intTypePromotion=1

Bài tập lớn: Chi tiết máy Đề số 2, Phương án 13 Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Chia sẻ: Nguyenvan Tinh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

0
667
lượt xem
193
download

Bài tập lớn: Chi tiết máy Đề số 2, Phương án 13 Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống dẫn băng tải gồm: 1-Động cơ điện:2-Nối trục đàn hồi:3-Hộp giảm tốc bánh răng trụ; 4-Bộ truyền xích ống con lăn; 5-Bộ phận công tác –Băng tải. Số liệu thiết kế: Lực vòng trên băng tải,F(N): 8000 Vận tốc băng tải,v(m/s): 2.55 Đường kính tang dẫn của băng tải, D(mm):315 Thời gian phục vụ, L(năm): 5 Quay một chiều,làm việc hai ca,tải va đạp nhẹ,(1 năm làm việc 300 ngày,1 ca làm việc 8 giờ)...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập lớn: Chi tiết máy Đề số 2, Phương án 13 Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

  1. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU Trường Đại học Bách Khoa tp.hcm Khoa cơ khí Bộ môn chế tạo máy Bài tập lớn: Chi tiết máy Đề số 2, Phương án 13 Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải  Hệ thống dẫn băng tải gồm: 1-Động cơ điện:2-Nối trục đàn hồi:3-Hộp giảm tốc bánh răng trụ; 4-Bộ truyền xích ống con lăn; 5-Bộ phận công tác –Băng tải.  Số liệu thiết kế: Lực vòng trên băng tải,F(N): 8000 Vận tốc băng tải,v(m/s): 2.55 Đường kính tang dẫn của băng tải, D(mm):315 Thời gian phục vụ, L(năm): 5 Quay một chiều,làm việc hai ca,tải va đạp nhẹ,(1 năm làm việc 300 ngày,1 ca làm việc 8 giờ) Chế độ tải: T1=T ; T2= 0.7T t1=12 (giây): t2 =36(giây) MSSV: 21002003 Page 1
  2. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU BÀI TẬP 1: Chọn động cơ điện,phân phối tỉ số truyền. A : Chọn động cơ điện: a.Chọn hiệu suất của hệ thống Hiệu suất chung của hệ thống:   k .br . 3ol . x Trong đó: k  0.99 :Hiệu suất khớp nối đàn hồi br  0.97 :Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ ol  0.99 :Hiệu suất 1 cặp bộ lăn  x  0.93 :Hiệu suất bộ truyền xích. Ta được:   0,99  0,97  0,993  0,93  0,867 b.Tính công suất tính toán: - Công suất tính toán: 2 2  T1   T2    t1    t2 t  td  Pmax T  T  t1  t2 2 2  T1  T  t1   2  t2 F .v  T    T   1000 t1  t2 2 2 T   0, 7T    .12   8000.2,55  T   .36   T   16, 031(kW ) 1000 12  36 MSSV: 21002003 Page 2
  3. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU -Công suất cần thiết trên trục động cơ: t 16, 031 ct    18,5(kW )  0.867 c.Xác định số vòng quay sơ bộ: -Số vòng quay của trục công tác là: vbt .60000 2,55.60000 nlv  nbt    154, 608(vòng / phút) D  .315 -Tỉ số truyền:  Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng côn 1 cấp: uh  3  Chọn ti số truyền cuả bộ truyền động xích: ux  3 ut  uh .ux  3  3  9 Số vòng quay sơ bộ bằng động cơ: nsb  nlv  nt  154,608  9  1391, 472(vòng / phút) Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: ndb  1500(vòng / phút) d.Chọn động cơ điện: Theo bảng P1.3,Phụ lục sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một” với ct  18,5 và ndb  1500(vòng / phút) Vậy ta dung động cơ: 4A180M4Y3 TK  dc  30(kW ), ndc  1470(vòng / phút), cos  0.9,  0.91,  1, 4 Tdn B.Phân phối tỉ số truyền. Tỉ số truyền của hệ thống dẫn động: ndc 1470 uch    9,51 nlv 154, 608 MSSV: 21002003 Page 3
