 = M6 - Tâm lỗ bulông cạnh ổ E2 C (k khoảng cách từ tâm bulông đến mép lỗ) GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 42 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI R2 ≈ 1,3.d2 R2 = 21 Bề rông mặt ghép bulông cạnh ổ K2 K2 = 50 K2 = E2 + R2 + (3 ÷ 5) - Chiều cao h h xác định theo kết cấu, phụ thuộc vào tâm lỗ bulông kích thước mặt tựa Mặt đế hộp - Chiều dày: khơng có phần lồi S1 có phần lồi: Dd, S1 S2 S1 = (1,3 ÷ 1,5).d1 S1 = 26 Dd xác định theo đường kính dao khoét S1 = (1,4 ÷ 1,7).d1 S1 = 30 S2 = (1 ÷ 1,1).d1 S2 = 20 K1 ≈ 3.d1 - Bề rộng mặt đế hộp, K1 q K1 = 60 q ≥ K1 + 2.δ q = 80 Khe hở chi tiết: - Giữa bánh thành hộp - Giữa đỉnh bánh lớn đáy hộp Δ ≥ (1 ÷ 1,2).δ Δ = 10 Δ1 ≥ (3 ÷ 5).δ phụ thuộc loại hộp giảm tốc, lượng dầu bôi trơn hộp Δ1 = 40 Δ≥δ Δ = 10 - Giữa mặt bên bánh với Số lượng bulông Z Z = (L + B)/(200 ÷ 300) GVHD: Phạm Quốc Liệt 3,11 ≤ Z ≤ SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 43 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI (L, B chiều dài chiều rộng hộp) 4,67 Chọn Z = Đối với hộp giảm tốc đồng trục, cần thiết kế gối đỡ lồng hộp, với chiều dày, δ2 =(0,6 ,0,8) δ = 8mm Để thông dầu hai bên, vách thường làm lỗ thủng Nắp ghép với than vít cấy có kích thước d2 dung them hai chốt để định vị nắp thân ổ Hình 5.1 Hình 4.1 Sơ đồ hộp 4.2 CÁC CHI TIẾT KHÁC LIÊN QUAN ĐẾN HỘP GIẢM TỐC 4.2.1 Vịng móc Kích thước vịng móc Chiều dày vịng móc: s = (2 ÷ 3).δ = 30 (mm) Đường kính lỗ: d= (3 ÷ 4).δ = 35 (mm) Hình 4.2 Vịng móc GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 44 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 4.2.2 Chốt định vị Do nấp than nằm mặt phẵng chứa đường tâm trục Lỗ trục (đường kính D) lắp nắp thân hộp gia cơng đơng thời Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia cơng lắp ghép, ta dùng hai chốt định vị Nhị có chốt định vị, xiết bulơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ, loại trừ số nguyên nhân làm ổ chóng bị hỏng Chốt định vị chốt trụ chốt Chọn chốt định vị hình Tra bảng 10.13 TL [3] ta kích thước chốt côn: d = 6mm; c = 1mm; l = 52mm Hình 4.3 Chốt định vị 4.2.3 Cửa thăm Để kiểm tra, quan sát chi tiết hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp có lắp them nút thơng Tra bảng 10.16 TL [3] ta chọn kích thước cửa thăm Bảng 4.2 Kích thước cửa thăm (mm) A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng 150 100 190 140 75 - 120 12 M8 x 22 GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 45 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Hình 4.4 Cửa thăm 4.2.4 Nút thơng Khi làm việc, nhiệt độ hộp giảm tốc tăng lên, để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thông Nút thông lắp nắp thăm Tra bảng 10.17 TL [3] ta chọn kích thước nút thơng Bảng 4.3 Kích thước nút thông (mm) A M27 x2 B C D E G H I K L M N O P 15 30 15 45 36 32 10 22 32 18 36 32 GVHD: Phạm Quốc Liệt Q R S SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 46 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Hình 4.5 Nút thông 4.2.5 Nút tháo dầu Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn, bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ tháo dầu bịt kín nút tháo dầu Tra bảng 10.18 TL [3] ta chọn kích thước nút tháo dầu ren trụ Bảng 4.4 Kích thước nút tháo dầu ren trụ (mm) d b m f L c q D S D0 M20 x 15 28 2,5 17,8 30 22 25,4 Hình 4.6 Nút tháo dầu GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 47 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 4.2.6 Que thăm dầu Hình 4.6 Que thăm dầu 4.2.7 Bu lơng vịng Hình 4.7 Bu lơng vịng Bảng 4.5 Thơng số bu lơng vịng GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 48 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 4.3 BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC Để giảm mata mát cơng suất ma sát , giảm mài mịn răng, đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Do vận tốc bánh v ≤ 12 m/s nên ta chọn bôi trơn hộp giảm tốc cách ngâm dầu tức dầu chứa hộp Điều kiện bôi trơn ngâm dầu Chiều sâu ngâm dầu 1/6 bán kính bánh cấp nhanh tức 177/6 =29,5mm Do đồng trục co đường kính nên ta chon chiều sâu ngâm dầu với cấp nhanh Dung lượng dầu hộp giảm tốc 0,5.N = 0,5.3,3 = 1,65 lít 4.4 DUNG SAI LẮP GHÉP Bảng 4.5 Bảng dung sai lắp ghép Kiểu lắp Ổ lăn – trục Vỏ hộp – ổ lăn Trục Dung sai Kiểu lắp (μm) + 15 Ø30k6 +2 +9 Ø72k6 -21 + 25 Bánh – trục Ø32 𝐻7 𝑘6 + 18 +2 Bánh đai – trục Ø28 𝐻7 𝑘6 Trục Dung sai Kiểu lắp (μm) + 18 Ø35k6 +2 +9 Ø80K7 – 21 + 25 𝐻7 Ø45 𝑘6 + 18 +2 + 25 𝐻7 Ø45 𝑘6 + 18 +2 Trục Dung sai Kiểu lắp (μm) + 18 Ø50k6 +2 + 10 Ø90K7 – 25 + 30 Ø55 𝐻7 𝑘6 + 21 +2 + 21 + 18 +2 GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 49 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Bảng 4.6 Bảng dung sai lắp ghép then Kích thước then b×h 10 × 14 x 16 x 10 Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then P9 -0.051 -0.061 -0.061 GVHD: Phạm Quốc Liệt Chiều sâu rãnh then Tên trục, t 5.5 Sai lệch giới hạn +0,2 +0,2 +0,2 SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 50 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm - Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất Giáo dục [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Thiết kế hệ dẫn động khí, tập 2, Nhà xuất Giáo dục [3] Trần Thiện Phúc, Thiết kế chi tiết máy công dụng chung, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2011 GVHD: Phạm Quốc Liệt SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 51 - ... Văn Bé Lưu Thanh Quí -5- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1.1 Chọn hình dạng tiết diện đai Vì vận tốc băng tải thấp (tức số vòng quay... SVTH: Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí - 21 - THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI CHƯƠNG THIẾT KẾ TRỤC, THIẾT KẾ THEN, CHỌN Ổ, CHỌN KHỚP NỐI 3.1 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ TRỤC 3.1.1 Vật liệu chế tạo trục ứng... Nguyễn Văn Bé Lưu Thanh Quí -1- THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1.2 CHỌN ĐỘNG CƠ 1.2.1 Chọn kiểu loại động Hiện có nhiều loại động điện như: động điện chiều, động điện xoay chiều ba pha đồng