Thiết kế hệ dẫn động băng tải

PhÇn 1: TÝNH TO¸N HÖ DÉN §éNG I.Chän ®éng c¬ §éng c¬ ®iÖn lµ ®éng lµ ®éng c¬ ®iÖn kh«ng ®ång bé ba pha v× nh÷ng ­u ®iÓm sau: RÎ ,dÔ kiÕm , dÔ sö dông vµ phï hîp víi l­íi ®iÖn s¶n xuÊt… §Ó ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao cÇn chän ®éng c¬ cã kÝch th­íc vµ c«ng suÊt phï hîp. X¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®éng c¬ - C«ng suÊt cÇn thiÕt Pct : P ct = 7 ( KW ) - HiÖu suÊt hÖ dÉn ®éng h : -Theo s¬ ®å ®Ò bµi th× : h = hmæ l¨n. hkb¸nh r¨ng. hkhíp nèi.h®ai.. m : Sè cÆp æ l¨n (m = 4); k : Sè cÆp b¸nh r¨ng (k = 2), Tra b¶ng 2.3 (tr 19), ta ®­îc c¸c hiÖu suÊt: HiÖu suÊt lµm viÖc cña cÆp æ l¨n : hol= 0,99 ( æ l¨n ®­îc che kÝn), HiÖu suÊt lµm viÖc cña cÆp b¸nh r¨ng: hbr= 0,97 (b¸nh r¨ng ®­îc che kÝn), HiÖu suÊt lµm viÖc cña khíp nèi : hk= 1 HiÖu suÊt lµm viÖc cña bé truyÒn ®ai : h® = 0,95 (bé truyÒn ®ai ®Ó hë) Þ HiÖu suÊt lµm viÖcchung cña bé truyÒn : h = (0,99)4. (0,97)2. 1. 0,95 = 0,86 - §éng c¬ lµm viÖc víi t¶i träng thay ®æi : T mm =2 T 1 ; T 2 = 0.75 T 1 ; t1= 7 (h) ; t2 = 1(h); tck = 8(h); - HÖ sè truyÓn ®æi b : b = C«ng suÊt yªu cÇu ®Æt lªn trôc ®éng c¬ lµ : Pyc = B. X¸c ®Þnh tèc ®é ®ång bé cña ®éng c¬. - Chän s¬ bé tØ sè truyÒn cña toµn bé hÖ thèng Uc. *) Gäi tØ sè truyÒn s¬ bé cña toµn bé hÖ thèng lµ Usb .Theo b¶ng 2.4(tr 21), truyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô hép gi¶m tèc 2 cÊp, truyÒn ®éng ®ai (bé truyÒn ngoµi): usb= uh. u® Trong ®ã : u® lµ tØ sè truyÒn s¬ bé cña ®ai dÑt uh lµ tØ sè truyÒn cña hép gi¶m tèc Theo b¶ng 2.4[1] . - TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô , HGT b¸nh r¨ng trô 2 cÊp uh=(8…40) - TruyÓn ®éng ®ai dÑt th­êng u® = (2…4) chän uh = 13 u® = 2 usb =14.2 = 26 + Sè vßng quay cña trôc m¸y c«ng t¸c lµ nlv : nlv = (v/ph) Trong ®ã : v : vËn tèc b¨ng t¶i, m/s D: §­êng kÝnh tang quay, mm + Sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬ nsb®c: nsb®c = nlv . usb = 53,476.26 = 1391 ( v/ph ) Chän sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬ lµ nsb = 1400 ( v/ph). Quy c¸ch ®éng c¬ ph¶i tháa m·n ®ång thêi c¸c ®iÒu kiÖn : P®c Pyc n®c » nsb vµ Ta cã : Pyc = 7,9( kw); n®b = 1400 (v/ph) ; Theo b¶ng phô lôc P1.1 ( trang 237 ). Ta chän ®­îc kiÓu ®éng c¬ lµ : 4A132M4Y3 C¸c th«ng sè kÜ thuËt cña ®éng c¬ nh­ sau : P®c = 11(kw); n®c = 1458 (v/ph); KÕt luËn : ®éng c¬ 4A132M4Y3 cã kÝch th­íc phï hîp víi yªu cÇu thiÕt kÕ. II. PH¢N PhèI Tû Sè TRUYÒN Tû sè truyÒn chung : - Theo c«ng thøc (3.24)[1] ta cã uc = uh.un= uh.u® Chän u® = 2 Þ uh = ; Víi : u1 : TØ sè truyÒn cÊp nhanh . u2 : TØ sè truyÒn cÊp chËm . Do ®ã theo b¶ng 3.1 (trang 43) ta cã : u1 = 4; u2 = 3,41 . TÝnh l¹i gi¸ trÞ u® theo u1vµ u2 trong hép gi¶m tèc u® = VËy : uh = 13,63 ; u1 = 4 ; u2 = 3,41 ; u® =2 III.TÝnh to¸n c¸c th«ng sè. *) TÝnh c«ng suÊt, momen vµ sè vßng quay trªn c¸c trôc. TÝnh c«ng suÊt, m« men, sè vßng quay trªn c¸c trôc (I, II, III) cña hÖ dÉn ®éng. C«ng suÊt, sè vßng quay : + Trôc c«ng t¸c Pct = 7 (kW) + Trôc III : + Trôc II : + Trôc I : + Trôc ®éng c¬ : nI = = 729(v/ph) nII = (v/ph) nIII = (v/ph) nct= nIII= 53,476 (v/ph) M« men Tt®c = 9,55. 