Đồ án chi tiết máy bach khoa

oTên: Nguyễn Tất NgọcHệ thống dẩn động băng tải bao gồm: 1: Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2: Nối trục đàn hồi; 3: Hộp giảm tốc bánh răng trục vít, bộ truyền xích ống con lăn; 4: Bộ

Trang 1

oTên: Nguyễn Tất Ngọc

Hệ thống dẩn động băng tải bao gồm: 1: Động cơ điện 3 pha không đồng bộ; 2: Nối

trục đàn hồi; 3: Hộp giảm tốc bánh răng trục vít, bộ truyền xích ống con lăn; 4: Bộ truyềnxích ống con lăn; 5: Băng tải ( Quay một chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ)

I XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN

Trang 2

- Công suất làm việc của xích tải

Hình 1.1: Sơ đồ tải động

- Công suất tương đương trên trục xích tải

- Hiệu suất chung của hệ thống

trong đó

là hiệu suất của khớp nối trục đàn hồi

là hiệu suất của cặp bánh răng trụ răng thẳng

là hiệu suất của bộ truyền trục vít (z=2)

là hiệu suất của bộ truyền xích

là hiệu suất của một cặp ổ lăn

- Công suất cần thiết của động cơ

- Dựa vào bảng P1.3 [1] chọn động cơ điện 3 pha không đồng bộ ký hiệu K160S4 cócác thông số

Công suất, Vận tốc quay,

- Tốc độ quay của bánh dẫn xích tải

Trang 3

- Tỉ số truyền chung của toàn hệ dẫn động

- Chọn tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ nghiêng là ,tỉ số truyền của trục vít

- u1: tỉ số truyền hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng – trục vít

u1 = uv.ubr

uv: tỉ số truyền của bộ truyền trục vít

ubr: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng

- u2: tỉ số truyền bộ truyền ngoài

u2 = ukn.ux

ukn: tỉ số truyền của khớp nối

ux: tỉ số truyền của bộ truyền xích

Theo (bảng 2.4 [1]), ta chọn: ux = 2,5 ukn = 1 => u2 =2,5 => u1 = = 50,4

Tra (đồ thị 3.25 [1]): ubr = 2 => uv = 25,2

Trang 6

II Tính toán các bộ truyền:

A.

tính toán bộ truyền ngoài:

1. Tính toán bộ truyền xích:

a) Thông số ban đầu

- Công suất trên trục vít

- Tốc độ quay của trục vít

- Công suất trên trục bánh vít

- Tốc độ quay của trục bánh vít

- Tỉ số truyền

- Mô men xoắn trên trục vít

- Mô men xoắn trên bánh vít

Trang 7

Lấy số mắt xích chẵn , tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13 [1]:

Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lượng bằng:

, do đó

- Số lần va đập của xích theo công thức 5.14 [1] và (bảng 5.9 [1])

d) Tính kiểm nghiệm xích về độ bền:

- Theo công thức 5.15 [1]:

Trang 8

• Theo bảng 5.2 [1] tải trọng phá hỏng , khối lượng một mét xích 16 kg

• (tải trọng mở máy bằng 2 lần tải trọng danh nghĩa)

Trang 10

d) Kiểm tra độ bền uốn chốt theo công thức:

e) Kiểm nghiệm điều kiện bền dập giữa chốt và vòng cao su:

Do đó điều kiện bền uốn và bền dập nối trục vừa chọn được thoả

B.

Tính toán bộ truyền trong hộp giảm tốc:

1. Bộ truyền bánh răng trụ nghiêng trong hộp giảm tốc

Trang 11

- Công suất trên trục bánh răng nhỏ

- Công suất trên trục bánh răng lớn

- Tốc độ quay của bánh răng nhỏ

- Tốc độ quay bánh răng lớn

- Mô men xoắn trên trục bánh răng nhỏ

- Mô men xoắn trên trục bánh răng lơn

- Ứng suất tiếp xúc cho phép

Tính toán sơ bộ lấy nên

trong đó

(bảng 6.2 [1]) (bảng 6.2 [1])+ Bánh răng nhỏ

do

Trang 12

- Ứng suất uốn cho phép

Tính toán sơ bộ lấy nên

Trang 13

- Môdun

mm

Chọn (bảng 6.8 [1])

Trang 14

- Xác định số răng và hệ số dịch chỉnh

Theo công thức 6.19 : z1 =

w2

= 28,33Chọn z1 = 28 >17 ( thỏa điều kiện không cắt chân răng)

z2 = u1 z1 = 28.2 = 56

Tỉ số truyền chính xác:

ubr =

2 1

z z

=

5628 = 2+ Số răng bánh nhỏ nên không dùng dịch chỉnh

e) Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc

Công thức 6.33 [1]: σH =

1

2 .( 1)

Theo công thức 6.39 [1], hệ số tải trọng tính chính xác:

KH = KHβ.KHV.KHα

Hệ số tải trọng động: KHV = 1,2064 (tra phụ lục P.2.3 [1])

Hệ số phân bố tải giữa các răng: KHα = 1,091 (tra bảng 6.14 [1])

Hệ số phân bố tải trên chiều rộng vành khăn: KHβ = 1,0336

 KH = 1,0336.1,2064.1,091 = 1,36

Trang 15

Theo công thức 6.34 [1], hệ số hình dạng bề mặt tiếp xúc:

ZH = w

2.cos sin 2

b

βα =

2 sin(40 ) °

= 1,76Theo công thức 6.36a [1], hệ số xét đến tổng chiều dài tiếp xúc:

zε =

43

α

ε

− =

4 1, 743

− = 0,868

f) Kiểm nghiệm về độ bền uốn

Bánh răng không dịch chỉnh nên các hệ số dạng răng: ( tra bảng 6.18 [1])

2343,62

F F

Y

σ =

= 64,64

Trang 16

2 2

F F

Y

σ =

202,5

3, 6 = 56,25

b m

< [σF2] Trong đó hệ số tải trọng tính :

= 1 + = 1,72

 kF = 1,0872.1,72.1 = 1,87

 σF = = 18,99 < [σF2]

Trang 17

Vậy điều kiện về độ bền uốn được thoả mãn

g) Tính các thông số cơ bản của cặp bánh răng

- Khoảng cách trục chia

aw =

1 2.( ) 2.(28 56)

Trang 18

Đường kính đỉnh răng

Đường kính đáy răng

Chiểu rộng vành răng

Trang 19

2 Bộ truyền trục vít – bánh vít trong hộp giảm tốc

- Công suất trên trục vít

- Tốc độ quay của trục vít

- Công suất trên trục bánh vít

- Tốc độ quay của trục bánh vít

- Mô men xoắn trên trục vít

- Mô men xoắn trên bánh vít

- Vật liệu trục vít thép 45 tôi đạt HRC > 45, mài và đánh bóng ren vít

- Do phải mài ren vít nên phải chọn trục vít thân khai

c) Xác định ứng suất cho phép

Bánh vít được làm từ vật liệu đồng thanh không thiếc, trục vít là thép tôi và vận tốctrượt , ứng suất tiếp xúc cho phép: (bảng 7.2, [1])

Trang 20

trong đó

- Hệ số tuổi thọ

- Ứng suất cho phép khi quá tải

Bánh vít làm bằng đồng thanh không thiếc nên

d) Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền trục vít

Hệ số tập trung tải trọng: Kβ= 1,1 ( do tải thay đổi )

Trang 21

- Với , chọn cấp chính xác chế tạo bộ truyền là 8 ( bảng 7.6 [1])

- Với cấp chính xác chế tạo bộ truyền là 8, (bảng 7.7 [1])

- Hệ số tải trọng

- Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh vít (7.19 [1])

(với , bảng 7.2 [1])

nên thỏa điều kiện về độ bền tiếp xúc

Trang 22

f) Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền uốn

- Ứng suất uốn sinh ra tại chân răngtrong đó

nên thỏa điều kiện về độ bền uốn

g) Các kích thước hình học của bộ truyền

Trang 24

Khoảng cách trụcMôđun

Chiều rộng bánh vítĐường kính chia bánh vítĐường kính chia trục vítĐường kính vòng đỉnhĐường kính vòng đáy

Đường kính vòng ngoài bánh vít

Trang 25

- Chiều dài mayơ khớp nối

- Chiều dài mayơ bánh răng

- Khoảng cách từ khớp nối đến ổ đỡ

- Khoảng cách 2 ổ lăn (bảng 10.4, [1])

- Khoảng cách từ gối 0 đến giữa bánh răng

Trang 26

Hình 3.2 sơ đồ lực, biểu đồ momen và kết cấu trung gian của trục trong hộp giảm tốc

Trang 27

+ Giá trị Mômen tại các tiết diện

+ Đường kính trục tại tiết diện lắp ổ lăn Mômen tương đương tại A

- Kiểm nghiệm độ bền mỏi

+ Đường kính trục tại tiết diện lắp ổ lăn+ Mômen uốn tại tiết diện lắp ổ lăn

Trang 28

+ Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng nên

+ Trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động

+ Giới hạn mỏi uốn và xoắn

+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi

Trang 30

Hình 3.4 sơ đồ lực, biểu đồ momen và kết cấu trung gian của trục 2 trong hộp giảm tốc

- Tính phản lực tại các gối đỡ

Dựa hình 3.4

+ Với

Trang 31

+ Các phương trình cân bằng lực

+ Phản lực tại các gối đỡ

+ Giá trị Mômen tại các tiết diện

+ Đường kính trục tại tiết diện lắp ổ lăn Mômen tương đương tại E

Trang 32

+ Đường kính trục tại tiết diện lắp ổ lăn

+ Mômen uốn tại tiết diện lắp ổ lăn

Trang 33

- Chiều dài mayơ bánh vít

- Chiều dài mayơ đĩa xích

- Khoảng cách từ ổ lăn đến bánh vit

- Khoảng cách 2 ổ lăn

- Khoảng công xôn lên trục 3 từ đĩa xích tới ổ

-Khoảng cách từ ổ lăn 1 tới bánh xích

Trang 35

`1Hình 3.6 sơ đồ lực, biểu đồ momen và kết cấu trung gian của trục trong hộp giảm tốc

Trang 36

+ Đường kính trục tại bánh vít

Mômen tương đương tại I

Đường kính trục tại I

Chọn

+ Đường kính trục tại ổ lăn

Mômen tương đương tại L

Chọn

+ Đường kính trục tại tiết diện lắp ổ lăn

+ Mômen uốn tại tiết diện lắp ổ lăn

+ Trục trơn lắp có độ dôi

(bảng 10.8 [1]) (tôi bằng dòng điện tần số cao với , bảng 10.9 [1]) (bảng 10.10 [1])

Chọn kiểu lắp (bảng 10.11 [1])

(bảng 10.7 [1])

+ Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứngsuất tiếp

Trang 38

Chiều sâu rãnhthen

Trêntrục Trênlỗ

Trêntrục

Trang 39

5 Chọn ổ lăn cho các trục:

a) Trục 1

- Chọn loại ổ lăn

+ Đường kính trục tại nơi lắp ổ lăn:

+ Trục không có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy và lắp tùy động.+ Phản lực tổng trên 2 ổ lăn A và B là

+ FB > FA nên ta tính toán chọn ổ theo ổ bên phải (ổ tại B)

Tuổi thọ ổ tính bằng triệu vòng quay

Tải trọng thay đổi theo thời gian nên

trong đó

Khả năng tải động của ổ

Thỏa điều kiện tải động

+ Khả năng tải tĩnh

Tải trọng quy ước

trong đó

(bảng 11.6, [1])

Trang 40

Thỏa điều kiện tải tĩnh

Vậy chọn ổ bi đỡ-chặn cỡ nhẹ 207 cho gối A và B thay thế ổ sau 7 năm

Trang 41

b) Trục 2

+ Đường kính trục tại nơi lắp ổ lăn:

+ Trục 1 mang bánh răng và trục vít, nên chọn ổ lăn cho gối F là ổ kép gồm 2 ổ đũa côn, ổ lăn cho gối E là ổ bi đỡ-chặn

trong đó

Trang 42

Khả năng tải động của ổ

Vậy chọn ổ đũa côn 7608 cho gối F và thay thế ổ sau 7 năm

Trang 43

(bảng 11.6 [1])

Vậy chọn ổ bi đỡ chặn 206 cho gối E và thay thế ổ sau 7 năm

Trang 44

c) Trục 3

+ Đường kính trục tại nơi lắp ổ lăn

+ Chọn ổ bi đỡ chặn cho gối K và ổ dũa côn cho gối L

- Chọn sơ đồ kích thước ổ

+ Chọn ổ dũa côn là ổ cỡ nhẹ cho gối L theo chuyẩn GOST 333-71

Ký hiệu

7209 45 85 19 15,33 42,7 33,4+ Chọn ổ bi đỡ là cỡ nhẹ cho gối K theo chuẩn GOST 333-71

Ký hiệu

214 70 125 24 48,8 38,1

- Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ

+ Lực hướng tâm ở gối K

+ Lực hướng tâm ở gối L

+ Lực dọc trục trên mỗi gối

+ Lực dọc trục do các lực hướng tâm sinh ra trên các ổ

Trang 45

(vòng trong quay)

Tải trọng động quy ước ở ổ K

Tải trọng động quy ước ở ổ L

nên kiểm nghiệm cho ổ K

+ Tuổi thọ ổ tính bằng triệu vòng quay

+ Tải trọng thay đổi theo thời gian

trong đó

+ Khả năng tải động của ổ

trong đó

Thỏa điều kiện tải động

- Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ

+ Tải trọng quy ước

trong đó

nên

với

,

Vậy chọn ổ bi đỡ 214 cho gối K , ổ dũa côn 7209 cho gối L ở trục 3 và thay thế sau 7năm

Trang 46

6 Tính toán vỏ hộp giảm tốc, chọn bulông và các chi tiết phụ khác

a) Vật liệu dùng để đúc hộp giảm tốc: gang xám GX15-32

b) Chọn bề mặt ghép nắp với thân là bề mặt đi qua trục bánh vít

Vì nên làm thêm ống lót có chiều dày cho ổ E và cho ổ F

c) Các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc

chọn Mặt bích ghép nắp và thân:

Chiều dày bích thân hộp,

Chiều dày bích nắp hộp,

Bề rộng bích nắp và thân,

chọn chọn

Trang 47

Khe hở giữa đỉnh bánh răng lớn

h) Kiểm tra mức dầu

Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu

III CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP

Trang 48

Vòng trong ổ đũa côn với trục

Vòng ngoài ổ đũa côn với vỏ hộp giảm tốc

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	627,97 KB