Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải phương án số 8 (full bản vẽ cad)

HCMKHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY Sinh viên thực hiện: Phạm Minh Hữu MSSV:G0901140 ĐỀ TÀI Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số:8 Hệ thống dẫn độn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Sinh viên thực hiện: Phạm Minh Hữu MSSV:G0901140

ĐỀ TÀI Đề số 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

Phương án số:8

Hệ thống dẫn 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 trụ hai cấp phân đơi cấp nhanh; 4- Bộ truyền xích ống con lăn

Số liệu thiết kế:

Công suất trên trục băng tải, P : 12kW

Số vòng quay trên trục băng tải, n(v/ph) :50

Thời gian phục vụ, L(năm) :8

Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ

(1 năm làm việc 200 ngày, ngày làm 2 ca, 1 ca làm việc 8 giờ)

t1= 15 giây ; t2 =37 giây

PHẦN I.CHỌN ĐỘNG CƠ

Hiệu suất truyền động:

Trong đĩ:

: hiệu suất ổ lăn

: hiệu suất bộ truyền xích

: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng

: hiệu suất khớp nối

 Tính công suất đẳng trị (công suất tính toán) :

Công suất tính toán:

Công suất cần thiết trên động cơ:

Chọn sơ bộ

: tỉ số truyền của bộ truyền xích

: tỉ số truyền của hộp số giảm tốc 2 cấp

Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

Chọn động cơ điện:

Dựa vào bảng P1.3/trang 237 tài liệu [1] ta chọn động cơ điện

Tra bảng 3.1 trang 43 sách [1], ta chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc

và của các cấp bánh răng như sau:

 Tính toán momen xoắn trên các trục

PHẦN II:

TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

II.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH:

Số liệu:

Công suất P =13,03 KW

Số vòng quay bánh dẫn: n = 182,32 vg/phút

Tỷ số truyền: u= 3,65

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.

TÍNH TỐN THIẾT KẾ:

1. Chọn loại xích ống con lăn ba dãy

2. Số răng đĩa xích dẫn:

Chọn z1 = 22 răng.

⇒ Z2 =u.Z1 = 3,65 22 = 80,3 Chọn z2 = 80 răng

Khi đó tỷ số truyền chính xác bộ tuyền xích :

3. Ta có hệ số điều kiện sử dụng xích:

K = Kr Ka Ko Kdc Kb Klv

Với:

Kr =1,2 là hệ số tải trọng động ứng với tải va đập nhẹ

Ka =1 là hệ số ảnh hưởng khoảng cách trục với a =(30 ÷50 ) pc

K0 =1 là hệ số ảnh hưởng bố trí bộ truyền ứng với bộ truyền nằm ngang

Kdc =1 là hệ số ảnh hưởng khả năng điều chỉnh lực căng xích

Kb =1 là hệ số điều kiện bôi trơn

Klv =1,12 hệ số làm việc ứng với làm việc 2 ca

⇒ K = Kr Ka Ko Kdc Kb Klv =1,344

Ta có hệ số vòng quay

Với n01 =200 tra từ bảng 5.4 tài liệu tham khảo[3]

Và hệ số răng đĩa xích :

Và hệ số xét đến dãy xích ứng với xích 3 dãy: Kx = 2,5

4. Từ đó ta có công suất tính toán:

Theo bảng 5.4 tài liệu [3] ứng với công suất cho phép [P]> Pt và số vòng quay thực nghiệm n01=200 ta có được bứơc xích pc =25,4(mm)

5. Kiểm tra số vòng quay tới hạn ứng với bước xích pc=25,4(mm)tra từ bảng 5.2 [3] ta có ntới hạn =800 > nbộ truyền=182,32 (vg/phút) Ta thấy bước xích vừa chọn trên thỏa

6. Tiếp tục ta kiểm mghiệm bước xích theo công thức sau :

Với [Po] =30MPa tra từ bảng 5.3 tài liệu [3]

Thế vào biểu thức trên ta có

Bước xích đã chọn thoã mãn điều kiện trên

8. Tính toán các thông số của bộ truyền xích vừa chọn :

+ Vận tốc trung bình của xích:

+ Lực vòng có ích :

+ Chọn khoảng cách trục sơ bộ từ a=40pc =1016mm từ a =(30÷50)pc

+ Số mắt xích :

Ta chọn X=134 mắt xích + Chiều dài xích: L=X.pc=5105,4mm

Từ đó ta tính khoảng cách trục chính xác:

Và để bộ truyền xích làm việc bình thường ta giảm khoảng cách trục xuống một đoạn bằng (0,002÷0,004)a

Do đó ta có khoảng cách trục tính toán là a=1024,26mm

+ Lực tác dụng lên trục: Fr= Km Ft = 1,15.7664,7=8814,4(N)

Với Km=1,15 hệ số trọng lượng xích ứng với bộ truyền xích nằm ngang.+ Đường kính đĩa xích :

Bánh dẫn:

Bánh bị dẫn:

9. Kiểm nghiệm số lần xích va đập trong 1 giây:

Với [i] =14 tra bảng 5.6 tài liệu[3]

10. Kiểm tra xích theo hệ số an toàn:

Với Q =50 (KN) tra bảng 5.2 với pc = 25,4 mm tài liệu[3]

F1= Ft= 7664,7 (N)Fv= qm.v2 = 2,6.1,72 = 7,5 (N)Fo= Kf a qm g = 6 1,024.2,6.9,81 = 156,7N

Với [s] =(7,6÷8,9) bảng 5.7 tài liệu [3]

