Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Ống lót được dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện khi lắp và điều chỉnh bộ phận ổ  đồng thời trái cho ổ khỏi bụi băm, chất bẩn ống lót được làm bằng vật liệu GX15-32 ta chọn kích thước của ống lót như sau.

pdf70 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 20/08/2014 | Lượt xem: 4102 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
có:  dcn 920(v/p)  nct    = 66,88(v/ph)        Tỉ số truyền chung của hệ thống là :                             u = n n = 920 66,88 = 13,76  1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ d ct c 920 n     66,68 n 13,76chu         Chọn trước tỉ số truyền của bộ truyền trong   bru  = 4  u = u u = 13,76 4 = 3,44  1.3.Tính các thông số trên các trục 1.3.1.Số vòng quay Theo tính toán ở trên ta có:  ndc = 920(vg/ph)  Tỉ số truyền từ động cơ sang trục I qua đai là:  u = 3,44  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 7  n = n u = 920 3,44 = 267,44 (v/ph )  n = n u = 267,44 4 = 66,86 v/ph  Số vòng quay thực của trục công tác là:   n = n u = 66,86 1 = 66,86 v/ph  1.3.2.Công suất Công suất trên trục công tác (tính ở trên) là: Pct = 0,99( WK )  Công suất trên trục II là :   P = P η. η = 0,89 0,99. 1 = 1 kW   Công suất trên trục I là  :   P = P η. η = 1 0,99. 0,97 = 1,04kw   Công suất thực của động cơ là:   Pđ ∗ = P η. η. = 1,04 0,99.0,96 = 1,09 kW  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 8  1.3.3.Mômen xoắn trên các trục           Mômen xoắn trên trục I là :  T = 9,55. 10 . P η = 9,55. 10. 1,04 267,44 = 37137 N . mm   Mômen xoắn trên trục II là :   T = 9,55. 10 . P n = 9,55. 10. 1 66,86 = 142836 N . mm              Mômen xoắn trên trục công tác là:  T = 9,55. 10 . P n = 9,55. 10. 0,89 66,88 = 127086 N . mm              Mômen xoắn thực trên trục động cơ là :  Tđ = 9,55. 10 . Pđ nđ = 9,55. 10. 1,09 920 = 11315 N. mm   Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 9  1.3.4Bảng thông số động học Thông  số/Trục  Động Cơ  I  II  Công Tác  U  3, 44dU    brU =4  knU =1  n(v/ph)  920  267,44  66,86  66,88  P(KW)  1,09  1,04  1  0,89  T(N.mm)  11315  37137  142836  127086  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 10  PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt: Thông số yêu cầu:  Công suất trên trục chủ động:   1 1,09dcP P kW    Mô men xoắn trên trục chủ động:   1 11315 .dcT T N mm    Số vòng quay trên trục chủ động:   1 920 /dcn n vg ph    Tỉ số truyền bộ truyền đai:  3,44du u    Góc nghiêng bộ truyền ngoài:  180o    2.1.Chọn loại đai và tiết diện đai.  Chọn đai vải cao su.  2.2.Chọn đường kính hai đai        331 15,2 6,4 . 5,2 6,4 11315 116,74 143,68d T mm        Chọn  1d  theo tiêu chuẩn ta được   1 140d mm   Kiểm tra về vận tốc đai :   1 1 . . .140.920 6,74 / 60000 60000 d n v m s       <   ax 25 /mv m s   Thỏa mãn       2 1 1. . 1 . . 1 0,015 3,44.140.0,985 474,38d u d u d mm        Trong đó hệ số trượt  0,01 0,02   , ta chọn  0,015  .  Chọn   2 450d mm   Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 11  Tỉ số truyền thực tế :      2 1 450 3,31 1 140. 1 0,015 t d u d       Sai lệch tỉ số truyền :  3,31 3,44 | | .100% | | .100% 3,38% 3,44 tu uu u        < 4%  Thỏa mãn.  2.3.Xác định khoảng cách trục a.  Khoảng cách trục :           1 21,5 2,0 1,5 2,0 . 140 450 885 1180a d d mm          Chọn a = 900 (mm)  Chiều dài đai :     2 22 11 2 450 140140 4502. . 2.900 . 2752,99 2 4. 2 4.900 d dd d L a a               Dựa vào bảng   4.13 1 59 B ta chọn L theo tiêu chuẩn :Chọn  2800L mm   Số vòng chạy của đai trong  1 s .   ax6,74 1 10,0024 3 5 2800 m v i i sL s            Thỏa mãn.  Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ:  2 1 1 450 140 180 57 . 180 57 . 160,37 150 900 d d a               Suy ra thỏa mãn Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 12  2.4 Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai Diện tích đai :    . . [ ] t d F F K A b      Trong đó :  tF  : lực vòng  1000. 1000.1, 09 161, 72 (N) 6, 74 t P F v      dK : hệ số tải trọng động. Tra bảng  4.7 [1] 55 B  ta được :  1,2dK     : chiều dày đai được xác định theo  1d   tra bảng  4.8 [1] 55 B  với loại đai vải cao  su ta chọn  ax 1 1 [ ] 40 m d     Do vậy :   1 ax 1 1 .[ ] 140. 3,5 (mm) 40 md d        Tra bảng  4.1 [1] 51 B  ta dùng loại đai BKHJI65 và BKHJI65-2 không có lớp lót , chiều  dày đai  3,5 (mm)  ,  min 180 140 d    Kiểm tra :  1 min140d d     Thỏa mãn  Ứng suất cho phép :   Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 13  0[ ] [ ]F F vC C C     2 0 1 1 [ ] K K d       Trong đó:  1K  và  2K  là hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu  0  và loại đai  Ta có : do góc nghiêng của bộ truyền  060  và định kỳ điều chỉnh khoảng cách  trục  0 1,6 (Mpa)    Tra bảng  4.9 [1] 56 B  với  0 1,6 (Mpa)   ta được  1 2 2,3 9,0 k k    2 0 1 1 9,0.3,5 [ ] 2,3 2,075 (Mpa) 140 K K d          C : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm  1   0 0 0 11 0,003(180 ) 1 0,003(180 160,37 ) 0,94C          VC : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ly tâm đến độ bán của đai trên bánh đai  21 (0,01 1)V VC k V     Do sử dụng đai vải cao su  0,04Vk    21 0,04(0,01.10,40 1) 0.997VC       0C : hệ số kể đến vị trí của bộ truyền và phương pháp căng đai. Tra bảng  4.12 [1] 57 B  với góc nghiêng của bộ truyền  060   ta được  0 1C    Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 14  Do vậy :   0[ ] [ ] 2,075.0,94.0,997.1 1,945(Mpa)F F vC C C       Chiều rộng đai:  161,72.1,0 23,75(mm) [ ] 1,945.3,5 t t F F K b        Chiều rộng bánh đai B:  Tra bảng  4.1 [1] 51 B  với b=25(mm) tra bảng  21.6 [1] 164 B ta có B=32 (mm)  2.5 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục Lực căng ban đầu :  0 0. . 1,945.3,5.25 170,19(N)F b      Lực tác dụng lên trục:  0 1 0 160, 37 2 .sin( ) 2.170,19.sin( ) 355, 40 (N) 2 2 rF F       2.6 Bảng thông số Thông số  Ký hiệu  Giá trị  Loại đai  BKHJI65    Đường kính bánh đai nhỏ  1d   140(mm)  Đường kính bánh đai lớn  2d   450 (mm)  Chiều rộng đai  b  25(mm)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 15  Chiều dày đai     3,5 (mm)  Chiều rộng bánh đai  B  32 (mm)  Chiều dài đai  L  2800 (mm)  Khoảng cách trục  a  900 (mm)  Góc ôm bánh đai nhỏ  1   160,37 Lực căng ban đầu  0F   170,19 (N)  Lực tác dụng lên trục  rF   355,40 (N)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 16  PHẦN 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng  Thông số đầu vào:  P=PI= 1,04 (KW)  T1=TI= 37137(N.mm)  n1=nI= 267,44 (v/ph)  u=ubr=4  Lh=7500 (h) 3.1 Chọn vật liệu bánh răng   Tra bảng  6.1 [1] 92 B , ta chọn:    Vật liệu bánh răng lớn:   Nhãn hiệu thép:  45   Chế độ nhiệt luyện: Thường hóa     Độ rắn:  :170 217HB   Ta chọn HB2=180   Giới hạn bền σb2=600 (MPa)   Giới hạn chảy σch2=340 (MPa)  Vật liệu bánh răng nhỏ:   Nhãn hiệu thép: 45   Chế độ nhiệt luyện: tôi cải thiện     Độ rắn: HB=192÷240, ta chọn HB1= 190   Giới hạn bền σb1=750 (MPa)   Giới hạn chảy σch1=450 (MPa)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 17  3.2 Xác định ứng suất cho phép    a. Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:  0 lim 0 lim [ ] [ ] H H R v xH HL H F F R S xF FL F Z Z K K S Y Y K K S            , trong đó:    Chọn sơ bộ:  1 1 R v xH R S xF Z Z K Y Y K    SH, SF – Hệ số an toàn khi tính toán về ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn: Tra  bảng  6.2 [1] 94 B với:   Bánh răng chủ động: SH1= 1,1; SF1= 1,75   Bánh răng bị động: SH2= 1,1; SF2= 1,75     0 0lim lim,H F  - Ứng suất tiếp xúc và uốn cho phép ứng với số chu kỳ cơ sở:  0 lim 0 lim 2 70 1,8 H F HB HB           =>    Bánh chủ động:  0 lim1 1 0 lim1 1 2 70 2.190 70 450( ) 1,8 1,8.190 342( ) H F HB MPa HB MPa               Bánh bị động:  0 lim2 2 0 lim2 1 2 70 2.180 70 430( ) 1,8 1,8.180 324( ) H F HB MPa HB MPa             KHL,KFL – Hệ số tuổi thọ, xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ  tải trọng của bộ truyền:  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 18  0 0 E H F Hm HL HE Fm FL F N K N N K N        , trong đó:  mH,  mF  –  Bậc  của  đường  cong  mỏi  khi  thử  về  ứng  suất  tiếp  xúc.  Do  bánh  răng có HB mH = 6 và mF = 6  NHO, NFO – Số chu kỳ thay đổi ứng suất khi thử về ứng suất tiếp xúc và ứng  suất uốn:  2,4 6 30. 4.10 HO HB HO N H N     2,4 2,4 6 1 1 2,4 2,4 6 2 2 6 O1 O2 30. 30.190 8,3.10 30. 30.180 7,76.10 4.10 HO HB HO HB F F N H N H N N            NHE, NFE – Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương: Do bộ truyền chịu tải  trọng  tĩnh => NHE= NFE= 60c.n.t∑ , trong đó:    c – Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay: c=1    n – Vận tốc vòng của bánh răng    t∑ – tổng số thời gian làm việc của bánh răng   6 1 1 1 61 2 2 2 60. . . 60.1.267, 44.7500 120.35.10 267,44 60. . . 60. . . 60.1. .7500 30.10 4 HE FE HE FE N N c n t n N N c n t c t u                 Ta có: NHE1> NHO1 => lấy NHE1= NHO1 => KHL1= 1     NHE2> NHO2 => lấy NHE2= NHO2 => KHL2= 1     NFE1> NFO1 => lấy NFE1= NFO1 => KFL1= 1     NFE2> NFO2 => lấy NFE2= NFO2 => KFL2= 1  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 19  Do vậy ta có:  0 lim1 1 1 1 0 lim 2 2 2 2 0 lim1 1 1 1 0 lim2 2 2 2 450 [ ] .1.1 409,10 ) 1,1 430 [ ] .1.1 390,91( ) 1,1 342 [ ] .1.1 195,43( ) 1,75 324 [ ] .1.1 185,14( 1,75 H H R v xH HL H H H R v xH HL H F F R S xF FL F F F R S xF FL F Z Z K K MPa S Z Z K K MPa S Y Y K K MPa S Y Y K K MPa S                     )              Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng =>      1 2 2 H H H         =>      1 2 409,10 390,91 400, 01 2 2 H H H         (MPa)     b. Ứng suất cho phép khi quá tải  ax 1 2 1 ax 1 2 ax 2 [ ] 2,8. ax( , ) 2,8.450 1260( ) [ ] 0,8. 0,8.450 360( ) [ ] 0,8. 0,8.340 272( ) H m ch ch F m ch F m ch m MPa MPa MPa                   3.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục       13w 2 . 1 . [ ] . . H a H ba T K a K u u       , với:    Ka  –  hệ  số  phụ  thuộc  vật  liệu  làm  bánh  răng  của  cặp  bánh  răng:  Tra  bảng    6.5 1 96 B    => Ka= 43 MPa 1/3.    T1 – Moment xoắn trên trục chủ động: T1 = 37175 (N.mm)    [σH] - Ứng suất tiếp xúc cho phép: [σH] = 400,01 (MPa)    u – Tỷ số truyền: u = 4    ,ba bd   – Hệ số chiều rộng vành răng:  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 20    Tra bảng    6.6 1 97 B với bộ truyền đối xứng, HB < 350 ta chọn được  0, 4ba      0,5 ( 1) 0,5.0,3(4 1) 0,75bd ba u          KHβ, KFβ – Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành  răng   khi tính về ứng suất tiếp xúc và uốn: Tra bảng  6.7 [1] 98 B  với  0,75bd   và sơ đồ  bố trí là sơ đồ 6 ta được:  1,03 1,07 H F K K        Do vậy:    1 33w 2 2 . 37137.1,03 1 . 43(4 1) 125,57( ) [ ] . . 400,01 .4.0,3 H a H ba T K a K u mm u           Chọn aw = 125 (mm)  3.4 Xác định các thông số ăn khớp    a. Mô đun pháp    m = (0,01÷0,02)aw = (0,01÷0,02).125 = 1,25÷2,5 (mm)    Tra bảng  6.8 [1] 99 B  chọn m theo tiêu chuẩn: m = 2 (mm).     b. Xác định số răng    Chọn sơ bộ β = 140 => cosβ = 0,970296    Ta có:  0 w 1 2. cos 2.125.cos14 24, 26 ( 1) 2(4 1) a Z m u       , lấy Z1= 25      Z2= u.Z1= 4.24,26= 97,04 , lấy  2 98Z    Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 21    Tỷ số truyền thực tế:  2 1 98 3,92 25 t Z u Z        Sai lệch tỷ số truyền:  3,92 4 .100% .100% 2 4 tu uu u       <4% thoả mãn.     c. Xác định góc nghiêng răng   1 2 w 0 2 25 98( ) os 0.984 2 2.125 ar os( os ) ar os(0,984) 10, 26 m Z Z c a cc c cc              d. Xác định góc ăn khớp αtw  0 0 w 20 ar ar 20,30 os 0,984 t t tg tg ctg ctg c                    Góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở βb:        0 0 0ar os . ar ( os20,30 . 10, 26 ) 9,64b tctg c tg ctg c tg       3.5 Xác định các hệ số vầ một số thông số động học   Tỷ số truyền thực tế: ut= 3,92    Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng:   w w1 w2 w w1 2. 2.125 50( ) 1 3,92 1 2. 2.125 50 200( ) t a d mm u d a d mm               Vận tốc trung bình của bánh răng:  w1 1 . .50.267,44 0,70( / ) 60000 60000 d n v m s          Tra bảng  6.13 [1] 106 B  với bánh răng trụ răng nghiêng và v = 0,70 (m/s) ta được  cấp   chính xác của bộ truyền là: CCX= 9    Tra phụ lục  2.3 [1] 250 PL  với:  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 22   CCX= 9   HB < 350   Răng thẳng   V =0,70(m/s)  Nội suy tuyến tính ta được:  1,01 1,03 Hv Fv K K    Hệ số tập trung tải trọng:  1,03 1,07 H F K K      KHα , KFα – Hệ số phân bố không đều tải trọng trên các đôi răng khi tính về  ứng  suất  tiếp  xúc,  uốn:  Tra  bảng    6.14 1 107 B với  0,7( / ) X = 9 v m s CC    nội  suy  ta  được:  1,13 1,37 H F K K      3.6 Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng    a. Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc   1 2 w w1 2 1 Z Z [ ] . . H t H M H H t T K u Z b u d        [ ]H  - Ứng suất tiếp xúc cho phép:      [ ] [ ]. Z K 400,01.0,95.1 380,01( )H H R v xHZ MPa        ZM – Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp: Tra bảng  6.5 [1] 96 B   =>   ZM = 274 MPa 1/3     ZH – Hệ số kể đến hình dạng của bề mặt tiếp xúc:  0 0 w 2 os 2 os9,64 1,74 sin(2 ) sin(2.20,30 ) b H t c c Z        Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 23  Z  – Hệ số sự trùng khớp của răng: Phụ thuộc vào hệ số trùng khớp ngang εα  và hệ số trùng khớp dọc εβ:    εα – Hệ số trùng khớp ngang:      0 1 2 1 1 1 1 1,88 3,2 . os 1,88 3,2 . os10,26 1,69 25 98 c c Z Z                            bw – chiều rộng vành răng:      w w. 0, 4.125 50( )bab a mm     lấy bw = 50(mm)  εβ – Hệ số trùng khớp dọc:  0 w sin 50.sin10, 26 1, 42 1 . 2. b m            1 1 Z 0,77 1,69            KH – Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc:      K K K 1,13.1,03.1,01 1,20H H H HvK         Thay vào ta được:     1 2 2 w w1 2 1 2.37137.1,20. 3,92 1 Z Z 274.1,74.0,77 347,28( ) . . 50.3,92.50 H t H M H t T K u Z MPa b u d            Ta có  347,28 [ ] 380( )H H MPa           380,01 347,28 .100% .100% 8,6% 10% 380 H H H           => Thoả mãn     b. Kiểm nghiệm độ bền uốn  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 24  1 1 1 1 w w1 1 2 2 2 1 2. . . [ ] . . . [ ] F F F F F F F F F T K Y Y Y b d m Y Y                  1 2[ ],[ ]F F    - Ứng suất uốn cho phép của bánh chủ động và bị động:      1 1 2 2 [ ] [ ]. 195, 43.095.1 185,66( ) [ ] [ ]. 185,14.0,95.1 175,88( ) F F R S xF F F R S xF Y Y K MPa Y Y K MPa              KF – Hệ số tải trọng khi tính về uốn      . . 1,37.1,07.1,03 1,51F F F FvK K K K        Yε – Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:  1 1 0,66 1,51 Y         Yβ – Hệ số kể đến độ nghiêng của răng:  0 0 0 0 10, 26 1 1 0, 93 140 140 Y           YF1, YF2 – Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số răng tương đương ZV1 và ZV2:  1 1 3 3 0 2 2 3 3 0 25 26,24 cos cos 10, 26 98 102,86 cos cos 10, 26 v v Z Z Z Z                Tra bảng    6.18 1 109 B với:   Zv1 =26,24   Zv2 = 102,86   x1 = 0   x2 =0  Ta được:  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 25    1 2 3,9 3, 60 F F Y Y      Thay vào ta có:  1 1 1 1 w w1 1 2 2 2 1 2. . . 2.37137.1,51.0,66.0,93.3,9 53,12( ) [ ] 210,86( ) . . 50.50.2 . 53,12.3,60 49,03( ) [ ] 195,43( ) 3,9 F F F F F F F F F T K Y Y Y MPa MPa b d m Y MPa MPa Y                         c. Kiểm nghiệm về quá tải:        ax ax ax1 1 1 ax ax2 2 2 ax . . Hm H qt H m Fm qt F F m Fm qt F F m K K K                     Kqt – Hệ số quá tải:      ax ax 2,2m mqt dn T T K T T        Do vậy:        ax ax ax1 1 1 ax ax2 2 2 ax 347,28 2,2 515,10( ) 1260( ) . 2, 2.53,12 116,86( ) 360( ) . 2, 2.49,03 107,87( ) 272( ) Hm H qt H m Fm qt F F m Fm qt F F m K MPa MPa K MPa MPa K MPa MPa                            3.7 Một vài thông số hình học của cặp bánh răng   Đường kính vòng chia:  1 1 0 2 2 0 .Z 2.25 50( ) os os10, 26 .Z 2.98 200( ) os os10, 26 m d mm c c m d mm c c              Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 26    Khoảng cách trục chia:       1 20,5( ) 0,5(50 200) 125( )a d d mm         Đường kính đỉnh răng:      1 1 2 2 2 50 2.2 54( ) 2 200 2.2 204( ) a a d d m mm d d m mm              Đường kính đáy răng:  1 1 2 2 2,5. 50 2,5.2 45( ) 2,5. 200 2,5.2 195( ) f f d d m mm d d m mm              Đường kính vòng cơ sở:  0 1 1 0 2 2 os 50 os20 46,98( ) os 200 os20 187,94( ) b b d d c c mm d d c c mm             Góc prôfin gốc: α = 200.  3.8 Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng         1 1 t h P 1,04 KW T 37137 N.mm n 267, 44  v / ph u u 3,92 L 7500  h           Bảng kết quả tính toán:  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 27  Thông số  Kí hiệu  Công thức tính  Mô đun pháp  m  m = 2  Số răng bánh răng  z  1 25z  (răng)  2 98z  (răng)  Góc nghiêng răng     10,26o    Khoảng cách trục chia  a       2 10,5 0,5. 50 200 125a d d mm       Khoảng cách trục  wa    w 125a mm (tính ở trên)  Chiều rộng vành răng  wb    w 50b mm   Đường kính chia  d  1 50d mm   2 200d mm   Đường vòng kính lăn  wd    w1 50d mm    w 2 200d mm   Đường kính đỉnh răng  ad    1 54ad mm    2 204ad mm   Đường kính đáy răng  fd    1 45fd mm    2 195fd mm   Đường kính cơ sở  bd    1 46,98bd mm    2 187,94bd mm   Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 28  Góc ăn khớp  wt   w 20,30 o t t     Hệ số trùng khớp ngang     1,69  (tính ở trên)  Hệ số dịch chỉnh răng  x  1x 0   2 0x    Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 29  PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC 4.1 Tính toán khớp nối   Thông số đầu vào:     4.1.1 Chọn khớp nối:    Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục:    Ta chọn khớp theo điều kiện:  cf t kn cf t kn T T d d       Trong đó:    33 142836 30,57 0,2 0, 2.25 II sb T d           Tt – Mô men xoắn tính toán: Tt = k.T với:      k – Hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy. Tra bảng         16.1 2 58 B  ta lấy k = 1,2      T – Mô men xoắn danh nghĩa trên trục:      T = TII = 142836(N.mm)    Do vậy:      Tt = k.T = 1,2.142836= 171403 (N.mm)    Tra bảng    16.10a 2 68 B  với điều kiện:  171403( . ) 22( ) cf t kn cf t kn T N mm T d mm d       Mô men cần truyền: T = TII = 142836 (N.mm)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 30    Ta được các thông số khớp nối như sau:  0 250( . ) 32( ) 6 105( ) cf kn cf kn T N m d mm Z D mm           Tra bảng    16.10b 2 69 B  với:  250( . )cfknT N m  ta được:  1 3 0 34( ) 28( ) 14( ) l mm l mm d mm         4.1.2 Kiểm nghiệm khớp nối    a. Kiểm nghiệm sức bền dập của vòng đàn hồi:        0 0 3 2. . . . . d d k T Z D d l    , trong đó:     d  - Ứng suất dập cho phép của vòng cao su. Ta lấy    (2 4)d MPa   ;    Do vậy, ứng suất dập sinh ra trên vùng đàn hồi:        0 0 3 2. . 2.1,2.142836 1,39( ) . . . 6.105.14.28 d d k T MPa Z D d l          b. Điều kiện bền của chốt:       13 0 0 . . 0,1. . . u u k T l d D Z    , trong đó:  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 31       13 3 0 0 . . 1,2.142836.34 33,71( ) 0,1. . . 0,1.14 .105.6 u u k T l MPa d D Z           4.1.3 Lực tác dụng lên trục    Ta có: (0,1 0,3)kn tF F  ; lấy  0, 2kn tF F  trong đó:  2 2.142836 2720,69( ) 105 t o T F N D          0, 2 0, 2.2720,69 544,14( )kn tF F N        4.1.4 Các thông số cơ bản của nối trục vòng đàn hồi:  Thông số  Ký hiệu  Giá trị  Mô men xoắn lớn nhất có thể truyền được  cf knT   250 (N.m)  Đường kính lớn nhất có thể của trục nối  cf knd   32 (mm)  Số chốt  Z  6  Đường kính vòng tâm chốt  D0  105 (mm)  Chiều dài phần tử đàn hồi  l3  28 (mm)  Chiều dài đoạn công xôn của chốt  l1  34 (mm)  Đường kính của chốt đàn hồi  d0  14 (mm)  4.2. Thiết kế trục    4.2.1 Chọn vật liệu  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 32    Chọn  vật  liệu chế  tạo  trục  là  thép 45 có σb = 600 MPa, ứng suất  xoắn cho  phép     [τ] = 12 ÷ 30 Mpa.     4.2.2 Xác định lực tác dụng    a, Sơ đồ lực tác dụng lên các trục:  Trục  2    b. Xác định giá trị các lực tác dụng lên trục, bánh răng:    Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền đai: Fd = 355,40 (N)    Lực tác dụng lên trục từ khớp nối: Fkn = 544,14 (N)    Lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng:    - Lực vòng:  1 2 w1 2 2.37137 1485, 48 50 I t t T F F d      (N)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 33    - Lực hướng tâm:  1 w 1 2 . ( ) os t t r r F tg F F c       0 1 2 0 1485, 48. (20,30 ) 558, 43( ) os(10, 26 ) r r tg F F N c        - Lực dọc trục:  1 2 1.a a tF F F tg    0 1 2 1485, 43. (10, 26 ) 268,88( )a aF F tg N      4.2.3 Xác định sơ bộ đường kính trục    - Với trục I:    31 0, 2. I sb T d   , trong đó:    TI – Mô men xoắn danh nghĩa trên trục I: TI =37137(N.mm)    [τ] - Ứng suất xoắn cho phép [τ] = 15 ÷ 30 (MPa) với trục vào hộp giảm tốc  ta   chọn [τ] = 15 (MPa)       31 37137 23,13 0, 2.15 sbd   (mm)    - Với trục II:    32 0,2. II sb T d       TII – Mô men xoắn danh nghĩa trên trục II: TII =142836N.mm)    [τ] - Ứng suất xoắn cho phép [τ] = 15 ÷ 30 (MPa) với trục vào hộp giảm tốc  ta   chọn [τ] = 25 (MPa)       32 142836 30,56 0,2.25 sbd    (mm)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 34    Ta chọn:  1 2 30( ) 35( ) sb sb d mm d mm       4.2.4 Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực    a. Xác định chiều rộng ổ lăn trên trục    Tra bảng    10.2 1 189 B  với:  1 2 30( ) 35( ) d mm d mm      Ta được chiều rộng ổ lăn trên các trục:  01 02 19( ) 21( ) b mm b mm    4.3.Xác định sơ bộ khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực Vì hộp giảm tốc 1 cấp, nên ta có:  Chiều dài may ơ của khớp nối truc II.  2 2(1,4 2,5) (1,4 2,5)35 49 87,5( )mcl d mm        Chọn lmc2  = 60 mm    Chiều dài may ở của bánh răng trục II   2 2 2 (1, 2....1,5) (1, 2...1,5)35 (42...52,5) 50 m m l d l mm      Chiều dài may ơ bánh răng trục I   lm1=(1,2…1,5)d1=(1,2…1,5)30=(36…45) mm  chọn  1 45ml mm   chiều dài phần chìa trục I  (1,4 2,5)mcl d  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 35  1 1(1,4 2,5) (1,4 2,5) (1,4 2,5)30 42..75( )mc mcl d l d mm          Chọn lmc1=50 mm  Các kích thước khác liên quan đến chiều dài trục, chọn theo bảng    10.3 1 189 B   -Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp, hoặc khoảng  cách giữa các chi tiết quay: k1=10 mm; -Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp:k2=10 mm;  -Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ k3=5mm;  -Chiều cao nắp ổ và đầu bulông: hn=20mm  4.3.1. Với trục I l1c = 0,5.(lmc1 + b01) + k3 + hn = 0,5.(50+19)+5+20=60 mm  l12= 0,5.(lm1+b01)+k1 + k2=0,5.( 45 +19)+10+10=52 mm  l11 = 2.l12 = 2. 52  = 104mm   4.3.2. Với trục II l21 = l11 =104 mm ;  l22 = l12 = 52 mm ;  l2c= 0,5.(lmc2+b02)+k3 + hn=0,5.(60+21) +5+20= 66 mm  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 36  4.2.5 Xác định các lực tác dụng lên gối đỡ   Thông số đầu vào:    - Lực tác dụng lên trục I từ khớp nối:  Fkn =544,14 (N)    - Lực tác dụng lên trục II từ bộ truyền xích:  Fd = 355,40(N)    - Lực tác dụng lên bánh răng:     Ft = Ft1 = Ft2 =1485,48 (N)  Fr = Fr1 = Fr2 =558,43 (N)  Fa = Fa1 = Fa2 =268,88(N)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 37  Sơ đồ lực tác dụng lên trục II:   Từ hệ phương trình cân bằng lực:  0 . 0 i i i i F M F l               Trong đó:    Fi – Lực thành phần    Mi – Mômen uốn    li – Cánh tay đòn    Ta có :       2 0y A B rF Y Y F      w 2 2 2.52.2 .52 . 0 2 A x B r a d M Y F F         2 2.52 .100 104 r a B F F Y      558,43.52 268,88.100 20,68( ) 104 BY N       2 558, 43 20,68 537,75( )A r BY F Y N       Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 38    2 0A B t knx F X X F F          2.52 .104 . 104 66 0y t B kn D M F X F         2 .170 .52 544,14.170 1485,48.52 146,72 104 104 kn t B F F X N           2 544,14 1485, 48 146,72 1088,06( )A kn t BX F F X N           4.5 Tính thiết kế trục 4.5.1. Tính sơ bộ trục I +Với d1sb = 30mm. Ta chọn đường kính các đoạn trục:  -Tại tiết diện lắp bánh răng:   d12 =30 mm  -Tại tiết diện lắp ổ lăn:             d11  = d13=25mm  -Tại tiết diện lắp khớp nối  :   d10  =20mm  Sơ đồ trục I   4.5.2.Tính chi tiết trục II  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 39  Mômen uốn tổng và mômen tương đương Mj Mtđj  ứng với các tiết diện j đươc tính  theo công thức:    = +         đ = + 0,75      M = 0     M đ = 0,75. T = 0,75. 142836 = 123699,60(Nmm )    M = √0 + 35913 = 35913(Nmm )           M đ = 35913 + 0,75. 142836 = 128807,36(Nmm )     M = 27963 + 56579,12 = 63112,01(Nmm )    M đ = 63112,01 + 0,75. 142836 = 138869,43(Nmm )  M = 0    M đ = 0,75. 0 =0  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 40  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 41  -Đường kính trục tại các tiết diện tương ứng khi tính sơ bộ. với   =63N/mm2     tra bảng 10.5/195  -Tại tiết diện khớp nối          d = đ ,.[σ] = , ,. = 29,14mm   -Tại tiết diện lắp ổ lăn:  d = M đ 0,1. [σ] = 128807,36 0,1.50 = 29,53mm   -Tại tiết diện bánh răng:  d = M đ 0,1. [σ] = 138869,43 0,1.50 = 30,28mm   -Tại tiết diện lắp ổ lăn:  d = M đ 0,1. [σ] = 0 0,1.50 = 0 mm   Ta chọn đường kính theo tiêu chuẩn và đảm bảo điều kiện lắp ghép:  d20<d23= d21  < d22    Suy ra ta chọn được:     d22=40 mm  d23= d21  = 35 mm                                   d20= 30mm  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 42  Sơ đồ trục 2 tại các tiết diện :  Chọn then:  +Do các trục nằm trong hộp giảm tốc nên ta chọn loại then bằng. Để đảm bảo tính  công nghệ ta chọn loại then giống nhau trên cùng một trục.  Khi đó, theo TCVN 2261- 77 ta có thông số của các loại then được sử dụng như  sau:  Tiết  diện  Đường  kính trục  Kích thước tiết  diện  Chiều sâu  rãnh then  Bán kính góc lượn của  rãnh  b  h  t1  t2  Nhỏ nhất  Lớn nhất  2-0  30  8  7  4  2,8  0.25  0.4  2-2  40  12  8  5  3,3  0,25  0,4  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 43  +Kiểm nghiệm độ bền của then:  a. Tại tiết diện 2-2 (tiết diện lắp bánh răng) -Kiểm tra độ bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then. Chọn lt=(0,8…0,9)lm12=  (0,8…0,9)50 = 45 mm. chọn lt=45  Với then làm bằng thép, tải va đập nhẹ ta chọn được     MPad 100     MPac 30...20   Công thức (9.1) ta có:  σ = 2T dl(h − t) = 2.142836 40.45. (8 − 5) = 52,90 MPa < 100   Kiểm nghiệm độ bền cắt: công thức (9.2):                          τ = = . .. = 13,22MPa < [τ]  => thỏa mãn  b. Tại tiết diện 2-0 (tiết diện lắp bộ truyền ngoài) -Kiểm tra độ bền dập trên mặt tiếp xúc giữa trục và then. Chọn  lt=(0,8…0,9)lm10=(0,8…0,9)60 = 50 mm.  Với then làm bằng thép, tải va đập nhẹ ta chọn được     MPad 100   Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 44    MPac 30...20   Công thức (9.1) ta có:   σ = 2T dl(h − t) = 2.142836 30.50. (7 − 4) = 63,48 MPa < 100  => thỏa mãn  Kiểm nghiệm độ bền cắt: công thức (9.2):   τ = 2T dlb = 2.142836 30.50.8 = 23,81 < [τ]  => thỏa mãn  4.6.Kiểm nghiệm trục ( trục II) theo độ bền mỏi. Với thép 45 có:  MPab 600 ,  MPab 6,261600.436,0.436,01     MPa728,1516,261.58,0.58,0 11    và theo bảng  10.7 ta có:  05,0 ,  0   Các trục trong hộp giảm tốc đều quay, ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng. ta  có :   j j jaj W M  max và  0mj   ; với   j jj j d tdbtd W .2 . 32 . 2 11 3    (trục có một rãnh then)   Nên:     j jj j j j jaj d tdtbd M W M .2 .. 32 . 2 11 3max        Trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu trình mạch động. ta có :  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 45  oj jj ajmj W T .22 max    với   j jj j d tdbtd W .2 . 16 . 2 11 3 0    nên               j jj j oj jj ajmj d tdbtd T W T .2 . 16 . .2 .22 2 11 3 max    Với các thông số của then, kích thước trục tại các vị trí nguy hiểm.Ta có:  Tiết  diện  Đường  kính trục  b*h  t1  W   W0  a  a  2-0  30  8*7  4  2288,84  4938,21  0  14,46  2-1  35  0  0  4207,11  8414,22  8,53  8,49  2-2  40  12*8  5  5316,25  11641,25  11,87  6,13  Xác định hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm của trục.   Dựa vào biểu đồ mômen uốn và mômen xoắn trên trục II ta thấy các tiết diện nguy  hiểm là tiết diện lắp bánh răng 2-2 và tiết diện lắp ổ lăn 2-0.Kết cấu trục vừa thiết  kế đảm bảo độ bền mỏi nếu hế số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm đó thỏa mãn  điều kiện sau:    sss/s.ss 22           Trong đó: [s] – hệ số an toàn cho ,[s] = 2,5...3  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 46  s , s - hệ số an toàn chỉ xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp hoặc ứng suất tiếp,  được tính theo công thức sau:  Trong đó :-1, -1: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng   a, avà  m,  m  là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diên xét   .  Chọn sơ bộ kiểu lắp  7 6 H r  theo bảng    10 11 1 198 B   ta có  2,75 K       2,05 K       Ứng suất uốn biên : a u M W   Ứng suất xoắn biên  2. o a x M W     Hệ số an toàn tính riêng về ứng suất uốn là :  1 . . a m s K            ;  Hệ số an toàn tính riêng về ứng suất xoắn là   1 . . a m K             Trong đó  1   - hệ số bề mặt  0, 05 0         tra bảng    10 7 1 197 B   với   600b MPa    Hệ số an toàn tổng   sss/s.ss 22     Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 47  Mặt  cắt  W  Wo  a   m   S   a   m   S   S  2-0  2288,84  4938,21  0  0  10^6  14,46  14,46  5,12  5,12  2-1  4207,11  8414,22  8,53  0  11,52  8,49  8,49  8,71  6,95  2-2  5316,25  11641,25  11,87  0  8,01  6,13  6,13  12,07  6,74  PHẦN 5. TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN 5.1. Chọn ổ lăn cho trục I Để có kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp nhất. chọn ổ bi đỡ chặn .Chọn kết cấu ổ  lăn theo khả năng tải động.Đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn : d= 25 mm.   Tra phụ lục 2.12/264 với ổ cỡ trung hẹp ta chọn ổ bi đỡ có kí hiệu 46305, có các  thông số sau :  d = 25 mm ; D= 62 mm ; b= 17 mm ; r= 2 mm ;   C= 21,1  kN ; C0 =14,9 kN.  5.2.Chọn ổ lăn cho trục II 5.2.1.Chọn loại ổ lăn Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 48  a.  Phản lực hướng tâm lên các ổ là :  + phản lực hướng tâm tác dụng lên ổ lăn bên trái bánh răng  F = F + F = 1088 + 537,75 = 1154,21 N   + phản lực hướng tâm tác dụng lên ổ lăn bên phải bánh răng   F = F + F = 146,72 + 20,68 = 148,17N   Lực dọc trục: Fa =268,88  Xét tỷ số :Fa / Fr1 = 268,88/148,17 = 1,81 > 0,3   Để đảm bảo tính đồng bộ của ổ lăn ta chọn ổ bi đỡ chặn. Vì hệ thống  các ổ lăn  trong  hộp  giảm  tốc  nên  ta  chọn  cấp  chính  xác  bình  thường  và  độ  đảo  hướng  tâm 20 micrô mét.  5.2.2.Chọn kích thước ổ lăn Chọn theo khả năng tải động. Đường kính trục tại chỗ lắp ổ lăn :  D21= d23  = 35 mm.  Tra bảng P2.12/264, với loại ổ cỡ trung hẹp, ta chọn được loại ổ bi đỡ chặn có kí  hiệu là 46307 có các thông số sau :  d= 35mm ; D=80 mm ; b =21 mm ; r= 2,5mm ;   C= 33,4 kN ; C0 =25,2 kN.  Tính tỉ số : i.Fa1 / C0  với : +i : số dãy con lăn, i= 1  +C0 =25,2 kN  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 49  + Fa1 =268,88 N  => 1 3 268,88 0,011 25,20.10 a o F i C     tra bảng    14 4 1 216 B   , nội suy ta được e= 0,29 ; góc tiếp xúc  α = 12 (độ)  5.2.3.Chọn sơ đồ bố trí ổ lăn Bố trí dạng chữ O   5.2.4.Lực dọc trục hướng tâm sinh ra trên các ổ Fs0  =e.Fr0   = 0,29.1213,69 =351,97 (N)  Fs1  =e.Fr1   = 0,29.148,17 = 42,96(N)  1   ao S atF F F =42,96+268,88 = 311,84 (N) < Fs0  nên F0a  =351,97N  1 0   a S atF F F  = 351,97-268,88 = 83,09 (N)> Fs1  nên  F1a  = 83,09N  5.2.5. Tính tỷ số +Xét  F0a / V. Fr0  = 351,97/ 1.1213,69= 0,29  e   Suy ra , tra bảng 11.4/216 ta chọn được :  X0  = 1  Y0  = 0  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 50  +Xét F1a / V. Fr1  = 83,09/1.148,17 =0,56> e  Suy ra ta có : X1  =0,45  Y1  = 1,81  5.2.6. Tính tải trọng quy ước, tải trọng tương đương của ổ bi đỡ chặn. Q0 = ( X0.V.Fr0 + Y0.F0a ) kt .kd  =(1.1.1213,69+0.351,97).1.1=1213,69 ( N)  Q1 = ( X1.V.Fr1 + Y1.F1a ) kt .kd  =(0,45.1.148,17 + 1,81.83,09).1.1=217,07 (N)  Tải quy ước Q = max(Q0 , Q1 )= 1213,69 N  5.2.7. Kiểm nghiệm ổ lăn theo khả năng tải động Ta có:  m d LQC .   Với :  m: bậc của đường cong mỏi, m=3 do tiếp xuc điểm ;  L: Tuổi thọ của ổ bi đỡ. Với  Lh= 7500  giờ   Tuổi thọ của ổ lăn:               L = Lh.n1.60.10 -6 = 7500. 267,44. 60. 10-6 = 120,35 (triệu vòng)           Q = 1213,69 N  Cd = 1213,69.120,35 =5992,24 N < C = 33,4 kN  Thoả mãn điều kiện tải động.  5.2.8.Kiểm nghiệm theo khả năng tải tĩnh Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 51  0 0 1 0 1. .r aQ X F Y F    Tra bảng 11.6 ta được  0 0 0,5 0,47 X Y    1 0 1 0 1. . 0,5.148,17 0, 47.83,09 113,14t r aQ X F Y F       0 0 0 0 0. . 0,5.1213,69 0, 47.351,97 772, 27t r aQ X F Y F        max 0 1,t t toQ Max Q Q Q     max 0 0 0, 1213,69t tQ Q Q Q    < Co=25,2kN  Thỏa mãn tải tĩnh.  Như vậy, ổ bi đỡ chặn có kí hiệu là 46307 thoả mãn khả năng tải động và tải tĩnh  có các thông số sau : d= 35mm ; D=80 mm ; b =21 mm ; r= 2,5mm ;   C= 33,4 kN ; C0 =25,2 kN.  PHẦN 6: KẾT CẤU VỎ HỘP 6.1.VỎ HỘP Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 52  6.1.1Tính kết cấu của vỏ hộp Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ.Chọn vật liệu để đúc  hộp giảm tốc là gang xám có kí hiệu là GX15-32.  Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua tâm trục.  6.1.2 Kết cấu nắp hộp Dùng phương pháp đúc để chế tạo nắp ổ, vật liệu là GX15-32.  Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc   Tên gọi  Tính toán  Chiều dày:    Thân hộp, δ                       Nắp hộp, δ1  δ = 0,03a + 3 = 0,03.125 + 3 = 6,75(mm)   Chọn δ = 8 (mm)  δ1 = 0,9.7 = 0,9.8 = 7,2 (mm) chọn  1 7    Gân tăng cứng:    Chiều dày, e                              Chiều cao, h                              Độ dốc  e = (0,8÷1)δ = 5,6÷ 7 mm  Chọn e = 8 (mm)  h < 58 mm = 5. =5.7=35    khoảng 20  Đường kính:       Bulông nền, d1       Bulông cạnh ổ, d2        Bulông ghép bích nắp và thân, d3       Vít ghép nắp ổ, d4  d1 > 0,04a + 10 = 0,04.125 + 10 = 15 (mm)  Chọn d1 = 16 (mm)  d2 =  (0,7÷0,8)d1 = 11,2÷12,8 mm chọn d2 =  12(mm)  d3 = (0,8÷0,9)d2 = 9,6÷10,8 mm chọn d3 = 10  (mm)  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 53       Vít ghép nắp của thăm, d5  d2 = (0,6÷0,7)d2 = 7,2÷8,4 chọn d4 = 8 (mm)  d2 = (0,5÷0,6)d2 = 6÷7,2 chọn d2 = 6 (mm)  Mặt bích ghép nắp và thân:       Chiều dày bích thân hộp, S3       Chiều dày bích nắp hộp, S4       Chiều rộng bích nắp và thân, K3  S3  =  (1,4÷1,8)d3  =  14÷18  mm  chọn  S3  =  16,5(mm)  S4 = (0,9÷1)S3 = 15,3÷17 mm chọn S4 = 16,5  (mm)  K3 = K2 - (3÷5) = 38- (3÷5)= 34÷36 mm   chọn K3 = 35  (mm)  Kích thước gối trục:   Đường kính ngoài và tâm lỗ vít, D3,  D2  Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K2   Tâm lỗ bulông cạnh ổ, E2 và C (k là  khoảng cách từ tâm bulông đến mép  lỗ)       Chiều cao, h  Trục I: D2 = 78 (mm), D3 = 97(mm)  Trục II: D2 = 110(mm), D3 = 135 (mm)  K2 = E2+R2+(3÷5)=19+16+3=38 (mm)  E2 = 1,6d2 = 1,6.12=19,2(mm) chọn E2 = 19  (mm)  R2 = 1,3d2 =1,3.12=15,6 (mm) chọn R2 = 16  (mm)  Chọn h = 45 (mm)  Mặt đế hộp:       Chiều dày: khi không có phần lồi  S1       khi có phần lồi: Dd, S1 và S2  Chọn S1 = (1,31,8)d1 =(20,8 24) chọn =S1  =24(mm)  S2=(1,0  1,1)d2=(16  17,6)  chọn  S2=17  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 54       Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q  (mm)   K1 = 3d1 = 3.16=48 (mm),   q ≥ K1 + 2δ =48+2.7= 62 (mm)  Khe hở giữa các chi tiết:       Giữa  bánh  răng  với  thành  trong  hộp       Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy  hộp       Giữa  mặt bên của các bánh  răng  với       Nhau  Δ ≥ (1÷1,2)δ = (1 1,2).7=(7÷8,4) chọn Δ =  8 (mm)  Δ1 ≥ (3÷5)δ = (35).7=(21÷35) chọn Δ = 30  (mm)  Δ2   =7 chọn   2=8 (mm)  Số lượng bulông nền, Z  L: chiều dài vở hộp   B:chiều rộng vỏ hộp  Z=4  6.2.2 .Kết cấu nắp ổ và cốc lót 6.2.2.1 Nắp ổ Đường kính nắp ổ được xác định theo công  thức :    3 4 2 4 4.4 1.6 2 D D d D D d        Trong đó D là đường kính lắp ổ lăn  D4 D2D3 Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 55  Căn cứ vào bảng    18.2 2 88  ta có:  Vị trí    D mm    2D mm    3D mm    4D mm    4d mm   Z   h  Trục I  62  78  100  52  M8  4  8  Trục II  80  110  135  85  M8  4  10  6.2.2.2 Cốc lót Dùng cho ổ bố trí hình chữ “ O “  6.2.3.Cửa thăm Để kiểm tra qua sát các chi tiết máy trong khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên  đỉnh hộp có làm cửa thăm.Dựa vào bảng    18.5 2 92 B  ta chọn được kích thước cửa  thăm như hình vẽ sau.  A  (mm)  B  (mm)  1A  (mm)  1B  (mm)  C  (mm)  1C   (mm)  K  (mm)  R  (mm)  Vít  (mm)  Số  lượng  100  75  150  100  125  -  87  12  M8×22  4  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 56  6.2.4.Nút thông hơi  Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên.Để giảm áp suất và điều hòa không khí  bên trong và ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi.Nút thông hơi thường được lắp  trên nắp cửa thăm. Tra bảng    18.6 2 93 B  ta có kích thước nút thông hơi  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 57  A  B  C  D  E  G  H  I  K  L  M  N  O  P  Q  R  S  M27×2  15  30  15  45  36  32  6  4  10  8  22  6  32  18  36  32  6.2.5.Nút tháo dầu Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp, bị bẩn (do bụi bặm và do  hạt mài), hoặc bị biết chất, do đó cần phải thay dầu mới.Để thay dầu cũ, ở đáy hộp  có lỗ tháo dầu.Lúc làm việc, lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu. Dựa vào bảng    18.7 2 93 B  ta có kích thước nút tháo dầu   D  b  m  f  L   c  q  D  S  oD   M20×2  15  9  3  28  2,5  17,8  30  22  25,4  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 58  30  1 8  1 2  6 6 12 6.2.6.Kiểm tra mức dầu   Để kiểm tra mức dầu trong hộp ta dùng que thăm dầu có kết cấu kích thước như  hình vẽ.  6.2.7.Chốt định vị. Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chữa đường tâm các trục.Lỗ trụ  lắp ở thân hộp & trên nắp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối  giữa nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt  định vị, nhờ các  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 59  chốt định vị khi xiết bulong không làm biến dạng ở vòng ngoài của ổ.    Thông số kĩ thuật của chốt định vị là   d=4  c=0,6  l=38         6.2.8.Ống lót và lắp ổ        Ống lót được dùng để đỡ ổ lăn, để thuận tiện khi lắp và điều chỉnh bộ phận ổ  đồng thời trái cho ổ khỏi bụi băm, chất bẩn ống lót được làm bằng vật liệu GX15- 32 ta chọn kích thước của ống lót như sau.       Chiều dày:  6 8( )mm   , ta chọn  8( )mm         Chiều dày vai  1 và chiều dày bích  2   1 2 8( )mm            Đường kính lỗ lắp ống lót  ' 2 68 2.8 84( )D D mm       Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 60  6.2.9.Bulông vòng   Để nâng và vận chuyển hộp giảm tốc trên nắp và thân thường lắp thêm bulong  vòng. Kích thước bulong vòng được chọn theo khối lượng hộp giảm tốc. Với a=  105 mm , hộp giảm tốc bánh răng trụ 1 cấp, tra bảng    18.3 2 89 b B  ta có Q = 40(Kg), ta  chọn bulông vòng M8.  Ren d  1d   2d   3d   4d   5d   h   1h   2h   M8  36  20  8  20  13  18  6  5  l    f   b   c   x   r   1r   2r   Q(Kg)  18  2  10  1,2  2,5  1  4  4  40  6.3. BÔI TRƠN VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP 6.3.1.Bôi trơn trong hộp giảm tốc      Do bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc đều có  12( / )v m s nên ta chọn  phương pháp bôi trơn ngâm dầu. Với vận tốc vòng của bánh răng nghiêng  v  =  2,05 m/s < 12 m/s tra bảng    18.11 2 100 B  ta được độ nhớt của dầu 186/16 ứng với  100oC       Tra bảng    18.11 2 100 B ta chọn được loại dầu là: AK-15 có độ nhớt là 20 Centistic.  6.3.2.Bôi trơn ngoài hộp Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 61       Với bộ truyền ngoài hộp khi làm việc sẽ dính bụi bặm do hộp không được che  kín nên ta dùng phương pháp bôi trơn định kì bằng mỡ.  Bảng thống kê dành cho bôi trơn Tên dầu hoặc  mỡ  Thiết bị cần bôi  trơn  Lượng dầu hoặc  mỡ  Thời giant hay dầu  hoặc mỡ  Dầu ôtô máy  kéo  AK-15  Bộ truyền trong  0,6 lít/KW  5 tháng  Mỡ T  Tất cả các ổ và bộ  truyền ngoài  2/3 chỗ hổng bộ  phận  1 năm  6.3.3. Điều chỉnh sự ăn khớp Để lắp bánh răng lên trục ta dùng mối ghép then với bánh lớn và chọn kiểu lắp là  H7/k6 vì nó chịu tải vừa và va đập nhẹ.Để điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc  bánh răng trụ này ta chọn chiều rộng bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng  bánh răng lớn.  6.3.4. Bảng thống kê các kiểu lắp và dung sai: Tại các tiết diện lắp bánh răng không yêu cầu tháo lắp thường xuyên ta chọn kiểu  lắp H7/k6, tiết diện lắp trục với ổ lăn, khớp nối, đĩa xích được chọn trong bảng  sau :  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 62  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 63  Trục  Vị trí lắp  Kiểu lắp      ES    es       EI       ei   I  Trục-vòng trong ổ bi   25k6    +12    +1  Vỏ-lắp ổ  H7 62 k6    +25  +18  0  +2  Trục-bánh răng    30 7 6 H k     +25  +15  0  +2  Vòng phớt trục I  8 25 6 D k    +98  +15  +65  +2  Bạc chặn trục I    8 20 6 D k    +98  +15  +65  +2  Đĩa xích    30 7 6 H k   +21  +15  0  +2  ổ lăn    35k6    +18    +2  Bánh răng    40 7 6 H k   +25  +18   m  m  m  m Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 64  II  0  +2    Vỏ và ổ lăn   80H7  +30    0    Then bánh răng   12 9 9 N h   0  0    -43  -43  Then đĩa xích  9 9 8 N h    0  0  -36  -36  Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 65  MỤC LỤC PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN . 1.1.Chọn động cơ điện…………………………………………………..................... 1.1.1.Xác định công suất yêu cầu của trục động cơ……………………… 1.1.2.Xác định số vòng quay của động cơ…………………………………… 1.1.3.Chọn động cơ……………………………………………………………………. 1.2.Phân phối tỉ số truyền……………………………………………………………….. 1.2.1Xác định tỉ số truyền chung của hệ thống…………………………… 1.2.2 Phân phối tỉ số truyền cho hệ……………………………………………… 1.3.Tính các thông số trên các trục………………………………………………… 1.3.1.Số vòng quay…………………………………………………………………… 1.3.2.Công suất……………………………………………………….................... 1.3.3.Mômen xoắn trên các trục…………………………………………………… 1.3.4Bảng thông số động học………………………………………………………. PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 2.1.chọn vật liệu bánh răng………………………………………………………… 2.2.xác định ứng suất cho phép…………………………………........................... Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 66  2.3.Xác định sơ bộ khoảng cách trục………………………….......................... 2.4.xác định thông số ăn khớp…………………….……………………….……… 2.5.xác định các hệ số và thông số hình học………………………… …………. 2.6.kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng………………………… ………………. 2.7.một vài thông số hình học của bánh răng………………………………….  2.8.Tổngkết các thông số của bộ truyền bánh răng……………………………. PHẦN 3 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG. 3.1.Chọn vật liệu bánh răng…………………………………….…………………….. 3.2.Xác định ứng suất cho phép……………………………………………………… 3.3.Xác định chiều dài côn ngoài theo công thức sau……………………………….. 3.4.Xác định các thông số ăn khớp……………………………………………………. 3.4.1. Xác định mô đun pháp……………………………………………………… 3.4.2. Xác định số răng …………………….…….….……………………………. 3.4.3. Xác định góc nghiêng của răng…………………………………………….. 3.5.Xác định các hệ số và một số thông số động học…………………...………… 3.6.Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng …………………………………………… 3.6.1 Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc …………………………………………. 3.6.1 Chiều rộng vành răng……………………………………………………..…. Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 67  3.6.2 Kiểm nghiệm độ bền uốn……………………………………………………. 3.6.3 Kiểm nghiệm về quá tải …………………………………………………….. 3.7.Một vài thông số hình học của cặp bánh răng…………… …………………. 3.8.Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng………………………… PHẦN 4 : CHỌN KHỚP NỐI & THIẾT KẾ TRỤC 4.1. Chọn khớp nối  4.1.1.Chọn khớp nối …………………………………………….………………… 4.1.2.Chọn vật liệu ……………………………………………………………..….. 4.2.Tính trục …………………………………………………........................................ 4.2.1Sơ đồ đặt lực …………………………………………………………………. 4.2.2.Chọn vật liệu chế tạo trục…………………………………………………… 4.2.3.Xác định sơ bộ đường kính trục………………………… ................................ 4.2.4Chọn sơ bộ ổ lăn……………………………………………………………… 4.2.5.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ & điểm đặt lực……………………… 4.2.6Tính phản lực và vẽ biểu đồ mô men ……………………………………….. 4.2.7.Tính mô men tổng tương đương……………………………………………… 4.2.8.Xác định đường kính các đoạn trục…………………… …………………… 4.2.9.Chọn then và kiểm nghiệm độ bền của then…………………….…………… Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 68  4.2.10.Kiểm nghiêm trục về độ bền mỏi……………………………..……………. PHẦN 5 : TÍNH CHỌN VÀ KIỂM NGHIỆM Ổ LĂN 5.1.Chọn loại ổ lăn ………………………………………………… …………….. 5.2.Chọn cấp chính xác ổ lăn ……………………………………… ……………… 5.3.Chọn kích thước theo khả năng tải động…………………….. ……………… PHẦN 6: TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 6.1.Tính toán vỏ hộp giảm tốc……………………………………………..………...... 6.2.Tính toán kết cấu các chi tiết khác………………………………………………… 6.2.1.Kết cấu bánh răng………………………………………………………………… 6.2.2.Cửa thăm………………………………………………………………..…….. 6.2.3.Nút thông hơi………………………………………………............................ 6.2.4.Nút tháo dầu …………………………………………………………….……. 6.2.5.Kiểm tra mức dầu ……………………………………………………….……. 6.2.6.Chốt định vị………………………………………………………………..….. 6.2.7.Ống lót và lắp ổ……………………………………………………………..… 6.2.8.Bulông vòng ………………………………….………………………………. 6.3.Bôi trơn và điều chỉnh ăn khớp  6.3.1.Bôi trơn trong hộp giảm tốc.. ………………………..…………………… … Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 69  6.3.2.Bôi trơn ngoài hộp …………………………………………………………… 6.3.3.Điểu chỉnh ăn khớp ……………………………………… ..… ……………... 6.4. Bảng thốn kê các kiểu lắp và dung sai.  Mục lục………………………………………….…………………………………… . Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………… Đồ án chi tiết máy    Đề 2: Thiết kế hệ dẫn động băng tải     Trang 70  TÀI LIỆU THAM KHẢO  1.Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1,2 –  NXB KH&KT, Hà Nội,2007  2.Nguyễn Trọng Hiệp – Chi tiết máy, tập 1,2 – NXB GD, Hà Nội,2006  3.Ninh Đức Tốn – Dung sai và lắp ghép – NXB GD, Hà Nội, 2004 

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfanh_doan_0772.pdf