Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động băng tải - Đề 2

Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động băng tải - Đề 2 tập trung trình bày các vấn đề cơ bản về chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền; tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt; tính toán truyền động bánh răng côn răng thẳng;...

I. CH N Đ NG C  ĐI N VÀ PHÂN PH I T  S  TRUY NỌ Ộ Ơ Ệ Ố Ỷ Ố Ề

1. Công su t làm vi cấ ệ

2. Hi u su t h  d n đ ngệ ấ ệ ẫ ộ

Trong đó,tra b ng B [1] ta đả ược:

Hi u su t b  truy n bánh răng :    ệ ấ ộ ề

Hi u su t b  truy n đai :       ệ ấ ộ ề

Hi u su t   lăn :ệ ấ ổ  2 

Hi u su t kh p n i :     ệ ấ ớ ố => =0,96.0,9923.0,96.1=0,907

3. Công su t c n thi t trên tr c đ ng cấ ầ ế ụ ộ ơ

4. S  vòng quay trên tr c công tácố ụ

5. Ch n t  s  truy n s  bọ ỉ ố ề ơ ộ

Theo b ng B[1] ch n s  b :ả ọ ơ ộ

T  s  truy n b  truy n đai: uỉ ố ề ộ ề đ=2,5

T  s  truy n b  truy n bánh răng: uỉ ố ề ộ ề br=4

=>u = u  u =2,5.4=10

Ta được đ ng c  v i các thông s  sau:ộ ơ ớ ố

9. Phân ph i t  s  truy nố ỉ ố ề

T  s  truy n c a h : ỉ ố ề ủ ệ

Ch n t  s  truy n c a h p gi m t c: uọ ỉ ố ề ủ ộ ả ố br= 4

T  s  truy n cu  b  truy n ngoài: ỉ ố ề ả ộ ề

V y ta có:ậ

10. Tính các thông s  trên tr cố ụ

Công su t trên tr c công tác: Pấ ụ ct = Plv = 2,709 (KW)

Công su t trên tr c II:ấ ụ

Moment xo n trên tr c II:ắ ụ

Moment xo n trên tr c công tác:ắ ụ

 – H  s  t i tr ng đ ng : Tra b ng B[1] ta đệ ố ả ọ ộ ả ược  = 1,25

   – Chi u dày đai : Đδ ề ược xác đ nh theo  : tra b ng B[1] v i lo i đai v i ị ả ớ ạ ảcao su ta ch n đọ ược:  = 

Do v y :   ≤  = 160.  = 5,3ậ δ

Tra b ng B[1], ta dùng lo i đai ả ạ Ƌ­800 không có lớp lót, chi u dày đai ề

 – h  s  k  đ n v  trí c a b  truy n và phệ ố ể ế ị ủ ộ ề ương pháp căng đai. Tra B[1] 

v i góc nghiêng c a b  truy n   = , ta đớ ủ ộ ề β ược 

Do v y: ậ

       [] =  = 2,09.0,96.0,98.1 = 1,97 Mpa

Chi u r ng đai;ề ộ

       b =  =  = 42,88 (mm)

Tra b ng B[1], ta đả ược b= 50 (mm)

Chi u r ng bánh đai B:ề ộ

Tra b ng B[2] theo chi u r ng đai b= 50 (mm), ta đả ề ộ ược B = 63 (mm).

6. Xác đ nh l c căng ban đ u và l c tác d ng lên tr c:ị ự ầ ự ụ ụ

L c căng ban đ u :  =  .b = 1,6.3,75.50 = 300 (N)ự ầ δ

L c tác d ng lên tr c :ự ụ ụ   = 2 sin() = 2.300.sin() = 596,6 (N)

7. B ng t ng h p các thông s  c a b  truy n đai d t:ả ổ ợ ố ủ ộ ề ẹ

P = 3,012 (KW) = 1420(v/ph) =20256,76 (Nmm) = 2,54

 = β

KHL,KFL – H  s  tu i th , xét đ n  nh hệ ố ổ ọ ế ả ưởng c a th i gian ph c v  vàủ ờ ụ ụ  

ch  đ  t i ế ộ ả tr ng c a b  truy n:ọ ủ ộ ề

Ta có:  NHE1> NHO1 => l y Nấ HE1= NHO1 => KHL1= 1

 NHE2> NHO2 => l y Nấ HE2= NHO2 => KHL2= 1

 NFE1> NFO1 => l y Nấ FE1= NFO1 => KFL1= 1

 NFE2> NFO2 => l y Nấ FE2= NFO2 => KFL2= 1

▪ R– h  s  ph  thu c vào v t li u làm bánh răng và lo i bánh răng: Đ i v i ệ ố ụ ộ ậ ệ ạ ố ớbánh răng côn răng th ng làm b ng thép  =>ẳ ằ

U­T  s  truy n u=4ỉ ố ề

­ H  s  chi u r ng vành răng : ch n s  b  ệ ố ề ộ ọ ơ ộ

Đ i v i b  truy n bánh răng côn răng th ng ta s  d ng ch  đ  d ch ch nh đ u:ố ớ ộ ề ẳ ử ụ ế ộ ị ỉ ề

Tra b ng Bả [1] v i =28 ;=4 , ta đớ ược =0,35 ; =­=­0,35

3.4.5 xác đ nh đị ường kính trung bình và chi u dài côn ngoài :ề

,  – H  s  phân b  không đ u t i tr ng trên các đôi răng khi tính v   ng su t ệ ố ố ề ả ọ ề ứ ấ

ti p xúc, u n :Do b  truy n bánh răng là bánh răng côn răng th ng nên ế ố ộ ề ẳ

6. Ki m nghi m b  truy n bánh răng.ể ệ ộ ề

a.Ki m nghi m răng v  đ  b n u nể ệ ề ộ ề ố

­  ng su t ti p xúc cho phép  (Mpa)ứ ấ ế

ZM –H  s  xét đ n c  tính c a v t li u các bánh răng ăn kh pệ ố ế ơ ủ ậ ệ ớ

B ng 6.5­T96:   Zả M= 274[MPa]1/3

ZH –h  s  k  đ n hình d ng b  m t ti p xúc tra b ng V i x1+x2=0 và =  ta ệ ố ể ế ạ ề ặ ế ả ớ

được ZH=1.76

Zε­h  s  xét đ n s  trùng kh p c a hai bánh răng :ệ ố ế ự ớ ủ

Xác đ nh chính xác  ng su t ti p xúc cho phép ;ị ứ ấ ế

ng su t ti p xúc cho phép[

Ứ ấ ế σH] được tính theo công th c   ứ



Đ  b n và Th a mãnủ ề ỏ

b. Ki m nghi m răng v  đ  b n u n .ể ệ ề ộ ề ố

  ­  ng su t u n cho phép c a bánh ch  đ ng và b  đ ng:Ứ ấ ố ủ ủ ộ ị ộ

trong đó

H  s  k  đ n đ  nghiêng c a răng:ệ ố ể ế ộ ủ

Do vậy bánh răng đ m b o đi u ki n b n v  u n.ả ả ề ệ ề ề ố

c.Ki m nghi m v  quá t i:ể ệ ề ả

Kqt – H  s  quá t i:ệ ố ả

Do v y:ậ

7. M t vài thông s  hình h c c a c p bánh răng:ộ ố ọ ủ ặ

Đường kính đ nh răngỉ  

ngoài

76,55 mm280,79 mm

PH N 4: TÍNH TOÁN THI T K  TR C Ầ Ế Ế Ụ

4.1 Tính toán kh p n iớ ố

Thông s  đ u vào:ố ầ

Mô men c n truy n: T = Tầ ề II =188856,26 (N.mm)

   4.1.1 Ch n kh p n i:ọ ớ ố

Ta s  d ng kh p n i vòng đàn h i đ  n i tr c:ử ụ ớ ố ồ ể ố ụ

Ta ch n kh p theo đi u ki n:ọ ớ ề ệ

Ta được các thông s  kh p n i nh  sau:ố ớ ố ư

Tra b ng  v i:  ta đả ớ ược:

   4.1.2 Ki m nghi m kh p n i (theo 2 đi u ki n)ể ệ ớ ố ề ệ

a. Ki m nghi m s c b n d p c a vòng đàn h i:ể ệ ứ ề ậ ủ ồ

, trong đó:

­  ng su t d p cho phép c a vòng cao su. Ta l y ;Ứ ấ ậ ủ ấ

Do v y,  ng su t d p sinh ra trên vùng đàn h i:ậ ứ ấ ậ ồ

b. Đi u ki n b n c a ch t:ề ệ ề ủ ố

, trong đó:

­  ng su t cho phép c a ch t. Ta l y Ứ ấ ủ ố ấ

Do v y  ng su t sinh ra trên ch t: ậ ứ ấ ố

   4.1.3 L c tác d ng lên tr cự ụ ụ

Ta có:; l y  trong đó:ấ

   4.1.4 Các thông s  c  b n c a n i tr c vòng đàn h i:ố ơ ả ủ ố ụ ồ

Mô men xo n l n nh t có th  truy n đắ ớ ấ ể ề ược 250 (N.m)

a. Xác đ nh giá tr  các l c tác d ng lên tr c, bánh răng:ị ị ự ụ ụ

L c tác d ng lên tr c t  b  truy n đai: Fự ụ ụ ừ ộ ề d =  596,6(N)

4.2.3 Xác đ nh s  b  đị ơ ộ ường kính tr cụ

­ V i tr c I: , trong đó:ớ ụ

TI – Mô men xo n danh nghĩa trên tr c I: Tắ ụ I =49473,57(N.mm)

[ ] ­  ng su t xo n cho phép [ ] = 15 ÷ 30 (MPa) v i tr c vào h p gi mτ Ứ ấ ắ τ ớ ụ ộ ả  

t c ta ố ch n [ ] = 15 (MPa) ọ τ

­ V i tr c II: ớ ụ

TII – Mô men xo n danh nghĩa trên tr c II: Tắ ụ II = 188856,26 (N.mm)

[ ] ­  ng su t xo n cho phép [ ] = 15 ÷ 30 (MPa) v i tr c vào h p gi mτ Ứ ấ ắ τ ớ ụ ộ ả  

t c ta ố ch n [ ] = 30 (MPa) ọ τ

 (mm)

Ta ch n: ọ

   4.2.4 Xác đ nh s  b  kho ng cách gi a các g i đ  và đi m đ t l cị ơ ộ ả ữ ố ỡ ể ặ ự

a. Xác đ nh chi u r ng   lăn trên tr cị ề ộ ổ ụ

Tra b ng  v i: ả ớ

Ta được chi u r ng   lăn trên các tr c: ề ộ ổ ụ

4.3.Xác đ nh s  b  kho ng cách gi a các g i đ  và đi m đ t l cị ơ ộ ả ữ ố ỡ ể ặ ự

Do đó ch n  ọ

Xác đ nh kho ng cách gi a các g i đ  và đi m đ t l c ị ả ữ ố ỡ ể ặ ự

Các kích thước khác liên quan đ n chi u dài tr c, ch n theo b ng ế ề ụ ọ ả

­Kho ng cách t  m t mút c a chi ti t quay đ n thành trong c a h p, ho c ả ừ ặ ủ ế ế ủ ộ ặ

kho ng cách gi a các chi ti t quay: kả ữ ế 1=10 mm;

­Kho ng cách t  m t mút   đ n thành trong c a h p:kả ừ ặ ổ ế ủ ộ 2=5 mm;

­Kho ng cách t  m t mút c a chi ti t quay đ n n p   kả ừ ặ ủ ế ế ắ ổ 3=15mm;

­Chi u cao n p   và đ u bulông: hề ắ ổ ầ n=18mm

Thông s  đ u vào:ố ầ

­ L c tác d ng lên tr c I t  kh p n i: ự ụ ụ ừ ớ ố Fkn = 719,45 (N)

­ L c tác d ng lên tr c II t  b  truy n đai: ự ụ ụ ừ ộ ề Fd = 484.70 (N)

­ L c tác d ng lên bánh răng: ự ụ Ft = Ft1 = Ft2 = 1613.62(N)

Fr = Fa1 = Fr2 = 142,48 (N)

Fa = Fr1 = Fa2 =569,76 (N)

    S  đ  l c tác d ng tr c II:ơ ồ ự ụ ụ

l2=44.500 l3=69.500 l4 =139.000

+V i ớ d1sb=25 mm. Ta ch n đọ ường kính các đo n tr c:ạ ụ

­T i ti t di n l p bánh răngạ ế ệ ắ : d20=19mm

­T i ti t di n l p   lăn:      ạ ế ệ ắ ổ d21=d22=20mm

­T i ti t di n l p kh p  :ạ ế ệ ắ ớ d23    =21mm

+Ch n then:ọ

Trên tr c I then đụ ượ ắ ạ ịc l p t i v  trí bánh răng (v  trí 1) và kh p n i (v  trí 4)ị ớ ố ị

Tra b ng 9.1a [173/TL1] v i dả ớ 1 = d4 = 20 mm ta ch n then có:ọ

 Chi u dài then ch n ề ọ

T i ti t di n l p kh p :  l = 25 mmạ ế ệ ắ ớ

T i ti t di n l p bánh răng: l =28 mmạ ế ệ ắ

4.5.2.Tính chi ti t tr c IIế ụ

Moomen xo n == = 197894 (Nmm)ắ

Mômen u n t ng và mômen tố ổ ương đương Mj  , Mtđj   ng v i các ti t di n j đứ ớ ế ệ ươ  c tính theo công th c:ứ

       =0

       = )

       0 (Nmm)       

S  đ  mômen l c tác d ng lên tr c 2ơ ồ ự ụ ụ

­Đường kính tr c t i các ti t di n tụ ạ ế ệ ương  ng khi tính s  b ứ ơ ộ

v i=50N/mmớ 2     tra b ng 10.5/195ả

­T i ti t di n l p kh p n i:ạ ế ệ ắ ớ ố

­T i ti t di n l p   lăn:ạ ế ệ ắ ổ

­T i ti t di n bánh răng:ạ ế ệ

­T i ti t di n l p   lăn:ạ ế ệ ắ ổ

       = 32,48 mm

Ta ch n đọ ường kính theo tiêu chu n và đ m b o đi u ki n l p ghép:ẩ ả ả ề ệ ắ

Suy ra ta ch n đọ ược:  

T i ti t di n l p bánh răng: dạ ế ệ ắ 21= 40 mm

Tai ti t di n l p   lăn :dế ệ ắ ổ 20= d22  =35 mm

T i ti t di n l p kh p n i: dạ ế ệ ắ ớ ố 23=34mm

T i ti t di n kh p n i :  = 36 mmạ ế ệ ớ ố

T i ti t di n l p bánh răng :  = 32 mmạ ế ệ ắ

+Ki m nghi m đ  b n c a then:ể ệ ộ ề ủ

Ch n s  then b ng 1 t i các v  trí l p bánh răng và b  truy n ngoài.ọ ố ằ ạ ị ắ ộ ề

a. T i ti t di n 2­1 (ti t di n l p bánh răng)ạ ế ệ ế ệ ắ

­Ki m tra đ  b n d p trên m t ti p xúc gi a tr c và then. Ch n lể ộ ề ậ ặ ế ữ ụ ọ t=(0,8…

0,9)lm22= (0,8…0,9).40 =32…36 mm. ch n =34 mmọ

V i then làm b ng thép, t i va đ p nh  ta ch n đớ ằ ả ậ ẹ ọ ược 

Công th c (9.1) ta có:ứ

Ki m nghi m đ  b n c t: công th c (9.2): ể ệ ộ ề ắ ứ

b. T i ti t di n 2­3 (ti t di n l p b  truy n ngoài)ạ ế ệ ế ệ ắ ộ ề

­Ki m tra đ  b n d p trên m t ti p xúc gi a tr c và then. Ch n lể ộ ề ậ ặ ế ữ ụ ọ t=(0,8…

Ch n   bi đ  ch n .Ch n k t c u   lăn theo kh  năng t i đ ng.ọ ổ ỡ ặ ọ ế ấ ổ ả ả ộ

Đường kính tr c t i ch  l p   lănụ ạ ỗ ắ ổ  : d= 20 mm. 

Tra ph  l c 2.11/262 v i   c  trung ta ch n   bi đũa côn có kí hi u 7304 có các ụ ụ ớ ổ ỡ ọ ổ ệthông s  sauố  :

+ ph n l c hả ự ướng tâm tác d ng lên   lăn bên trái bánh răngụ ổ

+ ph n l c hả ự ướng tâm tác d ng lên   lăn bên ph i bánh răng ụ ổ ả

L c d c tr c: Fự ọ ụ a1 =142,48N 

Ch n   đũa côn 1 dãy .tra b ng P2.11 và d a vào đọ ổ ả ự ường kính ngõng tr c là ụ

d=40mm ta ch n s  b  đũa côn c  trung ọ ơ ộ ỡ

Fr11

Fs2

Fr2

0

Fat

Tính và ki m nghi m kh  năng t i tr ng c a ể ệ ả ả ọ ủ ổ

Theo b ng 11.4 v i   đũa đ  ch n ả ớ ổ ỡ ặ

Theo 11.7 l c d c tr c do l c hự ọ ụ ự ướng tâm sinh ra trên   ổ

Q0 = ( X0.V.Fr0 + Y0.F0a ) kt .kd  =(1.1.689,93+0.183,24).1.1=689,93( N)

Q1 = ( X1.V.Fr1 + Y1.F1a ) kt .kd  =(0,4.1.1250,16+ 1,88.332,04).1.1=1124,3(N)

T i quy ả ước Q = max(Q0 , Q1 )= 1124,3 N

5.2.7. Ki m nghi m   lăn theo kh  năng t i đ ngể ệ ổ ả ả ộ

V iớ  :

m: b c c a đậ ủ ường cong m i, m=10/3 do ti p xuc đi mỏ ế ể  ;

L: Tu i th  c a   bi đ  V i  Lổ ọ ủ ổ ỡ ớ h= 8000  gi  ờ

Tu i th  c a   lăn:ổ ọ ủ ổ

       L = Lh.n1.60.106 = 8000. 552,5. 60. 106 = 265,2. ( vòng)

         Q = 1250,16 N

Cd = < C = 48,1kN

Tho  mãn đi u ki n t i đ ng.ả ề ệ ả ộ

5.2.8.Ki m nghi m theo kh  năng t i tĩnhể ệ ả ả

Tra b ng 11.6 ta đả ược