  4. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU Tỉ số truyền của hộp giảm tốc là: uh  3 (chọn) 9,51 Chọn tỉ số truyền cho bộ truyền xích; ux   3,16 3 C. Lập bảng đặc tính  Tính toán công suốt trên các trục: Pdc=30(kw) F .v 8000.2,55 P3  t   20, 4(kW ) 1000 1000 P3 20, 4 P2    22,16  xol 0,93.0,99 P2 22,16 P   23, 08(kW ) 1 ol .br 0,99.0,97  Số vòng quay. n1=ndc=1470(vòng/phút) ndc 1470 n2    490(vòng / phút) uh 3 n2 490 n3    155(vòng / phút) nx 3,16  Động cơ Trục I Trục II Trục III Công suất kW 30 23,08 22,16 20,4 Tỉ số truyền 1 3 3.16 Số vòng quay n 1470 1470 490 155 (vòng/phút) Moment xoắn T 194897,96 154619,05 431893,88 1256903,22 (Nmm) MSSV: 21002003 Page 4
  5. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU BÀI TẬP 2:Thiêt kế bộ truyền xích ống con lăn. A.Thông số ban đầu. Công suất: P =22,16(kW) Số vòng quay bánh dẫn: n=490 (vòng/phút) Tỷ số truyền: u=3,16 Điều kiện làm việc: Quay một chiều,làm việc hai ca,tải va dập nhẹ,bôi trơn định kì. B.Tính toán thiết kế:  Chọn loại xích: dùng loại xích con lăn.  Xác định thông số của xích và bộ truyền: -Với u=3,16 chọn số răng đĩa nhỏ: Z1=29-2u=29- 2.3,16 = 22,68 vậy chọn Z1 = 23(răng) Chọn số răng đĩa bị dẫn là: Z2 = Z1 . u = 23 . 3,16 =72,68 .Vậy chọn Z2 = 73 (răng)  Hệ số điều kiện sử dụng xích: K Hệ số: K= Kr.Ka.K0.Kdc.Kb.Klv Kr = 1,3 : Hệ số tải động tải trọng va đập. Ka = 1 : Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục hay chiều dài xích. K0 = 1,25 :Hệ số xét ảnh hưởng của vị trí bộ truyền>. Kdc =1 :Hệ số xét ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích. Kb =1,5 :Hệ số xét điều kiện bôi trơn( định kì) Klv = 1,12 :Hệ số xét đến chế độ làm việc(2 ca). K=1,3 x1x1,25x1x1,5 x1,12 = 2,73 Chọn n01 > n1, vậy chọn n01= 600. -Hệ số vòng quay trục dẫn: n01 600 Kn    1, 22 n1 490 Z 01 25 25 -Hệ số răng bánh dẫn xích: Kz     1, 09 Z1 Z1 23 MSSV: 21002003 Page 5
  6. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU -Chọn xích một dãy nên Kx =1  Công suất tính toán: K .K z .K n 2, 73 1, 09 1, 22 Pt  .P   22,16  80, 45(kW ) Kx 1 Theo bảng 5.5 sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một” và theo cột n01=600 ta chọn bước xích. pc= 44,45 và  p0   17,5 tra bảng 5.3  Kiểm tra bước xích P .K 22,16  2, 73 pc  600 3 1  600  3  40, 46 Z1. p0 .K x .n1 (thỏa) 23  490 17,5 1 Vậy bước xích vừa chọn thỏa. pc= 44,45(mm)  Tính toán các công thức Vận tốc trung bình: npc Z1 490  44, 45  23 v   8,35(m / s) 60000 60000 Lực vòng có ích: 1000 P 1000  22,16 Ft    2653,9( N ) v 8,35 Chọn khoảng cách trục sơ bộ: a  (30 : 50) pc Chọn a=40pc =40 x 44,45=1778 (mm) Số mắt xích: 2a Z1  Z 2 ( Z 2  Z1 ) 2 . pc X   pc 2 4 2 a 2 1778 23  73 (73  23) 2  44, 45    44, 45 2 4 2 1778  129,58 Chọn số mắt xích chẵn X = 130, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13 sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một”) MSSV: 21002003 Page 6
  7. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU Z 2  Z1 2 a  0, 25 pc  X c  0,5( Z 2  Z1 )   X c  0,5( Z 2  Z1 )   2(  2 )  73  23 2  0, 25  44, 45 130  0,5(73  23)  (130  0,5(73  23))  2( 2 )    1787(mm) Để xích không chụi lực căng quá lớn,giảm a một lượng bằng a  0,003.a  5(mm) Do đó khoảng cách trục: a= 1782 (mm) Chiều dài xích L= pcx X= 44,45 x 130 = 5778,5 (mm) Số lần va đập của xích trong 1s: Z1.n1 23  490 i   5,8  i   15 15 X 15 130 Kiểm tra xích về độ bền: Q s F1  F0  Fv Theo bảng 5.2 tải trọng phá hỏng Q=172,4(kN) , q= 7,5 kg F1=Ft = 2653,9(N) Lực căng do lực li tâm gây ra là: Fv= q.v2= 7,5 x 8,352=522,9(N) Lực căng ban đầu: F0=9,81.ktqa=9,81x1x7,5x1,782=131,11(N) Lực tác dụng lên trục: Fr= kx.Ft= 1,05x 2653,9=2786,6 (N) 172, 4 1000 s  52,12 2653,9  522,9  131,11 Theo bảng 5.10 với n=600(vòng/phút)  s   14 .Vậy s > [s] : bộ truyền xích đảm bảo đủ bền. Đường kính đĩa xích: Theo công thức (5.17) và bảng 13.4 p 44, 45 d1    326, 44(mm) sin( / Z1 ) sin( / 23) d a1  d1  0, 7 pc  326, 44  0, 7  44, 45  357,56(mm) MSSV: 21002003 Page 7
