Tính toán máy vận chuyển liên tục - Chương 3

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

268
lượt xem 86
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo sách 'tính toán máy vận chuyển liên tục - chương 3', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán máy vận chuyển liên tục - Chương 3

Tính toán máy vận chuyển liên tục - Chương 3
10 Ch−¬ng III - tÝnh chÝnh x¸c 1.X¸c ®Þnh l−c c¨ng b¨ng : 7 W4,1 W67 1 W12 6 2 6m W56 5 W12 15° W2,3 4 W34 3 22,4 m H×nh 3.1 : S¬ ®å tÝnh lùc c¨ng b¨ng Chia d©y b¨ng th nh c¸c ®o¹n tõ 1 → 7 nh− h×nh vÏ , S1 → S7 thø tù l lùc c¨ng t¹i c¸c ®iÓm ®ã - Theo c«ng thøc : Si+1 = Si ± Wi+ (i+1) Trong ®ã : +) Si , Si+1 : Lùc c¨ng cña d©y b¨ng t¹i hai thø i v thø (i+1) +) Wi (i+1) : Lùc c¶n t¹i ®o¹n gi÷a hai ®iÓm kÕ tiÕp nhau thø i v thø (i+1) - Theo c«ng thøc trong b¶ng trang 103 - [1] qx .ω.Ln H’ = qb Trong ®ã : +) qx : l khèi l−îng trªn 1 d¬n vÞ chiÒu d i nh¸nh kh«ng t¶i qx =qb + qk = 5,5 + 3,83 = 9,33 (KG/m) +) ω : l hÖ sè c¶n chuyÓn ®éng ω = 0,035 +) Ln : chiÒu d i cña b¨ng theo ph−¬ng ngang Ln = 22,4 (m) 9,33.0,035.22, 4 ⇒ H’ = = 1,33 ( m ) < H = 6 ( m ) 5,5 Ta cã lùc c¨ng t¹i c¸c ®iÓm x¸c ®Þnh theo S1 nh− sau : S1 : coi l Èn Lùc c¨ng t¹i ®iÓm 2 : S2 = S1 + S1 ( kq − 1) = S1 + S1 (1,05 − 1) = 1, 05S1 (CT 5.23 - [1])
11 kq: HÖ sè t¨ng lùc c¨ng cña bé phËn kÐo do lùc c¶n t¹i chi tiÕt quay kq = 1,05 víi gãc «m giòa b¨ng v tang l 900 Lùc c¨ng t¹i ®iÓm 3 : S3 = S2 + W2,3 W2,3 : Lùc c¨ng trªn ®o¹n kh«ng t¶i : W1,2 = qx.L2,3.(ω.cosα - sinα) (CT 5.20 - [1]) Trong ®ã : +)qx = 9,63 - khèi l−îng phÇn chuyÓn ®éng cña nh¸nh b¨ng kh«ng t¶i +)L : ChiÒu d i cña d©y b¨ng L = 23,2 m +) ω : HÖ sè c¶n chuyÓn ®éng ω = 0,04 ®èi víi æ l¨n (B¶ng 6.16 - [1]) +)α : l gãc nghiªng cña b¨ng α = 150 ⇒ W1,2 = 9,63.23,2.( 0,04.cos150 – sin150) = - 49 (KG) VËy S3 = S2 + W2,3 = 1,05S1 – 49 Lùc c¨ng t¹i ®iÓm 4 : S4 = S3 + S3(kq – 1 ) (CT 5.23 - [1]) = S3 + S3.(1,05 – 1) = 1,05S3 = 1,05(1,05S1 – 49) = 1,11S1 – 51,5 Lùc c¨ng t¹i ®iÓm 5 : S5 = S4 + S4(kq – 1 ) (CT 5.23 - [1]) = S4 + S4.(1,07 – 1) = 1,07S4 = 1,07.(1,11S1 – 49) = 1,19S1 – 52 kq = 1,07 víi gãc «m cña d©y b¨ng v o tang l 1800 Lùc c¨ng t¹i ®iÓm 6 : S6 = S5 + W5,6 Trong ®ã : * WV : Lùc c¶n t¹i vÞ trÝ v o t¶i ®Ó truyÒn cho h ng cã tèc ®é cña bé phËn kÐo Q.v WV = (CT 5.24 - [1]) 36 Trong ®ã : +) Q : N¨ng suÊt tÝnh to¸n Q = 120 T/h +) v : vËn tèc cña d©y b¨ng v = 1,25 m/s 120.1, 25 ⇒ Wv = = 4,167 (KG) 36 * Wm : Lùc c¶n do th nh dÉn h−íng cña m¸ng v o t¶i Wm = 5.l = 5.1,2 = 6 (KG) (CT 5.25 - [1])
