Bài tập cơ sở thiết kế máy

Bài tập cơ sở thiết kế máy nguyễn minh tài - 1070538

Bài tập 11:

Hãy thiết kế bộ truyền động đai (1-đai dẹt và 2-đai thang), tải trọng ổn định, quay 1

chiều, bộ truyền đọng nằm ngang với các thông số sau:

Thông số Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3

Công suất cần truyền (kw) 3.5 5 1.5

Số vòng quay trục dẫn (vg/phút) 1450 1460 1460

Số vòng quay trục bị dẫn (vg/phút) 480 500 600

Số ca làm việc trong ngày 2 2 2

Bài làm

PHƯƠNG ÁN 1:

a. Thiết kế bộ truyền đai dẹt: (TLTK_Thiết kế chi tiết máy

Nguyễn Trọng Hiệp-Nguyễn Văn Lẫm)

1. Do bộ truyền động đai được thiết kế được sử dụng làm việc ở chế độ tải trọng ổn

định nên ta chọn loại đai vải cao su.

2. Đường kính bánh đai nhỏ d1:

( ) ( ) (147.56 174,74)

1450

3.5 1000 1100 1300 3 1100 1300 3

1

1

1 = ÷

∗

= ÷ = ÷

n

R

d mm

Chọn bán kính: d1=160 mm

Kiểm tra vận tốc đai theo điều kiện:

(25 30)

60.1000

1 1 = ≤ ÷

d n

V

π

m/s

12,15

60.1000

.160.1450

= =

π

m/s

3. Đường kính bánh đai lớn d2:

( ) ( ) 160 478,5

480

1450 d2 = 1−ξ ud1 = 1−0.01 = (mm)

Chọn d2=500 mm.

- Số vòng quay thực n’2 của bánh bị dẫn:

( ) ( ) 459

500

160 ' 1 1 0,011450

2

1

2 = − 1 = − =

d

d

n ξ n (vòng/phút)

- Sai số về số vòng quay:

4,4%

480

480 459

=

−

∆n =

Sai số ∆n nằm trong khoảng cho phép (3 ÷ 5)% , do đó không cần phải tra lại d1 và d2.

4. Xác định khoảng trục a và chiều dài đai L:

- Chiều dài tối thiểu:

4,05 4050( )

3

12,15

3 5

m mm

V

LMin = = =

÷

=

- Khoảng cách trục:

Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 1

Bài tập cơ sở thiết kế máy nguyễn minh tài - 1070538

( ) ( )

( )





































 − −









 +

+ −

+

= −

2

2 1

2

1 2 1 2 2

4 2 2

1

d d

d d

L

d d

a L

π π

( ) ( )

( )





































 − −









 +

+ −

+

= −

2

2

2 500 160

2

160 500 4050

2

160 500 4050

4

1 π π

=1497 mm

- Kiểm nghiệm điều kiện:

( ) 2(160 500) 1320( ) a ≥ d1 + d2 = + = mm

Tuỳ theo cách nối đai, sau khi tính toán xong cần tăng chiều dài đai thêm 100 ÷ 400

mm.

5. Góc ôm α1 :

0 0 2 1 0 0 0

1 167

1497

500 160 180 57 180 57 =

−

= −

−

= −

a

d d

α

Thoả điều kiện 0 α1 ≥120 đối với đai bằng chất dẻo.

6. Chiều dày và chiều rộng đai:

- Chiều dày:

4

40

160

40 40

1 1

1

≤ ⇒ ≤ = =

d

h

d

h

Chọn h=4 ⇒ [ ] 2,25 0

σ t = N/mm2

- Chiều rộng b của đai:

[ ] t b v

hV c c c

RKd b

σ α

100 ≥

Trong đó: [ ] 2,25 0

σ t = N/mm2

cb=1, Kd=1,15

( ) 1

0

cα = 1− 0,003180 −α = 1-,003(1800

-1670

)=0,961

Vậy 30

4.12,15.2,25.1.0,961.0,981

100.3,5.1,15 b ≥ = mm

Chọn b=40 mm

7. Chiều rộng B của bánh đai:

Chiều rộng B của bánh đai d ẹt khi mắt bình thường:

B = 1,1b+(10÷ 15) = 1,1.40+10 = 54 mm

Chọn B=50 mm

8. Lực căng:

858,45

2

167 3.1,8.40.4.sin

2

3 sin

2

3 sin

0

1

0

1

 = =











 =











=

α

σ

α

F F h N

Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 2

Bài tập cơ sở thiết kế máy nguyễn minh tài - 1070538

b. Thiết kế đai thang:

1. Chọn loại đai:

Giả sử vận tốc của đai v>5 m/s, có thể dùng đai loại A, O, b (bảng 5.13). Ta có thể

tính theo 3 phương án và chọn loại phương án nào có lợi hơn.

Tiết diện đai: b O A

2. Định đường kính bánh nhỏ theo (bảng 5-14)

lấy d1 (mm) 140 70 140

Kiểm nghiệm vận tốc của đai:

60.100

n1

d1

v

π

= (m/s) 10,63 5,3 10,63

v<vmax= (30÷ 35) m/s thoả điều kiện

3. Tính đường kính d2 của bánh đai lớn:

( ) 2

1 1

d = −ξ id (mm) 494,4 207,2 414,4

- Lấy d2 theo tiêu chuẩn (bảng 5-15) 400 200 400

- Số vòng quay thực n’2 của trục bị dẫn:

( )

2

1

2

1 1

'

d

d

n = −ξ n (vòng/phút) 497 497 497

- Sai số về số vòng quay so với yêu cầu:

0,0354 3,54

480

' 497 480

2

2 2 = =

−

=

−

∆ =

n

n n

n % 3,54 3,54 3,54

Sai số ∆n nằm trong phạm vi cho phép

(3÷ 5)%, do đó không cần chọn lại đường kính d2

Tỉ số truyền:

2

1

n

n

i = 2,92 2,92 2,92

4. Chọn sơ bộ khoảng cách trục a theo

bảng(5-16) a∼d2 400 200 200

5. Tính chiều dài đai L theo khoảng cách

trục a sơ bộ theo công thức:

( )

a

d d

L a d d

4

( )

2

2

2

2 1

2 1

−

= + + +

π

(mm) 1690 845 1690

- Lấy L theo tiêu chuẩn mm (bảng 5-12). 1700 875 1700

- Nếu chiều dài loại đai dưới 1700 mm, trị

số tiêu chuẩn là trị số chiều dài trong L0, còn chiều

dài L tính toán khoảng cách trục a: L=L0+x. Nên

chiều dài L của đai o là: L=850+25=875(mm).

- Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây:

L

v

u = 6,3 6,1 6,3

Điều nhỏ hơn umax=10.

6. Xác định chính xác khoảng cách trục a

theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn:

( ) [( ( ) ) ( ) ]

8

2 2 8

2

2 1

2

2 1 2 1 L d d L d d d d

a

− − + − + − −

=

π π

405 216 405

Nhóm SVTH: Nhóm 6B Trang 3