Đang tải... (xem toàn văn)
tài liệu này rất có ích cho các bạn sinh viên đang làm đồ án Cơ Sở Thiết Kế Máy!
Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khíLời nói đầuNớc ta đang trên con đờng tiến lên công nghiệp hoá - Hiện đại hoá với đờng lối xây dựng chủ nghĩa xã hội. Đảng ta đã đề ra 3 cuộc cách mạng, trong đó cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải cho xã hội. Do đó phải u tiên công nghiệp nặng một cách hợp lý. Trong giai đoạn công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nớc, con ngời không thể thiếu máy móc bởi vì nó là một phơng tiện từ trớc đến nay đã giúp đỡ con ngời giải quyết đợc nhiều vấn đề mà con ngời không có khả năng làm việc đợc. Hiện là một sinh viên đang theo học tại Trờng đợc trang bị những kiến thức cấn thiết về lý thuyết và tay nghề. Để sau này với vốn kiến thức đã đợc trang bị em có thể góp một phần nhỏ bé để làm giầu cho đất nớc. Thời gian vừa qua em đợc giao đề tài: Thiết kế hệ dẫn động băng tải. Với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn và các thầy trong khoa cùng các bạn đồng nghiệp và sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài. Tuy nhiên trong quá trình làm việc mặc dù đã cố gắng hết mình nhng do trình độ có hạn và còn ít kinh nghiệm, nên không thể tránh sai sót. Em kính mong nhận đợc sự chỉ bảo của thầy cô để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Trờng ĐHSP KT Hng Yên Ngày 29 tháng 09 năm 2008 Sinh viên: Nguyễn Duy NamSinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 1 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máyĐề số: 1AThiết kế hệ dẫn động bNG tải123123Mmax = 1,5MDPV B5 6III4IIIIV5s4h 4h8hM0.6M Lợc đồ hệ dẫn động băng tải1. Động cơ 2. Nối trục 3. Bộ truyền đai 4. Hộp giảm tốc 5. Bộ truyền xích 6. Băng tải Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 2 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khíSố liệu cho tr ớc: 1 Lực kéo băng tải F 8750 N2 Vận tốc băng tải V 0.45 m/s3 Đờng kính băng tải D 300 mm4 Thời gian phục vụ Lh24000 giờ5 Số ca làm việc 1 ca6 Góc nghiêng đờng nối tâm bộ truyền ngoài30ođộ7 Đặc tính làm việc êmKhối l ợng thiết kế 1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3):- 01 bản tổng thể 3 hình chiếu- 03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 bản A3): 3 01 Bản thuyết minh(A4)Mục lụcBản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau: - Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. - Phần II : Tính toán bộ truyền đai thang. - Phần III : Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. - Phần IV : Tính toán và kiểm nghiệm trục. - Phần V : Tính và chọn then. - Phần VI : Thiết kế gối đỡ trục. - Phần VII : Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác.Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 3 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí - Phần VIII : Bôi trơn hộp giảm tốc. Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyềnI-1 Chọn động cơ điện1. Chọn kiểu loại động cơHiện nay, có hai loại động cơ là động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều. Để thuận tiện, phù hợp với lới điện hiện nayta chọn động cơ điện xoay chiều. Trong số các loại động cơ điện xoay chiều, ta chọn loại động cơ ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc( còn gọi là động cơ điện ba pha không đồng bộ rô to ngắn mạch) Nó có những u điểm: Kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lới điện ba pha không cần phải biến đổi dòng điện.2. Các kết quả tính toán trên băng tảia. Mô men thực tế trên băng tảiTa có mô men thực tế trên băng tảI Tbt = 2D.F =2300.8750 =1312,5 (Nm) b. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:Số vòng quay đòng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trờng quay) đợc xác định theo công thức: ndb = pf.60 (I 2)Trong đó: f tần số của dòng điện xoay chiều; mạng điện ở nớc ta có f = 50 Hzp số đôi cực từ (chọn p = 2 ,động cơ điện loại K) ndb = 250.60 = 1500 (vòng/phút)Căn cứ vào vận tốc vòng của băng tải, chọn số vòng quay của băng tải là: nbt = Dv 10.603 (vòng/phút)với : v- vận tốc vòng của băng tải( v = 0,45 m/s) nbt= 300.14,345,0.10.603 = 28,66 (vòng/phút)Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 4Với F = 8750 N : Lực kéo băng tải Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khíc. Xác định hiệu suất của toàn bộ hệ dẫn động:Ta gọi ht là hiệu suất của toàn bộ hệ thống đợc xác định theo công thức: ht = k.đ.brt.ol3x (I 3)Trong đó: k hiệu suất của khớp nối. đ - hiệu suất của bộ truyền đai thang. brt hiệu suất của bộ truyền bánh răng tr. ol hiệu suất của một cặp ổ lăn. x hiệu suất của bộ truyền xích.Theo bảng 2.3 tr.19 TTTKHDĐCK tập 1, ta có:k = 1 ; đ = 0,95 ; brt = 0,97 ; ol = 0,99 ; x = 0,92Thay các giá trị trên vào (I 3), ta đợc: ht = 1. 0,95. 0,97. (0,99)3.0,92 = 0,823. Chọn động cơ điện theo công suất:a. Mômen đẳng trị: Tđtbt ===nkknkkkttT11.2 (I 4)Trong đó, Tk mômen thứ k của phổ tải trọng tác động lên băng tải ;tk thời gian tác động của mô men thứ k.Theo đề bài, ta có: T1 = M ; T2 = 0,6M t1 = 4h ; t2 = 4h Từ đó, ta có kết quả: Tđtbt = 84.)6,0(4.22MM + = M84.36,04 + Ttbt= 1082,32 (Nm) trong ú M= Tbtb. Công suất đẳng trị trên băng tải: Pđtbt = 9550.btdtbtnT = 955066,28.32,1082 = 3,25 (Kw)c. Công suất đẳng trị cần có trên động cơ: Pđtđc = htdtxtP = 82,025,3 = 3,96 (Kw)Từ các thông số tính toán , ta chọn động cơ loại K có nhãn hiệu K132M4 kiểu có bích, có các thông số kỹ thuật đợc tra theo bảng P1.1 trang 234 TTTKHDĐCK tập 1, có bảng số liệu nh sau:Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 5 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khíKiểu động cơCông suất Vận tốc quayVòng/phútKw Mã lực50Hz 60Hz% CosdnkIIdnkTTKhối lợng(kg)d(mm)K132S4 4,0 5,5 1445 1732 85,0 0,83 6,0 2,0 58 32-Đặc điểm của động cơ điện loại K:Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ (nđb) là 1500 vòng/phút ,động cơ loại K có phạm vi công suất từ 0,75 Kw đến 30 Kw lớn hơn của động cơ DK và nhỏ hơn của động cơ 4A.Động cơ K có khối lợng nhỏ hơn so với động cơ DK và đặc biệt là có mô men khởi động cao hơn 4A và DK.d. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn:O Kiểm tra điều kiện mở máy:Khi mở máy, mô men tải không đợc vợt quá mô men khởi động của động cơ ( T<Tk) nếu không động cơ sẽ không chạy. Theo điều kiện: Tmm/T Tk/Tdn (I - 5) Trong đó: Tmm - mô men mở máy của thiết bị cần dẫn động. Tk - mô men khởi động của động cơ. Tdn - mô men danh nghĩa của động cơ. Theo bảng số liệu trên ta có: Tk/Tdn = 2,0Căn cứ vào lợc đồ tải trọng đã cho trong đề bài, ta có: Tmm/T = 1,5Do đó động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy.I-2 Phân phối tỉ số truyềnĐể phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống. u = btdcnn = 66,281445 =50,4 (I - 7) Mà u = uh. ung (I - 8)Với uh - tỉ số truyền của hộp giảm tốc; ung - tỉ số truyền ngoài hộp;Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 6 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí ung = uk. ux. uđ (I -9) uk - tỉ số truyền của khớp nối.do uk = 1 ung = ux. uđ ux - tỉ số truyền của bộ truyền xích. uđ - tỉ số truyền của bộ truyền đai thang.Theo bảng 2.4 - tr21 TTTKHDĐCK tập 1, ta có ux = 25 ; uđ = 35. Chọn ux = 4 ; uđ = 4 ung = ux. uđ = 4. 4 = 16Do đó uh = nguu = 1642,50 = 3,2Nh vậy: -tỉ số truyền của hộp giảm tốc hay tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng là: uh = ubrt = 3,2 - tỉ số truyền của bộ truyền đai: uđ = 4 ;- tỉ số truyền của bộ truyền xích: ux = 4.I-3 Xác định các thông số động học và lực tác dụng lên các trục123123DPV B5 6III4IIIIV Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động xích tải1. Tính toán tốc độ quay của các trục Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 7 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí- Trục động cơ: nđc = 1445 (vòng/phút) ; - Trục I: nI = kdcun = 11445 = 1445 (vòng/phút) ;- Trục II: nII =dIun = 41445 = 361,25 (vòng/phút) ;- Trục III: nIII = brtIIun = 2,325,361 = 114,7 (vòng/phút) ;- Trục IV: nIV = xIIIun = 47,114= 28,67 (vòng/phút). 2. Tính công suất trên các trục Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lợt là PI , PII , PIII , PIV có kết quả nh sau: - Công suất danh nghĩa trên trục động cơ: Pdc = Plvdc =3,96 (Kw)- Công suất danh nghĩa trên trục I: PI = Pdc. k= 3,96. 1 = 3,96 (Kw)- Công suất danh nghĩa trên trục II: PII = PI. d. ol = 3,96. 0,95. 0,99 = 3,72(Kw)- Công suất danh nghĩa trên trục III: PIII = PII. brt. ol = 3,72. 0,97. 0,99 = 3,57 (Kw)- Công suất danh nghĩa trên trục IV: PIV = PIII. x.ol = 3,57. 0,92. 0,99 = 3,25 (Kw)3. Tính mô men xoắn trên các trụcIII , TIV ta có kết quả sau:- Trục động cơ: Tdc = 9,55. dcdclvnP.106 = 9,55. 144596,3.106 = 26171,6 (Nmm)- Trục I: TI = 9,55. IInP.106 = 9,55. 144596,3.106 = 26171,6 (Nmm)- Trục II:Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 8 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí TII = 9,55. IIIInP.106 = 9,55. 25,36172,3.106 = 98341,87 (Nmm)- Trục III: TIII = 9,55. IIIIIInP.106 = 9,55. 7,11457,3.106 = 297292,47 (Nmm)- Trục IV: TIV = 9,55. IVIVnP.106 = 9,55. 67,2825,3.106 = 1082577,61 (Nmm) Thông số TrụcTỉ số truyềnTốc độ quay(vòng/phút)Công suất(Kw)Mô men xoắn(Nmm)Trục động cơTrục I1 1445 3,96 26171,61445 3,96 26171,6Trục II4361,25 3,72 98341,9Trục III3,2114,7 3,57 297292,5Trục IV428,67 3,25 1082577,6 Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động.Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyềnA - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoàiII. I . Thiết kế bộ truyền đai thangII. I. 1 . Xác định kiểu đai- Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai: ndc = 1445 (vòng/phút) ; Pdc = 4 Kw ; ud = 4Căn cứ vào Hình 4.1 - Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không có yêu cầu đặc biệt nào nên ta chọn loại đai hình thang bình thờng loại A trong bảng 4.13. Các Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 9 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khíthông số của đai hình thang - tr59 TTTKHDĐCK tập 1. Theo đó, thông số kích thớc cơ bản của đai đợc cho trong bảng sau:Loại đai Kích thớc mặt cắt (mm)btb h y0Diện tíchA(mm2)d1(mm)Thang, A 11 13 8 2,8 81 140Hình vẽ dới đây thể hiện kích thớc. mặt cắt ngang của dây đai:131182,8400 Kích thớc mặt cắt ngang của dây đai thang.II. I. 2. Tính sơ bộ đai- Tính vận tốc đai: v = 60000 11nd (II - 1) v = 600001445.140.14,3 = 10,59(m/s)Nh vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép vmax = 25 m/s (đối với loại đai thang).Ta chọn = 0,02 ( - hệ số trợt đai).Theo công thức: d2 = d1. ud. (1 - ) (II - 2) ta có: d2 = 140. 4. (1 - 0,02) = 548.8 (mm)II. I. 3. Chọn đờng kính đai tiêu chuẩn Theo bảng 4.21 - Các thông số của bánh đai hình thang - tr63 - TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn d2 = 560 mm.Tỉ số truyền thực tế là:Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Lớp CTK6Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết 10 [...]... đó: - Pcd - Công suất trên trục bánh đai chủ động PI = 4 Kw ; O Tra các bảng hệ số, chọn các hệ số: + Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trờng hợp tải dao động nhẹ, tải trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa (Bảng 4 7 - tr 55 - TTTKHDĐCK tập 1), ta chọn Kđ =1,1 ; + [P0] - Công suất cho phép, tra bảng 4 19 - tr 62 - TTTKHDĐCK tập 1, ta có [P0] = 2.20 Kw ; + C - Hệ số kể đến ảnh hởng của góc ôm 1 , tra bảng... răng đĩa bị động Tỷ số truyền Số mắt của dây xích Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Thông số a = 1282 mm z1 = 21 z2 =84 uxích = 4 x = 136 