Đang tải... (xem toàn văn)
Thuyết minh đồ án chi tiết máy với đề bài thiết kế hệ dẫn động băng tải.Trong bản thuyết minh có đầy đủ tất cả các phần tính toán của đồ án,sau khi hoàn thành thuyết minh thì chúng ta mới có thông số để thiết kế bản vẽ cho hộp giảm tốc.Đồ án này cực kì khó nên cần hiểu rõ các mục.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ RÔ BỐT ĐỒ ÁN MƠN HỌC CHI TIẾT MÁY HỌC KÌ: 2022.2 MÃ ĐỀ: Người hướng dẫn Thông tin sinh viên Sinh viên thực Mã số sinh viên Lớp chuyên ngành Lớp tín ĐẦU ĐỀ: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI TS Nguyễn Văn A Sinh viên Nguyễn Văn B … CK - K65 … Ngày kí duyệt đồ án: ……./……./20… Sinh viên Nguyễn Văn C … CK – K65 … Ngày bảo vệ đồ án: ……./……./20… Ký tên ĐÁNH GIÁ ….… / 10 ….… / 10 CỦA THẦY HỎI THI Ký tên ……………………… Hà Nội, … /20…… Ký tên ……………………… MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 CÁC DỮ KIỆN BAN ĐẦU 1.2 CHỌN ĐỘNG CƠ .5 1.2.1 Xác định công suất yêu cầu trục động điện .5 1.2.1.1 Tính cơng suất trục máy công tác 1.2.1.2 Xác định hiệu suất chung toàn hệ thống 1.2.1.3 Xác định công suất yêu cầu trục động 1.2.2 Xác định tốc độ quay đồng động điện 1.2.2.1 Xác định tốc độ quay trục phận công tác 1.2.2.2 Xác định sơ tỷ số truyền hệ thống 1.2.3 Chọn động điện 1.3 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN .8 1.4 TÍNH CÁC THƠNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC .9 1.4.1 Tỉ số truyền .9 1.4.2 Tính tốc độ quay trục 1.4.3 Tính cơng suất trục 10 1.4.4 Mômen xoắn trục 10 PHẦN 2:THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 12 2.1 CÁC DỮ KIỆN BAN ĐẦU 12 2.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ 12 2.2.1 Tính tốn thiết kế truyền ngồi (bộ truyền Đai) .12 2.2.1.1 Chọn loại đai tiết diện đai 2.2.1.2 Xác định thông số truyền 2.2.1.3 Tính số đai Z 2.2.1.4 Các thơng số hình học khác bánh đai 2.2.1.5 Lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục 2.2.2 Tính tốn thiết kế truyền (bộ truyền bánh trụ nghiêng) 17 2.2.2.1 Chọn vật liệu 2.2.2.2 Xác định ứng suất cho phép 2.2.2.3 Tính thiết kế 2.2.2.4.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 2.2.2.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn 2.2.2.6 Kiểm nghiệm độ bền tải 2.2.2.7 Một số thông số khác cặp bánh PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC, CHỌN Ổ LĂN CÁC CHI TIẾT MÁY KHÁC 32 3.1 LẬP SƠ ĐỒ ĐẶT LỰC .32 3.2 TÍNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH CÁC TRỤC .32 3.2.1 Tính sơ trục I 32 3.2.2 Tính sơ trục II 33 3.3 TÍNH CÁC CHI TIẾT TỪNG CỤM TRỤC 33 3.3.1 Tính tốn thiết kế cụm trục I 33 3.3.1.1 Chọn vật liệu 3.3.1.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 3.3.1.3 Tính thiết kế trục theo momen tương đương 3.3.1.4 Chọn kiểm nghiệm then 3.3.1.5 Tính kiểm nghiệm trục 3.3.1.6 Tính chọn ổ lăn trục I 3.3.2 Tính chọn khớp nối .48 3.3.2.1 Chọn khớp nối 3.3.2.2 Kiểm nghiệm khớp nối 3.3.3 Tính tốn thiết kế trục II .50 3.3.3.1 Chọn vật liệu 3.3.3.2 Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 3.3.3.3 Tính thiết kế trục theo Mơmen tương đương 3.3.3.4 Chọn kiểm nghiệm then 3.3.3.5 Tính kiểm nghiệm trục