Thiết kế hệ dẫn động băng tải

 

Lời nói đầu

Đồ án môn học Chi tiết máy là một môn học rất cần thiết cho sinh viên ngành cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, chế tạo máy. Mục đích là giúp sinh viên hệ thống lại nhưng kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiên nay.

Trong chương trình đào tạo cho Sinh viên, nhà Trường đã tạo điều kiện cho chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu : “Thiết kế hệ dẫn động băng tải ”.

Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp, còn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm của em không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của Thầy cô, giúp em có được những kiến thức thật bổ ích để sau này ra trường có thể ứng dụng trong công việc cụ thể của Sản xuất.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các Thầy cô trong bộ môn và  đặc biệt là Thầy Nguyễn Tiền Phong đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên:

Vũ Quốc Trung

Đề số: 03

THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI

1. Động cơ                                      3. Hộp giảm tốc           2. Bộ truyền đai dẹt

4.Nối trục                                5. Băng tải

Số Liệu cho trước

1    Lực kéo băng tải    F    8200    N

2    Vận tốc băng tải    V    0.8    m/s

3    Đường kính băng tải    D    320    mm

4    Thời gian phục vụ    Th    16000    Giờ

5    Góc nghiêng của đai so với phương ngang        60    độ

6     Đặc tính làm việc: êm

Khối lượng thiết kế

1    01 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc trên phần mềm Autocad

2    01 Bản vẽ chế tạo chi tiết: Bánh răng số 1

3    01 Bản thuyết minh

Mục lục

BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN GỒM NHỮNG PHẦN CHÍNH SAU

– Phần I: Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền.

– Phần II: Tính toán bộ truyền đai (đai dẹt).

– Phần III: Tính toán bộ truyền động bánh răng.

– Phần IV: Tính toán trụcvà then.

– Phần V: Thiết kế gối đỡ trục.

– Phần VI: Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết máy khác.

– Phần VII: Bôi trơn hộp giảm tốc.

PHẦN I

CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

I- Chọn động cơ.

1. Xác định công suất cần thiết của động cơ.

-Gọi N: Công suất trên băng tải.(kw)

ỗ : Hiệu suất chung của hệ dẫn động.

Nct: Công suất cần thiết.(kw)

-Ta có:

Theo công thức 2.11:

F=8200 (N)- Lực kéo băng tải.

V=0,8(m/s)- Vận tốc băng tải

Theo công thức 2.9 ta có :

m=2 :là số cặp bánh răng.

k=4 :là số cặp ổ lăn.

Tra bảng 2.3[1] ta có các hiệu suất :

ỗ1=0,94 – Hiệu suất bộ truyền đai.

ỗ2=0,97-  Hiệu suất bộ truyền bánh răng.

ỗ3=0,99 – Hiệu suất của một cặp ổ lăn.

ỗ4=1 – Hiệu suất khớp nối.

ỗ=0,94.0,972.0,994=0,85

Suy ra :

2. Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ

– Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là: USB

Theo bảng 2.4[1] ta chọn:

+ Tỉ số truyền hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ : u1=(8  40)

+ Tỉ số truyền của bộ truyền đai dẹt loại thường  : u2=( 24 )

Theo công thức 2.15 thì

=> Tỉ số truyền sơ bộ của hệ dẫn động là:

usb=u1.u2…

hay usb=u1.u2=( 8.2  4.40)=( 16160)

– Số vòng quay của trục máy công tác (theo công thức 2.16 )

Trong đó:     v- Vận tóc băng tải ,m/s

D-Đường kính tang, mm

nlv- số vòng quay của trục máy công tác.

– Số vòng quay sơ bộ của động cơ ( theo công thức 2.18)

– Theo bảng 2P ta chọn được kiểu động cơ A 02-52-2

+ Các thông số kỹ thuật của động cơ là:

Nđc=10(kw)

nđc= 2920(vg/ph)

ỗ=88%

Mmax/Mđm=2,2

Mmin/Mđm=0,8

Mm/Mđm=1,5

II- Phân phối tỉ số truyền

1. Xác định tỉ số truyền

– Tỉ số truyền động chung:

i=iđ.ibt.ibn

Trong đó:      iđ – là tỉ số truyền của bộ truyền đai

ibt- là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng cấp nhanh

ibn- là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng cấp chậm..

+ Chọn iđ=3

ibt.ibn=20,37

– Tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm    dầu ta chọn     ibn=( 1,21,5)ibt

Lấy ibt=4,074

2.    Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục

– Công suất làm việc: N=6,56kw (Công suất trên băng tải)

– Công suất trên các trục:

Trục III:

Trục II:

Trục I:

Trục động cơ:

– Số vòng quay trên các trục:

Trục I:

Trục II :

Trục III:

– Mômen

Trục động cơ :

Trục I:

Trục II :

Trục III :

* Bảng thông số:

PHẦN II

TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐAI

1. Chọn loại đai vải cao su ,làm việc thích hợp ở chỗ ẩm ướt.

2.    Định đường kính bánh đai nhỏ

– Áp dụng công thức (5-6)

Trong đó: Nct=7,72(kw) Công suất cần thiết

nđc=2920(vg/ph) Số vòng quay của động cơ

=> Chọn D1=160 mm

– Vận tốc vòng :

Vận tốc vòng nằm trong phạm vi cho phép.

3.    Tính đường kính bánh đai lớn

Lấy

Ta có   n1=973,3(vg/ph)

Tra bảng (5-1) lấy D2= 500 mm

– Số vòng quay thực trong 1 phút của bánh bị dẫn là:

– Sai số về số vòng quay so với yêu cầu

nằm trong phạm vi cho phép ( 35)% do đó không cần chọn lại đường kính D2.

4.    Chiều dài tối thiểu của đai

– Áp dụng công thức (5-9)

( umax=35)

Chọn Lmin=8200 mm

– Tính A theo công thức (5-2):

– Kiểm nghiệm A≥2(D1+D2) hay 3577,9 ≥ 2(160+500) (thoả mãn)

Chọn A= 3580 mm

Tính lại chiều dài đai [công thức (5-1)]

5.    Góc ôm ỏ1

– Tính theo công thức(5-3)

Điều kiện (5-11):  > 1500 được thoả mãn

6.Định tiết diện đai :

–  Chiều dài đai được chọn theo tỷ số

Theo bảng (5-3) chọn loại đai vải cao su loại B không có lớp lót, chiều dày

Lấy ứng suất căng ban đầu  theo trị số  tra bảng (5-5) tìm được

Các hệ số :

ct=0,8            (bảng  5-6)

cỏ=0,97          (bảng  5-7)

cv=0,79            (bảng  5-8)

cb=1               (bảng  5-9)

– Tính chiều rộng đai theo công thức (5-13):

Theo bảng (5-4) chọn chiều rộng đai là b=70mm

7. Định chiều rộng B của bánh đai

– Ứng với b = 70 mm tra bảng (5-10)

Ta chọn chiều rộng bánh đai: B = 85 (mm)

8.Tính lực căng ban đầu s0

–  Theo công thức (5-16) :

– Lực tác dụng lên trục [theo công thức (5-17)]:

PHẦN III

TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG

A. Tính toán bộ truyền cấp chậm (bánh răng trụ răng nghiêng)

1. Chọn vật liệu

– Bánh nhỏ : Thép 45 thường hoá, úb=580(N/mm2); úch=290(N/mm2).HB=190, phôi rèn ( giả thiết đường kính phôi dưới 100mm)

– Bánh lớn : Thép 35 thường hoá; úb=480(N/mm2); úch=240(N/mm2). HB=160, phôi rèn ( giả thiết đường kính phôi 300  500 mm).

2. Định ứng suất cho phép:

– Số chu kỳ làm việc của bánh lớn:

N2=60.u.n.T=60.16000.47,77 = 45,86.106 > N0 = 107

Trong đó:

u : số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay 1 vòng

T: Tổng số giờ làm việc.

n: số vòng quay trong 1 phút của bánh răng nghiêng.

– Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ:

N1 = iN2 = 5.45,86.106  = 229,3.106 > N0 = 107

Vì N1 và N2 đều lớn hơn số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn nên đối với bánh nhỏ và bánh lớn đều lấy : k=k”=1.

– Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:

[ú]tx1=2,6.190=494(N/mm2)

– Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh lớn:

[ú]tx2=2,6.160=416(N/mm2).

Để định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n=1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng Kú=1,8 ( vì phôi rèn, thép thường hoá ), giới hạn mỏi của thép 45 là:

ú-1=0,43.580=249,4(N/mm2)

của thép 35     ú-1=0,43.480=206,4(N/mm2)

Vì bánh răng nghiêng quay 1 chiều nên

ỉ    ứng suất uốn cho phép của bánh nhỏ:

 

Để nhận đồ án, các bạn like&share bài này trên facebook, sau đó comment email phía dưới đây mình sẽ gửi bài cho các bạn trong vòng 24h. Nếu bạn chưa nhận được vui lòng inbox trên page của mình.  Doantotnghiep.me

Thiết kế hệ dẫn động băng tải