106. (N.mm). TI = 9,55. 106. (N.mm). TII = 9,55. 106. N.mm. TIII = 9,55. 106. N.mm. Trôc c«ng t¸c Tct= 9,55.106. Ta lËp ®­îc b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n sau: Trôc Th«ng sè §éng c¬ I II III C«ng t¸c TØ sè truyÒn u ud=2 4 3,41 Khíp Sè vßng quay n (v/ph) 1458 729 182,25 53,476 53,476 C«ng suÊt P (kw) 8,14 7,66 7,36 7,07 7 Momen xo¾n T (N.mm) 53318 100347 T2/2=192834 1262594 1250093,5 PhÇn 2 : TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y I, TÝNH Bé TRUYÒN §AI 1. Chän ®ai. - Chän lo¹i ®ai phï hîp víi kh¶ n¨ng lµm viÖc: Do chÕ ®é lµm viÖc ®èi víi bé truyÒn ®ai lµ lµm viÖc va ®Ëp nhÑ trong 2 ca t­¬ng ®­¬ng víi 16 h. Cho nªn ®ai ph¶i cã ®é bÒn cao, thªm vµo ®ã vÉn ph¶i b¶o ®¶m yªu cÇu vÒ kinh tÕ lµ gi¸ thµnh ph¶i tèi thiÓu nhÊt. Cho nªn ta lùa chän lo¹i ®ai dÑt v¶i cao su. 2. X¸c ®Þnh th«ng sè cña bé truyÒn - Chän ®­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1= (5,2…6,4) =195,7…240,9 Chän d1 =224 (mm) theo b¶ng 4.6[1]. - Chän ®­êng kÝnh b¸nh ®ai lín Theo c«ng thøc (4.2)[1] ta cã Trong ®ã u= u® =2 ; ε =0,02 Theo b¶ng 4.21[1] chän ®­êng kÝnh tiªu chuÈn : d2 = 475 mm VËy tû sè truyÒn thùc tÕ : ut = = sai lÖch tû sè truyÒn : < 4 % tháa m·n ®iÒu kiÖn - Chän kho¶ng c¸ch trôc vµ chiÒu dµi ®ai. Theo 4.3 a =(1,5...2)(224 + 475) = 1048-1398 mm, chän a = 1200 mm - ChiÒu dµi ®ai l = 2a + p(d1+d2)/2 + (d2 - d1)2/(4a) = 2.1200 + p (224+475)/2 + (475 - 224)2/(4.1200) = 3511 mm Céng thªm 100 - 400 tuú theo c¸ch nèi ®ai . VËn tèc ®ai v = p d1.n®c/60000 = p.224.1458/60000 = 17,09 (m/s) Sè vßng ch¹y cña ®ai i = v/l = 17,09/ 3,55 = 4,81 < imax = 3- 5 Tháa m·n ®iÒu kiÖn X¸c ®Þnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc a theo c«ng thøc (4.6)[1] ta cã : Theo (4.7) gãc «m >®èi víi ®ai v¶i cao su. 3. X¸c ®Þnh tiÕt diÖn ®ai vµ chiÒu réng b¸nh ®ai Theo (4.9), Ft = 1000P1/ v = 1000.8,14/ 17,09 = 476,3 N Theo b¶ng 4.8 tØ sè ()max nªn dïng lµ 1/40 do ®ã ; theo b¶ng 4.1 dïng lo¹i ®ai Б-800 cã líp lãt, trÞ sè theo tiªu chuÈn lµ =6mm (víi sè líp lµ 4). - ¦ng suÊt cã Ých cho phÐp, theo (4.10) : 2,23.0,97.0,92.1=1,99MPa. Trong ®ã víi bé truyÒn ®Æt n»m ngang, ®iÒu chØnh ®Þnh k× lùc c¨ng, chän theo b¶ng 4.9, k1= 2,5, k2= 10, do ®ã Theo b¶ng 4.10 : Ca= 0,97 Theo b¶ng 4.11 : Cv= 0,92 Theo b¶ng 4.12 : C0= 1. - Theo c«ng thøc (4.8), b = Ft.Kd/ = 476,3.1,35/ (1,99.6) = 53,85 mm Trong ®ã theo b¶ng 4.7 : Kd= 1,35 ( sè ca lµm viÖc lµ 2) b¶ng 4.1, lÊy trÞ sè tiªu chuÈn b = 63mm ChiÒu réng b¸nh ®ai B tra b¶ng 21-6 [2] (trang 164) chän B = 71 mm. 4. X¸c ®Þnh lùc c¨ng ban ®Çu vµ lùc t¸c dông lªn trôc : Theo (4.12) l­c c¨ng ban ®Çu Fo = Lùc t¸c dông lªn trôc b¸nh ®ai : Fr =2.Fo.sin(a1/2) = 2.680,4.sin(168,3/2) = 1353,7N 5, B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n. Th«ng sè Gi¸ trÞ §­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1(mm) 224 §­êng kÝnh b¸nh ®ai lín d2(mm) 475 ChiÒu réng b¸nh ®ai B(mm) 71 ChiÒu dµi ®ai l (mm) 3511 TiÕt diÖn ®ai b x d (mm2) 63 x 6 Kho¶ng c¸ch trôc a (mm) 1200 Gãc «m b¸nh ®ai nhá a1o 168,3o Lùc t¸c dông lªn trôc Fr (N) 1353,7 II. TÝNH Bé TRUYÒN B¸NH R¡NG TRONG HéP GI¶M TèC A.TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh trô r¨ng th¼ng). 