Giới thiệu Băng vít loại máy vận chuyển liên tục phận kéo Bộ phận công tác vít tải vít cánh xoắn chuyển động quay vỏ kín tiết diện tròn Khi vít chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển vỏ Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh xoắn nhờ trọng lượng lực ma sat vật liệu vỏ máng, vật liệu chuyển động máng theo nguyên lý truyền động vít- đai ốc Vít tải có nhiều cánh xoắn Chất tải cho vít tải qua lỗ nắp máng, dỡ tải qua lỗ phía ống Vít tải thường dùng để vận chuyển vật liệu tơi, vụn Vít tải có ưu điểm là: vật liệu vận chuyển máng kín, nhận dỡ tải trạm trung gian, không tổn thất rơi vãi vật liệu, an toàn làm việc sử dụng, thuận tiện cho việc v/c vật liệu nóng độc hại Bên cạnh vít tải có số nhược điểm là: nghiền nát phần vật liệu v/c, chóng mòn cánh xoắn máng v/c vật liệu cứng sắc cạnh, tổn thất lượng lớn không dùng để v/c vật liệu dính ướt, ẩm Mặc dù có nhược điểm vít tải dùng rộng rãi nhà máy xi măng, nhà máy tuyển khoáng xí nghiệp hóa chất Vít tải đặt ngang nghiêng góc nghiêng nhỏ Trong đề tài em xin trình bày băng vít ngang vận chuyển xi măng với suất Q=80T/h, chiều dài v/c L=24 m Tính toán thiết kế băng vít Thông số - Năng suất : 80 T/ h Chiều dài vận chuyển : 24 mét Đường kính cần thiết vít tải p dụng công thức (9.3), trang 152, tài liệu[1] D = 0,2753 Q E.n.ψ.n.ψβ (1) Trong : - Q : Năng suất tính toán : Q = 80 T/ h - E : Tỷ số bước vít đường kính vít; ta chọn E = 0,8 (xi măng hàng mài mòn) - n :Tốc độ quay quy đònh trục băng vít Chọn sơ n theo bảng (9.2), trang 150, tài liệu [1] ; n = 35 vòng/ ph - γ : Khối lượng riêng ximăng Tra bảng 4.1 , trang 88, tài liệu [1] chọn γ = 1,5T/h - K β : Hệ số giảm suất độ nghiêng băng; băng nằm ngang nên chọn K β = theo bảng 9.5, trang 151, tài liệu [1] Vậy D = 0,2753 80 = 0,681(m) 0,8.35.0,125.1,5.1 (2) Theo tiêu chuẩn đường kính bước vít ΓOCT2037 − 65 , tra bảng (9.1), trang 150, tài liệu [1] chọn: - Đường kính vít : D = 650 mm - Bước vít : S = 500 mm Kích thước máng : - Chiều rộng máng : 700 mm - Chiều sâu máng : 750 mm ÷ 8mm - Chiều dày : Kiểm tra tốc độ quay vít tải Tốc độ quay lớn cho phép vít tải : Theo công thức (9.2), trang 152, tài liệu [1].ta có : A n= D ( vòng/ phút) (3) Trong : - A: hệ số phụ thuộc vật liệu Trabảng (9.3) , trang 151, tài liệu [1] với vật liệu ximăng : A = 30 - D : đường kính trục vít D = 650 mm ⇒ n max = 30 = 37,2 (vòng/ phút ) 0,65 Thoả mãn điều kiện làm việc : ⇒ n max ≥ n chon Công suất trục vít để băng làm việc Theo công thức ( 9.4), trang 152, tài liệu [1] N0 = Q ( L n ω + H ) + 0,02.k.q b L n v.ω b (KW) (4) 367 Trong : - Q : Năng suất tính toán băng Q = 80 T/ h - Ln : Chiềi dài vận chuyển theo phương ngang băng Ln= 24 mét - ω: Hệ số cản chuyển động lăn hàng ω = 4,0 Tra bảng 9.3 , trang 151, tài liệu [1 ] - H : Chiều cao vận chuyển H = - k : Hệ số đặc tính chuyển động vít k = 0,2 - q b : Khối lượng đơn vò chiều dài phần quay băng q b ≈ 80.D Với đường kính băng vít: D = 650 mm : ⇒ q b = 52kG/m - Tốc độ vận chuyển dọc trục vít hàng: Theo công thức (9.5), trang 