THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢIĐề số: 2A PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I... – Xác định kích thước và thông số các bộ truyền.. – Xác định các thông số của đai theo chỉ tiê

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Đề số: 2A PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

I CHỌN ĐỘNG CƠ

1 Xác định công suất cần thiết của động cơ

a.Công suất cần thiết Pct:

P ct = KW

Trong đó: P lv : công suất trên trục công tác

β : hệ số tải trọng tương đương

η : hiệu suất truyền động

Công suất trên trục công tác :

P lv =

1000

.v F

KW F=2000N : Lực kéo băng tải

v=1,9m/s : Vận tốc băng tải

P lv = =3,8 KW

Hệ số tải trọng tương đương : β

β =

P t 1 2 (0,7) 3 (0,5) 2

 

Hiệu suất truyền động : η

η = ηđηbrη³olηk

ηđ = 0,955 : Hiệu suất bộ truyền đai để hở ( Tra bảng 2-3)

ηbr= 0,96 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng, để kín ( Tra bảng 2-3)

ηol= 0,993 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn ( Tra bảng 2-3)

ηx = 0,92 : Hiệu suất bộ truyền xích ( Tra bảng 2-3)

Vậy hiệu suất của toàn bộ hệ thống :

η = 0,955.0,96 0,9933.0.92 = 0,826

Công suất cần thiết Pct bằng :

P ct = = 3,8.0, 70440,826 =3, 24KW

2 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ :

Số vòng quay sơ bộ của động cơ là :

nSb= nlv.uht

Trong đó nlv : là số vòng quay của trục công tác

uht : là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống

Số vòng quay của trục công tác : nlv

nlv =

D

v

.

6000

60000.1, 9

95, 49 380

với D=380mm : đường kính băng tải

Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống : uht

uht = uđubrux

Tra bảng 2.4/t21/q1- ta chọn : uđ = 2,5 ; ubr = 3,5 ; ux = 3

Suy ra : uht = 2,5.3,5.3=26,25

Số vòng quay sơ bộ của động cơ là :

nSb= nlv.uht =95,49.27 = 2506,6 (v/p)

3 Chọn động cơ :

Động cơ cần chọn làm việc ở chế độ dài với tải trọng va đập vừa nên động cơ phải có Pđm ≥ Pct= 3,24KW

Nđc~ nsb= 1145,88 (vòng/phút)

-Theo bảng 1.1-Phụ lục/234/q1.Ta chọn động cơ có số hiệu 4A100S2Y3

có thông số kỹ thuật

+ Công suất định mức : Pđc= 4,0 (KW)

+ Tốc độ quay : nđc= 2880(v/p)ω

+ Hệ số quá tải : Tk/Tdn =2,0

+ cosφ =0,89

II Phân phối tỷ số truyền :

- Với động cơ đã chọn , ta có : Pđc = 4,0 (KW)

nđc = 2880 (v/p)

Theo công thức tính tỷ số truyền ta có : = = 95, 492880 =30,16

Trong đó : ux =3: tỷ số truyền của bộ truyền đai thang

ubr = 3,5: tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng

=> ud= uht/(uxubr) =30,1/(3.3,5)=2,87

6 Tốc độ quay và công suất động cơ trên các trục :

- Tốc độ quay trên trục động cơ : nđc = 2880 ( v/p)

- Tốc độ quay trên trục I là: = 28802,87 =1003,5( / )v p

- Tốc độ quay trên trục II là: =1003,53,5 =286,7( /v ph)

- Tốc độ quay trên trục công tác là: 286,7 95,56( / )

3 v ph

- Công suất trên trục động cơ là: Pđc = Pct = 3,24 KW

- Công suất trên trục I là : PI = Pđcηđηol = 3,24.0,955.0,993=3,07 KW

- Công suất trên trục II là : PII= PIηbrηol= 3,07.0,96.0,993 = 2,92 KW

- Công suất trên trục công tác : Plv= PIIηxηol= 2,92.0,92.0,993 = 2,66 KW

7 Xác định momen xoắn trên các trục :

Momen xoắn trên trục động cơ là:

9, 55.10 9, 55.10 10743, 75( )

2880

dc dc

dc

P

n

Momen xoắn trên trục I là :

9, 55.10 9, 55.10 29216, 24( )

1003, 5

I I

I

P

n

Momen xoắn trên trục II là :

9, 55.10 9, 55.10 97265, 43( )

286, 7

II II

II

P

n

Momen xoắn trên trục công tác là :

9, 55.10 9, 55.10 265832, 98( )

95, 56

lv lv

lv

P

n

♦ Ta có bảng thông số sau :

Thông số/Trục Động cơ I II Công tác

uđ=2,87 ubr=3,5 ux=3

PHẦN II : TÍNH TOÁN CÁC BỘ TRUYỀN

I Bộ truyền đai thang

1.Chọn loại đai :

a.Các thông số đầu vào :

Công suất trên trục chủ động ( trục bánh đai nhỏ ) : P1= Pđc =4 KW

Tốc độ quay của bánh đai nhỏ : n1=nđc =2880V/P

Momen xoắn trên trục chủ động : T1 = Tđc =10743,75 (N.mm)

Số ca làm việc : 1 ca

Đặc tính làm việc : Êm

b.Chọn loại đai

Thiết kế bộ truyền đai gồm các bước :

– Chọn loại đai

– Xác định kích thước và thông số các

bộ truyền

– Xác định các thông số của đai theo

chỉ tiêu và khả năng kéo của đai

– Xác định lực căng dây đai và lực tác

dụng lên trục

Theo hình dạng tiết diện đai , phân ra :

Đai dẹt ,đai thang ,đai nhiều chêm và đai

răng

Với :

Công suất của bộ truyền đai : P1=4 KW

Số vòng quay trục chủ động :

n1=2880V/P

– Theo hình 4.1/T59/q1 Ta chọn tiết diện đai hình thang loại A

Dựa vào bảng 4.13/T59/q1 Ta chọn loại thang thường Theo đó ,

thông số kích thước cơ bản của đai thang thường loại A như sau :

Loại đai Kích thước tiết diện đai (mm)

2.Xác định đường kính bánh đai :

a.Xác định đường kính bánh đai nhỏ :

Theo công thức (4.1)/t53/q1,đường kính bánh đai nhỏ được xác định :

d1= ( 5,2 6,4).3

1

T = (5,2 6,4) 310743,75 = 114,74 141,22mm

b b

400

t

Theo bảng 4.21/t63/q1 chọn đường kính bánh đai nhỏ d 1 =140mm

theo tiêu chuẩn

Vận tốc đai : v =

v < vmax = 25 (m/s) ( thỏa mãn )

b.Xác định đường kính bánh đai lớn d 2

Theo công thức (4.2)/t53/q1 ta có đường kính bánh đai lớn :

d2 =uđ.d1.(1-ε )

Trong đó : uđ =2,87 : hiệu suất bộ truyền đai

ε : Hệ số trượt bộ truyền đai ε = 0,01

→ d2= 2,87.140.(1- 0,01) = 397,782 mm Chọn theo tiêu chuẩn : d2=400 mm

Tỷ số truyền bộ truyền đai trong thực tế :

Ut

Sai số của tỷ số truyền :

< 4% (thoả mãn)

3.Xác định khoảng cách trục sơ bộ:

–Dựa vào bảng 4.14/t60/q1 ,ta có :

Với : ud ~ 3 nên a/d2 = 1,5

Vậy ta có : a = 1,5 = 1,5.400 = 600 mm

Đk : 0,55(d1 + d2) ≤ a ≤ 2(d1 + d2)

→ 297 ≤ 600 ≤ 1808 ( thỏa mãn )

Chiều dài đai, theo công thức (4.4)/t54/q1 :

l = 2a+0,5 (

= 2.600 + 0,5 (400+140) + (400-140)²/(4.600)

= 2076,4 mm

Tra bảng 4.13/t59/q1, chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn l= 2240 mm – Nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây ,theo công thức

(4.15)/t60/q1,ta có :

i = ( )

Vậy ta có : i = 9,4 < = 10 ( thỏa mãn )

–Tính lại khoảng cách trục a:

2 8 2

4

a= λ+ λ − ∆ (mm)

Trong đó : ( 1 2)

2

d d

l π

.(140 400)

2

π

130

mm

Vậy khoảng cách trục thực :

a = 1391,76 1391,762 8.1302 683,5

4

4.Xác định góc ôm trên bánh nhỏ và bánh lớn:

Theo công thức 4.7/t54/q1 ,ta có :

Góc ôm

1

2

400 140

683,5

400 140

683,5

d d a

d d a

α

α

1 158,3 min 120

α = >α = ( thỏa mãn )

5.Xác định số đai cần thiết Z :

Theo công thức (4-16)/t60/q1 ta cã: z =

P1 = 3,24 (KW) : công suất trên trục bánh đai nhỏ

: hệ số tải trọng động Tra bảng 4.7/t55/q1,ta được =1,1

]: công suất cho phép .Tra bảng 4.19/t62/q1, ta được ]=3,75 (KW) (với v=21,11m/s và d1 = 140 )

=> =, tra bảng 4.18/t61/q1, ta được

:Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm

Ta có : Cα = 1- 0,0025.(180 – 158,3) = 0,945

: Hệ số kể tới ảnh hưởng của chiều dài đai

Tra bảng 4.19/t62/q1 với tiết diện đai loại A ta có : l0 = 1700

=> = ,tra bảng 4.16/t61/q1 ta được ,07

Cu : Hệ số kể tới ảnh hưởng của tỉ số truyền Tra bảng 4.17/t61/q1 với u=2,87 =>Cu = 1,1355

Vậy ta có sồ đai cần thiết là :

Z 3,24.1,1 0,827

3,75.0,945.1,07.1,1355.1

Lấy số đai z = 1đai < 6 đai => thoả mãn

6 Xác định chiều rộng, đường kính ngoài của bánh đai : B ,

Theo công thức (4.17) và bảng 4.21/t63/q1, ta có :

Chiều rộng bánh đai : B= (z –1).t + 2.e

Đường kính ngoài của bánh đai :

Tra bảng 4.21/t63/q1 ta có : =3,3 , t=15 ,e =10

Vậy : B = ( 1 - 1).15 + 2.10 = 20 (mm)

140 +2.3,3 =146,6 ( mm)

7.Xác định lực tác dụng lên trục :

– Lực căng trên một đai được xác định theo công thức 4.19/t63:

: Lực căng do lực li tâm sinh ra

Theo công thức 4.20/t64/q1 ,ta có :

Khối lượng 1m chiều dài đai Tra bảng 4.22/t64/q1 ta được :=> Fv

= qm.v2 = 0,105.(21,11)2 = 46,79 (N)

Vậy ta có :

0

3,24.1,1

21,11.0,945.1

–Lực tác dụng lên trục , công thức 4.21/t64/q1 Tacó :

= 2 = 2.186,14.1.sin 158,3

2 = 365,62 N .cosα =365,62.cos300=316,6 N

sinα = 365,62.sin300= 182,81 N

với α = là góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài

8.Bảng kết quả tính toán :

Lực tác

dụng lên trục

316,16 N 182,81 N