Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải (phương án số 15)

Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động.. Tính toán thiết kế các chi tiết máy: a.. Tính toán các bộ truyền hở đai, xích hoặc bánh răng b.. Tính các bộ

MỤC LỤC

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 3

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI MÁY 6

D.1.Chọn vật liệu : 27

1)Chọn vật liệu trục và ứng suất cho phép [] 27

2)Xác định nối trục vòng đàn hồi: 28

D.2.Tính toán thiết kế trục: 29

1)Tính sơ bộ trục: 29

2)Xác định khoảng cách các gối đỡ và các điểm đặt lực: 29

3)Tải trọng tác dụng lên trục : 31

CHỌN VÀ KIỂM TRA NỐI TRỤC ĐÀN HỒI 51

THIẾT KẾ VỎ HỘP 52

CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC 54

PHẦN III:CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP 56

PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiện Tính MSSV: G0902801

Ngành đào tạo: Ô tô – Máy Động Lực

Giáo viên hướng dẫn: Dương Đăng Danh Ký tên:

Ngày hoàn thành: Ngày bảo vệ:

Đề số 2 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI

Phương án số 15

Thời gian phục vụ 9 L(năm)

Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8giờ)

Nội dung thuyết minh:

1 Xác định công suất động cơ và phân bố tỉ số truyền cho hệ thống truyền động

2 Tính toán thiết kế các chi tiết máy:

a Tính toán các bộ truyền hở (đai, xích hoặc bánh răng)

b Tính các bộ truyền trong hộp giảm tốc (bánh răng, trục vít )

c Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên các bộ truyền và tính giá trị các lực

d Tính toán thiết kế trục và then.

e Chọn ổ lăn và nối trục

f Chọn thân máy, bulông và các chi tiết phụ khác

3 Chọn dung sai lắp ghép

4 Tài liệu tham khảo

PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

ηkn= 0,99 : Hiệu suất khớp nối

ηbr= 0,98 : Hiệu suất của bộ truyền bánh răng

ηx= 0,96 : Hiệu suất của bộ truyền xích

ηol= 0,99 : Hiệu suất truyền của 1 cặp ổ lăn

- Công suất cần thiết trên trục động cơ

Pct=ηP t =0,8317, 2 ≈ 7,49 (kW)

- Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ

- Số vòng quay của trục công tác

nlv = 60000. 60000.0,8

v D

π = π ≈30,558 (vòng/phút)

Tỷ số truyền uch = uh.ux

Chọn: uh = 8 là tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp

ux = 3 là tỷ số truyền của bộ truyền xích

Dựa vào bảng P1.3 trang 236 sách “ Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí

Tập Một” của “Trịnh Chất và Lê Văn Uyển” ta chọn động cơ “4A160M8Y3 ”có

công suất là 11 KW và số vòng quay của trục chính là 730 ( Vòng/Phút )

II PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP:

1 Tỷ số truyền:

Tỷ số truyền chung của hệ thống:

73030,558

ch

u = = 23,889

Đối với hộp giảm tốc u1 =3,3;u2 =2, 42 chọn từ bảng 3.1 trang 43 sách “ TínhToán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập Một” của “Trịnh Chất và Lê VănUyển”

23,8898

ch x h

u u u

7, 20,99.0,96

ol x

P P

η η

2 1

7,990,99.0,98

ol br

P P

η η

2 1

8, 240,99.0,98

ol br

P P

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI MÁY

Điều kiện làm việc - Quay một chiều, làm việc 2 ca

- Tải va đập nhẹ, bôi trơn nhỏ giọt

- Trục đĩa xích điều chỉnh được

Kđc = 1 Hệ số ảnh hưởng khả năng điều chỉnh lực căng xích

Kbt = 1 Hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn

Kđ = 1 Hệ số tải trọng động ứng với tải va đập nhẹ

Kc = 1,25 Hệ số làm việc ứng với làm việc 2 ca

Nên K = 1,25

Ta có hệ số vòng quay 01

1

500,5591

n

n K n

z K Z

Hệ số xét đến dãy xích ứng với xích một dãy: kx = 1

4) Công suất tính toán:

1, 25.0,55.1,09.7,99

5,99( )1

Theo bảng 5.5 trang 81 [ I ] ứng với công suất cho phép [P] > Pt

Số vòng quay thực nghiệm n01= 20 (v/p) nên bước xích pc= 38,1(mm)

5) Kiểm tra số vòng quay tới hạn: ứng với bước xích pc=38,1 mm

Tra từ bảng 5.8 trang 83 [I] ta có ntới hạn = 500 (v/p) > nbộ truyền = 91 (v/p)

Ta thấy bước xích vừa chọn trên thỏa mãn

6) Kiểm nghiệm bước xích: theo công thức 5.26 trang 183 ”sách Cơ Sở Thiết Kế

Máy – Nguyễn Hữu Lộc”

3

1 1

.600

[ ]

c

x

P K p

Nên bước xích đã chọn pc=38,1 mm thỏa mãn điều kiện trên

7) Tính toán các thông số của bộ truyền xích vừa chọn :

38,1

280( )sin( ) sin( )

23

c p

2

38,1

837( )sin( ) sin( )

69

c p

Z

1) Kiểm nghiệm số lần xích va đập trong 1 giây :

Theo công thức 5.14 và bảng 5.9 trang 85 [I], ta có :

o Q = 127 kN – tải trọng phá hủy cho phép của xích

( tra bảng 5.2 trang 78 [I] )

o F t = 6012 N - lực trên nhánh căng , k d ; 1

o F v = q m v 2 = 5,5.1,3292 = 9,7(N)

Với q m = 5,5 (kg/m) – khối lượng 1m xích

( tra bảng 5.2 trang 78 [I] )

o F 0 - lực căng ban đầu

 Thỏa điều kiện

B TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ BÁNH RĂNG CỦA HỘP GIẢM TỐC:

Số liệu thiết kế:

t1=45s t2=44s

Điều kiện làm việc

- Quay một chiều , làm viêc 2 ca

- 1 năm làm việc 300 ngày,1 ca làm việc 8 giờ

Bánh nhỏ Thép 45 tôi cải thiện Độ rắn HBI = 241 ÷ 285

σbI = 850 Mpa σchI = 580MPaBánh lớn Thép 45 tôi cải thiện Độ rắn HBII = 192 ÷ 240

σbII = 750MPa σch = 450 MPaPhân tỉ số truyền Uh = 8, ta được u1 =3,3; u2 =2,42

H

F

S S

3) Số chu kỳ làm việc cơ sở:

Theo công thức 6.5 trang 93 [I] ta có:

4) Số chu kỳ làm việc tương đương:

Theo công thức 6.7 trang 93 [I] ta có:

2 max

60 ( ) H

m i

5) Ứng suất tiếp xúc cho phép được xác định sơ bộ:

Theo công thức 6.1a trang 93 [1], ta có:

[ ] olim HL

H

K S

Tra bảng 6.2 trang 94 [1], ta có SH1 = 1,1

1 2

1[ ] 570 518, 2( )

1,11

σσ

o Với cấp nhanh sử dụng bánh răng trụ răng nghiêng:

Theo công thức 6.12 trang 95 [1], ta có:

 [σH] 1, 25[< σH]min(thỏa điều kiện)

o Với cấp chậm sử dụng bánh răng trụ răng thẳng:

 Thỏa điều kiện

6) Ứng suất uốn cho phép:

Theo công thức 6.8 trang 93 [I] ta có:

max

F

m i

6 8 1

Và NFO = 4.106 ( đối với tất cả các loại thép)

Nên NFE1 > NFO suy ra KFL1 = 1

NFE2 > NFO suy ra KFL2 = 1

Bộ truyền quay một chiều nên KFC = 1

Theo công thức 6.2a trang 93 [1], ta có:

432.1.1

271,51,75

F

F

MPa MPa

1 max 1

2 max 2

2,8 2,8.450 12600,8 0,8.580 4640,8 0,8.450 360

MPa MPa MPa

w a Z

m

Z u Z

Sai lệch so với trước: 0%

5) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

 Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc:

Theo bảng 6.5 trang 96 [1] với vật liệu thép – thép ta có :

Zm = 274 (MPa)1/3 : hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp

ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

( )

2.cossin 2

b H

( 0) 0 0

cos2.cos 0

1, 764sin 2.20

w b

Z

Z

α ε

.6.10

Từ bảng 6.14 trang 107 [1] ta chọn trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp:

KHα = 1,13

KFα = 1,37

KHV : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

Theo bảng 6.15 , 6.16 trang 107 [1]:

δH =0,006 : hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp

go = 73 : hệ số kể đến ảnh hưỏng sai lệch bước răng

 Ứng suất tiếp xúc trên trên bề mặt răng:

Ta thấy σH < [σH ]=1260 MPa nên thoả điều kiện tiếp xúc

6) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :

Theo công thức 6.43 trang 108 [I] : 2

119cos

3 3 2

2

.1

2

2, 423,753.105.122,8

2.361732.1,03.1,131,03.1,13.1,057 1, 23

σF4<[ ]σF4

Vậy bánh răng thoả điều kiện về độ bền uốn

7) Các thông số hình học của bộ truyền:

Khoảng cách trục aw = 210 mm

2 2.361732

5891, 4122,8

t w

Tỷ số truyền uI = 3,3

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng giống như cấp chậm

Theo quan điểm thong nhất hóa trong thiết kế ta chọn m = 2,5 (mm)

Đối với bánh răng nghiêng 200 ≥β ≥80

Z

Z Z

1063,312532

m

Z u

5) Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc:

Theo công thức 6.33 trang 105 [I] , ta có:

Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc

ZM - hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp

Theo bảng 6.5 trang 96 [I] với vật liệu thép – thép ta có : ZM = 274 (MPa)1/3

ZH - hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc

Theo công thức 6.34 trang 105 [I] ta có : sin 22.cos( )

b H

tw

α

=

Ở đây : tgβb =cos αt tgβ (công thức 6.35 trang 105 [I])

Với αt : góc profin răng

αtw : góc ăn khớp

Theo TCVN1065 – 71 , α = 200 (từ bảng 6.11 trang 104 [I] )

0

0 0

0 0

2.cos15,57

1,7sin(2.20,8 )

bw = aw.ψba = 180 0,3 = 54 (mm)

Hệ số trùng khớp dọc: (theo công thức 6.37 trang 105 [I] )

0.sin 54.sin(16,6 )

1,96

w b m

= (theo công thức 6.36c trang 105 [I])

KH - hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc

Theo công thức 6.39 trang 106 [I] , ta có : K H =K Hβ.K Hα.K Hv

Trong đó :

Theo công thức 6.40 trang 106 [I],ta có vận tốc vòng 1

4

.6.10

Từ bảng 6.13 trang 106 [I] với v < 4 ta chọn cấp chính xác là 9.

Từ bảng 6.14 trang 107 [I] ta chọn trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp: KHα = 1,16 và KFα = 1,40

KHV - hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

Theo công thức 6.41 trang 107 [I] , ta có :

1 1 .1

= +

= (theo công thức 6.42 trang 107 [I] )

Theo bảng 6.15 , 6.16 trang 107 [I]:

δH =0,002 : hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp

go = 73 : hệ số kể đến ảnh hưỏng sai lệch bước răng

Vì σH < [ ]σH nên bánh răng thiết kế thoả điều kiện tiếp xúc

6) Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:

Theo công thức 6.43 trang 108 [I] :

δF = 0,006 Bảng 6.15 trang 107 [I] răng nghiêng

go = 73 Bảng 6.16 trang 107 [I] cấp chính xác là 9 m< 3,55

1

180 0, 006.73.3, 2 10,33( / )

106

120, 44cos cos 16,6

V

V

Z Z

Z Z

ββ

1 2

36120

V

V

Z Z

=

= (răng)

Từ bảng 6.18 trang 109 [I] ta có:

Đối với bánh dẫn: YF1 = 3,7Đối với bánh bị dẫn: YF2 = 3,6

2.3,7.111068.1,17.1,3.1, 4.0,57.0,88

77, 484.54.2,5

7) Kiểm nghiệm răng về quá tải :

Theo công thức 6.48 trang 110 [I], ta có :

σHmax =σH Kqt ≤[ ]σH max

Trong đó :

Theo công thức 6.33 trang 105 [I] , ta có:

Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc:

MPa Y

[ ] [ ]

1 ax

2 ax

0,8 0,8.580 464( )0,6 0,6.580 348( )

MPa MPa

2,5.106

276,5cos cos16,6

Tải bản FULL (57 trang): https://bit.ly/3rcEUzG

Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

• Lực dọc trục:

B.4 KIỂM NGHIỆM ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN NGÂM DẦU

Việc bôi trơn hộp giảm tốc phải đảm bảo những điều kiện sau:

 Mức dầu thấp nhất ngập ( 0,7 ÷ 2) chiều cao răng h2 (h2 =2, 25m) của bánh răng 2

( nhưng ít nhất là 10mm)

 Khoảng cách giữa mức dầu thấp nhất và cao nhất hmax– hmin = 10 15mm÷

 Mức dầu cao nhất không đựơc ngập quá 1/3 bán kính bánh răng (da4

C SƠ ĐỒ LỰC TÁC DỤNG VÀ GIÁ TRỊ CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN CÁC BỘ TRUYỀN

Ta có:

( ) ( )

1 1 1

1 1

0 0 0

2 2.111068

2644( )84

.cos

2644( )1048( )775( )

t r

0 3

t w

t r