CHƯƠNG 1 CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN 1. Chọn động cơ điện - Công suất trên trục công tác: CT 2.11 trang 20 tài liệu [1] - Công suất tính toán: CT 2.14 trang 20 tài liệu [1] - Hiệu suất chung của hệ dẫn động: Tra bảng 2.3 trang 19 tài liệu [1] , ta chọn : hiệu suất bộ truyền xích. : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ. : hiệu suất 1 cặp ổ lăn.
: hiệu suất bộ truyền đai. - Công suất cần thiết của động cơ: CT 2.8 trang 19 tài liệu [1] - Số vòng quay trên trục công tác: CT 2.16 trang 21 tài liệu [1] - Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống: u = uh.4 trang 21 tài liệu [1] uh – tỉ số truyền của hộp giảm tốc, chọn uh = 3 ux – tỉ số truyền của bộ truyền xích, ux = 2 uđ – tỉ số truyền của bộ truyền đai, uđ = 3 9 => u = 3.3= 18 - Số vòng quay sơ bộ của động cơ: CT 2.18 trang 21 tài liệu [1] Nếu chọn động cơ có số vòng quay đồng bộ nđb = 3000 v/ph.3 tài liệu [1], căn cứ Pct = 8,16 (kW): → Chọn động cơ 4A132M2Y3 ta có Công Vận tốc Kiểu ĐC suất quay, cosφ η% Tmax/Tdn TK/Tdn (kW) (vg/ph) 4A132M2Y3 11 2907 0,9 88 2,2 1,6 Bảng 1. Thông số của động cơ Điều kiện mở máy Thỏa mãn điều kiện Điều kiện quá tải Thỏa mãn điều kiện 2. Phân phối tỷ số truyền - Tỷ số truyền của hệ thống là ndc – số vòng quay của động cơ đã chọn nlv – số vòng quay làm việc 10 - Chọn tỉ số truyền đai theo tiêu chuẩn uđ = 3,15; Tỉ số truyền của hộp giảm tốc uh = 4 - Ta có tỉ số truyền bộ truyền xích là: 3.
Tính toán các thông số động học 3. Tính công suất trên các trục Công suất trên các trục có kết quả như sau: Công thức trang 49 tài liệu [1] Pt = 6,78 (kW) 3. Tính toán tốc độ quay của các trục Công thức trang 49 tài liệu [1] ndc = 2907 v/ph 3. Tính Mômen xoắn trên các trục Công thức trang 49 tài liệu [1] 11 Trục Trục công ĐC I II Thông số tác Công suất P(kW) 8,16 7,67 7,37 6,78 Tỷ số truyền u 3,15 4 2,45 Số vòng quay n(v/p) 2907 922,9 230,7 94,3 Moment xoắn T(Nmm) 26807 79367,8 305086,7 686627,8 Bảng 1.
Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục 12 4 3 v 5 Trục vào 2 1 Hình 1. Sơ đồ vị trí các chi tiết 1. Bộ truyền đai thang 3. Hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ Trục 4.
Bộ công tác truyền xích Trục ra tacvstác 5. Băng tải 13 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT BỘ TRUYỀN ĐỘNG 1. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền xích). Điều kiện làm việc của bộ truyền xích ống con lăn: + Công suất trên trục chủ động: P = 7,37 (kW) + Số vòng quay trục chủ động: n= 230,7 (v/p) + Tỷ số truyền của bộ truyền xích: ux= 2,45 + Mômen xoắn trên trục dẫn: T= 305086,7 (N.
