Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY : " THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI " GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 1 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau: Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. Phần II : Tính toán thiết kế các bộ truyền. Phần III : Tính và chọn khớp nối. Phần IV : Tính toán và kiểm nghiệm trục. Phần V : Tính và chọn then. Phần VI : Tính và chọn ổ lăn. Phần VII : Bôi trơn ăn khớp và bôi trơn ổ trục. Phần VIII : Thiết kế vỏ hộp giảm tốc và các chi tiết máy khác. Phần IX : Xây dựng bản vẽ lắp và chọn kiểu lắp ghép. GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 2 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1 2 3 5 4 6 P V 1 2 3 5 4 6 P V M max = 1,5M 8 h 4h 4h 5s Hình 1. Lược đồ hệ dẫn động xích tải 1. Động cơ 2. Nối trục 3. Bộ truyền đai 4. Hộp giảm tốc 5. Bộ truyền xích 6. Băng tải Bảng1 Bảng số liệu cho trước: 1 Lực kéo Băng tải F 3250 N 2 Vận tốc băng tải V 1.85 m/s 3 Đường kính băng tải D 520 mm 4 Thời gian phục vụ L h 24000 giờ 5 Số ca làm việc 2 ca 6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài α 65 độ 7 Đặc tính làm việc Nhẹ Khối lượng thiết kế 1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3): - 01 bản tổng thể 3 hình chiếu GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 3 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy - 03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu 2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 bản A3): 3 01 Bản thuyết minh(A4) LỜI NÓI ĐẦU Cơ sở thiết kế máy là một môn học nhằm nghiên cứu rồi tính toán thiết kế các tiết máy có công dụng chung. Môn học đã đưa ra những kiến thức rất cơ GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 4 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy bản về cấu tạo,nguyên lý cũng như phương pháp tính toán các chi tiết máy có công dụng chung.Từ đó sinh viên có thể giải quyết được những bài toán thực tế lám ra các chi tiết một cách khoa học nhất. Đối với sinh viên Cơ khí thì môn học lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn. Có thể nói đó là một kho tàng kiến thức chuyên môn. Vì vậy việc thực hiện đồ án của môn học là một bước rất quan trọng để ta có thể tiếp cận được vói tri thức, với thực tiễn. Từ đó hoàn thiện chuyên môn. Trong quá trình thực hiện đồ án, với sự hướng dẫn của thầy Ngô Văn Quyết em đã hoàn thành bản thiết kế hệ dẫn động Băng tải dùng hộp tốc độ bánh răng côn 1 cấp. Tuy vậy, với thời gian có hạn và những kiến thức còn thiếu sót nên bài làm không thể tránh khỏi những sai lầm. Rất mong nhận được sự chỉ bảo của quý thầy cô cùng bè bạn. Trong quá trình thưc hiện đồ án môn học có sử dụng các tài liệu: - Đồ án môn học chi tiết máy -Ngô Văn Quyết. - Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí .Trịnh Chất –Lê Văn Uyển-T1. - Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí .Trịnh Chất –Lê Văn Uyển-T2. Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày 15 tháng 8 năm 2010 Sinh viên Tường Ngọc Tú GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 5 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy Phần I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I.I. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN. I.I.1. Chọn kiểu loại động cơ: Để thuận tiện và phù hợp với lưới diện hiện nay ta chọn động cơ điện xoay chiều. Cụ thể hơn ta chọn loại động cơ điện ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc với ưu điểm: đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trục tiếp vào lưới điện ba pha không càn biến đổi dòng điện. I.I.2. Kết quả tính toán trên băng tải: a. Momen thực tế trên băng tải: M =P. 2 D (1.1) =3250. 0.52 2 = 845 N.m P: Lực kéo băng tải D: Đường kính băng tải b. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ. Trong thực tế M không phải là hằng số mà biến đổi vì vậy ta tính công suất động cơ theo công thức đẳng trị. P ô ácc ngt =P dangtri = 9550 bt dt n M . (1.2) GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 6 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy Với : M dt = 2 2 1 2 1 . k k k M t t ∑ ∑ = 2 2 1 1 2 2 1 2 M t M t t t + + (1.3) = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 845 . 