TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG BĂNG tải

xác định công suất yêu cầu trên trên động cơ Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết.. Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang: Thông số đầu vào 2.. o Chọn lắp ghép: Các ổ lăn

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

-Số liệu cho trước:

1.Lực kéo băng tải F = 4330 (N)

1.1.1 xác định công suất yêu cầu trên trên động cơ

Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết Nếu gọi CT

η

=

1.1.2 xác định số vòng quay yêu cầu của động cơ

Số vòng quay yêu cầu động cơ (sơ bộ) : CT

Chọn n DB =1500

(vg/ ph)

1.1.3 chọn động cơ điện

Tra bảng phụ lục trong tài liệu [1] chọn động cơ thỏa mãn

1.2 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHO CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG

Tỷ số truyền chung hệ thống :

ĐC C CT

n u n

=

Tỷ số truyền :

ĐC C CT

n u n

n u

=

14204,2

n u

=

338,0920

= 16,9(vg/ph)

Số vòng quay trục làm việc: CT

n

=

II K

n u

=

16,91

= 16,9(vg/ph)

1.3.2 tính công suất trên các trục

Công suất trên trục công tác CT

I OLĐ

ĐC

P T

n

=

=9,55.106

1,971420

CT

P T

n

=

=

6 1,9,55.10 342

16,9

= 758349(N.mm)

1.3.4 lập bảng các thông số động học

PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

A Tính toán bộ truyền ngoài.

Tính toán thiết kế bộ truyền đai thang:

Thông số đầu vào

2 1 chọn loại đai và thiết diện đai

Tra bảng

[ ]

4.1159

ĐT

với các thông số Chọn tiết diện đai thang thường loại A

2 2 chọn đường kính hai bánh đai d 1 và d 2

Chọn d1 theo tiêu chuẩn cho trong bảng

[ ]

4.13163

B

d1=125 (mm)Vận tốc đai:

1 1

3,14.125.1420

9,2960.1000 60000

=0,02 là hệ số trượt

Theo bảng

[ ]

4.21163

v i L

công suất cho phép:tra bảng

[ ]

4.19162

B

với

2000 1700

Lấy Z=2 vậy cần dùng 2 đai cho bộ truyền

2 5 thông số cơ bản của bánh đai:

2 6 xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:

Lực căng ban đầu: Fo=

780

d v

Lực tác dụng lên trục bánh đai:

1 0

2 7 tổng hợp các thông số của bộ truyền đai:

Đường kính chân bánh đai lớn d f2 494,1 (mm)

21000

II

TV h

• σbu = 360 (MPa)

Chọn vật liệu trục vít là: Thép 20

2 Xác định ứng suất cho phép của bánh vít [ ]

a Ứng suất tiếp xúc cho phép

2

170

.

H H

q ≥

0,25.Z2= 0,25.40= 10; Tra bảng

7.3 [1]

Vận tốc trượt:

1 1

.100.338,09

1,860000.cos 60000.cos11,31

8 Kiểm nghiệm răng bánh vít:

a Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:

3

w 2

- Hệ số tập trung tải trọng trên chiều rộng vành răng:

Tải trọng không đổi (các bộ truyền 1 cấp) → H

• [td]: nhiệt độ cao nhất của dầu Do trục vít đặt dưới bánh vít nên [td] = 90o

• t : nhiệt độ môi trường xung quanh; t =200C

• A: diện tích bề mặt thoát nhiệt của hộp giảm tốc, m2:

0,95 ( ) 0,95 (11,31)

0,68( ) (11,31 4,3)

γη

1,37

2,01( ) 0,68

P

η

• β: hệ số kể đến sự giảm nhiệt sinh ra trong 1 đơn vị thời gian do tải trọngngắt quóng

Do tải trọng khụng đổi nờn β=1

Suy ra:

1000(1 ) 1(1 )

Thoả mãn điều kiện về nhiệt,

Diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc:

Trong đó:

P - Công suất trên trục vít:

2 1

1,37

2,01( ) 0,68

1 1

2, 4 100 2, 4.10 76( )( 2, 4 2 ) 10.(40 2, 4 2.0) 376( )

90

o a

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục.

Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện:

cf

t kn cf

T d

với điều kiện:

110

100

69

b B

với

1000( )

cf kn

o z

x y

ff

Fr1

 Lực vòng trên khớp nối:

2 2.774171

9677,14( ) 160

t t o

T d

T d

TI:Momen xoắn trên trục vít

TII:Momen xoắn trên trục bánh vít

I II

=

=

1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục:

- Chiều rộng ổ lăn bo theo bảng

10.2 [1]

189

ta có:

19( ) 30

oI I

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến thành trong của hộp k1=10

- Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp: k2 = 10

1430, 4( )

a t r

1430, 4( )

a t r

o z

x y Ft1

Vẽ biểu đồ mô men:

Fr

Fa1 Ft1

Fr1 Flx11 Flx10

Flx10

x y Z

2.1.3 Tính momen uốn tổng và momen tương đương

00

td

M M

[ ]

2 33

2

0 33

0

3 33

3 1

45255,9

19,3( )0,1.[ ] 0,1.63

53078,9

20,35( )0,1.[ ] 0,1.63

118830,1

26,62( )0,1 0,1.63

b) Kiểm nghiệm then

Điều kiện bền dập

2

[ ] ( )

Vậy điều kiện bền cắt thỏa mãn

2.1.7 Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi

Kết cấu thiết kế cần đảm bảo độ bền mỏi Hệ số an toàn tại tiết diện nguy hiểm phảithỏa mãn điều kiện:

2 2

[s]

j j j

s s s

là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp

và ứng suất tiếp tại tiết diện j:

max min

max min 2 2

oj

j mj

T W

τ

[10.23/196-1]

σ τ

ψ ψ

y

K K K

K

σ σ

[10.25-1]

1

x dj

y

K K K

K

τ τ

hệ số tăng bền bề mặt, do không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt nên

Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn

 Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục tại vị trí lắp ổ lăn 0

o Chọn lắp ghép: Các ổ lăn trên trục lắp ghép theo kiểu k6

+)

27735,80

52257300

d

Nmm d

σ τ

εε

σ σ τ τ

εε

2,52 1,06 1 /1 2,58

2, 03 1, 06 1 / 1 2, 09

d d

K K

σ τ





36,8

2, 09.1,97 0 15, 02.36,8

s

s

s s s

τ ψ τ τ τ

−+

Vậy: 0

13,9 [ ] 1,5

s = > s =

(Thỏa mãn)Kiểm nghiệm tại tiết diện nắp bánh đai:

Ta có:

2

025225728

ảnh hưởng của độ dôi:

Kiểm nghiệm tại tiết diện trục vít

.353

M j

a

j m

12,5 1,06 1 2,56

Vậy trục đảm bảo an toàn về độ bền mỏi

2.1.8 Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn:

a)Chọn loại ổ lăn:

Vì đây là bộ truyền trục vít bánh vít để tránh dãn nở vì nhiệt và đảm bảo cố định nên ta dùng ổ đũa côn.

Theo đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là:d=30mm

Ta chọn ổ đũa côn 1 dãy cỡ trung rộng 7606 (tra bảng P2.11 tr261T1)có:

a r

F VF

=1.0,5.

3952,93549,37

a r

F VF

=

82,081.0,5.549,37

Tra P2.7[1]/255 ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung :

[dmn k k k] 1 2 3

dm

trong đó [dmn]=4,5.10^5 dm=(d+D)/2=(30+72)/2 = 51 <100mm

2.2.1 Tính chọn kết cấu và ổ lăn cho trục II.

 Đường kính sơ bộ của trục:

60( )

II

d = mm

Do các yếu tố lắp ráp và công nghệ, ta chọn sơ bộ trục có kết cấu như sau:

 Đường kính đoạn trục tại vị trí ổ lăn:

Suy ra: b=20; h= 18;t1 = 11; t2 = 6, 4; rmin = 0, 25;rmax = 0, 4

C1

mm

Tmm

rmm

 Bề mặt lắp ghép nắp với thân là bề mặt đi qua trục bánh vít để lắp bánh vít

và các chi tiết khác lên trục dễ dàng

b Xác định kích thước cơ bản của vỏ hộp.

Đường kính ngoài và tâm lỗ vít.

• Tại gối trục ổ bi đỡ 1 dãy (D=110mm )

4, 4 (1,6 2, 2).

154 132

170 148

164 142

• Khe hở giữa các chi tiết.

Giữa bánh vít với thành trong hộp

(1 1, 2) δ (11 13)mm

Chọn ∆ =12mmGiữa trục vít và đáy hộp

e Kiểm tra mức dầu.

Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn

 Tăng đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn

Do các yếu tố lắp ráp và công nghệ, ta chọn sơ bộ trục có kết cấu như sau:

b) Chọn ổ lăn:

Theo đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là:d=50mm

Ta chọn ổ đũa côn 1 dãy cỡ trung 7310 (tra bảng P2.11 tr261T1)có:

4.2 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp.

1 Bôi trơn.

a) Phương pháp bôi trơn

- Ngâm trục vít trong dầu, ngâm dầu ngập zen trục vít nhưng không vượt quá đường ngang tâm con lăm dưới cùng

- Ổ lăn trục vít được bôi trơn do dầu bắn lên

- Ổ lăn trên trục bánh vít được bôi trơn bằng mỡ, thay mở định kỳ.b) Chọn loại dầu bôi trơn

- Tra bảng 18.2,18.3/[1]: Chọn loại dầu bôi trơn ô tô máy kéo AK15

4.3 Đinh kiểu lắp, lập bảng dung sai.

4.3.1 Chọn kiểu lắp ghép.

Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý:

 Lắp ổ lăn (vòng trong) trên trục theo hệ thống lỗ, vòng ngoài vào vỏ theo hệ thống trục

 Để các vòng ổ không trơn trượt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc nên chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay Mặt khác còn giảm bớt được chi phí gia công

 Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở

Vậy khi lắp khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn kiểu H7

- Lắp ghép thân bánh vít lên trục chọn H7/k6

- Lắp ghép khớp nối lên trục H7/k6

- Lắp ghép vòng chắn mỡ với trục H7/k6

4.4 Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và

dung sai của các kiểu lắp.

STT Kích thước Kiểu lắp Dung sai Vị trí lắp ghép

MỤC LỤC Trang

PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 1

I Chọn Động Cơ 1

1.1 Công suất yêu cầu của động cơ 1

1.2 Xác định số vòng quay làm việc 2

1.3 Chọn tỉ số truyền sơ bộ 2

1.4.Số vòng quay sơ bộ của động cơ 2

1.5 Chọn động cơ: 2

II Phân phối tỉ số truyền 3

2.1 Xác định tỉ số truyền u t của hệ thống 3

2.2 Phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền 3

III Tính các thông số trên trục 3

3.1 Tính công suất trên các trục 3

3.2.Tính số vòng quay 4

3.3.Tính momen trên trục 4

3.4 Bảng thông số 5

PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾCÁC BỘ TRUYỀN 5 A.Thiết kế bộ truyền đai thang 5

1 Chọn loại đai 5

3 Xác định chiều dài đai và khoảng cách trục 6

4 Xác định góc ôm của bánh đai góc nhỏ 6

5 Tính chính xác khoảng cách trục a 7

6 Tính số đai Z 7

7 Các thông số cơ bản của bánh đai 8

8 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 8

9 Thông số của bộ truyền đai B Tính toán bộ truyền trong hộp 9 1 Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít 9

2 Xác định ứng suất cho phép của bánh vít 9

3 Xác định bộ khoảng cách trục 10 4 Xác định mô đun 10 5 Tính chính xác khoảng cách trục a w 11 6 Xác định hệ số dịch chỉnh 10 7 Xác định các hệ số và một số thông số động học 11 8 Kiểm nghiệm răng bánh vít 11

9 Tính nhiệt truyền động trục vít 12 10 Một vài thông số của bộ truyền 14 11 Lực tác dụng 15

12 Bảng thông số bộ truyền 15 Phần III: CHỌN KHỚP NỐI, TÍNH TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN

2.2.1 Chọn đường kính các đoạn trục 35

4.1 Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận và các chi tiết 37

4.2 Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp 44

4.3 Đinh kiểu lắp, lập bảng dung sai. 44 4.4 Bảng thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và 45 dung sai của các kiểu lắp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

1 Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí(tập 1+2)

Trịnh Chất -Lê Văn Uyển

2 Dung sai lắp ghép.

Ninh Đức Tốn

3 Giáo trình chi tiết máy.