Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án chi tiết máy thầy Đỗ Đức Nam hướng dẫnXích tảiĐồ án chi tiết máy thầy Đỗ Đức Nam hướng dẫnXích tảiĐồ án chi tiết máy thầy Đỗ Đức Nam hướng dẫnĐồ án chi tiết máy thầy Đỗ Đức Nam hướng dẫnXích tảiXích tải
Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Thông số đầu vào: 1.1 Công suất làm việc: . 4000.1,28 5,12( ) 1000 1000 lv F v P kW= = = 1.2 Hiệu suất hệ dẫn động: 3 r . . . b ol x kn η η η η η = Trong đó, các η tra bảng 2.3 [1] 19 ta được: • Hiệu suất bộ truyền bánh răng: rb η = 0,97 • Hiệu suất bộ truyền xích để hở: x η = 0,93 • Hiệu suất ổ lăn: ol η = 0,99 • Hiệu suất khớp nối: kn η = 0,99 3 . . . br ol x kn η η η η η = = 0,97.0,99 3 .0,93.0,99= 0,867 GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Thiết kế hệ dẫn động xích tải. Lực kéo xích tải: F = 4000 (N) Vận tốc xích tải: v = 1,28 (m/s) Số răng đĩa xích tải: Z = 10 (răng) Bước xích tải: p = 80 (mm) Thời hạn phục vụ: L h = 16500 (giờ) Số ca làm việc: soca = 1 (ca) Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài @ = 135 0 Đặc tính làm việc: Va đập nhẹ Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải 1.3 Công suất cần thiết trên trục động cơ: 5,12 5,91( ) 0,867 lv yc P P kW η = = = 1.4 Số vòng quay trên trục công tác: 60000. 60000.1, 28 96,00( / ) . 10.80 lv v n v ph z p = = = 1.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ: r . sb x b u u u= Theo bảng 2.4 [1] 21 chọn sơ bộ: • Tỷ số truyền bộ truyền xích: x u =3 • Tỷ số truyền bộ truyền bánh răng rb u = 4 r . sb x b u u u = = 3.4 = 12 1.6. Số vòng quay trên trục động cơ: . sb lv sb n n u = =96,00.12 = 1152 (v/ph) 1.7. Tính số vòng quay đồng bộ của động cơ: Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: t db n = 1000 (v/ph) 1.8. Chọn động cơ: Tra bảng từ các phụ lục trong tài liệu [1], chọn động cơ thoả mãn: 1000( / ) 5,91( ) b t db db cf dc yc n n v ph P P kW = = ≥ = Ta được động cơ với các thông số sau: GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải Ký hiệu động cơ: 4A132M6Y3: 7,5( ) 1000( / ) 42( ) cf db dc dc P kW n v ph d mm = = = 1.9 Phân phối tỉ số truyền: Tỷ số truyền của hệ: 968 10,08 96,00 dc ch lv n u n = = = Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc u br = 4 Tỷ số truyền của bộ truyền ngoài: 10,08 2,52 4 ch x br u u u = = = Vậy ta có: r x 10,08 4 2,52 ch b u u u = = = 1.10 Tính các thông số trên trục: Công suất trên trục công tác: P ct = P lv = 5,12 (kW) Công suất trên trục II: 5,12 5,56( ) . 0,99.0,93 ct II ol x P P kW η η = = = Công suất trên trục I: r 5,56 5,79( ) . 0,99.0,97 II I ol b P P kW η η = = = Công suất trên trục động cơ: 5,79 5,91( ) . 0,99.0,99 I dc ol kn P P kW η η = = = Số vòng quay trên trục động cơ: n đc = 968 (v/ph) Số vòng quay trên trục I: 968 968( / ) 1 dc I kn n n v ph u = = = Số vòng quay trên trục II: GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải r 968 242( / ) 4 I II b n n v ph u = = = Số vòng quay trên trục công tác: 242 96,03( / ) 2,52 II ct x n n v ph u = = = Môment xoắn trên trục động cơ: 6 6 5,91 9,55.10 9,55.10 58306,30( . ) 968 dc dc dc P T N mm n = = = Môment xoắn trên trục I: 6 6 5,79 9,55.10 9,55.10 57122,42( . ) 968 I I I P T N mm n = = = Môment xoắn trên trục II: 6 6 5,56 9,55.10 9,55.10 219413, 22( . ) 242 II II II P T N mm n = = = Môment xoắn trên trục công tác: 6 6 5,12 9,55.10 9,55.10 509174,21( . ) 96,03 ct ct ct P T N mm n = = = 1.11 Lập bảng thông số: Trục Thông số Động cơ I II Công tác TST u kn =1 u br =4 u x =3,02 P(kW) 5,91 5,79 5,56 5,12 n(v/ph) 968 968 242 96,03 T(N.mm) 58 306,30 57 122,42 219 413,22 509 174,21 GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH Thông số yêu cầu: 2.1 Chọn loại xích: Do điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ và hiệu suất của bộ truyền xích yêu cầu cao nên chọn loại xích ống con lăn. 2.2 Chọn số răng đĩa xích: Z 1 = 29 - 2.u = 29 – 2.2,52 = 23,96 ≥ 19 ⇒ Chọn: Z 1 =23 Z 2 = u.Z 1 = 2,52.23 = 57,96 ≤ ⇒ Chọn: Z 2 = 58 2.3 Xác định bước xích: Bước xích p được tra bảng [ ] 5.5 1 81 với điều kiện P t ≤[P], trong đó: P t - là công suất tính toán: P t =P.k.k z .k n Ta có: Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ là: 01 01 25 200( / ) Z n v ph ì = ï ï í ï = ï î Do vậy ta tính được: k z – Hệ số số răng: 01 1 25 1,087 23 z Z k Z = = = k n – Hệ số vòng quay: 01 1 200 0,826 242 n n k n = = = GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 P = P II = 5,56 (kW) T I = T II = 219 413,22 (N.mm) n I = n II = 242 (v/ph) u = u x = 2,52 β = 135 0 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải k = k 0 .k a .k đc .k bt .k đ .k c , trong đó: k 0 – Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền: Tra bảng [ ] 5.6 1 82 với β = 135 0 , ta được k 0 =1,25 k a – Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục và chiều dài xích: Chọn a= (30÷50)p , tra bảng [ ] 5.6 1 82 ta được k a =1 k đc – Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích: Tra bảng [ ] 5.6 1 82 ta được k đc = 1 ( Vị trí trục không điều chỉnh được) k bt – Hệ số ảnh hưởng của bôi trơn: Tra bảng [ ] 5.6 1 82 ta được k bt = 1,3 ( Làm việc trong môi trường có bụi, bôi trơn đạt yều cầu) k đ – Hệ số tải trọng động: Tra bảng [ ] 5.6 1 82 , ta được k đ = 1,3(Đặc tính làm việc êm) k c – Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền: Tra bảng [ ] 5.6 1 82 với số ca làm việc là 1 ta được k c = 1 k = k 0 .k a .k đc .k bt .k đ .k c = 1,25.1.1.1,3.1,3.1 = 2,11 Công suất cần truyền P = 5,56 (kW) Do vậy ta có: P t = P.k.k z .k n = 5,56.2,11.1,087.0,826=10,53(kW) Tra bảng [ ] 5.5 1 81 với điều kiện [ ] 01 10,53( ) 11( ) 200( / ) t P kW P KW n v ph = ≤ = = ta được: • Bước xích: p = 25,4 (mm) • Đường kính chốt: d c = 7,95 (mm) • Chiều dài ống: B = 22,61 (mm) • Công suất cho phép: [P] = 11 (kW) 2.4 Xác định khoảng cách trục và số mắt xích: Chọn sơ bộ: GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải a = 40.p = 40.25,4 = 1016,00 (mm) Số mắt xích: ( ) ( ) 2 2 2 1 1 2 2 2 . 58 23 .25,4 2a 2.1016 23 58 121,3 2 4 25,4 2 4 .1016 Z Z p Z Z x p a π π − − + + = + + = + + = Chọn số mắt xích là chẵn: x = 122 Chiều dài xích:L =x.p = 122.25,4 = 3098,8 (mm). Tính lại khoảng cách trục: 2 2 * 1 2 1 2 2 1 2 4 2 2 Z Z Z Z Z Z p a x x π + + − = − + − − ÷ ÷ 2 2 * 25,4 23 58 23 58 58 23 . 122 122 2 1025,287( ) 4 2 2 a mm π + + − = − + − − = ÷ ÷ Để xích không quá căng cần giảm a một lượng: * 0,003. 0,003.1025,287 3,076( )a a mm ∆ = = = Do đó: * 1025,287 3,076 1022,211( )a a a mm= − ∆ = − = ⇒ Khoảng cách trục chính xác là : a = 1022 (mm) Số lần va đập của xích i: Tra bảng [ ] 5.9 1 85 với loại xích ống con lăn, bước xích p = 25,4 (mm) ⇒ Số lần va đập cho phép của xích: [i] = 30 [ ] 1 1 . 23.242 3,042 30 15.x 15.122 Z n i i= = = < = 2.5. Kiểm nghiệm xích về độ bền: [ ] 0 . đ t V Q s s k F F F = ≥ + + , với: Q – Tải trọng phá hỏng: Tra bảng [ ] 5.2 1 78 với p = 25,4 (mm) ta được: GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải • Q = 56,7 (kN) • Khối lượng 1m xích: q = 2,6 (kg) k đ – Hệ số tải trọng động: Do làm việc ở chế độ trung bình ⇒ k đ = 1,2 F t – Lực vòng: 1000 1000.5,56 2695,11( ) 2,063 t P F N v = = = Với 1 1 . . 