Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy "Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải" với mục đích giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, trục, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện sinh viên có thêm nhiều kỹ năng như tư duy tính toán, thiết kế, khả năng làm việc độc lập và làm việc nhóm, hoàn thiện kỹ năng vẽ cơ khí.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY GVHD : TS.Vũ Ngọc Thương Sinh viên : Phạm Gia Khiêm Lớp : 61CK-QLM MSV : 1951050385 Hà Nội, 1/2022 MỤC LỤC
Lời nói đầu Thiết kế đồ án Chi tiết máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí,môn học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ được học sau này. Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà công việc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, trục, ổ lăn,…Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện sinh viên có thêm nhiều kỹ năng như tư duy tính toán, thiết kế, khả năng làm việc độc lập và làm việc nhóm, hoàn thiện kỹ năng vẽ cơ khí…đây là những điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí trước khi ra Trường. Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính toán, thiết kế chi tiết máy cùng với sự hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài giảng của các môn học có liên quan song bài làm của sinh viên không thể tránh được những thiếu sót. Em kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các Thầy cô bộ môn giúp cho em ngày càng tiến bộ. Cuối cùng sinh viên xin chân thành cảm ơn các Thầy cô bộ môn, đặc biệt là TS.Vũ Ngọc Thương đã trực tiếp hướng dẫn,chỉ bảo một cách tận tình giúp em hoàn thành xong đồ án môn học của mình. Phạm Gia Khiêm
Đồ án cơ sở thiết kế máy Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Đề 6.1.1: Động cơ – bộ truyền đai – bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng – khớp nối – băng tải -Hệ thống băng tải gồm: 1. Động cơ điện 3 pha KĐB rotor lồng sóc 2. Bộ truyền đai 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng 4.Nối trục đàn hồi 5.Băng tải
Số liệu thiết kế Lực trên băng tải (N) 2950 Vận tốc băng tải(m/s) 1.8 Đường kính tang quay băng tải 580 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền 120 ngoài ( Thời gian phục vụ( năm) 5 1 năm làm việc ( ngày ) 280 Số ca làm việc ( ca ) 2 Thời gian 1 ca làm việc ( h ) 8 Đặc tính tải trọng Làm việc êm Môi trường làm việc Không bụi Điều kiện bôi trơn Đạt yêu cầu
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1.1 . Chọn động cơ 1.1.1. Xác định công suất động cơ - Công suất trên trục máy công tác: ( kW) (ct 2.11 – Tr.20[1]) - Hiệu suất truyền động: Trong đó: + – hiệu suất 1 cặp ổ lăn . + – hiệu suất bộ truyền đai . + – hiệu suất bộ truyền bánh răng . + – hiệu suất khớp nối trục đàn hồi . ( Trị số của hiệu suất, tra bảng 2.3[1] ) - Công suất cần thiết trên trục động cơ: (ct 2.8 – Tr.19[1]) 1.1.2. Xác định số vòng quay sơ bộ - Chọn sơ bộ tỉ số các bộ truyền: ( Bảng 2.4 – Tr.21[1]) - Xác định số vòng quay trên trục công tác: (vòng/phút) (ct 2.16 – Tr.21[1]) D: đường kính tang quay ,mm v: vận tốc băng tải,m/s - Xác định số vòng quay sơ bộ: (vg/ph) (ct2.18 – Tr.21 [1] ) 1.1.3. Chọn động cơ - Ta có (kW) và (vg/ph) Tra bảng P.1.3 - Tr.238[1]
chọn động cơ 4A160S8Y3 với (vg/ph) 1.2. Lập bảng thông số kĩ thuật 1.2.1. Xác định tỉ số truyền chung thực tế của hệ dẫn động (ct3.23 – Tr.48[1]) Trong đó: – số vòng quay của động cơ đã chọn ,vg/ph – số vòng quay trên trục máy công tác ,vg/ph 1.2.2. Phân phối tỉ số truyền - Ta có : - Tính lại tỉ số truyền bộ truyền đai ( ct3.24 – Tr.48[1]) 1.2.3. Xác định công suất, momen xoắn và số vòng quay các trục - Công suất trục 3: (kW) - Công suất trục 2: (kW) - Công suất trục 1: (kW) - Công suất trục động cơ: (kW) - Số vòng quay trục 1: (vg/ph) - Số vòng quay trục 2: (vg/ph) - Số vòng quay trục công tác: (vg/ph) - Xác định momen xoắn trên các trục: + (Nmm) + (Nmm) + (Nmm) + (Nmm)
Ta có bảng thông số kĩ thuật Động cơ 1 2 Công tác Công suất P(kW) 5,98 5,63 5,36 5,31 Tỉ số truyền u 3,07 4 1 Số vòng quay n (vg/ph) 730 237,78 59,445 59,445 Momen xoắn (Nmm)
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 2.1.1. Chọn loại đai và tiết diện đai - Tra đồ thị hình 4.1[1] trang 59 với công suất P=5,98 (kW) và (vg/ph) chọn được tiết diện đai 2.1.2. Chọn đường kính 2 bánh đai - Tra bảng 4.13[1] trang 59 - Đường kính bánh đai nhỏ Chọn - Vận tốc đai: (m/s) (ct Tr.60[1]) - Đường kính bánh đai lớn (mm) (ct 4.2-Tr.53[1]) Chọn 630 (mm) (bảng 4.21-Tr.63[1]) - Xác định tỉ số truyền thực tế: - Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền: Thoản mãn
2.1.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục a - Tra bảng 4.14-Tr.60[1] - Xác định => (mm) - Chiều dài đai (ct4.4-Tr.54[1]) (mm) Chọn L = 2650 (mm) ( bảng 4.13-Tr.59[1]) - Kiểm tra số vòng chạy của đai trong 1s : < (vg/s) 2.1.4. Xác định chính xác khoảng cách trục - Xác định (mm) (ct4.6-Tr.54[1]) Trong đó - Xác định góc ôm (ct4.7-Tr.54[1]) Góc ôm thoản mãn
2.1.5. Xác định số đai Z= Chọn Z = 4 Trong đó: - CS trên trục bánh đai chủ động – Hệ số tải trong động (bảng 4.7-Tr.55[1]) - Công suất cho phép (bảng 4.19-Tr.62[1]) – Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm (bảng 4.15-Tr.61[1]) – Hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dài đai (bảng 4.16-Tr61[1]) - Hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền (bảng 4.17-Tr.61[1]) 0,95 – Hệ số kể đến sự phân bố không đồng đều tải trọng giữa các dây đai (bảng 4.18-Tr.61[1]) 2.1.6. Xác định các thông sô cơ bản của bánh đai - Tra bảng 4.21-Tr.63 được: (mm) (mm) (mm) (mm) - Từ số đai Z có thể xác định chiều bánh đai B theo công thức (mm) (ct4.17-Tr.63[1]) -Đường kính ngoài bánh đai: (mm) (ct4.18-Tr.63[1]) (mm) - Đường kính đáy bánh đai: (mm) 4 (mm)
2.1.7. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên các trục - Lực căng đai: (N) (ct4.20-Tr.64[1]) Trong đó: (kg/m)-klg 1m đai (bảng 4.22-Tr.64) - Lực căng ban đầu: (N) (ct4.19-Tr.63[1]) - Lực tác dụng lên trục bánh đai: (N) (ct4.21-Tr.63)
2.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG 2.2.1. Chọn vật liệu bánh răng - Tra bảng 6.1[1] ; 6.2[1] ta chọn vật liệu làm bánh răng như sau: + Bánh nhỏ: •Nhãn hiệu thép: C45 •Tôi cải thiện •Độ rắn : •Giới hạn bền: •Giới hạn chảy: +Bánh lớn: •Nhãn hiệu thép: C45 •Tôi cải thiện •Độ rắn : •Giới hạn bền: •Giới hạn chảy: MPA 2.2.2. Xác định sơ bộ ứng suất cho phép -Ứng suất cho phép: (ct6.1a-Tr.63[1]) (ct6.1b-Tr.63[1]) Trong đó: ; - giới hạn bền mỏi tiếp xúc và giới hạn bền mỏi uốn. SH , SF - hệ số an toàn khi tính tiếp xúc và uốn KFC - hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải. KHL, KFL - hệ số tuổi thọ -Tra bảng 6.2-Tr.94[1] với thép C45 tôi cải thiện, độ rắn HB=180……350, ta có: + (MPA) +
+ (MPA) + -Bánh nhỏ: + (MPA) + (MPA) -Bánh lớn: + (MPA) + (MPA) - do đặt tải 1 phía ( bộ truyền quay một chiều) -Hệ số tuổi thọ: (ct6.3-Tr.93[1]) (ct6.4-Tr.94[1]) • .HB < 350 , • +Bánh nhỏ: (ct6.5-Tr.93[1]) +Bánh lớn: +Vật liệu là thép C45  • (ct6.6-Tr.93[1]) c – số lần ăn khớp trong 1 vòng quay. c= 1 n – vận tốc vòng - tổng thời gian làm việc của bánh răng Bánh nhỏ: Bánh lớn:
-Ta có: +Bánh nhỏ: +Bánh lớn:  Ta có ứng suất cho phép: -Bánh nhỏ: (MPA) (MPA) -Bánh lớn: (MPA) (MPA) - Do đây là bộ truyền bánh răng trụ rặng thẳng: (MPA) 2.2.3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục (ct6.15a-Tr.96[1]) + + u – tỉ số truyền .u = 4 + + (Nmm) + – hệ số chiều rộng vành răng. Tra bảng 6.6[1] ta có + răng
Tra bảng 6.7[1]  Thay số ta có khoảng cách trục: (mm) Chọn (mm) 2.2.4. Xác định các thông số ăn khớp ♦Bước 1: Tính chọn mođun m Tra bảng 6.8-Tr.99[1] chọn ♦Bước 2: Xác định số răng -Tính chọn : (ct6.19-Tr.99[1])  Chọn -Tính chọn : (ct6.20-Tr.99[1])  Chọn -Tỉ số truyền thực: -Kiểm tra sai lệch tỉ số truyền:  Thỏa mãn ♦Bước 3: Xác định lại khoảng cách trục (mm) Lấy (mm) ♦Bước 4: Xác định hệ số dịch chỉnh: -Hệ số dịch chỉnh tâm: (ct6.22-Tr.100[1]) (ct6.23-Tr.100[1]) Tra bảng 6.10a-Tr.101[1] ta được
-Hệ số giảm đỉnh răng: (ct6.24-Tr.100[1]) -Tổng hệ số dịch chỉnh: (ct6.25-Tr.100[1]) -Hệ số dịch chỉnh bánh răng chủ động: (ct6.26-Tr.101[1]) -Hệ số dịch chỉnh bánh răng bị động: (ct6.26-Tr.101[1]) ♦Bước 5: Xác định góc ăn khớp (ct6.27-Tr.101[1])  2.2.5. Xác định chính xác ứng suất cho phép: -Vận tốc vòng của bánh răng: (ct6.40-Tr.106[1]) (mm) (mm)  (m/s) -Xác định ứng suất cho phép (ct6.1-Tr.91[1]) (ct6.2-Tr.91[1]) Trong đó: + + (Tr.91[1])
+v = 1,29 < 5 (m/s)  + (Tr.91[1]) + (Tr.92[1]) + (Tr.92[1]) + (Tr.92[1])  (MPA) (MPA) 2.2.6. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng a) Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc (ct6.33-Tr.105[1]) Trong đó: + Tra bảng 6.5-Tr.96[1]  + (ct6.34-Tr.105[1]) + (mm) + • • (ct6.37-Tr.105[1])  (ct6.36a-Tr.105[1])
+ (ct6.39-Tr.106[1]) • hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. (bảng 6.7-Tr.98[1]) • hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp răng đồng thời ăn khớp. • hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp Tra bảng 6.13-Tr.106[1] ta có CCX: 9  tra phụ lục 2.3-Tr.250[1] ta được   = 409,31 (MPA) < (MPA) - Kiểm tra: => Thoản mãn độ bền tiếp xúc b) Kiểm nghiệm về độ bền uốn (ct6.33-Tr.108[1]) (ct6.34-Tr.108[1]) - (ct6.45-Tr.109[1]) • hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng Tra bảng 6.7-Tr.98[1] ta được • hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp ổ răngZ đồng thời ăn khớp khi tính về uốn.
• hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn. Tra phụ lục 2.3-Tr.250[1] ta được  - - -    => Thoản mãn độ bền uốn 2.2.7. Xác định các thông số khác của bộ truyền - Đường kính vòng chia: (mm) (mm) - Đường kính đỉnh răng: (mm) (mm) - Đường kính đáy răng:
(mm) (mm) - Lực vòng: (N) - Lực hướng tâm: (N) 2.2.8. Tổng hợp các thông số của bộ truyền bánh răng Thông số Kí hiệu Khoảng cách trục (mm) Số răng Mô đun M=4 (mm) Hệ số dịch chỉnh (mm) (mm) Góc ăn khớp Chiều rộng vành răng (mm) Đường kính vòng lăn (mm) (mm) Đường kính đỉnh răng (mm) (mm) Đường kính đáy răng (mm) (mm) Lực vòng (N) Lực hướng tâm (N)