Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN : Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải
Đồ án Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ KhíMục lụcBản thuyết minh đồ án gồm những phần chính sau: - Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền. - Phần II : Tính toán bộ truyền đai thang. - Phần III : Tính toán bộ truyền bánh răng côn răng nghiêng. - Phần IV : Tính toán và kiểm nghiệm trục. - Phần V : Tính và chọn then. - Phần VI : Thiết kế gối đỡ trục. - Phần VII : Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác. - Phần VIII : Bôi trơn hộp giảm tốc. Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ KhíĐề số: 2AThiết kế hệ dẫn động băng tải Lược đồ hệ dẫn động băng tải1. Động cơ 2. Nối trục 3. Bộ truyền đai4. Hộp giảm tốc 5. Bộ truyền xích 6. băng tải Số liệu cho trước:1 Lực kéo băng tải F 2250 N2 Vận tốc băng tải V 1,3 m/s3 Đường kính băng tải D 320 Mm 4 Thời gian phục vụ Lh20000 giờ5 Số ca làm việc 1 Ca6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoàiα45ođộ8 Đặc tính làm việc NhẹGiảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ KhíKhối lượng thiết kế1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3):- 01 bản tổng thể 3 hình chiếu- 03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 bản A3): 3 01 Bản thuyết minh(A4)Phần I : Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyềnI-1 Chọn động cơ điện1. Chọn kiểu loại động cơHiện nay, có hai loại động cơ là động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều. Để thuận tiện, phù hợp với lưới điện hiện nayta chọn động cơ điện xoay chiều. Trong số các loại động cơ điện xoay chiều, ta chọn loại động cơ ba pha không đồng bộ rô to lồng sóc( còn gọi là động cơ điện ba pha không đồng bộ rô to ngắn mạch) Nó có những ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dễ bảo quản, giá thành thấp, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần phải biến đổi dòng điện.2. Các kết quả tính toán trên băng tảia. Mô men thực tế trên băng tải:Mômen thực tế trên băng tải: Mbt = .D2F =2250.3202 =360000 NmTrong đó F= 2250 N là lực kéo băng tải D=320 mm là đường kính băng tảib. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:Số vòng quay đòng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay) được xác định theo công thức: ndb=pf.60 (I – 2) Trong đó: f – tần số của dòng điện xoay chiều; mạng điện ở nước ta có f = 50 Hzp – số đôi cực từ (chọn p = 2 ,động cơ điện loại K)Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ Khí ⇒ ndb = 250.60 = 1500 vòng/phútCăn cứ vào vận tốc vòng của băng tải, chọn số vòng quay của băng tải là: Nbt = 360.10 vDπ vòng/phútvới : v- vận tốc vòng của băng tải( v = 1,3 m/s) ⇒nbt= 360.10 .1,33,14.320 =77,63 vòng/phútc. Xác định hiệu suất của toàn bộ hệ dẫn động:Ta gọi ηht là hiệu suất của toàn bộ hệ thống được xác định theo công thức: ηht=ηk.ηđ.ηbrc.ηol3ηx (I – 3) Trong đó: ηk – hiệu suất của khớp nối. ηđ - hiệu suất của bộ truyền đai thang. ηbrc – hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn. ηol – hiệu suất của một cặp ổ lăn. ηx – hiệu suất của bộ truyền xích.Theo bảng 2.3 –tr.19 TTTKHDĐCK tập 1, ta có:ηk = 1 ; ηđ = 0,95 ; ηbrc = 0,96 ; ηol = 0,99 ; ηx = 0,92Thay các giá trị trên vào (I – 3), ta được: ηht = 1. 0,95. 0,96. (0,99)3.0,92 = 0,813. Chọn động cơ điện theo công suất:a. Mô men đẳng trị: Mđtbt=∑∑==nkknkkkttT11.2 (I – 4) Trong đó, Mk – mô men thứ k của phổ tải trọng tác động lên băng tải ;tk – thời gian tác động của mô men thứ k.Theo đề bài, ta có: M1 = M ; M2 = 0,6M t1 = 4h ; t2 = 4h ; t =8h.Từ đó, ta có kết quả: Mđtbt = 2 2.4 (0,6 ) .48M M+ = 0.824.Mbt Mđtbt = 0,824.360000 = 296640 Nmm= 296,64Nmb. Công suất đẳng trị trên băng tải: Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ Khí Pđtbt = .9550dtbt btM n = 296,64.77,639550 = 2,41 Kwc. Công suất đẳng trị cần có trên động cơ: Pđtđc = dtbthtPη = 2,410,81 = 2,97 KwTừ các thông số tính toán , ta chọn động cơ loại K có nhãn hiệu K112M2 – kiểu có bích, có các thông số kỹ thuật được tra theo bảng P1.1 trang 234 TTTKHDĐCK tập 1, có bảng số liệu như sau:Kiểu động cơCông suất Vận tốc quayVòng/phútKw Mã lực50Hz 60Hzη% CosϕdnkIIdnkTTKhối lượng(kg)dφ(mm)K112M4 3,0 4,0 1445 1732 82,0 0,83 5,9 2,0 41 28-Đặc điểm của động cơ điện loại K:Về phạm vi công suất: Cùng với số vòng quay đồng bộ (nđb) 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.d. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn:- Kiểm tra điều kiện mở máy:Khi mở máy, mô men tải không được vượt quá mô men khởi động của động cơ ( M<Mk) nếu không động cơ sẽ không chạy. Theo điều kiện: Mmm/M≤Mk/Mdn (I - 5) Trong đó: Mmm -mô men mở máy của thiết bị cần dẫn động. Mk (Tk) - mô men khởi động của động cơ. Mdn (Tdn) - mô men danh nghĩa của động cơ. Theo bảng số liệu trên ta có: Mk/Mdn = 2,0 Căn cứ vào lược đồ tải trọng đã cho trong đề bài, ta có: Mmm/M = 1,5Do đó động cơ thỏa mãn điều kiện mở máy.O Kiểm nghiệm động cơ theo các điều kiện làm việc:Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ Khí Mmaxqtđc ≤ [Mdc] ; [Mdc] = ηht.2.M Với M = 14459550.3 = 19,82 Nm ; ⇒ [Mdc] = 0,81. 2.19,82 =32,10 Nm Tacókếtquả: Mmaxqtđc=Kqt.Mcản=9550 dtbtdc htPnη. 1,5 (I - 6) Mmaxqtđc = 9550.2,411445.0,81. 1,5 = 29,49 NmTheo số liệu của động cơ đã chọn, có: [Mdc] = 32,10Nm Vậy : [Mdc] =32,10 Nm ≥ Mmaxqtđc =29,49 Nm.I-2 Phân phối tỉ số truyềnĐể phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền, phải tính tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống. uΣ=dcbtnn=144577,63=18,61 (I - 7) màuΣ=uh.ung (I - 8) Với uh - tỉ số truyền của hộp giảm tốc; ung - tỉ số truyền ngoài hộp; ung=uk.ux.uđ (I -9) uk - tỉ số truyền của khớp nối.do uk = 1 ⇒ ung = ux. uđ ux - tỉ số truyền của bộ truyền xích. uđ - tỉ số truyền của bộ truyền đai thang.Theo bảng 2.4 - tr21 TTTKHDĐCK tập 1, ta có ux = 2…5 ; uđ = 3…5. Chọn ux = 3 ; uđ = 3 ⇒ ung = ux. uđ = 3.3 = 9Do đó uh = nguu∑ = 18,619 = 2,06Như vậy: -tỉ số truyền của hộp giảm tốc hay tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng côn là: uh = ubrc = 2,06 ;- tỉ số truyền của bộ truyền đai: uđ = 3- tỉ số truyền của bộ truyền xích: ux = 3I-3 Xác định các thông số động học và lực tác dụng lên các trụcGiảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ Khí Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động băng tải1. Tính toán tốc độ quay của các trục - Trục động cơ: nđc = 1445 vòng/phút - Trục I: nI = kdcun = 11445 = 1445 vòng/phút- Trục II:nII =dIun = 14453 = 481,6 vòng/phút- Trục III: nIII = brcIIun = 481,62,06 = 233,7 vòng/phút- Trục IV: nIV = xIIIun = 233,73=77,9 vòng/phút2. Tính công suất trên các trục Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lượt là PI , PII , PIII , PIV có kết quả như sau: Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ Khí- Công suất danh nghĩa trên trục động cơ: Pdc = Plvdc = 2,97 Kw- Công suất danh nghĩa trên trục I: PI = Pdc. kη= 2,97. 1 = 2,97Kw- Công suất danh nghĩa trên trục II: PII = PI. dη. olη = 2.97. 0,95. 0,99 = 2,79Kw- Công suất danh nghĩa trên trục III: PIII = PII. brcη. olη = 2,79. 0,96. 0,99 =2,65 Kw- Công suất danh nghĩa trên trục IV: PIV = PIII. xη.olη = 2,65. 0,92. 0,99 = 2,41 Kw3. Tính mô men xoắn trên các trụcGọi mô men xoắn trên các trục I, II, III, IV lần lượt là MI , MII , MIII , MIV ta có kết quả sau:- Trục động cơ: Mdc = 9,55. dcdclvnP.106 = 9,55. 610 .2,971445 = 19628 Nmm- Trục I: MI = 9,55. IInP.106 = 9,55. 610 .2,971445 = 19628 Nmm- Trục II: MII = 9,55. IIIInP.106 = 9,55. 610 .2,79481,6 = 55325 Nmm- Trục III: MIII = 9,55. IIIIIInP.106 = 9,55. 610 .2,65233,7 = 108290Nmm- Trục IV: MIV = 9,55. IVIVnP.106 = 9,55. 610 .2,4177,9 = 295449 NmmGiảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ KhíThông số Trục Tỉ số truyềnTốc độ quay(vòng/phút)Công suất(Kw)Mô men xoắn(Nmm)Trục động cơTrục I11445 2,97 196281445 2,97 19628Trục II2,06481,6 2,79 55325Trục III3 233,7 2,65 108290Trục IV377,9 2,41 295449 Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn động.Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 [...]... 351,13 mm Chủ động: δ1 = 15,11o Bị động: δ2 = 74,89o Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy Khoa : Cơ Khí Chiều cao răng ngoài he = 7,7 mm Chiều cao đầu răng ngoài của bánh răng Chủ động: hae1 = 4,83 mm Bị động: hae2 = 2,17 mm Chiều cao chân răng ngoài của bánh răng Chủ động: hfe1 = 2,87 mm Bị động: hfe2 = 5,53... 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 Trị số z1 = 27 z2 = 100 ubrc = 3,7 Chủ động: dm1 = 82,62 mm Bị động: dm2 = 306,56 mm Chủ động: de1 = 94,5 mm Bị động: de2 = 350 mm Chủ động: dae1 = 103,83 mm Bị động: dae2... = 580 Mpa ; Chọn độ rắn của bánh nhỏ : HB1= 250 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa : Cơ Khí Đồ án cơ sở thiết kế máy • Bánh răng lớn (bánh răng 2) : + Thép 45 tôi cải thiện ; + Độ rắn : HB = (192…240) ; + Giới hạn bền : σb2 = 750 Mpa ; + Giới hạn chảy : σch2 = 450 Mpa ; Chọn độ rắn của bánh răng lớn : HB2= 240 II III 2 Xác định... 360 Mpa Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 (II -42) Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy Khoa : Cơ Khí II II 3 Tính toán các thông số của bộ truyền bánh răng côn răng thẳng a Xác định chiều dài côn ngoài của bánh răng 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... bánh xích chủ động F1 và trên bánh xích bị động F 2: F1 = Ft + F2 ; F2 = F0 + Fv (II -32) Trong tính toán thực tế, ta có thể bỏ qua lực F0 và Fv nên F1 = Ft vì vậy lực tác dụng lên trục được xác định theo công thức: Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa : Cơ Khí Đồ án cơ sở thiết kế máy Fr = kx Ft (II -33) Trong đ : kx - Hệ số kể đến... vòng quay của bánh răng; ni - Số vòng quay của bánh răng trong một phút; Mi - Mô men xoắn ở chế độ thứ i; Mmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên bánh răng đang xét; ti - Tổng số giờ làm việc của bánh răng Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máy Khoa : Cơ Khí Ta c : với bánh răng nhỏ (bánh răng 1 ): c = 1; nII =... Lớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa : Cơ Khí Đồ án cơ sở thiết kế máy ⇒ Chiều dài moay ơ đĩa xích: lm33 =(1,2…1,5) 55 = (66…82,5) mm ; lấy lm33 = 75 (mm); Chiều dài moay ơ bánh đai bị dẫn: lm22 =(1,2…1,5) 35 = (42… 52,5) mm; lấy: lm22 = 45 (mm); Chiều dài moay ơ bánh đai dẫn (với dk bằng đường kính của trục động cơ ): lm13 = (1,2…1,5) 32 = (38,4…48) mm; lấy:lm13 = 40 (mm); - Chiều dài moay ơ bánh...Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa : Cơ Khí Đồ án cơ sở thiết kế máy Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền A - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoài II I Thiết kế bộ truyền đai thang II I 1 Xác định kiểu đai - Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai: ndc = 1445 (vòng/phút) ; Pdc = 5,5 Kw ; ud = 4 Căn cứ vào Hình 4.1 - Chọn loại... về độ bền uốn: Điều kiện bền uốn đối với bánh răng côn: σF1 = 2.T1 K F Yε Yβ YF 1 0,85.b.mnm d m1 ≤ [σF1] Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 (II -57) Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa : Cơ Khí σF2 = Đồ án cơ sở thiết kế máy σ F 1 YF 2 ≤ [σF2] YF 1 (II -58) Trong đ : T1- Mô men xoắn trên bánh chủ động, T1 = 120257 Nmm; mnm- Mô đun pháp trung bình, với bánh răng côn... răng đồng thời ăn khớp, với bánh răng côn răng thẳng KFα = 1; KFv - Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp, tính theo công thức(tương tự khi tính về tiếp xúc ): KFv = 1 + Với: v F b.d m1 2.T1 K Fβ K Fα vF = δF g0 v d m1 (u + 1) u Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾT Sinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNH Lớp : ĐLK6 (II -62) (II -63) Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa : Cơ Khí Đồ án cơ sở thiết kế máy . Đồ án Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ KhíMục lụcBản thuyết minh đồ án gồm. dẫn: PGS.TS NGÔ VĂN QUYẾTSinh viên: TRẦN ĐỨC MẠNHLớp : ĐLK6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án cơ sở thiết kế máyKhoa : Cơ KhíĐề s : 2AThiết kế hệ dẫn