intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 4

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

185
lượt xem
60
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 4', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 4

  1. Chương 4: Thiết kế bộ truyền trục vít a.Các thông số và điều kiện làm việc: Hướng ren: ren trái. Công suất trên trục vít: Ptv = 3,56(kW). Công suất trên bánh vít: Pbv = 2,64(kW). Mômen trên bánh vít: Tbv = 525363,7(N.mm) = 525,36(N.m) Tỉ số truyền: u tv = 25 . Số vòng quay trục vít: n tv = 1200 (v/ph) Số vòng quay bánh vít: n bv = 48 (v/ph) Tuổi thọ: Lh = 38400 (giờ) Làm việc một chiều, tải va đập nhẹ. b. Tính toán thiết kế: b.1Cấp chính xác,loại trục vít và vật liệu: Dự đoán vận tốc trượt: (3,7 ¸ 4,6) vs = 4 .n tv . 3 Tbv 10 (3,7 ¸ 4,6) Þ vs = 4 .1200. 3 525,36 10 Þ vs = (3,58 ¸ 4,45)= 4(m / s) Do đó chọn sơ bộ cấp chính xác của bộ truyền: cấp 8. Vì vs < 5 nên chọn: Vật liệu bánh vít: đồng thanh không thiếc Br AlFe9-4 có
  2. σ ch = 200(MPa),σ b = 400(MPa) Vật liệu trục vít thép 45 tôi đạt HRC >45, mài và đánh bong ren vít. Do phải mài ren vít nên chọn trục vít than khai. b.2 Các ứng suất cho phép: Bánh vít kém bền hơn trục vít nên ta tính toán cho bánh vít. Ứng suất tiếp xúc cho phép: Bánh vít bằng đồng thanh không thiếc có: [σ H ]= (276 ¸ 300)- 25.vs Þ [σ H ]= (276 ¸ 300)- 25.4 Þ [σ H ]= ( ¸ 200)= 176(MPa). 176 Ứng suất uốn cho phép: Bánh vít bằng đồng thanh không thiếc quay 1 chiều nên ta có: 106 [σ F ]= (0,25.σch + 0,08.σ b ). 9 N FE Trong đó: 9 2 æT ö ÷ N FE = 60.å ç iç ÷ ÷ .n i .t i ç i= 1 è T ÷ max ø é T ö9 æ 56 æ0,8T ö 9 ù ê ÷ ç Þ N FE = 60. ê ÷ . + ç ÷ . 24 ú bv .L h .n ç ø çT ÷ 56 + 24 è ç T ÷ 56 + 24 ú ç è ÷ ø ê ë ú û é T ö9 æ 56 æ0,8T ö 9 ù ê ÷ ç Þ N FE = 60. ê ÷ . + ç ÷ . 24 ú .48.38400 ç ø çT ÷ 56 + 24 è ç T ÷ 56 + 24 ú ç è ÷ ø ê ë ú û Þ N FE = 8,19.107
  3. 106 Þ [σ F ]= (0,25.200 + 0,08.400)5 = 50,26(MPa) . 8,19.107 b.3.Tính toán các thông số của bộ truyền: Số mối ren z tv trên trục vít: u tv = 25 Î (16,30)Þ z tv = 2 . Số răng trên bánh vít: z bv = u tv .z tv = 25.2 = 50 . Hệ số đường kính q của trục vít phải thoả: q 0,22 £ £ 0,4 z bv Þ 11 £ q £ 20 Chọn theo tiêu chuẩn: q = 12,5 . Hiệu suất sơ bộ: æ u ö ÷ æ 25 ö÷ ç ç ηsb = 0,9ç1 - tv ÷= 0,9ç1 - ÷ ÷= 0,79 . ç 200 ø è ç 200 ÷ è ø Khoảng cách trục tính theo độ bền tiếp xúc: 2 æ æ ö q ö 3 ç170 ÷ Tbv .K H a w = ç1 + ç ÷. ç ÷ ç ÷. ç ÷ ÷ è ÷ ÷ è z bv ø ç[σ H ] (q / z bv ) ø Trong đó: Hệ số tải trọng tính: K H = K v .K β Hệ số tải trọng động: K v = 1, 4 (do cấp chính xác cấp8, vs = 4(m / s) Hệ số tập trung tải trọng: K β = 1,1 (do tải thay đổi) Þ K H = 1, 4.1,1 = 1,54 .
  4. 2 æ 12,5 ö æ ö 525363,7.1,54 ÷. 3 ç170 ÷ . Vậy a w = ç1 + ç ÷ ç ÷ = 180,67(mm) ç è 50 ÷ è176 ÷ ( ø ç ø 12,5/ 50) 2.a w 2.180,67 Môđun: m = = = 5,78(mm) z bv + q 50 + 12,5 Theo tiêu chuẩn chọn m = 6,3(mm) . Tính lại khoảng cách trục: m.(q + z bv ) 6,3.(12,5 + 50) aw = = = 196,88(mm) 2 2 Cần phải dịch chỉnh: chọn khoảng cách trục tiêu chuẩn: a w = 200(mm) Hệ số dịch chỉnh: aw x= - 0,5(q + z bv ) m 200 Þ x= - 0,5(12,5 + 50)= 0,5 Î (- 0,7;0,7) 6,3 Vậy khoảng cách trục chính xác: a w = 200(mm)= 0,2(m) . Thông số hình học của trục vít: Đường kính vòng chia: d tv = m.q = 6,3.12,5 = 78,75(mm) . Đường kính vòng lăn: d wtv = m (q + 2.x)= 6,3.(12,5 + 2.0,5)= 85(mm) Đường kính vòng đỉnh: d atv = d tv + 2.m = 78,75 + 2.6,3 = 91,35(mm) Đường kính vòng đáy: d ftv = d tv - 2,4.m = 78,75 - 2,4.6,3 = 63,63(mm)
  5. z tv 2 Góc nâng ren: γ = arctg = arctg = 905' q 12,5 Chiều dài phần cắt ren: b tv ³ (11 + 0,06.z bv ).m = (11 + 0,06.50).6,3 = 88, 2(mm) Thông số hình học của bánh vít: Đuờng kính vòng chia: d bv = m.z bv = 6,3.50 = 315(mm) Đường kính vòng đỉnh: d abv = d bv + 2m ( + 2.x )= 315 + 2.6,3.( + 2.0,5)= 334(mm) 1 1 Đường kính vòng đáy: d fbv = d bv - 2,4.m + 2.x.m = 78,75 - 2,4.6,3 + 2.0,5.6,3 = 306,18(mm) Đường kính lớn 6.m 6.6,3 nhất: d aMbv £ d abv + = 334 + = 343, 45(mm) z tv + 2 2+ 2 (chọn d aMbv = 340(mm) Chiều rộng: b bv £ 0,75.d atv = 0,75.91,35 = 68,5(mm) (chọn b bv = 60(mm) . b.4.Kiểm nghiệm bánh vít: Vận tốc trượt: m.n tv vs = z2 + q2 tv 19500 6,3.1200 2 Þ vs = 2 + 12,52 = 4,91(m / s) 19500 vs = 4,91(m / s) vẫn thoả cấp chính xác đã chọn. Hiệu suất bộ truyền:
  6. tgγ ηtv = 0,95. tg(ρ'+ γ) æ ö ç0,048 ÷= arct g æ 0,048 ö= 1033' Với ρ ' = arct g(f ') = arct g ç 0,36 ÷ ç ç ÷ ÷ ÷ ÷ ç ÷ ç 4,910,36 ø è vs ø è tg(905') Vậy ηtv = 0,95. = 0,81 ( tốt hơn giá trị sơ bộ ). tg(1033'+ 905') Ứng suất tiếp xúc: Giá trị chính xác của ứng suất tiếp cho phép: [σ H ]= (276 ¸ 300)- 25.vs Þ [σ H ]= (276 ¸ 300)- 25.4,91 Þ [σ H ]= (153,25 ¸ 177,25)= 153,25(MPa). Công thức kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc của bánh vít: 3 æ ö éz + 170 qù σ Hbv = ç ÷ ê bv ç ÷ ê÷ ú ×Tbv . K H £ [σ H ] çz ÷ è bv ø ë a w ú q û Trong đó: Hệ số tải trọng tính chính xác: K H = K v .K β K v = 1, 4 z bv Kβ = 1 + (1 - X) θ Trong đó hệ số biên dạng trục vít: θ = 125 T N1 0,8.T N 2 X= × + × T Nå T Nå
  7. 56 N1 = ×L h ×n tv 80 24 N2 = ×L h ×n tv 80 N å = L h ×n tv T 56 0,8.T 24 Þ X= × + × = 0,94 T 80 T 80 50 Þ Kβ = 1 + × 1 - 0,94)= 1,024 ( 125 Þ K H = 1, 4.1,024 = 1, 43 . Thay vào ta có: 3 æ ö é50 + 12,5 ù ç170 ÷ σ Hbv = ç ÷ ê ú ×525363,7. 1, 43 = 145,61(MPa) ç 50 ÷ ê 200 ú è ø ë û 12,5 Vậy σ Hbv = 145,61(MPa) £ [σ H ]= 153,5(MPa) ( thoả điều kiện tiếp xúc ). Ứng suất uốn: 1, 2.Tbv .YFbv .K Fbv Ứng suất uốn phải thỏa: σ Fbv = £ [σ F ] d bv .b bv .m Trong đó: Hệ số tải trọng tính: K Fbv = K H = 1,43 Hệ số dạng răng: YFbv xác định theo số răng tương đương của bánh vít z td z bv 50 Ta có z td = = = 51,93 cos γ (cos905')3 3 Þ YFbv » 1,45 ( theo tài liệu tham khảo (1).
  8. Thay vào ta có: 1, 2.525363,7.1, 45.1, 43 σ Fbv = = 10,98(MPa) 315.60.6,3 Vậy σ Fbv = 10,98(MPa) < [σ F ]= 50,26(MPa) ( thoả điều kiện bền uốn ). Nhiệt độ: Nhiệt độ dầu bôi trơn khi làm việc phải thoả: 1000.Ptv .(1 - ηtv ) t1 = t 0 + £ [t1 ] K T .A.(1 + ψ) Trong đó: [t1 ]= 950 C Hệ số toả nhiệt: K T = 16 ( m 2 .0 C ) Diện tích bề mặt thoát nhiệt: A = 20.a1,7 = 20.0,21,7 = 1,297 . w Nhiệt độ môi trường xung quanh: t 0 = 300 C Hệ số thoát nhiệt qua bệ máy: ψ = 0,3 1000.3,56.(1 - 0,81) Þ t1 = 30 + = 550 C 16.1, 297.(1 + 0,3) Vậy t1 = 550 C < [t1 ]= 950 C ( thoả điều kiện thoát nhiệt). b.5.Các lực tác dụng và kiểm tra độ bền, độ cứng trục vít: Lực tác dụng: 2.Tbv 2.525363,7 Ftbv = Fatv = = = 3335,6(N) d bv 315 Fttv = Fabv = Ftbv .tg (γ + ρ')= 3335,6.tg (905'+ 1033')= 626,3(N) Frtv = Frbv = Ftbv tgα w = 3335,6.tg200 = 1214,1(N) . Ứng suất uốn trong trục vít phải thoả:
  9. 2 2 M E 32 M F + 0,75.Ttv σF = = £ [σ Ftv ] WE π.d 3 ftv Trong đó: Mômen tương đương: 2 2 æ ö æ ö MF = ç Fttv .l ÷ + ç Frtv .l + Fatv .d tv ÷ ç ÷ ç ç ÷ ç 4 ø è 4 è ÷ 4 ø ÷ 2 2 æ626,3.315 ö æ ÷ + ç1214,1.315 + 3335,6.78,75 ö ÷ Þ MF = ç ç ÷ ç ÷ ç è 4 ÷ è ø ç 4 4 ÷ ø Þ M F = 168652,9(N.mm) Thay vào: 32 168652,92 + 0,75.28302,42 σF = = 6,74(MPa ) π.63,633 Ứng suất uốn cho phép của trục vít bằng thép σ Ftv = 80(MPa ) Vậy σ F < [σ Ftv ]: thoả điều kiện bền uốn. Độ võng cũa trục vít phải thoả: l3 . Frtv + Fttv 2 2 f= £ [f ] 48.E.Ic Trong đó: Chiều dài trục vít l = d bv = 315(mm) Mô đun đàn hồi của trục vít bằng thép: E = 2,1.105 (MPa ) Mômen quán tính tương đương của trục vít:
  10. æ 0,625.d atv ö 4 ÷ ç ç0,375 + ÷ ç è d ftv ÷ ÷.π.d ftv ø Ie = 64 æ ö ç0,375 + 0,625.91,35 ÷.π.63,634 ç ÷ ç è 63,63 ÷ ø Þ Ie = = 1023762,8(mm 4) 64 3153. 1214,12 + 626,32 Thay vào ta có: f = = 0,0041(mm) 48.2,1.105.1023762,8 Độ võng cho phép: [f ]= (0,01 ¸ 0,005)(mm) .Vậy f < [f ]( thoả ). c. Tóm tắt: Hệ số dịch chỉnh x =0,5 Trục vít Loại ren Ren thân khai, ren trái Vật liệu Thép 45 tôi HRC >45 Cấp chính xác Cấp 8 Đường kính vòng chia(mm) d tv = 78,75 Đường kính vòng đỉnh(mm) d atv = 91,35 Đường kính vòng đáy (mm) d ftv = 63,63 Chiều dài phần cắt ren(mm) b tv ³ 88, 2(b tv = 100) Góc nâng ren 905' Lực vòng(N) Fttv = 626,3 Lực dọc trục(N) Fatv = 3335,6 Lực hướng tâm(N) Frtv = 1214,1 Bánh vít Vật liệu Đồng thanh không thiếc Br
  11. AlFe9-4 Cấp chính xác Cấp 8 Đường kính vòng chia(mm) d bv = 315 Đường kính vòng đỉnh(mm) d abv = 334 Đường kính vòng đáy (mm) d fbv = 306,18 Đường kính lớn nhất(mm) d aMbv £ 343, 45(d aMbv £ 340) Bề rộng(mm) b tv £ 68,51(b tv = 60) Lực vòng(N) Ftbv = 3335,6 Lực dọc trục(N) Fatv = 626,3 Lực hướng tâm(N) Frbv = 1214,1
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2