153, tài liệu [1] v= Với Bước vít : s.n 0,5.35 = = 0,292(m/s) (5) 60 60 s = 0,5 m Tốc độ quay vít: n =35 v/ph ⇒ N0 = 80 (24.4) + 0,02.0,2.52.24.0,292.0,01 = 20,94(kw) 367 Tính chọn động điện: Công suất động để truyền động băng Theo công thức (6.15), trang 119, tài liệu [1] (6) Trong đó: N0 : Công suất trục vít để băng vít làm việc N0= 20,94 kw K : Hệ số dự trữ công suất k = 1,25 η : Hiệu suất truyền Theo bảng 5.1, trang 104, tài liệu [1] chọn η = 0,96 ⇒ N dc = 20,94 × 1,25 = 27,267kw 0,96 Dựa vào công suất động cơ, tra bảng (III.19.2), trang 199, tài liệu[1] chọn động điện không đồng pha A02-81-6 có thông số kỹ thuật sau: - Công suất đònh mức trục: Nđc= 30 kw - Tốc độ quay trục: n = 980 v/ ph - Hiệu suất : 91% - Khối lượng động điện : 330 kg  Thông số kích thước động điện: Kiểu động b 2C 2C2 d h t1 A02-81-6 18 406 311 60 250 65,5 L B1 B4 B5 H L8 l 850 491 369 260 551 190 140 Kiểm nghiệm động điện: Ngoài việc kiểm nghiệm động theo điều kiện phát nóng ta phải kiểm nghiệm động momen khởi động tải momen Theo công thức trang 114, tài liệu [4] Mđm.λ ≥ Mmaxs - Trong đó: λ: hệ số tải momen động cơ: tra theo katalog; λ=1,96 Mmax : Mômen lớn biểu đồ phụ tải Mx 5835 Mmax= i.η = 31,5.0,96 = 192,9 N.m - Trong : Mômen xoắn: Mx= 583,5 kG.m Tỉ số truyền hộp giảm tốc: i = 31,5 Mđm: Mômen đònh mức động Theo công thức 22, trang 13, tài liệu [5] P M dm = 975 dm n dm Trong : Công suất đònh mức: Pđm= 30 kw Số vòng quay đònh mức động cơ: nđm= 980 ( v/ph) ⇒ M dm = 975 - 30 = 29,85kG.m 980 Đối với động không đồng , hệ số lđmphải kể đến trường hợp điện áp lưới điện cung cấp giảm 15% so với điện áp đònh mức ⇒ M max 192,9 = = 0,64 ≤ λ M đm 298,5 Vậy động AO2-81-6 chọn thoả mãn điều kiện tải momen Chọn hộp giảm tốc: Dựa vào tỉ số truyền trục động trục vít ta chọn hộp giảm tốc Theo công thức (6.17), trang 120 , tài liệu [1] : n đc 980 = = 28 n 35 i= (7) Trong : - Tốc độ quay trục động cơ: n đc = 980 vòng/ phút - Tốc độ quay trục vít: - Căn vào tỉ số truyền công suất động n = 35 vòng/ phút i = 28 n dc = 980v/ph N dc = 30kw Theo tài liệu [20], trang 36, chọn hộp giảm tốc loại PM - 650 có thông số kỹ thuật sau: - Tỉ số truyền : i = 31,5 Tốc độ quay trục quay : 1000 v/ ph  Thông số kích thước : Kiểu HGT a aσ aτ g B1 B2 B3 A1 B PM- 650 650 250 400 35 430 452 342 183 470 B6 B7 C C1 H H0 H1 L L1 K 310 410 150 85 697 320 95 1278 830 495 d1 d2 d3 l1 l2 l3 l4 d3 t1 t2 60 110 130 290 108 265 165 110 32,5 127 8.Tính toán trục vít : 8.1 Các tải trọng tác dụng lên trục vít: 8.1.1 Mômen xoắn trục vít: Theo công thức (9.8), trang 154, tài liệu [1]: Mô men xoắn trục vít: M = 975 N0 ( KG.m) n (8) Trong : - No : Công suất trục vít để băng làm việc N0 = 20,93 kw - n : Tốc độ quay trục vít: n = 35 vòng/ phút ⇒ M = 975 20,93 = 583,.5 (kG.m) 35 8.1.2 Lực dọc trục vít Theo công thức (9.9), trang 154, tài liệu [1]: Lực dọc trục vít: Pd = 2M k.D.tg( α + β ) (KG) (9) Trong : - Mômen xoắn trục vít: Mo= 583,5 kG.m - K : Hệ số tính đến bán kính chòu tác dụng lực k = 0,7 - D : Đường kính vít D = 0,65 m - α : Góc nâng ren vít : s π.D 0,5 tgα = = 0,245 π 0,65 tgα = ⇒ α = 13 o 46 / - Với s : Bước vít s = 0,5 m - β : Góc ma sát hàng vận chuyển với vít β = acrtg(f d ) Với fđ : Hệ số ma sát trạng thái động fđ= 0,8 fo Fo : Hệ số ma sát trạng thái tónh fo = 0,6 f d = 0,8.0,6 = 0,48 β = arctg( f d ) = 25 64 / ⇒ Pd = 2.583,5 ( 0,7.0,65.tg 13 o 46 / + 25 64 / ) = 3074,8KG 8.1.3 Tải trọng ngang Tải trọng ngang tác dụng lên đoạn vít đặt gối trục : Theo công thức (9.10), trang 154, tài liệu [1]: Pn = - 2M l (KG) k.D.L (10) Trong : L : Chiều dài băng vít L = 24 m Khoảng cách gối đỡ l =3 m Mo : Mômen xoắn trục vít Mo= 583,5 KG.m K : Hệ số tính đến bán kính chòu tác dụng lực k = 0,7 D : Đường kính vít D = 0,65 m ⇒ Pn = 2.583,5.3 = 320,6 KG 0,7.0,65.24  Tải trọng dọc phân bố trục vít : P 3074,8 pd = d = = 128,12KG/m L 24  Tải trọng ngang phân bố trục vít : P 320,6 pn = n = = 106,87KG/m l  Mômen xoắn phân bố trục vít : m0 = M 583,5 = = 24,3KG L 24 8.2 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít: Trục vít xem dầm liên tục có ổ treo trung gian xem gối đỡ Dầm chia thành đoạn Vậy trục vít đưa thành dầm siêu tónh bậc , tách riêng tải trọng tác dụng lên trục vít để xác đònh biểu đồ nội lực tác dụng lên trục vít xác đònh mômen lớn tác dụng lên trục vít xác đònh đường kính trục vít Trục vít dùng vận chuyển ximăng nên trục chủ yếu chòu ảnh hưởng mômen xoắn M0 tải trọng ngang Pn phân bố trục vít, tải trọng dọc Pd phân bố trục vít gây uốn trục nên tính sức bền trục xét ảnh hưởng Pd Sau tính kích thước trục vít kiểm tra trục vít theo biên dạng, độ võng trụ vít, theo điều kiện bền, dùng chương trình sap.2000 kiểm tra lại xem có thoả mãn điều kiện 8.2.1 Sơ đồ tải trọng phân bố lên trục vít Mo gây ra: M0 = 583,5 KG.m m0= 24,3 KG 3m 24 m Mômen xoắn Mx : M = 583,5 KG.m Mx 2.8.2.2 Sơ đồ tải trọng dọc phân bố lên trục vít Pd gây ra: pd = 128,12KG/ m 128, 12 m 24 m Lực dọc Nz: Nz= 3074,8 KG Nz 10 σ td = M max td ≤ [ σ] Wu (12) Trong : - [σ] : Ứng suất cho phép vật liệu: [σ ]= 60 N/mm2 max - M td : Mômen tương đương lớn Theo công thức (7.4), trang117, tài liệu [7] max max ) + (M x ) M max td = (M u (13) Trong công thức : max M max x :Mômen xoắn vò trí có nội lực lớn M x = • 5103 Nm max M max u : Mômen uốn vò trí có nội lực lớn M u = • 1216,5 Nm 2 ⇒ M max td = (1216,5) + 0,75.(5103) = 4583,7Nm - Wu: Mômen cản uốn vò trí có nội lực lớn ( Wu = 0,1.D − η ) Trong công thức trên: • D : Đường kính trục vít • Tỉ số đường kính trục vít : η = 0,8 ⇒ σ td = 4583,7.10 3 ( 0,1.D − 0,8 ) ≤ [σ ] = 60 ⇒ D ≥ 108mm ♦ Chọn đường kính trục vít: D = 120 mm ♦ Đường kính trục vít: d= 0,8.D = 96 mm 8.4 Kiểm tra trục vít có xét đến ảnh hưởng N z : Từ công thức: M M  N  σ td =  u + z  + 4 x  ≤ [ σ ] F   Wx   Wu (14) Trong : 15 - [σ] : Ứng suất cho phép vật liệu: - Mu: Mômen uốn vò trí có nội lực lớn - Mx: Mômen xoắn vò trí có nội lực lớn - Nz: Lực dọc trục vò trí có nội lực lớn [σ ]= 50 Mu= 1216,5 Mx= 5130 Nz = 22422,7 - Wu: Mômen cản uốn vò trí có nội lực lớn ( ) ( N/mm3 Nm Nm N ) Wu = 0,1.D − η = 0,1.650 − 0,8 = 102021,12mm - Wx: Mômen cản xoắn vò trí có nội lực lớn Wx= 0,2D3(1-η4 ) = 2Wu= 204042,24 - F : Tiết diện trục vít F= ( π D − d2 mm3 ) = 3,14 ( 120 − 96 ) = 4069,44mm 2  1216,5.10 22422,7   5130.10     = 53,22 ≤ [ σ ] ⇒ σ td = + + 4.  102021,12 4069,44   204042,24      Vậy kích thước trục vít chọn thoả mãn điều kiện bền 8.5 Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép : Theo công thức (7.5), trang 120, tài liệu [7] Hệ số an toàn tính theo công thức sau: n= n σ n τ nσ + nτ ≥ [ n] (15) Trong : - Hệ số an toàn cho phép : [n] = ( 1,5 ÷ 2,5 ) Khi tính toán n nhỏ hệ số an toàn cho phép [n] phải tăng đường kính trục chọn lại vật liệu trục có sức bền cao so với vật liệu chọn Nếu ngược lại n lớn so với [n] giảm bớt đường kính trục chọn lại vật liệu có sức bền thấp để đảm bảo yêu cầu kết cấu nhỏ gọn tính kinh tế - Hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp : nσ 16 nσ = - σ −1 kσ σa + ψσ × σm εσ × β (16) Hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp : nτ nτ = τ −1 kτ τ a + ψ τσ × τ m τσ × β (17) Trong công thức : • σ-1: Giới hạn mỏi uốn σ-1≈ ( 0,4 ÷ 0,5 ) σb Chọn σ-1= 0,45σb= 0,45.600 = 270 N/mm2 • τ-1: Giới hạn mỏi xoắn τ-1≈ ( 0,2 ÷ 0,3 ) σb Chọn τ-1= 0,25σb= 0,25.600 = 150 N/mm2 • • • • σm,: Trò số trung bình ứng suất pháp τm : Trò số trung bình ứng suất tiếp σa, : Biên độ ứng suất pháp sinh tiết diện trục τa : Biên độ ứng suất tiếp sinh tiết diện trục σa = σm = Mu 121,65.10 = = 11,924N/mm W 0,1.120 (1 − 0,8 ) Mx 510,3.10 τa = τm = = = 25,01N/mm Wo 0,2.120 3.(1 − 0,8 ) • W : Mômen cản uốn tiết diện trục • Wo :Mômen cản xoắn tiết diện trục • kσ : Hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn • kτ : Hệ số tập trung ứng suất thực tế xoắn Tra bảng (7.6), trang 125, tài liệu [7] chọn kσ = 2,5 kτ = 1,52 • εσ, ετ : Hệ số kích thước Tra bảng (7.4), trang 123, tài liệu [7]: εσ = 0,64 ετ = 0,53 17 270 nσ = nτ = 2,5 11,924 + 11,924 × 0,1 0,64 × 1,6 = 8,9 150 1,52 25,01 + 25,01 × 0,05 0,53 × 1,6 ⇒n= n σ n τ nσ + nτ = 8,9.3,26 8,9 + 3,26 = 3,26 = 3,487 ≥ [ n ] Vậy kích thước trục vít chọn thoả mãn điều kiện hệ số an toàn Tính toán chọn khớp nối : Khớp nối để nối cố đònh trục, dừng máy tháo nối trục trục rời Chọn khớp nối vào mômen mà khớp phải truyền đường kính trục mà khớp cần phải nối Theo công thức (9.1), trang 221, tài liệu [7] Mx= k1.k2.Mđm (18) Trong : - k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng kết cấu - k2: Hệ số tính đến độ làm việc khớp nối - Mđm: Mômen đònh mức khớp 9.1 Chọn khớp nối động hộp giảm tốc - k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng kết cấu k1=1,2 k2: Hệ số tính đến độ làm việc khớp nối k 1=1,3 Mômen đònh mức : M dm = 975 N 30 = 975 = 29,85kG.m n 980 Trong công thức : • N : Công suất động N = 30 kw • Số vòng trục động n = 980 vòng/phút - Mômen truyền qua khớp : ⇒ Mx= k1.k2.Mđm= 1,2.1,3.29,85 = 46,566 KG.m = 465,66 N.m 18 Căn vào mômen truyền đường kính trục động vàø hộp giảm tốc ta chọn khớp nối trục động hộp giảm tốc khớp nối trục vòng đàn hồi loại khớp di động lắp làm việc trục không đồng trục tuyệt đối, loại khớp giảm chấn động va đập mở máy Vật liệu làm nối trục thường thép rèn 35  Các thông số kích thước khớp nối trục vòng đàn hồi: Mômen xoắn 700 d D d0 L 60 190 36 112 lc Đường kính 42 35 Chiều dài toàn c dc 2÷6 18 nmax ( vg/ph ) Số chốt Z 36 3000 lv lc dc d c l 19 9.2 Chọn khớp nối hộp giảm tốc trục vít - k1: Hệ số tính đến mức độ quan trọng kết cấu k1=1,2 k2: Hệ số tính đến độ làm việc khớp nối k 1=1,3 Mômen đònh mức : M dm = i.975 N 30 = 31,5.975 = 940,18kG.m n 980 Trong công thức : • N : Công suất động cơ: N = 30 kw • Số vòng trục động cơ: n = 980 v/ph • Tỉ số truyền hộp giảm tốc:  = 31,5 - Mômen truyền qua khớp : ⇒ Mx= k1.k2.Mđm= 1,2.1,3.940,18 = 1466,68 KG.m Căn vào mômen truyền đường kính trục hộp giảm tốc ta chọn khớp nối trục hộp giảm tốc ổ đỡ đầu trục vít khớp nối trục M∋ có mômen xoắn Mx= 19000 N.m Khớp nối trục loại khớp dùng để nối trục bò nghiêng bò lệch khoảng nhỏ chế tạo, lắp ghép thiếu xác trục bò biến dạng đàn hồi Nối trục sử dụng rộng rải ,nhất ngành chế tạo máy Vì so với khớp nối trục vòng đàn hồi khớp có khả truyền mômen xoắn lớn so với khớp vòng đàn hồi có kích thước Khớp nối trục cấu tạo gồm có ống có phía ống có phía lồng vào Mỗi ống trogn lắp chặt với mội trục ống ghép chặt với bulông, nối trục có dạng thân khai.Vật liệu chế tạo ống ống thép đúc 40, thì nhiệt luyện có độ rắn không 40 HRC 20  Các thông số kích thước khớp nối M∋ theo ΓOCT 5006 55: Mômen xoắn ( N.m) 19000 Số hiệu d D b D1 L B 120 350 35 230 285 50 Khối lượng ( kg) nmax ( vg/ph ) Mô đun- m 110 2120 Số Z 56 21 b d D B L 10 Kiểm tra khớp nối 10.1 Kiểm tra khớp vòng đàn hối ( khớp nối động cơ- hộp giảm tốc) Sau chọn kích thước nối trục theo trò số mômen xoắn đường kính trục cần kiểm nghiệm theo ứng suất dập sinh chốt vòng cao su , ứng suất uốn chốt 10.1.1 Kiểm tra theo ứng suất dập sinh chốt vòng đàn hồi Theo công thức (9.22) , trang 234, tài liệu [7] Điều kiện bền ứng suất dập σd = - 2K.M x ≤ [ σ] d Z.D l v d c (18) Trong : Số chốt : Z= Đường kính vòng chốt D0 D0 ≈ D- d0 – (10 ÷ 20 ) mm 22 - Đường kính lắp chốt bọc vòng đàn hồi : d0 = 36 mm Đường kính bao khớp : D = 220 mm D0 ≈ D- d0 – (10 ÷ 20 ) mm = 164 mm - Đường kính chốt : d c =18 mm Chiều dài toàn vòng đàn hồi: lv= 36 mm Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ÷ Mômen xoắn danh nghóa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N.m Ứng suất dập cho phép vòng cao su, lấy [σ]d = (2 ÷ 3) N/mm2 2.2.465,66.10 ⇒ σd = = 1,995 ≤ [ σ ] d 8.164.36.18 Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi 10.1.2 Kiểm tra theo ứng suất uốn chốt Điều kiện sức bền uốn chốt Theo công thức (9.23), trang 234, tài liệu [ 7] σu = - K.M x l c 0,1.Z.d 3c D ≤ [ σ] u (19) Trong : Số chốt : Z= Đường kính vòng chốt : D0= 164 mm Đường kính chốt : d c =18 mm Chiều dài chốt: l c=42 mm Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ÷ Mômen xoắn danh nghóa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N.m Ứng suất uốn cho phép chốt, lấy [σ]u = (60 ÷ 80) N/ mm2 ⇒ σu = 2.465,66.10 