1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. Đồ án chi tiết máy - Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đồ án chi tiết máy - Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đồ án chi tiết máy - Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải có kết cấu nội dung gồm 6 phần trong đó phần 1 trình bày về chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền, phần 2 tính toán thiết kế bộ truyền đại, phần 3 tính toán thiết kế bộ truyền trong, phần 4 chọn khớp nối và thiết kế trục, phần 5 tính chọn và kiểm nghiệm ổ lăn, phần 6 tính toán vỏ hộp và các chi tiết khác. Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải Đồ án chi tiết máy Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải GVHD: Trịnh Đồng Tín

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 70

Ngày tạo 8/30/2018 4:34:20 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.69 M

Tên tệp

Tải Đồ án chi tiết máy - Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động bă... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải    Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải   GVHD: Trịnh Đồng Tính  SV: Nguyễn Văn Đoàn      Trang 1   
  2. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  Lời Nói Đầu   Thiết Kế Đồ án Chi Tiết Máy là một môn học cơ bản của ngành cơ khí. Môn học  này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn thực tế hơn đối với  các kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên  ngành sẽ được học sau này.  Đề tài mà em được giao là thiết kế hệ dẫn động băng tải gồm có bộ hộp giảm tốc   bánh răng trụ răng nghiêng và bộ truyền đai .Trong quá trình tính toán và thiết kế  các chi tiết máy cho hộp giảm tốc em đã sử dụng và tra cứu một số những tài liệu  sau:  -Chi tiết máy tập 1 và 2  của GS.TS-Nguyễn Trọng Hiệp.  -Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 và 2 của PGS.TS Trịnh Chất và  TS Lê Văn Uyển.  Do là lần đầu làm quen với công việc thiết kế chi tiết máy,cùng với sự hiểu biết  còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng của các  môn có liên quan song bài làm của sinh viên chúng em không thể tránh khỏi những  sai sót. Kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô trong  bộ môn giúp cho những sinh viên như chúng em ngày càng tiến bộ trong học tập.  Cuối  cùng  em  xin  chân  thành  cảm  ơn  các  thầy  trong  bộ  môn,  đặc  biệt  là  thầy  Trịnh Đồng Tính đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em có thể hoàn thành  tốt nhiệm vụ được giao .Em xin chân  thành cảm ơn!    Sinh viên : Nguyễn Văn Đoàn     Trang 2   
  3. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY  ĐỀ SỐ 2: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Thông số đầu vào :  1. Lực kéo băng tải      F = 670N                                   2. Vận tốc băng tải     v = 1,33 m/s                    3. Đường kính tang    D = 380 mm                    4. Thời hạn phục vụ      Lh =7500 giờ                     5. Số ca làm việc:     Số ca =2 ca                    6. Góc nghiêng đường nối tâm của bộ truyền ngoài: 180o                    7. Đặc tính làm việc: va đập vừa     PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN  1.1.Chọn động cơ điện 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu của trục động cơ    Pct                                     Pyc           Trong đó   Pct : Công suất trên một trục công tác      Trang 3   
  4. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải                Pyc : Công suất trên trục động cơ  F. v 670.1,33 P = = = 0,89 kW   1000 1000 Hiệu suất của bộ truyền:          η = η . η . η . η   (1)  2.3 Tra bảng    I   ta có:  19 Hiệu suất của một cặp ổ lăn :     ol = 0,99  Hiệu suất của bộ đai :               η =0,96  Hiệu suất của bộ truyền bánh răng :   η = 0,97  Hiệu suất của khớp nối:       kn  1  Thay số vào (1) ta có:  3                      i  ol .kn .d .br = 0,993.0,96.0,97.1 = 0,9  Vậy công suất yêu cầu trên trục động cơ là :  P 0,89 P = = = 0,99kW  η 0,9 1.1.2.Xác định số vòng quay của động cơ  Trên trục công tác ta có:  60000.v 60000.1,33 nlv =  =    66,88                                   .D  .380    Trang 4   
  5. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải    ndc ( sb )  nct .usb                              Trong đó :  usb  ud u h           (2)  2.4 Tra bảng  B  I   ta chọn được tỉ số truyền sơ bộ của:  21 Truyền động đai:        u =3  Truyền động bánh răng trụ:  uh  4 (hộp giảm tốc một cấp)  Thay số vào (2) ta có:                                usb  ud uh   3.4= 12   Suy ra :  ndc( sb)  nct .usb  66,88.12 = 802,56 (v/ph)   Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: ndc =750(v/ph)  1.1.3.Chọn động cơ              Từ Pyc = 0,99kW  & ndc =750 v/ph  P1.3 Tra bảng phụ lục   I   ta có động cơ điện   238 Kiểu động cơ  Pđc (KW)  d(mm)  dc (v / ph)   4A80B6Y3  1,1  22  920    1.2.Phân phối tỉ số truyền    Trang 5   
  6. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  1.2.1Xác định tỉ số truyền chung của hệ thống Theo tính toán ở trên ta có:  ndc  920(v/p)  nct    = 66,88(v/ph)        Tỉ số truyền chung của hệ thống là :                             n 920 u = = = 13,76  n 66,88 1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ n dc 920                                         uch    13, 76   n ct     66, 68     Chọn trước tỉ số truyền của bộ truyền trong   ubr  = 4  u 13,76 u = = = 3,44  u 4   1.3.Tính các thông số trên các trục 1.3.1.Số vòng quay Theo tính toán ở trên ta có:  ndc = 920(vg/ph)  Tỉ số truyền từ động cơ sang trục I qua đai là:  u = 3,44     Trang 6   
  7. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  n 920 n = = = 267,44 (v/ph )  u 3,44 n 267,44 n = = = 66,86 v/ph  u 4 Số vòng quay thực của trục công tác là:   n 66,86 n = = = 66,86 v/ph  u 1 1.3.2.Công suất Công suất trên trục công tác (tính ở trên) là: Pct = 0,99( K W )  Công suất trên trục II là :   P 0,89 P = = = 1 kW  η .η 0,99. 1                     Công suất trên trục I là  :   P 1 P = = = 1,04kw  η .η 0,99. 0,97  Công suất thực của động cơ là:   P 1,04 Pđ∗ = = = 1,09 kW  η .η 0,99.0,96 .        Trang 7   
  8. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  1.3.3.Mômen xoắn trên các trục                       Mômen xoắn trên trục I là :  P 1,04 T = 9,55. 10 . = 9,55. 10 . = 37137 N. mm  η 267,44 Mômen xoắn trên trục II là :   P 1 T = 9,55. 10 . = 9,55. 10 . = 142836 N. mm  n 66,86                                  Mômen xoắn trên trục công tác là:                  P 0,89 T = 9,55. 10 . = 9,55. 10 . = 127086 N. mm  n 66,88            Mômen xoắn thực trên trục động cơ là :  Pđ 1,09 Tđ = 9,55. 10 . = 9,55. 10 . = 11315 N. mm  nđ 920            Trang 8   
  9. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải      1.3.4Bảng thông số động học   Thông  Động Cơ  I  II  Công Tác  số/Trục  U  U d  3, 44   U br =4  U kn =1  n(v/ph)  920  267,44  66,86  66,88  P(KW)  1,09  1,04  1  0,89  T(N.mm)  11315  37137  142836  127086             Trang 9   
  10. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt: Thông số yêu cầu:  Công suất trên trục chủ động:  P  Pdc  1,09  kW    1 Mô men xoắn trên trục chủ động:  T1  Tdc  11315  N .mm    Số vòng quay trên trục chủ động:  n1  ndc  920  vg / ph    Tỉ số truyền bộ truyền đai:  u  ud  3,44   Góc nghiêng bộ truyền ngoài:    180o   2.1.Chọn loại đai và tiết diện đai.  Chọn đai vải cao su.  2.2.Chọn đường kính hai đai  d1   5,2  6, 4  . 3 T1   5, 2  6, 4  3 11315  116,74  143,68  mm    Chọn  d1  theo tiêu chuẩn ta được  d1  140  mm    Kiểm tra về vận tốc đai :   .d1.n1  .140.920 v   6,74  m / s   