  8. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU p 44, 45 d2    1033,17(mm) sin( / Z 2 ) sin( / 73) d a 2  d 2  0, 7 pc  1064,3(mm)  Thông số của bộ truyền xích: P=22,16(kN) u= 3,16 pc=44,45 Z1=23(răng) Z2=73(răng) a=1782(mm) L=5778,5(mm) d1=326,44(mm) da1=357,56(mm) d2=1033,17(mm) da2=1064,3(mm) MSSV: 21002003 Page 8
  9. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU BÀI TẬP 4:Thiêt kế 2 trục trong hộp giảm tốc: THIẾT KẾ TRỤC I 1. Chon vật liệu: Chọn thép 45, có σb= 600Mpa, [σF]]-1= 50Mpa 2. Chon kích thước chiều dài trục: Xác định sơ bộ đường kính trục: d  3 T / (0, 2  )  33,8 mm Do đó chon đường kính sở bộ là d11=35mm d12=38mm d13=35mm d14=34mm Dựa vào bảng ta chọn được chiều dài trục: L13=239mm và l12=2l11=142mm và được biểu diễn bời hình: 3. Thay trục bằng dầm sức bền: T Fk MSSV: 21002003 Page 15
  10. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU Ta có: T1=154619,05 Nmm : Ft1= 3865 N ; Fr1=1443N Fa1=881N vậy Ma1=(F a1.d1)/2=(881x86)/2=37883 Nmm Nối trục là nối dàn hồi: [T]=831Nm ,D0=155mm 2T1 154619, 05  2 Lực vòng tại chốt là: Ftk=   1995,1 D0 155 Lực do nối trục tác dụng lên: Fk=(0,2-0,3)xFtk=0,25x1995,1=498,8 N,chiều ngược vói chiều lực vòng trên bánh răng. 4. Tính phản lực gối tựa:  Xét trong mặt phẳng yoz: Momen tại điểm A:  M A  71Fr1  M a1  142 RBy  0 M a1  71Fr1 37883  711443  RBy   142 142  454, 7 N Phương trình cân bằng lực: F y  RAy  Fr1  RBy RAy=-RBy-Fr1 = 544,7 – 1443 = -988,3 N  Xét trong mặt phẳng xoz: Tổng momen tai điểm A: M A  71Ft1  142 RBx  239 Fk 239 Fk  71Ft1 239  498,8  3865  71  RBx   142 142  1093N Phương trình cân bằng lực: MSSV: 21002003 Page 16
  11. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU RAx + Ft1 +RBx –Fk=0  RAx = -2273,2 N 5. Vẽ biểu đồ momen: Biểu đồ momen trong mặt phẳng thẳng đứng Mx A B 32286,3 70169,3 Biểu đồ momen trong mặt phẳng nàm ngang My A A 48379,4 161397,2 Biểu đồ momen xoắn T: 154619,05 A MSSV: 21002003 Page 17
  12. SVTH: BÙI NGỌC NAM GVHD: BÙI TRỌNG HIẾU 6. Tính momen tương đương tại tiết diện nguy hiểm: Tiết diện nguy hiểm ở mặt cắt 1-1 tại vị trí đặt bánh răng trụ ngiêng: M td  M X  M Y  0, 75T 2  161397, 22  70169,32  0, 75 154619, 052 2 2  221140, 4 Nmm 7. Tính tiết diện tại mặt cắt nguy hiểm: Ký hiệu 1-2 là trục 1 tiết diện thứ 2 tính tử tái qua phải: M td 221140, 4 d12  3 3  35,36mm 0,1[ F ]1 0,1 50 Do tại tiết diện nguy hiểm có rãnh then bang nên tăng tiết diện lên khoảng 5%.Chọn theo tiêu chuẩn. Chọn d12=38 mm .Vậy kích thước đã chon phù hợp Từ d12 ta chon được các đường kính còn lại: d11=35mm d13=35mm d14=34mm Kiểm tra tại tiết diện 1-3: M td 48379, 42  0, 75 154619.052 d13  3  3  30,5mm  36mm 0,1[ F ]1 0,1 50 8. Tính chọn then bằng: Chọn vật liệu giống then 1, chọn then bằng tại vị trí lắp bánh răng trụ ngiêng theo (TCVN 2261-77), d12=38 mm vậy chon then co thong số: b=10 mm , h=8mm, l=56 mm, t1=5mm ,t2=3,3 mm. 2T 2 154619, 05 kiểm tra ứng suất cắt:  c    14,9  [ c ]  60Mpa d12lb 38  56 10 MSSV: 21002003 Page 18

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản