intTypePromotion=1

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

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

0
154
lượt xem
60
download

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

Mô tả tài liệu
  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

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản