Thiết kế băng con lăn truyền động bằng bánh răng

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế băng con lăn truyền động bằng bánh răng

Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn HùngTHIẾT KẾ BĂNG CON LĂN TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG  SVTK Trần Quốc KhánhBỘ GIAO THÔNG VẬN TẢITRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP – HỒ CHÍ MINHKHOA CƠ KHÍ----oOo----  NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌCMôn học: MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤCĐề tài : THIẾT KẾ BĂNG CON LĂN TRUYỀN ĐỘNG BẰNG BÁNH RĂNGCho các thông số ban đầu của hệ :Chiều dài băng (m) Khối lượng một hòm hàng (kg)Năng suất khối lượng của băng()hTKích thướt của khối hàng (mm) 35 30 80 500x500 Nhiệm vụ thiết kế :• Phần thiết minh : Một bản thiết minh tính toán các thông số cần thiết của bộ truyền băng con lăn truyền động bằng bánh răng• Phần bản vẽ:1. 01 bản vẽ tổng thể khổ Ao2. 01 bản vẽ chi tiết bộ truyền động khổ Ao Sinh viên thiết kế: Trần Quốc Khánh Lớp : XD03Mã số sinh viên: XD03024 Ngành : Cơ giới hoá xếp dỡ Ngày giao đề: 24 tháng 9 năm 2006 Ngày nộp đồ án: 20 tháng 12 năm 2006 Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn HùngThành phố Hồ Chí Minh tháng 11 năm 2006 Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn HùngLời mở đầuTrong quá trình sản xuất ở các xí nghiệp công nghiệp, máy chuyển đóng vai trò quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất liên tục hoặc sản xuất độc lập. Máy chuyển thực hiện các công đoạn trung gian nhằm chuyển tải các sản phẩm theo quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp. Các máy chuyển có thể lắp đặt và vận hành trong các nhà máy cơ khí, trên các bến cảng, các công trường và trong các xí nghiệp mỏ. Căn cứ vào nhu cầu sản xuất mà chúng có thể khác nhau.Theo công dụng, có thể chia máy chuyển thành hai loại: máy chuyển liên tục và máy chuyển theo chu kỳ.Tùy theo tính chất vật liệu chuyển và điều kiện làm việc của máy mà có những yêu cầu riêng biệt đối với từng loại máy chuyển.Từ những yêu cầu đặc biệt của điều kiện làm việc đối với máy chuyển dẫn tới thay đổi kết cấu, kích thước hình học của máy, lựa chọn vật liệu nâng cao vật liệu chế tạo, nâng cao độ cứng vững của máy,độ tin cậy của máy và tính an toàn cao trong quá trình vận hành. Vật liệu được chuyên chở trên các máy chuyển có thể ở thể rời hoặc vật liệu đònh hình dưới những hình dạng kích thước khác nhau: vật liệu rời như đất, đá than, quặng, cát, các loại vật liệu xây dựng khác nhau; vật liệu đã được đònh hình như: các phôi liệu dùng trong nhà máy chế tạo, các chi tiết máy thành phẩm, các vật liệu được đóng thành bao gói như xi măng bao, bột, gạch, ngói. Trong phần thiết kế này, em chỉ trình bày quá trình làm việc, cũng như kết cấu của băng con lăn truyền động bằng bánh răng vận chuyển hàng hòm. Hiện nay, loại băng này được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy sản xuất nước giải khát, các bến cảng,… nói riêng và các xí nghiệp, công xưởng trong quá trình vận chuyển khâu cuối cùng của giai đoạn thành phẩm đóng vào thùng để xuất.Trong quá trình thiết kế, còn nhiều sai xót em kính mong quý Thầy Cô hướng dẫn chỉ bảo thêm. Em xin chân thành cảm ơn. SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn HùngPHẦN I : GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ BĂNG CON LĂNI. Khái niệm:Băng con lăn là loại máy vận chuyển có bộ phận mang hàng là con lăn được truyền chuyển động nhờ bộ truyền xích hay bộ truyền bánh răng.Băng con lăn được sử dụng để vận chuyển hàng kiện, hàng hòm, hàng có hình dáng dài. Khung đỡ của băng con lăn được bố trí thành hàng dài, thẳng hàng nhau hoặc theo tuyến cong.Khoảng cách giữa các con lăn được bố trí sao cho nó phải ở dưới vật liệu ít nhất ba con lăn.• Ưu điểm:+ Băng con lăn có độ bền và độ cứng lớn. Nó cho phép vận chuyển hàng hòm lớn, nặng.+ Băng con lăn truyền động bằng bánh răng có kích thước nhỏ gọn, làm việc tin cậy.+ Có thể vận chuyển hàng theo tuyến thẳng hoặc tuyến cong. + Có kết cấu đơn giản, thuận tiện cho việc chất tải và dỡ tải.• Nhược điểm:+ Trong băng con lăn có nhiều con lăn và bánh răng nên đòi hỏi phải chăm sóc và bảo dưỡng thường xuyên, do đó chi phí vân hành lớn.+ Băng con lăn truyền động bằng bánh răng rất nhạy cảm với sự không cân bằng giữa các trục.II. Cấu tạo và phân loại:1. Cấu tạo:Băng con lăn bao gồm các con lăn xếp cạnh nhau trên một cung băng. Các con lăn được truyền động từ độâng cơ qua hộp giảm tốc tới trục truyền và truyền chuyển động qua các cặp bánh răng nón hoặc xích và đóa xích.2. Phân loại:a. Theo truyền động:+ Băng con lăn truyền động.+ Băng con lăn không truyền động.b. Theo mức độ cơ động của băng:+ Băng con lăn cố đònh.+ Băng con lăn di động.c. Theo hướng vận chuyển: SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng+ Băng con lăn thẳng.+ Băng con lăn cong. + Băng con lăn nghiêng.+ Băng con lăn hình xoắn ốc.d. Theo cấu tạo của khung băng:+ Băng con lăn khung liền.+ Băng con lăn khung gián đoạn. SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn HùngPHẦN II: TÍNH TOÁN BĂNG CON LĂNI. Tính toán, lựa chọn các thông số cơ bản:1. Các số liệu ban đầu:_ Hàng vận chuyển: Hàng hòm._ Khối lượng: G = 30Kg/1 hòm._ Năng suất khối lượng của băng:Q = 80T/h_Chiều dài vận chuyển của băng: L =35 m_ Kích thước của khối hàng:500x500 mm.2. Cấu tạo và sơ đồ động cơ cấu truyền động: 1- Động cơ.2- Khớp nối.3- Hộp giảm tốc.4- Bánh răng chủ động 5- Bánh răng bò động.6- Con lăn.7- Ổ đỡ. 13257463. Tính toán lựa chọn các thông số cơ bản:a)Kích thước hình học của con lăn:• Chiều dài con lăn: l =600(ấy rộng hơn chiều rộng hàng 100mm) SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng• Đường kính con lăn: D =80m(chọn theo bảng 10.2 “TTMNC” ) • Khối lượng một con lăn: P = 6kg (chọn theo bảng 10.4 “TTMNC” ) • Đường kính ngõng trục con lăn :d = (0.2÷0.25)D , lấy d = 0.25D = 20mm b)Năng suất khối lượng của băng:Q = z.GVới: _ z = 80 chiếc/giờ: năng suất tính theo chiếc. _ G = 30 Kg: khối lượng 1 chiếc hàng. => Q = 80x30 = 2400( Kg/h )Q = 2.4 ( T/h )c) bước hàng(th) Theo công thức 10-1 “ TTMT ”:Trong đó : _ v : tốc độ chuyển động của hàng (m/s ).chon 0,36m/s _ th : khoảng cách giữa các khối hàng ( bước hàng ) ( m )ơc1 Vậy bước hàng: tmQGvth2,164,230.36,0.6,3 6,3===d) Tính bước con lăn:Với: _ lh: chiều dài của khối hàng, lh = 0,5 (m). _ Z’= 3: số con lăn đỡ một khối hàng.