Chương 1: TíNH TOáN Hệ DẫN ĐộNGI.. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ.. Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là usb .Theo bảng 2.4tr 21, truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc 2
Trang 1Chương 1: TíNH TOáN Hệ DẫN ĐộNG
I Chọn động cơ:
1 Xác định công suất cần thiết của động cơ
Công suất cần thiết Pct: P ct = 3,67
1000
6800.0,54 1000
Hiệu suất hệ dẫn động : = n
ib Theo sơ đồ đề bài thì: = đai..m
ổ lăn.k
bánh răng.khớp nối m: Số cặp ổ lăn (m = 3);
k: Số cặp bánh răng (k = 2),
Tra bảng 2.3 (trang 19 cuốn Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1) tra đ-ợc các hiệu suất:
Hiệu suất của ổ lăn: ol= 0,99 ( vì ổ lăn đ-ợc che kín)
Hiệu suất truyền của một cặp bánh răng khi đ-ợc che kín: br= 0,97
Hiệu suất nối trục đàn hồi: k= 0,98
Hiệu suất bộ truyền đai để hở: đ = 0,95
Vậy hiệu suất của toàn bộ hệ thống: = 0,95.0,993 0,972 0,98 = 0,876
Hệ số truyền đổi tải trọng :
8
4 0,8 8
4 1 t
t T
ck i 2
1
Công suất t-ơng đ-ơng Ptđ đ-ợc xác định bằng công thức:
0,876
0,905.3,67
η
2 Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ.
Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là usb Theo bảng 2.4(tr 21), truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc 2 cấp, truyền
động đai (bộ truyền ngoài):
usb= usbh usbđ = 16.2,5 = 40
Số vòng quay của trục băng tải là nlv :
nlv =
3,14.320
60000.0,54 D
60000.v
Trong đó: v : vận tốc băng tải
Trang 2D: Đ-ờng kính tang
Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsbđc:
nsbđc = nlv usb = 32,2.40 = 1288 vg/ph
Quy cách động cơ phải thỏa mãn đồng thời : Pđc Pct , nđc nsb
và
dn
K
mm
T
T
T
T
Ta có : Pct 3 , 672 W ; nsb 1288 vg / ph ; 1 , 5
T
Tmm Theo bảng phụ lục P1.1 (trang 237) Ta chọn đ-ợc kiểu động cơ là : 4A100L4Y3
Các thông số kĩ thuật của động cơ nh- sau :
Pđc = 4,0 kW; nđc = 1420 vg/ph; 2 , 0
T
T
dn
k Nh- vậy chọn động cơ 4A100L4Y3 có các thông số phù hợp yêu cầu thiết kế
II PHÂN PhốI Tỷ Số TRUYềN
Ta đã biết usb usbh usbd. Tỷ số truyền chung
44,1
32,2
1420 n
n u lv
dc
Chọn uđai = 2,5 uhộp = 17,6
2,5
44,1 ; Theo kinh nghiệm: uh u1 u2
Trong đó : u1 : Tỉ số truyền cấp nhanh
u2 : Tỉ số truyền cấp chậm
Theo bảng chọn 3.1 thì u1 = 5,66; u2 = 3,18 theo tiêu chuẩn SEV229 – 75
Tính lại giá trị uđai theo u1và u2 trong hộp giảm tốc
uđai = 2,45
18 , 3 66 , 5
1 , 44 u
u
u 2 1
Kết luận: uh = 18; u1 = 5,66; u2 = 3,18; uđai=2,45
III Xác định công xuất, momen và số vòng quay trên các trục
Trang 3
1 Công suất, số vòng quay trên các trục I, II, III, IV của hệ dẫn
động:
Pct =3,67 kW ; nlv =32,2 vg/ph
0,99.0,98
3,67 P
P
k ol
ct
η
η kW ; nIII = nlv = 32,2 vg/ph
0,99.0,97
3,78 P
P
br ol
III
II
η
η kW; nII = nIII.u2 =32,2.3,18 = 102,4 vg/ph
0,99.0,97
3,94 P
P
br ol
II
I
η
η kW; nI = nII.u1= 102,4.5,66 =579,56 vg/ph
Ta thấy tuy PI > Pđc nh-ng sai lệch này không đáng kể, ta có thể khắc phục bằng cách tăng thêm hiệu suất của động cơ hay tăng thêm hệ số công suất của động cơ
2 Mô men trên các trục (I, II, III, IV) của hệ dẫn động
Tđc = 9,55 106 26901
1420
0 , 4 10 55 , 9 n
dc
TI = 9,55 106 67560
56 , 579
1 , 4 10 55 , 9 n
I
TII = 9,55 106 367450
102,4
3,94 9,55.10 n
II
TIII = 9,55 106 1121087
32,2
3,78 9,55.10 n
III
Tct = 9,55 106 1088463