  11. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  d2 450 Tỉ số truyền thực tế :  ut    3,31   d1 1    140.1  0,015 Sai lệch tỉ số truyền :  ut  u 3,31  3,44 u | | .100% | | .100%  3,38%  
  12. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  2.4 Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai Diện tích đai :    Ft .K d A  b.    [ F ] Trong đó :  Ft  : lực vòng  1000.P 1000.1, 09 Ft    161, 72 (N)   v 6, 74 4.7 K d : hệ số tải trọng động. Tra bảng  B [1]  ta được :  K d  1, 2   55  4.8  : chiều dày đai được xác định theo   tra bảng  B [1]  với loại đai vải cao  d1 55  1 su ta chọn  [ ]max    d1 40 Do vậy :    1   d1.[ ]max  140.  3,5 (mm)   d1 40 4.1 Tra bảng  B [1]  ta dùng loại đai BKHJI65 và BKHJI65-2 không có lớp lót , chiều  51 180 dày đai    3,5 (mm) ,  dmin    140 Kiểm tra :  d1  140  d min    Thỏa mãn  Ứng suất cho phép :      Trang 12   
  13. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  [ F ]  [ F ]0C CvC   K 2 [ ]0  K1    d1 Trong đó:  K1  và  K 2  là hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu   0  và loại đai  Ta có : do góc nghiêng của bộ truyền    600 và định kỳ điều chỉnh khoảng cách  trục    0  1, 6 (Mpa)   4.9  k  2,3 Tra bảng  B [1]  với   0  1, 6 (Mpa)  ta được   1   56  k2  9, 0 K 2 9, 0.3,5 [ ]0  K1   2,3   2, 075 (Mpa)   d1 140 C : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm  1   C  1  0, 003(1800  1 )  1  0, 003(1800  160,370 )  0,94   CV : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ly tâm đến độ bán của đai trên bánh đai  CV  1  kV (0, 01V 2  1)   Do sử dụng đai vải cao su   kV  0, 04   CV  1  0, 04(0, 01.10, 402  1)  0.997   C0 : hệ số kể đến vị trí của bộ truyền và phương pháp căng đai. Tra bảng  4.12 B [1]  với góc nghiêng của bộ truyền    600  ta được  C0  1   57    Trang 13   
  14. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  Do vậy :   [ F ]  [ F ]0C Cv C  2, 075.0,94.0,997.1  1,945(Mpa)   Chiều rộng đai:  Ft Kt 161, 72.1, 0 b   23, 75(mm)   [ F ] 1,945.3,5 Chiều rộng bánh đai B:  4.1 21.6 Tra bảng  B [1]  với b=25(mm) tra bảng  B [1] ta có B=32 (mm)  51 164 2.5 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục Lực căng ban đầu :  F0   0 . .b  1,945.3,5.25  170,19(N)   Lực tác dụng lên trục:  1 160, 37 0 Fr  2 F0 .sin( )  2.170,19.sin( )  355, 40 (N)   2 2 2.6 Bảng thông số Thông số  Ký hiệu  Giá trị  Loại đai  BKHJI65    Đường kính bánh đai nhỏ  d1   140(mm)  Đường kính bánh đai lớn  d2   450 (mm)  Chiều rộng đai  b  25(mm)     Trang 14   
  15. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  Chiều dày đai    3,5 (mm)  Chiều rộng bánh đai  B  32 (mm)  Chiều dài đai  L  2800 (mm)  Khoảng cách trục  a  900 (mm)  Góc ôm bánh đai nhỏ  1   160,37  Lực căng ban đầu  F0   170,19 (N)  Lực tác dụng lên trục  Fr   355,40 (N)           Trang 15   
  16. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng  Thông số đầu vào:  P=PI= 1,04 (KW)  T1=TI= 37137(N.mm)  n1=nI= 267,44 (v/ph)  u=ubr=4  Lh=7500 (h) 3.1 Chọn vật liệu bánh răng 6.1   Tra bảng  B [1] , ta chọn:  92   Vật liệu bánh răng lớn:   Nhãn hiệu thép:  45   Chế độ nhiệt luyện: Thường hóa     Độ rắn:  HB :170  217  Ta chọn HB2=180   Giới hạn bền σb2=600 (MPa)   Giới hạn chảy σch2=340 (MPa)  Vật liệu bánh răng nhỏ:   Nhãn hiệu thép: 45   Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện     Độ rắn: HB=192÷240, ta chọn HB1= 190   Giới hạn bền σb1=750 (MPa)   Giới hạn chảy σch1=450 (MPa)     Trang 16   
  17. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  3.2 Xác định ứng suất cho phép    a. Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:   0 [ H ]  H lim Z R Z v K xH K HL  SH      0 , trong đó:  [ ]   F lim YRYS K xF K FL  F  SF   Chọn sơ bộ:   Z R Z v K xH  1        YRYS K xF  1 SH, SF – Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: Tra  6.2 bảng  B [1] với:  94  Bánh răng chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75   Bánh răng bị động: SH2= 1,1; SF2= 1,75  0 0     H lim ,  F lim - Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở:  0  H lim  2 HB  70       0    =>   F lim  1,8HB  0  H lim1  2 HB1  70  2.190  70  450(MPa )    Bánh chủ động:   0    F lim1  1,8 HB1  1,8.190  342( MPa)  0  H lim2  2 HB2  70  2.180  70  430( MPa)    Bánh bị động:   0    F lim2  1,8HB1  1,8.180  324( MPa )  KHL,KFL – Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ  tải trọng của bộ truyền:     Trang 17   
  18. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải   NH 0  K HL  mH  N HE      , trong đó:   K  mF NF0  FL N FE  mH,  mF  –  Bậc  của  đường  cong  mỏi  khi  thử  về  ứng  suất  tiếp  xúc.  Do  bánh  răng có HB mH = 6 và mF = 6  NHO, NFO – Số chu kỳ thay đổi ứng suất khi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng  suất uốn:  2,4  N HO  30.H HB       6     N HO  4.10   N HO1  30.H HB1  30.190 2,4  8,3.106 2,4  2,4 2,4 6      N HO 2  30.H HB 2  30.180  7, 76.10    6  N FO1  N FO2  4.10 NHE, NFE – Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ truyền chịu tải  trọng  tĩnh => NHE= NFE= 60c.n.t∑ , trong đó:    c – Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay: c=1    n – Vận tốc vòng của bánh răng    t∑ – tổng số thời gian làm việc của bánh răng   N HE1  N FE1  60.c.n1.t  60.1.267, 44.7500  120.35.106    n1 267, 44    N HE 2  N FE 2  60.c.n2 .t  60.c. .t  60.1. .7500  30.106  u 4 Ta có: NHE1> NHO1 => lấy NHE1= NHO1 => KHL1= 1     NHE2> NHO2 => lấy NHE2= NHO2 => KHL2= 1     NFE1> NFO1 => lấy NFE1= NFO1 => KFL1= 1     NFE2> NFO2 => lấy NFE2= NFO2 => KFL2= 1     Trang 18   
  19. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  Do vậy ta có:   0 450 [ H 1 ]  H lim1 Z R Z v K xH K HL1  .1.1  409,10MPa )  SH 1 1,1  0 430 [ H 2 ]  H lim 2 Z R Z v K xH K HL 2  .1.1  390,91( MPa )  SH 2 1,1    0   [ ]   F lim1 Y Y K K  342 .1.1  195, 43( MPa )  F1 SF1 R S xF FL1 1, 75  0   F lim2 324 [ F 2 ]  S YRYS K xF K FL 2  1, 75 .1.1  185,14( MPa )  F2 Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng =>   H     H 1    H 2     2 =>   H     H 1    H 2  409,10  390, 91   400, 01 (MPa)  2 2    b. Ứng suất cho phép khi quá tải  [ H ]max  2,8.max( ch1 ,  ch 2 )  2,8.450  1260( MPa )      [ F 1 ]max  0,8. ch1  0,8.450  360( MPa )   [ ]  0,8.  0,8.340  272( MPa )  F 2 max ch 2 3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục T1.K H      aw  K a  u  1 . 3  , với:  [ H ]2 .u. ba   Ka  –  hệ  số  phụ  thuộc  vật  liệu  làm  bánh  răng  của  cặp  bánh  răng:  Tra  bảng  6.5 B 1    => Ka= 43 MPa1/3.  96   T1 – Moment xoắn trên trục chủ động: T1 = 37175 (N.mm)    [σH] - Ứng suất tiếp xúc cho phép: [σH] = 400,01 (MPa)    u – Tỷ số truyền: u = 4     ba , bd  – Hệ số chiều rộng vành răng:     Trang 19   
  20. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải  6.6   Tra bảng  B 1 với bộ truyền đối xứng, HB  cosβ = 0,970296    Ta có:  2.aw cos  2.125.cos140     Z1    24, 26 , lấy Z1= 25  m(u  1) 2(4  1)     Z2= u.Z1= 4.24,26= 97,04 , lấy  Z 2  98      Trang 20   
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược