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 Xác định công suất cần thiết động a.Công suất cần thiết Pct: P ct = KW Trong đó: P lv : công suất trục công tác β : hệ số tải trọng tương đương η : hiệu suất truyền động Công suất trục công tác : P lv = F v 1000 KW F=3250N : Lực kéo băng tải v=1,6m/s : Vận tốc băng tải P lv = 3250.1,6 = 5,2KW 1000 Hệ số tải trọng tương đương : β β = P  t 12.4 + (0,6) ∑ i ÷ i = = 0,8246 P t   ck Hiệu suất truyền động : η η = ηđηbrη³olηk ηđ = 0,96 : Hiệu suất truyền đai để hở ( Tra bảng 2-3) ηbr= 0,96 : Hiệu suất truyền bánh răng, để kín ( Tra bảng 2-3) ηol= 0,99 : Hiệu suất cặp ổ lăn ( Tra bảng 2-3) ηx = 0.92 : Hiệu suất truyền xích ( Tra bảng 2-3) Vậy hiệu suất toàn hệ thống : η = 0,96.0,96 0,993.0.92 = 0,8227 Công suất cần thiết Pct : Plv β P ct = η = 5,2.0,8246 = 5,212KW 0,8227 Xác định số vòng quay sơ động : Số vòng quay sơ động : nSb= nlv.uht Trong nlv : số vòng quay trục công tác uht : tỷ số truyền toàn hệ thống Số vòng quay trục công tác : nlv nlv = 6000v π D = 6000.1,6 = 80 ,42 π 380 vòng/phút với D=380mm : đường kính băng tải Tỷ số truyền toàn hệ thống : uht uht = uđubrux Tra bảng 2.4/t21/q1- ta chọn : uđ = ; ubr = ; ux = Suy : uht = 4.3.3=36 Số vòng quay sơ động : nSb= nlv.uht =80,42.36 = 2895,12 vòng/phút Chọn động : Động cần chọn làm việc chế độ dài với tải trọng va đập vừa nên động phải có Pđm ≥ Pct= 5,212KW Nđc~ nsb= 2895,12 -Theo bảng 1.1-Phụ lục/234/q1.Ta chọn động có số hiệu K132M2 có thông số kỹ thuật + Công suất định mức: Pđc= 5,5 (KW) + Tốc độ quay : nđc= 2900(v/p) + Khối lượng : m = 73kg + Hệ số tải : Tk/Tdn =2,2 + Đường kính trục động cơ: D = 32mm II Phân phối tỷ số truyền : - Với động chọn , ta có : Pđc = 5.5 (KW) nđc = 2900 v/p Theo công thức tính tỷ số truyền ta có : = = Mà ta có : Trong : uht = uđubrux uđ = 4: tỷ số truyền truyền đai thang ubr = 3: tỷ số truyền truyền bánh => ux = uht/(uđubr) =36,06/(4.3)=3,005 Tốc độ quay công suất động trục : - Tốc độ quay trục động : nđc = 2900 ( v/p) = - Tốc độ quay trục I là: 2900 = 725(v / ph) = - Tốc độ quay trục II là: 725 = 241,67 (v / ph) = - Tốc độ quay trục công tác là: 241,67 = 80 ,42 (v / ph) 3,005 - Công suất trục động là: Pđc = Pct = 5.212 KW : PI = Pđcηđηol = 5,212.0,96.0,99=4,95 KW - Công suất trục I - Công suất trục II : PII= PIηbrηol= 4,95.0,96.0,99 = 4,70 KW - Công suất trục công tác : Plv= PIIηxηol= 4,70.0,92.0,99 = 4,28 KW Xác định momen xoắn trục : Momen xoắn trục động là: Momen xoắn trục I : TI = 9,55.10 PI 4,95 = 9,55.10 = 65203,45N mm n1 725 Momen xoắn trục II : TII = 9,55.10 PII 4,70 = 9,55.10 = 185728 ,47N mm n2 241,67 Momen xoắn trục công tác : Tlv = 9,55.10 