Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY-Thiết kế trạm dẫn động băng tải
ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.comCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMđộc lập tự do hạnh phúcĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁYSinh viên thiết kế: Đào văn Tùng Lớp: k41ccm6Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn văn Dựnội dung thiết kế:Thiết kế trạm dẫn động băng tảiSố liệu cho trước:Lực vòng trên băng tải:Ft=4250 NThời hạn phục vụ: 7 nămĐường king tang băng tải:D=350mmTỷ lệ số giờ làm việc/ngày:31Vânj tốc vòng băng tải:v=0,77m/sTỷ lệ số giờ làm việc /năm:4/5T/chất tải trọng:quay đều,làm việc êmp.kbdp563241 1 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.comSơ đồ khai triển hệ dẫn động Sơ đồ tải trọng:Kbd=1.5THUYẾT MINHĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁYPHẦN I/TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN –PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀNI)Chọn động cơ điện1)chọn loại động cơChọn động cơ điện đẻ dẫn động máy móc hoặc các thiết bị công nghệ là công việc đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy.Trong công nghiệp sử dụng nhiều loại động cơ như: Động cơ điện một chiều , động cơ điện xoay chiều.Mỗi loại động cơ có một ưu nhược điểm riêng, tùy thuộc vao các yêu cầu khác nhau mà ta chọn loại động cơ cho phù hợp.Với yêu cầu thiết kế trạm dẫn động băng tải đã cho, dựa vào đặc tính và phạm vi sử dụng của loại động cơ ta chọn động cơ ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc (còn gọi là rô to ngắn mạch) vì nó các ưu điểm đó là:Kết cấu đơn gản giá thành thấp , rễ bảo quản,làm việc tin cậy.Tuy nhiên loại này có nhược điểm là hiệu suất thấp , hệ số cosϕ thấp so với động cơ đòng bộ , không điều chỉnh vận tốc được.2)Chọn công suất động cơ+) Công suất động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ , đảm bảo cho khi động cơ làm việc nhiệt độ sinh ra không được lớn hơn nhiệt độ cho phép.Muốn vậy cần có: dcdtdcdmPP≥trong đódcdmP: công suất định mức của động cơdcdtP:công suát đẳng trị của động cơ+)Do tải trọng không đổi nên ta có: dclvdcdtPP=dclvP: công suất làm việc danh nghĩa trên trục động cơΣ=ηctlvdclvPP 2 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.com+) ctlcP:giá trị công suất làm việc danh nghĩa trên trục công tác: ctlcP=1000.vFtFt =4250 N :lực vòng trên băng tảiV=0,77 m/s :vận tốc vòng băng tải→2725,3100077,0.4250==ctlP kwΣη:hiệu suất truyền động(toàn hệ thống)với hệ thống đã cho:xbrkholηηηηη .=Σta có 4 cặp ổ lăn,2 cặp bánh răng,1 khớp nối, 1 bộ truyền xíchTra bảng 2.3(HD) ta có: 97,0=brη ,1=khη,99,0=olη, 93,0=xη→=Ση0,994.1.0,972.0,93 =0,84%→công suất làm việc danh ngiã trên trục động cơ895,384,02725,3===ΣηctlvdclvPPkwVậy công suất đẳng trị trên trục động cơ:895,3==dclvdcdtPP kw3)Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:ndb3.1)Số vòng quay trên trục công tác: nct :nct =Dv 10.603π v/ph+) v:vận tốc vòng băng tải: v =0,77 m/s+)D: dường kính tang băng tải: D=350mm→01,42350.77,0.1000.60==πctn v/ph 3 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.com+) Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:ndb = 1500 v/ph như vậy tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống:Usb = 7,3501,421500==ctdbnn.ta thấy tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống nằm trong khoảng tỉ số truyền nên dùng của bộ truyền bánh răng trụ hai cấp(8÷40)Vậy số vòng quay đồng bộ được chọn của động cơ là 1500 v/ph3.2)Chọn động cơ sử dụng -Động cơ loại 4A có khối lượng nhẹ hơn loại K và DK.Phạm vi công suất lớn và số vòng quay đồng bộ lớn loại Kvà DK-căn cứ vào giá trị công suất đẳng trị và số vòng quay đồng bộ của động cơ ta chọn động cơ sao cho: dcdtdcdmPP≥. Tra bảng P1.3 phụ lục ta chọn động cơ: 4A100L4Y3:Bảng thông số:kiểu động cơCông suấtVòng quaycosϕ η%dnTTmaxdnKTT4A100L4Y3 4,0 1420 0,84 84 2,2 2,04)Kiểm tra điều kiện mở máy điều kiện quá tải cho động cơa)Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ- Khi khởi động , động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn để thắng sức ỳ của hệ thống : điều kiện mở máy : dccbddcmmPP≥ kw-)dcmmP :công suất mở máy của động cơdcmmP=Kmm.dcdmP Kmm=dnKTT=2,0 →dcmmP=2,0.4=8 kw-)dccbdP công suất cản banđầu trên trục động cơ bddclvdccbdKPP .= 4 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.comKbd =1,5;hệ số cản ban đầu 895,3=dclvP →84,55,1.895,3==dccbdP kwVậy 8,58=>=dccbddcmmPP→đảm bảo điều kiện mở máyII)PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀNtỉ số truyền chung của toàn hệ thống: UΣUΣ=ctdcnn1420=dcn số vòng quay đã chọn của động cơctn=42,01 :số vòng quay trên trục công tác →8,3301,421420==ΣU, Với hệ dẫn động gồm các bộ truyền mắc nối tiếp hngUUU .=ΣUng tỉ số truyền của bộ truyền ngoài hộp Uh = U1 . U2 , tỉ số truyền của hộp giảm tốc U1 tỉ số truyền của cặp bánh răng 2 ( cấp nhanh)U2 tỉ số truyền của xặp bánh răng 3(cấp chậm)1)Tỉ số truyền của các bộ truyền ngoài hộp+)Với hệ dẫn động gồm HGT 2 cấp bánh răng nối với bộ truyền xích ngoài hộp ta có Ung=Σ÷ U)1,015,0(=8,33)1,015,0( ÷=(2,25÷1,83). Ta chọn Ung=1,83→Uh=47,1883,18,33==ΣngUU2)Tỉ số truyền của các bộ truyền trong hộp giảm tốc Uh=U1.U2U1 =0,853247,18=5,76 →U2 = 2,376,547,181==UUhIII)XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC1)Tính tốc độ quay của các trục(v/ph) 5 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.com iiiiUnn→−−=11 iinn ,1− số vàng quay trên trục i-1,và truc iUi-1→I tỉ số truyền giữa trục i-1 và trục iVậy:+) Tốc độ quay trục I : nI = ndc =1420 (v/ph)+) Tốc độ quay trên trục II: nII = 52,24676,514201==UnI v/ph+) Tốc độ quay trên trục III; nIII = 03,772,352,2462==UnII v/ph+) tốc độ quay trên trục IV : nIV = 1,4283,103,77==ngIIIUn v/ph2)Tính công suất danh nghĩa trên các trục (kw)+)trục I : PI = olIdcdclvPηη → =3,895.1.0,99=3,85 kw+) Trục II : PII =PI .olIIIηη.→=3,85.olbrηη. =3,85.0,97.0,99=3,7 kw+) Trục III; PIII = PII.olbrηη. = 3,7.0,97.0,99 = 3,55 kw+)Trục IV: PIV = PIII.olxηη.=3,555.0,93.0,99 =3,273 kw3)+Tính mô men xoắn trên các trục (N.mm) Ti = iinP.10.55,96-)Pi công suất trên trục i-)ni số vòng quay trên trục i TI=6,258921420895,3.10.55,96= N.mmTII = 22,14333552,2467,3.10.55,96=N.mm 6 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.comTIII = 73,44012003,77555,3.10.55,96= N.mm TIV = 6,7417691,4227,3.10.55,96= N.mm4)Từ các kết quả tính được ta có bảng số liệu tính toán:Tốc độ quayv/phTỉ số truyền Công suấtKwMômen xoắn(N.mm)Trục đông cơ1420TrụcI 1420 1 4,0 26195,253,85 25892,6TrụcII 246,52 5,763,7 143335,22TrụcIII 77,03 3,23,55. 440120,73TrụcIV 42,1 1,833,27. 741769,6PHẦN II/THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRUYỀN ĐỘNGA:THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀNI/THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH1)Chọn loại xíchCó ba loại xích:xích ống ,xích con lăn,và xích răng.Trong ba loại xích trên ta chọn xích con lăn để thiết kế vì chúng có ưu điểm:Có thể thay thế ma sát trượt giữa ống và răng đĩa(ở xích ống) bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa (ở xích con lăn).Kết quả là độ bền của xích con lăn cao hơn xích ốngchế tạo xích con lăn không khó bằng xích răngNgoài ra:Xích con lăn có nhiều trên thị trường →dễ thay thế 7 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.comPhù hợp với vận tốc yêu cầuVì công suất sử dụng không quá lớn nên chọn xích một dãy2) Xác định các thong số của xích và bộ truyền xícha)Chọn số răng đĩa xích-số răng đĩa xĩch càng ít , đĩa bị động quay càng không đều, động năng va đập càng lớn và xích mòn càng nhanh.Vì vậy ta chọn số răng tối thiểu của đĩa xích (thường là đĩa chủ động) là: Z1≥ Zmin=13÷15Theo công thức thự ngiệm Z1=29-2u=29-2.1,83 = 25,34Theo bảng 5.4(hd) chọn :Z1 = 27 (răng)-từ số răng đĩa xích nhỏ : Z1 =27 răng ta có số răng đĩa xích lớn là:Z2 = u.Z1 Z≤maxZmax =120 đối với xích con lăn→Z2 =1,83.27 = 56,25→chọn Z2 =49 ≤ZmaxNhư vậy tỉ số truyền thực của bộ truyền xích là:Ux =274912=ZZ=1,81b)Xác định bước xich p:-Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lềđiều kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích được viết dưới dạng:Pt = P.k.kz.kn ≤ [P]Pt là công suất tính toán (kw)P:công suất cần truyền trên trục ba (kw) :P=PIII =3,55. [P]:công suất cho phép (kw) Kz: hệ số số răng Kz =925,02725101==ZZ (Z01 số răng đĩa nhỏ tiêu chuẩn) 8 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.com Kn = 101nn:hệ số vồng quay+n01 tra bảng 5.5 (hd) gần nhất với n1→kn =03,7750=0,65K hệ số sử dụngK=k0.ka.kdc.kbt.kd.kc+k0 :hệ số kể đến vị trí của bộ truyền +k0 =1 (tra bảng 5.6)góc nối hai tâm đĩa xích hợp với phương ngang góc≤600+ka hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích+ka =1 vì ta chọn a = (30 ÷ 50)p+kdc hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng+kdc=1,25 vị trí trục không điều chỉnh được+kbt hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn+kbt =1,3(có bụi nhưng vẫn đảm bảo bôi trơn)+kd hệ số tải trọng động+kd =1:tải trọng làm việc êm+kc hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền+ kc =1 làm việc 1 ca→K =1.1.1,25.1,3.1.1=1,625Vậy :Pt=3,55 1,625.1.0,.65 =3,05(kw) Tra bảng 5.5(hd) với n01 =50 (v/ph) Chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích : p= 31,75 (mm) thỏa mãn điều kiện bền: Pt = 3,465 ≤ [p] =5,83 (kw)đồng thời theo bảng 5.8(hd) ta có :p ≤ pmax =50,8 mmc)Khoảng cách trục và số mắt xích+)khoảng cách trục:chọn a =30p = 30. 31,75 =952,5mm+)Số mắt xích x : x = apZZZZpa 4.)(22221221π−=++ =5,952 475,31.)2749(2492775,315,952.222π−+++=98,4 (mắt xích) 9 ĐÀO VĂN TÙNG :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.com chọn x = 98 mắt xích+) tính lại khoảng cách trục theo x đã chọn:: a = 0,25p{xc -0,5(Z2 +Z1) +[ ] [ ]212212/)(2)(5,0πZZZZxc−−+−}→a=946mmĐể xích không phải chịu lực căng quá lớn giảm a đi một lượng : ∆a = 0,003a = 0,003.946 =2,838→a = 946-2,838 =943,162 mmChiều dài xích:L =p.x=31,75.98 =3111,5mm+)Số lần va đập i của bản lề xích trong 1 giây :i = xnZ.15.11 ≤ [i] →i=415,198.1503,77.27= ≤ [i] =30 (với p=31,75mm)d)Kiểm ngiệm xích về độ bền: Với các bộ truyền xích bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịu trọng va đập trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm ngiệm về quá tải theo hệ số an toàn: : s=[ ]sFFFkQvtd≥++0.Trong đó:Qlà tải trọng phá hỏng,tra bảng 5.2 (hd)Q=88,53 N kd:hệ số tải trọng động kd= 1,2 (bộ truyền làm việc trung bình) Ft lực vòng:Ft =vP1000 (v=1,160000 11≈nPZ)→Ft =27,32271,155,3.1000= N+) lực căng ly tâm: Fv =q.v2 =3,8.1,12 =4,6 N (q:khối lượng 1 mét xích tra bảng 5.2) F0 =9,81.kf.qa (kf=4 bộ truyền ngiêng góc < 400) =9,81.4.2,6.0,750 =76,518 N→s=02,226,463,14027,3227.2,110.5,883=++ theo bảng 5.10(hd) với n=50v/ph→[s]=7→ s > [s]→bộ truyền xích đảm bảo độ bềne) Đường kính đĩa xích+) Đường kính vòng chia của đĩa xích được xác định: 10 [...]... ta sử dụng bảng 10.2(hd) đẻ chọn chi u rộng ổ lăn bo : d(mm) 20 35 50 bo(mm) 15 21 27 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực Tính sơ bộ chi u dài các đọan trục + )Chi u dài moay ơ đĩa xích và bánh răng Lmki =(1,2÷1,5)dk Dk đuờng kính trục thứ k Lmki chi u dài moay ơ của chi tiết quay thứ i lăp trên tiết diện thứ I trên trục thứ k +)ta có chi u dài moay ơ bánh răng trụ và đĩa xích Lm1i =(1,2÷1,5)dIsb=(1,2÷1,5)20=(24÷30)... điều kiện trạm trục được đảm bảo 2)kiểm tra điều kiện bôi trơn Để giảm mất mát công suất vì ma sát, gỉm mài mòn răng, đảm bảo thoát nhiệt tốtvà đề phòng các chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc *)đối với hộp giảm tốc đang thiết kế ta dung phương pháp bôi trơn trong dầu , ngâm các chi tiết trong dầu chứa ở hộp (vì v . phúcĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁYSinh viên thiết kế: Đào văn Tùng Lớp: k41ccm6Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn văn Dựnội dung thiết kế :Thiết kế. :LỚP:K41CCM6_MSSV:0111051149daovantung.hh.bg@gmail.comSơ đồ khai triển hệ dẫn động Sơ đồ tải trọng:Kbd=1.5THUYẾT MINHĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁYPHẦN I/TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN