Ban thuyet minh (CTM1)

Sinh viên thiết kế : Nguyễn Văn Huy Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong 2... 4 Thời gian phục vụ Th 15500 Giờ5 Góc nghiêng của đai so với phơng Sinh viên thiết kế: Nguyễn văn Huy L

Trang 1

Nhận xét, đánh giá của GVHD ………

………

Hng Yên ,ngày tháng năm 2007 Giao viên hớng dẫn NGUYÊN TIÊN PHONG

Sinh viên thiết kế : Nguyễn Văn Huy Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong

1

Trang 2

Lời nói đầu

Nớc ta đang trên con đờng tiến lên công nghiệp hoá - Hiện

đại hoá với đờng lối xây dựng chủ nghĩa xã hội Đảng ta đã

đề ra 3 cuộc cách mạng, trong đó cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải cho xã hội Do đó phải u tiên công nghiệp nặng một cách hợp lý.

Trong giai đoạn công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nớc, con ngời không thể thiếu máy móc bởi vì nó là một phơng tiện từ trớc đến nay đã giúp đỡ con ngời giải quyết đợc nhiều vấn đề mà con ngời không có khả năng làm việc đợc

Hiện nay là một sinh viên đã và đang theo học tại Trờng “Đại học S Phạm kỹ thuật Hng Yên” đợc trang bị những kiến thức cần thiết về lý thuyết lẫn tay nghề Sau khi nhận đề tài đồ

án môn học Chi Tiết Máy “Thiết kế hệ dẫn động băng tải “ ,với

sự hớng dẫn tận tình của GVHD : Thầy NGUYÊN TIÊN PHONG

và các thầy trong khoa cùng các bạn SV và sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đồ án Tuy nhiên trong quá trình làm việc, mặc dù đã cố gắng hết sức nhng do trình độ có hạn và còn ít kinh nghiệm, nên không thể tránh sai sót Vậy em tha thiết kính mong sự chỉ bảo của thầy cô để đồ án của em đ-

ợc hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này

Sinh viên thiết kế : Nguyễn Văn Huy

Giáo viên hớng dẫn : Nguyễn Tiền phong

2

Trang 3

Trêng §H SPKT H¦NG Y£N

Ngµy 7 th¸ng 05 n¨m2007

Sv : NguyÔn V¨n Huy

4.Nèi trôc 5 B¨ng t¶i

Sè LiÖu cho tríc

Sinh viªn thiÕt kÕ : NguyÔn V¨n Huy

Gi¸o viªn híng dÉn : NguyÔn TiÒn phong

3

Trang 4

4 Thời gian phục vụ Th 15500 Giờ

5 Góc nghiêng của đai so với phơng

Sinh viên thiết kế: Nguyễn văn Huy Lớp: CTK2A

Giáo viên hớng dẫn: Nguyễn Tiền Phong

Mục lục

Bản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau

- Phần I: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

- Phần II: Tính toán bộ truyền đai thang.

- Phần III: Tính toán bộ truyền trong bánh răng trụ răng

- Phần VI: Thiết kế gối đỡ trục.

- Phần VII: Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác.

- Phần VIII: Bôi trơn hộp giảm tốc

4

Trang 5

Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

1.Công suất cần thiết:

Gọi N là công suất tính toán trên trục máy công tác (KW)

Nct là công suất cần thiết trên trục động cơ (KW)

η là hiệu suất truyền động

kw

Nh vậy công suất tính toán trên trục máy công tác là N= 6,23(kw)

5

1000

.V F

Trang 6

ηd=0,96: Hiệu suất bộ truyền đai

ηbr=0,97: Hiệu suất bộ truyền bánh răng

ηol=0,99: Hiệu suất của một cặp ổ lăn

ηk= 0,99: Hiệu suất của khớp nối

→

Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là:

2 Tính số vòng quay của băng tải:

Ta có số vòng quay của trục tang là :

360 14 , 3

75 , 0

Trong đó iđ: là tỷ số truyền của đai thang

ihgt: là tỷ số truyền của hộp giảm tốc

iđ và ihgt đợc tra trong bảng (2-2) bảng tỷ số truyền và ta chọn

ihgt=20; iđ=3,5

4 Chọn động cơ

) (

23 , 7 99 , 0 99 , 0 97 , 0 96

,

0

23 ,

60 3

π

= n (V/P)t : Tốc độ quay của trục tang

V= 0,75 m/s:Vận tốc băng tải

Trang 7

Động cơ cần chọn làm việc ở chế độ dài với phụ tải không thay

i

i i

Khi phân phối tỉ số truyền cho hộp giảm tốc theo yêu cầu bôitrơn có thể tính theo công thức kinh nghiệm :

ihgt=ibt.ibn=(1,2ữ1,3)ibn2

Trong đó: ibt tỷ số truyền cấp nhanh của hộp giảm tốc

ibn tỷ số truyền cấp chậm của hộp giảm tốc

→ ibn=

25,1

hgt

i

=

25,1

20

= 4 → ibt= ihgt/ ibn =20/4 =5

Phân phối tỷ số truyền nh sau:

Tỷ số truyền cấp nhanh của hộp giảm tốc : ibt = 5

Tỷ số truyền cấp chậm của hộp giảm tốc : ibn = 4

Tỷ số truyền của bộ truyền đai : iđ= 3,64

7

Trang 8

6 Công suất động cơ trên các trục :

- Công suất động cơ trên trục III là:

99,0.99,0

23,6

k ol

35,6

3

br ol

N N

61,6

2

br ol

N N

2910

i

n n

2

i

n n

bn

≈

=

8 Xác định momen xoắn trên các trục:

Mômen xoắn trên trục động cơ theo công thức (3_53)

10 55 ,

61,6.10.55,9

10.55,

Mômen xoắn trên trục III là:

8

Trang 9

Phần II : Tính toán bộ truyền đai

( Hệ dẫn động dùng bộ truyền đai thang)

1

n π ≤ V

max=(30ữ35)m/s

→D1 ≤

14,3.2910

1000.60.35

= 229,83 mmTheo bảng (5-14) chọn D1=160 mm

Kiểm nghiệm vận tốc:

9

Trang 10

) / 35 /

30 ( )

/ ( 37 , 24 60000

14 , 3 160

2910

V s

ε : Hệ số trợt bộ truyền đai thang lấyε=0,02

→ D2=3,64.160.(1-0,02) =570,75 (mm)

Theo bảng (5-15 ) TKCTM , Chọn : D2=560(mm)

Số vòng quay thực của trục bị dẫn:

) / ( 560

160 2910 ).

1 (

%100'1

Sai số ∆n nằm trong phạm vi cho phép ≤ (3 ữ5)%

c.xác định tiết diện đai

Với đờng kính đai nhỏ D1=160mm ,vận tốc đai Vđ=24,37 m/s và

Nct=7,23 (KW) ta chọn đai loại Б với các thông số:

đai

10

Trang 11

h0F(mm)

1410,5174,1138

3.Chän s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc A:

Theo ®iÒu kiÖn : 0,55( D1+ D2) +h≤ A ≤ 2 ( D1 + D2)

(Víi h lµ chiÒu cao tiÕt diÖn ®ai)

,598.4

)160560()560160(2

14,35,598

2

4

)(

22

2

2 1 2 2

1

mm A

D D D

D A

L

=

−+

++

=

−+

++

) 560 160 ( 8 ) 560 160 ( 14 , 3 2500 2 ) 560 160 ( 14 , 3 2500 2

8

1

) (

8 ) (

2 ) (

2 8

1

2 2

2 2 1

2 2 1 2

1

mm A

D D D

D L

D D L

11

Trang 12

Kiểm tra điều kiện :

0,55( D1 + D2) +h≤ A ≤ 2 ( D1 + D2)

) ( 1440 )

( 654 )

( 396

) 560 160 ( 2 654 5

, 10 ) 560 160 ( 55 , 0

mm mm

+

≤

≤ +

0 0

0

0 1 2

0 1

12014

,14557

)

160560(654

1180

57)

(

1180

Số đai đợc xác định theo điều kiện tránh xảy ra trợt

trơn giữa đai và bánh đai.

12

Trang 13

 Số đai cần thiết:

Theo công thức( 5-22) có:

138.92,0.74,0.9,0.67,1.37,24

23,7.1000

.1000

N Z

v t p

ct

α

σLấy số đai : Z= 3

8.Định kích th ớc chủ yếu của đai:

 Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:

+ Lực căng ban đầu với mỗi đai:

Theo công thức(5-25) ta có: S0=σ0 F

Trong đó:σ0=1,2N/mm2 ứng suất căng ban đầu

F=138 mm :Diện tích tiết diện đai

13

Trang 14

Với : 0

1 =145,14

)(97,1421)

2

14,145sin(

.3.6,165.3

Z=3 đaiL=2500(mm)A=654(mm)

Phần III : Thiết kế Bộ truyền bánh răng

I Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

1.Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện :

Do hộp giảm tốc 2 cấp chịu tải trọng trung bình nên chọn vậtliệu làm bánh răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350 Đồng thời đểtăng khả năng chạy mòn của răng chọn độ rắn bánh răng nhỏ lớnhơn độ rắn của bánh răng lớn khoảng 25 ữ50 HB

HB1 = HB2 + (25 ữ50)HB

- Bánh răng nhỏ thép 45 thờng hóa

(giả thiết đờng kính phôi 100ữ300mm)

14

Trang 15

Trong đó: n: số vòng quay trong 1phút

Th: thời gian làm việc của máy

u: số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng quay một vòng,u=1

Số chu kì làm việc của bánh răng lớn:

15

Trang 16

• Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép:

[ ]p tx [ ]N tx k'N

0 0

2

1 =0,43.580=249,4N/mm

−

σ+ Giới hạn mỏi của bánh răng lớn:

2

1 =0,43.460=197,8N/mm

−

σVì bánh răng quay một chiều nên theo công thức (3-5)có:

- ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:

8 , 1 5 , 1

1 4 , 249 5 , 1

).

6 , 1 4 , 1 (

k n

k k

n

σ σ

σ

16

Trang 17

- ứng suất uốn cho phép của bánh lớn:

8 , 1 5 , 1

1 8 , 197 5 , 1

).

6 , 1 4 , 1

1

k n

k N

σ

σ σ

10.05,1)

1(

n

N k i

i A

88 , 6 45 , 1 5 416

10 05 , 1 1

2 6

≥

→

Chọn A= 205 (mm)

4 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.

-Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài đợc tính theo công thức : (3-17)

với n1 số vòng quay trong 1 phút của bánh dẫn

) / ( 86 ,

2 ) 1 5 ( 1000

.

60

799 205 14

+

) / ( ) 1 ( 1000 60

2 1000

60

.

s m i

n A n

d V

+

=

Trang 18

Theo bảng (3-11) ta chọn cấp chính xác để chế tạo bánhrăng là cấp 9

02 , 0 01 , 0

7.Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:

18

Trang 19

Theo công thức (3-33) có :

b n Z m y

N K

td n

u

10.1,19

88 , 6 45 , 1 10 1 ,

( 04 , 26 517 , 0

429 , 0 38 , 31

2

1 1

8.Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột

- Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải (3-43)

+Bánh răng nhỏ

[ ]σ txqt1=2,5 494 =1235 (N/mm2)

+Bánh răng lớn

[ ]σ txqt2=2,5 416 =1040 (N/mm2)

19

Trang 20

Víi : σtxqt=

2

3 6

.)1(10.05,1

n b

N K i

Ai

±

=

8,159.82

88,6.45,1)15(5.205

10.05,

429 , 0 48 , 56

2

1 1

20

Trang 21

• Kho¶ng c¸ch trôc: 216 ( )

2

360 72

Di2 = dc2 - 2mn- 2c =366 - 2.3 -2.0,75 =358,5 (mm)

B¶ng3 : C¸c th«ng sè bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng

21

Trang 22

- Lực vòng: 2284,24( )

72

8,82232

2

2 1

N d

M

-Lực hớng tâm Pr: Pr = P tg α = 2284 , 24 tg 200 = 831 , 4 ( N )

II Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng ngiêng

1.Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện cho bánh răng cấp chậm:

Trong đó: n: số vòng quay trong 1phút

Th: thời gian làm việc của máy

22

Trang 23

u: số lần ăn khớp của 1 răng khi bánh răng quay một vòng,u=1

Số chu kì làm việc của bánh răng lớn:

• Xác định ứng suất uốn cho phép:

23

Trang 24

V× ph«i rÌn, thÐp thêng ho¸ nªn lÊy hÖ sè an toµn n=1,5

vµ hÖ sè tËp trung øng suÊt ch©n r¨ng kσ =1,8+ Giíi h¹n mái cña b¸nh r¨ng nhá:

2

1 =0,43.580=249,4N/mm

−

σ+ Giíi h¹n mái cña b¸nh r¨ng lín:

2

1 =0,43.460=197,8N/mm

−

σV× b¸nh r¨ng quay mét chiÒu nªn theo c«ng thøc (3-5)cã:

- øng suÊt uèn cho phÐp cña b¸nh nhá:

8 , 1 5 , 1

1 4 , 249 5 , 1

).

6 , 1 4 , 1 (

k n

k k

n

σ σ

σ

- øng suÊt uèn cho phÐp cña b¸nh lín:

8 , 1 5 , 1

1 8 , 197 5 , 1

).

6 , 1 4 , 1

1

k n

k N

σ

σ σ

2 6

10.05,1)

1(

n

N k i

i A

61 , 6 3 , 1 4

416

10 05 , 1 1

2 6

≥

→

24

Trang 25

Chọn Asb= 280 (mm)

4 Tính vận tốc vòng v của bánh răng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng.

-Vận tốc vòng của bánh răng trụ ăn khớp ngoài đợc tính theo công thức : (3-17)

với n1 số vòng quay trong 1 phút của bánh dẫn

Theo bảng (3-11) ta chọn cấp chính xác để chế tạo bánhrăng là cấp 9

5 Tính chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A

1,1

=264,83(mm)

02 , 0 01 , 0

=

→ mn

Theo bảng (3-1) chọn mn=3

) / ( 94 ,

0 )

1 4 ( 1000

.

60

8 , 159 280 14

2 1000

60

.

s m i

n A n

d V

+

=

Trang 26

)( 1+ 2

=

265.2

3)13634( +

=0,96 → β ≈15048’

3.5,2sin

.5,2

y

N K

n

u

'

10.1,19

26

Trang 27

61 , 6 1 , 1 10 1 ,

( 75 , 31 517 , 0

46 , 0 68 , 35

2

1 1

8.Kiểm nghiệm sức bền bánh răng khi chịu quá tải đột ngột

- Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải theo côngthức (3-43)

.)1(10.05,1

n b

N K i

Ai

+

=

40.106

61,6.1,1)14(4.265

10.05,

- Kiểm ngiệm ứng suất uốn cho phép khi quá tải:

27

Trang 28

408 102

D 2 = dc2 +2mn=408+2.3 = 414(mm)

28

Trang 29

Di1 = dc1 - 2mn - 2c =102 - 2.3 – 2.0,75

= 94,5(mm)

Di2 = dc2 - 2mn- 2c = 408 - 2.3 -2.0,75 =400,5 (mm)

B¶ng 4 : C¸c th«ng sè bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng

h=6,75mm

b1=106mm

b2 =100(mm)

' 48

29

Trang 30

Theo công thức(3-49) ta có:

- Lực vòng: 7745,65( )

102

2,395028

2

2 1

N d

M

' 48 15 cos

20 65 , 7745

0

N tg

ptg

β α

-Lực dọc trụcp a = ptgβ =7745,65.tg15048'=2191,8 N

Phần IV : Tính toán trục

1- Chọn vật liệu cho trục:

Vật liệu làm trục phải có độ bền cao, ít nhạy với tập trung ứngsuất, có thể nhiệt luyện đợc và dễ gia công Thép các bon và hợpkim là những vật liệu chủ yếu để chế tạo trục Vì hộp giảm tốcchịu tải trọng trung bình nên ta chọn loại thép 45 (thờng hóa) cógiới hạn bền: δb=600 (N/mm2)

N- công suất truyền của trục

n- số vòng quay trong 1 phút của trục

30

) ( 3 mm n

N C

d ≥

Trang 31

• §èi víi trôc I :

61,6120

35 , 6

31

Trang 32

Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các bánh răng

Để tính các kích thớc chiều dài của trục tham khảo bảng 7_1.Ta chọn các

32

Trang 33

Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu bulông

c=73(mm), l

=75(mm)

 Sơ đồ phân tích lực trên trục I:

33

Trang 34

Các lực tác dụng lên trục I bao gồm : Rđ = 1421,97(N) l

= 75(mm)

Pr1 = 831,4(N) b =100,5(mm)

P1 = 2284,24 (N) c= 73(mm) Tính phản lực ở các gối đỡ:

0 ) (

, 85 73 5

,

100

73 4 , 831 7

, 0 75

45 cos

N

c b a

c P l R

BY

= +

+

=

+ +

75 45 sin 97 , 1421 73

24 , 2284 l

c P

+ +

+

= + +

+

=

RAX = P1 - RBX-PDX=2284,24-932,06-1421,97 sin450=356,8 (N)

Tính momen uốn ở tiết diện nguy hiểm

34

Trang 35

My(m-m) = RBy.(a+b) = 522,57.(100,5+85,5) = 97198,02 (N.mm)

) ( 16 , 173363 )

5 , 100 5 , 85 ( 06 , 932 )

, 173363

75 , 0 75 , 106647

75 ,

1 , 0

57 , 125055

- Đờng kính trục ở tiết diện m-m:

) ( 99 , 249084 173363,16

75 , 0 71 ,

) ( 3 , 37 48

1 , 0

99 ,

249084

Trục ở tiết diện m-m lấy dm-m=38 mm

Trục ở tiết diện n-n lấy dn-n=30 mm

Chọn đờng kính lắp ổ lăn : d = 30 mm

 sơ đồ phân tích lực trên trụcII:

35

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	1,4 MB