Đồ án Thiết kế hệ thống truyền động cơ khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.72 MB, 88 trang )
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU ........................................................................................................................8
SỐ LIỆU THIẾT KẾ……………………………………………………………………….9
PHẦN 1: DỮ LIỆU THIẾT KẾ VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU....................................................10
1.1
Cấu trúc một băng tải điển hình: ...............................................................................10
1.2
Xác định độ rộng B tối thiểu của băng tải: ...............................................................11
1.3
Góc nâng băng tải (𝜷𝒎𝒂𝒙): .....................................................................................11
1.4
Xác định vận tốc dài của băng tải: ............................................................................12
1.5
Tính cơng suất truyền dẫn băng tải:..........................................................................15
1.6
Lực căng dây băng tải: ..............................................................................................17
1.7
Lực căng trên 2 nhánh băng tải: ...............................................................................17
1.8
Tính chọn dây băng tải: ............................................................................................19
1.9
Cấu trúc hệ thống băng tải: .......................................................................................20
1.9.1
Xác định đường kính puly: .............................................................................20
1.9.2
Kết cấu puly: ...................................................................................................20
1.9.3
Khoảng cách giữa các con lăn: ......................................................................21
1.9.4
Khoảng cách chuyển tiếp giữa con lăn cuối cùng với puly: ..........................21
1.9.5
Tính tốn đối trọng kéo căng băng tải: ..........................................................21
1.10 Kết luận: ....................................................................................................................23
PHẦN 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ .............24
2.1
Cơng suất bộ phận cơng tác: .....................................................................................24
2.2
Số vịng quay của trục công tác (trục puly): .............................................................24
2.3
Chọn sơ bộ số vòng quay của động cơ: ....................................................................24
2.4
Xác định tỷ số truyền chung: ....................................................................................24
2.5
Các phương án phân bố tỷ số truyền trong và ngồi hộp giảm tốc: .........................24
2.6
Bố trí các phương án: ................................................................................................24
2.6.1
Phương án 1: HGT 2 cấp khai triển ...............................................................24
2.6.2
Phương án 2: HGT 2 cấp phân đôi cấp nhanh bánh răng nghiêng ...............27
2.6.3
Phương án 3: HGT 2 cấp đồng trục bánh răng nghiêng ...............................31
2.7
Phân tích, lựa chọn phương án: ................................................................................34
PHẦN 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ KIỂM NGHIỆM BỘ TRUYỀN XÍCH ..........35
3.1
Chọn loại xích: ..........................................................................................................35
3.2
Chọn số răng của đĩa xích dẫn theo cơng thức: ........................................................35
3.3
Số răng đĩa lớn: .........................................................................................................35
3.4
Tính cơng suất tính tốn: ..........................................................................................35
3.5
Chọn khoảng cách trục sơ bộ:...................................................................................36
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
1
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
3.6
Số lần va đập xích trong một giây: ...........................................................................37
3.7
Kiểm tra xích theo hệ số an tồn về độ bền: .............................................................37
3.8
Đường kính đĩa xích: ................................................................................................38
3.9
Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa với con lăn: ..................................................39
3.10 Tính lực tác dụng lên trục: ........................................................................................40
3.11 Thơng số cho bộ truyền xích: ...................................................................................40
PHẦN 4: TÍNH TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG .............................................................41
4.1
Chọn vật liệu bánh răng: ...........................................................................................41
4.2
Phân tỉ số truyền: ......................................................................................................41
4.3
Xác định ứng suất cho phép: ....................................................................................41
4.4
Tính tốn bộ truyền cấp nhanh: BT bánh răng trụ răng nghiêng..............................42
4.4.1
Xác định sơ bộ khoảng cách trục: ..................................................................42
4.4.2
Xác định các thông số ăn khớp: .....................................................................44
4.4.3
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: ...........................................................44
4.4.4
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: ..................................................................47
4.4.5
Kiểm nghiệm răng về q tải: ........................................................................48
4.4.6
Các thơng số và kích thước bộ truyền cấp nhanh: .........................................48
4.5
Tính tốn bộ truyền cấp chậm: BT bánh răng trụ răng thẳng ...................................48
4.5.1
Xác định sơ bộ khoảng cách trục: ..................................................................48
4.5.2
Xác đinh các thông số ăn khớp: .....................................................................49
4.5.3
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: ...........................................................50
4.5.4
Kiểm nghiệm về độ bền uốn: ..........................................................................51
4.5.5
Kiểm nghiệm răng về quá tải: ........................................................................52
4.5.6
Các thông số và kích thước bộ truyền cấp chậm: ..........................................52
PHẦN 5: TRỤC ....................................................................................................................53
5.1
Chọn vật liệu chế tạo các trục: ..................................................................................53
5.2
Xác định sơ bộ đường kính trục: ..............................................................................53
5.3
Chọn nối trục: ...........................................................................................................53
5.4
Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: ..........................................54
5.5
Xác định trị số và chiều lực từ các chi tiết quay tác dụng lên trục: ..........................55
5.5.1
Trục I: .............................................................................................................55
5.5.2
Trục II: ............................................................................................................57
5.5.3
Trục III: ..........................................................................................................58
5.6
Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục: ....................................................59
5.7
Hiệu chỉnh chiều dài mayơ đĩa xích và bánh răng trụ: .............................................60
5.8
Kiểm nghiệm độ bền trục: ........................................................................................60
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
2
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
5.9
