Mục Lục ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN THIẾT KẾ MÁY ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY (ME2011) Sinh viên thực hiện: Võ Đình Dương MSSV:1710913 Người hướng dẫn: Ngày hồn thành: Học kỳ năm học 2019-2020 Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI Phương án số: Phương án Lực vòng băng tải F,N Vận tốc băng tải v,m/s Đường kính tang dẫn, D(mm) Thời gian phục vụ L,năm Số ngày làm/năm Kng , ngày Số ca làm ngày, ca t1, giây t2, giây T1 T2 6500 1,0 300 200 25 16 T 0,7t Phần 1: Xác định công suất động phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền chuyển động 1.1 Tính tốn chọn động 1.1.1 Xác định công suất cần thiết động  Xác định công suất làm việc Công suất trục đông xác định công thức: Trong đó: - cơng suất cần thiết cho trục động cơ, kW; - cơng suất tính tốn trục cơng tác, kW; - hiệu suất chung hệ thống truyền chuyển động; Hiệu suất chung hệ thống truyền động: Theo bảng 3.3 ta chọn: - hiệu suất khớp nối; - hiệu suất bánh nghiên; - hiệu suất ổ lăn; - Hiệu suất truyền xích Hệ thống truyền chuyển động băng tải làm việc với sơ đồ tải trọng sau: Công suất cần thiết động cơ: Khi đó: 1.1.2 Xác định sơ số vòng quay đồng động cơ: Số vòng quay trục cơng tác: Trong đó: v - vận tốc băng tải, D – Đường kính tang dẫn Từ bảng 2.4 ta chọn sơ tỉ số truyền hộp báng trụ hai cấp khai triển: ; , số vòng quay sợ động 1.1.3 Chọn động cơ: Theo bảng P1.2 với ta dùng động 62-4 có , 1.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền chuyển động 1.2.1 Phân phối tỉ số truyền Tỉ số truyền hệ dẫn động: Trong đó: - số vòng quay động chọn, = 1460 vòng/phút – số vòng quay trục cơng tác, Dựa vào bảng 3.1 ta chọn 3,83 ; 2,61 Tính lại giá trị theo : 1.2.2 Xác định công suất, momen số vòng quay trục Cơng suất trục: ; ; Số vòng quay trục: ; ; ; Momen xoắn trục 9,55 9,55 9,55 9,55 9,55 9,55 9,55 9,55 Bảng 1: Đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền chuyển động Trục Thông số Cơng suất, kW Tỉ số truyền Số vòng quay, vg/ph Momen xoắn, Nmm Động I II III Công tác 7,82 7,75 7,44 7,14 6,5 2,29 63,7 974489,8 1460 51151,37 3,83 1460 50693,49 2,61 381,2 186390,35 146,05 466874,35 Phần 2: Tính tốn truyền xích 2.1 Thơng số ban đầu - Công suất truyền đến: - Tỉ số truyền: - Số vòng quay bánh dẫn 2.2 Chọn loại xích ống lăn 2.3 Chọn số đĩa xích dẫn then cơng thức: Số đĩa xích số lẻ để xích mòn nên theo bảng 5.4 ta chọn = 25 2.4 Tính số đĩa xích lơn theo cơng thức Ta chọn 2.5 Xác định hệ số điều kiện sử dụng xích K đó: 1,2 (tải trọng va đập nhẹ) (hệ số xét đển ảnh hưởng khoảng cách trục a = 40pc) (hệ số xét đến ảnh hưởng cách bố trí truyền) (trục đĩa xích điều chỉnh được) (Bôi trơn nhỏ giọt) (hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ làm việc, làm việc ca) Bảng 2.1 Chọn phương pháp bôi trơn truyền Chất lượng bôi trơn II- Đạt yêu cầu Bôi trơn truyền xích, vận tốc v, m/s FrA , ta tính tốn để chọn ổ C Tỉ số = = 1,1 > 0,3 Nên ta chọn