=> e)Tính số con lăn trên băng truyền động Từ công thức 10.5 “ TTMNC “, ta có: L = 35 m: chiều dài băng.=>2101667.035==n(con lăn) f) Số hàng đồng thời nằm trên băng: [ công thức 10.3 “TTMNC “ ]: SVTK Trần Quốc KhánhhtGv 6,3=Q'Zlthc=)(667,035,0mtc==ctLn= Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng7353600.0==vLzz =5 vậy z0 = 5 (chiếc ) II. Tính toán bộ truyền động:1. Lực cản chuyển động của tất cả các khối hàng nằn trên băng [Công thức 10.8 “ TTMNC “]: Trong đó: _ f: Hệ số ma sát của hàng trên con lăn. f phụ thuộc vào vật liệu của hàng, ta chọn f = 0,1. _ D: Đường kính con lăn, D =8 (cm) _ p: khối lượng một con lăn p = 6 (Kg). _ µ số ma sát ở ngõng trục con lăn. Theo bảng 10.5 “TTMNC”, với chế độ làm việc trung bình ta chọn µ = 0.04 _ d: đường kính ngõng trục con lăn.d = 1.9 cm.Vậy: W =29,1(KG)2. Tính chọn kiểm tra động cơ điện :a. Xác đònh công suất động cơ truyền động của băng:Công suất tónh yêu cầu đối với động cơ điện [ Công thức 10.9 “TTMNC"]: Nt = 0,1(Kw)Công suất cần thiết của động cơ [ công thức 6.15 “TTMNC” ]:Trong đó : _ k: hệ số dự trữ độ bền, k = 1,2 _η : hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến con lăn. η = η1 . η2 + η1 = 0,96 : hiệu suất của hộp giảm tốc. + η2 = 0,94 : hiệu suất của bộ truyền bánh răng hở => η = 0,96 . 0,94 = 0,9Vậy: SVTK Trần Quốc KhánhD.d p.n. d2.f G.Z W0µµ++=Dd.µ÷80.04x26x210 22x0.1 30x2.6 W++=8204.0 x1.0===10229,1x0.36102W.v NtηtNkN.0= Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng 9.02,1.1,00=N =0,13(Kw) b. Chọn động cơ:Chọn chế độ làm việc trung bình CĐ = 25%.Tương ứng với chế độ này, tra bảng 2P “TKCTM” ta chọn đông cơ điện A02(A0π2)11-6, có các đặc tính sau:_ Công suất đònh mức :Nđc = 0,4 Kw_ Số vòng quay đònh mức : nđc = 910 vg/ph_ Hiệu suất động cơ : 68%_ Đường kính trục động cơ: 18 mm_ Khối lượng động cơ: 15KgCác kích thước chính cuả động cơ điện A02(A0π2)11-4: Kích thước ( mm )L B1B5H l3l 2C 2C2d d4h b t1298 183 94 188 56 40 140 100 18 9 90 5 20 Hình vẽ [ Bảng 8P “TKCTM”]:Kiểm tra động cơ khi quá tải đột ngột:+ Thời gian mở máy của động cơ:Theo công thức 1-57 [TTMNC] : SVTK Trần Quốc KhánhdqdkdMnGDt.375.)(2= Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn HùngTrong đó: (GD)qd2= 0,65 Kg.m2 : Momen đà tương đương của hệ thống cơ cấu, quy đổi tới trục động cơ [bảng 1.10 TTMNC]. n= 1350 vg/ph : số vòng quay của trục động cơ.Momen dư của động cơ( công thức 1-58 TTMNC ): Md= MkdTB – MTMomen khởi động trung bình của động cơ: MT = 0:momen tónh của cơ cấu trên trục động cơ (công thức 1.18 [TTMNC] ), do động cơ làm việc ở trạng thái tónh,lực cản ổn đònh: Md = 2,465 KG.mVậy : 3. Chọn khớp nối:Momen đònh mức của động cơ [ công thức 1.62 “TTMNC” ]: Mđm = 0.43(KG.m ) Nđmcông suất đònh mức của động cơn-tốc độ quay dònh mức của động cơMomen tính toán để chọn khớp nối [công thức 16-5 “TTMNC” ]: Mk = Mđm . k1 .k2Trong đó: _ k1 :hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ. Tra bảng 1-21 “TTMT”, ta chọn k1 = 1,2. _ k2: hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu. Tra bảng 1-21 “TTMT”, chọn k2 = 1,2.Vậy: Mk = 0.57.1,2.1,2 = 0.82 (Kg.m)Theo bảng III-36 “TTMNC”, chọn khớp trục đàn hồi, có các kích thước cơ bản [bảng III-36(I)]:DmmD1mmlmmlkmmdmmdkmmLmmMomen đàKg.m500 290 150 130 70 85.5 210 20Khối lượng lớn nhất của khớp : m = 175 Kg SVTK Trần Quốc Khánh).(43.0975mKGnMNdmdm===⇒=9100.4975. nN 975. MđcđcđmmKGMMdmkdTB.465,27,1.21,18,1.2minmax=+=+=ϕϕ)(64,0465,2.375910.65,0stkd== Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn HùngHình vẽ: 4. Tính chọn hộp giảm tốc:Tốc độ quay của con lăn để đảm bảo tốc độ vận chuyển hàng [ công thức 6-16 “TKMNC” ]:86 ncl = 86 (vg/ph) Tỉ số truyền chung của bộ truyền động:Với nđc = 910 vg/ph , ta chọn loại hộp giảm tốc có tốc độ quay của trục quay nhanh n = 1000 vg/ph.Căn cứ vào yêu cầu của tỉ số truyền của bộ truyền động, theo bảng III-23 “TTMNC”, đối với chế độ làm việc trung bình và tốc độ quay của trục quay nhanh SVTK Trần Quốc Khánh===0.08 3.14x60x0,36 .D60.v nclπ10,6 86910 nn iclđc=== [...]... Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng _ ηbr = 0,97 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng Vậy : _ηol = 0,995 :hiệu suất một cặp ổ lăn Nhgt = 0,053.1 0,972 0,9953 Nhgt = 0,05 (Kw) TÍNH CHỌN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NĨN RĂNG THẲNG BANH BI DAN BANH DAN 1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng 2 - Bánh nhỏ : thép 45 thường hố σ b = 500 N/mm σ ch = 290 N/mm 2 BH =200 2 - Bánh lớn... trục con lăn: 1 Tính chọn đường kính trục: Sơ đồ trục con lăn lắp với các bộ phận khác và sơ đồ phân tích lực được biểu diễn trên hình vẽ: Con lăn và bánh rang non được lắp cứng trên trục bằng then, trục đặt trên ổ lăn, một đầu trục lắp với hai đóa xích,môt đóa bò động nhận momen quay từ trục SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng ra hộp giảm tốc truyền cho con. .. Hùng ra hộp giảm tốc truyền cho con lăn, một đóa chủ động đối với đóa xích con lăn tiếp theo Do đó, trong quá trình làm việc, trục quay chòu uốn, chòu xoắn và chòu kéo Ứng suấát uốn sẽ thay đổi theo chu kỳ đối xứng, ứng suất xoắn sẽ thay đổi theo chu kỳ mạch động (do tính chất làm việc một chiều của cơ cấu) Momen xoắn lớn nhất truyền cho một con lăn của băng truyền động [công thức 10-10 “TKMNC” ]: k... số hàng đặt không đều lên các con lăn k1 = 1,15÷ 1,2 Chọn k1 = 1,2 => Mx =( 1.2 x 35 0.04 x1.4 + 6) 3 2 Mx = 12,3 0,028 = 0,28 (Kg.cm) = 28(N.mm) Khối hàng di chuyển được đặt trên 3 con lăn, nhưng để đảm bảo cho trục sau khi tính toán, ta coi như khối hàng chỉ được tựa trên hai con lăn Do đó, tại hai vò trí truyền lực từ con lăn xuống trục nếu tính cả khối lượng con lăn thì mỗi vò trí sẽ nhận một... < [σ ] u => σ u = 0,85.0,51.11.69.0.33.96 Bánh bị dẫn: 19,1.10 6.k N σu = ≤ [σ ] u 2 0,85 y.mtb z n b Ta c ó: m tb ≥ 3 19,1.10 6.k N y.z1 n.