Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

-A.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ DẪN ĐỘNG

I Chọn động cơ:

Thông số đầu vào:

1.Lực kéo băng tải F = 600 (N)

• Trong đó,tra bảng 2.3[1] tr19 ta được:

• Hiệu suất bộ truyền trục vít : với

• Hiệu suất bộ truyền xích để hở:

• Hiệu suất ổ lăn:

• Hiệu suất khớp nối

•

3.Công suất cần thiết trên trục động cơ

4.Số vòng quay trên trục công tác:

5.Chọn tỉ số truyền sơ bộ

Theo bảng 2.4[1] tr 21

Tỉ số truyền bộ truyền xích: …5

Tỉ số truyền bộ truyền trục vít

6.Số vòng quay trên trục động cơ:

7.Tính vòng quay đồng bộ của động cơ:

‘Chọn :

8.Chọn động cơ:

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

II,Phân phối tỉ số truyền

Tỉ số truyền của hệ:

Chọn sơ bộ :

= = 10,16

III.Tính toán các thông số trên các trục hệ dẫn động

1.Các thông số trên trục:

• Công suất trên trục công tác :

• Công suất trên trục II

• Công suất trên trục I

• Công suất trên trục của động cơ:

• Số vòng quay trên trục động cơ:

• Số vòng quay trên trục I:

• Số vòng quay trên trục II:

• Số vòng quay trên trục công tác:

 Mô men xoắn trên trục động cơ:

 Mô men xoắn trên trục I:

 Mô men xoắn trên trục II:

 Mô men xoắn trên trục công tác:

B.THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

I.Tính toán thiết kế bộ truyền xích:

Thông số yêu cầu:

 trong đó:

: Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: Tra bảng 5.6[1]tr 82

Với , ta được 1

Chọn ta được : Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng 5.6[1]tr 82(Vị trí trục được điều chỉnh bằng đĩa căng hoặc con lăn căng xích)

Tra bảng 5.5[1]tr 81 với điều kiên:

Tra bảng 5.9[1] tr 85 với loại xích ống con lăn,bước xích p = 31,75(mm)

Số lần va đập cho phép của xích:[i]=25

*Đường kính chân răng:

Kiểm nghiệm răng đĩa xích về độ bền tiếp xúc:

8.Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích:

10. Đường kính vòng chia đĩa xích lớn 505 (mm)

II.Thiết kế bộ truyền trục vít:

1.Thông số yêu cầu:

2.Chọn vật liệu:

Tính sơ bộ vận tốc trượt: Theo công thức 7.1[1]

Chọn vật liệu là đồng thanh nhôm sắt:5-9-4

Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải :

Ứng suất uốn cho phép khi quá tải :

4.Tính toán thiết kế bộ truyền

a.Tính toán thiết kế

b Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền tiếp xúc:

Vậy không cần chọn lại vật liệu

Hiệu suất bộ truyền trục vít (ct 7.22[1]):

c.Kiểm nghiệm răng bánh vít về độ bền uốn:

Trong đó:

Tra bảng 7.8[1]

Vậy ứng suất sinh ra là:

Tính toán nhiệt truyền động trục vít:

Ta có nhiệt độ dầu trong hộp phải thỏa mãn điều kiện 7.29[1]:

1000(1 ) 1(1 )

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

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

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

A = A1 +A2 `

Với:

- A1: diện tích bề mặt hộp giảm tốc không có gân:

A120 = 20.1952 = 760500(mm2) = 0,76(m2)

- A2: diện tích tính toán của bề mặt gân:

• Vậy không cần chọn lại vật liệu

• Hiệu suất bộ truyền trục vít (ct 7.22[1]):

o a

Ta sử dung khớp nối vòng đàn hồi đẻ nối trục

Chọn khớp nối theo điều kiện:

Trong đó - Đường kính trục cần nối

–Mômen xoắn tính toán

k-Hệ số chế độ làm việc tra bảng 16.1[2] tr 58 lấy k = 1,2

T- Momen xoắn danh nghĩa trên trục:

Do vậy

Tra bảng 16.10a[2] tr 68 với điều kiện

Ta được:

Tra bảng 16.10b[2] tr 69 với

2.Kiểm nghiệm khớp nối

Ta kiểm nghiệm theo 2 điều kiện:

a)Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi

-Ứng suất dập cho phép của vòng cao su

Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:

Thỏa mãn

b)Điều kiện bền của chốt:

Trong đó:

[]- Ứng suất uốn cho phép của chôt.Ta lấy []=(60) MPa;

Do vậy,ứng suất sinh ra trên chốt:

Thỏa mãn

3.Lực tác dụng lên trục

Ta có

Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:

Thông số Kí hiệu Giá trị

Môment xoắn lớn nhất có thể truyền được 250(N.m)Đường kính lớn nhất có thể của nối trục 40 (mm)

II.Xác định lực và sơ đồ phân bố lực tác dụng lên trục:

1.Sơ đồ phân bố lực chung:

 Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền xích

 Lực tác dụng từ khớp nối

 Lực tác dụng lên trục từ trục vít :

Chọn

Chiều rộng ổ lăn bo theo bảng

10.2 [1]

189

ta có:

19( ) 30

oI I

189

ta có:

- 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

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến lắp ổ: k3 =10,5

- Chiều cao lắp ổ và đầu bu lông: hn =20

• Xét trục I

= 0,5(+ ) +

00

2167,8.75 1721.230

2862, 27( )150

694, 46( ).75 150 230589

210023,25 ,(Nmm)

,(Nmm)

2 222303,5 0 22303,5( )21

22303,5 0,75.914212 792044,91( )21

2

0 0,75.914212 791730,82( )23

Theo tiêu chuẩn chọn

• Then lắp tại đĩa xích

Theo tiêu chẩn chọn

Dựa vào bảng 9.1b[1]

Chọn then lắp tại trục bánh vít

Dựa vào bảng 9.1b[1]

Chọn then lắp tại khớp nối

5.Kiểm nghiệm độ bền then

Điều kiện bền dập

Điều kiện bền cắt:

Với T = = 914212

Ứng suất dập cho phép [] =100 Mpa

Ứng suất uốn cho phép [] =60 Mpa

• Then tại bánh vít:

Ứng suất dập tính toán:

Ứng suất cắt tính toán:

Vậy then tại bánh vít đủ điều kiện bền

• Then tại đĩa xích

Ứng suất dập tính toán:

Ứng suất cắt tính toán:

Vậy then tại đĩa xích đủ điều kiện bền

6.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

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

.

[s]

j j j

j j

s s s

s K

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

và ứng suất tiếp tại tiết diện j:

2 2

j j aj

j j mj

oj

j mj

T W

σ τ

ψ ψ

y

K K K

K

σ σ

σ = ε + −

[10.25-1]

1

x dj

y

K K K

K

τ τ

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

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

Lắp bánh đai theo kiểu

7 6

H k

kết hợp với then bằng

Tại thiết diện nguy hiểm

• Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục tại vị trí bánh vít

Tại thiết diện nguy hiểm 21

Fs0

Fr1 Fs1

Để đảm bảo độ cứng vững ta chọn ổ đũa côn cỡ nhẹ 7212

Tra bảng P2.11 ta có

2.Chọn cấp chính xác cho ổ

Chọn cấp chính xác bình thường Cấp 0

3.Chọn kích thước ổ đũa côn cho gối đỡ 0,1

a)Chọn ổ theo khả năng tải động:

Khả năng tải động Trong đó:

Q: Tải trọng động quy ước (kN)

L:Tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

M là bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn,m=3 đối với ổ bi,bằng 10/3 với ổđũa

: tuổi thọ của ổ tính bằng giờ thì

Đối với ổ đũa côn:

Do ổ có vòng trong quay nên V=1

Đường kính tại vị trí lắp khớp nối d = 30

Đường kính tại vị trí lắp ổ lăn d = 35

Dường kính tại vai trục d = 40

2 Chọn then

Xác định mối ghép then tại vị trí lắp khớp nối d = 30

Ta có thông số của then

kính

Kích thước tiết diện

then Chiều sâu rãnh then

Bán kính goc lượnrãnh then r

7307 35 80 65,5 56,3 21 18 22,7 2,5 0.8 12 48,1 35,3

D.THIẾT KẾ KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC

• Tại gối trục ổ côn 2 dãy:

• Khe hở giữa các chi tiết :

Giữa bánh vít với thành trong hộp

e.Nút tháo dầu

Chọn loại nút tháo dầu trụ trong bảng 18.7[1]

f.Kiểm tra mức dầu:

Dùng que thăm dầu tiêu chuẩn

g.Cốc lót:

Chọn chiều dày cốc lót

Chiều dày vai và bích cốc lót

Đường kính ngoài của cốc <=> Tăng đường kính trục:

Đường kính tại vị trí lắp khớp nối d = 35

Đường kính tại vị trí lắp ổ lăn d = 40

Dường kính tại vai trục d = 45

Chọn then

Xác định mối ghép then tại vị trí lắp khớp nối d = 35

Ta có thông số của then

Đường

kính

Kích thước tiết diện

then Chiều sâu rãnh then

Bán kính goc lượnrãnh then r

Chọn ổ đũa côn cỡ chung 7308

KH mmd mmD mmD1 mmd1 mmB mmC1 mmT mmr mmr1 α( )o C

kN

CokN

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

Ổ lăn trên 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 18.12 , 18.13[1] chọn loại dầu bôi trơn là dầu ô tô máy kéo

AK 15 độ nhớt (50)

(100)

Khối lượng riêng: 0,8860,926 (g/)

Lượng dầu V=0,6.N=0,6.6=3,6(lit)

F.BẢNG KÊ CÁC KIỂU LẮP,TRỊ SỐ SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP

STT Mối ghép Kiểu lắp Dung sai Sai lệch

5 Vòng ngoài ổ đũa côn với cốc