1.Chän vËt liÖu. - Theo yªu cÇu cña ®Ò bµi th× bé truyÒn b¸nh r¨ng th¼ng ph¶i truyÒn ®­îc c«ng suÊt tèi ®a chÝnh lµ c«ng suÊt truyÒn cña trôc I lµ 7,66 (kW) cho nªn vËt liÖu lµm b¸nh r¨ng thuéc nhãm I cã ®é cøng ®¹t HB £ 350 Chän vËt liÖu B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 241 ¸ 285 cã: sb1 = 850 MPa ;sch 1 = 580 MPa. Chän HB1 = 270 (HB) s <= 60 mm B¸nh lín : ThÐp 45, t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 192 ¸ 240 (®é r¾n b¸nh lín thÊp h¬n b¸nh nhá ®Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng ch¹y mßn cña r¨ng ): sb2 = 750 MPa ;sch 2 = 450 MPa. Chän HB2 = 230 (HB) s <= 100 mm 2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp. ; Chän s¬ bé: ZRZVKxH = 1 Víi SH lµ hÖ sè an toµn theo (b¶ng 6.2) ®èi víi vËt liÖu ®· chän th× SH = 1,1 ZR HÖ sè kÓ ®Õn ®é nh¸m mÆt r¨ng lµm viÖc. ZV HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña vËn tèc vßng. KXH HÖ sè kÓ ®Õn kÝch th­íc b¸nh r¨ng. Þ Theo b¶ng 6.2 ta cã: = 2.HB + 70 Þ s°H lim1 = 610 MPa; s°H lim2 = 530 MPa; HÖ sè tuæi thä KHL : KHL= víi mH = 6 (bËc cña ®­êng cong mái). Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së: NHO = 30. H ; Þ; NHE: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng. C: Sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay. Ti , ni, ti : LÇn l­ît lµ m«men xo¾n , sè vßng quay vµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. Do ®ã KHL2 = 1, suy ra NHL1 > NHO1, do ®ã KHL1 = 1. Þ [sH]1 = MPa; [sH]2 = MPa; Do ®©y lµ cÆp b¸nh trô r¨ng th¼ng ¨n khíp cho nªn øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp x¸c ®Þnh nh­ sau: (MPa). 3. X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp. Trong ®ã: - [sFlim] lµ øng suÊt uèn øng víi sè chu kú c¬ së. - SF = 1,75 tra b¶ng 6.2. Chän s¬ bé YR.YS.KxF = 1 Þ . Theo b¶ng 6.2 cã s°F lim1 = 1,8.HB1 = 1,8.270 = 486 (Mpa). s°F lim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 = 414 (Mpa). HÖ sè chu kú lµm viÖc cña b¸nh r¨ng ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: KFL= NFO = 4.106 (x¸c ®Þnh cho mäi lo¹i thÐp). Trong ®ã: - c lµ sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay. Nªn ta cã c =1. - Ti lµ m«men xo¾n ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. - ni lµ sè vßng quay ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. - ti lµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. - mF lµ bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ uÊn ë ®©y mF = 6. VËy víi b¸nh r¨ng lín (l¾p víi trôc II) ta cã: Ta cã : NFE2 > NFO do ®ã KFL2 = 1, t­¬ng tù KFL1 = 1. Thay sè vµo ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc øng suÊt cho phÐp cña b¸nh r¨ng nh­ sau: (MPa). (MPa). 4. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc: C«ng thøc x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch trôc aw cña bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng b»ng thÐp ¨n khíp ngoµi nh­ sau: aw = 49,5 (u1 + 1) Trong ®ã: - T1 lµ m«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng (lµ trôc I) - Yba = bw/aw lµ hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng.(b¶ng 6.6) - KHb lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè t¶i träng kh«ng ®Òu trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc. - u1 lµ tØ sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng. ë ®©y ta ®· cã: - T1 = 100347 (N.mm); u1 = 4; yba = 0,3 vµ [sH] = 481,8 (MPa) -Yd = 0,53.Yba.(u+1) = 0,53.0,3.(4+1) = 0,795 » 0,8 Tra B¶ng 6.7[1] ta x¸c ®Þnh ®­îc KHb = 1,03 (S¬ ®å 6). Thay sè vµo c«ng thøc x¸c ®Þnh ®­îc kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trôc aw: aw = 49,5.(4+1). (mm) VËy ta chän s¬ bé aw = 182 (mm). 5. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp * M«®un : m = (0,01 ¸ 0,02). aw1 = (0,01 ¸ 0,02).182 = 1,82 ¸ 3,64. Chän m«®un m = 2,5 * TÝnh sè r¨ng cña b¸nh r¨ng: trªn b¸nh nhá vµ b¸nh lín lÇn l­ît lµ Z1vµ Z2 ta cã : chän Z1 = 29 r¨ng. Þ Z2 = u1 Z1 = 4.29 = 116 (r¨ng). VËy Zt = Z1 + Z2 = 29 + 116 = 145 ; - tÝnh l¹i kh¶ng c¸ch trôc aw= m.Zt/2= 2,5.145/2 = 181,25 mm LÊy aw = 182, do ®ã cÇn dÞch chØnh ®Ó t¨ng kho¶ng c¸ch trôc tõ 181,25 lªn 182 mm. HÖ sè dÞch t©m y=aw/m - 0,5(Z1+Z2) =182/2,5 - 0,5.145 = 0,3 Theo (6.23) ky= 1000y/Zt = 1000.0,3/145 = 2,069 Theo b¶ng 6.10a tra ®­îc kx= 0,033, do ®ã theo (6.24) hÖ sè gi¶m ®Ønh r¨ng Dy = kxZt/1000 = 0,033.145/1000= 0,005 Theo (6.25), tæng hÖ sè dÞch chØnh xt = y+ Dy= 0,3+ 0,005 =0,31. x1=0,5[xt - (Z2- Z1)y/Zt] = 0,5[0,31 - (116 - 29).0,3/145]= 0,07 x2= xt - x1 = 0,24 - gãc ¨n khíp cosatw = Ztmcosa/(2aw)= 145.2,5.cos20o/(2.182)= 0,935Þ atw = 20,64o. 5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o sH [sH] sH = ZM ZH Ze ; Trong ®ã: T1=100347 Nmm; bw = Yba.aw = 0,3.182 = 54,6 mm, chiÒu réng b¸nh r¨ng u1 = 4; dw1 = 2aw/(u1+1) = 72,8 mm; ZM = 274 Mpa1/3 (tra b¶ng 65 trang 96) HÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu. ZH HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc: Tra b¶ng 6.12 víi (x1+x2)/zt = 0.002 Þ ZH= 1,72. Ze = . ea=KH = KHb.KHVKHa .HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc KHb = 1,03 ; KHa = 1(b¸nh r¨ng th¼ng). VËn tèc b¸nh dÉn : v = m/s; v× v < 6 m/s tra b¶ng 6.13 (trang 106) chän cÊp chÝnh x¸c 8 ; Tra b¶ng phô lôc P 2.3 (trang 250) ta ®­îc : KHV =1+ Trong ®ã =0,004 (HB2 < 350HB, d¹ng r¨ng th¼ng, kh«ng v¸t ®Çu r¨ng) go = 56, tra b¶ng 6.16 Þ = 0,006.56.2,786,3 Þ KHV = 1+ = 1,12 KH = 1,03.1,12.1 = 1,15 Thay sè : sH = 274.1,72.0,76.= 357,6 MPa X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp víi v = 2,78 (m/s) < 5 (m/s) Zv = 1 víi cÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9 chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc tiÕp xóc lµ 8. Khi ®ã cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m lµ Ra = 2,5 ... 1,25 mm. Do ®ã ZR = 0,95, víi da< 700mm Þ KxH = 1. Þ [sH] = [sH]. ZRZVKxH. [sH] = 481,8.1.0,95.1 = 457,71 MPa. Do sH [sH] nªn r¨ng tho¶ m·n ®é bÒn tiÕp xóc. 6. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn. Theo 6.43 ta cã: sF 1 = Yªu cÇu sF1 [sF1] ; sF2 [sF2] TÝnh c¸c th«ng sè : Theo b¶ng 6.7 ta cã KFb = 1,07 ; víi v < 5 m/s tra b¶ng 6.14(trang 107) cÊp chÝnh x¸c 8 th× KFa = 1,27; KFV = 1,02 b¶ng phô lôc P2.3 trang 250. KF = KFb.KFa.KFV = 1,07.1,27.1,02 = 1,386 Víi ea = 1,742 Þ Ye = 1/ea = = 0,574; Yb = 1; Sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng: ZV1 = = 29 ZV2 = = 116 Tra b¶ng 6.18 trang 109 ,hÖ sè dÞch chØnh x1= 0,07, x2= 0,24 th× YF1 = 3,72, YF2 = 3,56. Þ sF 1 = = 59,77 MPa sF2 = sF1.YF2/YF1 = 59,77.3,56/3,72 = 57,2 MPa. Do øng suÊt uèn thùc tÕ b¸nh r¨ng cã thÓ chÞu ®­îc khi lµm viÖc x¸c ®Þnh nh­ sau : [sF1]= [sF1].YS .YxF.YR vµ [sF2]= [sF2].YS .YxF. YR. Víi m = 2,5 Þ YS = 1,08 – 0,0695.Ln(2,5) » 1,02. Cßn YR = 1 vµ KxF = 1: Þ [sF1] = [sF1].1,02.1.1 = 277,7.1,02 = 283,25 MPa. Þ [sF2] = [sF2].1,02.1.1 = 236,6.1,02 = 241,33 MPa. Nh­ vËy sF 1< [sF 1] ; sF 2< [sF 2] nªn r¨ng tho¶ m·n ®é bÒn uèn. 7. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i. øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [sH]max = 2,8 sch2 = 2,8. 450 = 1260 MPa; [sF1]max = 0,8 sch1 = 0,8. 580 = 464 Mpa. [sF2]max = 0,8 sch2 = 0,8. 450 = 360 MPa; Kqt=Tmax/T=2,2 sH1max = sH . MPa < [sH]max = 1260 MPa; sF1max = sF1. Kqt =57,3 . 2,2 = 126,1Mpa. sF2max = sF2. Kqt = 59,3. 2,2 = 130,5 MPa v× sF1max < [sF1]max ,sF2max < [sF2]max nªn r¨ng tho¶ m·n KÕt luËn: VËy cÆp b¸nh r¨ng ta ®· tÝnh to¸n ®­îc ë trªn hoµn toµn ®¶m b¶o ®­îc r»ng bé truyÒn cÊp nhanh lµm an toµn. ¨ Th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh r¨ng th¼ng) : M« ®un : m = 2,5 Kho¶ng c¸ch trôc : aw = 182mm ChiÒu réng vµnh r¨ng : bw = 54,6 mm §­êng kÝnh vßng chia : d1 = mm. d2 = ; §­êng kÝnh l¨n : dw1 = 2.aw1 / (u1 + 1) = 2.182 / 5 = 72,8mm, dw2 = u2. dw1 = 3,41. 72,8 =248,2 mm; HÖ sè dÞch chØnh x1 = 0,07; x2 = 0,24 §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng : da1 = d1 + 2(1+ x1 - Dy)m =72,5+ 2(1 + 0,07 - 0,005).2,5 = 77,8 mm, da2 = d2 + 2(1+x2 - Dy)m =290 + 2(1+0,24 - 0,005).2,5 =296,2 mm, §­êng kÝnh ®¸y r¨ng : df1 = d1 - (2,5 - 2x1)m = 72,5- (2,5 - 2.0,07).2,5 = 66,6 mm, df2 = d2 - (2,5 - 2x2)m = 290 - (2,5 - 2.0,24).2,5 = 284,95 mm Gãc pr«fin gèc a = 20o Gãc ¨n khíp : atw = 20,6o B.TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh trô r¨ng nghiªng). 1.Chän vËt liÖu. T­¬ng tù nh­ ®èi víi cÆp b¸nh r¨ng th¼ng ta chän vËt liÖu nh­ sau : B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 241 ¸ 285 cã: sb1 = 850 MPa ;sch 1 = 580 MPa. Chän HB1 = 270 (HB) B¸nh lín : ThÐp 45, t«i c¶i thiÖn ®¹t ®ä r¾n MB 192...240 cã: sb2 = 750 Mpa ;sch 2 = 450 MPa. Chän HB2 = 230 (HB) 2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp. ; Chän s¬ bé ZRZVKxH = 1 Þ SH : HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc. SH =1,1. : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së; = 1,8 . 270 = 486 MPa s°H lim2 = 1,8 . 230 = 414 MPa; KHL= víi mH = 6. mH: BËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc. NHO: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc. NHO = 30. H ; HHB : ®é r¾n Brinen. NHE: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng. c: Sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay. Ti , ni, ti : LÇn l­ît lµ m«men xo¾n , sè vßng quay vµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. Ta cã : (MPa) (MPa). V× bé truyÒn lµ b¸nh trô r¨ng nghiªng nªn : = 409,1MPa < 1,25 3. X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp. Trong ®ã: - [sFlim] lµ øng suÊt uèn øng víi sè chu kú c¬ së. - SF = 1,75 tra b¶ng 6.2. Chän s¬ bé YR.YS.KxF = 1 Þ . Theo b¶ng 6.2 cã s°F lim1 = 1,8.HB1 = 1,8.270 = 486 (Mpa). s°F lim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 = 414 (Mpa). HÖ sè chu kú lµm viÖc cña b¸nh r¨ng ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: KFL= NFO = 4.106 (x¸c ®Þnh cho mäi lo¹i thÐp). Trong ®ã: - c lµ sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay. Nªn ta cã c =1. - Ti lµ m«men xo¾n ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. - ni lµ sè vßng quay ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. - ti lµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. - mF lµ bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ uÊn ë ®©y mF = 6. VËy víi b¸nh r¨ng lín (l¾p víi trôc II) ta cã: Ta cã : NFE2 > NFO do ®ã KFL2 = 1, t­¬ng tù KFL1 = 1. Thay sè vµo ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc øng suÊt cho phÐp cña b¸nh r¨ng nh­ sau: (MPa). (MPa). øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp: [sH]max = 2,8 . sch2 = 2,8 . 450 = 1260 MPa. [sF]1max = 0,8 . sch1 = 0,8 . 580 = 464 Mpa. [sF]2max = 0,8 . sch2 = 0,8 . 450 = 360 Mpa. 4. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc: aw2 = Ka(u2+1) Víi: T’ 2 : M«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng( trôc 2), N.mm ; Ka : hÖ sè phô thuéc vµo lo¹i r¨ng ; Ka = 43 (b¶ng 6.5) HÖ sè Yba = bw/aw; tra b¶ng 6.6 - u2 lµ tØ sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng ta ®ang xÐt, u2 = 3,41 - T’2 = T2/2 = 385668/2 =192834 (N.mm). (V× ®©y lµ hép ph©n ®«i cÊp chËm). Tra ë s¬ ®å 3 (b¶ng 6.7) ta ®­îc KHb = 1,12 [sH]=409,1 MPa Thay sè ta ®Þnh ®­îc kho¶ng c¸ch trôc : aw2= 43.(3,41+1). mm Chän aw1 = 202 mm 4. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp * M«®un : m = (0,01 ¸ 0,02). aw2 = 2,02 ¸ 4,04 . Chän m = 2,5 * Sè r¨ng trªn b¸nh nhá vµ b¸nh lín lÇn l­ît lµ Z1 vµ Z2: §èi víi hép gi¶m tèc ph©n ®«i cã sö dông b¸nh r¨ng nghiªng th× gãc nghiªng cña mçi b¸nh r¨ng lµ b = 30 ¸ 40o. VËy chän s¬ bé b = 35o Þ cos b = 0,8191 khi ®ã ta cã: . Chän Z1 = 30 (r¨ng). Z2 = u2.Z1 = 3,41.30 = 102,3(r¨ng). chän Z2 = 102 Þ Zt = Z1 + Z2 = 30 + 102= 132. Khi ®ã gãc nghiªng r¨ng thùc tÕ cã gi¸ trÞ x¸c ®Þnh nh­ sau: b = arccos[(m.Zt)/(2.aw)] = arccos[(2,5.132/(2.202)] = 35,20. 5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn sH £ [sH] = 409,1 (MPa). Do sH = ZM ZH Ze ; Trong ®ã : - ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng c¬ tÝnh vËt liÖu; - ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc; - Ze : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng; - KH : HÖ sè t¶i träng tÝnh vÒ tiÕp xóc, víi KH= KHb.KHV.KHa - bw : ChiÒu réng vµnh r¨ng. - dw1 : §­êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng. Ta ®· tÝnh ®­îc c¸c th«ng sè: - T’2 = T2/2 = 385668/2 =192834 (N.mm). - bw = 0,36.aw = 0,32.202 = 64,6 mm . - dw1 = 2.aw/(u2+1) = 2.202/(3,41+1) = 91,6(mm). - ZM = 274 Mpa1/3 V× b¸nh r¨ng lµ thÐp, tra B¶ng 6.5 (Trang 96-TËp 1). - , trong ®ã at = atw = arctg(tga/cosb) = arctg(tg20/cos35,2) » 24,0 (kh«ng dÞch chØnh b¸nh r¨ng) tgbb= cosat.tgb = cos(24).tg(35,2) = 0,644 Þ bb = 32,8o. - Ze = V× ea = [1,88 – 3,2 (1/Z1 +1/Z2 )].cosb = [1,88 – 3,2 (1/30 +1/102 )].cos35,2o =1,43 VËn tèc b¸nh dÉn : v = ; v× v < 4 m/s tra b¶ng 6.13 (trang 106) chän cÊp chÝnh x¸c 9, b¶ng 6.14 (Trang 107) ta x¸c ®Þnh ®­îc : KHa = 1,13. KHV =1+ Trong ®ã =0,002 (HB2 < 350HB, d¹ng r¨ng nghiªng) go = 73, tra b¶ng 6.16. Þ = 0,002.73.0,87.0,977 Þ KHV = 1+ = 1,01 KH = KHb.KHV.KHa = 1,12.1,13.1,01 = 1,28 Thay sè : sH = 274.1,5.0,836.= 372,9 MPa TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : [sH] = [sH]. ZRZVKxH. Víi v = 0, 84 m/s Þ ZV = 1 (v× v < 5m/s ), Víi cÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9, chän møc chÝnh x¸c tiÕp xóc lµ 8. Khi ®ã cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m lµ Ra = 2,5¸ 1,25 mm. Do ®ã ZR = 0,95 víi da< 700mm Þ KxH = 1. mµ [sH] = 409,1.1.0,95.1 = 388,65MPa. Do ®ã sH [sH] nªn r¨ng tho¶ m·n ®é bÒn tiÕp xóc. 6. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn. Theo 6.43 ta cã: sF 1 = Yªu cÇu sF1 [sF1] ; sF2 [sF2] TÝnh c¸c th«ng sè : Theo b¶ng 6.7 ta cã KFb = 1,28 ; víi v < 2,5 m/s tra b¶ng 6.14(trang 107) cÊp chÝnh x¸c 9 th× KFa = 1,37; KFV = 1,04 b¶ng phô lôc P2.3 trang 250. KF = KFb.KFa.KFV = 1,28.1,37.1,04 = 1,824 Víi ea = 1,43 Þ Ye = 1/ea = = 0,7; Yb = 1 - bo/140 = 1- 35,2o/140 = 0,748; Sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng: ZV1 = = 54,98 ZV2 = = 186,9 Tra b¶ng 6.18 trang 109, hÖ sè dÞch chØnh x1= x2= 0 th× YF1 = 3,63, YF2 = 3,60. Þ sF 1 = = 90,38 MPa sF2 = sF1.YF2/YF1 = 90,38.3,60/3,63 = 89,6 MPa. Do øng suÊt uèn thùc tÕ b¸nh r¨ng cã thÓ chÞu ®­îc khi lµm viÖc x¸c ®Þnh nh­ sau : [sF1]= [sF1].YS .YxF.YR vµ [sF2]= [sF2].YS .YxF. YR. Víi m = 2,5 Þ YS = 1,08 – 0,0695.Ln(2,5) » 1,02. Cßn YR = 1 vµ KxF = 1: Þ [sF1] = [sF1].1,02.1.1 = 277,7.1,02 = 283,25 MPa. Þ [sF2] = [sF2].1,02.1.1 = 236,6.1,02 = 241,33 MPa. Nh­ vËy sF 1< [sF 1] ; sF 2< [sF 2] nªn r¨ng tho¶ m·n ®é bÒn uèn. 7. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i. øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [sH]max = 2,8 sch2 = 2,8. 450 = 1260 MPa; [sF1]max = 0,8 sch1 = 0,8. 580 = 464 Mpa. [sF2]max = 0,8 sch2 = 0,8. 