Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải (đại học bách khoa)

PHẦN 1 .TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ Chọn hiệu suất của hệ thống Hiệu suất truyền động:  Tính công suất đẳng trị công suất tính toán : Công suất t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Sinh viên thực hiện: LÂM ANH TÚ MSSV:G0903162

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 5- Băng tải.

Công suất trên trục băng tải, P : 12kW

Số vòng quay trên trục băng tải, n(v/p) :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)Chế độ tải: T1= T ; T2 =0.4T

t1= 15 giây ; t2 =37 giây

MỤC LỤC

Trang

Phần 1

Tính toán chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

1.1 Chọn động cơ điện.……… 5

1.2 Phân phối tỉ số truyền……….…6

Phần 2

Tính toán thiết kế chi tiết máy 2.1 Thiết kế bộ truyền xích ống con lăn……… 9

2.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng ………12

2.3 Tính toán trục và chọn then ……… 27

2.4 Tính chọn ổ lăn và nối trục vòng đàn hồi ……… 43

2.5 Thiết kế vỏ hộp……… 48

2.6 Các chi tiết phụ……….….49

2.7 Bảng dung sai lắp ghép……… 55

Tài liệu tham khảo………57

LỜI NÓI ĐẦU

-*** -Thiết kế và phát triển những hệ thống truyền động là vấn đề cốt lõi trong

cơ khí Mặt khác, một nền công nghiệp phát triển không thể thiếu một nền cơkhí hiện đại Vì vậy, việc thiết kế và cải tiến những hệ thống truyền động làcông việc rất quan trọng trong công cuộc hiện đại hoá đất nước Hiểu biết,nắm vững và vận dụng tốt lý thuyết vào thiết kế các hệ thống truyền động lànhững yêu cầu rất cần thiết đối với sinh viên, kỹ sư cơ khí

Trong cuộc sống ta có thể bắt gặp hệ thống truyền động ở khắp nơi, có thểnói nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như sản xuất Đốivới các hệ thống truyền động thường gặp thì hộp giảm tốc là một bộ phậnkhông thể thiếu

Đồ án thiết kế máy giúp ta tìm hiểu và thiết kế hộp giảm tốc, qua đó ta cóthể củng cố lại các kiến thức đã học trong các môn học như Nguyên lý máy,Chi tiết máy, Vẽ kỹ thuật…, và giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về việcthiết kế cơ khí Hộp giảm tốc là một trong những bộ phận điển hình mà côngviệc thiết kế giúp chúng ta làm quen với các chi tiết cơ bản như bánh răng, ổlăn,… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung vàhoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí

Em chân thành cảm ơn thầy Dương Đăng Danh , các thầy cô khoa cơ khí

đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án

Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi,

em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô

Kính chúc quý thầy cô sức khỏe và hạnh phúc

PHẦN 1 TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ

 Chọn hiệu suất của hệ thống

Hiệu suất truyền động:

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

Công suất tính toán:

1.2 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

 Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ:

• Tỉ số truyền của hệ :

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, bảng thông số động cơ điện:

Dựa vào bảng P1.3/trang 237 sách “Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập một”của

“Trịnh Chất – Lê Văn Uyển” ta chọn động cơ điện 4A160S4Y3có công suất Pdc=15(kW)

 Tính toán momen xoắn trên các trục

PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY

2.1 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH ỐNG CON LĂN

 Chọn loại xích ống con lăn

 Chọn số răng của đĩa xích dẫn theo công thức:

(răng)

 Tính số răng đĩa xích lớn theo công thức:

(răng)

 Xác định các hệ số điều khiển sử dụng xích K theo công thức 5.22 trang 181 sách

“ Cơ Sở Thiết Kế Máy” của “ Nguyễn Hữu Lộc”:

Kr=1,2: hệ số tải trọng động (tải trọng va đập nhẹ)

Ka=1: hệ số xét đến ảnh hưởng khoảng cách trục (chọn a=40pc)

Ko =1: hệ số xét đến ảnh hưởng cách bố trí bộ truyền (bố trí nằm ngang)

Kdc=1: hệ số xét đến ảnh hưởng khả năng điều chỉnh lực căng xích (trục điều chỉnh được)

Kb=1: hệ số xét đến điều kiện bôi trơn (bôi trơn nhỏ giọt)

Klv=1,12 –hệ số xét đến chế độ làm việc (làm việc hai ca)

 Tính công suất tính toán Pt:

 Tương ứng với bước xích pc = 31,75 mm Số vòng quay tới hạn là

nth=630 (vòng/phút) → thoả mãn điều kiện : n1 < nth

 Xác định vận tốc trung bình v (m/s) của xích ( công thức 5.10 ) và lực vòng có ích F t :

 Tính toán kiểm nghiệm bước xích p c theo công thức (5.26):

Với được chọn trong bảng 5.3 là 29 (Mpa)

Do pc = 31,75 (mm) nên điều kiện được thoả.

Tính chính xác khoảng cách trục a theo công thức (5.9) :

Ta chọn khoảng cách trục a = 1275 (mm) ( khoảng cách giảm (0,002÷0,004)a )

 Số lần va đập xích trong một giây:

Theo bảng (5.6) với bước xích pc= 31,75 (mm), chọn [i] = 16

Kiểm tra xích theo hệ số an toàn theo công thức (5.28)

+ Tải trọng phá huỷ Q tra bảng (5.2) trang 78 sách “TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ TẬP 1” của “ Trịnh Chất và Lê Văn Uyển” với pc = 31,75 (mm)

→ Q = 88,5 (KN) = 88500 (N)

+ Lực trên nhánh căng: Fl ≈ Ft = 7124,11 (N)

+ Lực căng do lực ly tâm gây nên xác định theo công thức (5.16)

+ Lực căng ban đầu của xích được xác định theo công thức (5.17)



Tính lực tác dụng lên trục theo công thức (5.19):

Trong đó : Km = 1,15 là hệ số trọng lượng xích ( bộ truyền đặt nằm ngang)

2.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC

a) Thiết kế bánh răng cấp nhanh

Momen xoắn trên trục của bánh dẫn Tỷ số truyền Số vòng quay

Chọn vật liệu làm bánh dẫn và bánh bị dẫn Chọn thép 45Cr được tôi cải thiện Theo bảng 6.13 sách “Cơ Sở Thiết Kế Máy” của thầy Nguyễn Hữu Lộc đối với bán dẫn, ta chọn độ rắn trung bình ; đối với bánh bị dẫn ta chọn độ rắn trung bình

Vật liệu này có khả năng chạy rà tốt

Số chu kì làm việc cơ sở

(chu kì)(chu kì)(chu kì)

Số chu kì tương đương, xác định theo sơ đồ tải trọng:

(chu kì)Tương tự:

(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:

Khi tôi cải thiện ; do đó:

vì không thỏa điều kiện nên ta chọn

Ứng suất uốn cho phép:

Theo bảng 6.15 do bánh răng nằm không đôi 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

Theo tiêu chuẩn, ta chọn

- Đường kính vòng lăn:

- Chiều rộng vành khăn: (mm)

Vận tốc vòng bánh răng(m/s)

Theo bảng 6.3 chọn cấp chính xác bộ truyền là 9Giá trị các lực tác dụng lên bộ truyền:

- Lực vòng:

- Lực hướng tâm:

- Lực dọc trục:

Theo bảng 6.6 chọn hệ số tải trọng động

Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc:

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

Trong đó:

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

1. Kiểm nghiệm ứng suất uốn:

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

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

Hệ số tải trọng tính:

Với KFα = 1

Ứng suất uốn tính toán:

Vậy độ bền uốn được thoả.

Các thông số và kích thước của bộ truyền:

Đường kính đáy răng

Vật liệu này có khả năng chạy rà tốt

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 :

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):

Trong đó:

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):

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

Với KFα = 1

Ứng suất uốn tính toán:

Vậy độ bền uốn được thoả.

Các thông số và kích thước của bộ truyền:

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

1510

Sơ đồ không gian

Tải bản FULL (62 trang): https://bit.ly/2TBhLvs

Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

+ _

+ _

+ _

- Trong mặt phẳng (x0z):