Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.81 MB, 20 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI </b>
Giảng viên hướng dẫn :Sinh viên thực hiện :
<i>...<b> tháng năm </b>...</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>Đồ án cơ sở thiết kế máyThiết kế hệ thống dẫn động băng tải</b>
<b>Đề 1: Động cơ – Bộ truyền đai – Bộ truyền bánh răng trụ nghiêng – Khớp nối – Băng tải</b>
Số liệu thiết kế
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>1. Chọn động cơ</b>
<i><b>Bước 1: Xác định công suất làm việc</b></i>
Hệ thống tải trọng không đổi :
<i><b>Bước 2: </b>Xác định hiệu suất hệ dẫn động</i>
Hiệu suất hệ thống được tính bằng tích các bộ phận tham gia vào hệ thống:
Tra bảng 2.3 trang 18 tài liệu tham khảo 1Trong đó:
= 0.96 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ=0.95 : Hiệu suất bộ truyền đai
=0.99: Hiệu suất 1 cặp ổ lănm=3: số cặp ổ lăn
=1: Hiệu suất nối trụck=1 : Số khớp nối trục
<i><b>Bước 3: Xác định công suất động cơ</b></i>
Công suất cần thiết trên trục động cơ:P<small>ct</small> = P<small>lv</small>/η = 2/0.88 = 2.27 (kW)Trong đó:
P<small>ct</small>: Cơng suất cần thiết trên trục động cơ (kW)η: Hiệu suất hệ dẫn động
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><i><b>Bước 4: Xác định số vịng quay trên trục cơng tác</b></i>
Hệ dẫn động băng tải:
v: Vận tốc băng tảiD: Đường kính tang băng tải
<i><b>Bước 5: Chọn tỉ số truyền sơ bộ</b></i>
Bảng tra 2.4 trang 21 tài liệu tham khảo 1Trong đó:
u<small>đ </small>=2.8: Tỉ số truyền bộ truyền đai thường
u<small>br </small>= 4.1: Tỉ số truyền bộ truyền bánh răng trụ hộp giảm tốc 1 cấp
<i><b>Bước 6: Xác định số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ</b></i>
<b>2. Phân phối tỉ số truyền</b>
<i><b>Bước 1: Xác định tỉ số truyền chung thực tế của hệ dẫn động </b></i>
n<small>đc </small>: Số vòng quay động cơ đã chọnn<small>lv </small>: Số vịng quay trên trục cơng tác
<i><b>Bước 2: Phân phối tỉ số truyền</b></i>
u<small>t</small> = u u<small>đ </small>× <small>br</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>3. Tính các thơng số trên trục</b>
<i><b>Bước 1: Xác định công suất trên các trục</b></i>
- Trục 2:
(kW)P<small>lv </small>: Công suất trên trục công tácη<small>ol </small>: Hiệu suất trên ổ lănη<small>k</small> : Hiệu suất nối trục- Trục 1:
(kW)P<small>2</small> : Công suất trên trục 2
η<small>ol </small>: Hiệu suất trên ổ lăn
η<small>br</small> : Hiệu suất bộ truyền bánh răng- Trục động cơ
( kW)η<small>đ</small> : Hiệu suất bộ truyền bánh răng
<i><b>Bước 2: Xác định số vòng quay trên các trục</b></i>
- Trục động cơ : n = 945 vòng/phút<small>đc</small>
- Trục 1:
(vịng/phút)- Trục 2:
(vịng/phút)- Trục cơng tác:
n<small>lv</small> =<small> 2 </small>n =80.46 (vịng/phút)
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><i><b>Bước 3: Xác định mơmen xoắn trên các trục</b></i>
Mômen xoắn trên các trục được xác định bằng cơng thức :
(Nmm)Trong đó:
T<small>i</small> : Mơmen xoắn trên các trục (Nmm)P<small>i</small> : Công suất trên các trục (kW)
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>Tính tốn thiết kế bộ truyền đai thang1. Chọn loại đai và thiết diện đai</b>
Tra đồ thị hình 4.1 trang 59 tài liệu tham khảo 1, ta chọn được loại thang A
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><i><b>Bước 2: Tính chọn chiều dài đai L</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">K<small>đ</small> = 1.3: Hệ số tải trọng động (bảng 4.7 trang 55)[P<small>0</small>] = 0.78: Công suất cho phép (bảng 4.19 trang 62)Cα = 0.92: Hệ số ảnh hưởng góc ơm
Tỉ số <i><sub>L</sub><sup>L</sup></i>
Trong đó: L = 1500(mm): Chiều dài đai
L = 1700(mm): Chiều dài đai lấy làm thí nghiệm (tra bảng 4.19)<small>0</small>
Tra bảng 4.16 trang 61, chọn được C = 0.5: Hệ số ảnh hưởng chiều dài đai<small>L</small>
C<small>u</small> = 1.135: Hệ số ảnh hưởng tỉ số truyền ( bảng 4.17)
C<small>Z</small> = 0.95: Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên dây đai (bảng 4.18)
<b>5. Xác định các thông số cơ bản của đai</b>
Tra bảng 4.21 trang 63 tài liệu tham khảo 1, ta được:h<small>0</small> = 3.3 mm
t = 15 mme = 10 mmH = 12.5 mm
<i><small>φ = 36</small></i><small>o</small>
Chiều rộng bánh đai:
<i><small>B</small></i><small>=</small>(Z<small>−1</small>)<i><small>×t</small></i><small>+2 =50(</small><i><small>emm</small></i><small>)</small>Đường kính ngồi của bánh đai:
<i><small>d</small><sub>a 1</sub><small>=d</small></i><small>1</small><i><small>+2 h</small></i><small>0</small><i><small>=125+2× 3.3=131.6 (mm)d</small><sub>a 2</sub><small>=d</small></i><small>2</small><i><small>+2 h</small></i><small>0</small><i><small>=315+2 ×3.3</small></i>= 321.6 (mm)Đường kính đáy bánh đai:
<i><small>d</small><sub>f 1</sub><small>=da 1−2 H=131.6−2 ×12.5 106.6</small></i><small>=</small> (<i><small>mm)d</small><sub>f 2</sub><small>=d</small><sub>a 2</sub><small>−2 H=321.6−2 ×12.5 296.6</small></i><small>=</small> (<i><small>mm)</small></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b>6. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên các trục</b>
Lực căng đai:
<i><small>Fv=qm× v</small></i><small>2</small>
Trong đó q là khối lượng 1m đai <small>m </small>
Tra bảng 4.22 trang 64 tài liệu tham khảo 1, q = 0.105 kg/m<small>m</small>
Lực căng ban đầu:
<i><small>F</small></i><small>0=</small><sup>780</sup><i><sup>× P</sup></i><small>1</small><i><small>× K</small><sub>đ</sub></i>
<i><small>v ×C∝× Z+ F</small><sub>v</sub></i><small>=</small><sup>780</sup><i><sup>× 2.24 ×1.3</sup></i>
<small>2.37</small><i><small>×0.92 ×3</small></i><small>+0.59 347.83=</small> (<i><small>N</small></i>)Lực tác dụng lên trục bánh đai:
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><b>1. Chọn vật liệu bánh răng</b>
Do không có u cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, chọnđược vật liệu cho bánh răng như sau:
Theo bảng 6.1 trang 91[1]
+ Bánh nhỏ thép 45 tơi cải thiện độ rắn HB241...285 có <i><small>σ</small><sub>b 1</sub><small>=850 MPa</small></i>, <i><small>σ</small><sub>ch1</sub><small>=580 MPa</small></i>
+ Bánh nhỏ thép 45 tôi cải thiện độ rắn HB192...240 có <i><small>σ</small><sub>b 2</sub><small>=750 MPa</small></i>, <i><small>σ</small><sub>ch2</sub><small>=450 MPa</small></i>
<b>2. Xác định ứng suất sơ bộ cho phép</b>
Theo bảng 6.2 trang 91[1]Ứng suất cho phép
<i><small>=2 HB</small></i><small>1+70 2.245 70 560=+=</small> <i><small>(MPa)σFlim1</small></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">Hệ số tuổi thọDo <i><small>N</small><sub>HE</sub></i><sub>1</sub><i><small>> N</small><sub>HO</sub></i><sub>1</sub><small>=¿</small><i><small>K</small><sub>HL</sub></i><sub>1</sub><small>=1</small>
<i><small>N</small><sub>HE</sub></i>
<i><small>N</small><sub>FE</sub></i><sub>2</sub><i><small>>N</small><sub>F</sub></i><sub>0</sub><small>=¿</small><i><small>K</small><sub>FL</sub></i><sub>1</sub><i><small>=K</small><sub>FL</sub></i><sub>2</sub><small>=1</small> Ứng suất cho phép:
N<small>HO</small>, N : Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở<small>FO</small>
N N<small>HE, FE</small>: Số chu kỳ chịu tải
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">= 481.82 MPa : Ứng suất tiếp xúc cho phép
<i><small>ψ</small><sub>ba</sub></i> = 0.5: Hệ số chiều rộng vành răng ( tra bảng 6.6 trang 97[1])
<i><small>ψ</small><sub>bb</sub><small>=0.53 ψ</small><sub>ba</sub></i>(u<small>+1</small>)<i><small>=0.53 × 0.5×</small></i>(<small>4.5 1+</small> )<small>=1.45</small>
Tra bảng 6.7 trang 98[1] với <i><small>ψ</small><sub>bb</sub></i><small>=1.45</small>
K<small>Hβ</small>=1.07: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14"><b>Bước 3: Xác định góc nghiêng của răng</b>
Góc nghiêng răng trên trục cơ sở
<i><small>βb</small></i><small>=arctan</small>(<small>cos</small><i><small>α</small><sub>t</sub><small>tanβ</small></i>)<i><small>=arctan </small></i><small>¿</small>7.65)=7.2<small>o</small>
Z<small>R </small>=0.9: Hệ số xét đến độ ảnh hưởng của độ nhám mặt răng làm việc (trang 91[1])Z<small>v </small>=1: Hệ số ảnh hưởng vận tốc vịng
K<small>xH</small> = 1: Hệ số ảnh hưởng kích thước bánh răng (trang 91[1])
Y<small>R</small> = 1: Hệ số ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng (trang 92[1])
Y<small>S</small> = 0.98: Hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu với sự tập chung ứng suất (trang 92[1])K<small>xF</small> = 1: Hệ số ảnh hưởng của kích thước răng đến độ bền uốn (trang 92[1])
<b>6. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><i>a. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc</i>
<b>Bước 1: Xác định hệ số cơ tính vật liệu</b>
Tra bảng 6.5[1], Z = 274<small>M</small>
<b>Bước 2: Xác định hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc</b>
<i><small>Z</small><sub>H</sub></i><small>=</small>
<small>sin</small><i><small>(2 αtω</small></i><small>)</small><sup>=</sup>
<i><small>bω=ψbaaω=0.5 ×132 66= (mm)</small></i>
<i><small>ε</small><sub>α</sub></i> : Hệ số trùng khớp ngang
<i><small>ε</small><sub>α</sub></i><small>=</small>
<i><small>K</small><sub>Hβ</sub></i> = 1.07: Hệ số kế đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng
<i><small>KHα</small></i> = 1.13: Hệ số sự phân bố không đều tải trọng trên các cặp răng đồng thời ăn khớp Bảng 6.14[1]
<i><small>K</small><sub>Hv</sub></i>=1.01: Hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp ( phụ lục 2.3[1])
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">Kiểm tra độ bền uốn tiếp xúc
<i><small>b</small><sub>ω</sub><small>u</small><sub>t</sub><small>d</small><sub>w 1</sub></i><small>2</small> <i><small>=274 ×1.75 ×0.77 ×</small></i>
Bước 6. So sánh giá trị <i><small>σ</small><sub>H</sub></i>và [<i><small>σ</small><sub>H</sub></i>]
<i><small>σ</small><sub>H</sub></i> = 396.03 MPa < [<i><small>σ</small><sub>H</sub></i>] = 433.64Kiểm tra
<i>b. Kiểm nghiệm độ bền uốn</i>
<b>Bước 1: Xác định hệ số tải trọng khi tính về uốn </b>
<i><small>Z</small><sub>v 2</sub></i><small>=</small> <i><sup>Z</sup></i><small>2</small>
<i><small>β</small></i><small>=</small> <sup>86</sup><small>cos3</small>
Tra bảng 6.18[1] ta được Y = 3.11, Y = 3.47<small>F1F2</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">Kiểm nghiệm độ bền uốn
<i><small>σ</small><sub>F 1</sub></i><small>=</small><sup>2</sup><i><sup>T</sup></i><small>1</small><i><small>K</small><sub>F</sub><small>Y</small><sub>ϵ</sub><small>Y</small><sub>β</sub><small>Y</small><sub>F 1</sub></i>
<i><small>b dωω 1m</small></i> <small>=</small><sup>2</sup><i><sup>×</sup></i><sup>56181.13</sup><i><sup>×</sup></i><sup>1.65</sup><i><sup>×</sup></i><sup>0.6</sup><i><sup>× 0.93 3.11</sup><sup>×</sup></i>
<small>66</small><i><small>× 48.16× 2.5=24.53 MPaσ</small><sub>F 1</sub></i> < [<i><small>σ</small><sub>F 1</sub></i>] => thỏa mãn
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">8. Tổng hợp thông số bộ truyền bánh răng trụ nghiêng
</div>