Đồ án Thiết kế trạm dẫn động vít tải vận chuyển than cát khô

Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc   ĐỀ TÀI ĐỀ ÁN KỸ THUẬT --//--//-- Sinh viên thiết kế: Mã số SV: Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài: Ngày hoàn thành: SVTH:  1  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải NỘI DUNG DỀ TÀI Thiết kế trạm dẫn động vít tải vận chuyển than cát khô Số liệu đề tài: Năng suất: Q= 10 tấn/h Hệ số làm việc / năm: Kn=0.8 Vít tải vận chuyên theo phương ngang Hệ số cản ban đầu: Kbd=1.7 Chiều dài vận chuyển: L= 10 m Thời gian phục vụ: 11 năm Hệ số làm việc / ngày: Kng=2/3 Tải trọng không đổi,quay 1 chiều Nội dung cụ thể: - Thiết kế vít tải - Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn - Thiết kế bộ truyền ngoài hộp và khớp nối - Thiết kế bu lông nền động cơ - Thiết kế trục vít tải YÊU CẦU THIẾT KẾ 1 - 01 thuyết minh trình bày tính toán thiết kế trên khổ giấy A4 2 - 02 bản vẽ A0, 02 bản vẽ chế tạo A1 3 - 01 file Powpoint trình diễn khi bảo vệ Cán bộ hướng dẫn Trưởng bộ môn Ngày...tháng...năm 2011 T/L Hiệu trưởng (Chủ nhiệm khoa) SVTH:  2  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải NHẬN XÉT CẢU GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... SVTH:  3  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................ 6 DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................. 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 8 LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................... 8 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ................................................................................. 9 1.1. Giới thiệu về hệ dẫn động vít tải cát khô ................................................ 10 1.2. Mục tiêu thiết kế .................................................................................... 13 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÍT TẢI ............................................ 16 2.1. Kết cấu của vít tải ................................................................................. 16 2.1. Tính toán vít tải ..................................................................................... 19 2.1.1. Xác định đường kính vít tải ............................................................. 19 2.1.2. Tính số vòng quay của vít tải .......................................................... 20 2.1.3. Xác định công suất trên vít tải ........................................................ 20 2.1.4. Xác định momen xoắn trên vít tải .................................................... 21 2.1.5. Xác định lực dọc trục trên vít tải ..................................................... 21 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG .................................. 23 3.1. Chọn loại hộp giảm tốc .......................................................................... 23 3.2. Chọn động cơ điện ................................................................................. 25 3.2.1. Chọn kiểu loại động cơ ................................................................... 25 3.2.2. Chọn công suất động cơ ................................................................... 26 3.3. Chọn tốc độ đồng bộ của động cơ .......................................................... 27 3.4. Chọn động cơ thực tế ............................................................................. 27 3.5. Kiểm tra điều kiện mở máy và điều kiện quá tải cho động cơ ................ 28 CHƯƠNG IV:TÍNH TOÁN CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TRÊN MÁY 30 4.1. Tính chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn ........................................................ 30 4.1.1. Tính chọn hộp giảm tốc theo tiêu chuẩn có sẵn .............................. 30 4.2. Phân phối tỷ số truyền ........................................................................... 31 4.2.1. Xác định tỉ số truyền u của hệ dẫn động ....................................... 31 4.2.2. Phân tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hộp và ngoài hộp........... 31 4.3. Tính các thông số trên trục .................................................................... 32 4.3.1. Tính công suất trên các trục ........................................................... 32 4.3.2. Tính số vòng quay trên các trục ...................................................... 32 4.3.3. Tính mômen xoắn trên các trục ....................................................... 33 4.4. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp ................................................................. 34 4.4.1. Chọn loại đai phù hợp với khả năng làm việc ................................. 35 4.4.2. Xác định đường kính đai nhỏ .......................................................... 35 4.4.3. Xác định đường kính đai lớn ........................................................... 36 4.4.4. Xác định khoảng cách giữa hai trục bánh đai và chiều dài của đai 36 4.4.5. Tính góc ôm đai 1 ......................................................................... 38 4.4.6. Xác định số đai z ............................................................................ 38 4.4.7. Tính chiều rộng của bánh đai (B) ................................................... 39 4.4.8. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục ....................... 39 4.5. Tính chọn khớp nối ................................................................................ 39 SVTH:  4  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải 4.5.1. Tính toán sơ bộ đường kính trục tại các vị trí lắp khớp nối ............. 41 4.5.2. Chọn khớp nối tiêu chuẩn ............................................................... 41 4.5.3. Kiểm nghiệm điều kiện bền ............................................................. 42 CHƯƠNG V: TÍNH VÀ KIỂM NGHIỆM CÁC CHI TIẾT TRONG HỘP ...... 44 5.1. Kiểm nghiệm cho các bộ truyền bánh răng ............................................ 44 5.1.1. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng cấp nhanh ................................. 44 5.1.2. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng cấp chậm .................................. 52 5.2. Đề xuất vật liệu bộ truyền bánh răng cấp nhanh..................................... 59 5.2.1. Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc ...................................................... 61 5.1.2. Kiểm nghiệm về độ bền uốn ............................................................ 63 5.1.3. Kiểm nghiệm răng về quá tải .......................................................... 65 5.3. TÍNH VÀ KIỂM NGHIỆM TRỤC ........................................................ 66 5.3.1. Xác định các kích thước cơ bản của trục ........................................ 66 * Vật liệu chế tạo trục .............................................................................. 66 5.3.2. Định kết cấu cho các trục và tính toán kiểm nghiệm trục ................ 67 5.4. Tính toán thiết kế các phần tử của thiết bị vận chuyển /máy công tác .... 86 5.4.1. Tính toán thiết kế bu lông nền động cơ ........................................... 86 5.5. Tính toán trục vít ................................................................................... 88 5.5.1. Công suất cần thiết của vít xoắn ..................................................... 88 5.5.2. Momen xoắn trên trục vít ............................................................... 88 5.5.3 Lực dọc trục vít ................................................................................ 88 5.5.4. Tải trọng ngang tác dụng lên trục vít đặt giữa 2 gối đỡ .................. 88 5.5.5. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên trục vít ................................................ 88 5.5.6. Tính toán và chọn đường kính vít theo điều kiện bền ...................... 93 5.5.7. Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của Nz ........................... 94 5.5.8. Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn cho phép ................................. 95 5.5.9. Khai triển hình gò của cánh xoắn vít tải .......................................... 97 PHẦN VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................. 98 6.1. Kết luận ................................................................................................. 98 6.2. Đề nghị .................................................................................................. 98 SVTH:  5  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 Kiểu đông cơ……………………………………………………. 27 Bảng 4.1 Các thông số cơ bản của bộ truyền cấp nhanh và cấp chậm……. 29 Bảng 4.2 Các kích thước cơ bản của hộp giảm tốc Ц2У-100....................... 30 Bảng 4.3 Các thông số của bộ truyền............................................................... 32 Bảng 4.4 Các thông số của bộ truyền đai......................................................... 38 Bảng 4.5 Các kích thước của khớp nối............................................................. 40 Bảng 4.6 Các kích thước của vòng đàn hồi...................................................... 41 Bảng 5.1 Các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng cấp nhanh................. 44 Bảng 5.2 Các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng cấp chậm ..................51 SVTH:  6  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống vít tải cát khô nằm ngang....................................... 9 Hình 1.2 Cấu tạo vít tải nằm ngang............................................................... 11 Hình 1.3 Cấu tạo trục vít tải........................................................................... 12 Hình 2.1 Các dạng vít tải................................................................................ 16 Hình 2.2 Xác định kích thước vít xoắn ........................................................ 17 Hình 2.3 Máng vít tải .................................................................................. 18 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống dẫn động .............................................................. 24 Hình 3.2 Sơ đồ tải trọng.................................................................................. 28 Hình 4.1 Cấu tạo khớp nối đàn hồi................................................................. 40 Hình 5.1 Sơ đồ bố trí hộp giảm tốc................................................................. 66 Hình 5.2 Kết cấu trục I.................................................................................... 68 Hình 5.3 Biểu đồ mô men trục I...................................................................... 70 Hình 5.4 Kết cấu trục II ................................................................................ 