THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ
THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
Đề số: 2A
PHẦN I : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I. CHỌN ĐỘNG CƠ
1. Xác định công suất cần thiết của động cơ
a.Công suất cần thiết P
ct
:
P
ct
= KW
Trong đó: P
lv
: công suất trên trục công tác
β : hệ số tải trọng tương đương
η : hiệu suất truyền động
Công suất trên trục công tác :
P
lv
=
1000
.vF
KW
F=2000N : Lực kéo băng tải
v=1,9m/s : Vận tốc băng tải
P
lv
= =3,8 KW
Hệ số tải trọng tương đương : β

β =
2
2 2 2
i i
1 ck
P t 1 .2 (0,7) .3 (0,5) .2
. 0,7044
P t 8
 
+ +
∑ = =
 ÷
 
Hiệu suất truyền động : η
η = η
đ
η
br
η³
ol
η
k
η
đ
= 0,955 : Hiệu suất bộ truyền đai để hở ( Tra bảng 2-3)
η
br
= 0,96 : Hiệu suất bộ truyền bánh răng, để kín. ( Tra bảng 2-3)
η
ol

= 0,993 : Hiệu suất của một cặp ổ lăn ( Tra bảng 2-3)
η
x
= 0,92 : Hiệu suất bộ truyền xích ( Tra bảng 2-3)
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ
Vậy hiệu suất của toàn bộ hệ thống :
η = 0,955.0,96. 0,993
3
.0.92 = 0,826
Công suất cần thiết P
ct
bằng :
P
ct
= =
3,8.0,7044
3,24KW
0,826
=

2. Xác định số vòng quay sơ bộ của động cơ :

Số vòng quay sơ bộ của động cơ là :
n
Sb

= n
lv
.u
ht
Trong đó n
lv
: là số vòng quay của trục công tác
u
ht
: là tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống
Số vòng quay của trục công tác : n
lv
n
lv
=
D
v
.
6000
π
=
60000.1,9
95,49
.380
π
=

(v/p)
với D=380mm : đường kính băng tải
Tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống : u

ht
u
ht
= u
đ
u
br
u
x

Tra bảng 2.4/t21/q1- ta chọn : u
đ
= 2,5 ; u
br
= 3,5 ; u
x
= 3
Suy ra : u
ht
= 2,5.3,5.3=26,25
Số vòng quay sơ bộ của động cơ là :
n
Sb
= n
lv
.u
ht
=95,49.27 = 2506,6 (v/p)
3. Chọn động cơ :
Động cơ cần chọn làm việc ở chế độ dài với tải trọng va đập vừa nên

động cơ phải có P
đm
≥ P
ct
= 3,24KW
N
đc
~ n
sb
= 1145,88 (vòng/phút)
-Theo bảng 1.1-Phụ lục/234/q1.Ta chọn động cơ có số hiệu 4A100S2Y3
có thông số kỹ thuật
+ Công suất định mức : P
đc
= 4,0 (KW)
+ Tốc độ quay : n
đc
= 2880(v/p)ω
+ Hệ số quá tải :

T
k
/T
dn
=2,0
+ cosφ =0,89

II. Phân phối tỷ số truyền :
- Với động cơ đã chọn , ta có : P
đc

= 4,0 (KW)
n
đc
= 2880 (v/p)
Theo công thức tính tỷ số truyền ta có : = =
2880
30,16
95,49
=
Mà ta có : u
ht
= u
đ
u
br
u
x
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ
Trong đó : u
x
=3: tỷ số truyền của bộ truyền đai thang
u
br
= 3,5: tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng

=> u
d
= u
ht
/(u
x
u
br
) =30,1/(3.3,5)=2,87
6. Tốc độ quay và công suất động cơ trên các trục :
- Tốc độ quay trên trục động cơ : n
đc
= 2880 ( v/p)
- Tốc độ quay trên trục I là:
2880
1003,5( / )
2,87
v p
= =
- Tốc độ quay trên trục II là:
1003,5
286,7( / )
3,5
v ph= =
- Tốc độ quay trên trục công tác là:
286,7
95,56( / )
3
v ph= =
- Công suất trên trục động cơ là: P

đc
= P
ct
= 3,24 KW
- Công suất trên trục I là : P
I
= P
đc
η
đ
η
ol
= 3,24.0,955.0,993=3,07 KW
- Công suất trên trục II là : P
II
= P
I
η
br
η
ol
= 3,07.0,96.0,993 = 2,92 KW
- Công suất trên trục công tác : P
lv
= P
II
η
x
η
ol

= 2,92.0,92.0,993 = 2,66 KW
7. Xác định momen xoắn trên các trục :
Momen xoắn trên trục động cơ là:
6 6
3,24
9,55.10 9,55.10 . 10743,75( . )
2880
dc
dc
dc
P
T N mm
n
= = =
Momen xoắn trên trục I là :
6 6
3,07
9,55.10 9,55.10 . 29216,24( . )
1003,5
I
I
I
P
T N mm
n
= = =
Momen xoắn trên trục II là :
6 6
2,92
9,55.10 9,55.10 . 97265, 43( . )

286,7
II
II
II
P
T N mm
n
= = =
Momen xoắn trên trục công tác là :
6 6
2,66
9,55.10 9,55.10 . 265832,98( . )
95,56
lv
lv
lv
P
T N mm
n
= = =

♦
Ta có bảng thông số sau :
Thông số/Trục Động cơ I II Công tác
u
đ
=2,87 u
br
=3,5 u
x

=3
P (KW) 4,0 3,07 2,92 2,66
n (v/ph) 2880 1003,5 286,7 95,56
T (N.mm) 10743,75 29216,24 97265,43 265832,98
PHẦN II : TÍNH TOÁN CÁC BỘ TRUYỀN
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ
I .Bộ truyền đai thang
1.Chọn loại đai :
a.Các thông số đầu vào :
Công suất trên trục chủ động ( trục bánh đai nhỏ ) : P
1
= P
đc
=4 KW
Tốc độ quay của bánh đai nhỏ : n
1
=n
đc
=2880V/P
Momen xoắn trên trục chủ động : T
1
= T
đc
=10743,75 (N.mm)
Số ca làm việc : 1 ca

Đặc tính làm việc : Êm
b.Chọn loại đai
Thiết kế bộ truyền đai gồm các bước :
– Chọn loại đai.
– Xác định kích thước và thông số các
bộ truyền .
– Xác định các thông số của đai theo
chỉ tiêu và khả năng kéo của đai.
– Xác định lực căng dây đai và lực tác
dụng lên trục.
Theo hình dạng tiết diện đai , phân ra :
Đai dẹt ,đai thang ,đai nhiều chêm và đai
răng.
Với :
Công suất của bộ truyền đai : P
1
=4 KW
Số vòng quay trục chủ động :
n
1
=2880V/P
– Theo hình 4.1/T59/q1 .Ta chọn tiết diện đai hình thang loại A.
Dựa vào bảng 4.13/T59/q1 .Ta chọn loại thang thường .Theo đó ,
thông số kích thước cơ bản của đai thang thường loại A như sau :

Loại đai Kích thước tiết diện đai (mm)
b
t
b h y
0

A 11 13 8 2,8
2.Xác định đường kính bánh đai :
a.Xác định đường kính bánh đai nhỏ :
Theo công thức (4.1)/t53/q1,đường kính bánh đai nhỏ được xác định :
d
1
= ( 5,2 6,4).
3
1
T
= (5,2 6,4).

3
10743,75

= 114,74 141,22mm
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
4
b
b
y
40
0
h
t
o
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ

Theo bảng 4.21/t63/q1 chọn đường kính bánh đai nhỏ d
1
=140mm
theo tiêu chuẩn .
Vận tốc đai : v =
v < v
max
= 25 (m/s) ( thỏa mãn )
b.Xác định đường kính bánh đai lớn d
2
Theo công thức (4.2)/t53/q1 ta có đường kính bánh đai lớn :
d
2
=u
đ
.d
1
.(1-
ε
)
Trong đó : u
đ
=2,87 : hiệu suất bộ truyền đai

:
ε
Hệ số trượt bộ truyền đai
ε
= 0,01
→ d

2
= 2,87.140.(1- 0,01) = 397,782 mm
Chọn theo tiêu chuẩn : d
2
=400 mm
Tỷ số truyền bộ truyền đai trong thực tế :
Ut
Sai số của tỷ số truyền :
< 4% (thoả mãn)
3.Xác định khoảng cách trục sơ bộ:
–Dựa vào bảng 4.14/t60/q1 ,ta có

:
Với : u
d
~ 3 nên a/d
2
= 1,5
Vậy ta có : a = 1,5. = 1,5.400 = 600 mm
Đk : 0,55(d
1
+ d
2
) ≤ a ≤ 2(d
1
+ d
2
)
→ 297 ≤ 600 ≤ 1808 ( thỏa mãn )
Chiều dài đai, theo công thức (4.4)/t54/q1 :

l = 2a+0,5 .(
= 2.600 + 0,5 .(400+140) + (400-140)²/(4.600)
= 2076,4 mm
Tra bảng 4.13/t59/q1, chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn l= 2240 mm
– Nghiệm số vòng chạy của đai trong một giây ,theo công thức
(4.15)/t60/q1,ta có :
i = ( )
Vậy ta có : i = 9,4 < = 10 ( thỏa mãn )
–Tính lại khoảng cách trục a:

