Đang tải... (xem toàn văn)
bao gồm bản vẽ và thuyết minh chi tiết đầy đủ, đã được duyệt đi bảo vệ. BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Số liệu cho trước: 1.Lực kéo băng tải F = 1200 (N) 2. Vận tốc băng tải v = 0.94 (ms) 3. Đường kính tang D = 285 (mm) 4. Thời gian phục vụ l¬h = 16000 giờ 5. Số ca làm việc soca = 2 ca 6. Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài: =45o 7. Đặc tính làm việc : Êm
GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI -Số liệu cho trước: 1.Lực kéo băng tải F = 1200 (N) Vận tốc băng tải v = 0.94 (m/s) Đường kính tang D = 285 (mm) Thời gian phục vụ lh = 16000 Số ca làm việc soca = ca Góc nghiêng đường nối tâm với truyền ngồi: @=45o Đặc tính làm việc : Êm GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 PHẦN1 TÍNH ĐỘNG HỌC 1.1 CHỌN ĐỘNG CƠ 1.1.1 Xác định công suất yêu cầu trên động Để chọn động điện, cần tính công suất cần thiết Nếu gọi PCT – công suất băng tải, η C – hiệu suất chung toàn hệ thống, PYC – cơng suất cần thiết, : PYC = PCT Trong : ηC PCT = Fv 1200.0,94 = 1.128(kW ) = 1000 1000 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 nCT nBT ηC = Π ηCT η BT = ηOLĐ η ηBR η K η K = - hiệu suất khớp nối η OL = 0,99- hiệu suất cặp ổ lăn η BR = 0,97- hiệu suất truyền bánh trụ η Đ = 0,95- hiệu suất truyền đai η C = 0,993.0,95.0,97.1 ≈ 0,894 P 1.128 PYC = CT = = 1.26(kW) ηC 0,894 1.1.2 Xác định số vòng quay yêu cầu động Số vòng quay yêu cầu động (sơ bộ) : n SB = n CT u SB Số vòng quay trục công tác n CT 60.1000.v 60.1000.0,94 = 63 (vg/ ph) nCT = = 3,14.285 πD D đường kính tang Theo bảng 2.4[1] tr 21 Chọn sơ bộ: tỷ số truyền sơ truyền (đai) uSBN =3 tỷ số truyền sơ truyền hộp giảm tốc cấp truyền động bánh trụ u SBH =4 u SB = u SBN u SBH =3.4=12 Suy ra: n SB = n CT u SB =63.12=756 (vg/ ph) 1.1.3 chọn động điện Tra bảng phụ lục tài liệu [1] chọn động thỏa mãn PDC ≥ PYC = 1.13(kW ) nDC ≈ nSB = 756(vg / ph) ký hiêu : 4A100 L8Y3 PDC = 1,5(kW ) n = 698(vg / ph) DC GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 1.2 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHO CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG n ĐC Tỷ số truyền chung hệ thống : uC = n CT Trong : nCT =63(vg/ ph) – số vòng quay trục nĐC =698 (vg/ ph) nĐC 698 = 11,08 = nCT 63 Tỷ số truyền : uC = Với uC = u N uH u N –tỷsố truyền truyền (đai) hộp giảm tốc uH –tỉ số truyền hộp giảm tốc Chọn trước: uH =4 uN = 11,08 = 2,77 1.3 TÍNH CÁC THƠNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC 1.3.1 Tính số vòng quay trục Số vòng quay động cơ: Số vòng quay trục I: Số vòng quay trục II: Số vòng quay trục làm việc: nĐC =698 (vg/ph) n 698 = 252 (vg/ph) nI = ĐC = u Đ 2,77 nI 252 = 63 (vg/ph) = u BR n 63 nCT = II = = 63 (vg/ph) nK nII = 1.3.2 Tính cơng suất trục GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 PCT =1,128(kW) Công suất trục công tác PCT 1,128 = = 1,139 (kW) ηOLη K 0,99.1 P 1,139 = 1,186 (kW) PI = II = ηOLη BR 0,99.0,97 P 1,186 = 1,26 (kW) PĐC = I = ηOLĐη 0,99.0,95 PII = Công suất trục II: Công suất trục I: Công suất trục động cơ: 1.3.3 Tính mơmen trục Mơ men xoắn trục động cơ: P 1,26 TĐC = 9,55.106 ĐC =9,55.106 =17239,25(N.mm) nĐC 698 Mô men xoắn trục I: P 1,186 TI = 9,55.106 I = 9,55.106 =44945(N.mm) nI 252 Mô men xoắn trục II: P 1,139 TII = 9,55.106 II = 9,55.106 =172657(N.mm) nII 63 Mô men xoắn trục công tác: P 1,128 TCT = 9,55.106 CT = 9,55.106 =170990(N.mm) nCT 63 1.3.4 Lập bảng thông số động học TRỤC T.SỐ ĐỘNG CƠ TST n(vg/ ph) P(kW) T(N.mm) 2,77 698 1,26 17239 I II 252 1,186 44945 CÔNG TÁC 63 1,139 172657 63 1,128 170990 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 2.1 Tính truyền ngồi ( đai dẹt) Thông số yêu cầu: Công suất trục chủ động: P = Mô men xoắn trục = 1,26 kw chủ động: Số vòng quay trục chủ động: = Tỉ số truyền truyền đai: u = Góc nghiêng truyền ngồi: β = 45° 2.1.1 Chọn loại đai tiết diện đai Chọn đai vải cao su = (5,2 ÷ 6,4 ) =(5,2÷6,4) Chọn d1 theo tiêu chuẩn bảng Kiểm tra vận tốc đai : = 134÷165mm ta =160mm < vmax = 25 ( m / s ) ⇒ thỏa mãn =u (1-ɛ )=u .(1- 0,01) = 2,77.160.(1- 0,015) = 436,55 mm Trong hệ số trượt ε = 0,01 ÷ 0,02 , ta chọn ε =0,015 Tương tự ta chọn =450 mm Tỉ số truyền thực tế : Sai lệch tỉ số truyền : 150ο a 1200 => thỏa mãn 2.1.4 Xác định tiết diện đai chiều rộng bánh đai Diện tích đai : A = b.δ = Ft K d [σ F ] Trong : Ft : lực vịng Ft = Kd : 1000.P 1000.1, 26 = = 215, 75 (N) v 5,84 hệ số tải trọng động Tra bảng B ca 4.7 [1] ta : 55 =1.do số ca làm việc nên = δ : chiều dày đai xác định theo su ta chọn [ δ d1 ]max = 1,1 δ 4.8 tra bảng B [1] với loại đai vải cao 55 d1 40 Do : δ≤ d1.[ δ ]max =160 = (mm) d1 40 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Tra bảng B 4.1 [1] ta dùng loại đai 51 bKHA − 65 bKHA − 65− khơng có lớp lót, chiều dày đai δ = (mm), d = Kiểm tra : Thỏa mãn 160 112 =160 > Ứng suất cho phép : [ σ F ] = [ σ F ] Cα CvC0 [σ ]0 = K1 − K 2δ d1 Trong đó: K1 K hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu σ loại đai Ta có : góc nghiêng truyền β ≤ 600 định kỳ điều chỉnh khoảng cách trục ⇒ σ = 1,8 (Mpa) Tra bảng B k1 = 2,5 4.9 [1] với σ = 1,8 (Mpa) ta 56 k2 = 10 K 2δ 10.4 = 2,5 − = 2, 25 (Mpa) d1 160 Cα : hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm α1 =1- 0,003(180 )=1 – 0,003(180° - 166,2° ) =0,9586 [σF ]0 = K1 − CV : hệ số kể đến ảnh hưởng lực ly tâm đến độ bán đai bánh đai CV =1 −kV (0, 01V −1) Do sử dụng đai vải cao su ⇒ kV = 0, 04 CV = − kV (0, 01.v − 1) = − 0, 04(0, 01.5,84 − 1) = 1, 026 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 C0 : hệ số kể đến vị trí truyền phương pháp căng đai Tra bảng B với góc vậy: nghiêng β = 45 ≤ 600 truyền ta 4.12 [1] 57 C0 = [σ F ] = [σ F ]0Cα CvCθ = 2, 25.0,9586.1,026.1 = 2.213 (Mpa) Chiều rộng đai: b= Ft K t 215, 75.1, = = 24,37 [σ F ].δ 2, 213.4 4.1 [1] ta b=25 (mm) tra bảng 51 ta có chiều rộng bánh đai B=32 (mm) Tra bảng B 2.1.5 Lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Lực căng ban đầu : F0 = σ0 δ.b = 1,8.4.25 = 180 (N) Lực tác dụng lên trục: Fr= 2.Fo.sin(α1/2)= 180 sin(166,2 /2) = 357,4 (N) 2.1.6 Bảng thông số Thông số Ký hiệu Giá trị Loại đai Đường kính bánh đai nhỏ Đường kính bánh đai lớn d1 160(mm) 450 (mm) d2 Chiều rộng đai Chiều dày đai Chiều rộng bánh đai Chiều dài đai Khoảng cách trục Góc ơm bánh đai nhỏ b Lực căng ban đầu Lực tác dụng lên trục F0 δ B L a α1 Fđ 25(mm) (mm) 32 (mm) 3375 (mm) 1200 (mm) 166,2° 180 (N) 357,4 (N) 10 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Giữa mặt bên bánh với nhau: Chọn ∆1 = 30 ∆ ≥ δ = chọn ∆ = 10 Số lượng bu lông Z Z= ( L + B) 200 ÷ 300 L,B chiều dài ,chiều rộng hộp L: chiều dài hộp B:chiều rộng vỏ hộp Chọn Z=4 4.1.3 Tính, lựa chọn bơi trơn: Bộ truyền bánh có vận tốc vòng v = 0,76 < 12( m / s) nên ta chọn bôi trơn cách ngâm dầu bánh bị động hộp giảm tốc d w 232 = = 29 (mm) 4 Do đáy hộp giảm tốc cách đỉnh bị động khoảng 30 (mm) Vậy chiều cao lớp dầu 50 (mm) Dầu bôi trơn hộp giảm tốc:vận tốc vòng bánh v = 0,76 δ b ≈ 470 ÷ 1000 MPa thép C45 186(11) Độ nhớt dầu 50 c 16 ( ) o 58 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 tra bảng B 18 − 13 chọn loại dầu ô tô máy kéo AK-15 101 4.1.4 Các kết cấu liên quan đến chế tạo vỏ hộp + chốt định vị Đảm bảo vị trì tương đối nắp thân trước sau gia công nắp ghép,khi xiết bu lơng khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ d = 4(mm) Chọn chốt định vị chốt trụ c = 0,6 l = 35(mm) +cửa thăm C B1 K B A C1 A1 59 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Tra bảng B A=80 R=12 18 − [ 2] chọn 92 B=50 A1=110 B1=80 vít M6x22 số lượng C=95 C1=95 K=65 +nút thông Khi làm việc nhiệt độ hộp tăng lên để giảm áp suất điều hịa khơng khí bên bên ngồi hộp ta dùng nút thông nắp cửa thăm Tra bảng B 18 − [ 2] chọn 93 A=M27x2, B=15, C=30, D=15, E=45, G=36, H=32, I=6, K=4, L=10, M=8, N=22, O=6, P=32, Q=18, R=36, S=32 Q N P A H B D I E L C M K O G R A +nút tháo dầu: Sau thời gian làm việc dầu bôi trơn chứa hộp bị bẩn biến chất cần phải thay dầu mới,để tháo dầu cũ đáy hộp có lỗ dầu bịt kín nút tháo dầu 60 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Chọn nút tháo dầu tra bảng B d=M20x2 18 − [ 2] 93 b=15, m=9, f=3, L=28, c=2,5 q=17,8, D=30, S=22, Do=25,6 b L D d D0 m S +Kiểm tra mức dầu : dùng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu: +Các chi tiết liên quan khác Lót kín phận ổ nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tạp chất khác xâm nhập vào ổ, đề phòng mỡ chảy ngồi Vịng phớt dùng để lót kín chi tiết dùng rộng rãi có kết cấu đơn giản, thay dễ dàng chóng mịn ma sát lớn bề mặt có độ nhám cao Ta cần chọn vòng phớt cho trục vào và tra bảng 15-17 trang 50 61 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 d1 d2 D a b S0 35 36 34 48 6,5 12 40 41 39 59 6,5 12 d d d D2 a b a S0 Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp thường dùng vịng chắn mỡ (dầu) Kích thước vịng chắn mỡ (dầu) cho hình vẽ 62 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 b 60° t a t = 2mm, a = 6mm + bulong vịng nâng vận chuyển chọn vịng móc: chiều rộng 15mm đường kính D=17 mm +Kết cấu chi tiết truyền động: 63 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Bánh trụ lớn trục 2: Bánh d0 D 20 57 Chủ 29 34 62 116 38 236 động Bị 12 134,5 động 4.2 Dung sai lắp ghép + Dung sai khoảng cách trục Chọn dạng tiếp xúc mặt , tra bảng 21.22[1]-trang 170 ta sai lệch giới hạn khoảng cách trục: f a = 50 64 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Hay khoảng cách trục: a = 145±0,05 + dung sai lắp ghép bánh Chịu va đập nhẹ không yêu cầu tháo nắp thường xuyên ta chọn kiểu lắp trung H7/k6 +dung sai lắp bạc lót trục Chọn kiểu lắp trung gian H7/h6 để thuận tiện cho trình tháo lắp +dung sai lắp ghép ổ lăn Để vịng ổ khơng trơn trượt bề mặt trục lỗ làm việc cần chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay Đối với vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ dơi hở Chính lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6,còn lắp ổ lăn vào vỏ thò ta chọn H7 +dung sai lắp ghép nắp ổ lăn Chọn kiểu lắp H7/d11 để thuận tiện cho trình tháo lắp +dung sai lắp vòng chắn dầu Chọn kiểu lắp trung gian H7/h6 để thuận tiện cho trình tháo lắp +dung sai lắp then trục Theo chiều rộng chọn kiểu lắp trục P9 bạc D10 65 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Bảng dung sai lắp ghép bánh : Sai lệch giới hạn µ m Sai lệch giới hạn µ m Mối lắp ES es EI ei Trục I Φ28 H / k 25 18 Trục II Φ38 H / k 25 18 Bảng dung sai lắp ghép bạc lót trục Mối lắp Sai lệch giới hạn µ m Sai lệch giới hạn µ m ES es EI ei Φ22 H / h6 21 0 -13 Φ32 H / h6 21 0 -13 Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn: Mối lắp Φ25k Sai lệch giới hạn µ m Sai lệch giới hạn µ m ES es EI ei 15 66 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Φ35k 18 Φ 62 H 30 0 Φ80 H 30 0 Bảng dung sai lắp ghép nắp ổ lăn Mối lắp Sai lệch giới hạn µ m Sai lệch giới hạn µ m ES es EI ei Φ 62 H / d11 30 -100 -290 Φ80 H / d11 30 -100 -290 Bảng dung sai lắp ghép vòng chắn dầu Mối lắp Sai lệch giới hạn µ m Sai lệch giới hạn µ m ES es EI ei Φ 25H / h6 21 0 -13 Φ35 H / h6 25 0 -16 67 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 Bảng dung sai lắp then: Kích thước tiết diện then Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnhSai lệch giới hạn chiều sâu rãnh then then Trên trục Bxh 8x7 10x8 Trên bạc P9 D10 -0,015 +0, 098 +0, 040 -0,051 0,098 0,04 Sai lệch giới hạnSai lệch giới hạn trục t1 bạc t2 +0,2 +0,2 +0,2 +0,2 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1,2 – NXB KH&KT, Hà Nội,2007 2.Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy, tập 1,2 – NXB GD, Hà Nội,2006 3.Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép – NXB GD, Hà Nội, 2004 MỤC LỤC PHẦN1 TÍNH ĐỘNG HỌC 1.1.1 Xác định công suất yêu cầu trên động .3 68 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 = - hiệu suất khớp nối .3 = 0,99- hiệu suất cặp ổ lăn = 0,97- hiệu suất truyền bánh trụ = 0,95- hiệu suất truyền đai = 0,993.0,95.0,97.10,894 = = = 1.26(kW) 1.1.2 Xác định số vòng quay yêu cầu động Số vòng quay yêu cầu động (sơ bộ) : Số vịng quay trục cơng tác =(vg/ ph) .3 D đường kính tang .3 Theo bảng 2.4[1] tr 21 Chọn sơ bộ: tỷ số truyền sơ truyền (đai)=3 tỷ số truyền sơ truyền hộp giảm tốc cấp truyền động bánh trụ =4 ==3.4=12 .3 Suy ra: =63.12=756 (vg/ ph) 1.1.3 chọn động điện Tra bảng phụ lục tài liệu [1] chọn động thỏa mãn .3 .3 69 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 1.2 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHO CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG Tỷ số truyền chung hệ thống : Trong : =63(vg/ ph) – số vịng quay trục .4 =698 (vg/ ph) Tỷ số truyền : = Với = –tỷsố truyền truyền (đai) hộp giảm tốc .4 –tỉ số truyền hộp giảm tốc Chọn trước: =4 = 1.3 TÍNH CÁC THƠNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC 1.3.1 Tính số vịng quay trục .4 Số vòng quay động cơ: =698 (vg/ph) Số vòng quay trục I: ==(vg/ph) Số vòng quay trục II: ==(vg/ph) Số vòng quay trục làm việc: ==(vg/ph) 1.3.2 Tính cơng suất trục Công suất trục công tác =1,128(kW) Công suất trục II: =(kW) .5 Công suất trục I: = (kW) .5 Công suất trục động cơ: =(kW) 70 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGƠ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 1.3.3 Tính mômen trục Mô men xoắn trục động cơ: =9,55.106.=17239,25(N.mm) .5 Mô men xoắn trục I: .5 ==44945(N.mm) Mô men xoắn trục II: ==172657(N.mm) Mô men xoắn trục công tác: ==170990(N.mm) 1.3.4 Lập bảng thông số động học TRỤC T.SỐ ĐỘNG CƠ .5 I II CÔNG TÁC TST .5 2,77 n(vg/ ph) 71 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG PHÚC SVTH: NGÔ VĂN TÙNG MSSV: 20134409 698 .5 252 .5 63 63 P(kW) 1,26 1,186 1,139 1,128 T(N.mm) .5 17239 44945 172657 170990 2.1 Tính truyền ( đai dẹt) Thông số yêu cầu: Công suất trục chủ động: P = = 1,26 kw .6 Mô men xoắn trục chủ động: Số vòng quay trục chủ động: = .6 Tỉ số truyền truyền đai: u = Góc nghiêng truyền ngồi: β = 45° 2.1.1 Chọn loại đai tiết diện đai 72 ... ⇒ 14 10,5.56 + Fx1 .11 2 − 714 .80 14 10,5.56 − 714 .80 Fx1 = − = ? ?19 5,25 (N) 11 2 ΣFx = ⇔ Fx1 + Ft + Fx0 + Fk 22 = ⇒ Fx = − Ft − Fx1 − Fk 22 (N) Fx = ? ?14 10,5 + 19 5, 25 − 714 = ? ?19 29, 25(N) Biểu đồ. .. trục Theo bảng 11 .4/ 216 /1ta có: • Tải trọng quy ước tác dụng vào ổ: Q0 = ( X V Fr + Y0 Fa ).kt kñ = 0, 4 .1. 327,8 .1. 1 = 13 1 ,12 ( N ) Q1 = ( X 1. V Fr1 + Y1.Fa1 ).kt k ñ = 0, 4 .1. 1063, 47 .1. 1 = 425,38... σoH lim1 510 ZR Zv K xH K HL1 = 1. 1= 463,64 (MPa) [σH1] = S ,1 H1 σoF lim1 396 [σF1] = Y R Ys K xF K FC K FL1 = 1. 1= 226,29 (MPa) SF1 1, 75 o 490 [σ ] = σ H lim2 Z Z K K = 1. 1= 445,45(MPa)