73 Hình 5.5 Biểu đồ mô men trục II ................................................................. 76 Hình 5.6 Kết cấu trục III .............................................................................. 79 Hình 5.7 Biểu đồ mo men trục III ................................................................ 81 Hình 5.8 Sơ đồ tính toán bu lông ................................................................. 85 Hình 5.9 Biểu đồ mô men xoắn ................................................................... 88 Hình 5.10 Sơ đồ tải trọng dọc ...................................................................... 89 Hình 5.11 Sơ đồ tải trọng ngang .................................................................. 89 Hình 5.12 Sơ đồ hệ dầm cơ bản ................................................................... 90 Hình 5.13 Sơ đồ tính mô men ...................................................................... 91 Hình 5.14 Biểu đồ mô men hệ cơ bản .......................................................... 92 SVTH:  7  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Ngọc pi Tính toán thiết kế vít tải [2] Vũ Ngọc Pi Hộp giảm tốc tiêu chuẩn [3] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập 1) Nhà xuất bản Giáo dục 2005 [4] Trịnh Chất , Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( Tập 2) Nhà xuất bản Giáo dục 1999 [5] Trần Văn Phong Thiết kế bánh vít [6] Văn Tiến_04cc - ĐH Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Máy trộn PSV Còn bản vẽ bạn nào cần thì pm 0974059455 gmail: lamngoctien87@gmail.com SVTH:  8  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người . Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều . Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng của những kiến thức mà mình được tiếp thu từ thấy cô . Nhiệm vụ thiết kế đề án là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên nắm được các hệ dẫn đông, hiểu sâu, hiểu kỹ và đúc kết được những kiến thức cơ bản của của môn học. Từ đó ta áp thể áp dụng vào thực tế sau khi ra trường. Vì vậy thiết đề án là công việc quan trọng và rất cần thiết . Đề tài thiết kế của chúng em được giao là “Thiết kế trạm dẫn động vít tải nằm ngang vận chuyển cát khô“.Đề án gồm 6 chương mỗi chương em đi sâu vào thiết kế tính toán các mô đun nhỏ. Với những kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Đình Ngọc cùng với sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn chúng em đã hoàn thành được đề án được giao. Đề án được em thực hiện tại trường chủ yếu mang tính lý thuyết mà không có sản phẩm thực tế. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít nên đồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để đề án của em được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên , Ngày 30 tháng 09 năm 2011 Sinh viên thực hiên : SVTH:  9  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải CHƯƠNG I GIỚI THIỆU . Mục đích: Chương I nhằm mục đích giới thiệu cho chúng ta nắm được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm… của hệ thống dẫn động vít tải cát khô. 1.1. Giới thiệu về hệ dẫn động vít tải cát khô Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang. Ngoài ra vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng có thể lên tới 900, tuy nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển càng thấp. Vít tải thuộc nhóm máy chuyển liên tục không có bộ phận kéo. Bộ phận công tác của vít tải là vít cánh xoắn chuyển động quay trong một vỏ kín tiết diện tròn ở dưới. Khi vít chuyển động, cánh vít đẩy vật liệu di chuyển trong vỏ. Vật liệu chuyển động không bám vào cánh xoắn là nhờ trọng lượng của nó và lực ma sát giữa vật liệu và vỏ máng, do đó vật liệu chuyển động trong máng theo nguyên lý truyền động vít-đai ốc. Vít tải có thể có một cánh xoắn hoặc nhiều cánh xoắn, với nhiều cánh xoắn thì vật liệu chuyển động êm hơn. Chất tải cho vít tải qua lỗ trên nắp máng 18, còn dỡ tải qua cửa ra liệu ở phía dưới của ống.Vít tải thường dùng để vận chuyển vật liệu nóng và độc hại. Sơ đồ nguyên lý vít tải nằm ngang: 9 8 7 6 5 4 3 2 10000 750 1500 1500 1500 1500 10 240 A B 205 C 164 380 335 D G 300 A 250 B 85 45 30 C 60 11 70 E D 105 205 250 2545 3000 544 2500 2500 2500 2500 1119 15 14 13 12 Hình 1.1. Hệ thống vít tải nằm ngang SVTH:  10  Lớp: Đề án kĩ thuật  Thiết kế trạm dẫn động vít tải 1 - Động cơ 2 – Bộ truyền đai dẹt 3 - Hộp giảm tốc 4 – Khớp nối 5 - Gối đỡ đầu 6 - Gối đỡ trung gian 7 - Cánh vít 8 - Trục vít 9 - Cửa vào liệu 10 - Gối đỡ đuôi vít 11 - Gia đỡ gối đuôi vít 12 - Giá đỡ gối đầu vít 13 - Cửa ra liệu 14 - Máng vít 15 - Trục đỡ máng 16 - Gia đỡ bộ truyền động 17 - Nắp quan sát 18 - Nắp máng vít 19 - Bộ cảm biến từ * Các ưu điểm của vít tải - Vật liệu chuyển động trong máng kín, có thể nhận và dỡ tải ở trạm trung gian không tổn thất rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng, rất thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu nóng và độc hại. - Chúng chiếm chỗ rất ít, với cùng năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít tải n