12 W5,6 = Wm + WV = 4,167 + 6 = 10,167 (KG) VËy : S6 = S5 + W5,6 = S5 +10,167 = 1,19S1 – 52 + 10,167 = 1,19S1 – 42,167 Lùc c¨ng t¹i ®iÓm 7 : S7 = S6 + W6,7 W6,7 = (q + qbl ).(ϖ.Ln + H) (CT 5.17 - [1]) = (26,67 + 8,2 + 5,5)(0,04.22,4 + 6) = 297 (KG) VËy: S7 = S6 + W6,7 = S6 + 297 = 1,19S1 – 42,167 + 297 = 1,19S1 + 255 (1) MÆt kh¸c : ta cã quan hÖ gi÷ lùc c¨ng t¹i ®iÓm ®Çu v cuèi trªn d©y b¨ng theo CT ¬le : S7 = S1.e µα = S1.e 0,25.3,5 = 2,4 S1 µ : HÖ sè b¸m gi÷ d©y b¨ng cao su víi tamg thÐp α = 2000 = 3,5 rad: Gãc «m cña d©y b¨ng trªn tang (2) Tõ (1)&(2) suy ra : S1 = 211 (KG) S7 = 506 (KG) S2 = 1,05.S1 = 222 (KG) S3 = 1,05S1 – 49 = 222 – 49 = 173 (KG) S4 = 1,11S1 – 51,5 = 1,11.211 – 51,5 = 183(KG) S5 = 1,19S1 – 52 = 1,19.211 – 52 = 199 (KG) S6 = 1,19S1 – 42,167 = 1,19.211 – 42,167 = 209 (KG) KiÓm tra ®é vâng cña d©y b¨ng : §é vâng cho phÐp cña d©y b¨ng nh¸nh cã t¶i: ( qv + ql + qb ) lcl 2 ≤ [ y ] = 0,025lcl = ymax 8.Smin ( qv + ql + qb ) lcl = ( 26,67 + 8, 2 + 5,5)1, 42 2 = 0,034 < [ y ] = 0, 025.1, 4 = 0, 035 = ymax 8.Smin 8.173 §é vâng cho phÐp cña d©y b¨ng nh¸nh kh«ng t¶i: ( qk + qb ) .lcl 2 ≤ [ y ] = 0,025lcl = ymax 8.S min ( qk + qb ) .lcl = ( 4,1 + 5,5) 2,82 2 = 0,04 < [ y ] = 0,025.2,8 = 0,07 = ymax 8.Smin 8.173 VËy d©y b¨ng tháa m n yªu cÇu vÒ ®é vâng cho phÐp
13 2. biÓu ®å lùc c¨ng b¨ng theo chu vi 506 222 209 211 211 299 183 173 S1 S2 S3 S6 S7 S1 S4 S5 S7 S6 S5 S1 S2 S3 S4 H×nh 3.2 : BiÓu ®å lùc c¨ng trªn b¨ng 3. KiÓm tra c¸c chi tiÕt ®· chän 3.1 / KiÓm tra d©y b¨ng - Lùc c¨ng d©y b¨ng lín nhÊt Smax = S7 = 506 (KG) Smax .n0 - Sè líp m ng cèt cÇn thiÕt ®Ó chÞu lùc lín nhÊt S4 l : i= kC .B Trong ®ã : +) n0 : HÖ sè dù ch÷ ®é bÒn chän theo b¶ng n0 = 9 +) k C : Giíi h¹n bÒn cña líp m ng cèt : kC = 55 (KG/cm) víi v¶i b¹t Б- 820 (B¶ng 4.7 – [1]) +) B : ChiÒu réng d©y b¨ng tÝnh b»ng cm B = 50 cm Smax .n0 506.9 VËy i= = = 1,7 < 4 k C .B 55.50 - Sè m ng cèt ® chän i = 4 > 1,7 ⇒ VËy b¨ng ® chän tho¶ m n v ®¶m b¶o ®ñ bÒn
14 3.2/ Lùc kÐo cÇn thiÕt ë tang truyÒn ®éng W = SV – SR = S4 – S1 = 506 – 211 = 295 (KG) 3.3/ KiÓm tra ®−êng kÝnh tang truyÒn ®éng - §−êng kÝnh tang truyÒn ®éng ®−îc kiÓm tra theo ¸p lùc d©y b¨ng lªn tang 360.W Dt ≥ (CT 6-4 - [1]) B.Pt .π .β .µ Trong ®ã : +) W: Lùc kÐo +) pt : ¸p lùc cho phÐp cña d©y b¨ng Pt = 10000 KG/m2 +) β : Gãc «m cña b¨ng lªn tang β = 1800 +) µ : HÖ sè ma s¸t gi÷a b¨ng v tang µ = 0,25 (B¶ng 6.6 – [1]) 360.295 ⇒ Dt ≥ = 0,15 (m) 0,5.10000.3,14.180.0, 25 §−êng kÝnh cÇn thiÕt nhá nhÊt l : 0,15 (m) §−êng kÝnh tang ® chän D = 0,5 > 0,15 m ⇒ §−êng kÝnh tang ® chän tho¶ m n yªu cÇu l m viÖc 4 . TÝnh c«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®éng c¬ 4.1/ HiÖu suÊt tang truyÒn ®éng 1 1 (CT 6.13 - [1]) ηt = = = 0,86 1 + ωt .(2.ks − 1) 1 + 0, 05(2.2,14 − 1) Trong ®ã : +) ω t : HÖ sè c¶n cña tang ωt = 0,05 +) ks:hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña truyÒn ®éng ma s¸t phô thuéc v o gãc «m e µβ 2,7180,25.3,14 ks = = = 2,14 e µβ − 1 2, 7180,25.3,14 − 1 4.2/ C«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®«ng c¬ C«ng suÊt trªn trôc truyÒn ®éng cña b¨ng (kW) , W0 .v No = (CT 6.12 - [1]) 102.η t Trong ®ã: +) W0 : lùc kÐo ; W0= 259 (KG) +) v : vËn tèc cña d©y b¨ng; v = 1,25 (m/s) ; +) η t : hiÖu suÊt tang truyÒn ®éng , η t =0,9