5,56.968.23 2,063 60000 60000 P n Z v = = = F v – Lực căng do lực ly tâm sinh ra: 2 2 . 2,6.2,063 11,07( ) v F q v N = = = F 0 – Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra: 0 9,81. . . f F k q a = , trong đó: k f – Hệ số phụ thuộc độ võng của xích: Do β = 135 0 ⇒ k f = 2 ⇒ 3 0 9,81. . . 9,81.2.2,6.1025,287.10 52,30( ) f F k q a N − = = = [s] – Hệ số an toàn cho phép: Tra bảng [ ] 5.10 1 86 với p = 25,4 (mm); n 1 = 242 (v/ph) ta được [s] = 9,3 Do vậy: [ ] 0 56700 17,20 . 1,2.2695,11 52,30 10,07 đ t V Q s s k F F F = = = ≥ + + + + Đường kính vòng chia: GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải 1 1 2 2 25,4 186,54( ) sin sin 23 25,4 469,16( ) sin sin 58 p d mm Z p d mm Z π π π π = = = ÷ ÷ = = = ÷ ÷ Đường kính đỉnh răng: 1 1 2 2 0,5 cot g 25,4 0,5 cot g 197,49( ) 23 0,5 cot 25,4 0,5 cot g 481,17( ) 58 a a d p mm Z d p g mm Z π π π π = + = + = ÷ ÷ = + = + = ÷ ÷ GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 [...]... Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 13 Đồ án chi tiết máy Lực tác dụng lên trục GVHD: Đỗ Đức Nam Thiết kế hệ dẫn động xích tải Fr 2829,87 (N) SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 14 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng Thông số đầu vào: P= PI= 5,79(kW) T1=... động lực – K56 12 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải 2.7 Xác định lực tác dụng lên trục: Fr = k x Ft , trong đó: kx – Hệ số kể đến trọng lượng của xích: kx =1,05 vì β = 1350400 ⇒ Fr = k x Ft = 1, 05.2695,11 = 2829,87( N ) 2.8 Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích: Thông số Ký hiệu Loại xích Giá trị Xích ống con lăn Bước xích p 25,4 (mm) Số mắt xích x 122 Chi u dài xích L 3098,8 (mm)... độ tải trọng của bộ truyền: K HL = mH K = mF FL GVHD: Đỗ Đức Nam NH 0 N HE NF 0 N FE , trong đó: SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 16 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải mH, mF – Bậc của đường cong mỏi khi thử về ứng suất tiếp xúc Do bánh răng có HB 1 ⇒ 1 1 = = 0, 776 εα 1, 659 Zε = KH – Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc: K H = K H α K H β K Hv = 1,13.1, 028.1, 003... dọc εβ 1,229 Môđun pháp m 2,5(mm) Góc nghiêng của răng β 13,290 Đường kính vòng chia Đường kính vòng lăn Đường kính đỉnh răng Đường kính cơ sở Hệ số dịch chỉnh GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 35 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 4.1 Tính toán khớp nối: Thông số đầu vào: Mô men cần truyền: T = Tdc = 58306,30(N.mm) Đường... Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 21 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải 3.5.1 Xác định các hệ số vầ một số thông số động học: Tỷ số truyền thực tế: ut= 4,042 Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng: 2.aω 2.125 = = 49,58( mm) dω 1 = ut + 1 4, 042 + 1 d = 2.a − d = 2.125 − 49,58 = 200, 42( mm) ω ω1 ω2 v= Vận tốc trung bình của bánh răng: π dω1.n1 π 49, 58.968 = = 0, 628(m . K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT. Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN Thông số đầu. lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế hệ dẫn động xích tải Lực tác dụng lên trục F r 2829,87 (N) GVHD: Đỗ Đức Nam SVTH: Bùi Công Sơn – Lớp: Cơ khí động lực – K56 Đồ án chi tiết máy Thiết kế