Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
PHẦN II: TÍNH TỐN BĂNG CON LĂN
I. Tính tốn, lựa chọn các thông số cơ bản:
1. Các số liệu ban đầu:
_ Hàng vận chuyển: Hàng hòm.
_ Khối lượng: G = 30Kg/1 hòm.
_ Năng suất khối lượng của băng:Q = 80T/h
_Chiều dài vận chuyển của băng: L =35 m
_ Kích thước của khối hàng:500x500 mm.
2. Cấu tạo và sơ đồ động cơ cấu truyền động:
1- Động cơ.
2- Khớp nối.
3- Hộp giảm tốc.
4- Bánh răng chủ động
5- Bánh răng bị động.
6- Con lăn.
7- Ổ đỡ.
1
3
2
5
7
4
6
3. Tính tốn lựa chọn các thông số cơ bản:
a)Kích thước hình học của con lăn:
• Chiều dài con lăn: l =600(ấy rộng hơn chiều rộng hàng 100mm)
• Đường kính con lăn: D =80m(chọn theo bảng 10.2 “TTMNC” )
• Khối lượng một con lăn: P = 6kg (chọn theo bảng 10.4 “TTMNC” )
• Đường kính ngõng trục con lăn :d = (0.2÷0.25)D , lấy d = 0.25D = 20mm
SVTK Trần Quốc Khánh
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
b)Năng suất khối lượng của băng:
Q = z.G
Với: _ z = 80 chiếc/giờ: năng suất tính theo chiếc.
_ G = 30 Kg: khối lượng 1 chiếc hàng.
=> Q = 80x30 = 2400( Kg/h )
Q = 2.4 ( T/h )
c) bước hàng(t
h
)
Theo công thức 10-1 “ TTMT ”:
Trong đó : _ v : tốc độ chuyển động của hàng (m/s ).chon 0,36m/s
_ t
h
: khoảng cách giữa các khối hàng ( bước hàng ) ( m )ơc1
Vậy bước hàng:
t
m
Q
Gv
t
h
2,16
4,2
30.36,0.6,3 6,3
===
d) Tính bước con lăn:
Với: _ l
h
: chiều dài của khối hàng, l
h
= 0,5 (m).
_ Z’= 3: số con lăn đỡ một khối hàng.
=>
e)Tính số con lăn trên băng truyền động
Từ công thức 10.5 “ TTMNC “, ta có:
L = 35 m: chiều dài băng.
=>
210
1667.0
35
==
n
(con lăn)
f) Số hàng đồng thời nằm trên băng: [ công thức 10.3 “TTMNC “ ]:
7
35
3600
.
0
==
v
Lz
z
=5
vậy z
0
= 5 (chiếc )
II. Tính tốn bộ truyền động:
1. Lực cản chuyển động của tất cả các khối hàng nằn trên băng
[Công thức 10.8 “ TTMNC “]:
SVTK Trần Quốc Khánh
h
t
G
v 6,3
=
Q
'Z
l
t
h
c
=
)(667,0
3
5,0
mt
c
==
c
t
L
n
=
D
.d
p.n.
d
2.f
G.Z W
0
µµ
+
+=
D
d.
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
Trong đó: _ f: Hệ số ma sát của hàng trên con lăn. f phụ thuộc vào vật liệu của
hàng, ta chọn f = 0,1.
_ D: Đường kính con lăn, D =8 (cm)
_ p: khối lượng một con lăn p = 6 (Kg).
_ µ số ma sát ở ngõng trục con lăn. Theo bảng 10.5 “TTMNC”, với
chế độ làm việc trung bình ta chọn µ = 0.04
_ d: đường kính ngõng trục con lăn.
d = 1.9 cm.
Vậy:
W =29,1(KG)
2. Tính chọn kiểm tra động cơ điện :
a. Xác định công suất động cơ truyền động của băng:
Công suất tĩnh yêu cầu đối với động cơ điện [ Công thức 10.9 “TTMNC"]:
N
t
= 0,1(Kw)
Công suất cần thiết của động cơ [ công thức 6.15 “TTMNC” ]:
Trong đó : _ k: hệ số dự trữ độ bền, k = 1,2
_η : hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến con lăn.
η = η
1
. η
2
+ η
1
= 0,96 : hiệu suất của hộp giảm tốc.
+ η
2
= 0,94 : hiệu suất của bộ truyền bánh răng hở
=> η = 0,96 . 0,94 = 0,9
Vậy:
9.0
2,1.1,0
0
=
N
=0,13(Kw)
b. Chọn động cơ:
Chọn chế độ làm việc trung bình CĐ = 25%.
Tương ứng với chế độ này, tra bảng 2P “TKCTM” ta chọn đông cơ điện
A02(A0π
2
)11-6, có các đặc tính sau:
_ Công suất định mức :N
đc
= 0,4 Kw
_ Số vòng quay định mức : n
đc
= 910 vg/ph
_ Hiệu suất động cơ : 68%
_ Đường kính trục động cơ: 18 mm
_ Khối lượng động cơ: 15Kg
Các kích thước chính cuả động cơ điện A02(A0π
2
)11-4:
Kích thước ( mm )
SVTK Trần Quốc Khánh
µ
÷
8
0.04x2
6x210
2
2x0.1
30x2.6 W
+
+=
8
204.0 x
1.0
===
102
29,1x0.36
102
W.v
N
t
η
t
Nk
N
.
0
=
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
L B
1
B
5
H l
3
l 2C 2C
2
d d
4
h b t
1
298 183 94 188 56 40 140 100 18 9 90 5 20
Hình vẽ [ Bảng 8P “TKCTM”]:
Kiểm tra động cơ khi quá tải đột ngột:
+ Thời gian mở máy của động cơ:
Theo công thức 1-57 [TTMNC] :
Trong đó:
(GD)
qd
2
= 0,65 Kg.m
2
: Momen đà tương đương của hệ thống cơ cấu, quy đổi
tới trục động cơ [bảng 1.10 TTMNC].
n= 1350 vg/ph : số vòng quay của trục động cơ.
Momen dư của động cơ( công thức 1-58 TTMNC ):
Md= M
kdTB
– M
T
Momen khởi động trung bình của động cơ:
M
T
= 0:momen tĩnh của cơ cấu trên trục động cơ (công thức 1.18 [TTMNC] ), do
động cơ làm việc ở trạng thái tĩnh,lực cản ổn định:
M
d
= 2,465 KG.m
Vậy :
3. Chọn khớp nối:
Momen định mức của động cơ [ công thức 1.62 “TTMNC” ]:
SVTK Trần Quốc Khánh
).(43.0
975
mKG
nM
N
dm
dm
===⇒=
910
0.4
975.
n
N
975. M
ñc
ñc
ñm
d
qd
kd
M
nGD
t
.375
.)(
2
=
mKGMM
dmkdTB
.465,27,1.
2
1,18,1
.
2
minmax
=
+
=
+
=
ϕϕ
)(64,0
465,2.375
910.65,0
st
kd
==
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
M
đm
= 0.43(KG.m )
N
đm
công suất định mức của động cơ
n-tốc độ quay dịnh mức của động cơ
Momen tính tốn để chọn khớp nối [công thức 16-5 “TTMNC” ]:
M
k
= M
đm
. k
1
.k
2
Trong đó: _ k
1
:hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ. Tra bảng 1-21
“TTMT”, ta chọn k
1
= 1,2.
_ k
2
: hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu. Tra bảng 1-21
“TTMT”, chọn k
2
= 1,2.
Vậy: M
k
= 0.57.1,2.1,2 = 0.82 (Kg.m)
Theo bảng III-36 “TTMNC”, chọn khớp trục đàn hồi, có các kích thước cơ bản
[bảng III-36(I)]:
D
mm
D
1
mm
l
mm
l
k
mm
d
mm
d
k
mm
L
mm
Momen đà
Kg.m
500 290 150 130 70 85.5 210 20
Khối lượng lớn nhất của khớp : m = 175 Kg
Hình vẽ:
4. Tính chọn hộp giảm tốc:
Tốc độ quay của con lăn để đảm bảo tốc độ vận chuyển hàng [ công thức 6-16
“TKMNC” ]:
86
n
cl
= 86 (vg/ph)
Tỉ số truyền chung của bộ truyền động:
SVTK Trần Quốc Khánh
===
0.08 3.14x
60x0,36
.D
60.v
n
cl
π
10,6
86
910
n
n
i
cl
ñc
===
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
Với n
đc
= 910 vg/ph , ta chọn loại hộp giảm tốc có tốc độ quay của trục quay
nhanh n = 1000 vg/ph.
Căn cứ vào yêu cầu của tỉ số truyền của bộ truyền động, theo bảng III-23
“TTMNC”, đối với chế độ làm việc trung bình và tốc độ quay của trục quay nhanh
n = 1000 vg/ph, ta chọn loại hộp giảm tốc :P ΟUA250 ( hình vẽ ) có tỉ số truyền i
b
=
10 và công suất truyền cho phép là 8,7 Kw.
Σ Các thông số cơ bản của hộp giảm tốc P ΟUA 250: [Bảng III23-5 “TTMNC”]:
Khoảng cách
trục
A
T1
A
T2
100 150 115 165 330 200 100 250 250 23
n d
1
H
0
H L L
2
L
4
L
5
M Khối lượng
(không có
dầu) kg
6 30 160 310 520 230 170 220 150 85
Công suất của hộp giảm tốc:
N
hgt
= N
0
.η
k
. η
2
br
. η
3
ol
SVTK Trần Quốc Khánh
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
Trong đó : _ η
k
= 1 :hiệu suất khớp nối.
_ η
br
= 0,97 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
_η
ol
= 0,995 :hiệu suất một cặp ổ lăn.
Vậy : N
hgt
= 0,053.1. 0,97
2
. 0,995
3
N
hgt
= 0,05 (Kw)
TÍNH CHỌN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NÓN RĂNG THẲNG
BANH DAN
BANH BI DAN
1. Chọn vật liệu chế tạo bánh răng
- Bánh nhỏ : thép 45 thường hố
b
σ
= 500 N/mm
2
ch
σ
=
290 N/mm
2
BH =200
- Bánh lớn : thép35 thường hố
b
σ
= 480 N/mm
2
ch
σ
=
240 N/mm
2
BH =180
Ta có tỷ số truyền chung:
6.10
86
910
.
===
hgtng
iii
=>i
ng
=
06,1
10
6,10
==
hgt
i
i
2. Định ứng suất mỏI tiếp xúc và ứng suất mỏI uốn cho phép
a. ứng suất tiếp xúc cho phép
[ ] [ ]
'
.
N
Notxtx
k
σσ
=
Theo bảng 3-9 TKCTM
[ ]
6,2
=
Notx
σ
N/mm
2
k
'
N
- hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc. Lấy k
'
N
=1
=>
[ ]
6,2
=
tx
σ
N/mm
2
b. ứng suất uốn cho phép
SVTK Trần Quốc Khánh
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
Bánh 1:
[ ]
σσ
σσ
σ
kn
k
kn
k
NN
u
.
)6,14,1(
.
.
''
1
''
0
−
÷
==
0
σ
,
1
−
σ
giớI hạn mỏI uốn trong chu ký mạch đ ộng và trong chu kỳ đ ốI xứng
1
−
σ
=0,4
bk
σ
=0,4.480=192 N/mm
2
n hệ số an tồn. L ấy n=1,5
k
σ
: hệ số t ập trung ứng suất chân răng
k
σ
= 1,8
[ ]
7,106
8,1.5,1
192.5,1
==
u
σ
N/mm
2
Bánh 2:
[ ]
σσ
σσ
σ
kn
k
kn
k
NN
u
.
)6,14,1(
.
.
''
1
''
0
−
÷
==
0
σ
,
1
−
σ
giớI hạn mỏI uốn trong chu ký mạch động và trong chu kỳ đốI xứng
1
−
σ
=0,4
bk
σ
=0,4.500=200 N/mm
2
n hệ số an tồn. L ấy n=1,5
k
σ
: hệ số tập trung ứng suất chân răng
k
σ
= 1,8
[ ]
1,111
8,1.5,1
200.5,1
==
u
σ
N/mm
2
3. Chọn sơ bộ tảI trọng k:
Ta chọn k = 1,3
4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng:
)33,03,0(
÷==
L
b
L
ϕ
Chọn
L
ϕ
=0,3
5. Xác định chiều dài nón
Theo công thức 3-11 TKCTM
[ ]
3
2
2
6
2
.85,0
.
)
)5,01(
10.05,1
()1(
n
Nk
i
iL
L
tx
L
ϕσϕ
−
+≥
319
86.3,850,0
05,0.3,1
)
6,062,1)3,50,01(
10.05,1
(106,1
3
2
6
2
=
−
+≥
L
Chọn L = 320 mm
6.Tính vận tốc vòng của bánh răng và chọn cấp chính xác
Vận tốc vòng v của bánh răng được tính theo ct 3-18 TKCTM
( )
( )
106,11000.60
03.,5,01320.14,3.2
11000.60
.5,01.2
1000.60
.
22
1
+
−
=
+
−
==
i
L
nd
v
L
tb
ϕπ
π
v = 0,33 m/s
Theo bảng 3-11 chọn ccấp chính xác 9
7 .Xác định chính xác hệ số tải trọng k .
SVTK Trần Quốc Khánh
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
dkk
kkk .
=
k
tt
hệ số tập trung tải trong. Chọn k
tt
=1
k
d
: h ệ số tải trọng động. Theo b ảng 3-13 TKCTM ch ọn k
d
=1,1
8. Xác định mô đun số răng chiều rộng răng
m
s
=( 0,02
03,0
÷
)L
Số răng dẫn :
z
1
=
69
106,1320.02,0
230.2
1
2
22
=
+
=
+
im
L
s
Số răng bánh bị dẫn:
z
2
=i. z
1
= 1,06.69 = 73
chiều rộng: b =
L
L
.
ϕ
= 0,3.320 = 96 mm
9. Kiểm nghiệm sức bền uốn
B ánh d ẫn:
[ ]
u
ntb
u
bzmy
Nk
σσ
≤=
85,0
10.1,19
2
6
Ta c ó: m
tb
≥
[ ]
3
''
1
6
10.1,19
u
m
nzy
Nk
σθϕ
y, z
1
,n : hệ số dạng răng , số răng, số vòng quay trong 1 phút cùa bánh răng đang tính
.
m
ϕ
: chiều dài tương đốI của răng . Theo bảng 3-17 TKCTM . Chọn
.
m
ϕ
=25
''
θ
: hệ số phản ánh sự tăng khả năg tảI . Chọn
''
θ
= 1,5
tg
1
ϕ
=
i
1
=
06,1
1
= 0,94 =>
1
ϕ
=43
0
z
td
=
1
1
cos
ϕ
z
=
94
43cos
69
0
=
Theo bảng 3-18 TKCTM chon y = 0,51
m
tb
34
7,106.5,1.25.33,0.69.51,0
05,0.1,1.10.1.19
3
6
=
=>
[ ]
u
u
σσ
<==
57
96.33.0.69.11.51,0.85,0
05,0.1,1.10.1,19
6
Bánh bị dẫn:
[ ]
u
ntb
u
bzmy
Nk
σσ
≤=
85,0
10.1,19
2
6
Ta c ó: m
tb
≥
[ ]
3
''
1
6
10.1,19
u
m
nzy
Nk
σθϕ
y, z
1
,n : hệ số dạng răng , số răng, số vòng quay trong 1 phút cùa bánh răng đang tính
.
m
ϕ
: chiều dài tương đốI của răng . Theo bảng 3-17 TKCTM . Chọn
.
m
ϕ
=25
''
θ
: hệ số phản ánh sự tăng khả năg tảI . Chọn
''
θ
= 1,5
tg
1
ϕ
=
i
1
=
06,1
1
= 0,94 =>
1
ϕ
=43
0
SVTK Trần Quốc Khánh
Thiết kế môn học máy vận chuyển liên tục GVHD Nguyễn Văn Hùng
z
td
=
1
1
cos
ϕ
z
=
94
43cos
69
0
=
Theo bảng 3-18 TKCTM chon y = 0,51
m
tb
≥
1,3
200.25.5,1.25.33,0.73.51,0
05,0.1,1.10.1.19
3
6
=
Lấy m
tb
= 3,2
=>
[ ]
u
u
mmN
σσ
<==
2
6
/162
96.33.0.69.11.51,0.85,0
05,0.1,1.10.1,19
10.Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
chiều dài nón:
L = 0,5m
s
2
2
2
1
zz
+
= 320 mm
Mô đun trên mặt lớn:
4
96.5,0320
320
4,3
5,0
=
−
=
−
=
bL
L
mm
tbs
Góc mặt nón lăn:
tg
1
ϕ
=
943,0
06,1
11
2
1
===
iz
z
=>
1
ϕ
= 43,3
0
tg
2
ϕ
= 1,06 =>
2
ϕ
= 46,6
0
Đường kính vòng lăn :
11
.zmd
s
=
= 4.69 = 276 mm
22
.zmd
s
=
= 4.73 = 292 mm
11. Tính lực tác dụng
p : lực vòng
r
p
: lực hướng tâm
a
p
: lực dọc trục
Bánh 1:
p
p
p
a1
1
r1
Ta có:
SVTK Trần Quốc Khánh
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét