Nhóm 2
Lựa chọn phương pháp thiết kế hệ thống
dẫn động băng tải cho chi tiết máy
Lược đồ hệ dẫn động băng tải
1. Động cơ 2. Nối trục 3. Bộ truyền đai
4. Hộp giảm tốc 5. Bộ truyền xích 6. băng tải
Số liệu cho trước:
1 Lực kéo băng tải F 2250 N
2 Vận tốc băng tải V 1,3 m/s
3 Đường kính băng tải D 320 Mm
4 Thời gian phục vụ L
h
20000 giờ
5 Số ca làm việc 1 Ca
1
Nhóm 2
6 Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền
ngoài
α
45
o
độ
8 Đặc tính làm việc Nhẹ
Khối lượng thiết kế
1 Bản vẽ lắp hộp giảm tốc(A3):
-
01 bản tổng thể 3 hình chiếu
-
03 bản , mỗi bản thể hiện 01 hình chiếu
2 01 Bản vẽ chế tạo chi tiết(01 bản A3):
3 01 Bản thuyết minh(A4)

=
.D
2
F
=
2250.320
2
=360000 Nm
Trong đó F= 2250 N là lực kéo băng tải
D=320 mm là đường kính băng tải
b. Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Số vòng quay đòng bộ của động cơ (còn gọi là tốc độ từ trường quay)
được xác định theo công thức:
n
db
=
p
f.60
(I – 2)
Trong đó: f – tần số của dòng điện xoay chiều;
mạng điện ở nước ta có f = 50 Hz
p – số đôi cực từ (chọn p = 2 ,động cơ điện loại K)

⇒ n
db
=
2
50.60
= 1500 vòng/phút
Căn cứ vào vận tốc vòng của băng tải, chọn số vòng quay của băng tải là:

η
k
.
η
đ
.
η
brc
.
η
ol
3
η
x
(I – 3)
Trong đó:
η
k
– hiệu suất của khớp nối.

η
đ
- hiệu suất của bộ truyền đai thang.

η
brc
– hiệu suất của bộ truyền bánh răng côn.

η
ol

M
đtbt
=
∑
∑
=
=
n
k
k
n
k
k
k
t
tT
1
1
.
2
(I – 4)
Trong đó, M
k
– mô men thứ k của phổ tải trọng tác động lên băng tải ;
t
k
– thời gian tác động của mô men thứ k.
Theo đề bài, ta có: M
1
= M ; M

dtbt bt
M n
=
296,64.77,63
9550
= 2,41 Kw
c. Công suất đẳng trị cần có trên động cơ:
P
đtđc
=
dtbt
ht
P
η
=
2,41
0,81
= 2,97 Kw
Từ các thông số tính toán , ta chọn động cơ loại K có nhãn hiệu K112M2
– kiểu có bích, có các thông số kỹ thuật được tra theo bảng P1.1 trang 234
TTTKHDĐCK tập 1, có bảng số liệu như sau:
Kiểu
động cơ
Công
suất
Vận tốc
quay
Vòng/phút
η
% Cos

d. Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ đã chọn:
- Kiểm tra điều kiện mở máy:
Khi mở máy, mô men tải không được vượt quá mô men khởi động của
động cơ
( M<M
k
) nếu không động cơ sẽ không chạy.
Theo điều kiện:
M
mm
/M≤M
k
/M
dn
(I - 5)
Trong đó: M
mm
-mô men mở máy của thiết bị cần dẫn động.
M
k
(T
k
) - mô men khởi động của động cơ.
M
dn
(T
dn
) - mô men danh nghĩa của động cơ.
Theo bảng số liệu trên ta có:
M

M
maxqtđc
=K
qt
.M
cản
=
9550.
.
dtbt
dc ht
P
n
η
. 1,5 (I - 6)
M
maxqtđc
=
9550.2,41
1445.0,81
. 1,5 = 29,49 Nm
Theo số liệu của động cơ đã chọn, có: [M
dc
] = 32,10Nm
Vậy : [M
dc
] =32,10 Nm ≥ M
maxqtđc
=29,49 Nm.
I-2 Phân phối tỉ số truyền

ng
=u
k
.u
x
.u
đ
(I -9) u
k
- tỉ số truyền của khớp nối.
do u
k
= 1 ⇒ u
ng
= u
x
. u
đ
u
x
- tỉ số truyền của bộ truyền xích.
u
đ
- tỉ số truyền của bộ truyền đai thang.
Theo bảng 2.4 - tr21 TTTKHDĐCK tập 1, ta có u
x
= 2…5 ; u

= u
brc
= 2,06 ;
-
tỉ số truyền của bộ truyền đai: u
đ
= 3
-
tỉ số truyền của bộ truyền xích: u
x
= 3
I-3 Xác định các thông số động học và lực tác dụng lên các trục
9
Nhóm 2
Ký hiệu các trục trong hệ thống dẫn động băng tải
1. Tính toán tốc độ quay của các trục
-
Trục động cơ: n
đc
= 1445 vòng/phút
-
Trục I: n
I
=
k
dc
u
n
=
1

IV
=
x
III
u
n
=
233,7
3
=77,9 vòng/phút
2. Tính công suất trên các trục
Gọi công suất trên các trục I, II, III, IV lần lượt là P
I
, P
II
, P
III
, P
IV
có
kết quả như sau:
-
Công suất danh nghĩa trên trục động cơ:
P
dc
= P
lv
dc
= 2,97 Kw
-

η
.
ol
η
= 2,79. 0,96. 0,99 =2,65 Kw
-
Công suất danh nghĩa trên trục IV:
P
IV
= P
III
.
x
η
.
ol
η
= 2,65. 0,92. 0,99 = 2,41 Kw
11
Nhóm 2
3. Tính mô men xoắn trên các trục
Gọi mô men xoắn trên các trục I, II, III, IV lần lượt là
-
Trục động cơ:
M
dc
= 9,55.
dc
dc
lv

n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,79
481,6
= 55325 Nmm
-
Trục III:
M
III
= 9,55.
III
III
n
P.10
6
= 9,55.
6
10 .2,65
233,7
= 108290Nmm
-
Trục IV:
M
IV
= 9,55.
IV
IV

3
Trục IV 77,9 2,41 295449
13
Nhóm 2
Bảng số liệu động học và động lực học trên các trục của hệ thống dẫn
động.
Phần II: Tính toán thiết kế các bộ truyền
14
Nhóm 2
A - tính toán thiết kế các bộ truyền ngoài
II. I . Thiết kế bộ truyền đai thang
II. I. 1 . Xác định kiểu đai
-
Các thông số của động cơ và tỉ số truyền của bộ truyền đai:
n
dc
= 1445 (vòng/phút) ; P
dc
= 5,5 Kw ; u
d
= 4
Căn cứ vào Hình 4.1 - Chọn loại tiết diện đai hình thang và do không
có yêu cầu đặc biệt nào nên ta chọn loại đai hình thang bình thường
loại A trong bảng 4.13. Các thông số của đai hình thang - tr59
TTTKHDĐCK tập 1. Theo đó, thông số kích thước cơ bản của đai
được cho trong bảng sau:
Loại đai Kích thước mặt cắt (mm) Diện tích
A(mm
2
)

1445.100.14,3
= 7,56 (m/s)
Như vậy vận tốc đai tính toán nhỏ hơn vận tốc đai cho phép v
max
= 25
m/s (đối với loại đai thang).
Ta chọn
ε
= 0,02 (
ε
- hệ số trượt đai).
Theo công thức:
d
2
= d
1
. u
d
. (1 -
ε
) (II - 2)
ta có: d
2
= 100. 4. (1 - 0,02) = 392 (mm)
II. I. 3. Chọn đường kính đai tiêu chuẩn
16
Nhóm 2
Theo bảng 4.21 - Các thông số của bánh đai hình thang - tr63 -
TTTKHDĐCK tập 1, ta chọn d
2

-
Chọn sơ bộ chiều dài khoảng cách trục là:
a
sb
= 1,5. d
2
= 600 (mm)
Chiều dài sơ bộ của đai là:
l
sb
= 2.a
sb
+
2
)(
21
dd +
π
+
sb
a
dd
.4
)(
2
12
−
(II - 5)
l
sb

và:
∆
= (d
2
-d
1
)/2
Hay:
a =
[ ]
8
)(8)(2)(2
2
12
2
1212
ddddlddl −−+−++−
ππ
(II - 8)
⇒ a = 588,38 mm
Kiểm tra điều kiện khoảng cách trục cần thỏa mãn:
0,55(d
1
+ d
2
) + h ≤ a ≤ 2(d
1
+ d
2
) (II -

