Đồ Án Môn Học Chi Tiết Máy: Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Băng Tải - Nhóm 8

Đồ án chi tiết máy: Thiết kế hệ dẫn động băng tải chi tiết. Tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên cơ khí, giúp nắm vững kiến thức và kỹ năng thiết kế.

• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Chi Tiết Máy
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Dẫn Động Băng Tải
• Loại tài liệu: Đồ án môn học
• Năm xuất bản: Không có thông tin
• Địa điểm: Không có thông tin

Mục lục chi tiết

• Sơ đồ hệ thống dẫn động: T1= T ; T2 = 0,6T ; t1 = 30(s) ; t2 = 48(s) ;tck= 78(s)
• Số liệu thiết kế:
• Nhiệm vụ thiết kế:
• 1. Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động
• 1.1. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền.1-Tính công suất cần thiết
• 1.2. -Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ
• 1.3. Tính toán động học hệ thống dẫn động cơ khí
• 1.3.1. -Xác định tỉ số truyền ut của hệ thống dẫn động
• 1.3.2. -Phân phối tỉ số truyền ut của hệ thống dẫn động cho các bộ truyền
• 1.4. Xác định công suất, momen và số vòng quay trên các trục
• 2. THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
• 2.1. Bộ truyền trong hộp
• 2.1.1. I) – Chọn vật liệu
• 2.1.2. II) Xác định các loại ứng suất cho phép.(sơ bộ)
• 2.2. 3–Tính toán cho cấp nhanh ( bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng )
• 2.2.1. 2.1 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
• 2.2.2. TR.2 Xác định các thông số ăn khớp
• 2.2.3. m1.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
• 2.2.4. 4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đồ Án Thiết Kế Hệ Dẫn Động Băng Tải

Đồ án thiết kế hệ dẫn động băng tải là một bài toán kỹ thuật quan trọng, đòi hỏi sự kết hợp kiến thức từ nhiều môn học như chi tiết máy, sức bền vật liệu, và truyền động cơ khí. Mục tiêu chính là thiết kế một hệ thống truyền động hiệu quả, an toàn và kinh tế, đáp ứng các yêu cầu cụ thể về năng suất, vận tốc, và điều kiện làm việc. Băng tải là một thiết bị vận chuyển liên tục được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ khai thác mỏ đến chế biến thực phẩm. Việc thiết kế hệ dẫn động cho băng tải đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như lực kéo băng tải, vận tốc băng tải, và đường kính tang dẫn. Sai sót trong thiết kế có thể dẫn đến giảm hiệu suất, tăng chi phí bảo trì, hoặc thậm chí gây ra tai nạn lao động. Do đó, đồ án thiết kế hệ dẫn động băng tải không chỉ là một bài tập học thuật, mà còn là cơ hội để sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề. Theo tài liệu gốc, hệ thống dẫn động được thiết kế bao gồm hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển, nối trục đàn hồi, bộ truyền xích ống con lăn và băng tải. Lực kéo băng tải là 6500N, vận tốc băng tải là 1.25 m/s và đường kính tang dẫn là 400mm. Thời gian phục vụ dự kiến là 7 năm, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. Nhiệm vụ thiết kế bao gồm bản thuyết minh về thiết kế và tính toán, bản vẽ hộp giảm tốc (khổ A0) và bản vẽ chế tạo chi tiết (khổ A4).

