Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Chương 1: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1 . Phương án 1 : Hộp giảm tốc hai cấp khai triển sử dụng bộ truyền xích Hình 1.1. Hộp giảm tốc hai cấp khai triển sử dụng bộ truyền xích -Ưu điểm : Kết cấu đơn giản. Sử dụng bộ truyền xích thì không có hiện tượng trượt khi chuyển động, hiệu xuất cao hơn so với truyền đai, không đòi hỏi phải căng xích, có thế làm việc khi có tải đột ngột. Kích thước nhỏ gọn hơn bộ truyền đai nếu có cùng công suất. Tỉ số truyền của hộp giảm tốc từ 8 -40. Có nhều ưu điểm nên ngày nay vẫn còn được sử dụng rộng rãi. -Nhược điểm : Bánh răng bố trí không đối xứng trên trục nên tải trọng phân bố không đều trên các ố. Kích thước thường to hơn các loại hộp giảm tốc khác khi thực hiện cùg chức năng. Mắt xích dễ bị mòn, gây tải trọng động phụ, ồn khi làm việc. 1.2. Phương án 2 : Hộp giảm tốc hai cấp khai triển sử dụng bộ truyền đai -Ưu điểm : Sử dụng bộ truyền đai nên có thể giữ động cơ xa hộp giảm tốc, làm việc êm không ồn, có thể truyền với vận tốc lớn. Kết cấu vận hành đơn giản. Tỉ số truyền của hộp giảm tốc từ 8 -40. - Nhược điểm : Tải trọng phân bố không đều trên trục. Kích thước bộ truyền lớn, tỉ số truyền khi làm việc dễ bị thay đối, tải trọng tác dụng lên trục và0 lớn, tuổi thọ thấp. SVTH: Trn Hồng Thái Trang 1 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Hình 1.2. Hộp giảm tốc hai cấp khai triển sử dụng bộ truyền đai 1.2 . Phương án 3 : Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục sử đụng bộ truyền đai Hình 1.3. Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục sử đụng bộ truyền đai -Ưu điểm : Tải trọng phân bố đều trên các trục, bánh răng bố trí đối xứng nên sự tập trung ứng suất ít, mômen xoắn tại các tiết diện nguy hiểm giảm còn một nửa. Kích thước chiều dài giảm, trọng lượng cũng giảm. Sử dụng truyền xich nên không có hiện tượng trượt như truyền đai, hiệu suất cao. -Nhược điểm : Có bề rộng lớn, cấu tạo các bộ phận phức tạp, số lượng chi tiết tăng. Khả năng tải cấp nhanh chưa dùng hết, có ổ đỡ bên trong vỏ hộp, trục trung gian lớn. Mắt xích dễ bị mòn và ồn khi làm việc. 1.4. Phương án 4 : Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục sử dụng bộ truyền xích SVTH: Trn Hồng Thái Trang 2 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Hình 1.4. Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục sử dụng bộ truyền xích -Ưu điểm : Kích thước chiều dài nhỏ, giảm được trọng lượng của hộp giảm tốc. Làm việc êm không ồn -Nhược điểm : Khả năng tải nhanh chưa dùng hết, hạn chế chọn phương án, kết cấu ổ phức tạp có ổ đỡ bên trong vỏ hộp, khó bôi trơn, kích thươc chiều rộng hộp giảm tốc lớn. Có thể trượt do truyền động bằng đai, tỉ số truyền thay đổi. 1.5. Phương án 5 :Hộp giảm tốc hai cấp phân đôi sử dụng bộ truyền xích Hình1.5. Hộp giảm tốc hai cấp phân đôi sử dụng bộ truyền xích -Ưu điểm : Tải trọng phân bố đều, sử dụng hết khả năng tải, bánh răng bố trí đổi xứng nên sự tập trung ứng suất giảm mômen xoắn trên các trục trung gian giảm. Không có hiện tượng trượt như bộ truyền đai. SVTH: Trn Hồng Thái Trang 3 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn -Nhược điểm : Có bề rộng lớn, cấu tạo các bộ phận phức tạp, số lượng các chi tiết và khối lượng gia công tăng. Làm việc ồn do có truyền động bằng xích, mắt xích dễ bị mòn. 1.6. Phương án 6 : Hộp giảm tốc hai cấp phân đôi sử dụng bộ truyền đai Hình 1.6. Hộp giảm tốc hai cấp phân đôi sử dụng bộ truyền đai -Ưu điểm : Tải trọng phân bố đều trên các trục, bánh răng bố trí đối xứng nên sự tập trung ứng suất ít, mômen xoắn tại các tiết diện nguy hiểm giảm, làm viện không ồn, có thể truyền vận tốc lớn. -Nhược điểm : Có bề rộng hộp giảm tốc lớn, cấu tạo phức tạp, số lượng chitiết tăng. Dễ bị trượt do truyền động bằng đai nên tỉ số truyền thay đổi, tuổi thọ thấp. 1.7. Phương án 7 :Hộp giảm tốc hai 2 cấp sử dụng bánh răng côn trụ sử dụng bộ truyền đai -Ưu điểm : Truyền được momen xoắn và chuyển động quay giữa các trục giao nhau. Sử dụng bộ truyền ngoài bằng đai nên làm việc êm hơn. Với tỉ sổ truyền của hộp giảm tốc là 8-15. -Nhược điểm:Giá thành chế tạo đắt, lắp ghép khó khăn, khối lượng và kích thước lớn hơn so với việc sử dụng bánh răng trụ. SVTH: Trn Hồng Thái Trang 4 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Hình1.7. Hộp giảm tốc hai 2 cấp sử dụng bánh răng côn trụ sử dụng bộ truyền đai 1.8. Phương án 8 :Hộp giảm tốc hai 2cấp sử dụng bánh răng côn trụ sử dụng bộ truyền xích Hình 1.8. Hộp giảm tốc hai 2cấp sử dụng bánh răng côn trụ sử dụng bộ truyền xích -Ưu điểm : Truyền được momen xoắn và chuyến động quay giữa các trục giao nhau. Có truyền động bằng xích nên tỉ số truyền cao hơn truyền động bằng đai và có thế làm việc được khi có quá tải. Tỉ số truyền của hộp giảm tốc từ 8-15. -Nhược điểm : Giá thành chế tạo đắt, lắp ghép khó khăn, khối lượng và kích thước lớn hơn so với việc sử dụng bánh răng trụ. Sử dụng truyền xích nên mắt xích dế bị mòn , ồn khi làm việc. SVTH: Trn Hồng Thái Trang 5 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn SVTH: Trn Hồng Thái Trang 6 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Chương 2 : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 2.1. Chọn động cơ điện 2.1.1. Xác định công suất trên trục động cơ Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức : η lv P ct P = Trong đó : ct P : Công suất cn thiết trên trục động cơ lv P : Công suất trên trục máy công tác : 7,068 1000 4712.1.5 1000 F.v lv P === kW (Trong đó F=4712N là lực kéo băng tải , V=1.5 m/s là vận tốc băng tải) ƞ : Hiệu suất truyền động : ƞ= ƞ 1 (ƞ 2 ) 2 (ƞ 3 ) 4 ƞ 4 ƞ 1 = 0,94 hiệu suất bộ truyền đai ƞ 2 = 0,97 hiệu suất bộ truyền bánh răng ƞ 3 = 0,99 hiệu suất của cặp ổ lăn ƞ 4 = 1 hiệu suất khớp nối ƞ=0,94.(0,97) 2 .(0.99) 4 .1= 0,85 Vậy công suất trên trục động cơ điện là : 8,95kW 0.85 7,608 η lv P ct P === 2.1.2. Xác định số vòng quay của động cơ SVTH: Trn Hồng Thái Trang 7 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Số vòng quay của trục máy công tác : 76,43vg/ph π.375 60000.1.5 πD 60000v lv n === Trong đó : v=1.5 m/s là vận tốc băng tải D=375mm là đường kính tang. Tỉ số truyền toàn bộ u t của hệ thống dẫn động được tính theo công thức : h .u d u t u = Trong đó : u d là tỉ số truyền của truyền động đai thang u h là tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp. Tra bảng 2.4 (Trang 21, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS. TS Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển) ta chọn được tỉ số truyền sơ bộ của : d u =3,15 tỉ số truyền sơ bộ của đai thang h u =12 tỉ số truyền động bánh răng trụ hộp giảm tốc 2 cấp Suy ra : d .u h u t u = =12.3,15=37,8 Số vòng quay sơ bộ của động cơ : t .u lv n sb n = =37,8.76,43=2889,05 (vg/ph) 2.1.3. Chọn động cơ Để thuận tiện cho việc tìm kiếm sữa chữa ,bảo dưỡng và giá thành sản phẩm hợp lí ta chọn loại động cơ điện loại 4A. Từ ct P =8,95 kW và sb n =2889,05 vp/ph. Tra bảng P1.2 (Trang 235, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS. TS Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển) ta chọn động cơ 4A132M2Y3 có các thông số sau : SVTH: Trn Hồng Thái Trang 8 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Công suất 11 kW , vận tốc quay 2907 vp/ph, 1,6 dn T k T = , hệ số công suất 9,0cos = ϕ 1.2.Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền t u của hệ dẫn động được tính theo công thức : 38,03 76,43 2907 lv n đc n t u === Ta lại có : d .u h u h .u n u t u == Ta có 3,15 d u = 12,07 3,15 38,03 d u t u h u ===⇒ Tra bảng 3.1(Trang 43, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS. TS Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển) ta chọn tỉ số truyền cấp nhanh 4,32 1 u = nên tỉ số truyền cấp chậm sẽ được tính theo công thức : 2.79 4,32 12,07 1 u h u 2 u === 2.3. Tính các thông số trên các trục 2.3.1. Số vòng quay trên các trục Tốc độ quay của động cơ : )2907(vp/ph dc n = Tốc độ quay của trục I : ph)922,86(vp/ 3.15 2907 d u dc n 1 n === SVTH: Trn Hồng Thái Trang 9 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Tốc độ quay của trục II : ph)213,63(vp/ 4,32 922,86 1 u 1 n 2 n === Tốc độ quay của trục III : ) h75,76(vp/p 2.82 213,63 2 u 2 n 3 n === Tốc độ quay của trục công tác : h)75,76(vp/p 3 n ct n == 2.3.2. Công suất trên các trục Công suất trên trục công tác : ct P =8.95 kW Công suất trên trục III : 9,04(kW) 1.0.99 8.95 4 η 3 η ct P 3 P === Công suất trên trục II : 9,41(kW) 0,97.0,99 9,04 3 η 2 η 3 P 2 P === Công suất trên trục I : 9,79(kW) 0,97.0,99 9,41 3 η 2 η 2 P 1 P === Công suất trên trục động cơ : 10,52(kW) 0,94.0,99 9,79 3 η 1 η 1 P dc P === 2.3.3. Mômen xoắn trên các trục i n i P 6 9.55.10 i T = Mômen xoắn trên trục I : SVTH: Trn Hồng Thái Trang 10 [...]... Hồng Thái 2 (N) Trang 17 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế Chương 4 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 4.1 Chọn vật liệu Do hộp giảm tốc 2 cấp chị tải trọng trung bình, nên chọn vật liệu làm bánh răng có độ rắn bề mặt răng HB < 350; tải trọng va đập nhẹ Đồng thời để tăng khả năng chạy mòn của răng chọn độ rắn bánh răng nhỏ lớn hơn độ rắn của bánh răng lớn từ 10 đến... toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta có: σ o = 2HB + 70 = 2.220 + 70 = 510MPa Hlim1 σ o = 2HB + 70 = 2.210 + 70 = 490MPa Hlim2 -Với bánh răng nhỏ -Với bánh răng lớn SVTH: Trần Hồng Thái Trang 18 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế SH - hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc, tra bảng 6.2 (Trang 94, Tính toán thiết kế hệ dẫn động. .. Trang 30 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế Ptanα 8265,24.tan24 o P = = = 3792,58N r21 cosβ cos14 P = Ptanβ = 8265,24.ta 0 = 2060,76N n14 a21 Chương 5 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ TRỤC SVTH: Trần Hồng Thái Trang 31 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế 5.1 Chọn vật liệu Trục thường làm bằng thép cacbon hoặc thép hợp kim Đối với những máy không... Vẽ phác thảo hộp tốc độ Hình 5.1 bản vẽ phác thảo hộp giảm tốc Trong đó: SVTH: Trần Hồng Thái Trang 33 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế z= 15 (mm) khoảng cách từ mặt cạch của chi tiết quay đến thành trong của hộp b1 = 82 (mm) Bề rộng bánh răng cấp chậm b2 = 60(mm) Bề rộng bánh răng cấp nhanh = 12 (mm) Chiều dày thân hộp = 1,2× = 14 (mm) Khe hở giữa bánh răng và... bánh răng thỏa mãn điều kiện tiếp xúc 4.3.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn SVTH: Trần Hồng Thái Trang 28 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế Ta có : σ F1 = 2T K F Yε Y Y /(b w d m) 1 w1 β F1 (*) Theo bảng 6.7 (Trang 98, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta chọn KFβ = 1,12 Tra bảng 6.14(Trang 107, Tính toán thiết kế. .. (Trang 61, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) chọn C1 = 1,12 Cu : hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4.17 (Trang 61, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) chọn C u = 1,14 [P0 ] d = 180mm 1 : công suất cho phép ,với v=27,38(m/s) ,tra bảng 4.20 (Trang 62, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập... bánh răng Tra bảng 6.5(Trang 96, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta chọn Ka=43 Tra bảng 6.6(Trang 97, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS ψ TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta chọn ψ bd = 0,53ψ ba ba = 0,39 (u + 1) = 0,53.0,39(1 + 2,79) = 0,78 Tra bảng 6.7(Trang 98, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS K Hβ = 1,05 TS... bảng 6.8(Trang 99, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta chọn môdun pháp mn=2,5 Chọn sơ bộ β = 15o , do đó cosβ = 0,9659 Số răng bánh nhỏ : SVTH: Trần Hồng Thái Trang 26 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế Z1 = 2awcosβ/[m(u+1)] = 2.210.0,9659/[2,5(2,79 + 1)] = 42,8 Lấy Z1 = 43 Số bánh răng bánh lớn : Z2 = u.Z1 = 2,79.43=... ta chọn Ka=49,5 Tra bảng 6.6(Trang 97, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS ψ TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta chọn ψ bd = 0,53ψ ba ba = 0,3 (u + 1) = 0,53.0,3(1 + 4,32) = 0,85 SVTH: Trần Hồng Thái Trang 21 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng Cần GVHD : Đỗ Thế Tra bảng 6.7(Trang 98, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS K Hβ = 1,05 TS Trịnh Chất – TS Lê... phân bố không đều tải trọng cho các dây P dc = 10,52 = 1,34 P 7,88 0 [ ] đai Ta có tỉ số tra bảng 4.18 (Trang 61, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 của PGS TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển) ta chọn z= 10,52.1,1 = 1,24 7,88 0,93.1,12.1,14.1 Đo đó Vậy chọn z=2 3.3.2.Xác định chiều rộng và đường kính ngoài của bánh đai SVTH: Trần Hồng Thái Trang 15 Cz = 1 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển . dế bị mòn , ồn khi làm việc. SVTH: Trn Hồng Thái Trang 5 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn SVTH: Trn Hồng Thái Trang 6 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận. việc. 1.4. Phương án 4 : Hộp giảm tốc hai cấp đồng trục sử dụng bộ truyền xích SVTH: Trn Hồng Thái Trang 2 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn Hình 1.4. Hộp. xoắn trên các trục trung gian giảm. Không có hiện tượng trượt như bộ truyền đai. SVTH: Trn Hồng Thái Trang 3 Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải Vận Chuyển Xi Măng GVHD : Đ Thế Cn -Nhược điểm :