15 259.1, 25 = 3,5 ( kW ) No = 102.0,9 C«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ k .N 0 1,15.3,5 = 4, 0 ( kW ) N= ( CT 6.15 [1]) = η 0,96 Trong ®ã : +) k: hÖ sè dù tr÷ c«ng suÊt chän k = 1,15 ; +) η : hiÖu suÊt bé truyÒn tõ ®éng c¬ ®Õn trôc tang truyÒn ®éng tra theo η = 0,96 (b¶ng 5.1 [1] ) Tra b¶ng III.19.2 – [1] chän ®éng c¬ : KiÓu ®éng c¬ C«ng suÊt ®Þnh møc Tèc ®é quay HiÖu suÊt Khèi l−îng trªn trôc (kW) cña trôc (v/p) (%) (kg) A02 – 42 – 6 4,0 955 83 65 B5 B4 L b H t1 d h C C2 d4 l L3 2C 2C2 B1 H×nh 3.3 §éng c¬ ®iÖn KÝch th−íc ®éng c¬ ®iÖn : L(mm) B1(mm) B4(mm) B5(mm) H(mm) 576 318 232 165 361 KÝch th−íc l¾p :(mm) L3 l b 2C 2C2 d d4 h t1 108 80 12 254 210 38 14 160 41,5
16 4.3/ Tû sè truyÒn cÇ thiÕt : * Tèc ®é quay cña tang truyÒn ®éng tÝnh theo c«ng thøc 6.16-[1] : 60.v 60.1, 25 = 47,77 ( v / p ) nt = = π .Dt 3,14.0,5 * Tû sè truyÒn c©n thiÕt cña bé truyÒn : 850 nd = 18 ( v / p ) it = = 47,77 nt 5. Th nh lËp s¬ ®å truyÒn ®éng v tÝnh to¸n bé truyÒn 5.1 S¬ ®å truyÒn ®éng 1: §éng c¬ 2 : B¸nh ®ai 3 : Tang truyÒn ®éng 4 : CÆp b¸nh r¨ng hë H×nh 3.4 S¬ ®å ®éng häc hÖ truyÒn ®éng 5.2 TÝnh to¸n bé truyÒn ®éng *) Ph©n phèi tû sè truyÒn Tû sè truyÒn tæng : it = ibr . id Trong ®ã : +) id l tû sè truyÒn cña bé truyÒn ®ai. Chän id = 4 +) ibr l tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp ibr = it /id = 18/4 = 4,5 *) X¸c ®Þnh th«ng sè trªn c¸c trôc ηbrt : hi u su t c a b¸nh r¨ng th¼ng ch n :ηbrt = 0,98 ηol : hi u su t c a l¨n ch n : ηol = 0,995 +) Trôc 1 : . C«ng suÊt : P = Pdc .ηd .ηol = 4,0.0,96.0,995 = 3,9 ( kW ) 1 : n1 = ndc / id = 955 / 4 = 212,5 ( v / p ) . Tèc ®é . M« men : T1 = 9,55.106.P / n1 = 9,55.106.3,9 / 212,5 = 175270 ( Nmm ) 1 +) Trôc 2 :
17 . C«ng suÊt : P2 = P .ηd .ηol = 3,9.0,96.0,995 = 3,7 ( kW ) 1 : n1 = n1 / ibr = 212,5 / 4,5 = 47, 2 ( v / p ) . Tèc ®é . M« men : T2 = 9,55.106.P2 / n2 = 9,55.106.3,7 / 47, 2 = 728890 ( Nmm ) a/ TÝnh to¸n bé truyÒn ®ai : Chän lo¹i ®ai thang th−êng cã kÝ hiÖu A Kích thư c ti t Kí Di n k Chi u dài Lo i ai hi u di n(mm) tích ti t bánh gi i di n A ai h n(mm) b h bt y0 nh 2 ( mm ) A 11 13 8 2,8 81 100- 560-4000 200 +) §−êng kÝnh b¸nh ®ai nhá : d1= 100 (mm) theo tiªu chuÈn π .d1.ndc 3,14.100.955 = 4,5 ( m / s ) +) VËn tèc ®ai : v = = 6.104 6.104 +) §−êng kÝnh b¸nh ®ai lín : d 2 = id .d1.(1 − ε ) = 4.100.(1 − 0, 01) = 396 ( mm ) Trong ®ã : hÖ sè trù¬t ε = 0,01 chän theo tiªu chuÈn d2 = 400(mm) 400 d2 +) TØ sè truyÒn thùc tÕ : it = = = 4,04 d1.(1 − ε ) 100.(1 − 0,01) it − i 4,04 − 4 +) Sai sè tØ sè truyÒn δ i = .100% = .100% = 1% 4 i tho¶ m n ®iÒu kiÖn +) Chän s¬ bé tû sè a/d2 = 1,2 VËy kho¶ng c¸ch trôc l : a = 1,2 d2 = 1,2 . 400 = 480(mm) +) ChiÒu d i ®ai : 2 p (d1 + d 2 ) (d1 - d 2 ) l = 2a + + 2 4a (CT 4.14 [2] ) 2 3,14( + 400) (400 - 100) 100 = 1641(mm) = 2.400 + + 2 4.400 Theo tiªu chuÈn chän : l = 1800 (mm) KiÓm nghiÖm ®ai vÒ tuæi thä i = v/l = 4,5/1,8 = 2,5 s-1 ≤ imax = 10s −1