Chọn số răng của đĩa xích Số răng trên đĩa xích dẫn: Z1 = 29 - 2. 2,45 = 24,1 răng Chọn: Z1 = 25 răng Số răng trên đĩa xích bị dẫn: Z2 = ux.25 = 61,25 răng Chọn: z2 = 62 răng Sai lệch tỉ số truyền: 1. Xác định thông số xích: - Bước xích: Công suất tính toán: Pt = P.3,tr81] Trong đó: Từ Bảng 5.6 ta có: K0= 1 ( Bộ truyền xích nằm ngang, đường nối tâm song song với phương ngang) Ka=1 (Khoảng cách trục a=(30÷50)p Kdc=1 (Vị trí trục được điều chỉnh bằng 1 trong các đĩa xích) Kbt=1 (Môi trường làm việc) Kd = 1 ( Tải trọng va đập nhẹ) 14 Kc=1,25 ( Làm việc 2 ca) + Hệ số làm việc K = KoKaKdcKbtKdKc = 1.1,25 = 1,25 + Hệ số răng Kz = 25/z1= 25/25= 1 + Hệ số vòng quay: → Pt = P.5 theo điều kiện Pt < [P] chọn [P] =19(kW) + Kiểm tra vòng quay tới hạn theo (Bảng 5.8) : p = 25,4mm, Ta có thỏa mãn - Khoảng cách trục sơ bộ: [5.25,4 = 1016 (mm) - Số mắt xích : [5.12, tr85] Chọn X = 126 mắt xích - Tính chính xác khoảng cách trục: [5.13, tr 85] Để xích không chịu lực căng lớn, khoảng cách trục giảm bớt lượng ∆a = (0,002 ÷ 0,004)a = (2,07÷ 4,15)mm Chọn: a = 1033 (mm) - Số lần va đập trong 1 giây: [5. Kiểm nghiệm xích về độ bền [ 5.15,tr85] Trong đó: Tra Bảng 5.2, ta được: Tải trọng phá hỏng Q = 56,7 (kN) Khối lượng 1m xích: q = 2,6 kg kđ =1,2 (Chế độ làm việc trung bình, tải trọng mở máy 150%) -Vận tốc trung bình của đĩa xích: - Lực vòng: - Lực căng do trọng lượng nhánh bị động gây ra (xích ngang kf = 6) [5.10) Vậy bộ truyền bảo đảm điều kiện bền 1.
Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục - Đường kính vòng chia của cặp đĩa xích: (CT 5.17/tr86) - Lực tác dụng lên trục: (CT 5.20/tr88) 16 Fr = kxFt= 1,15. 3018,54= 3471,32 (N) Trong đó: - kx : hệ số kể đến trọng lượng xích (Bộ truyền nằm ngang) -Ft : Lực vòng 2. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp giảm tốc (bộ truyền đai). Các yêu cầu chọn đai - Điều kiện làm việc: Thông số trục dẫn: P = 8,16 kW; n = 2907v/p; u = 3,15 - Ưu nhược điểm: Loại đai này có tiết diện hình thang, mặt làm việc là 2 mặt bên tiếp xúc với các rãnh hình thang tương ứng trên bánh đai, nhờ đó hệ số ma sát giữa đai và bánh đai hình thang lớn hơn so với đai dẹt do đó khả năng kéo cũng lớn hơn.
Tuy nhiên cũng do ma sát lớn hơn nên hiệu suất của đai hình thang thấp hơn đai dẹt 2. Chọn loại đai Từ đồ thị 4.1 trang 59 [1], ta chọn thang thường loại A thông số cơ bản của bánh đai tra bảng 4. Mặt cắt đai Kí Kích thước tiết diện Diện tích Đường Chiều dài hiệu tiết diện kính bánh giới hạn l bt b h yo đai nhỏ A 11 13 8 2,8 81 100-200 560-4000 Bảng 2. Thông số mặt cắt đai 2.
Tính các thông số bộ truyền - Đường kính bánh đai nhỏ: 17 d1≈ 1,2.100 = 120 Chọn d1 tiêu chuẩn theo trang 60 [1], ta chọn được d1=125 (mm) - Tính vận tốc đai: nên ta chọn đai thang thường - Đường kính bánh đai lớn (công thức 4. Chọn d2 = 400 mm - Tỷ số truyền thực tế - sai lệch tỉ số truyền - Tính khoảng cách trục: - Định khoảng cách trục sơ bộ theo (bảng 4.14 trang 60 tài liệu [1]) - Tính chiều dài dây đai theo a sơ bộ (công thức 4.4 trang 54 tài liệu [1]) Tra bảng 4.13 trang 59 [1]: chọn L =1800 mm - Nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây: - Tính a theo L tiêu chuẩn (công thức 4.6 trang 54 [1]) - Khoảng cách trục phải thỏa điều kiện (công thức 4.14 trang 60 tài liệu [1]) 0,55(d1 + d2) + h < a < 2.(125 + 400) thỏa mãn điều kiện - Góc ôm bánh dẫn (công thức 4.7 trang 54 tài liệu [1]) 2. Xác định số dây đai Z (công thức 4. Chọn Z = 4 dây Trong đó: Kd = 1,45 (Tra bảng 4.7 trang 55 chọn động cơ nhóm II với số ca làm việc 3 ca tài liệu [1]) [Po] = 3,02 kW (Tra bảng 4.19 trang 62 [1]) Cα = 0,91 (Tra bảng 4.15 trang 57 [1]) CL = 1,01 (Tra bảng 4.16 trang 57 [1]) với l/l0 = 1800/1700 =1,06 Cu = 1,14 (Tra bảng 4.17 trang 57 [1]) Cz = 1 (Tra bảng 4.18 trang 57 [1]) với P/[Po] = 8,16/3,02= 2,7 Chiều rộng bánh đai (công thức 4.10 = 65mm Với: t = 15, e = 10 (tra bảng 4.
Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục - Lực căng phụ(công thức 4. 19,022 = 37,97 N - Lực tác dụng lên trục (công thức 4.sin(146,480/2) = 1136,2N - Lực căn đai ban đầu: F 0 = Z .8,16 - Lực vòng có ích: F t = = = 429,02 (N) v1 19,02 F t 429,02 - Lực vòng trên mỗi dây đai: F ' t = = = 127,26 (N) 4 4 2. Ứng suất lớn nhất trong đai F '0 F' F 2 y σ max = σ 0 + 0,5 σ t + σ v + σ F 1 = + 0,5. Tuổi thọ đai 19 ( ) Lh = σr m 7 σ max .10 Với: m = 8 (đối với đai thang), σ r = 9 MPa (đối với đai thang) Giá trị Thông số Bánh đai nhỏ Bánh đai lớn Đường kính bánh đai d, mm 125 400 Tỷ số truyền uđ 3,27 Công suất truyền Pđc, KW 8,16 Số vòng quay trên trục chủ động nđc, vòng/phút 2907 Mô men xoắn Tđc, Nmm 26807 Kí hiệu tiết diện đai A Chiều dài đai 1800 Khoảng cách trục A, mm 467,66 Góc ôm bánh đai nhỏ α1, độ 146,48 Số dây đai 4 Số vòng chay đai trong 1 giây, 1/s 10 Chiều rộng bánh đai B, mm 65 Lực căng ban đầu Fo, N 486 Lực tác dụng lên trục Fr, N 1136,2 Tuổi thọ đai tính bằng giờ Lh (giờ) 800,76 Ứng suất lớn nhất σ max , MPa 7,23 Bảng 2.
Thông số của bộ truyền đai thang 20 3. Thiết kế bộ truyền trong hộp giảm tốc (bộ truyền bánh răng ) Điều kiện làm việc của bộ truyền bánh răng trụ thẳng + Mômen xoắn trên trục dẫn: T1= 79367,8 (Nmm) + Số vòng quay trên trục dẫn: n1= 922,9 (v/p) + Công suất trên trục dẫn: P1= 7,67 (kW) + Tỷ số truyền: u = 4 + Thời gian phục vụ: →Lh= 3,5. Chọn vật liệu Bánh nhỏ: C45 tôi cải thiện, độ cứng 250HB, σch1=580MPa Bánh lớn: C45 tôi cải thiện, độ cứng 240HB, σch2=450MPa 3. Xác định ứng suất cho phép 3.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép: a.
Bánh răng nhỏ: Trong đó: - Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra Bảng 6.2) - Hệ số tuổi thọ: Với: NHO=30HB2,4=30.106 chu kỳ 21 vì NHE>NHO nên KHL=1 - Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1 b. Bánh răng lớn: Trong đó: -Ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2) -Hệ số tuổi thọ: Với: NHO=30HB2,4=30.106 chu kỳ vì NHE > NHO nên KHL=1 -Sơ bộ chọn ZR=1, ZV=1, KxH=1 Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép của từng bánh răng là: +Bánh răng nhỏ: +Bánh răng lớn: 22 3.2 Ứng suất uốn cho phép a. Bánh răng nhỏ: Trong đó: - Ứng suất uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở (Tra bảng 6.2) - Hệ số tuổi thọ: Với: NFO=4.106 Vì NFE > NFO nên KFL = 1 Sơ bộ chọn YR = 1, Ys = 1, KxF = 1 b.