Xem mẫu

  1.  MỤC LỤC ĐỀ SỐ III THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Họ  tên SV: .................................................................. Lớp: ..........................................
  2. Ngày giao đề: 19­8­2019  Ngày nộp bài: 30­11­ 2019 GV hướng dẫn: Nguyễn Hữu Chí SƠ ĐỒ HƯỚNG DẪN    D  Chế độ làm việc: mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 4 giờ, mỗi năm làm việc 250 ngày; tải trọng  va đập nhẹ, quay một chiều. Phương án 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Lực vòng trên băng tải (kG) 220 240 255 190 360 410 460 330 360 420 Vận tốc băng tải (m/s) 1,5 1,6 1,4 1,3 1,4 0,9 1,3 1,45 1,2 1,3 Đường kính trong D (mm) 300 350 350 360 350 320 400 400 350 360 Chiều rộng băng tải B (mm) 350 325 300 400 400 380 450 450 400 400 Thời hạn phục vụ (năm) 6 5 7 6 6 6 5 5 6 6 Chiều cao tâm băng (mm) 300 300 280 300 300 350 400 300 320 350 Sai số vận tốc cho phép (%) 5 4 5 5 4 4 5 4 5 5 , Xác định công suất động cơ :
  3.           ­ Công suất cần thiết được xác định theo công thức Pt ct η P =         Trong đó: Pct   Là công suất cần thiết trên trục động cơ (kW). t P    Là cụng suất tính toán trên trục máy công tác (kW).      1. Các thông số cho trước                ­Lực vòng trên băng tảI P (KG)  : 460                ­ Vận tốc băng tải          V (m/s)   : 1,3                ­ Đường kính trong        D(mm)   : 400                ­  Chiều rộng băng tảI    B(mm)   : 450                ­ Thời gian phục vụ          (năm)   : 5                ­ Chiều cao tâm băng         (mm)   : 400                 ­ Sai số vận tốc cho phép  (%)      : 5        2. Các thông số chọn:             a. Hiệu suất chung:                 η = ηđ.ηol3.ηbr2.ηkn Tra bảng ta có:             ηđ = 0,955    : Hiệu suất bộ truyền xích.            ηol = 0,992 : Hiệu suất 1 cặp ổ lăn.            ηbr = 0,97    : Hiệu suất 1 cặp bánh răng.            ηkn = 1        : Hiệu suất nối trục.          ­ Vậy η = 0,955.0,9923.0,972.1 = 0,877 Chọn động cơ Pbt = = =5,98 Kw Ptd=  =      = = 4,746 Kw  Công suất cần có trên trục của động cơ     (Kw)    Số vòng quay trên trục công tác     (vòng/phút)    Tỉ số truyền của hệ dẫn động     
  4.   Tra bảng 2.4/21 (TTHTDĐCK)    Chọn  = 12 (8 => 40) tỉ số truyền của hộp số 2 cấp           = 4 (2 => 6) đai thường           = 12.4 = 48     Số vòng quay sơ bộ của động cơ     = 2979,36 (vòng/phút)   Ta có  nên ta cần chọn động cơ có công suất thỏa điều kiện: Pđc   Điều kiện chọn động cơ phải thoả mãn:  =>  ­ Thực tế có nhiều động cơ thỏa điều kiện này. Dựa vào các thông số đã cho và mục đích  giảm bớt về kinh tế → Lựa chọn động cơ K132M2.  Công suất(kW) Số vòng quay  cosφ η% (v/ph) 5,5 2900 0,93 85,0 2,2 Tính chính xác tỉ số truyền :  = 46,72 Chọn Uh = 12            = Uh.Un  Un =   Uh là tỉ số truyền của hộp Un là tỉ số truyền ngoài hộp Un= Ukn.Uđ = 1.U  Un = Uđ = 3,893 Mặt khác tra bảng 3.1 Với Uh=12          Tính công suất từng trục: Trục IV (trục làm việc) :  4,746    (Kw) Trục III : (Kw) Truc II :  4,97         (Kw)
  5. Trục I:   = = 5,16          (Kw) Trục động cơ Pđc= = =5,41 Kw Số vòng quay :     nđc= 2900 (vòng/phút) Trục I :  = 744,926                                   (vòng/phút) Trục II :  = 183,93                                (vòng/phút) Truc III :  = 61.93                                     (vòng/phút) Trục IV (trục làm việc) :  = 61,93         (vòng/phút) Mômen xoắn:  Trục động cơ:  = 17815,69 (Nmm)  Trục I :  = 66151,53 (Nmm) Truc II :     = 258051,97 (Nmm) Trục III :  = 737106,41 (Nmm) Trục IV (trục làm việc):  = 731863,39 (Nmm)           Trục Động cơ Trục I Trục II Trục III Trục làm  việc Thông số Công suất (kW) 5,41 5,16 4,97           4,78 4,746 Ti số  3,893 4,05 2,97 1 truyền Số vòng quay  2900 744,926 183,93 61,93 61,93 (v/ph) Momen xoắn  17815,69 66151,53 258051,97 737106,41 731863,39 (N.mm) II thiết kế bộ truyền đai 1 chọn loại đai n=2900v/p ; P = 5,5 Kw ud= 3,893
  6. Theo hình 4.1 Chọn đai thường loại A đai hình thang Tra bảng 4.13( TTTK) chọn tiếp diện đai b.h =13.8 A,đường kính đai nhỏ Chọn d1= 140 mm theo tiêu chuẩn Vận tốc đai = = 21,25 m/s Nhỏ hơn vận tốc cho phép Vmax= 25 m/s B, đường kính bánh đai lớn d2 = d1. ud (1-) = 140.3,893(1- 0,01) = 539,56 mm theo bảng 4.26 chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 560 mm tỉ số truyền thực tế: =4 =2.7% < 4 % 2, Tính chiều dài đai Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a=0,95d2 = 532 mm Theo công thức 4.4 chiều dài đai = = 2246,45 mm Theo bảng 4.13 chọn chiều dài tiêu chuẩn l=2240 mm Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1s theo 4.15 =9.486/s < imax=10/s tính khoảng cách trục a theo chiều dài tiêu chuẩn l= 2240 mm Trong đó Δ = = = 210 = 2240-0,5.3,14(140+560) =1141 = 528,8 mm Điều kiện: 0,55(d1+d2) +h a 2(d1+d2) 393 a1400 Vậy thỏa mãn điều kiện Theo 4.7 góc ôm = = >
  7. Xác định số đai: theo công thức 4.16 Tra bảng 4.7/55 chọn Kd = 1 vì số ca là việc là 2 nên Kd=1+0,1 = 1,1 Với = 1- 0,0025(180 - ) = 1-0,003(180-134,72)= 0,864 Tra bảng 4.19 vì d1 = 140mm nên l0 = 1700 mm = =1,07 tra bảng 4.16  = 1.096 Với Ud= 4 tra bảng 4.17  = 1,14 Tra bảng 4.19 ta có [P0] = 3,44 kw ( v = 21,25 m/s, d1 = 140 mm ) = 1,599 Tra bảng 4.18 Cz= 1 Z = =1,63 đai Theo tiêu chuẩn chọn số đai là 2 Chiều rộng đai theo 4.17 và bảng 4.21 B = (z -1).t + 2e = (2-1).15+2.10 = 35mm Đường kính ngoài của đai da = d+2h0 = 140+2.3,3 =146,6 mm h0 tra bảng 4.21 h0=3.3 Xác định lực căng ban đầu tác dụng lên trụ Theo công thức 4.19 Mà Fv = qm.V2 Tra bảng 4.22 ta có qm = 0,105  Fv = 0,105.21,252 = 47,41 (N)  F0= =175,92 ( N) Lực tác dụng lên trục = 2.175,92.2. = 649,48 (N) III Truyền động bánh răng 1, chọn vật liệu thép
  8. Đối với hộp giảm tốc rang rụ 2 cấp chịu công suất Pdc = 5,5 Kw chỏ cần chọn vật liệu nhóm 1 vì nhóm 1 có đọ cung rang HB < 350, bánh rang được thường hóa hay tôi cải thiện .nhờ có độ rắn thấp nên có thể cắt rang chính xác sau khi nhiệt luyện đồng thời bộ truyền có khả năng chạy mòn . Theo bảng 6.1/92 chọn Bánh nhỏ - Nhãn hiệu thép 45 - Phương pháp nhiệt luyện : tôi cải thiện - Kích thước S 
  9. Trong đó: và lần lượt là ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kì cơ sở, trị số của chúng theo bảng (2.2) Theo bảng (6.2) với thép tôi cải thiện đạt độ rắn 180HB350  = 2HB + 70   SF =1,75      ;     SH = 1,1   = 1,8HB - Chọn độ rắn bánh rang nhỏ HB1= 251 MPa - Chọn độ rắn bánh rang lớn HB2= 240 MPa SH, SF hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc uốn Thay vào có kết quả: = 2HB1 +70 = 2.251+70 = 572 MPa = 2HB2 + 70 = 2.240 +70 = 550 MPa = 1,8HB1 = 1,8.251 =451,8 MPa = 1,8HB2 = 1,8.240 = 432 MPa KFC hệ số xét đếnảnh hưởng đặt tải KFC = 1 khi đặt tải một phía ( bộ truyền quay 1 chiều) KHL, KFL hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tait trọng của bộ truyền,được xác định theo công thức sau ở đây mF,mH bậc của đường cong mỏi khi thử tiếp xúc uốn mH = mF = 6 khi độ rắn mặt răng HB 350 NHO số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc NHO= 30  NHO1= 30.2512,4 = 17232099  NHO2= 30.2402,4 = 15474913,67 NFO số chu kì thay đổi ứng suất cở sở khi thử về uốn NFO = 4.106 đối với tất cả các loại thép NHE, NFE số chu kì thay đổi ứng suất tương đương. Khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh
  10. Vì đề bài chơ sơ đồ tải trọng nhiều bậc nen ta áp dụng cong thức sau NHE= NHE2 = 60.c.. = Trong đó: C số lần ăn khớp trong một lần, C =1 ni số vòng quay của trục: n1= 183,92 (vòng/phút) n2 =61,92 (vòng/phút) tổng số giờ làm việc của bánh răng đang xét = 2.4.250.5 = 10000 h NHE2= 60.1..10000( + )= 6290486,22 Ta có:  NHE2 = 629040060 > NHO2 = 15474913,67     KHL2=1  NHE1>NHO1 do đó KHL1=1 Theo (6.1a) TKTK1 ta có: SH=1,1 là hệ số an toàn khi tiếp xúc và uốn, tra bảng 6.2/ 94 với KHK1 = KHL2 = 1. Suy ra : = 520 (MPa) = 500 (MPa) = 410,72 (MPa) = 392,72 (MPa) Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng, ứng suất tiếp xúc cho phép là giá trị trung bình của vàtức là: 510 1,25[]min = 1,25.500 = 625 MPa Với cấp chậm dung răng thẳng và tính ra NHE đều lớn hơn NHO nên KFL=1,do đó / = 500 (MPa) Số chu kì thay đổi ứng suất uốn theo CT 6.8/93:
  11. Trong đó: MF bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn Đối với thép thường hóa tôi cải thiện  mF = 6 tra bảng 6.4/95 NFE2 = 60.1..10000. ( + ) = 56579943,86 NFE2 > NFO = 4.106  KFL2 =1 Nên NFE1 >NFO => KFL1=1 ứng suất uốn cho phép tính the CT 6.2a/93 trong đó: KFL =1 hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải với bộ truyên quay một chiều nên = 1,8HB , SF = 1.75 =284 (MPa) = 271,5 (MPa) ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép khi quá tải đối với bánh răng tôi cải thiện : []max = 2,8 (6.13) []max = 2,8 = 2,8.580=1624 (MPa) []max = 2,8 = 2,8.480 =1344 (MPa) ứng suất uốn cho phép khi quá tải : []max = 0,8 khi HB 350 []max = 0,8 = 0,8.580 = 464 (MPa) []max = 0,8 = 0,8.480 = 384 (MPa) 3 Tính toán bộ truyền cấp nhanh ( bánh trụ răng thẳng) Trong bộ truyền cấp nhanh có 2 bộ bánh răng làm việc hoàn toàn giống nhau đặt song song .do đó ta tính thông số cho 1 bộ truyền bộ còn lại cũng giống như bộ đã thiết kế. 3.2 Xác định sơ bộ khoảng cách trục aw Đối với hộp giảm tốc thông số cơ bản là khoảng cách trục aw nó được xác định theo công thức Trong đó: Ka (MPa1/3) =43 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng bảng 6.5