18 +) TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : l + l 2 - 8D 2 1015 + 10152 - 8.1502 = 650 (mm) a= = 4 4 p (d1 + d 2 ) 3,14( + 400) 100 Trong ã: l = l - = 1800 - = 1015 2 2 (d - d1 ) (400 - 100) D= 2 = = 150 2 2 d 2 − d1 = 1450 ≥ α min = 1200 → tm +) Gãc «m trªn b¸nh ®ai nhá : α1 = 180 − 57 a N .kd +) X¸c ®Þnh sè d©y ®ai : Z ≥ (CT 4.16 [2] ) [ P0 ].Cα .C1.Cu .Cz Trong ®ã : . K® = 1,1 – hÖ sè t¶i träng ®éng (b¶ng 4.7 [2] ) . C α : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña gãc «m Víi α 1 = 1450 C α = 0,88 (b¶ng 4.15 [2] ) . C1 hÖ sè kÓ ®Ó ¶nh h−ëng cña chiÒu d i ®ai l 1800 = 1, 05 ⇒ C1 = 1, 08 = l0 1700 . Cu : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña tØ sè truyÒn Cu= 1,14 . Cz : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña sù phan bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c d©y ®ai CZ = 0,9 4,1.1,1 ⇒Z ≥ = 4, 7 0,89.0,88.1, 08.1,14.0,9 VËy chän sè d©y ®ai l Z = 5 +) KÕt cÊu b¸nh ®ai : Theo b¶ng 4.21 [2] ta cã kÝch th−íc b¸nh ®ai B e b1 bt t KÝ hiÖu H h0 t e h0 A 12,5 3,3 15 10 H da d ϕ H×nh 3.5 : c¸c kÝch th−íc cña ®ai
19 - ChiÒu réng B = (Z - 1)t + 2e = (5 - 1).15 + 2.10 = 80 (mm) - §−êng kÝnh ngo i b¸nh ®ai : . B¸nh ®ai lín : d a 2 = d 2 + 2h0 = 400 + 2.3,3 = 406, 6 ( mm ) . B¸nh ®ai nhá: d a1 = d1 + 2h0 = 100 + 2.3,3 = 106, 6 ( mm ) 780 Pct K d - L c căng ai bn u: Fo = + Fv = nCa Z Fv : l c căng ph do l c ly tâm gây ra Fv = qm v 2 qm : kh i lư ng 1 mét chi u dài ai tra b ng 4.22 có qm = 0,105 Þ Fv = qm v 2 = 0,105.4,52 = 2,12 780 P K d 780.3,9.1,5 + 2,12 = 154 (N ) 1 Þ Fo = + Fv = 24, 28.0,98.5 nCa Z Fr = 2 Fo .Z .sin (a 1 / 2)= 2.154.5sin ( / 2)= 1488(N ) 150 b/ TÝnh to¸n bé truyÒn b¸nh r¨ng : - Chän vËt liÖu : VËt liÖu ChÕ ®é nhiÖt øng suÊt bÒn øng suÊt ch¶y §é cøng luyÖn HB σ b ( Nmm ) σ ch (Nmm) B¸nh nhá(1) thÐp 45 Th−êng hãa 580 290 190 B¸nh lín(2) thÐp 45 Th−êng hãa 540 270 170 - theo b¶ng 6.2 trang 92 - [2] σ0HLim = 2.HB +70 ; σ0FLim = 1,8.HB SH = 1,1 ; SF = 1,75 ⇒ σ0Hlim1 = 2.190 +70 = 450 Mpa σ0Hlim2 = 2.170 +70 = 450 Mpa σ0Flim1 = 1,8.190 = 342 Mpa σ0Flim2 = 1,8.170 = 324 Mpa - Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc : NHO = 30H2,4HB ( CT - 6.5 -[4])
20 ⇒ N1HO = 30.1902,4 = 8,8.106 N2HO = 30.1702,4 = 6,8.106 NFO = 4.106 : sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn - Sè chu kú thay ®æi vÒ øng suÊt t−¬ng ®−¬ng : NHE = NFE = N = 60.C.n.t∑ ( CT - 6.7 - [4]) Trong ®ã : +) c : l sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay +) n : l sè vßng quay trong mét phøc +) t∑ : tæng sè giê l m viÖc cña b¸nh r¨ng ⇒ N2HE = N2HE = 60.18,96.8.200.1,5 = 9,1.106 N1HE = N1HE = 6.9,1.106 = 5.106 N1HE 〉 N1HO ⇒ K1HL = 1 N2HE 〉 N2HO ⇒ K2HL = 1 N1FE 〉 N1FO ⇒ K1FL = 1 N2FE 〉 N2FO ⇒ K2FL = 1 - X¸c ®Þnh øng suÊt : 0 1 σ H lim 1 .K HL 450 [σH]1 = = 410 ( MPa ) = 1,1 SH 0 2 σ H lim 2 .K HL 410 [σH]2 = = 373 ( MPa ) = 1,1 SH 0 1 σ F lim 1 .K FE .K FC 342 [σF]1 = = 195 ( MPa ) = 1,75 SF 0 2 σ FLim 2 .K FE .K FC 324 [σF]2 = = 185 ( MPa ) = 1,75 SF KFC : hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng ®Æt t¶i KFC = 1 - øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [σH1]max = 2,8.σch = 2,8.290 = 812 ( MPa ) [σH2]max = 2,8.σch = 2,8.270 = 756 ( MPa ) [σF1]max = 0,8.σch = 0,8.290 = 232 ( MPa ) [σF2]max = 0,8.σch = 0,8.270 = 216 ( MPa ) - X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc : M 1 .K Hβ aω = ka.(ibr + 1). 3 ( CT-6.15a [2]) [σ H ]2 .ibr .ψ ba
21 Chän s¬ bé : +) ψba = 0,3 +) ψb® = 0,5.ψba( i + 1 ) +) Víi r¨ng th¼ng ka = 49,5 ; kHβ = 1,07 +) [σH] = [σH]2 = 373 ( MPa ) +) M1 = 399303 ( N.mm ) 399303.1,07 ⇒ aω = 49,5.(6 + 1). = 370 mm 3 373 2.6.0,3 - X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp : +) M«®un : m = ( 0,01 4 0,02 ).aω = 3,7 4 7,4 ⇒ Chän m = 6 - VËy sè r¨ng cña b¸nh 1 : 2.370 2.aω Z1 = = = 24,6 chän Z1 = 25 m.(ibr + 1) 6.(4 + 1) Sè r¨ng cña b¸nh 2 : Z2 = ibr.Z1 = 4.25 = 100 m.( Z1 + Z 2 ) 6.(25 + 100) = 375 ( mm ) - Do ®ã : aω = = 2 2 VËy ta lÊy aω = 380 (mm) Z 2 100 - Tû sè truyÒn thùc tÕ : i = = =4 25 Z1 *) KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc øng suÊt tiÕp xóc xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt r¨ng cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m n ®iÒu kiÖn 2.M 1.K H .(i + 1) ≤ [σ ] σH = ZM.ZH.Zε. bω .i.dω1 Theo b¶ng 6.5 [2] ZM = 274 ( MPa1/3) : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp +) ZH : hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc 2. cos β 2 .1 ZH = = = 1,76 sin 40 0 sin 2ω +) Zε : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng víi b¸nh r¨ng th¼ng εP = 0 4 − εα ⇒ Zε = 3
22 εα : hÖ sè trïng khíp ngang 1 1 1 1 εα = [1,88 – 3,2.( )].cosβ = 1,88 – 3,2( + ) = 1,63 + 18 108 Z1 Z 2 4 − 1,63 ⇒ Zε = = 0,88 3 +) §−êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh nhá : 2.aω 2.380 = 152 ( mm ) dω1 = = i +1 4 +1 Tra b¶ng (6.13 [2]) chän cÊp chÝnh x¸c 9 do ®ã theo b¶ng 6.16 chän ®−îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña sù sai lÖch c¸c b−íc r¨ng b¸nh 1 v 2 g0 = 82 +) KH : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc KH = KHα.KHβ.KHV . KHα : HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ¨n khíp ®ång thêi víi r¨ng th¼ng KHα = 1 . KHβ : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng v nh r¨ng tra b¶ng KHβ = 1,06 . KHV : hÖ sè kÓ ®Ðn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp ν H .bω .dω1 KHV = 1 + (2.M 1.K H β .K H α ) aω 380 Trong ®ã : νH = δH.g0.v. = 0,006.82.0,65 = 2,5 6 i δH : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña ¸c sai sè ¨n khíp bω : chiÒu réng v nh r¨ng bω = ψba.aω = 0,3.380 = 114 mm +) M1 : m«meb xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng M1 = 175270 ( N.mm ) 2,5.114.152 ⇒ KHV = 1 + = 1,12 2.175270.1,06.1 ⇒ KH = 1.1,06.1,12 = 1,18 Thay tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ v o ta cã 2.175270.1,18.(4 + 1) σH = 274.1,76.0,88 = 150 114.6.1522 - øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp
23 [σH] = [σH]’.ZR.ZV.KXH +) ZV : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña vËn tèc vßng +) V = 0,6 < 5 m/s ⇒ Z0 = 1 +) ZR : hÖ sè kÓ ®Õn ®é nh¸m cña mÆt r¨ng l m viÖc Víi cÊp chÝnh x¸c ®éng häc l 9 chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc tiÕp xóc l 9 khi ®ã gia c«ng ®é nh¸m RZ = 10 ÷ 40 µm ⇒ ZR = 0,9 +)KXH : hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña kÝch th−íc b¸nh r¨ng da1 = m.Z1 + 2.m = 6.25 + 2.6 = 162 ( mm ) da2 = m.Z2 + 2.m = 6.100 + 2.6 = 612 ( mm ) ⇒ da < 700 mm ⇒ KXH = 1 ⇒ [σH] = 373.1.0,9.1 = 335,7 [σ H ] − σ H 335,7 − 335 ∆ σH = .100% = 0,2% < [∆σH] = 4% = σH 335 *) KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn 2.µ .K F .Yε .Yβ .YF 1 σF1 = bω .dω1 .m Trong ®ã : +) Yε : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng +) Yβ : hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng víi r¨ng th¼ng Yβ = 1 +) YF1 : hÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh 1 YF1 = 4,08 +) KF : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn +) KF = KFβ.KFα.KFV KFβ : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng v nh r¨ng khi tÝnh vÒ uèn .KFβ = 1,14 KFα : hÖ sè tÝnh ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp víi r¨ng th¼ng .KFα = 1 KFV : hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn kh«ng cïng ¨n khíp khi tÝnh ν F .bω .dω1 to¸n vÒ uèn KFV = 1 + 2.M 1 .K Fβ .K Fα aω Víi νF = δF.G0.v. i Chän δF = 0,016 ; g0 = 82
24 380 ⇒ νF = 0.016.82.0,65 = 6,7 6 6.114.110 ⇒ KFV = 1 + = 1,1 2.399303.1,1.1 Do ®ã : KF = 1,14.1.1,1 = 1,3 2.399303.1,3.0,6.1.4,08 ⇒ σF1 = = 28 ( MPa ) 114.110.6 ⇒ σF1 < [σF1] = 195 ( MPa ) σ F 1 .YF 2 28.3,6 σF2 = = 25 ( MPa ) = 4,08 YF 1 ⇒ σF2 < [σF2] = 185 ( MPa ) *) KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i σHmax = σH. K qt ≤ [σH]max Kqt : hÖ sè qu¸ t¶i Kqt = 2 ⇒ σHmax = 335. 2 = 472,4 < 756 (MPa) σFmax = σF.Kqt ≤ [σF]max σF1max = σF1.Kqt = 28.2 = 56 ≤ [σF1]max =232 (MPa) σF2max = σF2.Kqt = 25.2 = 50 ≤ [σF2]max =216 (MPa) *) TÝnh lùc t¸c dông lªn trôc + Lùc vßng : 2.M 1 2.175270 = 2306 ( N ) ( N ) = Ft2 Ft1 = = 152 dω 1 + Lùc h−íng t©m : Ft1 .tgα tω Fr1 = = 2306tg20 = 840 ( N ) = Fr2 cos β + Lùc däc trôc : Fa1 = Fa2 = 0 (v× ®©y b¸nh r¨ng th¼ng ) 6. X¸c ®Þnh tèc ®é v n¨ng suÊt thùc tÕ cña b¨ng 6.1. Tèc ®é thùc cña bé phËn c«ng t¸c π Dt nd 3,14.0,5.850 vt= (CT- 6.18 [1] ) = = 1,16(m / s ) 60it 60.18 Víi : it - tØ sè truyÒn chung thùc tÕ cña bé truyÒn .
