intTypePromotion=1
ADSENSE

Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động băng tải - Đề 2

Chia sẻ: Thọ đỗ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:34

223
lượt xem
36
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động băng tải - Đề 2 tập trung trình bày các vấn đề cơ bản về chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền; tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt; tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng;...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động băng tải - Đề 2

  1. Đồ án chi tiết máy ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI : ĐỀ 2 THÔNG SỐ:  1. Lực kéo băng tải : F=950 (N) 2. Vận tốc băng tải : v=2,75(m/s) 3. Đường kính tang: D=380 (mm) 4. Thời hạn phục vụ: lh=8000 (h) 5. Số ca làm việc : soca=1 (ca) 6. Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @=150(độ) 7. Đặc tính làm việc :  Va đập nhẹ Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 1
  2. Đồ án chi tiết máy I. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1. Công suất làm việc                          2. Hiệu suất hệ dẫn động Trong đó,tra bảng B [1] ta được: Hiệu suất bộ truyền bánh răng :     Hiệu suất bộ truyền đai :                Hiệu suất ổ lăn :  2  Hiệu suất khớp nối :       => =0,96.0,9923.0,96.1=0,907 3. Công suất cần thiết trên trục động cơ 4. Số vòng quay trên trục công tác 5. Chọn tỉ số truyền sơ bộ Theo bảng B[1] chọn sơ bộ: Tỉ số truyền bộ truyền đai: uđ=2,5 Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng: ubr=4 =>usb = uđ. ubr=2,5.4=10 Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 2
  3. Đồ án chi tiết máy 6. Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 7. Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ Chọn =1500(v/ph) 8. Chọn động cơ Tra bảng phụ lục [1],chọn động cơ thỏa mãn: Ta được động cơ với các thông số sau: 9. Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền của hệ:  Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc: ubr= 4 Tỉ số truyền cuả bộ truyền ngoài:  Vậy ta có: 10. Tính các thông số trên trục Công suất trên trục công tác: Pct = Plv = 2,709 (KW) Công suất trên trục II:              PII = Công suất trên trục I:              PI = Công suất trên trục động cơ:              Pđc =  Số vòng quay trên trục động cơ: nđc = 1420 (v/ph) Số vòng quay trên trục I: Số vòng quay trên trục II: Số vòng quay trên trục công tác: Moment xoắn trên trục động cơ: Moment xoắn trên trục I:            TI =(N.mm) Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 3
  4. Đồ án chi tiết máy Moment xoắn trên trục II: Moment xoắn trên trục công tác: 11. Lập bảng thông số Thông số/Trục  Động cơ I II Công tác uđ = 2,57 ubr = 4 ukn=1 P(KW) 3,012 2,868 2,731 2,709 n(v/ph) 1420 552,5 138,1 138,1 T(N.mm) 49473,57 188856,26 187334,90 II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI DẸT: Thông số yêu cầu:  P =  = 3,012 (KW)  =  = 20256,76 (N.mm)  = = 1420 (v/ph) u =   = 2,57 β =  () 1. Chọn loại đai: Đai vải cao su 2. Xác định đường kính bánh đai   = (5,2 ÷6,4) = (5,2 ÷ 6,4) = (141,75 ÷ 174,46) Chọn theo tiêu chuẩn theo bảng B[1], ta được  = 160 (mm) Kiểm tra về vận tốc đai: ν =  =  = 11,89 (m/s) Xác định :   = u.(1­?) = 160.2,57.(1­0,015) = 405,03 (mm), trong đó hệ số  trượt ε = 0,01÷0,02, ta chọn ε = 0,015 Theo bảng B[1] chọn = 400 (mm) Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 4
  5. Đồ án chi tiết máy Tỷ số truyền thực tế : =  =  = 2,54 Sai lệch tỷ số truyền: Δu = .100% = 1,16% (thỏa mãn) 3. Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục: Khoảng cách trục : a= (1,5 ÷ 2,0).( + ) = (1,5 ÷ 2,0).560 = (840 ÷ 1120) Chọn a= 1120(mm). Chiều dài đai:           L = 2. + π +              =  2.1120 + 3,14. +              = 3132,06 (mm)            Lấy  L= 3132 (mm) Số vòng chạy của đai : i =  =  = 3,8 (m/s) 4. Xác định góc ôm của bánh đai nhỏ   :   =  ­   = =  ­  =  5. Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai: Diện tích đai : A= b.δ =  , trong đó:   – Lực vòng : =  =  = 253,3 (N)  – Hệ số tải trọng động : Tra bảng B[1] ta được  = 1,25  δ – Chiều dày đai : Được xác định theo  : tra bảng B[1] với loại đai vải  cao su ta chọn được:  = . Do vậy : δ ≤  = 160.  = 5,3 Tra bảng B[1], ta dùng loại đai Ƌ­800 không có lớp lót, chiều dày đai  Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 5
  6. Đồ án chi tiết máy δ = 3,75(mm),   = 140 (mm)  Ứng suất có ích cho phép:      [] =  , trong đó:                  =  ­  , với  là hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu  và  loại đai. Do góc nghiêng của bộ truyền ≥ β và định kì điều chỉnh khoảng cách trục  → = 1,6 Mpa. Tra bảng B[1] với = 1,6 Mpa, ta được                          =  ­  = 2,3 – = 2,09  – hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm  :    1­ 0,003( ­ ) = 1­ 0,003(180­ 167,8) = 0,96  – hệ số ảnh hưởng của lực ly tâm đến độ bám của đai trên bánh đai:      = 1 ­ (0,01. ­1), do sử dụng vải cao su nên  = 0,04.       = 1 ­ (0,01. ­1) = 1­ 0,04(0,01. ­ 1) = 0,98.  – hệ số kể đến vị trí của bộ truyền và phương pháp căng đai. Tra B[1]  với góc nghiêng của bộ truyền β = , ta được . Do vậy:               [] =  = 2,09.0,96.0,98.1 = 1,97 Mpa. Chiều rộng đai;        b =  =  = 42,88 (mm) Tra bảng B[1], ta được b= 50 (mm) Chiều rộng bánh đai B: Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 6
  7. Đồ án chi tiết máy Tra bảng B[2] theo chiều rộng đai b= 50 (mm), ta được B = 63 (mm). 6. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: Lực căng ban đầu :  = .δ.b = 1,6.3,75.50 = 300 (N) Lực tác dụng lên trục :  = 2..sin() = 2.300.sin() = 596,6 (N) 7. Bảng tổng hợp các thông số của bộ truyền đai dẹt: P = 3,012 (KW)  = 1420(v/ph)  =20256,76 (Nmm)  = 2,54 β =  Thông số Ký hiệu Giá trị Loại đai : đai vải cao su Đường kính bánh đai nhỏ 160 (mm) Đường kính bánh đai lớn 400 (mm) Chiều rộng đai b 50 (mm) Chiều dày đai δ 3,75 (mm) Chiều rộng bánh đai B 63 (mm) Chiều dài đai L 3132 (mm) Khoảng cách trục a 1120 (mm) Góc ôm bánh đai nhỏ Lực căng ban đầu 300 (N) Lực tác dụng lên trục 596,6 (N) III. Tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng:  Thông số đầu vào : P =  = 2,868 (KW)  =  = 49473,57 (N.mm)  =  = 552,5 (v/ph) Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 7
  8. Đồ án chi tiết máy u =  = 4  = 8000 (gio) 1.  Chọn vật liệu bánh răng Tra bảng , ta chọn: Vật liệu bánh răng lớn: Nhãn hiệu thép:  45 Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện  Độ rắn: HB = 192÷240 , ta chọn HB2=230 Giới hạn bền σb2=750 (MPa) Giới hạn chảy σch2=450 (MPa) Vật liệu bánh răng nhỏ: Nhãn hiệu thép: 45 Chế độ nhiệt luyện: Tôi cải thiện Độ rắn: HB=241÷285, ta chọn HB1= 245 Giới hạn bền σb1=850 (MPa) Giới hạn chảy σch1=580 (MPa) 2.  Xác định ứng suất cho phép a. Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:  , trong đó: Chọn sơ bộ: SH, SF – Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:   Tra bảng với:  Bánh răng chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75  Bánh răng bị động: SH2= 1,1; SF2= 1,75 ­ Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở:  => Bánh chủ động:  Bánh bị động:  Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 8
  9. Đồ án chi tiết máy KHL,KFL – Hệ  số  tuổi thọ, xét đến  ảnh hưởng của thời gian phục vụ  và  chế độ tải  trọng của bộ truyền: , trong đó: mH, mF – Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc. Do bánh  răng có  HB mH = 6 và mF = 6 NHO, NFO – Số  chu kỳ  thay đổi  ứng suất khi thử về   ứng suất tiếp xúc và   ứng suất  uốn:                                                                                    NHE, NFE – Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ  truyền chịu  tải trọng  tĩnh => NHE= NFE= 60c.n.t∑ , trong đó: c – Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay: c=1 n – Vận tốc vòng của bánh răng t∑ – tổng số thời gian làm việc của bánh răng  Ta có:  NHE1> NHO1 => lấy NHE1= NHO1 => KHL1= 1  NHE2> NHO2 => lấy NHE2= NHO2 => KHL2= 1  NFE1> NFO1 => lấy NFE1= NFO1 => KFL1= 1  NFE2> NFO2 => lấy NFE2= NFO2 => KFL2= 1 Do vậy ta có: Do đây là bộ truyền bánh răng côn răng thẳng  =>(MPa) b.Ứng suất cho phép khi quá tải 3.Xác định sơ bộ chiều dài côn ngoài:         =    Với  ▪T1 là mômen xoắn trên trục chủ động. T1= TI=49473,57(N.mm) ▪[σH] ­ ứng suất tiếp xúc cho phép;  [σH] = 481,82( MPa). Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 9
  10. Đồ án chi tiết máy ▪  KR– hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm bánh răng và loại bánh răng: Đối với  bánh răng côn răng thẳng làm bằng thép  => U­Tỉ số truyền u=4 ­ Hệ số chiều rộng vành răng : chọn sơ bộ  => KHβ, KFβ – Hệ  số  kể đến sự  phân bố  không đều tải trọng trên chiều rộng vành  răng  khi tính về ứng suất tiếp xúc và uốn: Tra bảng  với  ­0,57 ­Sơ đồ bố trí là sơ đồ I ­ HB 
  11. Đồ án chi tiết máy  chọn  =28 Suy ra tỉ số truyền thực tế : Vì ∆U =%
  12. Đồ án chi tiết máy KHv= 1,06           KFv= 1,17 Với cấp độ chính xác 8, khi đó cần gia công đạt độ nhámRa  =1,25 ...0,63 (µm)  ZR = 1 HB
  13. Đồ án chi tiết máy . Với hệ số trùng khớp ngang εα  có thể tính gần đúng theo công thức: Suy ra: KH –hệ số tải trọng khi tính toán tiếp xúc =1,23.1.1,06=1.303 Chiều rộng vành răng =0,25.145,2=36,3(mm) , lấy  = 36 (mm) Thay vào ta được: (Mpa) Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép ; Ứng suất tiếp xúc cho phép[σH] được tính theo công thức     Đủ bền và Thỏa mãn b. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn .   ­ Ứng suất uốn cho phép của bánh chủ động và bị động: trong đó Hệ số kể đến độ nghiêng của răng: Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 13
  14. Đồ án chi tiết máy  Do là bánh răng thẳng (hệ số kể đến độ nghiêng của răng).  ­ hệ số dạng răng của bánh 1 và 2 phụ thuộc vào số răng tương đương .Tra bảng:,với hệ số dịch chỉnh       = 0,35 YF1= 3,56; YF2 = 3,98  ­ hệ số tải trọng khi tính về uốn. . 1.1,47.1,17= 1,72 Vậy:        (Mpa)     (MPa)      Do : σF1=
  15. Đồ án chi tiết máy 7. Một vài thông số hình học của cặp bánh răng: ­ Đường kính vòng chia : ­ chiều cao răng ngoài   ­chiều cao đầu răng ngoài : Chiều cao chân răng ngoài  Đường kính đỉnh răng ngoài  8. Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng : P = 2,868(KW)  = 49473,57(N.mm)   = 552,5(v/ph) u=  = 4 = 8000(gio) Thông số Kí hiệu Giá trị  Chiều dài côn ngoài 144,3 mm Môdun vòng ngoài 2,5 mm Chiều rộng vành răng b 36 mm Tỉ số truyền 4 Góc nghiêng của răng 0 Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 15
  16. Đồ án chi tiết máy Số răng của bánh răng 28 112 Hệ số dịch chỉnh chiều  0,35 cao ­0,35 Đường kính vòng chia  70 mm ngoài 280 mm 14,04 Góc côn chia 75,96 Chiều cao răng ngoài 5,5 mm 3,375 mm Chiều cao đầu răng ngoài 1,625 mm 2,125 mm Chiều cao chân răng  ngoài 3,875 mm Đường kính đỉnh răng  76,55 mm ngoài 280,79 mm PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC  4.1 Tính toán khớp nối Thông số đầu vào: Mô men cần truyền: T = TII =188856,26 (N.mm) Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 16
  17. Đồ án chi tiết máy    4.1.1 Chọn khớp nối: Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục: Ta chọn khớp theo điều kiện: Trong đó: (mm) Tt – Mô men xoắn tính toán: Tt = k.T với: k – H ệ  số  chế  độ  làm việc, phụ  thuộc vào loại máy. Tra bảng    ta lấy k = 1,2 T – Mô men xoắn danh nghĩa trên trục: T = TII = 188856,26 (N.mm) Do vậy: Tt = k.T = 1,2.188856,26= 226627,51 (N.mm) Tra bảng  với điều kiện:  Ta được các thông số khớp nối như sau: Tra bảng  với:  ta được:    4.1.2 Kiểm nghiệm khớp nối (theo 2 điều kiện) a. Kiểm nghiệm sức bền dập của vòng đàn hồi: , trong đó: ­ Ứng suất dập cho phép của vòng cao su. Ta lấy ; Do vậy, ứng suất dập sinh ra trên vùng đàn hồi: b. Điều kiện bền của chốt: , trong đó: ­ Ứng suất cho phép của chốt. Ta lấy  Do vậy ứng suất sinh ra trên chốt:     4.1.3 Lực tác dụng lên trục Ta có:; lấy  trong đó: Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 17
  18. Đồ án chi tiết máy    4.1.4 Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi: Thông số Ký hiệu Giá trị Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền được 250 (N.m) Đường kính lớn nhất có thể của trục nối 32 (mm) Số chốt Z 6 Đường kính vòng tâm chốt D0 105 (mm) Chiều dài phần tử đàn hồi l3 28 (mm) Chiều dài đoạn công xôn của chốt l1 34 (mm) Đường kính của chốt đàn hồi d0 14 (mm) 4.2. Thiết kế trục    4.2.1 Chọn vật liệu Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có σb = 600 MPa, ứng suất xoắn cho   phép  [τ] = 12 ÷ 30 Mpa.    4.2.2 Xác định lực và sơ đồ phân bố lực tác dụng lên trục a. Xác định giá trị các lực tác dụng lên trục, bánh răng: Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền đai: Fd =  596,6(N) Lực tác dụng lên trục từ khớp nối: Fkn = 719,45 (N) Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng: ­ Lực vòng:  (N) ­ Lực hướng tâm    ­ Lực dọc trục         b. Sơ đồ phân bố lực chung: Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 18
  19. Đồ án chi tiết máy x y z Fd.sin@ Fr1 Ft2 Fa1 Fr2 Fd. cos@ Ft1 Fa2 Fk   c. Sơ đồ bố trí chung Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 19
  20. Đồ án chi tiết máy Sinh viên: Đỗ Đình Thọ                             GVHD: PGS. TS. Đỗ Văn Trường Page 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2