2 2
8
4
a
λ λ
+ − ∆
=
(mm)
Trong đó :
1 2
.( )
2
d d
l
π
λ
+
= −

Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn

Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ
.(140 400)
2240 1391,76
2
π
λ
+
⇒ = − =
2 1
400 140
130
2 2
d d
mm
− −
∆ = = =
Vậy khoảng cách trục thực :
a =
2 2
1391,76 1391,76 8.130
683,5
4
+ −
=
mm
4.Xác định góc ôm trên bánh nhỏ và bánh lớn:

Theo công thức 4.7/t54/q1 ,ta có :
Góc ôm
0 0 0 0 0
2 1
1
0 0 0 0 0
2 1
2
400 140
180 .57 180 .57 158,3
683,5
400 140
180 .57 180 .57 201,68
683,5
d d
a
d d
a
α
α
− −
= − = − =
− −
= + = + =
Kiểm tra điều kiện :
0 0
1 min
158,3 120
α α

= > =
( thỏa mãn )
5.Xác định số đai cần thiết Z :
Theo công thức (4-16)/t60/q1 ta cã: z =

P
1
= 3,24 (KW) : công suất trên trục bánh đai nhỏ
: hệ số tải trọng động .Tra bảng 4.7/t55/q1,ta được =1,1
]: công suất cho phép .Tra bảng 4.19/t62/q1, ta được
]=3,75 (KW) (với v=21,11m/s và d
1
= 140 )
=> =, tra bảng 4.18/t61/q1, ta được
:Hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm
Ta có : C
α
= 1- 0,0025.(180 – 158,3) = 0,945
: Hệ số kể tới ảnh hưởng của chiều dài đai.
Tra bảng 4.19/t62/q1 với tiết diện đai loại A ta có : l
0
= 1700
=> = ,tra bảng 4.16/t61/q1 ta được ,07
C
u
: Hệ số kể tới ảnh hưởng của tỉ số truyền Tra bảng 4.17/t61/q1 với
u=2,87 =>C
u
= 1,1355
Vậy ta có sồ đai cần thiết là :

Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ
Z
3,24.1,1
0,827
3,75.0,945.1,07.1,1355.1
= =

Lấy số đai z = 1đai < 6 đai => thoả mãn.
6. Xác định chiều rộng, đường kính ngoài của bánh đai : B ,
Theo công thức (4.17) và bảng 4.21/t63/q1, ta có :
Chiều rộng bánh đai : B= (z –1).t + 2.e
Đường kính ngoài của bánh đai :
Tra bảng 4.21/t63/q1 ta có : =3,3 , t=15 ,e =10
Vậy : B = ( 1 - 1).15 + 2.10 = 20 (mm)
140 +2.3,3 =146,6 ( mm)
7.Xác định lực tác dụng lên trục :
– Lực căng trên một đai được xác định theo công thức 4.19/t63:
+
: Lực căng do lực li tâm sinh ra
Theo công thức 4.20/t64/q1 ,ta có :
Khối lượng 1m chiều dài đai .Tra bảng 4.22/t64/q1 ta được :=> F
v
= q
m
.v

2
= 0,105.(21,11)
2
= 46,79 (N)
Vậy ta có :
0
3,24.1,1
780 46,79 186,14( )
21,11.0,945.1
F N
= + =

–Lực tác dụng lên trục , công thức 4.21/t64/q1. Tacó :
= 2. = 2.186,14.1.sin
158,3
2
= 365,62 N
.cosα =365,62.cos30
0
=316,6 N
.sinα = 365,62.sin30
0
= 182,81 N
với α = là góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
KHOA: CƠ KHÍ

8.Bảng kết quả tính toán :
Thông số Đai thang thường
Đường kính bánh đai nhỏ :
140mm
Đường kính bánh đai lớn :
400mm
Chiều rộng bánh đai : B 20mm
Chiều dài đai : l 2240mm
Số đai : z 1
Tiết diện đai : A
81
Khoảng cách trục : a 683,5mm
Góc ôm :
158,
30
Lực căng ban đầu :
186,14N
Lực tác
dụng lên trục
316,16 N
182,81 N
Giáo viên hướng dẫn : Trần Thế Văn
Sinh viên thực hiện : Phạm Quang Đạt
Lớp : CĐTK7
8