II.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc

a) Thiết kế bánh răng cấp nhanh

quay

Chọn vật liệu làm bánh dẫn và bánh bị dẫn Chọn thép 45Cr được tôi cải thiện Theo

bảng 6.13 tài liệu [3] với bán dẫn, ta chọn độ rắn trung bình ; đối với bánh bị

Số chu kì làm việc cơ sở

(chu kì)

Vì

cho nên

Theo bảng 6.13, giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng xác định như sau:

Ứng suất tiếp xúc cho phép:

vì không thỏa điều kiện nên ta chọn

Ứng suất uốn cho phép:

theo tiêu chuẩn Khi đó :

Ta chọn răng, suy ra số răng bánh bị dẫn:

Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc:

Ứng suất tiếp xúc tính toán được xác định bởi công thức (6.86):

Trong đó:

Hệ số xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc theo công thức (6.87):

Với :

Hệ số xét đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn, thông thường chọn Kl = 1

Hệ số an toàn SH = 1,1 ( tra bảng 6.13)

Hệ số ảnh hưởng của kích thước răng:

Vậy điều kiện bền tiếp xúc được thoả

1. Kiểm nghiệm ứng suất uốn:

Ứng suất uốn cho phép theo công thức (6.52):

Trong đó:

KFC = 1 ( quay 1 chiều )

Hệ số ảnh hưởng độ nhám : YR = 1 khi phay và mài răng

Hệ số kích thước :

Hệ số độ nhạy vật liệu bánh răng đến sự tập trung ứng suất:

Hệ số dạng răng theo công thức thực nghiệm (6.80)

Trong đó:

Số răng tương đương:



Đặc tính so sánh độ bền uốn các bánh răng:

Ta kiểm nghiệm độ bền uốn cho bánh bị dẫn là bánh có độ bề thấp hơn:

Ứng suất uốn được tính theo công thức (6.78):

Hệ số tải trọng tính:

Với KFα = 1

Ứng suất uốn tính toán:

Vậy độ bền uốn được thoả.

b) Thiết kế bánh răng cấp chậm

quay

Chọn vật liệu làm bánh dẫn và bánh bị dẫn Chọn thép 45Cr được tôi cải thiện Theo

Tính ứng suất cho phép giống như thiết kế bánh răng cấp nhanh ta được:

Ứng xuất tiếp xúc cho phép:

Ứng suất uốn cho phép:

Theo bảng 6.15 do bánh răng nằm đối xứng các ổ trục nên , chọn

theo tiêu chuẩn Khi đó :

Theo bảng 6.4, ta chọn

Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định:

Theo tiêu chuẩn, ta chọn

Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc:

Ứng suất tiếp xúc tính toán được xác định bởi công thức (6.86):

Tính lại ứng suất cho phép theo công thức (6.39):

Hệ số ảnh hưởng của độ nhám bề mặt: ZR = 0,95

Hệ số ảnh hưởng tới vận tốc vòng, do HB ≤ 350 thì :

Hệ số xét đến ảnh hưởng của điều kiện bôi trơn, thông thường chọn Kl = 1

Hệ số an toàn SH = 1,1 ( tra bảng 6.13)

Hệ số ảnh hưởng của kích thước răng:

Vậy điều kiện bền tiếp xúc được thoả

Kiểm nghiệm ứng suất uốn:

Ứng suất uốn cho phép theo công thức (6.52):

Trong đó:

KFC = 1 ( quay 1 chiều )

Hệ số ảnh hưởng độ nhám : YR = 1 khi phay và mài răng

Hệ số kích thước :

Hệ số độ nhạy vật liệu bánh răng đến sự tập trung ứng suất:

Hệ số dạng răng theo công thức thực nghiệm (6.80)

Trong đó:

Số răng tương đương:



Đặc tính so sánh độ bền uốn các bánh răng:

Ta kiểm nghiệm độ bền uốn cho bánh bị dẫn là bánh có độ bề thấp hơn:

Ứng suất uốn được tính theo công thức (6.78):

Hệ số tải trọng tính:

Với KFα = 1

Ứng suất uốn tính toán:

Vậy độ bền uốn được thoả.

KIỂM NGHIỆM ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN NGÂM DẦU:

Tính từ tâm thì mức dầu phải cách tâm hơn 2R/3 của bánh lớn nhất, điều này đẳm bảomức dầu sẽ thấp hơn 2R/3 của tất cả các bánh răng

Ta có điều kiện sau:

Vậy hộp giảm tốc thoả điều kiện bôi trơn ngâm dầu

II.3 THIẾT KẾ TRỤC

A.CHỌN VÀ TÍNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU CỦA TRỤC

Vật liệu chế tạo trục là thép C45 tôi cải thiện

Giới hạn bền: σb = 850 MPa

Ứng suất xoắn cho phép:

[τ ] =20 ÷ 25 MPa đối với trục vào ra của hộp giảm tốc

[τ ] =10 ÷ 15 MPa đối với trục trung gian

1.Xác định sơ bộ đường kính trục theo công thức:

Chọn d3 = 52 mm

2.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực:

2.1 Theo bảng 10.2 trang 189 [1] ta chọn chiều rộng ổ lăn tương ứng:

Sơ đồ lực không gian:

Tải bản FULL (file word 62 trang): bit.ly/33VQ7es

Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

1.Trục 1:

Ta có:

Lực từ khớp nối tác dụng lên trục:

Chọn Fr = 444N

Dt = 125 tra bảng 16.10a tài liệu [2]

1) Tính phản lực tại các gối đỡ:

3828701