Đề án kĩ thuật " Thiết kế trạm dẫn động băng tải "

Chia sẻ: Duong Tu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:90

Thêm vào BST

Báo xấu

289
lượt xem 86
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người . Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều . Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng của...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề án kĩ thuật " Thiết kế trạm dẫn động băng tải "

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề án kĩ thuật " Thiết kế trạm dẫn động băng tải "
MỤC LỤC Nhận xét của giáo viên ..............................................................................................8 LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................9 Chúng em xin chân thành cảm ơn! ......................................................................... 10 TàI LIệU THAM KHảO ......................................................................................... 11 Tập bản vẽ chi tiết máy ............................................................................................. 11 PHần 1...................................................................................................................... 12 1.1 : Chọn kiểu loại động cơ điện : ......................................................................... 12 1.2 . Chọn công suất động cơ: ................................................................................. 12 Trong đó: - Error! Objects cannot be created from editing field codes. : công suất định mức của động cơ ............................................................................................... 13 1.3 : Chọn số vòng quay đồng bộ của đồng cơ : ..................................................... 14 Trong đó Error! Objects cannot be created from editing field codes. là công suất mở máy của động cơ ................................................................................................. 15 Với u1 là tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh .......................................................... 15 Trong đó : KC2 =1Error! Objects cannot be created from editing field codes.1,3, chọn Kc2=1.2 ............................................................................................................. 16 3. Xác đinh thông số cho trục : ............................................................................... 16 3.1 . Tính số vòng quay của các trục : .................................................................... 16 3.2 . Tính công suất trên các trục : ......................................................................... 16 3.3 . Tính mômen xoắn : .......................................................................................... 17 T = 9,55.106Error! Objects cannot be created from editing field codes. ................................................. 17 Thiết kế bộ truyền cơ khí ........................................................................................ 18 II- Thiết kế bộ truyền bánh răng ............................................................................ 18 A : Bộ truyền bánh răng cấp nhanh:..................................................................... 18 a. ứng suất tiếp xúc cho phép: được xác định theo công thức ................................... 18 ZR: Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc , lấy ZR=1 ................................... 18 KXH:Hệ số xét đến ảnh hưởng cảu kích thước răng, lấy KXH=1 ................................. 18 NHO=60Error! Objects cannot be created from editing field codes. ..................... 19 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có ....................................................................... 19 SH1=1,1 ...................................................................................................................... 19 KHL1 =Error! Objects cannot be created from editing field codes.= 1 .................. 19 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có ....................................................................... 19 SH=1,1 ....................................................................................................................... 19 ứng suất tiếp xúc cho phép ........................................................................................ 20 b. ứng suất uốn sơ bộ cho phép: ................................................................................ 20 Error! Objects cannot be created from editing field codes.: Hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải , lấy Error! Objects cannot be created from editing field codes.=1 .................................................................................................................... 20
Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có : Error! Objects cannot be created from editing field codes.=1,75 .......................................................................................... 20 Trong đó: Error! Objects cannot be created from editing field codes.- số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn, Error! Objects cannot be created from editing field codes. ................................................................................................... 20 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có ....................................................................... 21 SF=1,75 ..................................................................................................................... 21 ứng suất tiếp xúc cho phép ........................................................................................ 21 + ứng suất tiếp xúc khi quá tải: Error! Objects cannot be created from editing field codes. ........................................................................................................................ 22 a. Khoảng cách trục : được xác theo công thức :........................................................ 22 Tra bảng 6.7(I) với Error! Objects cannot be created from editing field codes. bánh răng thẳng cấp nhanh thuộc sơ đồ 7 .................................................................. 22 Error! Objects cannot be created from editing field codes.=0,3.202,5=60,75 ...... 23 ZM : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra trong ..................... 23 ZH = Error! Objects cannot be created from editing field codes........................... 23 t = Error! Objects cannot be created from editing field codes. =Error! Objects cannot be created from editing field codes.  cost = 0,94................................... 24 ZH = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 1,764 ............. 24 Z = Error! Objects cannot be created from editing field codes. vì  = bW.sin/m1 = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 0 .... 24  Z = Error! Objects cannot be created from editing field codes.= 0,871.......... 24 Vận tốc vòng của bánh răng :Error! Objects cannot be created from editing field codes. ........................................................................................................................ 24 KHv : là hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp ............................ 24 KHv =Error! Objects cannot be created from editing field codes.= 1 + Error! Objects cannot be created from editing field codes.=1,08 ..................................... 24 Như vậy H < [H]CX do đó thoả mãn độ bền tiếp xúc ............................................... 25 Y : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Y = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 0,58 ............................................................................................................. 25 Với F=0,011 tra bảng 6.15(I)/107 ............................................................................ 26 KFv = 1 + Error! Objects cannot be created from editing field codes. =1,202 ...... 26 YR : Hệ số kể đến độ nhám bề mặt chân răng , YR = 1............................................... 26 [F2]CX = [F2]YRYSKxF = 246,857.1.0,986.1 = 243,4(MPa) > F2 ............................. 26 Các thông số cơ bản của bộ truyền......................................................................... 27 Các thông số cơ bản của bộ truyền răng thẳng cấp nhanh ................................... 27 B- Bộ truyền bánh răng cấp chậm.......................................................................... 30 ZR: Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc , lấy ZR=1 ................................... 30
KXH:Hệ số xét đến ảnh hưởng cảu kích thước răng, lấy KXH=1 ................................. 30 NHO=60Error! Objects cannot be created from editing field codes. ..................... 31 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có ....................................................................... 31 SH1=1,1 ...................................................................................................................... 31 KHL1 =Error! Objects cannot be created from editing field codes.= 1 .................. 31 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có ....................................................................... 31 SH=1,1 ....................................................................................................................... 31 ứng suất tiếp xúc cho phép ........................................................................................ 31 b. ứng suất uốn sơ bộ cho phép: ................................................................................ 32 Error! Objects cannot be created from editing field codes.: Hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải , lấy Error! Objects cannot be created from editing field codes.=1 .................................................................................................................... 32 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có : Error! Objects cannot be created from editing field codes.=1,75 .......................................................................................... 32 Trong đó: Error! Objects cannot be created from editing field codes.- số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn, Error! Objects cannot be created from editing field codes. ................................................................................................... 32 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có ....................................................................... 33 SF=1,75 ..................................................................................................................... 33 ứng suất tiếp xúc cho phép ........................................................................................ 33 b. ứng suất quá tải cho phép:..................................................................................... 33 a. Khoảng cách trục : được xác theo công thức :........................................................ 34 Tra bảng 6.6(I) chọn Error! Objects cannot be created from editing field codes.=0,3 ................................................................................................................. 34 Tra bảng 6.7(I) với Error! Objects cannot be created from editing field codes. bánh răng nghiêng cấp chậm thuộc sơ đồ 3 ............................................................... 34 Vậy khoảng cách trục ................................................................................................ 34 ZH = Error! Objects cannot be created from editing field codes........................... 36 Với bánh răng nghiêng = 37,34.............................................................................. 36 ZH = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 1,473 ............. 36 Ta có: Error! Objects cannot be created from editing field codes. ................... 36 = [1,88 - 3,2(Error! Objects cannot be created from editing field codes.)]cos2 = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 1,392 ..................... 36 KHv : là hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp ............................ 36 T2 : mômen xoắn trên bánh chủ động Error! Objects cannot be created from editing field codes. ................................................................................................... 38 Y : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Y = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 0,718 ........................................................................................................... 38
Số răng tương đương : ZvError! Objects cannot be created from editing field codes. = Error! Objects cannot be created from editing field codes. = Error! Objects cannot be created from editing field codes. =61,68 .............................................................................. 38 Tra Bảng 6.18 (I)/109 :Trị số của hệ số dạng răng ta được : YFError! Objects cannot be created from editing field codes.= 3,62 .............................................................................................. 38 Error! Objects cannot be created from editing field codes.với Error! Objects cannot be created from editing field codes.F = Fg0v2Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 0,006.73.1,314Error! Objects cannot be created from editing field codes. = 4,5 .................................................................... 38 YR : Hệ số kể đến độ nhám bề mặt chân răng , YR = 1............................................... 39 [F4]CX = [F4]YRYSKxF = 210,857.1.1.0,986 = 207,9(MPa) > F2 ............................. 39 Ta thấy: Error! Objects cannot be created from editing field codes. .................... 40 Vậy đã thoả mãn điều kiện quá tải về bền uốn. .......................................................... 40 Các thông số cơ bản của bộ truyền răng thẳng cấp nhanh ................................... 40 I . kiểm tra điều kiện bôi trơn : ............................................................................... 43 - Mức dầu tối đa : vì vn = 4,623 (m/s) > 1,5 nên ........................................................ 44 - Mức dầu tối đa : vì vn = 1,321(m/s) < 1,5 nên ......................................................... 44 III . Kiểm tra sai số vận tốc : .................................................................................. 45 PHÇn iii : ................................................................................................................. 46 I . Chän vËt liÖu : ................................................................................................... 46 HB=241  285............................................................................................................ 46 II . TÝnh thiÕt kÕ trôc: ......................................................................................... 46 1. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn trôc: .................................................................... 46 d II  50mm ........................................................................................ 49 sb Ta chän : d III  75mm  ........................................................................................ 49 sb Ta chän : sb +> Trôc I: cã d I  35mm ........................................................................................ 49 Chän lm23  bw2=65 mm .............................................................................................. 50 b. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì. ................................................................................ 50 B0 : BÒ réng æ l¨n b0=21 ......................................................................................... 51 4. X¸c ®Þnh ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc. .................................................................... 51 Trong ®ã: Ft14 : lùc vßng trªn khíp nèi ...................................................................... 51    - Trong mÆt ph¼ng xoy:  m A ( F y )  0  171.Fr1  342YC  0 ...................... 51 Y  YA  Fr1  YC  0 ............................................................................ 51 Mµ: TC= 0 ......................................................................................................................... 53 d w1 60,1 TA= TB=TD=Ft1. = 3753,7 . =112798,685 N.mm ........................................... 53 2 2 T¹i chç l¾p khíp nèi cã l¾p then nªn ta t¨ng ®êng kÝnh lªn thªm 5% ....................... 54
S¬ ®å ho¸ biÓu ®å lùc, m«men trôc II ................................................................... 56 Y  YA  Fr 31  Fr 2  Fr 32  YE  0 ..................................................... 57 Mµ: II X II  X A  Ft 31  Ft 2  Ft 32  X E  0 .................................................. 57 Mµ: Trôc III ...................................................................................................................... 61 S¬ ®å hãa biÓu ®å lùc, m«men trôc III. ................................................................ 61 Trong ®ã: Ft34 : lùc vßng trªn khíp nèi ...................................................................... 62    - Trong mÆt ph¼ng xoy:  m A ( F y )  0 ................................................................. 62 III. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái. ..................................................... 65 1. KiÓm nghiÖm cho trôc I: ...................................................................................... 67 Tra b¶ng 10.7(I) ®îc :   =0,1vµ   =0,05 ............................................................. 67 Tra b¶ng 10.6(I) cã .................................................................................................... 67 Tra b¶ng 9.1a(I) víi d=dB=40(mm) th× b=12, h=8, t1=5, t2=3,3 ................................ 67 Tra b¶ng 10.8(I) : Kx=1,1......................................................................................... 68 2. KiÓm nghiÖm cho trôc II:..................................................................................... 69 Tra b¶ng 10.7(I) ®îc :   =0,1vµ   =0,05 ............................................................. 69 Tra b¶ng 10.6(I) cã .................................................................................................... 69 Tra b¶ng 9.1a(I) víi d=dC=63(mm) th× b=18, h=11, t1=7, t2=4,4 .............................. 69 Tra b¶ng 10.8(I) : Kx=1,1......................................................................................... 70 3. KiÓm nghiÖm cho trôc III: ................................................................................... 71 Tra b¶ng 10.7(I) ®îc :   =0,1vµ   =0,05 ............................................................. 71 Tra b¶ng 10.6(I) cã .................................................................................................... 71 Tra b¶ng 9.1a(I) víi d=dD=90(mm) th× b=25, h=14, t1=9, t2=5,4 .............................. 71 Tra b¶ng 10.8(I) : Kx=1,1......................................................................................... 72 IV. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. ................................................... 72 1. KiÓm nghiÖm cho trôc I: ...................................................................................... 73 2. KiÓm nghiÖm cho trôc II: ..................................................................................... 73 3. KiÓm nghiÖm cho trôc III: ................................................................................... 73 B. TÝnh chän æ l¨n ................................................................................................. 74 I. TÝnh chän æ l¨n cho trôc I.................................................................................. 74 1. Chän lo¹i æ:........................................................................................................... 74 2. Chän kÝch thíc æ l¨n. .......................................................................................... 74 3. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ khi lµm viÖc. ................................................... 74 Trong mÆt ph¼ng yoz lÊy m«men t¹i A ta cã .......................................................... 74 Víi c«ng thøc: Q  V .Fr .K z .K d .................................................................................... 75 a. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. Cd  Q.m L ........................................................ 75 L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng ............................................................................ 75
Lh- tuæi thä tÝnh b»ng giê. LÊy Lh= t  21900(h ) ................................................... 75 b. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. ............................................................................. 75 Ta thÊy Ct  0, 9( KN )  C0  27, 2( KN ) ................................................................... 75 II. TÝnh chän æ l¨n cho trôc II............................................................................... 76 1. Chän lo¹i æ:........................................................................................................... 76 2. Chän kÝch thíc æ l¨n. ........................................................................................... 76 3. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ khi lµm viÖc. ................................................... 77 a. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. Cd  Q.m L ........................................................ 77 L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng ............................................................................ 77 Lh- tuæi thä tÝnh b»ng giê. LÊy Lh= t  21900(h ) ................................................... 77 b. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. ............................................................................. 77 Ta thÊy Ct  6, 407( KN )  C0  62,8( KN ) ................................................................ 78 I. TÝnh chän æ l¨n cho trôc III............................................................................... 78 1. Chän lo¹i æ:........................................................................................................... 78 2. Chän kÝch thíc æ l¨n. .......................................................................................... 78 3. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ khi lµm viÖc. ................................................... 78 a. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. Cd  Q.m L ) ...................................................... 79 L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng ............................................................................ 79 Lh- tuæi thä tÝnh b»ng giê. LÊy Lh= t  21900(h ) ................................................... 79 T¶i träng quy íc: Q  V .Fr .K z .K d ............................................................................... 79 Trong mÆt ph¼ng yoz lÊy m«men t¹i A ta cã .......................................................... 79 b. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. ............................................................................. 80 Ta thÊy Ct  7, 243( KN )  C0  45, 4( KN ) ................................................................ 80 Ch¬ng III: TÝnh chän then ................................................................................. 81 I. Trôc I: .................................................................................................................... 82 II. Trôc II Ta ®i kiÓm nghiÖm cho 2 vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng 2 vµ b¸nh r¨ng 3. ......... 83 Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. ................................................................................. 84 III. Trôc III: ............................................................................................................... 84 Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp .................................................................................. 85 Tho¶ m·n bÒn c¾t ..................................................................................................... 85 Ch¬ng III :.............................................................................................................. 86 TÝnh chän khíp nèi. ................................................................................................ 86 I.Chän khíp nèi cho trôc ®éng c¬ nèi víi trôc I. ..................................................... 86 2kT d =  []d ................................................................................................. 87 ZD0 d c l3 Z lµ sè chèt Z = 4 ...................................................................................................... 87 Z lµ sè chèt Z = 4 ...................................................................................................... 87
