Bài tập lớn: Chi tiết máy Đề số 2, Phương án 13 Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải pdf

A : Chọn động cơ điện: a.Chọn hiệu suất của hệ thống Hiệu suất chung của hệ thống: Trong đó: b.Tính công suất tính toán: - Công suất tính toán: k br ol x... Kdc =1 :Hệ số xét ảnh hưở

Trường Đại học Bách Khoa tp.hcm

Quay một chiều,làm việc hai ca,tải va đạp nhẹ,(1 năm làm việc 300 ngày,1 ca làm việc 8 giờ)

Chế độ tải: T1=T ; T2= 0.7T

t1=12 (giây): t2 =36(giây)

BÀI TẬP 1: Chọn động cơ điện,phân phối tỉ số truyền

A : Chọn động cơ điện:

a.Chọn hiệu suất của hệ thống

Hiệu suất chung của hệ thống:

Trong đó:

b.Tính công suất tính toán:

- Công suất tính toán:

k br ol x

-Công suất cần thiết trên trục động cơ:

16, 031

18,5( ) 0.867

 Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng côn 1 cấp: uh  3

 Chọn ti số truyền cuả bộ truyền động xích: ux  3

n

Tỉ số truyền của hộp giảm tốc là: uh  3 (chọn)

Chọn tỉ số truyền cho bộ truyền xích; 9,51 3,16

20, 4

22,16 0,93.0,99

x ol

P P

 

2 1

22,16

23, 08( ) 0,99.0,97

1470

490( òng / út) 3

dc h

490155( òng / út)3,16

BÀI TẬP 2:Thiêt kế bộ truyền xích ống con lăn.

A.Thông số ban đầu

 Ch ọn loại xích: dùng loại xích con lăn

 Xác định thông số của xích và bộ truyền:

-Với u=3,16 chọn số răng đĩa nhỏ:

Z1=29-2u=29- 2.3,16 = 22,68 vậy chọn Z1 = 23(răng)

Ka = 1 : Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục hay chiều dài xích

K0 = 1,25 :Hệ số xét ảnh hưởng của vị trí bộ truyền>

Kdc =1 :Hệ số xét ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích

Kb =1,5 :Hệ số xét điều kiện bôi trơn( định kì)

Klv = 1,12 :Hệ số xét đến chế độ làm việc(2 ca)

K=1,3 x1x1,25x1x1,5 x1,12 = 2,73 Chọn n01 > n1, vậy chọn n01= 600

-Hệ số vòng quay trục dẫn:

01 1

600

1, 22 490

n

n K

z

Z K

Z Z p

Z Z a

Chọn số mắt xích chẵn X = 130, tính lại khoảng cách trục theo công thức (5.13 sách

“Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một”)

Lực căng do lực li tâm gây ra là: Fv= q.v2= 7,5 x 8,352=522,9(N)

Lực căng ban đầu: F0=9,81.ktqa=9,81x1x7,5x1,782=131,11(N)

Lực tác dụng lên trục: Fr= kx.Ft= 1,05x 2653,9=2786,6 (N)

172, 4 1000

52,12 2653,9 522,9 131,11

pc=44,45

Z1=23(răng)

Z2=73(răng) a=1782(mm) L=5778,5(mm)

d1=326,44(mm)

da1=357,56(mm)

d2=1033,17(mm)

da2=1064,3(mm)

BÀI TẬP 3:Thiêt kế bộ truyền bánh răng trụ

NFO1 = NFO2 = 5x106 chu kì

b Số chu kì làm việc tương đương:

Số lần ăn khớp của răng 1 vòng quay: c=1

Tuổi thọ: Lh = 5x300x8 = 12000 giờ

mH = 6

NHE1 = 60c ( 𝑇𝑖

𝑇𝑚𝑎𝑥)3 n

iti =

= 60x1 x 𝑇

𝑇

3

x 1212+36+ 0.7𝑇

𝑇

3

∗ 3612+36 x12000x1470=

= 536873400 chu kì

= 60x1x 𝑇

𝑇

6

x 1212+36+ 0,7𝑇

𝑇

6

x 3612+36 x 12000x1470

= 357989776 chu kì

0.9𝐾𝐻𝐿 2

𝑠𝐻 2 = 526x0.9x1

1.1 = 430.36 MPa

[σF1] = 𝜎𝑂𝐹𝑙𝑖𝑚 1𝐾𝐹𝐶

𝑠𝐹1 KFL1 =

450x1 1.75 x1 = 257.14 Mpa

[σF2] = 𝜎𝑂𝐹𝑙𝑖𝑚 2𝐾𝐹𝐶

𝑠𝐹2 KFL2 =

410.4x1 1.75 x 1 = 234.51 Mpa

Do bộ truyền được ngâm trong dầu nên chọn tính toán thiết kế theo độ bền tiếp xúc:

3 Chọn ứng suất tiếp xúc cho phép [σ H ], [σ F ]:

[σH] = [σH2] = 430.36 Mpa

[σF] = [σF2] = 234.51 Mpa

4 Chọn hệ số tải trọng tính:

Theo bảng 6.15 do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên chọn

ψbα = 0,3-0,5, chọn ψba = 0.4 theo tiêu chuẩn

6 Chọn modun răng:

m= (0.01÷0.02) aw = (0.01÷0.02) x160 = 1,6÷ 3,2

Theo tiêu chuẩn ta chọn m=3

7 Xác định số răng và góc nghiêng răng:

Góc nghiêng răng: β = arccos3x(26+78)

Fn1 = 𝐹𝑡1

𝑐𝑜𝑠 ∝𝑐𝑜𝑠𝛽 =

3865 𝑐𝑜𝑠 20×𝑐𝑜𝑠 12.84 = 4219 N

Fa1 = Ft1 tgβ = 3865xtg12.84 = 881N

Fr1 = 𝐹𝑡1𝑡𝑔20

𝑐𝑜𝑠𝛽 =

3865𝑡𝑔20 𝑐𝑜𝑠 12,84 = 1443N

13 Xác định số răng tương đương:

Ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh bị dẫn có độ bền thấp hơn

14 Tính toán giá trị ứng suất uốn tại chân răng:

BÀI TẬP 4:Thiêt kế 2 trục trong hộp giảm tốc:

Dựa vào bảng ta chọn được chiều dài trục:

L13=239mm và l12=2l11=142mm và được biểu diễn bời hình:

3 Thay trục bằng dầm sức bền:

T

Fk

T D

RAx + Ft1 +RBx –Fk=0

RAx = -2273,2 N

5 Vẽ biểu đồ momen:

Biểu đồ momen trong mặt phẳng thẳng đứng Mx

Biểu đồ momen trong mặt phẳng nàm ngang My

Biểu đồ momen xoắn T:

70169,3 32286,3

161397,2

48379,4

A A

154619,05

A

6 Tính momen tương đương tại tiết diện nguy hiểm:

Tiết diện nguy hiểm ở mặt cắt 1-1 tại vị trí đặt bánh răng trụ ngiêng:

7 Tính tiết diện tại mặt cắt nguy hiểm:

Ký hiệu 1-2 là trục 1 tiết diện thứ 2 tính tử tái qua phải:

3 3

Do tại tiết diện nguy hiểm có rãnh then bang nên tăng tiết diện lên

khoảng 5%.Chọn theo tiêu chuẩn

Chọn d12=38 mm Vậy kích thước đã chon phù hợp

Từ d12 ta chon được các đường kính còn lại:

d11=35mm d13=35mm d14=34mm

Kiểm tra tại tiết diện 1-3:

3 3

kiểm tra ứng suất dập:

12 1

2 2 154619, 05

49, 7 [ ] 100 ( ) 38 56 (8 5)

σ-1=0,436σb=0,436x600=216,6

j

j aj

aj mj

Theo bảng 10.2” sách tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí”

và công thức 10.10,10.11,10.12 ta co kích thươc chiều dài trục như sau:

L13=220 mm l11=78mm l12=149 mm l13=220mm

⟺RAx=3865-1932,5=1932,5

5 Vẽ biểu đồ nội lực:

Biểu đồ momen trong mặt phẳng thẳng đứng Mx

Biểu đồ momen trong mặt phẳng nàm ngang My

Biểu đồ momen xoắn T:

6 Tính momen tại mặt cắt nguy hiểm là:

Tiết diện nguy hiểm ở gối A:

2 2 2 2 2

0, 75 217354,8 0, 75 154619, 05 255290,8

Do tại tiết diện có lắp đặ ổ lăn:

Nên ta có thể chọn kích thước sau:

23 1 1

2 2 154619, 05

55,8 [ ] 100 ( ) 42 44 (8 5)

9 Tính kiểm nhiệm trục theo độ bền mỏi:

 Tại tiết diện 2-3

σ-1=0,436σb=0,436x600=216,6

εσ=0,85 ετ=0,78

j

j aj

aj mj

Lực dọc trục phụ:

Vậy đủ điều kiện bền tĩnh:

2 Thiết kế ổ trên trục II:

881

0, 46 0,3 1933

ổ lăn kiểu 46307 trên trục I

ổ lăn kiểu 46208 trên truc II