thiết kế hệ dẫn động băng tải bộ truyền xích bánh răng côn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

PHẦN II.

THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI - BỘ TRUYỀN XÍCH :

2.Thiết kế bộ truyền ngoài
Các số liệu đã có:
+ Tỷ số truyền : u = ux = 3,66
+ Công suất cần truyền : P = PII = 4,42(kW)
+ Mômen xoắn trên trục dẫn : T =TII =157879,17 (N.mm)
+ Vận tốc : n1 = nII= 240(v/ph);
+ Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: α=30º
+ Thời gian phục vụ : Llv = 20000 h
+ Số ca làm việc : 2 ca và đặc tính làm việc : Vừa
2.1 Chọn loại xích

Do tải trọng và tốc độ quay của trục không qua lớn nên ta chọn dùng xích con lăn.
2.2 Xác định thông số của bộ truyền xích
a. Chọn số răng các đĩa xích :
Ta có u = 3,36 Theo Bảng 5.4-tr80 ta chọn số răng trên đĩa xích nhỏ là : z1 =23
Suy ra số răng trên đĩa xích 2 là :
z2 = u. z1 = 3,66.23= 84,18 . do số răng phải nguyên nên chọn z2=84 (z2 mãn )
Tỉ số truyền thực : uth= = =3,65

Sai số : Δu == 100 =0,27% (≤ 0,4%)
b. Xác định bước xích :
Bước xích p được tra bảng 5.5(tr81) vs điều kiện : Pt = ≤ [P]
P1 : Công suất tính toán (kW)

P :Công suất cần truyền (kW) , P= 4,42 (kW)
GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

Trang


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
Chọn thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ là:
z01=25 răng và n01= 200 (v/ph)
 kz =
 kn =

= = 1,09 _ hệ số răng
== 0,83

Theo công thức 5.4( tr 81) ta có :
k =k0.ka.kbt.kđ.kc.kđc
với : k0 _ hệ số kể đến ảnh hưởng đến vị trí bộ truyền, tra bảng 5.6(tr 82) với
α =30º => chọn được k0= 1
ka _ hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích ,chọn a = 30p,tra bảng 5.6(tr82)
=> chọn ka =1
kđc _ hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích.
với xích con lăn => chọn kđc = 1,1
kbt _ hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn, sử dụng cách bôi trơn nhỏ giọt trong môi
trường làm việc có bụi =>chọn kbt = 1,3
kđ _ hệ số tải trọng động , kể đến tính chất của tải trọng

theo yêu cầu thì bộ truyền có đặc tính làm việc vừa => chọn kđ=1,2
kc _ hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền
theo yêu cầu bộ truyền làm việc 2 ca => chọn kc= 1,25
Suy ra :
k = 1.1.1,3.1,2.1,25.1,1 = 2,16

Pt = = =8,64(kW)
Theo bảng 5.5(tr 81) ta thấy Pt =8,64<[P] và n01= 200(v/ph) vậy ta chọn được bộ truyền
xích 1 dãy :

Bước xích
p, mm

Đường kính chốt
d , mm

GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

Chiều dài ống
B, mm

Công suất cho phép
[P], kW
Trang


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí

ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

25,4

7,95

22,61

11,0

2.3 Khoảng cách trục và số mắt xích:
a, Tính khoảng cách trục sơ bộ
asb= 30p = 30.25,4= 762(mm)
b, xác định số mắt xích x:

x = + =+(CT 5.12- tr85) => lấy tròn x theo số chẵn ta được xc=116 ;
-

tính lại khoảng cách trục theo công thức :

a* = 0,25.p.{ xc 0,5.( ) + }
= 0,25 25,4.{ 116 0,5.( ) + }
=

753,35(mm)

Để xích tải không chịu lực căng quá lớn ta cần giảm khoảng cách trục đi một lượng :
Δa = 0,002 . a* = 0,002. 753,35= 1,51 (mm)
 a = a* = 753,35 = 751,84 (mm)
lấy a nguyên => a =751(mm) = 0,751 (m)

i=

số lần va đập của bản lề xích trong vòng 1 giây
 i= < [i] = 30

(Bảng 5.9 tr85)

Vậy sự va đập của các mắt xích vào các răng trên đĩa xích đảm bảo không gây ra hiện
tượng gãy các răng và đứt mắt xích .

2.4 Kiểm nghiệm xích về độ bền:
Ta có hệ số an toàn : s [s]
Trong đó Q _tải trọng phá hỏng => Q= 56,7 (kN) = 56700 N
GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
Trang
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

(CT 5.15 tr85)
(bảng 5.2 tr 78)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
q_ Khối lượng của 1 mét xích => q = 2,6

(bảng 5.2 tr 78)

kđ _ hệ số tải trọng động => kđ = 1,2

Ft _ lực vòng => tính theo công thức Ft = =
mà v = = = 2,34(m/s) => Ft == 1888,89(N)
Fv_ lực căng do lực li tâm sinh ra , tính theo công thức Fv = q.= 2,6. = 14,24(N)
F0 _ lực căng do trọng lượng nhánh xích gây ra , tính theo công thức :
F0 = 9,81 .kf.q.a

CT 5.16 tr85

Với a khoảng cách trục (m); kf – hệ số phụ thuộc độ võng của xích vào bộ truyền xích và
vị trí bộ truyền với f = 0,015.a= 0,015.751=11,625 => chọn kf = 4 (vì góc nghiêng nhỏ
hơn 40º)

=> F0 = 9,81 .4.2,6.0,751= 76,62 (N) [s] = 8,2
[s] _ hệ số an toàn cho phép , theo bảng (5.10 tr86 ) ta chọn [s] = 8,2 với n1= 240v/ph

Vậy s [s] = 8,2
Kết luận : bộ truyền xích đảm bảo bền
2.5 Xác định thông số đĩa xích và lực tác dụng lên trục
a, Đường kính vòng chia của đĩa xích d1 và d2:
b, Đường kính vòng đỉnh da1 và da2
da1 = p[0,5 + cot (/z1)] =25,4. [0,5 + cot (/23)] = 197,5(mm)
da2 = p[0,5 + cot (/z2)] =25,4. [0,5 + cot (/84)] =691,5 (mm)
c, Đường kính vòng đáy(chân)răng df1 và df2:
GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

Trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
df1 = d1 - 2r
df2 = d2 - 2r
Trong đó :
+ Bán kính đáy răng :

r = 0,5025.dl + 0,05

Với: p= 25,4 => dl = 15,88(mm)

( Bảng 5.2[I] )

r = 0,5025.15,88 + 0,05 = 8,029(mm)
Do đó: df1 = 186,54- 2.8,029 = 170,48(mm)
df2= 679,3- 2.8,029 = 663,24 (mm)
d, Kiểm nghiệm về độ biền tiếp xúc của đĩa xích :
ứng suất tiếp xúc trên mặt răng đĩa xích phải thỏa mãn điều kiện sau:
CT5.18 tr87
Trong đó : _ ứng suất tiếp xúc cho phép
Ft =1888,89N _ lực vòng
Fvd _ lực va đập (m=1) trên đĩa xích
= = 5,11(N)

= 13...1 = 1,4 (N)
kd _ hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy. Ta có kd=1
Kd_ hệ số tải trọng động . theo bảng 5.6 Kd=1
kr_ hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích , phụ thuộc vào z:(bảng tr 87[I])
* Với z1 = 23 kr1 = 0,48

* Với z2 = 84 kr2 = 0,22
Mô đun đàn hồi : E =
- Diện tích chiếu bản lề : A = 180(mm2)
[I])
- Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng đĩa xích 1 :

(Bảng 5.12

⇨H1 = 0,47. = 484,04(MPa)
GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

Trang


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
- Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng đĩa xích 2 :
⇨H2 = 0,47. = 327,38 (MPa)
Dựa vào bảng 5.11[I] chọn [H] =600:
H1 = 484,04MPa < [H] =600 (MPa) (Thỏa mãn)
H2 = 327,38 MPa < [H] = 600 (MPa) (Thỏa mãn)
e, Xác Định Các Lực Tác Dụng Lên Trục
Lực căng trên bánh răng chủ động F1 và trên bánh răng bị động F2:
F1 = Ft + F2
F2 = F0 + Fv
Trong tính toán thực tế ta có thể bỏ qua F0 và Fv nên F1 = Ft vì vậy lực tác dụng
lên trục được xác định theo công thức:

Fr = kx. Ft
Trong đó: kx: Hệ số kể đến ảnh hưởng của trọng lượng xích :
Với : kx = 1,15 (Bộ truyền nằm ngang một góc 400 )
Ft – Lực vòng trên băng tải, Ft = 1888,89(N)
Fr = 1,05.1888,89 = 2172,22(N)

Bảng tổng hợp số liệu về bộ truyền xích.

GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

Trang

(CT 5.20[I])


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN – Khoa Cơ Khí
ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
Thông số
Các đại lượng

Kí hiệu

Đơn vị

Xích con lăn (1 dãy)

Loại xích

Bước xích

Trị số

25,4

mm

Số răng đĩa chủ động

23

Răng

Số răng đĩa bị động

84

Răng

751

mm

Khoảng cách các trục

p

a

Tỉ số truyền

3,66

Số mắt dây xích

116

Đường kính vòng
chia của đĩa xích

Mắt

Chủ động: d1

186,54

Bị động : d2

691,5
mm

Đường kính vòng
đỉnh của đĩa xích

Chủ động:
da1
Bị động: da2

Đườngkiính vòng

Chủ động: df1
chân răng của đĩa
Bị động: df2
xích
Lực tác dụng lên trục

GVHD: VŨ XUÂN
TRƯỜNG
SVTH: PHẠM VĂN HIẾU
LỚP :CĐT 110151

197,5
mm
748,14
170,48
663,24
2172,22

Trang

mm
N