II.Chän khíp nèi cho trôc ®Çu ra cña hép gi¶m tèc.............................................. 87 2kT d =  []d ................................................................................................. 88 ZD0 d c l3 Z lµ sè chèt Z = 8 ...................................................................................................... 88 Z lµ sè chèt Z = 8 ...................................................................................................... 89 PhÇn 3 : thiÕt kÕ vá hép- chän chÕ ®é l¾p ...................................... 89 2. C¸c kÝch thíc vá hép . .......................................................................................... 89 Trong ®ã: a lµ kho¶ng c¸ch t© m, lÊy a  250(mm) .................................................. 89 Chän   11(mm) ....................................................................................................... 90 Chän 1  10(mm) ...................................................................................................... 90 + Bul«ng c¹nh æ: d2  (0,7  0,8).d1  (0,7  0,8).20  14  16(mm) ......................... 90 + VÝt ghÐp n¾p æ: d 4  (0,6  0,7).d 2  9, 6  11, 2(mm) ....................................... 90 + VÝt ghÐp n¾p cöa th¨m: d5  (0,5  0, 6).d2  8  9, 6(mm) ................................ 90 + BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n: k3  k2  (3  5) ........................................................ 90 + BÒ réng mÆt ®Õ hép: k1  3.d1  3.20  60(mm) .................................................. 91 Chän   12(mm) ...................................................................................................... 91 Chän 1  40(mm) .................................................................................................... 91 II.TÝnh chän c¸c chi tiÕt phô. ................................................................................. 91 1. Nắp ổ: ................................................................................................................... 91 2. Vòng phớt. ........................................................................................................... 92 III. Chọn dầu mỡ bôi trơn hộp giảm tốc. ............................................................... 95 Chọn dầu mỡ bôi trơn cho ổ lăn : ............................................................................ 96 [I] Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - tập 1 ....................................................... 97 Nhận xét của giáo viên ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người . Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều . Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng của những kiến thức mà mình được tiếp thu từ thấy cô . Việc thiết kế đồ án là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu , hiểu kỹ và đúc kết được nhữngkiến thức cơ bản của môn học . Môn học “ Thiết kế sản phẩm với CAD” là một môn khoa học mới với sự trợ giúp của máy tính, kết với phương pháp tính toán và thiết kế các chi tiết máy từ đó giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về các phần mềm thiết kế các sản phẩm cơ khí,cũng như việc hiểu cơ bản về cấu tạo,nguyên lý hoạt động và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy làm cơ sở để vận dụng vaò việc thiết kế máy , vì vậy Thiết kế đồ án môn học “Thiết kế sản phẩm với CAD” là công việc quan trọng và rất cần thiết . Đề tài thiết kế của chúng em được giao là “Thiết kế trạm dẫn động băng tải “. Với những kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Xuân Hưng và cô Nguyễn Thị Thanh Nga c ùng với sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn chúng em đã hoàn thành được đồ án này Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn cũng như kiến thức về môn học này . Chúng em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên , Ngày 20 tháng 05 năm 2011 Nhóm sinh viên thực hiên : Nhóm 35
TàI LIệU THAM KHảO [1] . Nguyễn Trọng Hiệp : Chi Tiết Máy , tập 1 và tập 2 Nhà suất bản Giáo dục , Hà Nội 1999 [2] . Nguyễn Bá Dương, Nguyễn Văn Lẫm , Hoàng Văn Ngọc , Lê Đắc Phong Tập bản vẽ chi tiết máy Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp , 1978 [3] . Trịnh Chất , Lê Văn Uyển : Tính toán Thiết kế hệ dẫn động cơ khí , tập 1 và tập 2 Nhà xuất bản Giáo dục , 1999
PHần 1 Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí 1 . tính Chọn động cơ điện : 1.1 : Chọn kiểu loại động cơ điện : Việc chọn 1 loại động cơ điện dùng cho hộp giảm tốc hiện nay thật là đơn giản song chúng ta cần chọn loại động cơ sao cho phù hợp nhất với hộp giảm tốc của chúng ta , phù hợp với điều kiện sản xuất , điều kiện kinh tế ... Dưới đây là 1 vài loại động cơ đang có mặt trên thị trường : * Động cơ điện một chiều : Loại động cơ này có ưu điểm là có thể thay đổi trị số của mômen và vận tốc góc trong phạm vi rộng , đảm bảo khởi động êm , hãm và đảo chiều dễ dàng ... nhưng chúng lại có nhược điểm là giá thành đắt , khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu , do đó được dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện , thang máy , máy trục , các thiết bị thí nghiệm ... * Động cơ điện ba pha: bao gồm 2 loại : động cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đồng bộ. - động cơ ba pha đồng bộ : + ưu điểm : hiệu suất và cos cao , hệ số tải lớn +nhược điểm : thiết bị tương đối phức tạp , giá thành cao vì phải có thiết bị phụ để khởi động động cơ , + ứng dụng : chúng được dùng cho các trường hợp cần công suất lớn (100kw) , khi cần đảm bảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc . - Động cơ ba pha không đồng bộ gồm hai kiểu : rôto dây cuốn và rôto ngắn mạch + Động cơ ba pha không đồng bộ rôto dây cuốn cho phép điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi nhỏ ( khoảng 5) , có dòng điện mở máy thấp nhưng cos thấp ,giá thành đắt , vận hành phức tạp do đó chỉ dùng thích hợp trong một phạm vi hẹp để tìm ra vận tốc thích hợp của dây chuyền công nghệ đã được lắp đặt . + Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch (rôto lồng sóc) có ưu diểm là kết cấu đơn giản , giá thành hạ , dễ bảo quản , có thể trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện song hiệu suất và hệ số công suất thấp so với động cơ ba pha đồng bộ , không điều chỉnh được vận tốc . =>Từ những ưu , nhược điểm trên cùng với điều kiện hộp giảm tốc của ta và được sự chỉ dẫn của thầy cô , em đã chọn Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch (rôto lồng sóc) 1.2 . Chọn công suất động cơ: Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho nhiệt độ của động cơ khi làm việc không lớn hơn trị số cho phép. để đảm bảo cần thoả mãn yêu cầu sau :
Pdmc d dc  Pdt dc Pdm Trong đó: - : công suất định mức của động cơ dc - Pdt : công suất đẳng trị trên trục động cơ Theo đề bài cho : tải trọng không đổi quay một chiều nên : Pdt c d dc P lv dc Với : Plv : Công suất làm việc danh nghĩa của đông cơ: ct Plc dc P  (kw) = lv Trong đó : tong : hiệu suất chung của hệ thống với mắc nối tiếp các bộ truyền:   = 1.2.3 Với các bộ truyền mắc song song thì tong =i - Công suất làm việc danh nghĩa của chi tiết : Ft .v 7000x 2.3 Plvct = =  16.1 (kw) 103 103 Theo bảng 1.1 trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và các ổ ta có: 1 là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ: 1=0,97 2 là hiệu suất một cặp ổ lăn 2=0,995 2 là hiệu suất của khớp nối  2 =1 hiệu suất chung của hệ thống là:   = 21.42.23=0,972x0,9954x12= 0,9222 Công suất làm việc danh nghĩa của đông cơ: ct Plc 16.1 dc Plv =   17.45 (kw)  0,9222 dc dc dc Điều kiện làm việc của động cơ: Pdm  Pdt  Plv =17.45 (kw) dc Pdm 17.45 (kw)  Ta có bảng : BT bánh răng ổ lăn Khớp nối  0.97 0.995 1
1.3 : Chọn số vòng quay đồng bộ của đồng cơ : Số vòng quay đồng bộ của động cơ được xác định theo công thức sau : 60 f nđb = p Ttong đó : f- tần số của dòng điện xoay chiều(Hz),f=50Hz p- số đối cực từ p=1 ;2 ;3 ;4 ;5 ;6 Trên thực tế số vòng quay đồng bộ có các giá trị là : 3000 ; 1500 ; 1000 ; 750 ; 600 ; 500v/p. Số vòng quay đồng bộ càng thấp thì kích thước khuôn khổ và giá thành của động cơ tăng(vì đối cực lớn). Tuy nhiên dùng động cơ có số vòng quay cao lại yêu cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền của toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích thước và giá thành của các bộ truyền tăng lên. Do vậy trong các dẫn động cơ khí nói chung nếu không có yêu gì đặc biệt thì hầu như các động cơ có số vòng quay đòng bộ là 1500(v /p) - Với hệ dẫn động băng tải 60 x103 v nct = D Trong đó : D- Đường kính tang dẫn của băng tải (mm) v- Vận tốc vòng của băng tải (m/s) 60 x103 x 2.3   62.784(v / p) 3.14 x700 - Xác định số vòng quay đồng bộ nên dùng cho đọng cơ Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb=1500(v/p) thì tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống usb được xác định theo công thức sau : ndb 1500 u sb    23.89 nct 62.784 Ta thấy usb=23.89 thuộc khoảng (8  40 ) nên dùng theo bảng 1.2 chọn ndb=1500(v/p) 1.4> Chọn động cơ thực tế dc Căn cư vào công suát đẳng trị Pdt  17.45 kw tra bảng p1.3 chn động cơ 4A180S4Y3 có các thông như sau : Tmax % Kiểu động Vận tốc Công Tk Cos  Tdn cơ suất(k quay(v/ph) Tdn w) 4A180S4Y3 22 1470 90 2.2 1.4 0.90 1.5: Kiểm tra điều kiện mở máy , điều kiện quá tải cho động cơ: a . Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ : Khi khởi động , động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn thắng sức ỳ của hệ thống . Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ theo công thức:
Pmm  Pbmc dc d dc Trong đó Pmm là công suất mở máy của động cơ Pmm = TK . Pdm = 1.4x22 = 30.8 (kw) dc dc Td n Với: TK và Tdn là mô men khởi động và mô men danh nghĩa của động cơ dc P bd là công suất cản ban đầu trên trục động cơ Pbdc = Kbd. Plvdc = 1,55x17.45 = 27.0475 (kw) d dc dc => Pmm  Pbd Vậy thoả mãn điều kiện mở máy . b . Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ : Để tránh điều kiện quá tải cho động cơ làm việc với sơ đồ tải không đổi theo Pmax  Pqt c d dc điều kiện: Trong đó: dc Pmax - Công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kw) Pqt c - Công suất đặt lên trục đông cơ khi quá tảI, chính là công suất d trên trục động cơ của giá trị tảI lớn nhất trong sơ đồ tải. TMax dc dc Pmax = Ta có: Pdm =2.2x22=48.4 (kw) Tdn Plvdc 17.45 dc P =  18.92 (kw) qt   0,9222 Pmax  Pqt c thỏa mãn điều kiện bền quá tải cho động cơ d dc => 2 . Phân phối tỷ số truyền : * Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống : ndc u = n ct Trong đó: - nđc là số vòng quay của động cơ nđc =1470 (v/ph) -nct là số vòng quay của trục công tác nct = 62.784 (v/ph) 1470  23.413  u = 62.784 * Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp uh = u1.u2 Với u1 là tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh
u2 là tỷ số truyền của bộ truyền cấp chậm. * Với hộp giảm tốc cấp chậm tách đôi ta có: 3 K c 2 . ba 2 uh u2=1,2776  ba 1 Trong đó : KC2 =1  1,3, chọn Kc2=1.2  ba 1  ba 2 là hệ số chiều rộng bánh răng cấp nhanh và cấp chậm và  ba1 =0.3 Chọn:  ba 2 =0.35 Do hệ dẫn động không có bộ truyền ngoài nên uh= u  =23.413 3 K c 2 . ba 2 uh 1.2 x0.35 => u2=1,2776 =1,2776 3 x 23.413  4.08  ba 1 0. 3 u h 23.413  5.738 => u1= = u2 4.08 3. Xác đinh thông số cho trục : 3.1 . Tính số vòng quay của các trục : n dc 1470  Tốc độ quay của trục I : nI = = nđc = =1470(v/ph) 1 u dc  I vì u dc I = 1 là tỷ số truyền của bô truyền (hoặc khớp nối) nối giữa động cơ và trục I nI 1470  Tốc độ quay của trục II : nII = =256,186 (v/ph)  u I  II 5.738 n 256,186  Tốc độ quay của trục III : nIII = II  = 62.8 (v/ph) u II  III 4.08 n 62.8  Tốc độ quay của trục IV: nIV= III   62.8 (v/ph) u3 1 3.2 . Tính công suất trên các trục : Với sơ đồ tải, chọn công suất danh nghĩa là công suất lớn nhất  Công suất danh nghĩa trên truc động cơ tính theo công thức ct Plv 16.1 dc dc P = Plv = n = 0,9222 =17.45 (kw)  Công suất trên trục I : dc PI = P .k.ổl = 17.45x1x0.995 = 17.36275 (kw)  Công suất trên trục II : PII = PI.br.ổl = 17.36275x0.97x0.995 = 16.758 (kw)
 Công suất trên trục III : PIII = PII.br.ôl = 16.758x0.97x0.995= 16.174 (kw)  Công suất trên trục IV: PIV= PIVx k x ol = 16.174x1x0.995=16.093(kw) 3.3 . Tính mômen xoắn : Mô men xoắn trên trục thứ k được xác định theo công thức: k P T = 9,55.106 nk  Mômen xoắn trêndc ục động cơ : tr Plv 17.45 6 6 Tdc = 9,55.10 . n dc = 9,55.10 . 1470 =113365,646 (N.mm)  Mômen xoắn trên trục I : PI 17.36275 TI = 9,55.10 . n I =9,55.106. 6 =112798,818(Nmm) 1470  Mômen xoắn trên trục II : PII 16.758 TII = 9,55.10 . n II =9,55.106. 6 = 624698,07(Nmm) 256,186  Mômen xoắn trên trục III : PIII 16.174 TIII =9,55.10 . n III = 9,55.106. 6 =2459581.21 (Nmm) 62.8  Moomen xoắn trên trục IV: PIV 16.093 TIV=9.55.106.  9.55.106.  2447263.535 (Nmm) nIV 62.8 Lập bảng thông số khi làm việc Trục Đ/cơ I II III Công tác Công suất 17.45 17.36275 17.758 16.174 16.093 (kw) Tỷ số truyền 1 5.738 4.08 1 (-) Số vòng 1470 1470 256,186 62.8 62.8 quay(v/ph)
2459581.21 2447263.535 113365,646 624698,07 Mô men 112798,818 (N.mm) Phần 2 Thiết kế bộ truyền cơ khí II- Thiết kế bộ truyền bánh răng A : Bộ truyền bánh răng cấp nhanh: 1 . Chọn vật liệu : Đây là hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nên ta chọn vật liệu là thép nhóm I có độ rắn HB ≤ 350 . Cụ thể, tra Bảng 6.1 (TTTKHDĐCK-I) ta chọn : + Bánh I ( Bánh nhỏ) Giới hạn Giới hạn Loại bánh Nhãn Nhiệt Độ rắn bền  b chảy  ch răng hiệu thép luyện Mpa MPa HB 421  285 Bánh nhỏ Tôi cải 45 850 580 thiện Chọn HB= 255 + Bánh II (Bánh lớn) Dùng thép 45 có nhiêt độ thông thường ta có: HB2
KHL:Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ được xác đinh mH N HO theo công thức : K HL = N HE N HO Với m=6 (khi HB ≤ 350) => K HL = 6 N HE 2, 4 NHO- Chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc NHO=30. H HB NHE- Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:Khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh: NHO=60 cnt  Trong đó: c - Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, c=1 n - số vòng quay trong 1 phút, n=1470 (v/ph) t  - tổng số gio làm việc của bánh răng đang xét : t   10.365.0,75.24.8  525600h  N HE  60.n.t  => * Với bánh 1( bánh nhỏ) : ta có HB=255 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có 0  H lim 1 =2.HB+70=2.255+70=580 (MPa) SH1=1,1 => NHO1=30. H HB =30.1902,4=8833440,682 2, 4 N HE1  60.n.t   60.1470.525600  4,6.1010 Ta thấy: NHE1 > NHO1 do vậy ta lấy NHE1 = NHO1 để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền N HO1 KHL1 = 6 =1 N HE 1 => ứng suất tiếp xúc cho phép: O   H lim  580  H 1 sb   .1.1.1.1  527 , 27 MPa   Z R .Z V .K XH1 K HL1     SH1  1,1 * Với bánh 2( bánh lớn) : HB=240 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có 0  H lim 2 =2.HB+70=2.240+70=550 (MPa) SH=1,1 NHO2=30. H HB =30.2202,4=12558439,82 2, 4 => nt  1470.525600 N HE 2  60c.  60.  8079107703 u1 5.738
Do NHE > NHO vậy ta lấy NHE = NHO để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền KHL2 = 1 ứng suất tiếp xúc cho phép O   H lim  550  H 2 sb   .1.1.1.1  500 MPa    Z R .Z V .K XH K HL    SH  1,1 Vì cặp bánh răng phân đôi cấp chậm vậy ta có ứng suất tiếp xúc sơ bộ cho phép của cấp chậm là:  H II   H 1 sb   H 2 sb  527,27  500  513,635(MPa) sb 2 2  H 1 min   H 2 sb  500 (MPa) II Ta có 1,25[H]sbmin=1,25.500=625a)  H 1 sb  1,25 H min II II Ta thấy  H 1 sb  513,635MPa II Chọn b. ứng suất uốn sơ bộ cho phép: 0   F lim  Từ công thức :  F sb   y R .y S .K xF K Fc K FL S  F  Trong đó: y R : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, lấy y R =1 y S : hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, lấy y S =1 K xF : hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn, chọn K xF =1 K Fc : Hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải , lấy K Fc =1 y R = y S = K xF = K Fc =1 Bước đầu chọn sơ bộ 0   F lim   F sb    S  K FL =>   F Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có : S F =1,75 0  F lim =1,8 HB Ta có : K FL : hệ số tuổi thọ xét đén ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền được xác định theo công thức: N FO K FL  mF N FE 6 - số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn, N FO  4.10 Trong đó: N FO