⇒ α
1
= 150,94
o

Vậy α
1
= 150,94
o
>120
o
, góc ôm thỏa mãn điều kiện.
II. I. 4. Xác định số đai z
áp dụng công thức 4. 16 - tr 60 - TTTKHDĐCK tập 1:

z =
[ ]
zul
dcd
CCCCP
KP
α
.
.
0
(II
-11)
Trong đó:
-
P

) khi α
1
= 150…
180
o

Vậy: C
α
= 0,9273
+ C
l
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài đai.
Với l/l
0
= 2000/1700 = 1,176, tra bảng 4. 16 - tr 61 - TTTKHDĐCK tập
1, ta có: C
l
= 1,04
+ C
u
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền, tra bảng 4. 17 - tr
61 - TTTKHDĐCK tập 1, với trường hợp u ≥3 , ta có: C
u
= 1,14 ;
+C
z
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố không đều tải trọng
cho các dây đai, với
P
I

d
a1
= d
1
+ 2h
0
= 100 +2.3,3 =106,6 (mm)
⇒ - Đường kính ngoài của bánh đai lớn là:
d
a2
= d
2
+ 2h
0
= 400 + 2.3,3 = 406,6 (mm)
II. I. 6. Xác định lực trong bộ truyền
-
Xác định lực vòng theo công thức:

F
v
= q
m
. v
2
(II - 14)
Với q
m
- Khối lượng 1 mét chiều dài đai, tra bảng 4. 22 - tr 64 -
TTTKHDĐCK tập 1, ta có: q

0
.z.sin






2
1
α
(II - 16)
⇒F
r
= 1146,11 (N)
F
1
F
1
F
2
F
2
F
r
O
1
d
1
n

≥ 19 (II -17)
Với u
xích
= 3,5 ⇒ z
1
= 29 - 2. 3,5 = 22 >19
Vậy: z
1
= 22 (răng)
Tính số răng đĩa xích lớn:
z
2
= u
xích
. z
1
≤ z
max
(II -18)
Đối với xích con lăn z
max
= 120, từ đó ta tính được: z
2
= 3,5. 22 = 77
(răng)
b. Xác định bước xích p
Bước xích p được xác định từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề. Điều
kiện đảm bảo chỉ tiêu về độ bền mòn của bộ truyền xích được viết dưới
dạng:
P

k
n
- Hệ số vòng quay; k
n
=
III
n
n
01
=
635,97
200
= 2,048
Hệ số k được xác định theo công thức:
k = k
0
. k
a
. k
đc
. k
bt
. k
đ
. k
c
(II -20)
Trong đó các hệ số thành phần được chọn theo bảng 5.6 -tr 82 -
TTTKHDĐCK tập 1,với:
k

- Hệ số tải trọng động, với trường hợp tải trọng vừa (tải
trọng va đập), ta chọn: k
đ
= 1,2;
24
Nhóm 2
k
c
- Hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền; với trường
hợp số ca làm việc là 2 ca, ta có: k
c
= 1,25;
Từ (II -20) ta tính được: k = 1. 1. 1,25. 1,3. 1,2. 1,25 = 2,437
Từ (II -19) ta tính được: P
t
= 4,323. 2,437. 1,136. 2,048 = 24,51 (Kw)
⇒ P
t
= 24,51 Kw < [P] = 34,8 Kw
Với bước xích p = 38,1 (mm), theo bảng 5.8 - tr 83 - TTTKHDĐCK tập
1, điều kiện p <p
max
được thỏa mãn.
Tính khoảng cách trục sơ bộ, ta lấy:
a
sb
= 40p = 40. 38,1 = 1524 (mm);
Ta xác định số mắt xích theo công thức:
x =
p

c
= 132, tính lại khoảng cách trục theo công
thức:
a
∗
= 0,25.p
( )
















−
−+−++−
2
12
2
1212
)(