CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 1.1 Chọn động cơ điện. Chọn động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ 3 pha ngắn mạch với những ưu điểm :Hiệu suất cao hơn so với động cơ điện 1 pha ,kết cấu đơn giản,giá thành rẻ ,dễ bảo dưỡng và có thể mắc trực tiếp vào lưới điện 3 pha mà không cần biến đổi dòng điện .Nhờ có ưu điểm cơ bản ,động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ roto ngắn mạch được sử dụng rất phổ biến trong cách ngành công nghiệp.Để dẫn động các thiết bị vận chuyển, băng tải, xích tải, thùng trộn,v.nên sử dụng loại động cơ này 1.2 Tính chọn động cơ điện.1 Xác định công suất yêu cầu trên trục công tác: F.3,44 Plv = 1000 = 1000 = 3,234(kW)(theo công thức 2.2 Hiệu suất hệ dẫn động: ηc = ηbr. η2ol (theo công thức 2.19[1]) Trong đó tra bảng 2.19 [1] có được: • Hiệu suất bộ truyền bánh răng: ηbr = 0,96 • Hiệu suất bộ truyền xích: ηx = 0,93 • Hiệu suất ổ lăn: ηol = 0,99 • Hiệu suất khớp nối: ηk = 0,99 • Hiệu suất ổ trượt: : ηot = 0,98 ⇒ ηc = ηbr .3 Công suất cần thiết trên trục động cơ: P 3,234 Pyc = ηlv = 0,849 = 3.809 (kW) (theo công thức 2.4 Xác định số vòng quay trên trục công tác: 60000v 60000.110 = 134,03(vòng⁄phút) (theo công thức 2.5 Chọn tỷ số truyền sơ bộ: usb = ubr. ux (theo công thức 2.21[1] chọn • Tỉ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc 1 cấp bánh răng trụ ubr = 3,5 • Tỉ số truyền sơ bộ của bộ truyền xích ux = 3 ⇒ usb = 3,5.6 Số vòng quay trên trục động cơ: nyc = nlv .10,5 = 1407,32(vòng⁄phút)(theo công thức 2.7 Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ: vòng Từ nsb = 866,7 ( ph ), chọn theo dãy số vòng quay đồng bộ của động cơ có được: v n𝑡đb = 1500 ( ) ph 1.8 Chọn động cơ điện.
Tra bảng phụ lục P 1.3 Phân phối tỉ số truyền 1.1 Tỉ số truyền của cả hệ: n 1420 uch = nđc = 134,03 = 10,59(theo công thức 3.48[1]) lv Trong đó: • nđc là số vòng quay thực của động cơ • nlv là số vòng quay trục công tác 1.2 Phân phối tỷ số truyền của hệ cho các bộ truyền: uch = ux. ubr (theo công thức 3.48[1]) Với: • ubr là tỉ số truyền của cặp bánh răng 7 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí • ux là tỉ số truyền của của bộ truyền xích Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc: ubr = 3,5 u 10,59 Suy ra: ux = uch = 3,5 = 3,03 br 1.4 Công thức, bảng và hình vẽ 1.1 Công suất trên các trục: • Công suất trên trục công tác: 𝑃𝑐𝑡 = Plv = 3,234(kW) • Công suất trên trục II: P 3,234 PII = η .0,99 • Công suất trên trục động cơ: PI 3,74 Pđc = = = 3,82(kW) ηk .2 Số vòng quay trên các trục • Số vòng quay trên trục động cơ: nđc = 1420 (vòng/phút) • Số vòng quay trên trục I: nđc 1420 nI = = = 1420 (vòng/phút) ukn 1 • Số vòng quay trên trục II: nI 1420 nII = = = 405,71(vòng/phút) ubr 3,5 • Số vòng quay trên trục công tác: nII 405,71 nlv = = = 133,898 (vòng/phút) ux 3,03 1.3 Mô men xoắn trên các trục. ni Trong đó: 𝑃𝑖, 𝑛𝑖, 𝑇𝑖 tương ứng là công suất, tốc độ quay và mô men xoắn trên trục i. Thay số vào công thức, ta có: 8 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí • Trên trục động cơ: 9,55.
3,74 TI = = = 25152,82 (Nmm) nI 1420 • Trên trục II: 9,55. 3,55 TII = = = 83563,38(Nmm) nII 405,71 • Trên trục công tác: 9,55.4 Bảng tính được lập như sau: Trục Trục động cơ Trục I Trục II Trục công tác Thông số Tỉ số truyền u uk = 1 ubr = 3,5 ux = 3,03 Tốc độ quay n (vòng/phút) 1420 1420 405,71 133,898 Công suất P (kW) 3,82 3,74 3,55 3,234 Mô men xoắn T (Nmm) 25690,85 25152,82 83563,38 230658,41 9 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH Thông số yêu cầu: Công suất trên trục chủ động: P1 = PII = 2,08(kW) Momen xoắn trên trục chủ động: T1 = TII = 89569,41(N. mm) Số vòng quay trên trục chủ động: n1 = nII = 211,11 (vg/ph) Tỷ số truyền: u = ux = 3,28 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài: 𝛼 = 30° Số ca làm việc: 2 ca Đặc tính làm việc: êm 2. Chọn loại xích.
Chọn loại xích ống con lăn. 10 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí p:bước xích(mm) B:độ rộng trong của con lăn(mm) d1:đường kính con lăn(mm) dc:đường kính trục trong con lăn(mm) 2. Chọn số răng đĩa xích. Với u = ux = 3,03 • Số răng đĩa xích nhỏ: Z1 = 29 − 2.
3,08 = 22,94 ≤ 120 = Zmax → Lấy Z1 = 23 răng • Số răng đĩa xích lớn: theo công thức 5.23 = 69,69 < Zmax = 120 → Lấy Z2 = 70 răng 2. Xác định bước xích. Bước xích p được tra trong bảng 5. Trong đó: Pt – công suất tính toán(theo công thức 5.
k n Ta có: Chọn bộ truyền thí nghiệm là bộ truyền xích tiêu chuẩn, có số răng và vận tốc vòng đĩa xích nhỏ là Z01 = 25 { n01 = 400(vg/ph) Do vậy ta tính được: • k z : Hệ số răng Z01 25 kz = = = 1,09 Z1 23 • k n : Hệ số vòng quay n01 400 kn = = = 0,99 n1 405,71 • k: Hệ số sử dụng: theo công thức 5.81[1] k = k 0 k a k đc k bt k d k c Các hệ số thành phần được tra tại bảng 5.6 Tr 82[1] ✓ k 0 : Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền 11 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí Với 𝛽= 60° tra bảng 5.6 ta được ko = 1 ✓ k a – hệ số ảnh hưởng của bộ truyền ngoài và chiều dài xích Chọn a = (30÷50) p→ tra bảng bảng 5.6 ta được ka = 1 ✓ k đc : Hệ số ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng xích ⇒ k đc = 1 ✓ k bt – hệ số ảnh hưởng của bôi trơn: kbt = 1 ✓ k đ - Hệ số tải trọng động(va đập nhẹ ): k đ = 1,2 ✓ k c - Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền:với số ca làm việc là 3 ta được k c = 1,45 k = k 0 k a k đc k bt k d k c = 1.81[1] với điều kiên:{ n01 = 400(vg/ph) Ta được: ❖ Bước xích: p = 19,05 (mm) ❖ Công suất cho phép: [P] = 8,38 (kW) ❖ Số dãy xích: dx =1 2. Xác định khoảng cách trục và số mắt xích. - Chọn sơ bộ: asb = 35.19,05 = 666,75(mm) (theo công thức 5.84[1]) - Số mắt xích: theo công thức 5.666,75 Lấy x là số chẵn, x = 120 mắt - Chiều dài xích L = x. - Tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.685,27 = 2,06 Do đó 12 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí a=.
a∗ - ∆a=685,27-2,06=683,21mm Kiểm nghiệm số lần va đập i của bản lề xích trong 1 giây : Tra bảng 5.x = = 5,18 < [i] = 35(theo công thức 5. Kiểm nghiệm xích về độ bền. Với bộ truyền xích bị quá tải quá lớn khi mở máy hoặc thường xuyên chịu tải trọng va đập trong quá trình làm việc thì cần tiến hành kiểm nghiệm về quá tải theo hệ số an toàn s: Q s= ≥ [s](theo công thức 5.85[1]) kđ Ft +F0 +Fv Trong đó: ➢ [s]: Hệ số an toàn Với n=400(v/ph) và p = 19,05 mm tra bảng 5.86[1] được [s] = 9,3 ➢ Q - Tải trọng phá hỏng Tra bảng 5.2 trang 78 tài liệu tham khảo [1] với p = 19,05 (mm) và xích con lăn 1 dãy ta được: • Q = 31,8 (N) • Khối lượng 1 mét xích: q = 1,9 (Kg) ➢ k đ - Hệ số tải trọng động: k đ = 1,2 ➢ Vận tốc trên vành đĩa dẫn: Z1 .1000 60000 ➢ Ft –Lực vòng: 1000PII 1000.3,55 Ft = = = 1350,64(N) v 2,96 ➢ Fv – Lưc căng do lực ly tâm gây ra: Fv = q. 2,962 = 16,65 (N) ➢ F0 – lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra Theo công thức 5.
a Trong đó: Do 𝛽 = 60° > 40° → k f = 2 13 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí → F0 = 9,81. Xác định các thông số của đĩa xích. - Đường kính vòng chia đĩa xích: Theo công thứ 5. 11,91 + 0,05 = 6,0348(mm) - Đường kính chân răng đĩa xích: • Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ: df1 = d1 − 2r = 139,902 − 2.6,0348 = 127,83(mm) • Đường kính chân răng đĩa xích lớn: df2 = d2 − 2r = 424,609 − 2.6,0348 = 412,54(mm) - Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích theo công thức 5.
k d 14 Đồng Đỗ Minh Ngọc Đồ án cơ khí Trong đó: • K đ – Hệ số tải trọng động: K đ = 1 • kd – hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy. Chọn kd = 1 (có 1 dãy) • A – Diện tích chiếu của bản lề: Tra bảng 5.12 Tr87 [1] với p = 19,05(mm) và 1 dãy xích con lăn→ A = 106 (mm2 ) • k r : hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích tra bảng Tr87 [1] theo số răng Z1 = 23 ta được k r = 0,44 • Fvđ – Lực va đập trên m dãy xích (m=1) (theo công thức 5. 1 = 3,65 (N) • E-Mô đun đàn hồi: 2E1. Hai đĩa xích là thép Suy ra: 2,1.1 Vậy chọn vật liệu thép C45 tôi cải thiện có [σH ] = 600 > σH = 481,29 MPa → Đảm bảo độ bền tiếp xúc cho răng đĩa xích.
Xác định lực tác dụng lên trục: Theo công thứ 5.20 Tr 88[1] ta có: Fr = k x. Ft Trong đó: k x −Hệ số kể đến trọng lượng của xích kx =1,05 (vì 𝛽=600> 40° ) → Fr = 1,05. Tổng hợp các thông số của bộ truyền xích.