Lớp CTK6 20 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Đờng kính vòng chia của đĩa xích Chủ động: d1 = 213 mm Bị động: d2 = 849 mm Chủ động: da1 =226mm Bị động: da2 =864mm Chủ động: df1 = 194 mm Bị động: df2 =... (II - 35) Trong đó: ZR - Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc; Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 21 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí Zv - Hệ số xét đến ảnh hởng của vận tốc vòng; KxH - Hệ số xét đến ảnh hởng của kích thớc bánh răng; YR - Hệ số xét đến ảnh hởng của độ nhám mặt lợn chân răng; Ys - Hệ số xét đến độ nhạy của... may Khoa Cơ khí 1 Y = - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với là hệ số trùng khớp ngang, ta có = 1,69 Y = 1 = 0,59 1,69 KF - Hệ số tải trọng khi tính về uốn; Với: KF = KF KF KFv (II -61) Trong đó: KF - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên vành răng, theo bảng 6 7- TTTKHDĐCK tập 1, ứng với sơ đồ 6 ta có: KF = 1,06; KF - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng... va đập trên m dãy xích (m = 1), tính theo công thức: Fvd = 13 10-7 nIII p3 m (II -31) Fvd1 = 13 10-7 114,68 (31,75)3 1 = 4,77 (N) kd - Hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy, kd = 1 (xích 1 dãy); Kđ - Hệ số tải trọng động, Kd = 1 (tải trọng tĩnhvà êm ); kr - Hệ số kể đến ảnh hởng của số răng đĩa xích, phụ thuộc vào z (tr 87TTTKHDĐCK tập 1, với z1 = 21 kr1 = 0,468; E= 2 E1 E 2 - Mô đun đàn hồi... 43) Trong đó: Ka = 43 - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng T2 Mô men xoắn trên bánh răng chủ động, T2 = 98341,87Nmm; [H] ứng suất tiếp xúc cho phép, [H] = 495,46Mpa; Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 24 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí KH - Hệ số kể đến sự phân bố không đều tảI trong trên chiều rộng... bị quá tải lớn khi mở máy hoặc thờng xuyên chịu tả trọng va đập trong quá trình làm việc cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn: s= Trong đó: có: Q [s] k d Ft + F0 + Fv (II -24) Q - Tải trọng phá hỏng, theo bảng 5 2 - tr 78 - TTTKHDĐCK tập 1, ta ta có: Q = 88,5 kN = 88500 N; q - khối lợng của 1 mét xích, theo bảng 5 2 - tr78 - TTTKHDĐCK tập 1, q = 3,8 kg; kđ - Hệ số tải trọng động, ... viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 15 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí kđc - Hệ số kể đến ảnh hởng của việc điều chỉnh lực căng; với trờng hợp vị trí trục không điều chỉnh đợc, ta có: kđc = 1,25; kbt - Hệ số kể đến ảnh hởng của bôi trơn; với trờng hợp môi trờng làm việc có bụi, chất lợng bôI trơn bình thờng), ta chọn: kbt = 1,3; kđ - Hệ. .. xích Đờng kính vòng chân răng của đĩa xích Bề rộng của răng đĩa xích (không lớn hơn) Bớc xích b- tính toán thiết kế bộ truyền trong II III Thiết kế bộ truyền bánh trụ răng nghiêng II III 1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng Do không có yêu cầu đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở đây ta chọn vật liệu nh sau: Theo bảng 6 1 - tr 92- TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn: Bánh răng nhỏ (bánh răng... trên bánh dai chủ động u1= = =6,86N\ mm2 d 1 140 Sinh viên thiết kế: Nguyễn Duy Nam Giáo viên hớng dẫn: Ngô Văn Quyết Lớp CTK6 14 Trờng Đại Học SPKT Hng Yên ụ an C s thiờt kờ may Khoa Cơ khí - ứng suất lớn nhất trong dây đai: max= . t + v + u1 (trong công thức 3.1.17 giáo 1 trình CTM) Trong đó = F F F F 1 v 2 v =-56,43 thay vào công thức trên ta có max=11,55 N\ mm2 II II Thiết kế bộ truyền xích II . và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động. Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyềnA - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoàiII. I . Thiết kế. đai chủ động PI = 4 Kw ;O Tra các bảng hệ số, chọn các hệ số:+ Kđ - Hệ số tải trọng ứng với trờng hợp tải dao động nhẹ, tải trọng mở máy đến 150% tải trọng