3.42 0,1.8.183.164 = 52,6 ≤ [ σ ] u Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện sức bền uốn chốt 23 10.2 Kiểm tra khớp nối trục ( khớp nối hộp giảm tốc- ổ đỡ) Đối với nối trục sau chọn kích thước nối trục theo trò số mômen xoắn đường kính trục cần kiểm nghiệm theo điều kiện sau: Mt= K.Mx ≤ M bảng - (20) Trong : Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ÷ Mômen xoắn danh nghóa truyền qua khớp: Mx= 940,18N.m Trò số mômen lớn mà khớp truyền qua : M bảng.=19000 N.m ⇒ Mt= 2.940,18 = 1880,36 ≤ M bảng Vậy khớp nối hộp giảm tốc ổ đỡ đầu trục vít thoả mãn điều kiện 11 Tính toán chọn ổ đỡ : Tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể để ta chọn ổ sau cho phù hợp với yếu tố : trò số, phương chiều đặt tính thay đổi tải trọng tác dụng lên ổ tải trọng tónh, tải trọng va đập hay tải trọng thay đổi , vận tốc thời gian phục vụ ổ ,các tiêu kinh tế Để chọn ổ ta tiến hành theo trình tự sau : - Tuỳ điều kiện sử dụng chọn loại ổ - Xác đònh hệ số khả làm việc để chọn kích thước ổ 11.1.Tính toán chọn ổ đỡ đầu trục vít ( khớp nối – trục vít ): Chọn ổ đũa nón đỡ chặn đầu trục vít khớp nối loại ổ chòu đồng thời lực hướng tâm dọc trục tác dụng phía ổ tháo ( tháo rời vòng ) Thường lắp ổ đặt đối nhau, nhờ mà cố đònh trục theo chiều Nhưng ổ đũa nón đỡ chặn không cho phép vòng quay ổ bò lệch, trục phải đủ cứng lắp phải cẩn thận Ổ đũa nón đở chặn dùng rộng rải ngành chế tạo máy (sau ổ bi đỡ) Giá thành không đắt nhiều so với ổ bi đỡ, có độ cứng vững lớn Dùng ổ giảm độ võng độ nghiêng trục, thuận tiện tháo lắp - Hệ số khả làm việc ổ , theo công thức (8.1) , trang 158, tài liệu [7] C = Q (n.h )0,3 < Cbảng (21) 24 - Trong đó: - Số vòng quay thực tế trục vít n = n dc 980 = = 31,1 vòng/phút i 31,5 Thời gian phục vụ ổ : h = 8000 h Tải trọng tương đương ( daN ) : Q = R KV Kn.Kt (22) Trong công thức : m : Hệ số chuyển tải trọng dọc trục tải trọng hướng tâm Tra bảng (8.2), trang 161, tài liệu [7] : m = 1,5 - Kt : Hệ số tải trọng động Tra bảng (8.3), trang 162, tài liệu [7] : Kt = - Kn : Hệ số nhiệt độ Tra bảng (8.4), trang 163, tài liệu [7] : Kn=1 - KV : Hệ số xét đến vòng ổ vòng quay Tra bảng (8.5), trang 162, tài liệu [7 ] : KV=1 - R : Tải trọng hướng tâm ( tổng phản lực gối đỡ ), daN Tải trọng tác dụng lên trục đầu vít gồm phản lực đầu nhòp thứ vít, mômen xoắn mà động truyền cho trục Từ biểu đồ nội lực N z ta có R = 395,06 kG - Vậy Q = R.KV Kn.Kt = 395,06.1.1.1 = 395,06kG ⇒ C = 395,06 (28,66.8000)0,3= 203104,9 Dựa vào hệ số khả làm việc ổ chọn ổ đũa côn đỡ chặn Theo ΓOCT 333- 59 ta chọn ổ đỡ côn có kí hiệu 2007122 trang 122 tài liệu [8] có Cbảng= 290000  Kí hiệu ổ Các thông số kích thước ổ: D D B C T rmax 32 40,5 ÷ 41,5 4,5 7222 120 200 38 D1max d1min A β0 Hệä số C nmax ( vg/ph ) 188 122 15 360000 1600 Khối lượng 4,5 25 a1 T C a β r d1 B D1 D 11.2 Tính toán chọn ổ đỡ trung gian ổ đỡ cuối trục vít Chọn ổ bi lòng cầu hai dãy cho ổ đỡ trung gian ổ đỡ cuối trục vít Do đặt tính ổ chòu tải hướùng tâm, đồng thời chòu tải trọng hướng tâm tải trọng chiều trục hai phía ổ sữ dụng nhiều cho trục có nhiều gối đỡ Trong trình xác đònh biểu đồ nội lực để xác đònh kích thước trục vít Ta nhận thấy nội lực nhòp đầu nhòp cuối trục lớn nhất, ta xác đònh hệ - Hệ số khả làm việc ổ , theo công thức 8.1 [7] C = Q (n.h )0,3 < Cbảng Trong đó: • Số vòng quay thực tế trục vít n = n dc 980 = = 31,5 i 31,5 vòng/phút • Thời gian phục vụ ổ h = 8000 h • Tải trọng tương đương ( daN ) : Q = ( KV.R +m.A ) Kn.Kt (23) Trong công thức : - m : Hệ số chuyển tải trọng dọc trục tải trọng hướng tâm 26 Tra bảng (8.2), trang 161, tài liệu [7] : m = 1,5 - Kt : Hệ số tải trọng động Tra bảng (8.3), trang 162, tài liệu [7] : Kt = - Kn : Hệ số nhiệt độ Tra bảng (8.4), trang 163, tài liệu [7] : Kn=1 - KV : Hệ số xét đến vòng ổ vòng quay Tra bảng (8.5), trang 162, tài liệu [7 ] : KV=1 - A : Tải trọng dọc trục, daN A : Cũng lực dọc Nz, đầu nhòp thứ Từ biểu đồ nội lực Nz Pd gây ra: A = 3074,88 kG - R : Tải trọng hướng tâm ( tổng phản lực gối đỡ ), daN Tải trọng tác dụng lên trục đầu vít gồm phản lực đầu nhòp thứ vít, mômen xoắn mà động truyền cho trục lực dọc ( N z ) Từ biểu đồ nội lực Nz Pn gây ra: R = 395,06 kG Vậy Q = ( KV.R +m.A ) Kn.Kt = ( 395,06.1+ 1,5.3074,88 ) 1.1 = 5007,38kG ⇒ C = 5007,38(28,66.12000)0,3= 229375,897 Dựa vào hệ số khả làm việc ta chọn ổ bi đỡ lồng cầu dãy Theo ΓOCT 5720- 51 ta chọn ổ bi đỡ lồng cầu dãy có kí hiệu 1522 có Cbảng=250000 Các thông số kích thước ổ bi đỡ lòng cầu dãy:  Kí hiệu ổ d D B β0 d1 rmax 122 120 200 53 11 100 4,5 D1max d2min D2 L nmax ( vg/ph ) Đường kính bi Số lượng1 dãy 180 91 203 132 2000 32,54 18 27 r d2 d1 d D1 D2 28 Tài liệu tham khảo: [1] Tính toán máy nâng chuyển [2] Máy trục- vận chuyển [3] Máy nâng chuyển [4] Trang bò điện máy xây dựng [5] Hướng dẫn thiết kế trang bò điện cần trục [6] sức bền vật liệu [7] thiết kế chi tiết máy [8] sách tra cứu ổ lăn ; nhà xuất lao động 29 [...]... 2 .M1 +M2 = - n 8 2 2 3 8 2 2 3 2 Tương tự cho nhòp 2,3, 4, 5, 6,7, 8 ta lập được các phương trình m men sau: P l M1 + 2 .M2 +M3 = - n 3 2 Pn l 3 M2 + 2 .M3 +M4 = 2 P l M3 + 2 .M4 +M5 = - n 3 2 Pn l 3 M4 + 2 .M5 +M6 = 2 P l M5 + 2 .M6 +M7 = - n 3 2 Pn l 3 M6 + 2 .M7 +M8 = 2 Giải bằng phương pháp thế ta được : M0 = 0 M1 = 304,846 KG .m M2 = 223,361 KG .m M3 = 244,454 KG .m M4 = 241,566 KG .m M5 = 244,454 KG .m. .. trọng ngang phân bố lên trục vít do Pn gây ra : Pn= 106,87 KG /m Đây là dạng bài toán siêu tỉnh bậc 8 Ta giải bằng cách đặt vào 8 gối đỡ bằng các m men tương đương từ M n M8 Sơ đồ tương đương: pn M0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 Sau đó lập 8 phương trình 8 ẩn giải t m được M 0, M1 , M2 , M3 ,M4 ,M5 ,M6 ,M7 ,M8 p dụng công thức, tài liệu [6]: Phương trình m men có công thức tồng quát như sau: a.MI-1 + 2.(a+b) MI + b.MI+1=... z m chỉ tính ảnh hưởng của M x và Mz Sau đó tính đến ảnh hưởng của Nz Theo công thức trang179, tài liệu [6]về điều kiện bền của trục : 14 σ td = M max td ≤ [ σ] Wu (12) Trong đó : - [σ] : Ứng suất cho phép của vật liệu: [σ ]= 60 N/mm2 max - M td : M men tương đương lớn nhất Theo công thức (7.4), trang117, tài liệu [7] max 2 max 3 ) + (M x ) 2 4 M max td = (M u (13) Trong công thức trên : max M max... bền về ứng suất dập σd = - 2K .M x ≤ [ σ] d Z.D 0 l v d c (18) Trong đó : Số chốt : Z= 8 Đường kính vòng trong của chốt D0 D0 ≈ D- d0 – (10 ÷ 20 ) mm 22 - Đường kính lắp chốt bọc vòng đàn hồi : d0 = 36 mm Đường kính bao ngoài của khớp : D = 220 mm D0 ≈ D- d0 – (10 ÷ 20 ) mm = 164 mm - Đường kính chốt : d c =18 mm Chiều dài toàn bộ vòng đàn hồi: lv= 36 mm Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ÷ 2 M men xoắn danh... ổ đỡ) Đối với nối trục răng sau khi chọn kích thước nối trục theo trò số m men xoắn và đường kính trục cần ki m nghi m theo điều kiện sau: Mt= K.Mx ≤ M bảng - (20) Trong đó : Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ÷ 2 M men xoắn danh nghóa truyền qua khớp: Mx= 940,18N .m Trò số m men lớn nhất m khớp có thể truyền qua : M bảng.=19000 N .m ⇒ Mt= 2.940,18 = 1880,36 ≤ M bảng Vậy khớp nối giữa hộp gi m tốc và ổ... l m việc của khớp nối - M m: M men đònh m c của khớp 9.1 Chọn khớp nối giữa động cơ và hộp gi m tốc - k1: Hệ số tính đến m c độ quan trọng của kết cấu k1=1,2 k2: Hệ số tính đến độ l m việc của khớp nối k 1=1,3 M men đònh m c : M dm = 975 N 30 = 975 = 29,85kG .m n 980 Trong công thức trên : • N : Công suất động cơ N = 30 kw • Số vòng của trục động cơ n = 980 vòng/phút - M men truyền qua khớp : ⇒ Mx=... đó : MI : m men thứ I Khoảng cách từ đi m đặt m men thứ I-1 đến thứ I: a Khoảng cách từ đi m đặt m men thứ I+1 đến thứ I: b Diện tích nhòp thứ nhất : ΩI Khoảng cách từ trọng t m diện tích nhòp thứ I đến gối : ZI 11 Đối với nhòp thứ nhất : a= l=3 m b= l =3 m ΩI.= Pn.l2/8 ZI = l/2 Phương trình m men cho nhòp thứ nhất: 2 2 2 P l l l 2 P l l l l .M0 + 2.(l+l) M1 + l .M2 = -6 ( 2 n + 2 n ) 3 P l ⇔ M0 +... 0,8 4 ) ≤ [σ ] = 60 ⇒ D ≥ 108mm ♦ Chọn đường kính ngoài trục vít: D = 120 mm ♦ Đường kính trong trục vít: d= 0,8.D = 96 mm 8.4 Ki m tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của N z : Từ công thức: 2 M M  N  σ td =  u + z  + 4 x  ≤ [ σ ] F   Wx   Wu (14) Trong đó : 15 - [σ] : Ứng suất cho phép của vật liệu: - Mu: M men uốn tại vò trí có nội lực lớn nhất - Mx: M men xoắn tại vò trí có nội... thức trên : max M max x :M men xoắn tại vò trí có nội lực lớn nhất M x = • 5103 Nm max M max u : M men uốn tại vò trí có nội lực lớn nhất M u = • 1216,5 Nm 2 2 ⇒ M max td = (1216,5) + 0,75.(5103) = 4583,7Nm - Wu: M men cản uốn tại vò trí có nội lực lớn nhất ( Wu = 0,1.D 3 1 − η 4 ) Trong công thức trên: • D : Đường kính ngoài trục vít • Tỉ số giữa đường kính trong và ngoài trục vít : η = 0,8 ⇒ σ td =... D0= 164 mm Đường kính chốt : d c =18 mm Chiều dài chốt: l c=42 mm Hệ số tải trọng động : K = 1,5 ÷ 2 M men xoắn danh nghóa truyền qua khớp: Mx= 465,66 N .m Ứng suất uốn cho phép của chốt, có thể lấy [σ]u = (60 ÷ 80) N/ mm2 ⇒ σu = 2.465,66.10 3.42 0,1.8.183.164 = 52,6 ≤ [ σ ] u Vậy khớp nối thoả m n điều kiện về sức bền uốn của chốt 23 10.2 Ki m tra khớp nối trục răng ( khớp nối giữa hộp gi m tốc- ổ