• Chọn động cơ
Công suất cần để quay thùng (theo ): Trong đó:
DT = 2,2m: Đường kính thùng. LT = 11m: Chiều dài thùng.
a: Hệ số phụ thuộc dạng cánh. Theo bảng có a = 0,071. n = 1,8vg/ph: số vòng quay thùng.
ρ = 2500kg/m3: khối lượng riêng vật liệu.
Theo chọn hiệu suất bộ truyền:
− Bộ truyền bánh răng trụ răng hở: 0,95.
− Bộ truyền bánh răng trụ răng kín: 0,98.
− Bộ truyền trục vít: 0,90.
− Ba cặp ổ lăn: 0,993.
• Hiệu suất bộ truyền: η = 0,95 . 0,98 . 0,90 . 0,993 = 0,81. Công suất tối thiểu động cơ:
Theo , chọn động cơ loại 4A280M8Y3 có các thông số:
− Công suất động cơ: Nđc = 75kW.
− Tốc độ quay: nđc = 734v/ph.
− Hiệu suất: η = 0,92.
• Chọn tỉ số truyền động
Tỉ số truyền động chung của hệ thống:
Do tỉ số truyền lớn nên cần dùng bộ giảm tốc. Ở đây ta dùng hộp giảm tốc trục vít – bánh vít. GVHD: Vũ Hồng Thái Thùng i23 i12
Chọn tỉ số truyền:
i12 = 5 i23 = 6
Tỉ số truyền động cơ sang trục vít:
Số vòng quay các trục: Công suất ở các ổ trục:
Ta có bảng kết quả:
Bảng 3.1: Thông số cơ bản hộp giảm tốc.
Trục động cơ I II III
i 24,5 6 5
n (v/ph) 734 29,96 5 1
N (kW) 69 61,48 59,65 56,10
• Tính bộ truyền bánh răng
Ở đây ta chỉ tính bộ truyền bánh răng truyền động từ hộp giảm tốc sang bánh răng lớn lắp trên thùng. Đây là sự chuyển động giữa hai trục song song, ta chọn bánh răng trụ răng thẳng, truyền động ăn khớp ngoài.
o Chọn vật liệu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn vật liệu có độ rắn HB ≤ 350, cắt gọt sau nhiệt luyện, không đòi hỏi qua các nguyên công đắt tiền như mài... Bánh răng có khả năng chạy mòn tốt.
Để tránh hiện tượng dính bề mặt làm việc của răng, lấy độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn bánh răng lớn từ 30-50HB, chọn mác thép 2 bánh khác nhau:
Bánh răng lớn:
− Vật liệu: Thép C35 thường hóa.
− Độ rắn: HB = 160.
− Giới hạn bền kéo: σk = 480N/mm2.
− Giới hạn bền chảy: σc = 240N/mm2.
Bánh răng nhỏ:
− Vật liệu: Thép C45 thường hóa.
− Giới hạn bền kéo: σk = 580N/mm2.
− Giới hạn bền chảy: σc = 290N/mm2.
o Xác định ứng suất uốn cho phép Đối với răng làm việc một mặt:
Trong đó:
σ-1: Giới hạn mỏi uốn.
Thép C45: σ-1 = 0,45 . 580 = 261 (N/mm2). Thép C35: σ-1 = 0,45 . 480 = 216 (N/mm2).
n: Hệ số an toàn. Đối với bánh răng thép rèn thường hóa. Chọn n = 1,5.
kv: Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng.
Với bánh răng thép thường hóa, chọn kv = 1,8. Ứng suất uốn cho phép:
− Bánh răng nhỏ:
− Bánh răng lớn:
o Chọn hệ số tải trọng K = 1,3 ÷ 1,5.
Do bộ truyền có khả năng chạy mòn, vận tốc thấp nên chọn K = 1,3.
o Xác định khoảng cách trục, modun, chiều rộng răng. Chọn sơ bộ khoảng cách trục: A = 1500(mm).
Modun bánh răng (theo ): m = (0,01 ÷ 0,02)A = 15 ÷ 30 (mm).
Chọn m = 20mm. Bánh răng thẳng, góc nghiêng của răng: β = 0. Số răng bánh nhỏ (theo ):
Số răng bánh lớn (theo ): Chọn Z2 = 125 răng.
Tính lại khoảng cách trục (theo ):
Chiều rộng bánh răng nhỏ (theo Tr.108[17]): Trong đó theo chọn Ψm = 0,3.
• b = 0,3 . 1500 = 450 (mm).
• Chọn b = 450mm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chiều rộng bánh răng lớn: b’ = b – 10 = 450 – 10 = 440 (mm).
o Kiểm nghiệm độ bền uốn
Momen xoắn trên trục bánh răng nhỏ:
Điều kiện bền uốn (theo và ):
Trong đó:
•
• YF1, YF2: Hệ số dạng răng. Tra với hệ số dịch chỉnh x = 0 (số răng >21): YF1 = 4,0; YF2 = 3,6.
• K: Hệ số tải trọng khi tính về uốn. K = 1,1
• dl1: Đường kính vòng lăn bánh răng nhỏ: dl1 = m . Z1 = 20 . 25 = 500 (mm)
Vậy cả hai bánh răng đảm bảo điều kiện bền uốn.
o Các thông số hình học
Hình 3.3: Thông số cơ bản bánh răng
Góc ăn khớp α = 20o.
Các thông số hình học bánh răng vòng gắn trên thùng sấy và bánh răng nhỏ gắn với hộp giảm tốc được liệt kê trong bảng dưới đây:
Bảng 3.2: Thông số hình học bánh răng vòng và bánh răng nhỏ.
dl di de Chú thích dl : Đường kính vòng lăn de : Đường kính vòng đỉnh di : Đường kính vòng chân
1 Modun m (mm) 20
2 Số răng Z (răng) 25 125
3 Đường kính vòng lăn dl (mm) dl = m.Z 500 2500
4 Khoảng cách trục A (mm) 1500
5 Chiều rộng bánh răng b (mm) Ψ.A 450 440
6 Đường kính vòng đỉnh de (mm) dl + 2.m 540 2540
7 Đường kính vòng chân di (mm) dl – 2,5m 450 2450
8 Chiều cao đầu răng hd (mm) hd = m 20
9 Chiều cao răng H (mm) H = 2,25m 45
o Khối lượng bánh răng lớn.
Bánh răng lớn làm bằng thép C35, ρ = 7850 kg/m3. Coi phần bánh răng như hình vành khăn, đường kính ngoài bằng đường kính vòng lăn. Do thùng làm việc ở nhiệt độ cao, tốc độ chậm nên bánh răng vòng không lắp sát vào thùng mà nối với thùng qua nhíp. Chọn đường kính trong của bánh răng vòng là 2,37m