Plv 4,28 = 9,55.10 = 508256 ,65 N mm nlv 80 ,42 ♦ Ta có bảng thông số sau : Thông số/Trục Động I uđ=4 II ubr=3 Công tác ux=3,005 P (KW) 5,212 4,95 4,70 4,28 n (v/ph) 2900 725 241,67 80,42 T (N.mm) 17163,66 65203,45 185728,47 508256,65 PHẦN II : TÍNH TOÁN CÁC BỘ TRUYỀN I Bộ truyền đai thang 1.Chọn loại đai : a.Các thông số đầu vào : Công suất trục chủ động ( trục bánh đai nhỏ ) : P1= Pđc =5,212 KW Tốc độ quay bánh đai nhỏ : n1=nđc =2900V/P o h t Momen xoắn trục chủ động : T1=Tđc =17163,66 Nmm Tỷ số truyền : u1= uđ = Số ca làm việc : ca Đặc tính làm việc : Va đập vừa b.Chọn loại đat Thiết kế truyền đai gồm bước : – Chọn loại đai – Xác định kích thước thông số truyền – Xác định thông số đai theo tiêu khả kéo đai – Xác định lực căng dây đai lực tác dụng lên trục Theo hình dạng tiết diện đai , phân : đai Đai dẹt ,đai thang ,đai nhiều chêm Với : Công suất truyền đai : P1=5,212 KW Số vòng quay trục chủ động : n1=2900V/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 , thông số kích thước đai thang thường loại A sau : Loại đai A Kích thước tiết diện đai (mm) bt b h y0 11 13 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 xác định : d1= ( 5,2 6,4) T1 17163,66 = (5,2 6,4) = 134,13 165,09 mm Theo bảng 4.21/t63/q1 chọn đường kính bánh đai nhỏ d1=160mm theo tiêu chuẩn π.d1n1 π 160.2900 = = 24,3m / s 60000 60000 Vận tốc đai : v = v < v max = 25 (m/s) ( thỏa mãn ) b.Xác định đường kính bánh đai lớn d2 Theo công thức (4.2)/t53/q1 ta có đường kính bánh đai lớn : ε d2=uđ.d1.(1- ) Trong : uđ = : hiệu suất truyền đai ε: Hệ số trượt truyền đai ε = 0,02 d2= 4.160.(1- 0,02) = 627,20 mm Chọn theo tiêu chuẩn : d2=630 mm Tỷ số truyền truyền đai thực tế : udt = d2 630 = = 4,02 d1.(1 − ε ) 160.(1 − 0,02) Sai số tỷ số truyền : ∆u = udt − udt 4,02 − = = 0,5 0 < 0 ud (thoả mãn) 3.Xác định khoảng cách trục sơ bộ: –Dựa vào bảng 4.14/t60/q1 ,ta có Vậy ta có : a = 0,95 =0,95.630=598,5 mm Chiều dài đai, theo công thức (4.4)/t54/q1 : l = 2a+0,5.( = 2.598,5 + 0,5.(630+160) + (630-160)²/(4.598.5) = 2345,66 mm Tra bảng 4.13/t59/q1, chọn chiều dài đai theo tiêu chuẩn l= 2500 mm – Nghiệm số vòng chạy đai giây ,theo công thức (4.15)/t60/q1,ta có : i= v 24,3.103 = = 9,72 l 2500 Vậy ta có : i = 9,72 < =10 –Tính lại khoảng cách trục a: λ + λ − 8∆ a= λ = l −π Trong : (mm) ( d − d1 ) (630 − 160) = 2500 − π = 1259 2 ∆= Vậy khoảng cách trục thực : a = mm d − d1 630 − 160 = = 235mm 2 1259 + 12592 − 8.2352 = 582 mm 4.Xác định góc ôm bánh nhỏ bánh lớn: Theo công thức 4.7/t54/q1 ,ta có : d −d 630 − 160 α1 = 1800 − 570 = 1800 − 57 = 1340 a 582 d −d 630 − 160 α = 1800 + 570 = 1800 + 57 = 2260 a 582 Góc ôm Kiểm tra 0 α1 = 134 > α = 120 điều kiện : ( thỏa mãn ) 5.Xác định số đai cần thiết z : Theo công thức (4-16)/t60/q1 ta cã: z= : hệ số tải trọng động Tra bảng 4.7/t55/q1,ta =1,1 ]: công suất cho phép Tra bảng 4.19/t62/q1, ta ]=4KW (với v=24,3m/s =>=, tra bảng 4.18/t61/q1, ta :Hệ số kể đến ảnh hưởng góc ôm Ta có : : Hệ số kể tới ảnh hưởng chiều dài đai Tra bảng 4.19/t62/q1 với tiết diện đai loại A ta có =>= ,tra bảng 4.16/t61/q1 ta : Hệ số kể tới ảnh hưởng tỉ số truyền Tra bảng 4.17/t61/q1 với u=4>3 => Vậy ta có sồ đai cần thiết : = Z 5,212.1,1 = 1.34 4.0,885.1,08.1,14.0,98 đai Lấy số đai z = đai < đai => thoả mãn Xác định chiều rộng, đường kính bánh đai : B , Theo công thức (4.17) bảng 4.21/t63/q1, ta có : Chiều rộng bánh đai : B= (z –1).t + 2.e Đường kính bánh đai : Tra bảng 4.21/t63/q1 ta có : =3,3 , t=15 ,e =10 Vậy : B = (2 160 +2.3,3 =166,6 mm 7.Xác định lực tác dụng lên trục : Σ= 660, 26 203,09 + 1653,07.75 − 220,02.87,60 = 863,64 N 111,27 + 87,60 ΣF(y) = => = = 2736,73N Vậy , có chiều chiều giả sử hình vẽ + Phản lực theo phương trục x: Σ = ⇒ 1912,12.87,6 − 291, 48.75 = 732,34 N 111,27 + 87,6 ΣF(x) = =0 ⇒ N Vậy , có chiều chiều giả sử hình vẽ b.Tính đường kính trục Theo phần chọn sơ đường kính trục, ta có d2= 45 mm, vật liệu chế tạo trục thép 45, cải thiện, có σb ≥ 600 Mpa ; theo bảng 10.5/t195/q1, ta có trị số ứng suất cho phép vật liệu chế tạo trục là: [σ] = 50 Mpa Đường kính mặt cắt trục xác định theo công thức: d= Trong đó: Mtd – Mô men tương đương mặt cắt,kết hợp công thức 10.15và10.16/t194/q1 momen tương đương tính theo công thức : Mtđ = • Xét mặt cắt trục II: + Xét mặt cắt trục điểm E - điểm có lắp vòng bi với lỗ hộp giảm tốc Mô men uốn = = - Mô men xoắn = Nmm; - Mô men tương đương mặt cắt E: = Nmm - Kích thước trục mặt cắt E: dE = = mm + Xét mặt cắt trục điểm F - điểm có lắp then với bánh bị động truyền: Xét thấy momen theo trục x phía trái F lớn phía phải F nên ta lấy momen phần bên trái F Mômen uốn = l22 = 863,64.111,27 = 96097,22 Nmm Mômen uốn = XE l22 = 732,34.111,27 = 81847,47 Nmm Mômen xoắn = Nmm Mômen tương đương mặt cắt B: = = 204462,67 Nmm Kích thước trục mặt cắt F: dF = = 34,45 mm Do mặt cắt F có rãnh then nên đường kính trục cần tăng thêm 4%, theo ta tính đường kính trục mặt cắt A là: dF = 34,45+ 0,04 34,45 = 35,83 mm - + Xét mặt cắt trục điểm G - điểm có lắp vòng bi với lỗ hộp giảm tốc: - Mô men uốn : = =123980,25 Nmm Mô men uốn : = = 21861 Nmm; - Mô men xoắn = 185728,47 Nmm; - Mo men tương đương mặt cắt C: = = 204255,50 Nmm - Kích thước trục mặt cắt G: dG = = 34,44 mm; - Như để tăng khả công nghệ trình chế tạo trục, đồng chọn ổ lăn, ta chọn kích thước ngõng trục E G nhau: dE = dG =35 mm + Xét mặt cắt trục vị trí lắp bánh xích H : - Mô men uốn = Nmm; Mô men uốn = 0; Mô men xoắn = 185728,47 Nmm; Mô men tương đương mặt cắt D: = = 160845,57 Nmm; - Kích thước trục mặt cắt H: dH = = 31,80 mm - Do mặt cắt H có lắp bánh xích , cần có rãnh then nên kích thước trục phải tăng thêm 4%, theo kích thước trục mặt cắt H là: dH = 31,80 + 0,04 31,80 = 33,07 mm Từ yêu cầu độ bền, lắp ghép (dễ tháo lắp cố định chi tiết trục), khả công nghệ ta chọn đường kính đoạn trục sau: dF= 36 mm dE= dG= 35 mm dH= 34 mm IV.Tính toán mối ghép then a Chọn kiểm nghiệm mối ghép then cho trục I : – Chọn then : Theo bảng 9.1a/t173/q1 , với đường kính trục chỗ lắp then d=24 mm Ta chọn loại then then có : Bề rộng then : b = 8mm Chiều cao then : h = 7mm Chiều sâu rãnh then trục : = mm Chiều dài then theo tiết diện chứa bánh nhỏ : Lấy Chiều dài then theo tiết diện chứa bánh đai lớn : Lấy –Kiểm nghiệm độ bền then : Theo công thức 9.1 9.2/t173/q1 + Độ bền dập : ≤ + Độ bền cắt : Tra bảng 9.5/t178/q1 Ta ; Then lắp bánh côn nhỏ : < 100 Then bánh đai lớn : [...]... k R Trong đó: Kr=0,5.kđ : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng và loại răng,với truyền động bánh răng côn răng thẳng làm bằng thép kđ=100(MPa)1/3 → kr=0,5.100=50(MPa)1/3 u: Tỷ số truyền của hộp giảm tốc, u= 3,5 T1 – Momen xoắn trên trục dẫn T1= 652063,45 N kbe - Hệ số chiều rộng vành răng kbe=b/Re=0,25 mm kHβ - Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng, với: k be u 0,25.3... zH=1,76 T1:Momen xoắn trên trục dẫn, T1= 65203,45 N.mm kH :Hệ số tải trọng khi tính toán về tiếp xúc, được xác định theo công thức 6.61/t116 /q1 : kH =kHα.kHβ.kHV kHβ :Hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng , kHβ=1,09 kHα :Hệ số kể đến sự tập trung phân bố tải trọng không đều trên giữa các răng kHα=1 kHV :Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng động, tính theo công thức 6.63/t116/q1... α=800 => ko =1,25 ka – hệ số chiều dài xích : chọn khoảng cách trục a ≈ 40.p =>ka = 1 Kđc – hệ số xét đến khả năng điều chỉnh: chọn kđc =1,25 kbt – hệ số xét đến điều kiện bôi trơn :Tra bảng 5.6/t82/q1, điều kiện môi trường có bụi,chất lượng bôi trơn II chọn kbt = 1,3 kđ – hệ số tải trọng động : tải trọng va đập vừa, lấy kđ = 1,5 kc – hệ số kể đến chế độ làm việc : làm việc 2 ca ,chọn kc=1,25 Vậy k =... =600MPa Ft - Lực vòng trên băng tải, Ft = 1598,64 N Fvd - Lực va đập trên m dãy xích (m = 1), tính theo công thức: Fvd = 13 10-7 n1 p3 m ⇒ Fvd1 = 13 10-7 241,67 (31,75)3 1 = 10,05 N - Hệ số phân phân bố không đều tải trọng cho các dãy, kd = 1 (xích 1 dãy) Kđ - Hệ số tải trọng động, Kd = 1,5 (tải trọng va đập vừa) kr - Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích, phụ thuộc vào z tra trang 87/q1, với... 2.T1.kF.Yε.Yβ.YF/(0,85.b.mtm.dm1) Trong đó : kF: Hệ số tải trọng khi tính toán về uốn , theo công thức 6.67/t117/q1 kF=kFβ.kFα.kFv Với kFβ: Hệ số xét đến tập trung tải trọng không đều trên chiều rộng Vành răng ,theo bảng 6.21[1] ta được kFβ=1,17 kFα: Hệ số xét đến tập trung tải trọng không đều giữa các răng¸ kFα=1 kFv: Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng động xác định theo công thức : kFv=1+νF.b.dm1/(2.T1.kFβ.kFα)... bộ truyền xích : Theo CT 5.3/t81/q1: Trong đó: Pt = P k kz kn ≤ [P] Pt ,P,[P] là công suất tính toán ,công suất cần truyền và công syất cho phép Hệ số răng đĩa dẫn : kZ = 25/ Z1 = 25/23 =1,09 Hệ số vòng quay : kn = n01 / n1 = 200/ 241,67 = 0,83 với n01 = 200vg/ph Theo công thức 5.4/t81/q1: Ta có hệ số điều kiện sử dụng xích : k = ko ka kđc kbt kđ kc Ta có: ko – hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền, ... 2.4 Bảng thông số của bộ truyền bánh răng côn Thông số Số răng bánh răng côn nhỏ Số răng bánh răng côn lớn Tỷ số truyền Đường kính trung bình của bánh răng Đường kính chia ngoài của bánh răng Đường kính đỉnh răng ngoài của bánh răng Góc côn chia của bánh răng Chiều cao răng ngoài Trị số z1 = 31 z2 = 93 ubr = 3 Chủ động: dm1 = 67,70 mm Bị động: dm2 = 203,09 mm Chủ động: de1 = 77,50 mm Bị động: de2 = 232,50... lấy Q =88,5kN • Kđ – hệ số tải trọng động Trương hợp tải trọng va vừa , chọn kđ = 1,2 • Ft – lực vòng trên đĩa xích: Ft = 1000P/v v - vận tốc trên đĩa dẫn z1: v= ⇒ v= z1 p.nI 60.103 23.31,75.241,67 60000 = 2,94 m/s 1000.4,70 2,94 ⇒ Ft = = 1598,64 N • F0 -Lực căng do bánh xích bị động sinh ra: F0 = 9,81 kf q a Trong đó kf là hệ số phụ thuộc vào độ võng f của xích và vị trí bộ truyền: Với: f = (0,01…0,02)a... Hệ số dịch chỉnh Lực tác dụng = = III.Bộ truyền xích : 1 .Số liệu ban đầu : Công suất P = PII = 4,7 KW n1 = nII = 241,67vg/ph u = ux = 3,005 T ==185728,47 Nmm Tải trọng va đập vừa Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài α=8 Chọn loại xích : Ta chọn loại xích ống con lăn Do vận tốc và công suất bộ truyền không lớn , giá thành rẻ và có độ bền mòn cao 2.Xác định các thông số của bộ truyền : a Tính số. .. răng côn răng thẳng : 1.Các thông số đầu vào : – Đặc tính làm việc của bộ truyền : Va đập vừa – Số ca làm việc : 2 ca – Công suất trên trục chủ động : – Số vòng quay trên trục chủ động : = – Momen xoắn trên trục chủ động : =65203,45 Nmm – Tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng : 2.X ác định ứng suất cho phép : a Chọn vật liệu: Ta chọn vật liệu cho cặp bánh răng côn răng thẳng như sau : + Bánh nhỏ : ÷ Thép