Đồ án thiết kế máy thiết kế hệ thống dẫn Động băng tải

Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải MỤC LỤC TRANG BIA VA TRANG LOT BEN TRONG.... Thống số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.... | Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải 8 Truong Hoang

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BO MON THIET KE MAY

ĐỎ ÁN THIẾT KẺ MÁY

THIET KE HE THONG DAN DONG BANG TAI

SVTH: Truong Hoang Long

MSSV: 2211906 GVHD: Thay Vii Nhu Phan Thiện

DE TAI: 20 PHƯƠNG ÁN: I9

TP Hỗ Chí Minh, 20/09/2024

Trang 2

ĐẠI HỌC QUOC GIA THANH PHO HO CHI MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

DE TAI: 20 PHUONG AN: 19

TP Hỗ Chí Minh, 20/09/2024

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thây Vũ Như Phan Thiện — giảng viên bộ môn

Đồ án thiết kế, khoa Cơ khí Người đã luôn tận tình hướng dẫn, truyền lửa nhiệt huyết, cũng như chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án

Với kinh nghiệm bản thân còn hạn chế của một sinh viên, trong suốt quá trình học tập

và nghiên cứu không thê không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, khuyên nhủ từ thây, đề em ngày một hoản thiện bản thân mình hơn

Trang 4

Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

MỤC LỤC

TRANG BIA VA TRANG LOT BEN TRONG Error! Bookmark not defined

LOT CAM ON ooocccccccccccccccsecsessessessesvcsssvesscssessesseaesucsessessssuessasesessvssesiesuesusseeaseressaneanevees 1

4.1 Phân tích lực tác dung lén b6 truyén banh rang cceccecceeeeeeeeeeeees 13 b2 13 SN) nh 2 17

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN Ỏ LĂN 00c cnHHHHe ru 22

5.1 Lựa chọn cặp ô lăn trên trục Ì 5c SE E5 H2 121 tre 22 5.2 Lựa chọn cặp ô lăn trên trục Ï - 5s: s2 SE E221 12 222.221 1 ra 23

CHƯƠNG 6 CHỌN VÀ KIEM NGHIỆM NÓI TRỤC ĐÀN HỎI 26

4 Trương Hoàng Long

Trang 5

| Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

DANH SÁCH HÌNH VE

Hình 4.1 Sơ đề lực tác dung lên trục .- c1 121211211 121112111 1112112211112 11k 12

Hình 4.2 Biểu đồ momen uốn và xoắn trên trục Ì 5222 2 222322525552525252525552 14

Hình 4.3 Hệ số Í “và “ ” à 22 02202122 2 2122n1ng 211g arareerrree 15

Hình 4.4 Biéu đồ momen uốn và xoắn trên trục ÏT 2222222212525 52152225225552 18

Trang 6

DANH SACH BANG BIEU

Bang 1 Đặc tính kỹ thuật của hệ thống truyền động 2 2 nh na 2

Bảng 2 Thông số bộ truyền xích s5 s2 E2112151111121121121121 110112120 crg 5

Bảng 3 Thống số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng -2 Sc c2 cze 11

Bảng 4 Thông số ô lăn trên trục I và trục ÏÌL - 22212321215 212151111555511115555 %5 24

Bảng 5 Thông số nối trục vòng đàn hỒi 5-5 S12 E1 E21551 1111.1122125 xe 25

Trang 7

ĐÈ SÓ 20 THIET KE HE THONG DAN DONG BANG TAI

Phuong an số: I9

1 Động cơ điện 3 pha không đồng bộ 2 Nối trục đàn hồi

3 Hộp giảm tốc 2 cấp trục vít - bánh răng 4 Bộ truyền xích ống con lăn 5 Băng tải

Chế độ làm việc: quay 1 chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ

Số liệu thiết kế phương án 19:

- Duong kinh tang dan D (mm):

- Thời gian phục vụ: / = (nam)

- - Số ngày làm/năm: K„ =343 (ngày)

- Số ca làm trong ngày (ca): 2 ca

Trang 8

8 Truong Hoang Long

Trang 9

CHƯƠNG 1

CHON DONG CO VA PHAN PHOI Ti SO TRUYEN

1 Xác định công suất bộ phận công tác là băng tải:

" n : Hiệu suât bộ truyền truc vit;

), =U9 tra ALA Roo Ä Là, ¥ : Hiệu suât bộ truyền xích đề hở;

7, =0.99

- Hiệu suất một cặp ỗ lăn;

5 Công suất cần thiết động cơ:

, y

P 3.96 `

P = = =0.0)3 ) _ 0.057 (kW)

" “# : Tỉ số truyện hộp giảm tôc

9 Truong Hoang Long

Trang 10

u oA x 2 nA x ,

:; Tỉ số truyền của bộ truyện xích

7, Theo bang tra động cơ điện phụ lục IIL3.3, ta chọn động cơ có công suất P,„ =7.S4H Bang 1.1 Bang động cơ và phân phối tỉ số truyền (theo bảng tra động cơ 4A theo tiêu

chuan GOST, phy luc III.3)

Số vòng Số vòng Tỉ số Bộ truyền Bộ truyền Bộ truyền

Độngcơ | quay đông | quay động | truyền bánh trục vít, củ

b6, co, MM chung, ““' | răng, “2 tụ xích, + 112M2 3000 2922 168,30 2,5 20 3,37

13254 1500 1455 §3,80 2 16 2,62 132M6 1000 968 55,75 1,6 14 2,49 160S8 750 730 42,04 1,4 12,5 2,40

truyền chung tị Uy, u,, =16 H, 6

8 Xac dinh thong số ki thuật trên từng trục:

s* Công suât trên trục:

10

=H85 (vòng/phút) và tụ =7 (kW), ti sd

Truong Hoang Long

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Chon so b6 so day xich la 2 day (x = 2) nén

~> Theo bảng 4.12, cột 2 a, Hại =50 (vòng/phút) ta chọn bước xích ` z z , p =31,75(mm) và `

Trang 14

Ta chon sau khi giam bot mm

10 Kiểm nghiệm số lần va đập xích trong Is:

zn 344š 47 -

= =—————— =<(),SÑ <| ¡| =1

lSV 15.126

Theo bang 4.17 với bước xích ta chọn

Kiém nghiém theo hé số an toản:

(dựa theo bảng phụ lục I.2 thông số

F =F =9737,41(N) Lực trên nhánh căng:

truyền < 40°

12 Các kích thước của đĩa xích

Đường kính vòng chia của:

Trang 15

Tính toán thiết kế

Dạng xích Xích con lăn | Đường kính vòng chia:

p Đĩa xích dẫn d, mm 242,55

Dước xich "mm a Dia xich bi dan a, mm 636,70

Khoảng cách trục amm 1290 Đường kính vòng đỉnh:

Chiêu dài xích L, mm 4000,5 Dia xich din day mm 257.04

Trang 16

Trang 17

CHƯƠNG 3

THIET KE CAC BANH RANG TRONG HOP GIAM TOC

Tính toán thiết kế các bánh răng nghiêng trong hộp giảm tốc với các thông số:

» Chế độ làm việc: quay 1 chiều, tải va đập nhẹ, làm việc 2ca, 1 ca

làm việc 8 giờ, 1 năm làm việc 343 ngày

1 Chọn vật liệu cho bánh dẫn và bánh bị dẫn: thép C45 tôi cải thiện Theo bảng 5.3 đối

* ; HB =250 „ + ; với bánh dân, ta chọn độ răn trung bình ; đôi với bánh bị dân ta chọn độ ran

3 Xac dinh img suat tiếp xúc cho phép:

Số chu kì làm việc tương đương:

Voi: ¢ = 1 — $6 lan ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh rang;

hà ác =2/446 (giờ) — Tổng thời gian làm việc tính bằng giờ;

— Số mũ phương trình đường cong mỏi đối với bánh răng được mài lượn

chân răng và có độ cứng /12 =390

Từ đây suy ra:

Trang 18

N =00.1.1455.(1°.0,205 +0,7'.0,735).27440 =12,39.10

(chu ki) X =0.20.10

ˆ” Đảm bảo điều kiện không có biến dạng dẻo bề mặt răng khi làm việc

Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Do do:

§70.0.9

O,,,\= 1 =400,30MPa 1.1

Với giới hạn mỏi tiệp XÚc:

Ứng suất tiếp xúc cho phép tính toán:

4 Xác định ứng suất uốn cho phép:

Số chu kì làm việc tương đương:

N =00« >| 7 | nf

— T |

Trang 19

Voi: ¢ = 1 — $6 lan ăn khớp của răng trong mỗi vòng quay của bánh rang;

~ Dam bảo điều kiện không có biến dạng dẻo bề mặt răng khi làm việc

Ứng suất uốn cho phép:

Với giới hạn mỏi uôn:

5 Theo bang 5,1 tai liệu [I], do bánh răng dẫn nằm đối xứng các ô trục nên

Theo bảng 5.5, đối với bánh dẫn lắp đối xứng

6 Khoảng cách trục bộ truyền bánh răng xác định theo công thức:

TK

=430(›+1):|—————

Ụ! Oo | u

48, 53.1,02 0,4.441,82°.2

Trang 20

z, =32 x 2, =32.2 =64

Ta chon ` (răng), suy ra sô răng bánh bi dan: (răng) Góc nghiêng răng:

, m, (= +2.) 1.(32 +04) /} =arccos —————— =arccos —————— = 1, 20

2a 2.50

Zz 64 —

, ——=>=—=2

= 1¬

9_ Tisế truyền sau khi chọn số răng:

10 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền bánh răng:

Duong kinh vong day:

Trang 21

_ mz +2 )_ 2.(32+ 04)

2cos ff 2cos (16,20 ) Tinh lai khoang cach truc:

Trang 22

z.= 4cos/ _ 4.cos(10, 20) 94) sin(la ) sin(2 20,70 )

7 — Hé so xét đên hình dạng của bê mặt

tan 20 tan 20 8 đ, =arctan — | =arctan | =20.70

Ta kiêm tra độ bền uốn theo bánh bị dẫn có độ bền thấp hơn:

16 Tính toán giá trị ứng suất uốn tại chân răng:

" — Hệ sô xét đên ảnh hưởng của trùng khớp ngang;

22 Truong Hoang Long

Trang 23

~ Vậy độ bền uốn được thoả

Trang 24

Bảng kết quả tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Tính toán thiết kế

Khoả oan cacenne ach truc aw, 100 Góc nghiêng răng B, độ 16,26

Bánh dan bi, mm 45 Banh dan 21, rang 32

Bánh bị dẫn b;, mm 40 Banh bj dan za, ring 64

Bảng 3 Thống số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng

Trang 25

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KE VA KIEM NGHIEM BỘ TRUYÈN TRỤC VÍT

Thông số đầu vào:

- M6men xoan trén banh vit:

- B6 truyén làm việc quay một chiêu, tải trọng động thay đôi theo bậc, trục vít năm dưới

- _ Thời gian làm việc 5 năm, 1 năm làm việc 343 ngày, l ngày làm việc 2 ca, Ì

Trang 26

VỚI:

L, =5.343.2.8 =27440

¢ = 1 — 86 lan an khop cua rang trong mỗi vòng quay của bánh vít;

(giv) — Téng thoi gian lam viéc tinh bang gid;

NTyt ge og at che aA go Đế Sư SA Khên lẻ

h“” ° — 8ô vòng quay trong một phút, mômen xoăn trên bánh vít và thời gian

làm việc trong chê độ thứ i

=2 với tỉ số truyền u = 16 Số răng bánh vít _ 2, =16.2 =32

_—, theo tiêu chuân ta chọn q = 8

Trương Hoàng Long

Trang 27

Với: 6=, Hệ số biện dạng trục vít dựa theo bảng 7.7 [2];

X - Tỉ số giữa mômen trung bình và mômen lớn nhất, được xác định theo công

thức:

My _m_ ý À,

T Nv, {oo =

Trang 28

CHƯƠNG 5

THIẾT KÉ TÍNH TOÁN TRUC VA LUA CHON O

5.1 Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng

Hình 5.1 Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống truyền động

5.2 Lựa chọn vật liệu và ứng suất cho phép

Theo bang 8.1 [1], ta chon vật liệu cho các trục là thép C45 với các giá trị ứng suất:

ơ, >600 MPa: 7% 2600 \ ipa

>

Với nguyên nhân sinh ra tập trung ứng suất la Chi #iết lắp lên trục có độ đôi không lớn,

ta có ứng suất uốn cho phép ứng với đường kính trục như sau:

Trang 29

Trang 30

5.4 Chọn các kích thước phác thảo

3.4.1 Chiều đài may ơ:

Bánh răng trụ răng nghiêng (công thức 10.10 [3]):

Bánh bị dẫn: ˆ =.2 I.S)d, =(.2 IS) 35 =(42 52.5) mm Bánh dẫn: / =(I.,2~I,Š)¿, =(I,2 +1,5).30 =(Go +45) mm

Do bề rộng bánh răng trụ răng nghiêng: Bánh dẫn: b„ =40mum

Bánh bị dẫn: b, =45mm

ˆ ÌL_.=4Smm Ì =4ŠSmm Nên ta chọn “ so m '

Banh vit (céng thire 10.11 [3]):

=(I.2 +1,S)/„„ =(,2 +1.8).05 =ŒÑ +117) mm

Do bề rộng bánh vít by 75mm „ nên ta chọn “ ¬«

Nửa khớp nói trục đàn hồi (công thức 10.13 [3]):

=(I.4+2,5)d, =(I,4 +2,5).35 =(49 +§7,S)mun

=60mn

Ta chon!» 3011110 Đĩa xích dẫn (công thức 10.10 [3]):

=(I.2 +I,Š)z,„ =(,2 =1.Š).0S =(8 +97,5 mm

=ÑU11

Ta chọn i mn

3.4.2 Duong kinh ngodi may o:

Banh rang tru rang nghiéng:

Nửa khóp nối trục đàn hồi:

=(I.Š +I,8)d, =(I, 5 +I,§).30 =(45 +54) mm

J =45

d =4Šmm

Ta chọn Đĩa xích dẫn:

=<(I,Š ~lI,§)¿„„ =(I, Š +1,S).oŠ =(97, Š +1 17m

ad (02m

Ta chọn ˆ

Trang 31

5.5 Xác định khoảng cách sơ bộ giữa hai ô trục

Các kí hiệu được sử dụng:

k - Số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc, k = I, 2 ,3;

¡ — số thứ tự của tiết điện trục trên đó lắp các chỉ tiết có tham gia truyền động tải trọng:

i=0 va 1: các tiết diện trục lắp é;

i =2 s, với s là số chi tiét quay (bánh đai, bánh răng, bánh vít, trục vít, đĩa

xích và khớp nói);

fey khoảng cách giữa các gối đỡ 0 va | trén trục thứ k;

|, ` khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ ¡ trên trục thứ k;

lan — chiều đài may ơ của chỉ tiết quay thứ ¡ (lắp trên tiết diện ¡) trên trục k;

loss khoảng côngxôn (khoảng chìa) trên trục thứ k, tính từ chỉ tiết thứ ¡ ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ;

=0.ŠS(_ +h )+hk +h

bụ_ chiều rộng9 vành bánh răng thứ ¡ trên trục thứ k

5.5.1 Trị số các khoảng cách kì, ko, kz va Inn:

kị = 10 mm : khoảng cách từ mặt mút của chỉ tiết quay đến thành trong của hộp

k; = 10 mm : khoảng cách từ mặt mút của Ô đến thành trong của hộp

ks = 15mm : khoảng cách từ mặt mút của chỉ tiết quay đến nắp 6

h„ = 20mm : chiều cao nap 6 lăn và đầu bu lông

5.5.2 Truc I:

he =—he2= 0,5(lmi2 + bại ) + kạ + hạ = 0,5 x (60 + 21) + 15 + 20 = 75,5mm

Với l„› = 45mm, chiều dài mayơ nửa khớp nối trục đản hồi lis = 0,5(m13 + bor ) +k +k» = 0,5 x (45 + 21) +10+10=53 mm

li =2.1i3=2 x 53 = 106 mm 3.5.3 Trục l1:

lại = (0,9 ~ 1)dzu; = (0,9 1).340 = (306 340) mm, Ta chọn lại = 320 mm

Trang 32

, chon noi truc dan hoi có đường kính

- Vẽ biêu đồ moment uốn và xoắn

" _ Trong mặt phẳng đứng Oyz, phương trình cân bằng moment đối với B lả:

“Trong mặt phẳng nằm ngang Oxz, phương trình cân bằng moment déi với B:

Trang 33

Trang 34

Hình 5.1 Biêu đô momen won va xoan trén truc I

- Tinh chinh xac duong kinh truc:

0F +30,94- +0, =49,92 Nm =49917,80Nmm

21,707 +52,05°> +0,75.48,53> =70328,07 Naw

M., = 0° +0° +0,75.0° =0Nm

" Đường kính trục tại các tiết diện, tính theo công thức 10.17 [3]:

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải
Tác giả	Truong Hoang Long
Người hướng dẫn	Thầy Vũ Như Phan Thiện
Trường học	Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Cơ khí
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	4,94 MB