II 3.3.3.6 Tính chọn ổ lăn trục II PHẦN 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 76 4.1 THIẾT KẾ VỎ HỘP GIẢM TỐC VÀ MỘT SỐ CHI TIẾT 76 4.1.1 Vỏ hộp giảm tốc 76 a Chọn bề mặt ghép nắp thân b Xác định kích thước vỏ hộp 4.1.2 Một số kết cấu liên quan đến cấu tạo vỏ hộp 78 a Nắp ổ b Chốt định vị c Cửa thăm d Nút thông e Nút tháo dầu f Kiểm tra mức dầu g Các chi tiết khác h Kết cấu bánh PHẦN 5: DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP .85 5.1 BÔI TRƠN HỘP GIẢM TỐC 85 5.1.1 Bôi trơn hộp giảm tốc 5.1.2 Bôi trơn hộp 5.2 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP Ổ LĂN 85 5.3 DUNG SAI MỐI GHÉP THEN 86 GHI CHÚ 88 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 CÁC DỮ KIỆN BAN ĐẦU i Lực kéo băng tải: F=8550 (N) ii Vận tốc băng tải: v=0,85 (m/s) iii Đường kính tang dẫn băng tải: D=160 (mm) iv Thời gian phục vụ: Lh=17000 (giờ) v Số ca làm việc: soca=3 (ca) vi Góc nghiêng bố trí truyền ngồi: α=75 (độ) vii Đặc tính làm việc: êm Bánh chủ động: Nghiêng trái 1.2 CHỌN ĐỘNG CƠ 1.2.1 Xác định công suất yêu cầu trục động điện P yc = Plv (kW ) ηc (1.1) Trong đó: Pyc: Cơng suất u cầu trục động điện (kW) Plv: Công suất trục phận máy công tác (trục phận làm việc) (kW) ηc : Hiệu suất chung toàn hệ thống 1.2.1.1 Tính cơng suất trục máy cơng tác F.v Plv = ( kW ) 1000 (1.2) Trong đó: Plv: Công suất trục phận máy công tác (trục phận làm việc) (kW) F: Lực kéo băng tải (N) v: vận tốc di chuyển băng tải (m/s) Plv = F v 8550 × 0,85 = =7,27(kW ) 1000 1000 1.2.1.2 Xác định hiệu suất chung tồn hệ thống ηc =∏ ηik (1.3) Trong đó: ηi : hiệu suất chi tiết truyền thứ i k: số lượng truyền chi tiết Cụ thể: ηc =∏ ηik =η2ol η1kn η1đ η1br 2.3 Tra bảng 19 [I ] ta có: Hiệu suất cặp ổ lăn : η ol= 0,99 Hiệu suất khớp nối: η k= Hiệu suất đai : ηđ =¿0,95 Hiệu suất truyền bánh : ηbr =¿0,96 ηc =∏ ηik =η2ol η1kn η1đ η1br =0,992 × 11 × 0,951 × 0,961=0,894 1.2.1.3 Xác định cơng suất yêu cầu trục động Thay giá trị Plv ηc vào (1.1) ta công suất yêu cầu trục động điện: P yc = Plv 7,27 = =8,13( kW ) ηc 0,894 1.2.2 Xác định tốc độ quay đồng động điện n sb=nlv usb (vg/ph) (1.4) Trong đó: nsb: tốc độc quay sơ mà động cần có (vg/ph) nlv: tốc độ quay trọng máy công tác (bộ phần làm việc) (vg/ph) usb: tỉ số truyền sơ hệ thống 1.2.2.1 Xác định tốc độ quay trục phận cơng tác v ×60 ×1000 nlv = (vg/ ph) π×D Trong đó: nlv: Tốc độ quay phận công tác (vg/ph) (1.5) v: vận tốc băng tải (m/s) D: đường kính tang (mm) nlv = v ×60 ×1000 0,85 ×60 × 1000 = =101,46(vg/ ph) π×D π ×160 1.2.2.2 Xác định sơ tỷ số truyền hệ thống u sb=∏ u sbi =usb (đ ) ×u sb(br) (1.6) Trong đó: usb: tỷ số truyền hệ thống usbi: tỷ số truyền sơ truyền thứ i hệ thống usb(đ): tỷ số truyền sơ truyền Ngoài (bộ truyền Đai) usb(br): tỷ số truyền sơ truyền Trong (Bánh răng) 2.4 Tra bảng 21 [II ] ta chọn tỷ số truyền sơ của: +Truyền động đai: usb(đ)=2,5 +Truyền động bánh răng: usb(br)= (hộp giảm tốc cấp) Thay số vào (1.6) ta được: u sb=∏ u sbi =usb (đ ) ×u sb(br) =2,5× 4=10 Từ nlv usb thay vào (1.4) ta được: n sb=nlv usb =101,461×10=1014,61 (vg/ph) 1.2.3 Chọn động điện Từ Pyc= 8,13 (kW) nsb=1014,61 (vg/ph), Chọn động Việt Hung xoay chiều pha có sẵn muc lục Microsoft Team, từ ta có bảng sau: Bảng 1.1: Thơng số động điện (HEM) Ghi chú: Pđc: Động điên cần dùng (Pđc≥Pyc) (kW) nđc: Tốc độ quay động (vg/ph) T max /T dn: Tỷ số momen cực đại momen danh nghĩa động T mm /T dn : Tỷ số momen mở máy momen danh nghĩa động m đc: Khối lượng động (kg) d đc : đường kính trục (mm) Kí hiệu Cơng Số vịng động suất quay Pđc (kW) nđc (vg/ph) 11 980 3K160L6 T max T dn T mm T dn 2,2 Khối lượng Đường kính động trục m đc(kg) d đc (mm) 146 42 1,8 1.3 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN n 980 đc - Tỉ số truyền chung hệ thống: uch = n = 101,46 =9,66 lv (1.7) Trong đó: uch: Tỷ số truyền chung hệ thống n đc: Tốc độ quay động (vg/ph) nlv : Tốc độ quay phận công tác (vg/ph) - Với uc =∏ ui (1.8) Trong ui tỉ số truyền truyền thứ i hệ thống - Cụ thể: uc =∏ ui=u br × uđ (1.9) Trong ubr tỉ số truyền cặp bánh răng, uđ tỉ số truyền truyền đai Ta chọn trước uđ =2 áp dụng công thức ta có: ubr = uc 9,66 = =4,83 uđ 1.4 TÍNH CÁC THƠNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC 1.4.1 Tỉ số truyền - Tỉ số truyền từ trục động sang Trục I: 𝑢đc->I = 𝑢đ = - Tỉ số truyền từ Trục I sang Trục II hộp giảm tốc: uI->II = 𝑢br = 4,83 - Tỉ số truyền từ Trục II (trục HGT) sang trục phận công tác (trục phận làm việc): tùy thuộc đề mà uII->lv= ukn = 1.4.2 Tính tốc độ quay trục Tốc độ quay trục động cơ: n đc=980 (vg/ph) Tốc độ quay trục I: n I= nđc 980 = = 490 (vg/ph) uđ Tốc độ quay trục II: n II = nI 490 = = 101,45 (vg/ph) ubr 4,83 Tốc độ quay thực trục công tác: nlv ,t = nII 101,45 = = 101,45(vg/ph) ukn Trong đó: - Tốc độ quay trục động cơ: nđc (vg/ph) - Tốc độ quay trục I (trục vào HGT): nI (vg/ph) - Tốc độ quay trục II: 𝑛II (vg/ph) - Tốc độ quay thực trục phận cơng tác 𝑛lv,ct(vg/ph) 1.4.3 Tính cơng suất trục _Công suất trục công tác: Pct=Plv= 7,27 (kW) _Công suất trục II là: P II = Plv η II →lv = Plv 7,27 = =¿ 7,27 ¿) ηkn _Công suất trục I là: P I= P II PII 7,27 = = =¿ 7,65( kW ) ηl → II ηol η br 0,99 × 0,96 _ Công suất thực động là: Pđc¿ η PI đc → I = PI 7,65 = =¿ 8,13( kW ) ηđ ηol 0,95 × 0,99 Trong đó: - Cơng suất trục phận cơng tác: Plv ¿); - Công suất Trục II (trục HGT): P II (𝑘𝑊); - Công suất Trục I (trục vào HGT): P I (𝑘W); -Công suất trục động (thực cần): Pđc,ct (kW) 1.4.4 Mômen xoắn trục Mômen xoắn trục I : T I =9,55 ×106 × PI 7,65 =9,55 × 106 × =149097 ( N mm) nI 490 Mômen xoắn trục II : T II =9,55 ×10 × PII 7,27 =9,55 ×10 × =684362( N mm) n II 101,45 Mômen xoắn trục công tác là: T ct =9,55 ×10 × Plv 7,27 =9,55× 10 × =684362( N mm) nlv ,t 101,45 Mômen xoắn thực trục động : T đc =9,55 ×10 × Pđc 8,13 =9,55 × 10 × =79226( N mm) n đc 980 Trong đó: - Mơmen xoắn trục I là:T I (N.mm) - Mômen xoắn trục II là:T II (N.mm) - Mômen xoắn thực trục công tác là: Tct (N.mm) - Mômen xoắn thực trục động Tđc (N.mm) Bảng 1.2 Tổng hợp thông số truyền Thông số/Trục Tỷ số truyền u Tốc độ quay n(vg/ph) Công Suất P(kW) Mô men xoắn T(N.mm) Động Cơ uđc → I =u đ =2 I II u I → II =u br =¿ 4,83 Công Tác u II →lv =u kn=¿ 980 490 101,45 101,45 8,13 7,65 7,27 7,27 79226 149097 684362 684362