25 vt kh«ng kh¸c nhiÒu so víi tèc ®é ® chän 1,16 − 1,25 ( kiÓm tra theo vt= = 7,2% < 10% ) . 1,25 6.2. N¨ng suÊt thùc cña b¨ng Q = k.kβ ( 0,9.B − 0.05 )2. vt . γ (CT- 6.19 [1] ) Ttrong ®ã :+) k = 470 (b¶ng 6.13 [1] ) +) kβ = 0,92 hÖ sè phô thuéc v o gãc nghiªng cña b¨ng (b¶ng 6.14 [1] ) +) B = 0,5( m ) ; +) γ = 1.6 ( T/ m3) . vËy: Q = 470.0,92 ( 0,9.0,5 − 0.05)2.1,16.1,6 = 128 (T/h) . Qt − Q 128 − 120 ( kiÓm tra theo vt= .100% = 6% < 10% ) . = 120 Q VËy c¸c th«ng sè ® chän cña bé truyÒn thâa m n yªu cÇu thiÕt kÕ 7. KiÓm tra bé phËn c«ng t¸c trong thêi gian khëi ®éng KiÓm tra ®é bÒn d©y b¨ng trong thêi gian khëi ®éng Sè líp m ng cèt cÇn thiÕt cña d©y b¨ng : 1,5.S kd ik = ( CT- 6.24 [1] ) k c .B.k n .k d trong ®ã : +) Sk® l lùc c¨ng trong d©y b¨ng trong thêi gian khëi ®éng ; Theo c«ng thøc 6-23 [1] khi hÖ sè tØ sè gi÷a m«men khëi ®éng v m«men ®Þnh møc cña ®éng c¬ ®iÖn: 102.N k .K m 102.5,5.0,98.1,2 Skd = + Sr = + 211 = 783,7 (KG) v 1,16 Víi : Nk = 5,5 KW l c«ng suÊt ®Þnh møc cña ®éng c¬ η = 0,98 l hiÖu suÊt cña bé truyÒn (b¶ng 5.1 [1]) v = 1,16 m/s l tèc ®é thùc cña d©y b¨ng Sr = 211 l lùc c¨ng ë nh¸nh d©y b¨ng ®i ra khái tang truyÒn ®éng +) kc = 55 (kG/cm) l giíi h¹n bÒn cña m ng cèt (b¶ng 4.7 [1] ) +) kn = 0,75 l hÖ sè ®é bÒn chç nèi d©y b¨ng (b¶ng 6.20 [1]) +) k® ≈ 1- 0,03.i = 1- 0,03.4 = 0,88 l hÖ sè l m viÖc kh«ng ®Òu cña c¸c líp m ng cèt trong d©y b¨ng ( CT- 6.25 [1] )
26 Thay sè ta ®−îc 1,5.783,7 ik = = 0,81 < 4 . 55.40.0,75.0,88 Nh− vËy d©y b¨ng ® chän ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn l m viÖc ë chÕ ®é khëi ®éng . 8. TÝnh chän c¸c chi tiÕt kh¸c 8.1/ TÝnh trôc tang chñ ®éng a)Chän vËt liÖu ThÐp 45 cã giíi h¹n σb = 600 MPa σ-1 = 0,436. σb = 0,436.600 = 261,6 (N / mm2 ) τ-1-1 = 0,58.σ-1 = 0,58.261,6 = 151,7 ( N/ mm2 ) [σ] - øng suÊt cho phÐp = 66,7 N/mm2 b)TÝnh s¬ bé: *) S¬ ®å tÝnh : H×nh 3.8 S¬ ®å ®Æt lùc, biÓu ®å m«men v kÕt cÊu trôc tang chñ ®éng *) Lùc t¸c dông lªn tang bao gåm :
27 +)Träng l−îng tang theo ph−¬ng th¼ng ®øng G = 196kg ; +) Lùc c¨ng cña d©y b¨ng ë nh¸nh v o v nh¸nh ra ; +) m« men xo¾n do ®éng c¬ truyÒn ®Õn, dêi 2 lùc c¨ng cña b¨ng vÒ trôc tang : M = (Sv-Sr).Dt/2 = (506 - 211).500/2 =73750(kGmm) = 737500 (Nmm) . Trôc tang chÞu t¸c dông cña c¸c lùc n y truyÒn lªn moay¬ v t¸c dông lªn trôc tang. Ta cã : R1 = R2 = (S1 + S7)/2 =(211 + 506 )/2 = 358,5 (kG) = 3585(N) . *) Ph¶n lùc gèi trôc : YA = YB = G/2 = 196/2 = 98 (kG) = 980 (N) XA = XB = R1 = R2 = 3585(N) . *) M«men uèn tæng t¸c dông lªn trôc: T¹i mÆt c¾t sè 