Kiểm nghiệm độ bền then: ........................................................................................62
PHẦN 6: CHỌN Ổ LĂN ......................................................................................................63
6.1
Tính tốn ổ lăn trục I: ...............................................................................................63
6.1.1
Chọn loại ổ lăn: ..............................................................................................63
6.1.2
Chọn cấp chính xác cho ổ lăn: .......................................................................63
6.1.3
Kiểm tra khả năng tải của ổ: ..........................................................................63
6.2
Tính tốn ổ lăn trục II: ..............................................................................................64
6.2.1
Chọn loại ổ lăn: ..............................................................................................64
6.2.2
Chọn cấp chính xác cho ổ lăn: .......................................................................64
6.2.3
Kiểm tra khả năng tải của ổ: ..........................................................................64
6.3
Tính tốn ổ lăn trục III: .............................................................................................65
6.3.1
Chọn loại ổ lăn: ..............................................................................................65
6.3.2
Chọn cấp chính xác cho ổ lăn: .......................................................................65
6.3.3
Kiểm tra khả năng tải của ổ: ..........................................................................65
PHẦN 7: KẾT CẤU VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC ............................................67
7.1
Xác định các kích thước cơ bản của vỏ hộp: ............................................................67
7.1.1
Chiều dày thân hộp: .......................................................................................67
7.1.2
Chiều dày nắp hộp: ........................................................................................67
7.1.3
Gân tăng cứng: ...............................................................................................67
7.1.4
Đường kính: ....................................................................................................67
7.1.5
Mặt bích ghép nắp và thân: ............................................................................67
7.1.6
Xác định theo kích thước nắp ổ: .....................................................................67
7.1.7
Mặt đế hộp (khơng có phần lồi): ....................................................................68
7.1.8
Khe hở giữa các chi tiết: ................................................................................68
7.1.9
Bulông nền:.....................................................................................................68
7.2
Một số kết cấu khác liên quan đến cấu tạo vỏ hộp: ..................................................68
7.2.1
Bulơng vịng:...................................................................................................68
7.2.2
Chốt định vị: ...................................................................................................69
7.2.3
Cửa thăm: .......................................................................................................69
7.2.4
Nút thơng hơi: .................................................................................................69
7.2.5
Nút tháo dầu: ..................................................................................................70
7.2.6
Que thăm dầu: ................................................................................................70
7.2.7
Bôi trơn hộp giảm tốc:....................................................................................71
PHẦN 8: LẮP GHÉP VÀ DUNG SAI ................................................................................72
8.1
Chọn cấp chính xác chế tạo: .....................................................................................72
8.2
Chọn kiểu lắp: ...........................................................................................................72
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
3
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
PHẦN 9: MƠ PHỎNG THIẾT KẾ ....................................................................................73
9.1
Phần mềm mô phỏng momen trên trục:....................................................................73
9.2
Kết quả mô phỏng momen trên trục: ........................................................................73
9.2.1
Kết quả mô phỏng trục I:................................................................................73
9.2.2
Kết quả mô phỏng trục II: ..............................................................................75
9.2.3
Kết quả mô phỏng trục III: .............................................................................77
PHẦN 10: LẮP RÁP HỘP GIẢM TỐC…………………………………………..79
10.1 Mô hình hố các thành phần hộp giảm tốc………………………………….79
10.1.1 Thân hộp……………………………………………………………….79
10.1.2 Nắp hộp………………………………………………………………..79
10.1.3 Bộ truyền bánh răng…………………………………………………...79
10.1.4 Trục…………………………………………………………………….80
10.1.5 Ổ lăn…………………………………………………………………...81
10.1.6 Một số chi tiết khác……………………………………………………81
10.2 Lắp ráp các chi tiết trong môi trường Assembly……………………………83
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................88
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
4
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1: Độ rộng tối thiểu của băng tải..................................................................... 11
Bảng 1.2: Góc dốc lớn nhất cho phép khi vận chuyển vật phẩm ................................ 11
Bảng 1.3: Vận tốc lớn nhất của băng tải ..................................................................... 12
Bảng 1.4: Góc mái một số dạng vật liệu khi vận chuyển............................................ 13
Bảng 1.5: Hệ số tính tốn mặt cắt dịng chảy .............................................................. 13
Bảng 1.6: Khối lượng riêng tính toán của một số vật liệu .......................................... 14
Bảng 1.7: Hệ số độ dốc băng tải.................................................................................. 14
Bảng 1.8: Hệ số ma sát và độ dài điều chỉnh băng tải ................................................ 16
Bảng 1.9: Công suất dẫn động cơ cấu gạt, Pt (KW) .................................................... 16
Bảng 1.10: Khối lượng băng tải chuyển động, không kể vật phẩm được vận chuyển 16
Bảng 1.11: Khối lượng các bộ phận quay ................................................................... 16
Bảng 1.12: Khoảng cách (bước) các con lăn............................................................... 16
Bảng 1.13: Khối lượng phân bố dây băng tải Wl ........................................................ 17
Bảng 1.14: Góc ơm của 1 số dạng truyền dẫn............................................................. 18
Bảng 1.15: Hệ số ma sát giữa dây băng tải và puly .................................................... 18
Bảng 1.16: Các cơng thức tính lực kéo lớn nhất ......................................................... 19
Bảng 1.17: Hệ số an toàn cho băng tải dệt .................................................................. 19
Bảng 1.18: Các dây băng tải dệt nhiều lớp.................................................................. 20
Bảng 1.19: Đường kính puly tối thiểu cho băng tải dệt (mm) .................................... 20
Bảng 1.20: Khoảng cách trung bình giữa các con lăn đỡ nhánh căng (m) ................. 21
Bảng 1.21: Khoảng cách chuyển tiếp cho băng tải dệt, tính bằng số lần chiều rộng
băng tải .......................................................................................................... 21
Bảng 3.1: Chọn số răng đĩa nhỏ .................................................................................. 35
Bảng 3.2: Trị số của các hệ số thành phần trong hệ số sử dụng k .............................. 35
Bảng 3.3: Số lần va đập cho phép [i] của các loại xích .............................................. 37
Bảng 3.4: Các thơng số của xích con lăn .................................................................... 37
Bảng 3.5: Trị số của hệ số an tồn .............................................................................. 38
Bảng 3.6: Các thơng số của xích con lăn .................................................................... 38
Bảng 3.7: Diện tích chiếu mặt tựa bản lề A (mm2) của xích con lăn .......................... 39
Bảng 3.8: Bảng tra vật liệu làm đĩa xích ..................................................................... 39
Bảng 4.1: Trị số của 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚𝑜 và 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚𝑜 ứng với số chu kỳ cơ sở ............................ 41
Bảng 4.2: Trị số của các hệ số Ka , Kd và ZM .............................................................. 43
Bảng 4.3: Trị số của các hệ số 𝜓𝑏𝑎 và 𝜓𝑏𝑑𝑚𝑎𝑥 ....................................................... 43
Bảng 4.4: Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng KHB
và KFB ............................................................................................................ 43
Bảng 4.5: Trị số tiêu chuẩn của mô-đun ..................................................................... 44
Bảng 4.6: Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng ....................................................... 45
Bảng 4.7: Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp ............................................................................................................... 45
Bảng 4.8: Trị số của các hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp 𝛿𝐻 và 𝛿𝐹........ 46
Bảng 4.9: Trị số của hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng 𝑔𝑜 ................... 46
Bảng 5.1: Kích thước cơ bản của nối trục đàn hồi với đĩa hình sao ........................... 53
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
5
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Bảng 5.2: Chiều rộng ổ lăn b0 theo đường kính d ....................................................... 54
Bảng 5.3: Hệ số kích thước kể đến giới hạn mỏi ........................................................ 60
Bảng 5.4: hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm .................................................... 61
Bảng 8.1: Thống kê các kiểu lắp, trị số của sai lệch giới hạn và dung sai các kiểu lắp
....................................................................................................................... 72
Bảng 8.2: Bảng dung sai lắp ghép then ....................................................................... 72
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc một hệ băng tải ........................................................................................10
Hình 1.2: Con lăn phẳng và con lăn máng .............................................................................10
Hình 1.3: Tạo dạng máng cho băng tải ..................................................................................10
Hình 1.4: Sơ đồ góc nâng thực tế ...........................................................................................12
Hình 1.5: Mặt cắt ngang dịng chảy .......................................................................................13
Hình 1.6: Các thành phần lực trên dây băng tải .....................................................................18
Hình 1.7: Minh hoạ các loại puly ...........................................................................................20
Hình 1.8: Kết cấu puly hình trụ ..............................................................................................20
Hình 1.9: Khoảng cách chuyển tiếp b giữa con lăn cuối cùng với puly ................................21
Hình 1.10: Sơ đồ bố trí đối trọng ...........................................................................................22
Hình 2.1: Sơ đồ HGT 2 cấp khai triển ...................................................................................25
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý HGT 2 cấp phân đôi cấp nhanh bánh răng nghiêng....................28
Hình 2.3: Sơ đồ HGT 2 cấp đồng trục bánh răng nghiêng.....................................................31
Hình 5.1: Sơ đồ đặt lực, biểu đồ momen và kết cấu trục vào của hộp giảm tốc bánh răng
phân đơi cấp nhanh .................................................................................................56
Hình 5.2: Sơ đồ đặt lực, biểu đồ momen và kết cấu trung gian của hộp giảm tốc phân đơi
cấp nhanh ................................................................................................................57
Hình 5.3: Sơ đồ đặt lực, biểu đồ momen và kết cấu trục ra của hộp giảm tốc phân đôi cấp
nhanh .......................................................................................................................58
Hình 7.1: Sơ đồ kích thước bulơng treo hộp giảm tốc ...........................................................68
Hình 7.2: Sơ đồ kích thước chốt định vị ................................................................................69
Hình 7.3: Sơ đồ kích thước cửa thăm .....................................................................................69
Hình 7.4: Sơ đồ kích thước nút thơng hơi ..............................................................................70
Hình 7.5: Sơ đồ kích thước nút tháo dầu................................................................................70
Hình 7.6: Sơ đồ kích thước que thăm dầu ..............................................................................70
Hình 9.1: Biểu đồ mơ phỏng momen My trên trục I ..............................................................73
Hình 9.2: Biểu đồ momen My trên trục I theo tính tốn ........................................................73
Hình 9.3: Biểu đồ mơ phỏng momen Mx trên trục I ..............................................................74
Hình 9.4: Biểu đồ momen Mx trên trục I theo tính tốn ........................................................74
Hình 9.5: Biểu đồ mơ phỏng momen My trên trục II ............................................................75
Hình 9.6: Biểu đồ momen My trên trục II theo tính tốn ......................................................75
Hình 9.7: Biểu đồ mơ phỏng momen Mx trên trục II ............................................................76
Hình 9.8: Biểu đồ momen Mx trên trục II theo tính tốn ......................................................76
Hình 9.9: Biểu đồ mô phỏng momen My trên trục III ...........................................................77
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
6
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Hình 9.10: Biểu đồ momen My trên trục III theo tính tốn ...................................................77
Hình 9.11: Biểu đồ mơ phỏng momen Mx trên trục III ........................................................78
Hình 9.12: Biểu đồ momen Mx trên trục III theo tính tốn ...................................................78
Hình 10.1: Mơ hình thân hộp………………………………………………………………. 79
Hình 10.2: Mơ hình nắp hộp……………………………………………………………….. 79
Hình 10.3: Bánh răng lớn cấp nhanh………………………………………………………. 79
Hình 10.4: Bánh răng nhỏ cấp chậm………………………………………………………. 80
Hình 10.5: Bánh răng lớn cấp chậm……………………………………………………….. 80
Hình 10.6: Trục vào………………………………………………………………………... 80
Hình 10.7: Trục trung gian…………………………………………………………………. 81
Hình 10.8: Trục ra………………………………………………………………………….. 81
Hình 10.9: Ổ lăn được lấy từ thư viện……………………………………………………… 81
Hình 10.10: Que thăm dầu………………………………………………………………….81
Hình 10.11: Nắp cửa thăm………………………………………………………………….82
Hình 10.12: Bộ nút thơng hơi………………………………………………………………82
Hình 10.13: Vịng đệm nắp ổ……………………………………………………………….82
Hình 10.14: Nắp ổ…………………………………………………………………………..83
Hình 10.15: Then…………………………………………………………………………...83
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
7
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
LỜI NĨI ĐẦU
Tính tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí là nội dung khơng thể thiếu với chương trình đào
tạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về kết cấu máy và các
quá trình cơ bản khi thiết kế máy. Trong q trình học mơn Chi tiết máy chúng em đã được
làm quen với những kiến thức cơ bản về kết cấu máy, các tính năng cơ bản của các chi tiết
máy thường gặp. Đồ án này là kết quả đánh giá thực chất nhất q trình học tập các mơn Chi
tiết máy, Sức bền vật liệu, Cơ học kỹ thuật, vật liệu cơ khí và công nghệ kim loại,…
Hộp giảm tốc là thiết bị khơng thể thiếu trong các máy cơ khí, nó có nhiêm vụ biến đổi
vận tốc vào thành một hay nhiều vận tốc ra tùy thuộc vào công dụng của máy. Khi nhận đồ
án thiết kế thầy giao cho, nhóm 16 chúng em đã tìm hiểu và cố gắng hồn thành đồ án này.
