Download Đề tài Nghiên cứu thiết kế động học kết cấu theo mẫu máy DMU 60t
Xích động học của cụm trục chính của trung tâm gia công DMU 60T như sau:
Bắt đầu từ động cơ xoay chiều 3 pha kỹ thuật số hộp tốc độ (không làm thay đổi chiều quay của cụm trục chính, động có khả năng thay đổi chiều quay) cụm trục chính. Hộp tốc độ của trung tâm gia công bao gồm có 2 cấp tốc độ là 1 và (1/2.4545)2 nhờ cơ cấu bánh răng di trượt dựa trên trục then hoa (cặp bánh răng khớp trong có hệ thống dẫn động độc lập) ra vào khớp. Hai khoảng điều chỉnh tốc độ của động cơ dẫn động cụm trục chính.
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC KẾT CẤU THEO MẪU MÁY DMU 60T
III.1. NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC TRUNG TÂM GIA CÔNG DMU 60T:
Xích động học của cụm trục chính của trung tâm gia công DMU 60T như sau:
Bắt đầu từ động cơ xoay chiều 3 pha kỹ thuật số ( hộp tốc độ (không làm thay đổi chiều quay của cụm trục chính, động có khả năng thay đổi chiều quay) ( cụm trục chính. Hộp tốc độ của trung tâm gia công bao gồm có 2 cấp tốc độ là 1 và (1/2.4545)2 nhờ cơ cấu bánh răng di trượt dựa trên trục then hoa (cặp bánh răng khớp trong có hệ thống dẫn động độc lập) ra vào khớp. Hai khoảng điều chỉnh tốc độ của động cơ dẫn động cụm trục chính như sau:
Khoảng I : nđược = 1123 ( 6705 rpm
Khoảng II : nđược = 136 ( 9000 rPhần mềm
Trung tâm gia công có phạm vi biến đổi tốc độ rộng:
R = == 400.
Từ đồ thị quan hệ mô men- công suất – số vòng quay của truyền động chính, ta có mấy nhận xét như sau:
Tại các dải tốc độ từ 221 – 4117 vòng/phút của trục chính thì công suất được sử dụng 100% công suất và mô men xoắn nhỏ hơn mômen xoắn giới hạn. Mômen xoắn giới hạn đạt được giải tốc độ từ 20 – 221 vòng/phút của trục chính.( Giá trị mômen xoắn giới hạn của trục chính bằng 561.7 Nm ). Điều này khá hợp lí khi thiết kế bởi Mx tỉ lệ thuận với Công suất N của động cơ và tỉ lệ nghịch với số vòng quay của trục, Mx cứ tăng khi công suất truyền động là không đổi còn số vòng quay cứ giảm.Để đảm bảo cho Mx luôn nhỏ hơn giá trị Mx giới hạn thì ta chọn giải pháp giảm Công suất truyền dẫn để được một tỉ số là không đổi.
Động cơ AC vô cấp tốc độ điều khiển bằng bộ biến tần được phân thành hai giải tốc độ như đã nêu ở trên, các giải tốc độ này được thiết kế tương ứng với các công suất động cơ nhất định.
Trung tâm gia công DMU 60T được tính toán thiết kế dựa trên quan điểm mô men xoắn cực đại(công suất cắt cực đại). Tại công suất động cơ bằng 13 kw và số vòng quay trục chính bằng 221 vòng/phút( tương với tốc độ này thì số vòng quay của trục III là: 542 vòng/phút và tại trục động cơ I là: 1498 vòng/phút)
Vậy tính toán thiết kế các chi tiết với Công suất động cơ truyền dẫn chính là 13 kw và Số vòng quay của trục là 1498 vòng/phút.
III.2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ:
Các thông số đầu vào:
Động cơ truyền dẫn chính: động cơ xoay chiều kỹ thuật số có N = 13 kw
Số vòng quay nmin = 20 vòng/phút
nmax = 8000 vòng/phút
Cần thiết kế:
Tính cụm chính theo cơ sở đông cơ truyền dẫn chính:
+ tính toán truyền dẫn đai răng.(i = 1.125)
+ tính toán truyền dẫn bánh răng.(i1 = 1; i2 = 1/2.45)
+ tính toán trục.
Tính mô đun chạy dao từ động cơ chạy dao đến bộ truyền vít đai ốc – bi:
+ tính toán bộ truyền vít đai ốc – bi.
A.TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG:
Đai răng là loại đai dẹt được chế tạo thành vòng kín có răng ở răng mặt trong. Khi vào tiếp xúc với bánh đai, các răng của đai sẽ ăn khớp với các răng trên bánh đai. Do truyền lực bằng ăn khớp, truyền động đai răng có những ưu điểm: không có hiện tương trượt (như bộ truyền đai trơn dùng nguyên lý tiếp xúc), có tỉ số truyền lớn ( u ( 12, đôi khi u < 20, rất lớn so với đai dẹt và đai thang u = 2 ( 6), hiệu suất cao, không cần lực căng ban đầu lớn, lực tác dụng lên trục và lên ổ nhỏ. Đai răng được chế tạo từ cao su trộn với bột Natri hay được đúc từ cao su poliuretan. Lớp chịu tải chủ yếu là dây thép, sợi thuỷ tinh hay sợi poliamit.
Đường kính dây thép bằng 0.3(0.4 mm( đối với đai có mô đun m = 2; 3 và 4 mm) và bằng 0.65(0.8 mm( đối với m = 4; 5 và 7 mm) thường dùng loại đai răng bằng cao su nhân tạo có cốt là dây kim loại. Nhờ lớp cốt cứng và bền mà bước của đai không bị thay đổi. Để nâng cao độ bền mòn của răng người ta phủ thêm lớp vải nilông.
XÁC ĐỊNH MÔ ĐUN VÀ CHIỀU RỘNG ĐAI:
Môđun được xác định theo công thức:
m = 35.= 35.= 7.189 mm
Trong đó:
P1: Công suất trên bánh đai chủ động [kw], P1 = 13 kw;
n1: Số vòng quay của bánh đai chủ động, n1 = 1498 vòng/phút;
Trị số của m tính được phải tra theo bảng 4.27 – TKHDĐCK I
( Chọn m = 5 mm
Các thông số của đai răng:
Môđun của đai: m = 5 mm.
Bước đai: p = 15.71 mm.
Chiều dày răng nhỏ nhất: S = 5.0 mm.
Chiều cao răng: h = 3.5 mm.
Chiều dày đai: H = 6.5 mm.
Khoảng cách từ đáy răng đến đường trung bình của lớp chịu tải:
( = 0.8 mm.
Góc prôfin răng: ( = 40 (
Bán kính góc lượn: R1 = 1.2 mm.
R2 = 1.2 mm.
Chiều rộng của đai răng:
b = (đ.m = 30 …45 mm = 40 mm.
Trong đó:
(đ : 6…9 hệ số chiều rộng đai, chọn giá trị nhỏ khi lấy môđun tiêu chuẩn lớn hơn m tính toán và lấy giá trị lớn trong trường hợp còn lại; chọn b theo bảng 4.28-TKHDĐCK I
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN:
Số răng của bánh đai nhỏ được chọn theo bảng 4.29 TKHDĐCK I nhằm đảm bảo tuổi thọ cho đai. Số răng của bánh đai lớn:
z1 = 24 răng( được chọn theo bảng 4.29 – TKHDĐCK I ).
z2 = u.z1 = 1,125.24 = 27 răng.
Khoảng cách trục được chọn theo điều kiện:
amin ( a ( amax
với amin = 0,5.m.(z1+z2) + 2.m = 0,5.5.(24+27) + 2.5 = 137.5 mm
amax = 2m(z1 + z2) = 2.5.(24 + 27) = 510 mm.
Số răng đai zđ:
zđ = =
zđmin = 43.03 mm
zđmax = = 90.43 mm
Zđ = [ 43 ; 90] (theo bảng 4.30 – chiều dài đai răng -TKHDĐCK I )
( zđ = 71 răng
( lđ = 1114,7 mm
Từ lđ tính lại khoảng cách trục a theo công thức 4.6 TKHDĐCK I :
a = = = 356,97 mm.
Trong đó:
( = lđ - p (z1 + z2)/2 = 1114,7 – 15,71(24 + 27)/2 = 714,095.
( = m(z1 + z2)/2 = 5(27 -24)/2 = 7,5
Đường kính vòng chia các bánh đai:
d1 = m.z1 = 5.24 = 120 mm.
d2 = m.z2 = 5.27 = 135 mm.
Đường kính ngoài của bánh đai:
da1 = m.z1 – 2.( = 5.24 – 2.0,8 = 118,4 mm.
da2 = m.z1 – 2.( = 5.27 – 2.0,8 = 133,4 mm.
Số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ:
z0 = z1. = 24.= 12 răng.
trong đó:
(1 = 1800 – [m(z2 – z1)/a].57,30 = 180 – [5.(27 - 24)/356,97].57,3 = 177,590.
KIỂM NGHIỆM ĐAI VỀ LỰC VÒNG RIÊNG:
q = Ft.Kđ/b + qm.v2 ( [q]
Trong đó:
Ft – lực vòng [N], được xác định theo công thức:
Ft = 1000.N1/v = 1000.13/9,54 = 1362,7 N.
v = = = 9,54 m/s;
Kđ : Hệ số tải trọng động tra theo bảng 4.7 TKHDĐCK I, Kđ = 1;
qm: khối lượng 1 mét đai có chiều rộng 1 mm, trị số của qm tra theo bảng, qm = 0,0075kg/(m, mm).
Hệ số tải trọng động Kđ = (tra theo bảng 4.7 – TKHDĐCK I )
V – vận tốc vòng m/s.
[q] = [q0].Cz.Cu = 35.1.1 = 35
[q0] – Lực vòng riêng N/mm, được xác định bằng thực nghiệm ứng với đai có tỉ số truyền u ( 1; số bánh đai là 2 và số răng đai đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ z0 ( 6, trị số của q0 cho trong bảng 4.31 TKHDĐCK I, q0 = 35;
Cz – Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đồng thời ăn khớp, xác định theo bảng(trang 71 – TKHDĐCK I ); Cz = 1;
Cu – Hệ số kể đến ảnh hưởng của truyền động tăng tốc:Cu = 1;
q = Ft.Kđ/b + qm.v2 = 1362,7.1/40 + 0,0075.9,542 = 34,75 ( [q] = 35.
CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG:
Mô tả thông số, tên gọi, thứ nguyên
Ký hiệu
Giá trị
Mô đun [mm]
m
5
Bước đai [mm]
p
15,71
Chiều rộng bánh đai [mm]
b
40
Chiều dày răng nhỏ nhất [mm]
s
5.0
Chiều cao răng [mm]
H
3.5
Chiều dày đai [mm]
H
6.5
Chiều dày từ đáy răng tới lớp chịu tải [mm]
(
0.8
Góc prôfin răng [o]
(
40
Bán...
Download Đề tài Nghiên cứu thiết kế động học kết cấu theo mẫu máy DMU 60t miễn phí
Xích động học của cụm trục chính của trung tâm gia công DMU 60T như sau:
Bắt đầu từ động cơ xoay chiều 3 pha kỹ thuật số hộp tốc độ (không làm thay đổi chiều quay của cụm trục chính, động có khả năng thay đổi chiều quay) cụm trục chính. Hộp tốc độ của trung tâm gia công bao gồm có 2 cấp tốc độ là 1 và (1/2.4545)2 nhờ cơ cấu bánh răng di trượt dựa trên trục then hoa (cặp bánh răng khớp trong có hệ thống dẫn động độc lập) ra vào khớp. Hai khoảng điều chỉnh tốc độ của động cơ dẫn động cụm trục chính.
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!
Tóm tắt nội dung:
10CHƯƠNG IIINGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC KẾT CẤU THEO MẪU MÁY DMU 60T
III.1. NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC TRUNG TÂM GIA CÔNG DMU 60T:
Xích động học của cụm trục chính của trung tâm gia công DMU 60T như sau:
Bắt đầu từ động cơ xoay chiều 3 pha kỹ thuật số ( hộp tốc độ (không làm thay đổi chiều quay của cụm trục chính, động có khả năng thay đổi chiều quay) ( cụm trục chính. Hộp tốc độ của trung tâm gia công bao gồm có 2 cấp tốc độ là 1 và (1/2.4545)2 nhờ cơ cấu bánh răng di trượt dựa trên trục then hoa (cặp bánh răng khớp trong có hệ thống dẫn động độc lập) ra vào khớp. Hai khoảng điều chỉnh tốc độ của động cơ dẫn động cụm trục chính như sau:
Khoảng I : nđược = 1123 ( 6705 rpm
Khoảng II : nđược = 136 ( 9000 rPhần mềm
Trung tâm gia công có phạm vi biến đổi tốc độ rộng:
R = == 400.
Từ đồ thị quan hệ mô men- công suất – số vòng quay của truyền động chính, ta có mấy nhận xét như sau:
Tại các dải tốc độ từ 221 – 4117 vòng/phút của trục chính thì công suất được sử dụng 100% công suất và mô men xoắn nhỏ hơn mômen xoắn giới hạn. Mômen xoắn giới hạn đạt được giải tốc độ từ 20 – 221 vòng/phút của trục chính.( Giá trị mômen xoắn giới hạn của trục chính bằng 561.7 Nm ). Điều này khá hợp lí khi thiết kế bởi Mx tỉ lệ thuận với Công suất N của động cơ và tỉ lệ nghịch với số vòng quay của trục, Mx cứ tăng khi công suất truyền động là không đổi còn số vòng quay cứ giảm.Để đảm bảo cho Mx luôn nhỏ hơn giá trị Mx giới hạn thì ta chọn giải pháp giảm Công suất truyền dẫn để được một tỉ số là không đổi.
Động cơ AC vô cấp tốc độ điều khiển bằng bộ biến tần được phân thành hai giải tốc độ như đã nêu ở trên, các giải tốc độ này được thiết kế tương ứng với các công suất động cơ nhất định.
Trung tâm gia công DMU 60T được tính toán thiết kế dựa trên quan điểm mô men xoắn cực đại(công suất cắt cực đại). Tại công suất động cơ bằng 13 kw và số vòng quay trục chính bằng 221 vòng/phút( tương với tốc độ này thì số vòng quay của trục III là: 542 vòng/phút và tại trục động cơ I là: 1498 vòng/phút)
Vậy tính toán thiết kế các chi tiết với Công suất động cơ truyền dẫn chính là 13 kw và Số vòng quay của trục là 1498 vòng/phút.
III.2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ:
Các thông số đầu vào:
Động cơ truyền dẫn chính: động cơ xoay chiều kỹ thuật số có N = 13 kw
Số vòng quay nmin = 20 vòng/phút
nmax = 8000 vòng/phút
Cần thiết kế:
Tính cụm chính theo cơ sở đông cơ truyền dẫn chính:
+ tính toán truyền dẫn đai răng.(i = 1.125)
+ tính toán truyền dẫn bánh răng.(i1 = 1; i2 = 1/2.45)
+ tính toán trục.
Tính mô đun chạy dao từ động cơ chạy dao đến bộ truyền vít đai ốc – bi:
+ tính toán bộ truyền vít đai ốc – bi.
A.TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG:
Đai răng là loại đai dẹt được chế tạo thành vòng kín có răng ở răng mặt trong. Khi vào tiếp xúc với bánh đai, các răng của đai sẽ ăn khớp với các răng trên bánh đai. Do truyền lực bằng ăn khớp, truyền động đai răng có những ưu điểm: không có hiện tương trượt (như bộ truyền đai trơn dùng nguyên lý tiếp xúc), có tỉ số truyền lớn ( u ( 12, đôi khi u < 20, rất lớn so với đai dẹt và đai thang u = 2 ( 6), hiệu suất cao, không cần lực căng ban đầu lớn, lực tác dụng lên trục và lên ổ nhỏ. Đai răng được chế tạo từ cao su trộn với bột Natri hay được đúc từ cao su poliuretan. Lớp chịu tải chủ yếu là dây thép, sợi thuỷ tinh hay sợi poliamit.
Đường kính dây thép bằng 0.3(0.4 mm( đối với đai có mô đun m = 2; 3 và 4 mm) và bằng 0.65(0.8 mm( đối với m = 4; 5 và 7 mm) thường dùng loại đai răng bằng cao su nhân tạo có cốt là dây kim loại. Nhờ lớp cốt cứng và bền mà bước của đai không bị thay đổi. Để nâng cao độ bền mòn của răng người ta phủ thêm lớp vải nilông.
XÁC ĐỊNH MÔ ĐUN VÀ CHIỀU RỘNG ĐAI:
Môđun được xác định theo công thức:
m = 35.= 35.= 7.189 mm
Trong đó:
P1: Công suất trên bánh đai chủ động [kw], P1 = 13 kw;
n1: Số vòng quay của bánh đai chủ động, n1 = 1498 vòng/phút;
Trị số của m tính được phải tra theo bảng 4.27 – TKHDĐCK I
( Chọn m = 5 mm
Các thông số của đai răng:
Môđun của đai: m = 5 mm.
Bước đai: p = 15.71 mm.
Chiều dày răng nhỏ nhất: S = 5.0 mm.
Chiều cao răng: h = 3.5 mm.
Chiều dày đai: H = 6.5 mm.
Khoảng cách từ đáy răng đến đường trung bình của lớp chịu tải:
( = 0.8 mm.
