Thiết kế hệ dẫn động băng tải
3s
3s
D
5
4
3
F
v
1
2
T2
t2
t1
Tmm=1,3.T1
Tmm
T1
tck= 8h
t2=3h
t1 =4h
Hinh 1.1a Hinh 1.1b
1.Động cơ 3. Hộp Giảm Tốc 5.Băng tải
2.Nối trục đần hồi 4.Bộ truyền xích
Số liệu cho tr ớc
1.Lực kéo băng tải F=6000 N
2.Vận tốc băng tải v=0.45 m/s
3.Đờng kính tang D=300 mm
4.Thời hạn phục vụ T
h
=42000 h
5.Số ca làm việcca=2

2
=0,83
Động cơ làm việc theo chế độ tải trọng thay đổi
Pt=Ptd
Theo đồ thị hình 1.1b
P
td
=
)(
)3...(
321
2
32
2
21
2
1
ttt
tPtPtP
++
++
Công suất trên trục tang:
P
1
=(F.v)/(1000)= (6000.0,45)/(1000)=2,7 Kw
Công suất tơng đơng :
P
td
=2,7.
8

2
U
hệ
50, vậy vận tốc đầu động cơ n
dc
1430 (v/p).
Theo bảng P.13 phụ lục-(TKHDĐ) với P=2.68 Kw, n
dc
=1430 (v/p) chọn động cơ
K112M4; P=3 Kw; =82%; cos=0,83; n=1445 (v/p);
=
dn
k
T
T
2 (>1,3)
Đờng kính trục động cơ d=28 mm.
1.2 Phân phối tỉ số truyền
Có rất nhiều phơng pháp phân phối tỉ số truyền, ở đây xuất phát từ yêu cầu về
bôi trơn các bánh răng ăn khớp , tỉ số truyền đợc phân phối nh sau:
Chọn tỉ số c=d
w2
/d
w11
1,3. Vậy .c
3
2,5.
u
1
đợc xác định sơ bộ từ hàm số u

=9,55.10
6
.2,97/ 1445=19628 (N.mm)
*Trục 2:
P
2
=P
1

ol
.
br
=2,97.0,99.0,96=2,83 (Kw)
n
2
=n
1
/ u
1
=1445/ 5=289 (v/p)
T
2
=9,55.10
6
.P
2
/ n
2
=9,55.10
6

3
Động cơ Trục 1 Trục 2 Trục 3
Công suất (Kw) 3 2,97 2,83 2,69
Số vòng quay (v/p) 1445 289 289 71,5
Tỉ số truyền 1 5 4.04
Mô men xoắn (N.mm) 19826 19628 97727 359294
2.Thiết kế các bộ truyền
2.1 Thiết kế bộ truyền xích
Công suất truyền P
x
=P
3
.
ol
=2,69.0,99=2,66 Kw. Vận tốc đĩa xích dẫn n
1
=71,5
v/p, tỉ số truyền u
x
=2,5. Xích nằm ngang, trục đĩa xích có thể điều chỉnh đợc. Bộ
truyền làm việc trong điều kiện bôi trơn đạt yêu cầu.
Thiết kế:
2.1.1 Chọn loai xích
Vì vận tốc không cao, ta chọn xích con lăn.
2.1.2.Chọn số răng theo điều kiện : Z
1
=29-2.u >=19 .Vậy lấy Z
1
=25.
Số răng đĩa bị dẫn : Z

*.K
a
=1- Hệ số ảnh hởng khoảng cách trục ,chọn a=40.t.
*.K
d
=1.35- Hệ số tải trọng động, bộ truyền làm việc có va đập.
*.K
bt
=1.3- Hệ số bôi trơn, chế đọ làm việc có bụi, bôi trơn đạt yêu cầu.
*.K
c
= 1,25-Hệ số làm việc, bộ truyền làm việc 2 ca.
*.K
dc
= 1- Hệ số điều chỉnh, bộ truyền có thể điều chỉnh.
*.K
x
=1- Hệ số số dãy xích .
Vậy K=2,19375.
Hệ số vòng quay ( lấy n
01
=50):
4
K
n
=
699,0
5,71
50
1

Tra bảng 12.5 (CTM 2) chọn xích loại P31,75-88500, công suất cho phép [P]=58,3
Kw, bớc xích t=31,75 mm
2.1.4.Tính sơ bộ khoảng cách trục, số mắt xích .
Tính khoảng cách trục:
a=40.t=40.31,75=1270 (mm)
Tính số mắt xích: X=0,5.(Z
1
+Z
2
) +
2
2
12
..).(25.0
.2

taZZ
t
a

+
X=
2
2
75,31.1270.)6225.(25,0
75,31
1270.2
)6225.(5,0



5
d
2
=
=
)
62
sin(
75,31

627 mm
2.1.6 Tính lực tác dụng lên đĩa xích
F
r
=k
t
.F
t.
=k
t
.6.10
7
.P/(Z1.n1.t)
k
t
: Hệ số xét đến tác dụng của trọng lợng xích lên trục.
F
t
=1,15.6.10
7

] =
o
Hlim
.K
HL
/ S
H
[
F
] =
o
Flim
.K
FL
.K
FC
/ S
F
Với thép C45, C50 ta có :

o
Hlim1
= 2.HB + 70 = 2.260 + 70 = 590 Mpa

o
Hlim2
= 2.HB + 70 = 2.250 + 70 = 570 Mpa

o
Flim1

N
N
2
2

§èi víi b¸nh r¨ng nghiªng, b»ng thÐp m
F
=6 , m
H
=3;
N
HO1
=30.HB
2,4
=30.260
2,4
= 1,88.10
7

N
HO2
=30.HB
2,4
=30.250
2,4
= 1,7.10
7

N
HE2

] =582715035 > N
Ho2
suy ra

K
HL2
=1.
N
E1
= N
HE2.
u > N
HO1
⇒K
HL1
=1
VËy:
[σ
H1
] = σ
o
Hlim1
.K
HL
/ S
H
= 590.1/1,1=536,363 Mpa.
[σ
H2
] = σ

mF
FE
Fo
N
N
2
2
N
FE2
=
].)[(...60
6
2
∑
∑
i
i
i
i
i
t
t
T
T
cn

= 60.(1445/5).42000.[1
6
.0,5 + 0,7
6

F1
] = σ
o
Flim1
.K
FL
.K
FC
/ S
F
= 468.1.1/ 1.75 =267,4286 Mpa
7
[
F2
] =
o
Flim2
.K
FL
.K
FC
/ S
F
= 450.1.1/1.75 =257,1429 Mpa
ứng suất quá tải cho phép:
[
H
]
max
= 2,8.530 = 1484 Mpa

Theo bảng 6.6 chọn
ba
=0,25. Chọn Ka=43 răng nghiêng bằng thép.

bd
=0,5 .(u
1
+1) .
ba
= 0,75 ( theo 6.16)
Tra bảng 6.7 , chọn sơ đồ 3 ta có K
H

=1.12 ;T
1
= 19430,5 Nmm.
a
w1
=43

.( 5

+ 1).
3
2
25,0.527,527
12,1.5,19430
=102 mm
Lấy aw=102mm.
b. Xác định thông số ăn khớp

cos =m .(Z
1
+Z
2
) / (2.a
w
) = 1,75 . (18 + 90)/(2.97) =0,9736
=13,2
0
Đờng kính bánh nhỏ : d
w1
= 2.a
w
/(u+1) = 34,75 mm
Đờng kính đỉnh răng <da1>: 37,65 mm
Đờng kính đáy răng <df1>: 29,77 mm
Đờng kính bánh lớn : d
w2
= d
w1
.u = 170,75 mm
Đờng kính đỉnh răng <da2>: 174,25 mm
Đờng kính đáy răng <df2>: 166,38 mm
Đờng kính vòng cơ sở <db1>: 31,18 mm
Đờng kính vòng cơ sở <db2>: 159,3 mm
2.2.1.4 Kiểm nghiệm các giá trị ứng suất
*ứ ng suất tiếp xúc :
ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc:

H

= arctg(cos
t
.tg)

= arctg(cos 21 .tg 13,2) = 12
0
Z
H
=
6735,1
)21.2sin(
2,13cos.2
2sin
cos.2
==
tw
b


(Công thức 6.34)
b
w
=
ba
.a
w
= 102.0,25 = 25,6 mm.
Theo công thức 6.38b:



/ (6000) = 2,58 m/s.
Theo bảng 6.13 chọn cấp chính xác 9, từ đó chọn K
H


= 1,09 , K
F

= 1,27.
Bánh răng nghiêng có độ rắn HB < 350 , tra bảng 6.15 :

H
= 0,002 ;
F
= 0,006
Với m=1,75 ở cấp chính xác 9, tra bảng 6.16 g
0
=73.

H
=
H
. g
0
.v .
u
a
w
= 0,002. 73. 2,58.
5

2
1ư
1
..
)1(....2
ww
HvHH
dub
uKKKT
+

= 275.1,67.0,79.
2
15,34.5.6,25
)15(05,1.09,1.12,1.19430.2
+
= 512 Mpa

H
< [
H
] = 527,2727 Mpa. Vậy bánh răng đủ bền.
*.ứng suất uốn :

F
= 2.T
1.
K
F


0
. v.
5
102
58.2.73.006,0
=
u
a
w
= 5,1
K
Fv
= 1 +
F
. b
w
. d
w1
/(2.T
1
.K
F

.K
F

)
= 1 + 5,1. 25,6. 34,15/ (2.19430.1,24. 1,4) = 1,05
Với


F1
= 4 ; Y
F2
= 3,6

F1
= 2.T
1
. K
F


.K
F

.K
Fv
.Y

.Y

. Y
F1
/ (b
w
. d
w1
.m)
= 104 < [
F1

qt
K
< [
F1
]
max
= 1484
[
F
] = 0,8.
ch
theo 6.49

F1max
=
F1
. K
qt
= 104.1,3 = 135,2 < [
F1
]
max
= 0,8. 580 = 464 Mpa.

F2max
=
F2
. K
qt
= 96,19.1,3 = 125 < [

a2
d
f1
d
f2
d
b1
d
b2
m




tW
b
w


102
34,15
170,75
37,65
174,25
29,77
166,38
31,18
159,3
1,75
13,2

] =
o
Hlim
.K
HL
/ S
H
[
F
] =
o
Flim
.K
FL
.K
FC
/ S
F
Với thép C45, C45 ta có :

o
Hlim1
= 2.HB + 70 = 2.285 + 70 = 640 Mpa

o
Hlim2
= 2.HB + 70 = 2.280 + 70 = 630 Mpa

o
Flim1


Đối với bánh răng nghiêng, bằng thép m
F
=6 , m
H
=3;
N
HO1
= 30.HB
2,4
=30.285
2,4
= 23.10
7

13