4.3600 5 0,6.845 . 4.3600 4.3600 5 4.3600 − + − + =696,8 N.m Và: n bt = 3 60.10 . . v D π vg/ph (1.4) Với: v = 1,85 m/s D = 520 mm Nên; n bt = 3 60.10 1,85 67,9 3.14.520 = vg/ph Vậy: P ô ácc ngt =P dangtri = 696,8.67,9 4,9 9550 kW= c. Công suất đẳng trị trên động cơ P dtdc = dt ht P η (1.5) Với 4 . . . ht brcon ol xich msat η η η η η = Tra bảng 2.3 TTTKHDĐCK tập 1 được: brcon η =0,96 được che kín ol η =0,99 được che kín xich η =0,92 để hở msat η = 0,88 để hở. Do đó: 4 . . . ht brcon ol xich msat η η η η η = = 0,96.0,99 4 .0,92.0,88 = 0,75 P dtdc = dt ht P η = 4,9 6,57 0,746 kW= *Kết luận :Với số đôi cực từ p=2 và công suất động cơ 6,5 kW Tra bảng P1.1 TTTKHDĐCK tập 1: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện K Ta chọn loại động cơ K mang nhãn hiệu K160S4 có các thông số: Kiểu động cơ Công suất Vận tốc quay Vg/ph % η cos ϕ k dn I I k dn T T Khối lượng. Kg d φ mm kW Mã lực 50Hz 60Hz K160S4 7,5 10,0 1450 1740 87,5 0,86 5,8 2,2 9,4 38 Bảng 1.1 Thông số động cơ -Đặc điểm của động cơ điện loại K: GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 7 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ (n đb ) là 1500 vòng/phút, động cơ loại K có phạm vi công suất từ 0,75 KW đến 30 KW lớn hơn của động cơ DK và nhỏ hơn của động cơ 4A. Động cơ K có khối lượng nhỏ hơn so với động cơ DK và đặc biệt là có mô men khởi động cao hơn 4A và DK. I.II PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN Tỷ số truyền toàn bộ hệ thống 1450 21,35 67,9 dc bt n u n = = = ∑ (1.6) Mà u ∑ . HGT ngoai u u= u ngoai = . . dai xich khopnoi u u u Tra bảng 2.4 TTTKHDĐCK tập 1 khopnoi u =1 dai u =3,1 xich u =2 u ngoai =2.3,1.1=6,2 Nên HGT u = 21,35 3,44 6,2 = Vậy ta có kết quả về tỷ số truyền như sau: dai u =3,1 đai thang xich u =2 HGT u = 3,44 I.III. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC VÀ LỰC CÁC TRỤC GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 8 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy 1 2 3 5 4 6 P V TKN I III II TDC Hình 1.1 Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động băng tải I.III.1. Tính toán tốc độ quay của các trục Trục động cơ : n dc =1450 vg/ph Trục I : n I = . dc KN dai n n n = 1450 467,74 1.3,1 = vg/ph Trục II: 135,97 I II HGT n n u = = vg/ph Trục III: 67,98 II III xich n n u = = vg/ph I.III.2.Tính công suất trên các trục Công suất danh nghĩa trên các trục: Động cơ :P dc = P lv =6,5 kW; P KN =6,57. KN η . ol η =6,57.1.0,99=6,5 kW. Truc I : . . . 6,5.1.0,88.0,99 5,66 I dc KN msat ol P P kW η η η = = = Truc II : . . 5,66.0,96.0,99 5,38 II I ol brcon P P kW η η = = = Truc III: . . 5,38.0,92.0,99 4,90 III II xich ol P P kW η η = = = I.III.3.Tính momen xoắn trên các trục Momen xoắn trên các trục: Trục động cơ: 6 6 10 . 10 .6,5 9,55. 9,55. 42810,34 1450 dc lv dc dc P T Nmm n = = = Trục I: 6 6 10 . 10 .5,66 9,55. 9,55. 115562,06 467,74 I I I P T Nmm n = = = GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 9 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy Truc II: 6 6 10 . 10 .5,38 9,55. 9,55. 377870,11 135,97 II II II P T Nmm n = = = Trục III: 6 6 10 . 10 .4,90 9,55. 9,55. 688364,22 67,98 III II III P T Nmm n = = = Bảng 1.2 Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động trục Thông số Trục Khớp nối Trục I Trục II Trục III tỷ số truyền U k =3,1 U 1 =3,44 U 2 =2 Công suất P kw 6,5 5,66 5,38 4,9 số vòng n v/ph 1450 467,74 135,97 67,98 Momen xoắn T N.mm 42810,3 4 115562,06 377870,11 688364,22 PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN II.1 Tính toán bộ truyền ngoài: Bộ truyền đai: Truyền động đai hình thang Công suất trên bánh đai nhỏ P đc =6,5kW Số vòng quay bánh đai nhỏ n=1450 v/ph Theo hình 4.1 chọn đai thang thường tiết diện Б hoặc A Bảng 2.1 Thông số đai GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 10 - [...]... GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Thông số a = 2029 mm z1 = 25 z2 = 50 uxích = 2 x = 118 Chủ động: d1 = 405 mm Bị động: d2 = 809 mm Chủ động: da1 =428 mm Bị động: da2 =833 mm Chủ động: df1 = 399 mm Bị động: df2 = 804 mm B = 31,75 mm Trang - 21 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Cơ Khí Bước xích Đồ án môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy p = 50,8 mm II.2- TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG II III THIẾT KẾ... Khoa Cơ Khí Đồ án môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Số răng bánh răng côn lớn z2 = 100 Tỷ số truyền ubrc = 3,448 Đường kính trung bình của bánh răng Chủ động: dm1 = 76,125 mm Bị động: dm2 = 279,67 mm Đường kính chia ngoài của bánh răng Chủ động: de1 = 87 mm Bị động: de2 = 300 mm Đường kính đỉnh răng ngoài của bánh răng Chủ động: dae1 = 94,66 mm Bị động: dae2 = 301,12mm Góc côn chia của bánh răng Chủ động: δ1... chọn bánh răng không dịch chỉnh, ta c : YF1 = 3,8 ; YF2 = 3,6 ; GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 30 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy 1 Yε = ε - Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với εα là hệ số trùng α 1 khớp ngang, ta có εα = 1,73 ⇒ Yε = 1, 73 = 0,578 KF - Hệ số tải trọng khi tính về uốn; Với: KF = KFβ KFα KFv (2.54) Trong đ : KFβ - Hệ số... Ngọc Tú Trang - 25 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Cơ Khí Đồ án môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Chiều dài côn ngoài của bánh răng côn chủ động được xác định theo độ bền tiếp xúc Công thức thiết kế có dạng: Re = KR u 2 + 1 3 T1 K Hβ (1 − K be ) K be u.[σ H ] 2 (2.36) Trong đ : KR = 0,5Kd - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng Với truyền động bánh răng côn răng thẳng bằng thép, Kd = 100 MPa1/3... (II -17a), ta c : [σH] = [σH2] Zv ZR KxH (2.49) Trong đ : [σH2] = 500 MPa; Zv - Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng, do v = 1,87 m/s 120o -Số đai: P K d 1 Z= [P ].C C C C 0 α l u z Hệ số tải trọng động Kđ=1,1 Hệ số Cα =1-0,0025.(180- α1 )=0,945 ( α =1580) Hệ số chiều dài đai: Cl=0,95 (l/lo=0,8) Với u=3,1 lớn hơn 3 ⇒ Cu=1,14 GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú (2.5) Trang - 12 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Cơ Khí P 1 Và C z =1 do P = 1,17 ≈ 1 0 Đồ án môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Công suất cho phép [P 0 ]=5,53... vòng trên đĩa xích: Ft = 1000.PII v GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú (2.17) Trang - 17 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Cơ Khí 1000.5,38 Ft = 2,88 = 1868,06 (N) Đồ án môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy Fv - Lực căng do lực ly tâm sinh ra khi làm việc: Fv = q v2 (2.18) 2 Fv = 9,7 (2,88) = 80,46 (N) F0 -Lực căng do bánh xích bị động sinh ra: F0 = 9,81 kf q a (2.19) Trong đó kf là hệ số phụ thuộc vào... răng côn phải thỏa mãn điều kiện: GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang - 27 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Cơ Khí Đồ án môn học Cơ Sở Thiết Kế Máy 2T1 K H u 2 + 1 ≤ [σH] 2 0,85.b.d m1 u σH = ZM ZH Zε (2.42) Trong đ : ZM - Hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của các bánh răng ăn khớp, theo bảng 6 5 - tr 96 - TTTKHDĐCK tập 1, ta tìm được ZM = 274 MPa1/3; ZH - Hệ số kể đến hình dạng bề mặt... = 1; KHv - Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tính theo công thức: v H b.d m1 KHv = 1 + 2.T K K 1 Hβ Hα GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú (2.46) Trang - 28 - Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Cơ Khí Với: vH = δH g0 v Đồ án môn học d m1 ( u + 1) u Cơ Sở Thiết Kế Máy (2.47) Trong đ : δH - Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp; g0 - Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch . ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY : " THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI " GVHD: PGS.TS Ngô Văn Quyết SVTH: Tường Ngọc Tú Trang. Thiết Kế Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI 1 2 3 5 4 6 P V 1 2 3 5 4 6 P V M max = 1,5M 8 h 4h 4h 5s Hình 1. Lược đồ hệ dẫn động xích tải 1. Động cơ 2. Nối trục. Hưng Yên Đồ án môn học Khoa Cơ Khí Cơ Sở Thiết Kế Máy Mục lục Bản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau: Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. Phần II : Tính toán thiết kế các