Góc prôfin răng: ( = 40 (
Bán kính góc lượn: R1 = 1.2 mm.
R2 = 1.2 mm.
Chiều rộng của đai răng:
b = (đ.m = 30 …45 mm = 40 mm.
Trong đó:
(đ : 6…9 hệ số chiều rộng đai, chọn giá trị nhỏ khi lấy môđun tiêu chuẩn lớn hơn m tính toán và lấy giá trị lớn trong trường hợp còn lại; chọn b theo bảng 4.28-TKHDĐCK I
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BỘ TRUYỀN:
Số răng của bánh đai nhỏ được chọn theo bảng 4.29 TKHDĐCK I nhằm đảm bảo tuổi thọ cho đai. Số răng của bánh đai lớn:
z1 = 24 răng( được chọn theo bảng 4.29 – TKHDĐCK I ).
z2 = u.z1 = 1,125.24 = 27 răng.
Khoảng cách trục được chọn theo điều kiện:
amin ( a ( amax
với amin = 0,5.m.(z1+z2) + 2.m = 0,5.5.(24+27) + 2.5 = 137.5 mm
amax = 2m(z1 + z2) = 2.5.(24 + 27) = 510 mm.
Số răng đai zđ:
zđ = =
zđmin = 43.03 mm
zđmax = = 90.43 mm
Zđ = [ 43 ; 90] (theo bảng 4.30 – chiều dài đai răng -TKHDĐCK I )
( zđ = 71 răng
( lđ = 1114,7 mm
Từ lđ tính lại khoảng cách trục a theo công thức 4.6 TKHDĐCK I :
a = = = 356,97 mm.
Trong đó:
( = lđ - p (z1 + z2)/2 = 1114,7 – 15,71(24 + 27)/2 = 714,095.
( = m(z1 + z2)/2 = 5(27 -24)/2 = 7,5
Đường kính vòng chia các bánh đai:
d1 = m.z1 = 5.24 = 120 mm.
d2 = m.z2 = 5.27 = 135 mm.
Đường kính ngoài của bánh đai:
da1 = m.z1 – 2.( = 5.24 – 2.0,8 = 118,4 mm.
da2 = m.z1 – 2.( = 5.27 – 2.0,8 = 133,4 mm.
Số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ:
z0 = z1. = 24.= 12 răng.
trong đó:
(1 = 1800 – [m(z2 – z1)/a].57,30 = 180 – [5.(27 - 24)/356,97].57,3 = 177,590.
KIỂM NGHIỆM ĐAI VỀ LỰC VÒNG RIÊNG:
q = Ft.Kđ/b + qm.v2 ( [q]
Trong đó:
Ft – lực vòng [N], được xác định theo công thức:
Ft = 1000.N1/v = 1000.13/9,54 = 1362,7 N.
v = = = 9,54 m/s;
Kđ : Hệ số tải trọng động tra theo bảng 4.7 TKHDĐCK I, Kđ = 1;
qm: khối lượng 1 mét đai có chiều rộng 1 mm, trị số của qm tra theo bảng, qm = 0,0075kg/(m, mm).
Hệ số tải trọng động Kđ = (tra theo bảng 4.7 – TKHDĐCK I )
V – vận tốc vòng m/s.
[q] = [q0].Cz.Cu = 35.1.1 = 35
[q0] – Lực vòng riêng N/mm, được xác định bằng thực nghiệm ứng với đai có tỉ số truyền u ( 1; số bánh đai là 2 và số răng đai đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ z0 ( 6, trị số của q0 cho trong bảng 4.31 TKHDĐCK I, q0 = 35;
Cz – Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đồng thời ăn khớp, xác định theo bảng(trang 71 – TKHDĐCK I ); Cz = 1;
Cu – Hệ số kể đến ảnh hưởng của truyền động tăng tốc:Cu = 1;
q = Ft.Kđ/b + qm.v2 = 1362,7.1/40 + 0,0075.9,542 = 34,75 ( [q] = 35.
CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG:
Mô tả thông số, tên gọi, thứ nguyên
Ký hiệu
Giá trị
Mô đun [mm]
m
5
Bước đai [mm]
p
15,71
Chiều rộng bánh đai [mm]
b
40
Chiều dày răng nhỏ nhất [mm]
s
5.0
Chiều cao răng [mm]
H
3.5
Chiều dày đai [mm]
H
6.5
Chiều dày từ đáy răng tới lớp chịu tải [mm]
(
0.8
Góc prôfin răng [o]
(
40
Bán...