  12. T1 = (Nmm) momen xoắn trên trục chủ động Nmm = 510 MPa ứng suất tiếp xúc cho phép MPa xem 6.2 u =4,05 tỉ số truyền = 0,3 các hệ số trong đó bw là chiều rộng vàng răng xem bảng 6.6  =0,53.0,4(4,05+1) = 0,8 (ct 6.16/97) Sơ đồ số 3                             = 1.12 hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng bánh răng bảng 6.7/98 = =106,3 (mm) Chọn aw = 140 mm 3.2 Xác định các thông số ăn khớp Xác định modun m: Theo CT 6.17/97 m= (0,01….0,02). aW = (0,01…..0,02).140 = (1,4…..2.8)mm Chọn m = 2,5 mm Xác định số răng và góc nghiêng Bộ truyền cấp nhanh gồm bộ bánh răng góc nghiêng trong hộp giảm tốc phân đôi (30….40) Chọn sơ bộ  =   350 góc nghiêng của răng  cos = 0,819 Từ công thức 6.18/99 Trong đó Z1 là bánh răng chủ động Z2 là bánh răng bị dẫn Tính số răng bánh nhỏ: từ công thức 6.18 = = 18,1 theo CT6.19 Chọn số răng Z1 = 18 răng Số răng bánh lớn Z2 = u1.Z1 = 4,05.18 = 72,9 Chọn Z2 = 73răng Zt = Z1+Z2 = 91 răng Góc nghiêng chính xác của răng
  13. = 0,81  = 35,650 Tỉ số truyền thực tế = = 4,055 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của răng ứng suất tiếp xúc của được tính theo công thức CT6.33/105 thỏa điều kiện Trong đó: ZM = 274 (MPa)1/3 hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5/96 ZH = hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Trị số của ZH có thể tra trong bảng 6.12 ở đây là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở: tg = cos.tg theo tiêu chuẩn VN (TCVN 1065-71) góc profin =200 góc profin răng = arctg( ) Với và tính theo công thức ở bảng 6.11 đối với bánh răng nghiêng không dịch chỉnh = = arctg( ) = arctg() = 24,120 Góc nghiêng trụ cơ sở tg = cos.tg = cos(24,12) . tg(35,65)= 0,66  = 33,20            ZH =   =  =1,49            hệ số kể đến sự trùng khớp của răng xác định như sau = khi =0 (1) = khi
  14. Do >1 theo CT 6.36c/105 tính ta chọn (3) = và Là hệ số trùng khớp ngang d b là đường kính trụ cơ sở db = da1 ,da2 là đường kính đỉnh răng tính theo công thức ở bảng 6.11 khi tính gần đúng có thể xác định theo bảng 6.11 hoặc theo công thức = [1,88-3,2] .cos(35,650) = 1,34  = = = 0,86 KH = Trong đó : = 1,12 Tra bảng 6.7/98 sơ đồ 3 =55,4 (mm) Đường kính vòng lăn bánh nhỏ V= = = 2,16(m/s) Vận tốc vòng theo CT 6.40/106 v = 2,16 (m/s) < 4 (m/s) tra bảng 6.13/107 ta được cấp chính xác là 9 là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các cặp răng đồng thời ăn khớp tra bảng 6.14/107 là hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp. và được xác định theo công thức 6.41 : = Trong đó : Với v = 1,925 (m/s) tính theo CT 6.40 = 0,002 hệ số kể đến sự ảnh hưởng của sai số ăn khớp tra bảng 6.15 =73 hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lẹch các bước răng bánh 1 và 2 tra bảng 6.16 = = 1,85
  15. = = 1+ =1,05 KH = = 1,12.1,13.1,05 = 1,3 Thay các giá trị: ZM = 274 (MPa)1/3 ZH = 1,49 = 0,86 T1 = 33075,765 Nmm KH = 1,3 u = 4,055 bw1= 42 mm dw1 = 55,4 mm Vào CT: Ta được: = 274.1,49.0,857. =372(MPa) Tính chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép Theo 6.1 với v = 2,16 (m/s) < 5 m/s  Zv = 1 độ nhám RZ (2,5 ….1,25) nên ZR = 0,95 với da
  16. = = 0,746 • Yβ=1-: Hệ số kể đến độ nghiêng của răng = 1- = 0,74 YF1, YF2: Hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương = = 33,5  = =136  hệ số dịch chỉnh x=0 tra bảng 6.18/trang 109.          YF1= 3,8        YF2 = 3,6 KF= KFβ. KFα. KFv: Hệ số tải trọng khi tính về uốn KFβ = 1,24 (sơ đồ 3): Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng  khi tính về uốn, tra bảng 6.7/trang 98 KFα = 1,37: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng 6.14/trang 107 KFv: Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn (CT 6.46/trang 109) Với (CT 6.47/trang 109). δF= 0,006: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra bảng 6.15/trang 107 g0 = 73: Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng bánh 1 và 2,tra bảng 6.16/trang 107 v = 2,16 (m/s) →VF = 0,006.73.2,16. = 5,5 = 1+= 1,1 = 1,24.1,37.1,1=1,86 Với T1 = 33075,765(N.mm) KF = 1,86 Yε = 0,746 Yβ = 0,74 YF1 = 3,8 YF2= 3,6 Thay vào công thức: = = 44,37 MPa Theo công thức 6.44/trang 108: = = 42 MPa Theo công thức 6.2/ trang 91 Theo công thức 6.2a/ trang 91
  17. Với: YR = 1: Hệ số xét đến ảnh hưởng độ nhám mặt lượm chân răng. YS = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,08 – 0,0695ln (2,5) = 1,02 Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất KxF = 1: Hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn khi da400(mm)  =284.1.1,02= 289,7 MPa  = 271,5.1.1,02.1=276,93 MPa  = 44,37 
  18. Đường kính vòng chia d d1 = = =55,4 mm d2 === 224,6 mm Đường kính đỉnh răng da da1= d1+2m(1+x1-) =55,4+2.2,5(1+0) = 60,4 mm da2 = d2+2m(1+x2-) = 224,6+2.2,5(1+0) = 229,6 mm Đường kính đáy răng df df1=d1-(2,5-2X1).m = 55,4- (2,5-0).2,5 =49,15 mm df2=d2-(2,5-2X2).m = 224,6- (2,5-0).2,5=218,35 mm Đường kính lăn == 55,4 mm .u = 49,38.4,055=224,6 mm xác định các thông số của bộ truyền cấp chậm Đối với hộp giảm tốc thông số cơ bản là khoảng cách trục aw nó được xác định theo công thức Trong đó: Ka (MPa1/3) =49,5 hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng bảng 6.5 T2 = 258051,97 (Nmm) momen xoắn trên trục chủ động Nmm = 500 MPa ứng suất tiếp xúc cho phép MPa u2 =2,97 tỉ số truyền =0,4các hệ số trong đó bw là chiều rộng vàng răng xem bảng 6.6 Sơ đồ 7  =0,53.0,4(2,97+1) = 0,8 (ct 6.16/97) tra bảng 6.7 thuộc sơ đồ số 7 ta được                             = 1,03 hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng bánh răng bảng 6.7/98 = =188 (mm) Chon sơ bộ aw = 185 mm 3.2 Xác định các thông số ăn khớp Xác định modun m: Theo CT 6.17/97 m= (0,01….0,02). aW = (0,01….0,02).185 = (1,85…..3,7)mm Chọn m = 2,5 mm Mối quan hệ khoảng cách trục aw số răng bánh nhỏ Z1 và số răng bánh lớn Z2 và góc nghiêng
  19. Từ công thức 6.18/99 Trong đó Z1 là bánh răng chủ động Z2 là bánh răng bị dẫn Xác định số răng và góc nghiêng Bộ truyền bánh răng trụ thẳng Ta có góc nghiêng = 0 từ (6.18) xác định số răng bánh = = 37,2 Chọn Z1 = 37 răng Z2= u2.Z1 = 37.2,97=109,89 Chọn Z2 = 110 răng Zt = Z1 + Z2 = 37+110 = 147 răng Tính lại khoảng cách trục aw = = =183,75 mm Tỉ số truyền thực = = 2,973 Xác định hệ số dịch chỉnh tính hệ số dịch tâm theo 6.22 Y= = =0 Góc ăn khớp cos = = 0,94 =200 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của răng ứng suất tiếp xúc của được tính theo công thức CT6.33/105 thỏa điều kiện Trong đó: ZM = 274 (MPa)1/3 hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra bảng 6.5/96 ZH = hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc Trị số của ZH có thể tra trong bảng 6.12 Vì răng trụ thẳng nên β =0 ở đây là góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở: theo tiêu chuẩn VN (TCVN 1065-71) góc profin =200
  20. Góc nghiêng trụ cơ sở tg = cos.tg =cos(20).tg(0)= 0 =0 ZH = = =1,76 hệ số kể đến sự trùng khớp của răng xác định như sau = khi =0 (1) = khi
nguon tai.lieu . vn