BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN .... Xác định công suất và chọn động cơ .... THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG.. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ổ LĂN, NỐI TRỤC.. XÁC ĐỊNH CÔNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY

Lớp L03 – Đề số 1 – Phương án 11:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI

Giảng viên hướng dẫn: Thân Trọng Khánh Đạt

Sinh viên thực hiện: Đỗ Ngọc Thành Danh MSSV: 1912838

MỤC LỤC

1 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN 1

1.1 Số liệu thiết kế 1

1.2 Xác định công suất và chọn động cơ 1

1.3 Phân phối tỉ số truyền 3

2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 4

2.1 Thông số ban đầu: 4

2.2 Tính toán thiết kế: 4

3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG 8

3.1 Thông số ban đầu: 8

3.2 Tính toán thiết kế: 8

4 THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN 13

4.1 Thông số thiết kế: Momen xoắn trên các trục: 13

4.2 Tính toán thiết kế: 13

5 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ổ LĂN, NỐI TRỤC 20

5.1 Tính toán và chọn ổ lăn 20

5.2 Tính toán nối trục 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

1 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN

1.1 Số liệu thiết kế:

Hệ thống dẫn động xích tải gồm: 1- Động cơ điện; 2- Bộ truyền đai thang;

3- Hộp giảm tốc bánh răng trụ thẳng một cấp; 4- Nối trục đàn hồi; 5- Xích tải

Lực vòng trên xích tải, F(N): 3500

Vận tốc xích tải, v (m/s): 2,5

Số răng đĩa xích tải dẫn, z (răng): 11

Bước xích tải, p (mm): 110

Thời gian phục vụ L (năm): 5

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

(1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)

Chế độ tải: T1 = T ; t1 = 17 s; T2 = 0,9T ; t2 = 27 s

1.2 Xác định công suất và chọn động cơ:

• Hiệu suất toàn bộ hệ thống:

1 1

i i

i i

i i

T t

td ct

Dựa vào công suất cần thiết trên trục động cơ P = ct 9, 293kW, số vòng quay sơ bộ

Kiểu

động cơ

Công suất (kW)

III II

kn ol

P P

 

8,93

9,30 kW0,99.0,97

II I

ol br

P P

 

9,30

9,89 kW0,99.0,95

I dc

dc I

d

n n

u

495,896

123,97 vg/ph4

I III II

dc

P T

n

6 6 9,30

I I

I

P T

II

P T

III

P T

2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG

2.1 Thông số ban đầu:

đai B Các thông số tra được từ bảng 4.3[1] của đai thang loại B:

- h =10,5mm

Sai lệch so với giá trị chọn trước 3,16% nên chấp nhận được

Chiều dài đai:

( ) ( ) ( ) ( )

Vậy a thỏa điều kiện

L

• Góc ôm đai bánh đai nhỏ:

P z

0

2240

12240

L

L C

L

• Chiều rộng các bánh đai và đường kính ngoài các bánh đai:

P F

v

180,9 N4

3 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ THẲNG

3.1 Thông số ban đầu:

- Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ

3.2 Tính toán thiết kế:

1 – Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn Chọn thép C45 được tôi cải thiện Theo

•

max

60

H i

H

Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán:   H = H2=466, 4 MPa

F

K s

• ( 1) 0, 4(4 1) 1

ba bd

z u z

M H

F F

F F

Y



Ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh dẫn vì có độ bền thấp hơn

18 – Ứng suất uốn tính toán theo công thức:

1 – Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục:

16.179100,05

35,7 42, 4 mm 12 20

16.687920, 46

56,0 66,3mm 12 20

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

hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay

T F

1 1

1 /

M d

M d

Tại C có ổ lăn nên chọn theo tiêu chuẩn, chọn d = C 55 mm, tại G có khớp nối nên

5 – Chọn và kiểm nghiệm then:

• Dựa vào bảng 9.1[2], chọn kích thước then b h theo tiết diện lớn nhất của trục

1

a

m

s K

đến độ bền mỏi (bảng 10.9[1])

o    a, m, a, m: biên độ và giá trị trung bình của ứng suất

o Do tất cả các trục của hộp giảm tốc đều quay nên ứng suất uốn thay đổi theo



bền mỏi của vật liệu – cacbon mềm (trang 411 [1])

o  , : hệ số kích thước (bảng 10.4[1])

• Độ bền tĩnh:

Để đề phòng trục bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc bị gãy khi bị quá tải đột ngột,

ta cần kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh:

5 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ổ LĂN, NỐI TRỤC

o K = : hệ số xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ đối với tuổi thọ ổ lăn t 1Suy ra:

Theo phụ lục 9.1[4], ta chọn ổ cỡ nặng có các thông số sau:

- Tuổi thọ của ổ:

3

43,6

2677,143,14

m

C L Q

Điều kiện bền tĩnh được thỏa

- Số vòng quay giới hạn của ổ:

o K = : hệ số xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ đối với tuổi thọ ổ lăn t 1Suy ra:

C L Q

Điều kiện bền tĩnh được thỏa

- Số vòng quay giới hạn của ổ:

- Bảng thông số kích thước nối trục đàn hồi (theo bảng 16-10a[3]):

2.1,5.687920, 46

2, 49 MPa8.160.18.36

d



Như vậy độ bền dập của vòng đàn hồi được thỏa

❖ Kiểm tra độ bền của chốt:

 

0 3 0

o l0 = +l1 l2/ 2

3

1,5.687920, 46.52

71,88MPa0,1.18 160.8

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Hữu Lộc Giáo trình cơ sở thiết kế máy, 2018

[2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập một), 2006 [3] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí (tập hai), 2006 [4] Nguyễn Hữu Lộc Bài tập Chi tiết máy, 2017