ĐỒ án MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY%0AThiết kế hệ thống dẫn động băng tải

GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải hình sau: – Động điện; 2-khớp nối; – Hộp giảm tốc; – truyền đai; – Băng tả Số liệu thiết kế : + Lực vòng đai tải : P = 3000 N; + Vận tốc đai tải : v = m/s; + Thời gian phục vụ : L = năm; + Cho năm làm việc 300 ngày ca làm việc 8h; + Băng tải : D = 320 mm; + Chế độ tải : T1=T; T2=0.9T; T3=0,7T; t1=15s; t2=45s; t3=20s; CHƯƠNG TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ 1.1 Chọn động điện 1.1.1 Chọn kiểu loại động a Động điện chiều - Kích từ mắc song song, nối tiếp hỗn hợp hệ thống động – máy phát cho phép thay đổi trị số mô men vận tốc góc phạm vi rộng SVTH: NGUYỄN HỒNG HẢI Page GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM đảm bảo khởi động êm, hãm đảo chiều dễ dàng, dùng rộng rãi thiết bị vận chuyển điện, thang máy, máy trục, thiết bị nghiệm v v b Động điện xoay chiều - Động ba pha gồm hai loại: Động ba pha đồng động ba pha không đồng (Động ba pha không đồng lại gồm có kiểu rơto dây kiểu rơto lồng sóc) - Với hệ dẫn động khí (hệ dẫn động băng tải, xích tải, dùng với hộp giảm tốc) nên sử dụng loại động điện xoay chiều ba pha rơto lồng sóc 1.1.2 Xác định cơng suất động Công suất trục động điện Pct tính theo cơng thức: Pct = Pt η Trong : Pct - cơng suất cần thiết trục động (kW) Pt - công suất tính tốn trục máy cơng tác ( kW) η - hiệu suất truyền động toàn hệ thống a Tính tốn Pt - Trường hợp tải trọng không đổi : P1=Plv = P v 3000.1 = =3( kW ) 1000 1000 - Trường hợp tải trọng thay đổi : P21 t + P22 t +P 23 t P t = P td = = P1 t1 + t2 + t3 √ √ ∑ Pi ti P1 ( ) ∑ ti Trong đó: P1 – Cơng suất lớn công suất tác dụng lâu dài trục máy công tác (kW) ; Pi – Công suất tác dụng thời gian t i Theo chế độ tải có : P=T ω Mà vận tốc góc ω không đổi → P tỷ lệ với T (Momen quay) Thay số ta có : ⇔ Pt = P1 √ ∑ Pi ti P1 ( ) ∑ ti P.v = 1000 √ ∑ Pi ti P1 ( ) ∑ ti 3000.1 15+(0,9)2 45+ (0,7) 20 = 2.63 (kW) 1000 15+45+20 b Tính hiệu suất truyền độngη = √ Dựa vào bảng 2.3 trang 19 Trị số hiệu suất loại truyền ổ ta chọn: + Hiệu suất truyền đai : ηđ =¿ 0,96; SVTH: NGUYỄN HỒNG HẢI Page GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM + Hiệu suất cặp bánh trụ (được che kín) : ηbr =¿ 0,97; + Hiệu suất cặp ổ lăn : ηol =¿ 0,99; + Hiệu suất khớp nối trục : η k =¿1; Vậy ta tính hiệu suất tồn hệ thống η theo công thức : η = η đ η br2 ηol ηk = 0,96 0,972 0,99 = 0,88 Pt 2.63 ⇒ Pct = = = 2.99 ( kW ) η 0,8 1.1.3 Xác định sơ số vòng quay đồng động Tỉ số truyền toàn ut tồn hệ thống tính theo cơng thức: ut =uđ u HGT Trong đó: (Dựa vào bảng 2.4 tr21) + uđ −¿ tỉ số truyền truyền động đai thang ta chọn uđ =3,5 ; + u HGT −¿ tỉ số truyền bánh trụ hộp giảm tốc cấp ta chọn u HGT =4 ; ⇒ ut = u đ u HGT = ,5 = 14 Gọi n lv số vịng quay trục máy cơng tác tính theo cơng thức : 6000 v n lv = =¿ (vịng/phút) πD Trong đó: v – vận tốc băng tải xích tải (m/s); D – đường kính tang quay (mm); ⇒ nlv = 60000 v 60000.1 = =59,68 πD π 320 (vòng/phút) Vậy số vòng quay sơ động (n sb ¿là : n sb=nlv u t ⇔ nsb =59,68 14 = 835,52 ( vòng/phút); Chọn số vòng quay đồng động n đb=1000(vòng/phút) 1.1.4 Chọn động thực tế Động chọn phải có cơng suất số vịng quay thỏa mãn đồng thời điều kiện: Pđc ≥ Pct n đb ≥ nsb T mm T ≤ K T Tdn { { Dựa vào bảng P1.3 thông số kỹ thuật động 4A với Pct =2,99( kW ) n đb=1000 (vịng/phút) ta dùng động 4A132M2Y3 có thơng số: Cơng suất (kW) 11 Vận tốc quay (vịng/phút) 2907 SVTH: NGUYỄN HỒNG HẢI cosφ η% T max T dn TK T dn 0,90 88 2,2 1,6 Page GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM Ta thấy: P = 11 > P ⇒ Thỏa mãn 1.1.5 Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện tải cho động a Kiểm tra điều kiện mở máy cho động Khi khởi động, động cần sinh công suất đủ lớn để thắng lực ỳ hệ thống Điều kiện mở máy động thỏa mãn công thức sau đảm bảo: dc Pdc mm ≥ Pbd Trong : + Pdcmm −¿ Công suất mở máy động (kW); dc Pmm = Tk dc Pdm =1,6.11=17,6(kW) Tdn ( ) +T k ,T dn−¿ momen khởi động momen danh nghĩa động cơ; + Pdcbd – công suất cản ban đầu trục động cơ; dc Pdc bd =η Plv = 0,88 2,99= 2,6312 (kW) Từ đó, ta thấy động thỏa mãn điều kiện mở máy b Kiểm tra điều kiện tải động 1.2 Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung hệ thống truyền động tính theo công thức : ut = nđc 2907 = = 27,05 nlv 107,48 Trong đó: n đc – số vịng quay động chọn (vòng/phút); n lv – số vịng quay trục máy cơng tác (vịng/phút); 1.2.1.Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc - Chọn tỉ số truyền truyền hộp giảm tốc un =3,15 (bảng 2.4 tr21) 1.2.2.Tỷ số truyền truyền hộp giảm tốc - Tính tỷ số truyền cấp nhanh (u1 ¿ tỷ số truyền cấp chậm (u¿¿ 2) ¿ Tỷ số truyền hộp giảm tốc tính theo cơng thức: uHGT = u t 27,05 = = 8,59 u n 3,15 - Với hộp giảm tốc cấp bánh trụ : u HGT =u u2 - Đối với hộp giảm tốc khai triển ta có: u1 ¿ 1,2.u2 Suy : u1 ¿ 3,21, u2=2,67 Tính lại U đ theo u1 u 2: SVTH: NGUYỄN HỒNG HẢI Page GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM Uđ = ut 27,05 = =3,15 u u2 3,21.2,67 1.3 Tính tốn thơng số trục 1.3.1.Tính cơng suất trục P lv = Ptđ = 6,62 (kW) Plv 6,62 = = η đ 0,96 6,89 (kW) P 6,89 P2 = = =7,17 (kW) ηol η br 0,99.0,97 P2 7,17 P1 = = = 7,46 (kW) ηol η br 0,99.0,97 P 7,17 Pđc = = =7,53( KW ) ηol ηk 0,99.1 P3 = 1.3.2.Số vòng quay trục, n đc = 2907 (vòng/phút) n = nđc =2907 (vòg/phút) n 2907 n2 = = = 905,61vòng/phút) u 3,21 n2 905,61 n3 = = = 339,18 (vòng/phút) u2 2,67 n 339,18 n bt = = =107,68(vòng / phút) u đ 3,15 1.3.3.Tính momen xoắn T trục P i Ta có : T i = 9,55.10 6.n (với i = ; ; 3) i Do ta tính được: P đc 11 = 9,55 10 n đc 2907 = 36136,91 (Nmm) P 7,26 9,55.106 = 9,55.106 = 23850,36 (Nmm) n1 2907 P 6,97 9,55.106 = 9,55.106 = 73501,29(Nmm) n2 905,61 P 6,69 9,55.106 = 9,55.106 = n3 339,18 196248,3 (Nmm) P 6,62 9,55.10 lv = 9,55 106 = n lv 107,68 587119,24(Nmm) T đc = 9,55.10 T1 = T2 = T3 = T lv = SVTH: NGUYỄN HỒNG HẢI Page GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM 1.3.4.Lập bảng kết Bảng thông số Trục ĐỘNG CƠ Công tác Thông số Công suất P 7,46 7,53 7,17 6,89 6,62 (kW) Tỷ số truyền 3,21 2,67 3,15 u Số vòng 107,68 quay n 2907 2907 905,61 339,18 (vịng/phút) Mơmen xoắn 36136,91 23850,36 73501,29 196248,3 587119,24 T (Nmm) CHƯƠNG THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNG Sơ đồ truyền đai: a – Khoảng cách hai trục; α1,α2 – góc ơm hai đai bánh nhỏ bánh lớn; γ – góc hai nhánh dây; d1, d2 – Đường kính bánh đai lớn đường kính bánh đai nhỏ 2.1 Thiết kế truyền đai Do chế độ làm việc yêu cầu với truyền đai làm việc ổn định h Cho nên đai phải có độ bền phù hợp thêm vào phải bảo đảm yêu cầu kinh tế giá thành phải tối thiểu Cho nên ta lựa chọn đai thang 2.1.1 Chọn loại đai tiết diện đai Chọn đai thang thường Đai hình thang thường SVTH: NGUYỄN HỒNG HẢI Đồ thị chọn loại tiết diện đai hình thang Page GVHD: Ths.NGUYỄN THỊ NAM Dựa vào đồ thị,với thông số: P3 = 6.89 (kW), n3 = 389,18 (vòng/phút), ta chọn đai hình thang thường loại В có thơng số : Kích thước tiết diện (mm) A (mm2) d1 (mm) l (mm) bt b h y0 19 22 13,5 4,8 230 200 – 400 1800 – 10600 2.1.2 Xác định thơng số truyền a Tính đường kính bánh đai ( d1 d2) Chọn d1 theo bảng 4.13 – Tr 59 [1], theo tiết diện đai: Ta chọn d1 =250 (mm) Từ đường kính đai, xác định vận tốc bánh đai: v = π d1 n π 250 389,18 = = 5,09(m/s) 60000 60000 Ta thấy : v = 5,09 (m/s)