1.1. Giới Thiệu Chung Về Hệ Thống Dẫn Động Băng Tải

Hệ thống dẫn động băng tải là một tổ hợp các thành phần cơ khí, điện, và điều khiển, phối hợp để cung cấp năng lượng và kiểm soát chuyển động của băng tải. Các thành phần chính bao gồm động cơ, hộp giảm tốc, bộ truyền (xích, đai, hoặc bánh răng), nối trục, và các thiết bị an toàn. Động cơ là nguồn cung cấp năng lượng chính, chuyển đổi điện năng thành cơ năng. Hộp giảm tốc có nhiệm vụ giảm tốc độ và tăng momen xoắn, phù hợp với yêu cầu của băng tải. Bộ truyền truyền tải momen xoắn từ hộp giảm tốc đến tang dẫn, làm cho băng tải chuyển động. Nối trục kết nối các thành phần lại với nhau, đồng thời giảm thiểu rung động và tải trọng va đập. Các thiết bị an toàn, như công tắc dừng khẩn cấp và cảm biến quá tải, đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị. Việc lựa chọn và thiết kế các thành phần này phải dựa trên các yêu cầu cụ thể của ứng dụng, bao gồm tải trọng, vận tốc, khoảng cách vận chuyển, và điều kiện môi trường.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Thiết Kế Hệ Dẫn Động Hiệu Quả

Một hệ dẫn động băng tải được thiết kế tốt không chỉ đảm bảo hoạt động ổn định và tin cậy của băng tải, mà còn mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Thứ nhất, hệ thống hiệu quả giúp giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, từ đó giảm chi phí vận hành và lượng khí thải carbon. Thứ hai, thiết kế tối ưu giúp kéo dài tuổi thọ của các thành phần, giảm chi phí bảo trì và thay thế. Thứ ba, hệ thống an toàn giúp bảo vệ người vận hành và giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động. Thứ tư, hệ thống tin cậy giúp duy trì năng suất và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Ngược lại, một hệ thống được thiết kế kém có thể gây ra nhiều vấn đề, như quá nhiệt, rung động quá mức, mòn nhanh, và hỏng hóc đột ngột. Do đó, việc đầu tư vào một thiết kế hệ dẫn động băng tải chất lượng là một quyết định sáng suốt, mang lại lợi ích lâu dài cho doanh nghiệp.

II. Xác Định Yêu Cầu Tính Toán Công Suất Cho Băng Tải

Bước đầu tiên trong thiết kế hệ dẫn động băng tải là xác định rõ các yêu cầu kỹ thuật và tính toán công suất cần thiết. Các yêu cầu này bao gồm lực kéo băng tải (F), vận tốc băng tải (v), đường kính tang dẫn (D), và thời gian phục vụ (L). Lực kéo băng tải phụ thuộc vào tải trọng vật liệu, góc nghiêng của băng tải, và hệ số ma sát giữa băng tải và vật liệu. Vận tốc băng tải phụ thuộc vào năng suất yêu cầu và kích thước vật liệu. Đường kính tang dẫn ảnh hưởng đến lực căng băng tải và tuổi thọ của băng tải. Thời gian phục vụ ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu và các biện pháp bảo trì. Sau khi xác định các yêu cầu này, cần tính toán công suất cần thiết để truyền động băng tải. Theo tài liệu gốc, công suất cần thiết của động cơ được xác định theo công thức Pct = Pt / η, trong đó Pt là công suất tính toán trên trục máy công tác và η là hiệu suất truyền động.

2.1. Cách Xác Định Lực Kéo Băng Tải Vận Tốc Băng Tải

Để xác định chính xác lực kéo băng tải, cần xem xét các yếu tố sau: khối lượng vật liệu cần vận chuyển, góc nghiêng của băng tải (nếu có), chiều dài băng tải, hệ số ma sát giữa băng tải và vật liệu, và hệ số ma sát giữa băng tải và con lăn đỡ. Các hệ số ma sát này có thể tìm thấy trong các bảng tra cứu kỹ thuật hoặc xác định bằng thực nghiệm. Vận tốc băng tải được xác định dựa trên năng suất yêu cầu (khối lượng vật liệu cần vận chuyển trong một đơn vị thời gian) và kích thước vật liệu. Vận tốc quá cao có thể gây rơi vãi vật liệu, trong khi vận tốc quá thấp có thể không đáp ứng được năng suất yêu cầu. Cần tìm một sự cân bằng phù hợp giữa năng suất và độ ổn định của vật liệu.

2.2. Tính Toán Công Suất Cần Thiết Dựa Trên Chế Độ Tải

Công suất cần thiết để truyền động băng tải phụ thuộc vào chế độ tải của hệ thống. Chế độ tải có thể là liên tục, gián đoạn, hoặc thay đổi theo chu kỳ. Với chế độ tải liên tục, công suất cần thiết là không đổi theo thời gian. Với chế độ tải gián đoạn, công suất cần thiết thay đổi theo thời gian hoạt động và thời gian nghỉ. Với chế độ tải thay đổi theo chu kỳ, công suất cần thiết lặp lại theo một chu kỳ nhất định. Theo tài liệu gốc, hệ thống dẫn động băng tải được tính toán trong điều kiện làm việc lâu dài và tải trọng tác dụng thay đổi theo chu kỳ, do đó công suất tương đương không đổi được tính theo công thức Pt = √(∑(Pᵢ² * tᵢ)) / ∑tᵢ, với Pᵢ là công suất tại thời điểm i và tᵢ là thời gian tương ứng.

2.3. Lựa Chọn Động Cơ Điện Phù Hợp Cho Hệ Dẫn Động

Việc lựa chọn động cơ điện phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn động cơ bao gồm công suất, tốc độ, loại dòng điện (AC hoặc DC), điện áp, tần số, và các yêu cầu về môi trường (ví dụ: chống bụi, chống nước, chống cháy nổ). Công suất động cơ phải đủ lớn để đáp ứng công suất cần thiết của băng tải, đồng thời có dự phòng một phần để xử lý các tình huống quá tải. Tốc độ động cơ phải phù hợp với tỷ số truyền của hộp giảm tốc để đạt được vận tốc băng tải mong muốn. Theo tài liệu gốc, động cơ điện được chọn phải đảm bảo Pđc  Pct và nđb nct, với Pđc là công suất động cơ, Pct là công suất cần thiết, nđb là tốc độ đồng bộ và nct là tốc độ cần thiết.

III. Thiết Kế Hộp Giảm Tốc Cách Chọn Tỉ Số Truyền Tối Ưu

Hộp giảm tốc là một thành phần quan trọng trong hệ dẫn động băng tải, có chức năng giảm tốc độ và tăng momen xoắn từ động cơ đến băng tải. Việc lựa chọn tỷ số truyền phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Tỷ số truyền được xác định dựa trên tốc độ động cơ, vận tốc băng tải, và đường kính tang dẫn. Theo tài liệu gốc, tỷ số truyền của hệ thống dẫn động được phân phối cho bộ truyền trong hộp giảm tốc và bộ truyền ngoài (bộ truyền xích & bộ truyền khớp). Việc phân phối tỷ số truyền phải cân nhắc đến các yếu tố như kích thước, trọng lượng, hiệu suất, và chi phí của các bộ truyền.

3.1. Phương Pháp Tính Toán Tỉ Số Truyền Cho Hộp Giảm Tốc

Tỷ số truyền của hộp giảm tốc được tính toán dựa trên tỷ số truyền tổng của hệ thống dẫn động và tỷ số truyền của các bộ truyền khác (ví dụ: bộ truyền xích). Theo tài liệu gốc, tỷ số truyền của hộp giảm tốc được tính theo công thức uh = ut / (un * uk), trong đó ut là tỷ số truyền tổng, un là tỷ số truyền của bộ truyền xích và uk là tỷ số truyền của bộ truyền khớp. Việc lựa chọn tỷ số truyền cho từng cấp trong hộp giảm tốc (ví dụ: cấp nhanh và cấp chậm) phải dựa trên các yêu cầu về kích thước, trọng lượng, hiệu suất, và độ bền của các bánh răng.

3.2. Các Loại Hộp Giảm Tốc Thường Dùng Trong Băng Tải

Có nhiều loại hộp giảm tốc khác nhau được sử dụng trong hệ dẫn động băng tải, bao gồm hộp giảm tốc bánh răng trụ, hộp giảm tốc bánh răng côn, hộp giảm tốc trục vít, và hộp giảm tốc hành tinh. Hộp giảm tốc bánh răng trụ là loại phổ biến nhất, do có cấu trúc đơn giản, hiệu suất cao, và chi phí thấp. Hộp giảm tốc bánh răng côn được sử dụng khi cần truyền động giữa hai trục vuông góc. Hộp giảm tốc trục vít được sử dụng khi cần tỷ số truyền rất lớn. Hộp giảm tốc hành tinh được sử dụng khi cần kích thước nhỏ gọn và khả năng chịu tải cao.

3.3. Vật Liệu Chế Tạo Bánh Răng Và Ứng Suất Cho Phép

Vật liệu chế tạo bánh răng phải có độ bền cao, khả năng chống mài mòn tốt, và khả năng chịu tải va đập. Các loại vật liệu thường được sử dụng bao gồm thép hợp kim, gang, và vật liệu tổng hợp. Ứng suất cho phép của vật liệu phụ thuộc vào loại vật liệu, phương pháp nhiệt luyện, và điều kiện làm việc. Theo tài liệu gốc, với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 … 285, giới hạn bền b = 850(MPa) và giới hạn chảy ch = 580(MPa). ứng suất tiếp xúc cho phép H  và ứng suất uốn cho phép  F  được xác định theo các công thức trong tài liệu.

IV. Tính Toán Chi Tiết Bộ Truyền Xích Hướng Dẫn Chọn Xích

Bộ truyền xích là một bộ phận quan trọng trong thiết kế hệ dẫn động băng tải, đặc biệt là khi cần truyền động giữa các trục có khoảng cách lớn. Việc lựa chọn loại xích và tính toán các thông số phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn xích bao gồm công suất, tốc độ, tỷ số truyền, và điều kiện môi trường.

4.1. Các Loại Xích Phổ Biến Tiêu Chí Lựa Chọn Xích

Có nhiều loại xích khác nhau được sử dụng trong hệ dẫn động băng tải, bao gồm xích con lăn, xích răng, và xích ống. Xích con lăn là loại phổ biến nhất, do có cấu trúc đơn giản, hiệu suất cao, và chi phí thấp. Xích răng được sử dụng khi cần độ chính xác cao và khả năng chịu tải lớn. Xích ống được sử dụng khi cần bảo vệ các thành phần khỏi bụi bẩn và các yếu tố môi trường khác. Tiêu chí lựa chọn xích bao gồm công suất cần truyền, tốc độ, tỷ số truyền, khoảng cách trục, và điều kiện môi trường. Theo tài liệu gốc, bộ truyền xích con lăn được chọn vì xét về tính kinh tế và vẫn đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật.

4.2. Cách Tính Toán Số Răng Đĩa Xích Bước Xích Phù Hợp

Số răng đĩa xích và bước xích là hai thông số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của bộ truyền xích. Số răng đĩa xích được lựa chọn dựa trên tỷ số truyền và tốc độ. Bước xích được lựa chọn dựa trên công suất cần truyền và điều kiện làm việc. Theo tài liệu gốc, số răng đĩa nhỏ là z1=29- 2.2,51= 23,98 chọn z1=24. Số răng đĩa lớn được xác định như sau: z2= ux.Chọn z2=61.

4.3. Kiểm Nghiệm Độ Bền Thông Số Kỹ Thuật Của Xích

Sau khi lựa chọn loại xích và tính toán các thông số, cần kiểm nghiệm độ bền của xích để đảm bảo an toàn và tin cậy cho hệ thống. Các yếu tố cần kiểm nghiệm bao gồm độ bền kéo, độ bền mỏi, và khả năng chịu tải va đập. Thông số kỹ thuật của xích, như tải trọng phá hỏng, hệ số an toàn, và hệ số tải trọng động, phải đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng. Theo tài liệu gốc, cần kiểm nghiệm xích về quá tải theo hệ số an toàn (5. Ft + Fo+ F v).

V. Thiết Kế Trục Và Chọn Ổ Lăn Đảm Bảo Độ Bền Hệ Thống

Thiết kế trục và chọn ổ lăn là một bước quan trọng trong thiết kế hệ dẫn động băng tải, ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền và tuổi thọ của hệ thống. Trục có nhiệm vụ truyền momen xoắn và chịu tải trọng từ các thành phần khác, trong khi ổ lăn có nhiệm vụ đỡ trục và giảm ma sát.

5.1. Phương Pháp Tính Toán Lực Tác Dụng Lên Trục

Để thiết kế trục, cần tính toán chính xác các lực tác dụng lên trục, bao gồm lực hướng tâm, lực dọc trục, và momen xoắn. Các lực này được xác định dựa trên tải trọng vật liệu, lực kéo băng tải, và các lực ăn khớp giữa các bánh răng. Theo tài liệu gốc, cần xây dựng sơ đồ phân tích lực của hệ dẫn động để xác định các lực ăn khớp trên các trục.

5.2. Chọn Vật Liệu Trục Xác Định Đường Kính Trục

Vật liệu trục phải có độ bền cao, khả năng chống mài mòn tốt, và khả năng chịu tải va đập. Các loại vật liệu thường được sử dụng bao gồm thép hợp kim và thép cacbon. Đường kính trục được xác định dựa trên các lực tác dụng, vật liệu trục, và hệ số an toàn. Theo tài liệu gốc, đường kính sơ bộ các trục được xác định theo công thức d k = √3 T k /0,2[ τ ], với [ τ ] là ứng suất xoắn cho phép.

5.3. Các Tiêu Chí Lựa Chọn Ổ Lăn Phù Hợp Cho Trục

Ổ lăn được lựa chọn dựa trên tải trọng, tốc độ, và loại tải trọng (hướng tâm, dọc trục, hoặc hỗn hợp). Các loại ổ lăn phổ biến bao gồm ổ bi đỡ, ổ bi đỡ chặn, và ổ đũa. Theo tài liệu gốc, với tải trọng hướng tâm nhỏ và chỉ có lực hướng tâm, ổ bi đỡ một dãy được sử dụng cho các gối đỡ.

VI. Kết Luận Xu Hướng Phát Triển Của Hệ Dẫn Động Băng Tải

Đồ án thiết kế hệ dẫn động băng tải là một bài toán kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc thiết kế một hệ thống hiệu quả, an toàn, và kinh tế đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố như yêu cầu kỹ thuật, công suất cần thiết, tỷ số truyền, loại xích, vật liệu trục, và ổ lăn.

6.1. Tóm Tắt Các Kết Quả Đạt Được Trong Đồ Án

Phần này tóm tắt các kết quả đạt được trong đồ án, bao gồm các thông số kỹ thuật của hệ thống dẫn động, các bản vẽ thiết kế, và các tính toán kiểm nghiệm. Các kết quả này chứng minh rằng hệ thống đáp ứng các yêu cầu đặt ra và có khả năng hoạt động ổn định và tin cậy.

6.2. Đánh Giá Ưu Điểm Nhược Điểm Của Thiết Kế

Phần này đánh giá các ưu điểm và nhược điểm của thiết kế, bao gồm hiệu suất, độ tin cậy, chi phí, và khả năng bảo trì. Các nhược điểm được xác định sẽ là cơ sở để cải thiện thiết kế trong tương lai.

6.3. Xu Hướng Phát Triển Ứng Dụng Của Hệ Dẫn Động

Các xu hướng phát triển của hệ dẫn động băng tải bao gồm sử dụng vật liệu mới, thiết kế tối ưu, và tích hợp các công nghệ thông minh. Các ứng dụng mới của hệ dẫn động băng tải bao gồm vận chuyển vật liệu trong môi trường khắc nghiệt, vận chuyển hàng hóa trong kho bãi thông minh, và vận chuyển hành khách trong các hệ thống giao thông công cộng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đồ án môn học chi tiết máy Đề số 2 : Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải Sơ đồ hệ thống dẫn động: T1= T ; T2 = 0,6T ; t1 = 30(s) ; t2 = 48(s) ;tck= 78(s) Trong đó: 1. Hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển 2. Nối trục đàn hồi 4. Bộ truyền xích ống con lăn 5.

Băng tải Số liệu thiết kế: 1. Lực kéo băng tải, F(N): F = 6500(N) 2. Vận tốc băng tải, v (m/s): v = 1,25 (m/s) 3. Đường kính tang dẫn, D: D = 400(mm) 4.

Thời gian phục vụ L, năm : 7 (năm) Quang một chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ. Chế độ tải: T1=T ; t1=30 ; T2=0,8T ; t2=48 Nhiệm vụ thiết kế: * Bản thuyết minh về thiết kế và tính toán. * Bản vẽ hộp giảm tốc.(Khổ A0) * Bản vẽ chế tạo chi tiết. (Khổ A4) Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động Phần I Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền.1-Tính công suất cần thiết.

Chọn động cơ điện là công việc đầu tiên của qúa trình tính toán, thiết kế máy. Nó có ảnh hưởng lớn đến việc lựa chọn và thiết kế hộp giảm tốc cũng như các bộ truyền ngoài hộp. Để chọn được động cơ phải dựa trên các đặc tính và phạm vi sử dụng của chúng cùng với yêu cầu thiết kế từ đó lựa chọn động cơ động cơ phù hợp và kinh tế nhất. Muốn vậy ta phải tính được công suất cần thiết của động cơ.

Công suất cần thiết của động cơ được xác định theo công thức (2.8): Pt P ct = ( kW ) η Trong đó: Pct (kW) là công suất cần thiết trên trục động cơ. Pt (kW) là công suất tính toán trên trục máy công tác.  là hiệu suất truyền động. Để xác định được công suất Pct cần xác định được công suất tính toán Pt.

Công suất tính toán được xác định dựa vào chế độ làm việc của hệ thống dẫn động và tính chất của tải trọng. Theo yêu cầu thiết kế, hệ thống dẫn động băng tải được tính toán trong điều kiện làm việc lâu dài và tải trọng tác dụng thay đổi theo chu kỳ. Do đó ta coi động cơ làm việc với công suất tương đương không đổi (thay thế cho quá trình làm việc của động cơ lúc quá tải, lúc non tải) được tính theo công thức (2. 2 ( kW ) P1 ∑ ti i=1 Pt = Ptd với i=1 Trong đó: Ptd (kW) là công suất tương đương của động cơ.

P1 (kW) là công suất lớn nhất trong công suất tác dụng lâu dài trên trục máy công tác. Theo biểu đồ tải trọng ta thấy thời gian mở máy là rất nhỏ (3s) do đó không coi là công suất tác dụng lâu dài trên trục máy công tác, nên ta có: 6500. =6,3 ( kW ) t 1 +t 2 30+48 =>Pt = Ptd=6,3(kW) Mà hiệu suất truyền động () được tính dựa trên hiệu suất các bộ truyền trong hệ thống dẫn động theo công thức (2.x Trong đó trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và ổ được tra trong bảng 2-3 (Tr.19 ) k 1 là hiệu suất bộ truyền khớp nối trục từ trục động cơ sang trục I. ol=(0,99)4 là hiệu suất các cặp ổ lăn đượclàm việc trong điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn.

ở đây, sử dụng 4 cặp ổ lăn trên các trục, mỗi cặp ổ có hiệu suất riêng là (*ol=0,99) br1=0,97 là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng làm việc trong điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn (cấp nhanh) br2= 0,97 là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ rang nghiêng làm việc trong điều kiện che kính đủ dầu bôi trơn (cấp chậm) x= 0,93 là hiệu suất bộ truyền xích làm việc trong điều kiện hở Vậy ta có: =>=.2-Xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ. *) Chọn sơ bộ tỉ số truyền. Dựa vào bảng 2.21,TTTKHTDĐCK-T1) chọn: Tỉ số truyền của bộ truyền xích un = 3 (lần). Tỉ số truyền của hộp giảm tốc uh = 16 (lần).

Tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống dẫn động là: usb = uh. *) Số vòng quay trên trục băng tải tính theo công thức (2.D p Trong đó: v = 1,25(m/s) vận tốc băng tải. D = 400(mm) = 0,4(m) đường kính tang quay của băng tải.0,4 ¿ ¿ ()v =59,68 ¿ p ; Vậy số vòng quay sơ bộ của trục động cơ là: => nct = nlv. Dựa trên các yêu cầu của động cơ về momen mở máy và công suất cần thiết để đảm bảo động cơ làm việc tốt là: Pđc  Pct nđb nct T1 T =1≤ k T T dn Với T là momen tải trọng lớn nhất T=T1.

Tra trong các bảng P 1.3 với động cơ đồng bộ là 3000(v/p) ta chọn được động cơ điện K do nhà máy Động cơViệt-Hung chế tạo với kiểu động cơ K160S2 có các thông số sau: Công suất Vận tốc Cos IK/Idn TK/Tdn Đ/k trục động Khối lượng (kW) (v/p) cơ (mm) (kg) 7,5 2935 0,93 7,3 2,2 38 94 1.Tính toán động học hệ thống dẫn động cơ khí. Tính toán hệ thống dẫn động cơ khí theo các thông số của động cơ điện chọn được *)-Xác định tỉ số truyền ut của hệ thống dẫn động. Tỉ số truyền của hệ thống dẫn động được xác định bằng tỉ số của số vòng quay đầu vào của bộ Với: ndc = 2935(v/p) là số vòng quay của động cơ điện chọn được. nlv = 59,68(v/p) là số vòng quay trên trục băng tải.

n 2935 ut = dc = =49 ,17 => nlv 59 ,68 (lần) *)-Phân phối tỉ số truyền ut của hệ thống dẫn động cho các bộ truyền. Tỉ số truyền của hệ thống dẫn động được phân phối cho bộ truyền trong hộp giảm tốc và bộtruyền ngoài (bộ truyền xích & bộ truyền khớp).un = 49,17 (lần) Tỉ số truyền của bộ truyền khớp là: uk  1(lần) Chọn tỉ số truyền của bộ truyền xích là: ux = 2,5(lần) Vậy ta có tỉ số truyền của hộp giảm tốc là: u u 49 ,176 uh= t = t = =19 ,67 un u k .2,5 (lần) Đây là hộp giảm tốc khai triển, tính toán theo điều kiện bôi trơn và yêu cầu thể tích hộp nhỏ nhất có thể được. Do đó chọn tỉ số truyền của cấp nhanh (u1) lớn hơn tỉ số truyền của cấp chậm (u2). Ta dùng công thức thực nghiệm sau: u1 = (1,2  1,3)u2 => uh = u1.

u2 = (1,2  1,3) (u2)2 = 19,67(lần) => u2 = (3,88 4,04 ) chọn u2 = 3,95 (lần) => u1 = (1,2  1,3)u2 = (4,74  5,135) chọn u1 = 4,95(lần) Vậy ta có tỉ số truyền thực của hộp giảm tốc là: uh = u1.4,95 = 19,55 (lần) Tỉ số truyền thực của bộ truyền xích là : ut 49 ,17 ux= = =2 ,51 u h .Xác định công suất, momen và số vòng quay trên các trục. Dựa trên sơ đồ thiết kế và công suất cần thiết Pct của động cơ ta tính được công suất, momen, và số vòng quay trên các trục của hệ thống dẫn động như sau: 1.Trên trục động cơ: Số vòng quay: nđc = 2935(v/p) Công suất trên trục động cơ là công suất cần thiết: Pct =7,5(kW) Momen xoắn: P ct 7,5 T dc =9 ,55 .Trên trục 1: n 2935 n1= dc = =2935( v / p ) Số vòng quay: uk 1 Công suất trên trục:P1 = Pct .106 =24143 , 44( Nmm) Momen xoắn trên trục: n1 2935 1.Trên trục 2: n 2935 n2 = 1 = =592 , 92( v / p ) Số vòng quay: u1 4 , 95 Công suất trên trục:P2 = P1 .106 =114679 , 88( Nmm) Momen xoắn trên trục: n2 592 , 92 1.Trên trục 3: n 592 , 92 n3 = 2 = =150 ,1( v / p ) Số vòng quay: u2 3 , 95 Công suất trên trục: P3 = P2 .106 =434553 ,63( Nmm) Momen xoắn trên trục: n3 150 ,1 1.Trên trục công tác: n 150 ,1 nlv = 3 = =59 , 8( v / p ) Số vòng quay: u x 2 ,51 Công suất trên trục: Plv = P3 .0,99 =6,28(kW) Momen xoắn trên trục: P 6 , 28 T lv =9 ,55 .Từ kết quả tính toán ở trên ta có bảng thông số sau Trục Động cơ 1 2 3 Công tác T.số u(lần) 1 4,95 3,95 2,51 P(kW) 7,5 7,42 7,12 6,83 6,28 n(v/p) 2935 2935 592,92 150,1 59,8 T(Nmm) 24403,74 24143,44 114679,88 434553,63 1002909,69 Phần II. Thiết kế các bộ truyền.Bộ truyền trong hộp. I)–Chọn vật liệu.

Theo yêu cầu thiết kế và tính toán động cơ ở trên thì đây là hộp giảm tốc bánh răng hai cấp công suất trung bình. Do cặp bánh răng cấp nhanh chịu tải nhỏ hơn cặp bánh răng cấp chậm, nên ta phải chọn vật liệu chế tạo bánh răng cấp nhanh có cơ tính kém hơn vật liệu cặp bánh răng cấp chậm, để tránh lãng phí.Tuy nhiên, do chỉ sản xuất loạt nhỏ, để đơn giản cho việc cung cấp vật liệu chế tạo, cũng như công nghệ chế tạo bánh răng ta có thể chọn chung loại vật liệu cho cả hai cấp như nhau. Theo yêu cầu thiết kế với vận tốc băng tải v = 1,25(m/s) và tải F=6500(N) ta chọn vật liệu thông thường (nhóm I) có độ rắn HB  350. Bánh răng được thường hoá hoặc tôi cải thiện.

92,TTTKHTDĐCK-T1) ta chọn được loại vật liệu cho cả bánh dẫnvà bánh bị dẫn như sau: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241 … 285 Giới hạn bền: b = 850(MPa) Giới hạn chảy: ch = 580(MPa) II)Xác định các loại ứng suất cho phép.(sơ bộ) Đây là hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng và răng nghiêng làm việc trong điều kiện che kín đủ dầu bôi trơn, do đó dạng hỏng chủ yếu là tróc rỗ bề mặt răng. Đó là các phá hỏng mỏi do tác dụng dài hạn của ứng suất tiếp xúc thay đổi có chu kỳ gây ra. Ngoài ra, răng có thể bị biến dạng dư gẫy dòn lớp bề mặt hoặc phá huỷ tĩnh ở chân răng do quá tải. Do vậy ta xác định ứng suất cho phép và kiểm nghiệm nó.

ứng suất tiếp xúc cho phép  H . ứng suất tiếp xúc cho phép  H  được xác định theo công thức (6. K HL H Trong đó: - ZR – Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc. - Zv – Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng.

- KxH – Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng. - oHlim – ứng suất tiếp xúc cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở - SH – Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc - KHL – Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền. Với bước tính sơ bộ lấy ZR.KxH = 1 Hệ số KHL được xác định theo công thức (6.