loại ổ đũa cơn, góc tiếp xúc , ký hiệu 7205 , Ta có = = 1,1 > = 0,36 nên ta chọn X =0,67 ; Y =2,8 Ta có = = 0,32 < = 0,36 nên ta chọn X =1 ; Y =0 30 Lực dọc trục: Do: Suy Hệ số hộp giảm tốc, tra bảng 11.2 Tải trọng quy ước Q: = (XVFr + YFa)=(0,67.1.469,52+2,8.685,44).1.1,3 = 2903,95 N = (XVFr + YFa)=(1.1.1726,38+0.140,29).1.1,3 = 2244,29 N Do ta tính tính tốn Do tải thay đổi theo bậc nên tương đương tính theo cơng thức là: Trong đó: , ;  Thời gian làm việc tính triệu vòng quay L = = = 700,8 triệu vòng  Khả tải động tính toán Ct = Q = 2630,9 = 18783,76 N  Vì Ct < C = 24000N ta chọn ổ đũa côn ký hiệu 7205 la hợp lý Trục II Thơng số ban đầu Đường kính vòng trong: 35mm Số vòng quay trục I: 381,2 vòng/phút Tuổi thọ: 8000h  Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ E,H: FrE = = 3513,11 N FrH = = 2849,8 N  31 Vì FrE > FrH , ta tính tốn để chọn ổ E Tỉ số = = 0,31 Nên ta chọn trước bi đỡ chặn ( ) Với đường kính ngõng trục , ta chọn sơ ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ ký hiệu 46307 với , ( phụ lục 9.1) Lực dọc trục: Với Do: Suy Ta chọn ổ theo vị trí E tải trọng lớn = = 0,08 chọn e = 0,41 theo bảng 11.3 Tỉ số = = 0,55 > e = 0,41 theo bảng ta chọn Với vòng quay X = 0,45 Y = 1,34 theo bảng 11.3 Hệ số hộp giảm tốc, tra bảng 11.2 Tải trọng quy ước Q: Q = (XVFr + YFa)=(0,45.1 3513,11 +1,34.1935,75).1,3.1 = 5009,8N Do tải thay đổi theo bậc nên tương đương tính theo cơng thức là: Thời gian làm việc tính triệu vòng quay L = = = 364,95 triệu vòng Khả tải động tính tốn Ct = = = 32435,01 N Trục III  Thông số ban đầu Đường kính vòng trong: 45mm Số vòng quay trục I: 146,05 vòng/phút Tuổi thọ: 8000h  Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ L,N  FrL = = 7004,6 N FrN = = 1642,17 N Tỉ số = = 0,87 >0,3 32 Nên ta chọn loại ổ bị đở chặn, góc tiếp xúc , ký hiệu 46309 , Ta có = = 0,2 6mm chọn δ = 10 mm δ1 = 0,9 δ = chọn δ1 = mm e = (0,8 ÷ 1)δ = 8÷10 chọn e = mm Chiều cao h < 58 mm Độ dốc Khoảng 2o Đường kính gối trục: - Bulông d1 d1 > 0,04a+10 = 0,04.160 + 10 = 16,4 > 12 ⇒ d1 = M18 - Bulong cạnh ổ d2 d2 = (0,7 ÷ 0,8)d1 = 12,6 ÷ 14,4⇒ d2 = M14 - Bulơng ghép bích nắp thân d3 d3 = (0,8 ÷ 0,9)d2 = 11,2 ÷ 12,6 ⇒ d3 = M12 - Vít ghép nắp ổ d4 - Vít ghép nắp thăm d5 d4 = (0,6 ÷ 0,7)d2 = 8,4 ÷ 9,8 ⇒ d4 = M10 d5 = (0,5 ÷ 0,6)d2 = ÷ 8,4 ⇒ d5 = M8 Mặt bích ghép nắp thân: Chiều dày bích thân hộp, S3 S3 = (1,4 ÷ 1,8)d3 = 16,8 ÷ 21,6 ⇒ S3 = 17 mm Chiều dày bích nắp hộp, S4 S4 = (0,9 ÷ 1) S3 = 15,6 ÷ 17 Bề rộng bích nắp thân hộp, K3 K3 = K2 – (3 ÷ 5) mm = 43– = 40 mm ⇒ S4 = 16 mm 34 Kích thước gối trục: -Đường kính ngồi tâm lỗ vít: D3, Định theo kích thước nắp ổ D2 K2 = E2 + R2 + (3÷5) mm = 22 + 18 + = 43 mm - Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ: K2 E2 = 1,6d2 = 1,6.14 = 22,4 mm chọn E2 =22(không -Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2 C (k kể chiều dày thành hộp) R2 = 1,3d2 = 1,3.14 = 18 khoảng cách từ tâm bulông đến mép mm lỗ) C ≈ D3 /2 phải đảm bảo Chiều cao h h xác định theo kết cấu, phụ thuộc tâm lỗ bu lơng kích thước mặt tựa Mặt đế hộp: - Chiều dày: Khi phần lồi S1 S1 = (1,3 ÷ 1,5) d1 = 23,4 ÷ 27 ⇒ S1 = 24 mm - Khi có phần lồi: Dd; S1; S2 Dd xác định theo đường kính dao khoét K1 ≈ 3d1 ≈ 3.18 = 54 mm - Bề rộng mặt đế hộp, K1 q q > K1 + 2δ = 54 + 2.10 = 74 mm ⇒ q = 80 mm Các khe hở chi tiết: - Giữa bánh với thành ∆ ≥ (1 ÷ 1,2) δ = 10 ÷ 1,2 ⇒ ∆ = 10 mm hộp - Giữa bánh lớn với đáy hộp ∆1 ≥ (3 ÷ 5) δ= 30 ÷ 50 ⇒ ∆1 = 40 mm - Giữa mặt bên bánh ránh với Số lượng bulông ∆2 ≥ δ = 10 mm Z = (L + B) / (200 ÷ 300) =4 Gối trục vỏ hộp - D3 ≈ D + 4,4d4 35 - D2 ≈ D + (1,6 ÷2)d4 Trục D D2 D3 I 52 65 80 II 80 100 125 III 100 120 150 6.3 Các chi tiết khác liên quan đến kế cấu vỏ hộp 6.3.1 Chốt định vị Ta dùng chốt định vị hình có thông số sau (theo bảng 18-4b): d c 1,2 L 25ữ140 chn L =70 6.3.2 Np Che chắn ổ lăn khỏi bụi từ bên ngồi • Làm vật liệu GX15-32 • Kết cấu nắp ổ Trục D D2 D3 D4 Z I 52 65 80 42 II 80 100 125 75 III 100 120 150 90 36 6.3.3 Cửa thăm Để dễ kiểm tra quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm đậy nắp Trên nắp có lắp thêm nút thơng Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18-5 tài liệu [2] sau: A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lg 150 100 190 140 175 - 120 12 M8x22 6.3.4 Nút thông Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp suất điều hòa khơng khí bên bên ngồi hộp, người ta dùng nút thơng Nút thơng lắp cửa thăm Kích thước nút thông tra bảng 18-6 tài liệu [2]: 37 A B C D E G H I K L M N M27x2 15 30 15 45 36 32 10 O 22 P Q R S 32 18 36 32 Bảng dung sai lắp ghép bánh răng: Mối lắp ∅28H7/k ∅38H7/k Sai lệch giới Sai lệch giới hạn (µm) hạn (µm) N max ( mm) Smax ( mm) ES es EI ei +21 +15 +2 +15 +19 +25 +18 +2 +18 +23 +25 +18 +2 18 23 ∅50H7/k Bảng dung sai lắp ghép then: Kích thước Sai lệch giới hạn chiều rộng rãnh then tiết diện then bxh ×7 Trên trục Trên bạc P9 D10 -0,015 +0,098  +0,040 Chiều sâu rãnh then Sai lệch giới Sai lệch giới hạn trục t1 hạn bạc t2 +0,1 +0,1 38 12 ×8 16 × 10 -0,018 +0,12  +0,05 +0,2 +0,2 -0,061 +0,12  +0,05 +0,2 +0,2 Bảng dung sai lắp ghép ổ lăn lên trục,ổ lăn lên vỏ: Mối lắp ES EI es ei Nmax Nmin Smax Smin ∅25k6 -10 +15 +2 25 - - ∅35k6 -12 +18 +2 30 - - ∅45k6 -12 +18 +2 30 - - ∅52H7 +30 0 -15 - - 45 ∅80H7 +30 0 -15 - - 45 ∅100H7 +35 0 -20 - - 55 39 ... Mơđun, mm Số Bánh dẫn Bánh bị dẫn Góc nghiêng độ Đường kính vòng chia, mm Bánh dẫn Bánh bị dẫn Đường kính vòng đỉnh, mm Bánh dẫn Bánh bị dẫn Chi u rộng vành răng, mm Bánh dẫn Bánh bị dẫn Vận... với bánh số 1: 670 = 565,6(MPa) Đối với bánh số 2: =570 = 528,54(MPa)  Nên đảm bảo điều kiện bền tiếp xúc 3.2.11 Hệ số dạng Đối với bánh dẫn: 17 Đối với bánh dẫn: Đặc tính so sánh độ bền bánh... ca làm việc ngày: 3.1.1 Chọn vật liệu + Bánh dẫn ( bánh nhỏ): Thép C45 cải thiện Độ rắn HB1 269…302, chọn Giới hạn bền Giới hạn chảy + Bánh bị dẫn (bánh lớn): Thép C45 cải thiện Độ rắn chọn Giới