ϕ mθ '' [σ ] u y, z 1 ,n : hệ số dạng răng , số răng, số vòng quay trong 1 phút cùa bánh răng đang tính SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng ϕ m : chiều dài tương đốI của răng Theo bảng 3-17 TKCTM Chọn ϕ m =25 θ... 0,05.0,014 0,85 = 5905,5 Vậy hệ số an toàn: n= 5,4.5905,5 5,4 2 + 5905,5 2 = 5,4 > [n] Hệ số an toàn cho phép [n] thường lấy bằng 1,5 H2,5 Vậy trục được bảo đảm 3 Tính then: Để cố đònh con lăn theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để truyền momen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then Theo đường kính trục chỗ lắp then là 19 mm, tra bảng 7-23 “TKCTM” chọn then có b = 6 mm;... định chính xác hệ số tải trọng k k = k kk k d k tt hệ số tập trung tải trong Chọn k tt =1 k d : h ệ số tải trọng động Theo b ảng 3-13 TKCTM ch ọn k d =1,1 8 Xác định mơ đun số răng chiều rộng răng m s =( 0,02 ÷ 0,03 )L Số răng dẫn : 2L 2.230 = = 69 z1 = 2 m s i + 1 0,02.320 1,06 2 + 1 Số răng bánh bị dẫn: z 2 =i z 1 = 1,06.69 = 73 chiều rộng: b = ϕ L L = 0,3.320 = 96 mm 9 Kiểm nghiệm sức bền uốn B ánh... 6 1,3.0,05 )2 = 319 (1 − 0,50,3 )1,062,6 0,850,3.86 Chọn L = 320 mm 6.Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác Vận tốc vòng v của bánh răng được tính theo ct 3-18 TKCTM πd tb n1 2.πL(1 − 0,5.ϕ L ) 2.3,14.320(1 − 0,5.,03) v= = = 60.1000 60.1000 i 2 + 1 60.1000 1,06 2 + 1 SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng v = 0,33 m/s Theo bảng 3-11 chọn ccấp... nghiệm sức bền uốn B ánh d ẫn: σu = Ta c ó: m tb ≥ 3 19,1.10 6.k N ≤ [σ ] u 2 0,85 y.mtb z n b 19,1.10 6.k N y.z1 n.ϕ mθ '' [σ ] u y, z 1 ,n : hệ số dạng răng , số răng, số vòng quay trong 1 phút cùa bánh răng đang tính ϕ m : chiều dài tương đốI của răng Theo bảng 3-17 TKCTM Chọn ϕ m =25 θ '' : hệ số phản ánh sự tăng khả năg tảI Chọn θ '' = 1,5 1 1 tg ϕ1 = = = 0,94 => ϕ1 =43 0 1,06 i z1 69 = 94... truyền chiều dài nón: 2 L = 0,5m s z12 + z 2 = 320 mm Mơ đun trên mặt lớn: L 320 m s = mtb = 3,4 =4 L − 0,5b 320 − 0,5.96 Góc mặt nón lăn: z1 1 1 = 0,943 => ϕ1 = 43,3 0 tg ϕ1 = = = z 2 i 1,06 tg ϕ 2 = 1,06 => ϕ 2 = 46,6 0 Đường kính vòng lăn : d1 = ms z1 = 4.69 = 276 mm d 2 = ms z 2 = 4.73 = 292 mm 11 Tính lực tác dụng p : lực vòng p r : lực hướng tâm p a : lực dọc trục SVTK Trần Quốc Khánh Thiết kế . Theo truyền động: + Băng con lăn truyền động. + Băng con lăn không truyền động. b. Theo mức độ cơ động của băng: + Băng con lăn cố đònh.+ Băng con lăn di động. c.. BĂNG CON LĂNI. Khái niệm :Băng con lăn là loại máy vận chuyển có bộ phận mang hàng là con lăn được truyền chuyển động nhờ bộ truyền xích hay bộ truyền bánh

Ngày đăng: 05/12/2012, 11:05

Xem thêm: Thiết kế băng con lăn truyền động bằng bánh răng, Thiết kế băng con lăn truyền động bằng bánh răng, Tính chọn kiểm tra động cơ điện : Chọn khớp nối:, Xác định mơ đun số răng chiều rộng răng Kiểm nghiệm sức bền uốn Tính lực tác dụng