1 & 2: M u1 = M u 2 = M x + M y = 1225002 + 8962502 = 904583 ( Nmm ) 2 2 T¹i mÆt c¾t A, B & 3 : Mu = 0 *) M«men t−¬ng ®−¬ng t¸c dông lªn trôc Mt®= M u2 + 0,75T 2 (CT 10.16 [2]) NÕu kÓ ®Õn t¸c dông cña t¶i träng ®éng : M max = kd M u2 + 0,75T 2 Trong ®ã kd = 1,5 : hÖ sè t¶i träng ®éng : M max1 = 1,5 9045832 + 0, 75.3687502 = 1438947 ( Nmm ) +)T¹i mÆt c¾t 1 : M max 2 = 1,5 9045832 + 0, 75.7375002 = 1661008 ( Nmm ) +)T¹i mÆt c¾t 2 +)T¹i mÆt c¾t B & 3: M max B = M max 3 = 1,5 0 + 0,75.7375002 = 613869, 4 ( Nmm ) *) §−êng kÝnh trôc t¹i c¸c mÆt c¾t ® xÐt : M max §−êng kÝnh trôc tÝnh theo c«ng thøc : d ≥ (CT 10.117 [2]) 3 0,1[σ ] [σ] - øng suÊt cho phÐp = 66,7 N/mm2 1438947 = 60 ( mm ) +)T¹i mÆt c¾t 1 : d1 ≥ 3 0,1.66,7 1661008 = 63 ( mm ) +)T¹i mÆt c¾t 2 : d2 ≥ 3 0,1.66,7 638694 = 46 ( mm ) +)T¹i mÆt c¾t B &3: db = d3 ≥ 3 0,1.66,7
28 Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn v dùa trªn kÕt cÊu thùc cña kÕt cÊu. §−êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn trôc ®−îc chän theo d y chuÈn nh− sau : d1 = d 2 = 65 ( mm ) d A = d B = 60 ( mm ) ; d3 = 50 ( mm ) ; c) KiÓm nghiÖm trôc theo hÖ sè an to n KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®−îc ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an to n t¹i c¸c tiÕt diªn nguy hiÓm tháa m n ®iÒu kiÖn sau : s j = sσ j .sτ j / sσ j + sτ2 j ≥ [ s ] = 3 2 Tõ biÓu ®ß m« men v kÕt cÊu trôc nhËn thÊy tiÕt diÖn nguy hiÓm trªn trôc l tiÕt diÖn 3, chÞu t¸c dông cña m« men uèn v xo¾n cã trÞ sè lín nhÊt. V× vËy ta chØ kiÓm nghiÖm cho tiÕt diÖn 3 . σ −1 *)HÖ sè an to n xÐt riªng øng suÊt ph¸p : (CT 10.20 [2]) sσ = Kσ d .σ a + ψ σ σ m §èi víi trôc quay øng suÊt uèn biÕn ®æi theo chu k× ®èi xøng nªn : Gi¸ trÞ trung b×nh øng suÊt ph¸p : σ m = 0 M u 904583 = 42,7 ( MPa ) +)Biªn ®é øng suÊt ph¸p : σ a = = 21195 W π d3 3,14.603 = 21195 ( mm3 ) +) W - m«men c¶n uèn W = = 32 32 +)ψ σ :HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái víi σ b = 600 ( MPa ) cã : ψ σ = 0,05 (B¶ng 10.7 [2]) σ +) : giíi h¹n mái uèn øng víi chu k× ®èi xøng: −1 σ-1 = 0,436. σb = 0,436.600 = 261,6 (N / mm2 ) +) Kσd = ( Kσ / ε σ + K X − 1) / KY . KY = 1,5 : HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt trôc (B¶ng 10.9 [2]) . K X = 1, 06 : HÖ sè tËp chung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt (B¶ng 10.8 [2]) . ε σ HÖ sè kÝch th−íc (B¶ng 10.10 [2]) . K σ / ε σ = 2,52 (B¶ng 10.11 [2]) . Kσd = ( 2,52 + 1, 06 − 1) /1,5 = 1,72 σ −1 261,6 VËy sσ = = = 3,6 Kσ d .σ a + ψ σ σ m 1, 72.42,7 + 0,05.0