Trong quá trình làm chúng em đã tìm hiểu các vấn đề sau:
Cách chọn động cơ điện cho hộp giảm tốc.
Cách phân phối tỉ số truyền cho các cấp trong hộp giảm tốc.
Các chỉ tiêu tính tốn và các thông số cơ bản của hộp giảm tốc.
Các chỉ tiêu tính tốn, chế tạo bộ truyền xích, bộ truyền bánh răng trụ thẳng và
trục.
Cách lựa chọn, xác định thông số của then.
Kết cấu, công dụng và cách xác định các thông số cơ bản của vỏ hộp và các chi
tiết có liên quan.
Cách tính tốn và xác định chế độ bôi trơn cho các chi tiết tham gia truyền động,…
Do là lần đầu tiên làm quen với công việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy cùng với sự
hiểu biết còn hạn chế cho nên dù đã rất cố gắng tham khảo tài liệu và bài giảng của các mơn
học có liên quan song bài làm của nhóm chúng em khơng thể tránh được những thiếu sót. Em
kính mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy bộ môn giúp cho sinh viên
chúng em ngày càng tiến bộ.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy, đặc biệt là thầy Đỗ Lê Hưng Toàn đã
trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo một cách tận tình giúp nhóm chúng em hồn thành tốt nhiệm vụ
được giao.
Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2022
Nhóm 16
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
8
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
KHOA CƠ KHÍ
---)0(--PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Họ và tên sinh viên: Trần Văn Lợi – MSSV: 101200040
Trần Văn Thắng – MSSV: 101200195
Lớp: 20C1
Ngành: Công nghệ chế tạo máy
2. Tên đề tài
Thiết kế hệ thống cơ khí dẫn động băng tải vận chuyển vật liệu
3. Các số liệu ban đầu
Vật liệu
Mơi
trường
làm việc
Năng
suất
(tấn/h)
Chiều
cao
nâng
(m)
Chiều
dài băng
tải theo
phương
ngang
(m)
Xi măng
portland
khơ
130
8
50
Thời
gian
phục vụ
(năm)
10
Đặc tính tải trọng
t1
t2
16
30
P1
P2
P
0.8P
Sơ đồ tải trọng:
Số ngày
Số ca
Số giờ
làm việc làm việc
làm việc
trong
trong
trong ca
năm
ngày
320
1
8
t3
38
P3
0.9P
P
P
0,9P
0,8P
0,19t
0,36t
0,45t
t
tck
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
9
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
1. PHẦN 1: DỮ LIỆU THIẾT KẾ VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU
1.1 Cấu trúc một băng tải điển hình:
Hình 1.1: Cấu trúc một hệ băng tải
Trong đó:
- Tail pulley: pu-ly phía sau
- Feed chute: máng cấp vật phẩm
- Loading skirt: vùng cấp vật phẩm lên băng tải
- Tripper: Cơ cấu gạt vật phẩm
- Head pulley and drive: pu-ly phía trước kiêm dẫn động
- Discharge chute: máng nhả vật phẩm
- Snub and bend pulley: pu-ly căng và dẫn hướng băng tải
- Return idler: con lăn nhánh quay về (nhánh không làm việc)
- Carrying idler: con lăn đỡ nhánh mang tải
- Troughing carrying idler: con lăn tạo máng
Hình 1.2: Con lăn phẳng và con lăn máng
Hình 1.3: Tạo dạng máng cho băng tải
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
10
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
1.2 Xác định độ rộng B tối thiểu của băng tải:
- Phụ thuộc lưu lượng cần vận chuyển
- Kích cỡ vật liệu
- Kích cỡ hạt càng lớn thì độ rộng băng tải càng rộng
Tra bảng 1[5] – Hướng dẫn tính tốn băng tải (Nguyễn Văn Dự)
Bảng 1.1: Độ rộng tối thiểu của băng tải
Chọn độ rộng của băng tải B = 500 mm
1.3 Góc nâng băng tải (𝜷𝒎𝒂𝒙 ):
Tra bảng 2[5], chọn góc nâng tối đa khi vận chuyển xin măng mịn
Bảng 1.2: Góc dốc lớn nhất cho phép khi vận chuyển vật phẩm
Ta có: 𝛽𝑚𝑎𝑥 = 220
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
11
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Góc nâng thực tế theo u cầu:
Hình 1.4: Sơ đồ góc nâng thực tế
Với H = 8 (m) và L = 50 (m), ta có góc nâng thực tế (𝛽𝑡𝑡 )
𝐻
8
𝛽𝑡𝑡 = arctan ( ) = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛 ( ) = 9,090
𝐿
50
𝛽𝑡𝑡 < 𝛽𝑚𝑎𝑥 vậy góc nâng thực tế đảm bảo yêu cầu
1.4 Xác định vận tốc dài 𝒗𝒄𝒕 của băng tải:
𝑣=
𝑄𝑡
60 × 𝐴 × 𝛾 × 𝑠
Trong đó:
