Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án công nghệ chế tạo máy,thiết kế hệ dẫn động xích tải phương án 1
Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án: 1 1. Động cơ điện 2. Bộ truyền đai thang 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục 4. Nối trục đàn hồi 5. Xích tải Số liệu thiết kế: Lực vòng trên xích tải: F = 6500N Vận tốc xích tải: v = 1,1 m/s Số răng đĩa xích tải dẫn: z = 9 Bước xích tải: p = 110 mm Thời gian phục vụ: L = 6 năm Quay một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1ca làm việc 8 giờ) Chế độ tải: T 1 = T; T 2 = 0,85T; T 3 = 0,9T t 1 = 30s ; t 2 = 48s ; t 3 = 12s 1 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng MỤC LỤC PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI .6 PHẦN II : CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 9 1. Chọn động cơ 9 2. Phân phối tỉ số truyền .10 PHẦN III : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 1. Chọn dạng đai12 2. Tính đường kính bánh đai nhỏ .12 3. Tính đường kính bánh đai lớn 12 4. Xác định khoảng cách trục a và chiều dài đai l 13 5. Tính góc ôm đai nhỏ .14 6. Tính số đai z .14 7. Kích thước chủ yếu của bánh đai .15 8. Lực tác dụng lên trục F r và lực căng ban đầu F o 15 9. Đánh giá đai .16 10. Tuổi thọ đai .16 PHẦN IV : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 17 1. Tính toán cấp chậm .17 2. tính toán cấp nhanh .23 2 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ HỆ DẪN ĐỘNG XÍCH` TẢI Xích tải là một loại của bộ truyền xích nó được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống và trong sản xuất với hiệu suất cao, không sảy ra hiện tượng trượt, khả năng tải cao, có thể chịu được quá tải khi làm việc chính vì thế nó rất được ưa chuộn trong các băng chuyền trong sản xuất. Dưới đây là hình ảnh về ứng dụng xích tải trong sản xuất: 3 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng Phần II: Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. 1. Chọn động cơ 1.1. Xác định tải trọng tương đương Công suất ứng với tải lớn nhất: . 6500.1,1 7,15 1000 1000 F v P = = = (kW) 3.4 [ ] 1 Công suất tương đương: P tđ 2 2 2 3 1 2 1 2 3 1 2 3 . T T T t t t T T T P t t t + + ÷ ÷ ÷ = + + Với: 3 1 2 1 ; 0,85 0,9 T T T T T T = = = Thay số vào ta được: P tđ 2 2 (30 0,85 .48 0,9 .12) 7,15 6,5 30 48 12 + + = = + + (kW) 1.2. Xác định công suất cần thiết Hiệu suất bộ truyền theo bảng 2.3 trang 19 (Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí). Chọn: - Hiệu suất của bộ truyền đai (để hở): 0,95 d η = - Hiệu suất của cặp bánh răng trụ (được che kín): 0,96 br η = 4 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng - Hiệu suất của cặp ổ lăn: 0,99 ol η = - Hiệu suất của khớp nối trục: 1 = kn η - Hiệu suất của bộ truyền xích: 0,90 x η = - Hiệu suất của toàn bộ hệ thống η : 2 4 d br kn ol x η η η η η η = ( sửa thành mũ 5) 3.12 [ ] 1 2 4 0,95.0,96 .0,99 .1.0,9= =78% Công suất cần thiết: 6,5 8,667 0,75 td ct P P η = = = (kW) 3.11 [ ] 1 Số vòng quay của xích tải khi làm việc: 60000. 60000.1,1 67 . 9.110 lv v n z p = = = vòng/phút 5.10 [ ] 1 Chọn tỉ số truyền sơ bộ hệ thống u tsb = u hsb .u đsb 2.15 [ ] 2 Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ n sb = u tsb .n lv = 48.67 = 3216 (vòng/phút) 2.18[2] Chọn động cơ có số vòng quay đồng bộ n đb = 3000 (vòng/phút) (2p = 2 ) Động cơ loại K chế tạo trong nước, dễ tìm, giá thành không cao. Dựa vào bảng p1.1[2]: các thông số kĩ thuật của động cơ loại K. Ta chọn được động cơ với các thông số sau: Động cơ được chọn phải thỏa mãn: * P đc ≥ P ct * n db ≈ n sb Tra bảng phụ lục 1.3 trang 237 (TTTKHDĐCK - 1) ta chọn được động cơ K160M2 có thông số: Kiểu động cơ Công suất Vận tốc quay η % k dn I I k dn T T cos ϕ Khối lượng (Kg) K160M2 11 2935 87 6.3 2,1 0,9 110 5 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng 2. Phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền chung: 2935 43,81 67 dc t lv n u n = = = Mà u t = u d .u h Với u d là tỉ số truyền của đai u h là tỉ số truyền của hộp giảm tốc Chọn d 43,81 4 10,95 4 h u u= ⇒ = = u h = u 1 .u 2 ( u 1 ,u 2 là tỉ số truyền cấp nhanh và cấp chậm) Đối với hộp giảm tốc đồng trục, để sử dụng hết khả năng tải của cặp bánh răng cấp nhanh ta chọn u 1 theo công thức: u 1 = 2 3 a1 2 3 a1 1 ba h h b ba h b u u u ψ ψ ψ ψ − − 3.21 [1] giá trị 2 a1 ba b ψ ψ thông thường bằng 1,5 hoặc 1,6 ở đây ta chọn bằng 1,5 suy ra u 1 = 3 3 10,95 1,5.10,95 3,38 1,5.10,95 1 − = − ; u 2 = 10,95 3,24 3,38 = Công suất trên các trục: 1 7,5.0,95.0,99 7,054( W) dc d ol P Pη η k= = = 2 1 . . 7,054.0,96.0,99 6,7( ) br ol P P kW η η = = = 3 2 . 6,7.0,96.0,99 6,37( ) br ol P P kW η η = = = 4 3 . . 6,37.1.0.99 6,3( ) kn ol P P KW η η = = = 5 4 . . 6,3.0,9.0,99 5,6( ) x ol P P KW η η = = = Số vòng quay trên các trục: 1 2935 733.75( / ) 4 dc d n n v ph u = = = 1 2 1 733.75 217( / ) 3,38 n n v ph u = = = 6 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng 2 3 2 217 67( / ) 3,24 n n v ph u = = = n 4 = 3 67 67( / ) 1 kn n v ph u = = 4 5 67 22,3( / ) 3 x n n v ph u = = = Mômen xoắn trên các trục: 6 6 11 9,55.10 9,55.10 . 35792,2( ) 2935 dc dc dc P T Nmm n = = = 6 6 1 1 1 7,054 9,55.10 9,55.10 . 91810,15( ) 733,75 P T Nmm n = = = 6 6 2 2 2 6,7 9,55.10 . 9,55.10 294861,75( ) 217 P T Nmm n = = = 6 6 3 3 3 6,37 9,55.10 . 9,55.10 907962,7( ) 67 P T Nmm n = = = 6 6 4 4 4 6,3 9,55.10 . 9,55.10 897985( ) 67 P T Nmm n = = = 6 6 5 5 5 5,6 9,55.10 . 9,55.10 2398206( ) 22,3 P T Nmm n = = = Bảng thông số Trục Thông số Động cơ I II III V Tỷ số truyền 4 3,38 3,24 1 3 Công suất (kW) 7,5 7,054 6,7 6,37 5,6 Số vòng quay (vg/ph) 2935 733.75 217 67 22,3 Mômen T (Nmm) 24403,7 91810,15 294861,75 907962,7 2398206 Phần III: Tính toán, thiết kế bộ truyền đai thang. 7 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng 1. Chọn dạng đai: Các thông số của động cơ và tỷ số của bộ truyền đai: 2935 / dc n v ph= 11 W dc P k= 4 d u = Theo sơ đồ hình 4.1 Bảng 4.13 8 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng Ta chọn loại đai là đai hình thang thường loại Γ , ta chọn như sau: (L = 800 - 6300, d 1 = 140 - 280, T = 40-190, γ =36 0 ) Thông số cơ bản của bánh đai Loại đai Kích thước mặt cắt, (mm) Diện tích A 1 (mm 2 ) b t b H y 0 Thang, A 14 17 10,5 4,0 138 2. Tính đường kính bánh đai nhỏ 9 Đồ án Thiết kế máy GVHS: Th.s Ngô Sỹ Đồng 1 min 1,2 1,2.140 168d d mm= = = trang 152[1] Với d min = 140 mm cho trong bảng 4.13 Theo tiêu chuẩn chọn 1 180d mm= Vận tốc dài của đai: 1 1 .180.2935 27,66 / 25 / 60000 60000 πd n π v m s m s= = = > Vận tốc đai lớn hơn vận tốc cho phép: max 25 /v m s= 3. Đường kính bánh đai lớn Do sự trượt đàn hồi giữa đai và bánh đai nên 1 2 v v> và giữa chúng có liên hệ ( ) 2 1 1v v ε = − 4.9[1] Trong đó ε là hệ số trượt tương đối, thường ε = 0,01 ÷ 0,02 ta chọn 0,015ξ = Þ Đường kính bánh đai lớn 2 1 . (1 ) d d u dξ= - 4.180.(1 0,015) 709,2mm= - = Theo tiêu chuẩn trong bảng 4.21 của bánh đai hình thang ta chọn 2 710d mm= 10 . suất do lực căng ban đầu gây ra, 1,2 o σ MPa£ ta chọn 0 1,2MPa σ = - t σ : ứng suất có ích 390,625 1,2( ) 4.81 t t F σ MPa ZA = = = - v σ : ứng suất do lực. ,u 2 là tỉ số truyền cấp nhanh và cấp chậm) Đối với hộp giảm tốc đồng trục, để sử dụng hết khả năng tải của cặp bánh răng cấp nhanh ta chọn u 1 theo công