32,2
3,67 9,55.10 n
ct
Từ các thông số tính toán đ-ợc ta lập đ-ợc bảng kết quả tính toán sau:
Trục
động cơ
tiết
Ud = 2,45 U1 = 5,66 U2 = 3,18 Khớp nối
Trang 4
i.TíNH Bộ TRUYềN ĐAI
Dựa vào công suất truyền và tính năng kinh tế ta chọn loại đai:
Đai vải cao su
Xác định các thông số của bộ truyền:
Theo 4.1, ta có đ-ờng kính bánh đai nhỏ xác định theo thực nghiệm:
d1 = (5,2 6,4)3
1
T = (5,2 6,4)3 67560 = (211 261)mm Dựa vào dãy tiêu chuẩn ta chọn đ-ờng kính bánh đai nhỏ là: d1 = 224mm
Vận tốc đai: v = 16 , 65 m / s
60000
56 , 579 224 60000
n d 1 1
π
Đ-ờng kính bánh đai lớn: d2 = d1 u (1-)
Ta chọn hệ số tr-ợt là = 0,015, khi đó đ-ờng kính bánh đại lớn:
d2 = 224.2,45.(1-0,015) = 540,568mmm
Lấy trị số theo dãy tiêu chuẩn chế tạo bánh đai dẹt (bảng 21.15)
ta lấy: d2 = 560mm
Nh- vậy tỷ số truyền thực tế:
) 1 ( d
d u
1
2 t
ε
) 015 , 0 1 ( 224
Sai lệch tỷ số truyền: u = 3 , 7 %
45 , 2
45 , 2 54 , 2 u
u
u t
có thể chấp nhận các thông số của bộ truyền đai này
Theo đó khoảng cách trục tính theo:
as = (1,52)(d1+d2) = (1,52)(224+560) = 1176 1568
Ta tiến hành lấy khoảng cách: as = 1400 mm
Chiều dài đai đ-ợc xác định:
l =2a + (d1+d2)/2 +(d2-d1)2/4a
= 2.1400 + 3,14(224+560)/2 +(560-224)2/4.1400 = 4051,66mm
Số vòng chạy của đai: i = v/l = 16,65/4,05166 = 4,1 thoả mãn i
= 3 5
Góc ôm của bánh đai nhỏ đựơc xác định theo công thức:
0 0
0 1 2
1400
57 ) 224 560 ( 180 a
57 ) d d
(
=1500
Xác định thiết diện đai và chiều rộng bánh đai:
Trang 5Theo cách tính thiết diện đai ta tính lực vòng từ công xuất P1:
Ft = 1000P1/v = 1000.4,1/16,65 = 246,2N
Theo bảng tỉ số và chiều dày đai và đ-ờng kính bánh đai nhỏ thì tỷ
số nên dùng là: / d1max 1 / 40 do đó =d1/40=224/40=5,6mm
Nh- vậy theo bảng 4.1 ta dùng loại đai Б-800 loại đai có lớp lót
với chiều dày đai
= 6,0 có số lớp là 4
ứng suất cho phép xác địnhtheo công thức:
F F 0CCvC0 2,23.0,958.0,929.1 = 1,98 MPa
Với C: hệ số kể đến ảnh h-ởng của góc ôm 1 trên bánh đai
nhỏ đến khả năng kéo của đai: C= 1 - 0,003(180-) = 1 -
0,003(180 - 166) = 0,958
v
C : hệ số kể đến ảnh h-ởng của lực li tâm đến độ bám của đai trên
bánh đai
CV = 1- kv(0,01v2 - 1) = 1 - 0,04(0,01.16,652 - 1) = 0,929
C0: hệ số kể đến ảnh h-ởng của vị trí bộ truyền trong không
gian và ph-ơng pháp căng đai Theo kết cấu của hệ dẫn động đã
cho với:
Với góc nghiêng đ-ờng nối tâm bộ truyền ngoài là: 450 và kiểu
truyền động th-ờng thì qua tra bảng (4.12) ta có Cv = 1
F 0: là ứng suất lợi ích cho phép ban đầu xác minh bằng thực
nghiệm ta có: F 0 = k1 – k2 /d1
F 0 = 2,5 – 10.6/224 = 2,23 Mpa
Khi đó ta có chiều rộng đai: 6 1 , 98 22,3
2 , 1 78 , 220
K F b
F
d
Với Kd: hế số tải trọng động, với chế độ làm việc của hệ thống
là va đập nhẹ, tải trọng mở máy bằng 150% tải trọng danh nghĩa
ta chọn đ-ợc thông qua bảng trị số của hệ số tải trọng đông
(bảng 4.7) ta có Kd = 1,1+ 0,1 với 0,1 là trị số tăng thêm khi ứng
với chế độ làm việc 2 ca của đai
Với giá trị b = 22,3 ta lấy theo dãy tiêu chuẩn với b = 25 mm,
chiều rộng bánh đai theo bảng 21.16 ta có B =32
Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên các trục:
- Lực căng ban đầu: F0 = 0 b 1 , 8 6 25 270 N
Trang 6- Lùc t¸c dông lªn c¸c trôc: Fr = 2.F0sin(1/2)= 2.270.sin(166,32/2)=536,2N