- 𝑣 là vận tốc băng tải (m/phút)
- 𝑄𝑡 là lưu lượng vận chuyển (tấn/giờ);
- A là diện tích mặt cắt ngang dịng vận chuyển (m2)
- 𝛾 là khối lượng riêng tính tốn của khối vật liệu (tấn/m3)
- 𝑠 là hệ số ảnh hưởng của góc nghiêng hay độ dốc của băng tải
Tra bảng 3[5]
Bảng 1.3: Vận tốc lớn nhất của băng tải
Nhóm A: Các loại vật liệu hạt; nhóm B: Than mỏ và các vật liệu có tính bào mịn; nhóm C:
là các vật phẩm gồm quặng cứng, đá và các vật liệu có cạnh sắc
Chọn 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 240 (m/phút)
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
12
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Diện tích mặt cắt ngang dịng chảy:
A = K(0,9B – 0,05)2
Trong đó:
- A: Diện tích mặt cắt ngang dịng vận chuyển (m2)
- K: Hệ số tính tốn
- B: Độ rộng băng tải (m)
Hình 1.5: Mặt cắt ngang dịng chảy
Tra bảng 5[5], chọn góc mái (𝜑) vật liệu xi măng portland khi vận chuyển
Bảng 1.4: Góc mái một số dạng vật liệu khi vận chuyển
Vì xi măng portland là dạng vật liệu mịn, khô nên chọn góc mái 𝜑 = 100
Chọn góc máng 𝛼 = 350 , tra bảng 4[5] cho máng 3 con lăn được hệ số K = 0,1348
Bảng 1.5: Hệ số tính tốn mặt cắt dịng chảy
Suy ra, diện tích mặt cắt ngang dòng chảy:
A = 0,1348.(0,9.0,5 – 0,05)2 = 0,0215 (m2)
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
13
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Tra bảng 6[5], chọn khối lượng riêng 𝛾
Bảng 1.6: Khối lượng riêng tính tốn của một số vật liệu
Chọn 𝛾 = 1,5 (tấn/m3)
Tra bảng 7[5], Chọn hệ số độ dốc của băng tải
Bảng 1.7: Hệ số độ dốc băng tải
Với 𝛽𝑡𝑡 = 9,090 , ta chọn 𝑠 = 0,95
Vậy vận tốc băng tải là:
𝑣=
130
= 70,496 (𝑚/𝑝ℎú𝑡) = 1,17 (𝑚/𝑠)
60 × 0,0215 × 1,5 × 0,95
Theo bảng 3[5], vận tốc lớn nhất của băng tải 𝑣𝑚𝑎𝑥 = 240 (m/phút), mà 𝑣 < 𝑣𝑚𝑎𝑥 do đó bề
rộng băng tải B = 500 (mm) thoả mãn. Trong thực tế, vận tốc băng tải vận chuyển vật liệu có
hạt nhỏ và vừa thường có giá trị từ 0,8 – 1,25 (m/s) để tránh gây ra bụi; đồng thời, nếu vận
tốc băng tải cao gây nên tình trạng chuyển động kém ổn định, vật liệu trên băng tải dễ văng
ra ngồi, băng tải dễ bị lệch về 1 phía, băng nhanh mòn và làm giảm khả năng làm việc cũng
như tuổi thọ của băng. Vì vậy chọn bề rộng băng tải bằng 500 (mm) để vận tốc băng tải 𝑣 =
1,17 (m/s) là phù hợp.
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
14
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
1.5 Tính cơng suất truyền dẫn băng tải:
Công suất làm quay trục con lăn kéo băng tải được tính:
Plv = P1 + P2 + P3 + Pt (KW)
Trong đó:
- P1 là cơng suất cần thiết kéo băng tải không tải theo phương ngang
- P2 là cơng suất cần thiết kéo băng tải có tải theo phương ngang
- P3 là công suất cần thiết kéo băng tải có tải theo phương đứng (P3 nhận giá trị âm nếu độ
dốc đi xuống)
- Pt là công suất cần thiết dẫn động cơ cấu gạt vật phẩm (Pt = 0 nếu không dùng cơ cấu gạt)
Các thành phần cơng suất được tính tốn như sau:
𝑃1 =
𝑃2 =
𝑓 (𝑙 + 𝑙0 ). 𝑊. 𝑣
6120
𝑓 (𝑙 + 𝑙0 ). 𝑄𝑡 𝑓 (𝑙 + 𝑙0 ). 𝑊𝑚 . 𝑣
=
367
6120
𝑃3 =
𝐻. 𝑄𝑡 𝐻. 𝑊𝑚 . 𝑣
=
367
6120
Trong các cơng thức tính tốn trên, các đại lượng tính tốn bao gồm:
- 𝑓: Hệ số ma sát của các ổ lăn đỡ con lăn;
- 𝑊: Khối lượng các bộ phận chuyển động của băng tải, khơng tính khối lượng vật phẩm
được vận chuyển (kg);
- 𝑊𝑚 : Khối lượng vật phẩm phân bố trên một đơn vị dài của băng tải (kg/m);
- 𝑣: Vận tốc băng tải (m/phút);
- 𝐻: Chiều cao nâng (m);
- 𝑙: Chiều dài băng tải theo phương ngang (m);
- 𝑙0 : Chiều dài băng tải theo phương ngang được điều chỉnh (m).
Các công thức tính phụ trợ:
𝑊=
𝑊𝑐 𝑊𝑟
+
+ 2𝑊𝑙
𝑙𝑐
𝑙𝑟
𝐻 = 𝑙. 𝑡𝑎𝑛𝛼
𝑊𝑚 =
𝑄𝑡
0,06. 𝑣
Với:
- 𝑊𝑙 : Khối lượng phân bố của băng tải (kg/m);
- 𝑊𝑐 : Khối lượng các chi tiết quay của một cụm các con lăn đỡ tải (kg);
- 𝑊𝑟 : Khối lượng các chi tiết quay của một cụm các con lăn đỡ nhánh băng tải đi về (kg);
- 𝑙𝑐 : Bước các con lăn đỡ tải (m);
- 𝑙𝑟 : Bước các con lăn đỡ nhánh chạy không (m);
- 𝛼: Góc dốc của băng tải.
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
15
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Tra bảng 8[5], cho băng tải cố định, được căn chỉnh và bảo dưỡng theo quy chuẩn có:
𝑓 = 0,022 và 𝑙0 = 66 (m)
Bảng 1.8: Hệ số ma sát và độ dài điều chỉnh băng tải
Tra bảng 9[5] cho cơ cấu gạt cố định: Pt = 0,75 (KW)
Bảng 1.9: Công suất dẫn động cơ cấu gạt, Pt (KW)
Tra bảng 10[5], cho khối lượng các bộ phận chuyển động của băng tải: W = 30 (kg/m)
Bảng 1.10: Khối lượng băng tải chuyển động, không kể vật phẩm được vận chuyển
Tra bảng 11[5], cho khối lượng các bộ phận quay: 𝑊𝑐 = 7,5 (kg/bộ) và 𝑊𝑟 = 5,9 (kg/bộ)
Bảng 1.11: Khối lượng các bộ phận quay
Tra bảng 12[5], cho khoảng cách các con lăn: 𝑙𝑐 = 1,20 (m) và 𝑙𝑟 = 3,00 (m)
Bảng 1.12: Khoảng cách (bước) các con lăn
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
16
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Tra bảng 13[5], cho khối lượng phân bố dây băng tải: 𝑊𝑙 = 7,5 (kg/m)
Bảng 1.13: Khối lượng phân bố dây băng tải Wl
Thay các giá trị vào các công thức trên, ta được
𝑊=
7,5 5,9
+
+ 2 × 7,5 = 23,2167 (𝑘𝑔/𝑚)
1,2
3
𝑊𝑚 =
𝑃1 =
130
= 30,7346 (𝑘𝑔/𝑚)
0,06 × 70,496
0,022 × (50 + 66) × 30 × 70,496
= 0,8819 (𝐾𝑊)
6120
𝑃2 =
0,022 × (50 + 66) × 130
= 0,9039 (𝐾𝑊 )
367
𝑃3 =
8 × 130
= 2,8338 (𝐾𝑊 )
367
Plv = 0,8819 + 0,9039 + 2,8338 + 0,75 = 5,3696 (KW)
1.6 Lực căng dây băng tải:
𝐹𝑃 =
6120. 𝑃𝑐𝑡 6120.5,3696
=
= 466,1534 (𝑘𝑔) = 4661,534 (𝑁)
𝑣
70,496
1.7 Lực căng trên 2 nhánh băng tải:
𝑒 𝜇𝜃
-
Nhánh căng:
𝐹1 = 𝐹𝑃
𝑒 𝜇𝜃 −1
-
Nhánh chùng:
𝐹2 = 𝐹𝑃
𝑒 𝜇𝜃 −1
-
Các quan hệ tương tự bộ truyền đai: 𝐹1 = 𝐹2 . 𝑒 𝜇𝜃
1
𝐹1 − 𝐹2 = 𝐹𝑃
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
17
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Hình 1.6: Các thành phần lực trên dây băng tải
Tra bảng 15[5] cho góc ôm của băng tải và đai theo trường hợp truyền dẫn đơn có bánh căng:
𝜃 = 2100 = 3,665 rad
Bảng 1.14: Góc ơm của 1 số dạng truyền dẫn
Tra bảng 16[5], hệ số ma sát giữa puly và băng tải 𝜇 = 0,3 cho bề mặt tiếp xúc khô
Bảng 1.15: Hệ số ma sát giữa dây băng tải và puly
Thay các giá trị vào công thức trên, ta được:
𝑒 0,3.3,665
𝐹1 = 4661,534 0,3.3,665
= 6989,2001 (𝑁)
𝑒
−1
𝐹2 = 4661,534
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
1
𝑒 0,3.3,665 − 1
= 2327,6661 (𝑁)
18
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Lực căng tối thiểu được xác định nhằm giữ cho dây băng tải không trượt quá 2% khoảng cách
giữa các con lăn.
• Lực căng tối thiểu trên nhánh căng:
F4C = 6,25.lC (Wm +Wl) = 6,25. 1,2.(30,7346 + 7,5) = 286,7595 (kg)
• Lực căng tối thiểu trên nhánh chùng:
F4r = 6,25.lr .Wl = 6,25. 3. 7,5 = 140,625 (kg)
Theo bảng 14[5], lực kéo lớn nhất có thể được tính:
Fmax = FP + F4r = 466,1534 + 140,625 = 606,778 (kg)
Bảng 1.16: Các cơng thức tính lực kéo lớn nhất
1.8 Tính chọn dây băng tải:
- Phù hợp với mơi trường làm việc, tránh các ăn mịn hóa học;
- Có thể chọn dạng đai sợi thép hoặc đai dệt nhiều lớp
- Giả sử chọn đai dệt nhiều lớp, ta cần tính tốn giá trị độ bền cần thiết cho đai như sau:
𝐹𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑆𝐹𝑧
𝐹. 𝑇𝑆 =
𝐵𝑒
Trong đó:
- 𝐹𝑚𝑎𝑥 là lực kéo lớn nhất (kg);
- 𝑆𝐹𝑧 là hệ số an tồn;
- 𝐵𝑒 là chiều rộng hữu ích của dây đai (cm). Chiều rộng hữu ích được tính bằng chiều rộng
thực của dây trừ đi phần mép bọc cao su. Phần mép bọc thường có chiều rộng 3cm.
𝐵𝑒 = B – 3 = 50 – 3 = 47 (cm)
Tra bảng 20[5], chọn nhóm vật phẩm A cho vật liệu xi măng, cỡ hạt < 30mm, chu kỳ số
vòng quay của băng tải quay được trong một phút là dưới 1, ta có: SFz = 11
Bảng 1.17: Hệ số an toàn cho băng tải dệt
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
19
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Thay các giá trị vào công thức, ta được:
𝐹. 𝑇𝑆 =
𝐹𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑆𝐹𝑧
606,778 ∗ 10
=
= 129,102 (𝑘𝑔/𝑐𝑚)
𝐵𝑒
47
Theo bảng 18[5], chọn vật liệu băng tải Polyester Fabric có số hiệu là EP160/2, cụ thể có độ
bền là 160 (kg/cm) với 2 lớp dệt.
Bảng 1.18: Các dây băng tải dệt nhiều lớp
1.9 Cấu trúc hệ thống băng tải:
1.9.1 Xác định đường kính puly:
Hình 1.7: Minh hoạ các loại puly
Puly A dẫn động; puly B căng dây; puly C dẫn hướng
Tra bảng 23[5], chọn đường kính tối thiểu của các puly ứng với khả năng chịu kéo từ 60 ÷
100% khả năng cho phép cho loại dây EP160/2 là:
DA = 250 mm; DB = 200 mm; DC = 160 mm
Bảng 1.19: Đường kính puly tối thiểu cho băng tải dệt (mm)
1.9.2 Kết cấu puly:
Hình 1.8: Kết cấu puly hình trụ
Để tăng độ an tồn hay khả năng tiếp xúc hết của puly với băng tải ta có thể cộng thêm 1 giá
trị an tồn C = 60÷ 70 mm cho độ rộng L của puly.
Độ rộng puly (khi trải thẳng ra) được tính: L = B + 2C = 500 + 2×70 = 640 mm
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
20
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
1.9.3 Khoảng cách giữa các con lăn:
- Với khối lượng riêng xi măng portland 𝛾 = 1500 kg/m3, ứng với độ rộng băng tải B = 500mm.
Tra bảng 24[5], ta có khoảng cách trung bình giữa các con lăn đỡ nhánh căng là 1,5 m.
Bảng 1.20: Khoảng cách trung bình giữa các con lăn đỡ nhánh căng (m)
- Khoảng cách giữa các con lăn đỡ nhánh chùng thường lấy 3m
- Chiều dài con lăn được tính: Lcl = B/3 = 500/3 = 166,67 mm
1.9.4 Khoảng cách chuyển tiếp giữa con lăn cuối cùng với puly:
Hình 1.9: Khoảng cách chuyển tiếp b giữa con lăn cuối cùng với puly
- Với các băng tải có các con lăn tạo thành máng, cần có khoảng cách nhất định giữa các con
lăn cuối cùng với puly đủ để dây băng tải chuyển thành dạng phẳng và được cuốn vào puly.
- Nếu giả sử tỷ lệ giữa lực kéo ở vùng chuyển tiếp với lực kéo lớn nhất là trên 80%, góc máng
𝛼 = 350, tra bảng 28[5] cho chiều rộng máng ≤ 600 mm, ta có: b = 0,95 m
Bảng 1.21: Khoảng cách chuyển tiếp cho băng tải dệt, tính bằng số lần chiều rộng băng tải
1.9.5 Tính toán đối trọng kéo căng băng tải:
- Tạo ra sức căng cần thiết cho băng, đảm bảo cho băng tải bám chặt vào tang dẫn và hạn chế
độ võng của băng tải.
- Có 2 loại cơ cấu căng:
• Cơ cấu căng băng dùng vít tải
• Cơ cấu căng băng dùng đối trọng
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
21
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
* Nếu dùng vít căng băng tải, kích thước nhỏ gọn, dễ căng chỉnh nhưng chiều dài vít nằm
trong khoảng 1,5% chiều dài băng tải và thường khơng q 400 mm.
- Tính chiều dài băng tải:
𝐿𝑏𝑡 =
𝐿
50
=
= 50,636 (𝑚)
𝑐𝑜𝑠𝛽𝑡𝑡 𝑐𝑜𝑠9,090
- Chiều dài vít tải tính tốn:
𝑙𝑣í𝑡 = 𝐿𝑏𝑡 . 1,5% = 0,7595 (𝑚) = 759,5 (𝑚𝑚) > 400 (𝑚𝑚)
nên ta sẽ dùng căng băng bằng đối trọng.
- Cơ cấu căng băng tải dùng đối trọng:
+ Khả năng tạo ra lực căng cố định khơng cần phải hiệu chỉnh định kỳ.
+ Cần phải có khơng gian để bố trí dưới khung băng tải.
+ Thích hợp khi dùng cho băng tải có chiều dài lớn.
- Xác định khối lượng của đối trọng
+ Cần tính lực cần để kéo căng băng tải
+ Tra bảng 51[1], ta có dạng bố trí đối trọng như hình dưới
Hình 1.10: Sơ đồ bố trí đối trọng
- Cơng thức tính lực căng cần thiết như sau:
FT = F2 + Fr hoặc FT = F3 + Fr
Trong đó:
+ F2 là lực căng trên nhánh không tải (nhánh chùng), đã được xác định. F2 = 2327,6661 (N)
+ Fr là lực cản ma sát giữa băng tải và con lăn đỡ nhánh băng tải đi về
𝐹𝑟 = 𝑓 (𝑙 + 𝑙0 ). (𝑊𝑙 +
𝑊𝑟
) − 𝐻. 𝑊𝑙
𝑙𝑟
+ Thay các giá trị đã tính tốn phía trên: 𝑓 = 0,022; 𝑙 = 50 𝑚; 𝑙0 = 66; 𝑊𝑙 = 7,5 𝑘𝑔/𝑚;
𝑊𝑟 = 5,9 𝑘𝑔/𝑏ộ; 𝑙𝑟 = 3 𝑚; 𝐻 = 8 𝑚 vào công thức trên ta được:
𝐹𝑟 = 0,022. (50 + 66). (7,5 +
5,9
) − 8.7,5 = −35,841 (𝑁)
3
Do đó, lực kéo do đối trọng sinh ra tối thiểu là:
FT = 2327,6661 – 35,841 = 2291,8251 (N)
Vậy khối lượng đối trọng cần tối thiểu là 229,182 (kg)
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
22
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
1.10
Kết luận:
❖ Thơng số kỹ thuật để chế tạo hệ dẫn động:
-
Công suất truyền dẫn băng tải Pct = 5,3696 (KW)
-
Lực căng dây băng tải FP = 4661,534 (𝑁)
-
Vận tốc băng tải 𝑣 = 70,496 (𝑚/𝑝ℎú𝑡) = 1,17 (𝑚/𝑠)
-
Đường kính puly dẫn DA = 250 (mm)
❖ Số liệu chế tạo băng tải:
- Độ rộng băng tải: B = 500 mm; Góc máng 𝛼 = 350 ;
- Độ dài puly kéo: L = 640 mm;
- Độ dài con lăn: Lcl = 166,67 mm;
- Khoảng cách giữa các con lăn đỡ nhánh căng: 1,2 m; nhánh chùng: 3 m;
- Vật liệu băng tải Polyester Fabric có số hiệu là EP160/2;
- Khoảng cách chuyển tiếp giữa con lăn cuối với puly: b = 0,95 m;
- Khối lượng đối trọng cần tối thiểu là 229,182 kg.
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
23
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
2. PHẦN 2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ CHỌN ĐỘNG CƠ
2.1 Công suất bộ phận công tác:
𝐹𝑃 . 𝑣 4661,534.1,17
𝑃𝑙𝑣 =
=
= 5,45 𝑘𝑊
1000
1000
- Theo đề bài, động cơ làm việc với tải trọng thay đổi
Đặc tính tải trọng
t2
t3
30
38
P2
P3
0.8P = 4,36 kW 0.9P = 4,905 kW
t1
16
P1
P = 5,45 kW
𝑃𝑙𝑣_𝑡đ
∑𝑛𝑖=1 𝑃𝑖2 . 𝑡𝑖
5,452 . 16 + 4,362 . 30 + 4,9052 . 38
√
=√ 𝑛
=
= 4,83 𝑘𝑊
∑𝑖=1 𝑡𝑖
16 + 30 + 38
2.2 Số vòng quay của trục công tác (trục puly):
𝑛𝑙𝑣 = 60000.
𝑣
1,17
= 60000.
= 89,38 (𝑣𝑔/𝑝ℎ)
𝜋. 𝐷
𝜋. 250
2.3 Chọn sơ bộ số vòng quay của động cơ (𝒏đ𝒄 ):
- Với băng tải quay một chiều: ta chọn sơ bộ 𝑛đ𝑐 = 1500 (vg/ph)
2.4 Xác định tỷ số truyền chung (𝒖𝒉𝒕 ):
𝑢ℎ𝑡 =
𝑛đ𝑐 1500
=
= 16,78
𝑛𝑙𝑣 89,38
2.5 Các phương án phân bố tỷ số truyền trong và ngoài hộp giảm tốc:
TST
𝑢ℎ𝑡
𝑢𝐻𝐺𝑇
𝑢𝑛
8
2,09
10
1,67
16,78
12,5
1,34
16
1,04
- Giả sử chọn hộp giảm tốc 2 cấp có 𝑢𝐻𝐺𝑇 = 8 và bộ truyền ngồi với 𝑢𝑛 = 2,09.
2.6 Bố trí các phương án:
2.6.1 Phương án 1: HGT 2 cấp khai triển
- Giả sử chọn HGT 2 cấp khai triển bánh răng trụ răng thẳng có 𝑢𝐻𝐺𝑇 = 8
- Bộ truyền đai thang ngồi với 𝑢đ = 2,09.
- Sơ đồ bố trí hệ thống như sau:
Động cơ → BT đai – BT bánh răng – BT bánh răng → Trục công tác
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
24
PBL1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
Trục III
Trục làm việc
Trục động cơ
↑
Trục II
Trục I
Hình 2.1: Sơ đồ HGT 2 cấp khai triển
2.6.1.1 Đánh giá bộ truyền đai:
❖ Ưu điểm:
- Bộ truyền đai có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hạ;
- Bộ truyền đai có khả năng truyền chuyển động giữa hai trục khá xa nhau, mà kích
thước của bộ truyền không lớn lắm;
- Bộ truyền làm việc êm, khơng có tiếng ồn;
- Đảm bảo an tồn cho động cơ khi có quá tải.
❖ Nhược điểm:
- Bộ truyền đai có trượt, nên tỷ số truyền và số vịng quay n2 khơng ổn định;
- Bộ truyền có khả năng tải khơng cao. Kích thước của bộ truyền lớn hơn các bộ
truyền khác, khi làm việc với tải trọng như nhau;
- Tuổi thọ của bộ truyền tương đối thấp, đặc biệt khi làm việc với vận tốc cao;
- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn, có thể gấp 2÷3 lần so với bộ tuyến bánh răng chịu
cùng tải trọng.
❖ Phạm vi sử dụng của bộ truyền đai:
- Bộ truyền đai được dùng nhiều trong các máy đơn giản. Khi cần truyền chuyển
động giữa các trục xa nhau. Kết hợp dùng làm cơ cấu an toàn để bảo vệ động cơ;
- Bộ truyền đai thường dùng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bình. Tải trọng cực
đại có thể đến 50 kW;
- Bộ truyền có thể làm việc với vận tốc nhỏ, đến trung bình. Vận tốc thường dùng
khơng nên quá 20 m/s, vận tốc lớn nhất có thể dùng 30 m/s;
- Tỷ số truyền thường dùng từ 1 đến 3 cho đai dẹt, từ 2 đến 6 cho đai thang;
- Tỷ số truyền tối đa cho một bộ truyền đai dẹt không nên quá 5, cho bộ truyền đai
thang khơng nên q 10;
- Hiệu suất trung bình trong khoảng 0,92 đến 0,97.
2.6.1.2 Đánh giá HGT 2 cấp khai triển:
❖ Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản, số lượng các chi tiết máy trong hộp ít.
- Phương án cố định các bánh răng ở trên trục, ổ trên gối lớn dễ thực hiện.
- Độ chính xác về vị trí tương đối giữa các trục không yêu cầu cao lắm.
- Điều chỉnh sự ăn khớp của các bánh răng, khe hở của các ổ lăn dễ dàng.
- Giá thành thấp.
TRẦN VĂN LỢI – TRẦN VĂN THẮNG
25