450 = 360 MPa; Kqt=Tmax/T=2,2 sH1max = sH . MPa < [sH]max = 1260 MPa; sF1max = sF1. Kqt =90,38 . 2,2 = 198,836Mpa. sF2max = sF2. Kqt = 89,6. 2,2 = 197,12 MPa v× sF1max < [sF1]max ,sF2max < [sF2]max nªn tho¶ m·n qu¸ t¶i. KÕt luËn: VËy cÆp b¸nh r¨ng ta ®· tÝnh to¸n ®­îc ë trªn hoµn toµn ®¶m b¶o ®­îc r»ng bé truyÒn cÊp chËm lµm viÖc an toµn. ¨ Th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn cÊp chËm : - Kho¶ng c¸ch trôc: aw2 = 202 mm. - M«®un ph¸p b¸nh r¨ng: m =2,5 mm. - ChiÒu réng b¸nh r¨ng: bw = 65mm. - Sè r¨ng b¸nh r¨ng: Z1 = 30 vµ Z2 = 102. - Gãc nghiªng cña r¨ng: b = 35,20. - Gãc pr«fin gèc : a = 20°. - Gãc ¨n khíp at = atw = arctg(tga/cosb) = 240. - HÖ sè dÞch chØnh x1 = x2 = 0 ; - §­êng kÝnh chia : d1 = m.Z1/cosb = 2,5.30/ cos 35,20= 91,78mm. d2 = m.Z2/cosb =2,5.102/ cos 35,20= 312 mm. - §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng : da1 = d1 + 2.m = 91,78 + 2.2,5 = 96,7 mm. da2 = d2 + 2.m = 312 + 2.2,5 = 317 mm. - §­êng kÝnh ®¸y r¨ng : df1 = d1 – 2,5. m = 91,78 - 2,5.2,5 = 85,45mm. df2 = d2 - 2,5.m = 312 - 2,5.2,5 = 305,75 mm, - §­êng kÝnh c¬ së : db1 = d1. cos a = 91,78.cos 20° = 86,17 mm; db2 = d2. cos a = 312. cos 20° = 293,2 mm B¶ng th«ng sè cña bé truyÒn b¸nh r¨ng : cÊp nhanh cÊp chËm Kho¶ng c¸ch trôc aw (mm) 182 202 M«®un ph¸p um 2,5 2,5 ChiÒu réng vµnh r¨ng bw (mm) 54,6 65 Tû sè truyÒn ut 4 3,41 Gãc nghiªng cña r¨ng b 0 35,2o HÖ sè dÞch chØnh x1 0,07 0 x2 0,24 0 Sè r¨ng b¸nh r¨ng z1 29 30 z2 116 102 §­êng kÝnh chia d1 (mm) 72.8 91,78 d2 (mm) 290 312 §­êng kÝnh ®¸y r¨ng df1 (mm) 66,6 85,45 df2 (mm) 284,95 305,75 §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng da1 (mm) 77,8 96,7 da2 (mm) 296,2 317 Gãc ¨n khíp atw 20,60 24,0o III. tÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc . 1.ThiÕt kÕ trôc a. Chän vËt liÖu: §èi víi trôc cña hép gi¶m tèc lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn chÞu t¶i träng trung b×nh th× ta chän vËt liÖu lµ thÐp C45 th­êng ho¸ cã c¬ tÝnh nh­ sau sb= 600 Mpa; sch= 340 Mpa; Víi ®é cøng lµ 200 HB. øng suÊt xo¾n cho phÐp [t] = 12 ¸ 30 MPa tuú thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt lùc ta ®ang xÐt. b.S¬ ®å ®Æt lùc: c. X¸c ®Þnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc. Theo c«ng thøc 10.9 ®­êng kÝnh trôc thø k : víi k =1..3. (mm) => (mm) Chän d1 = 35, theo b¶ng 10.2 ta cã bo = 21. => (mm) Chän d2 = 45, theo b¶ng 10.2 ta cã bo = 25. => (mm) Chän d3 = 65, theo b¶ng 10.2 ta cã bo = 33. d. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc. Tõ b¶ng 10.3 ta chän : k1 = 10 (mm) k2 = 10 (mm) k3 = 15 (mm) hn = 20 (mm). lm23 = (1,2 ¸ 1,5) d2 = (1,2 ¸ 1,5).45 = 54 ¸ 67,5mm; chän lm23 = 65 mm. lm22 = lm24 = (1,2 ¸ 1,5)d2 = (1,2 ¸1,5).45 = 54 ¸ 67,5mm; chän lm22 =60mm. l22 = 0,5(b1 + b0) + k1 + k2 = 0,5(53,5 + 25) + 10 + 10 = 59,25 mm, Chän l22 = 60 mm l23 = l22 + 0,5(l m22 + l m23) + k1= 60 + 0,5(60 + 65) + 10 = 132,5 mm Chän l23 = 132 mm l24 = l23 + 0,5(l m23 + l m24) + k1 = 132 + 0,5.(65 + 60) +10 = 204,5 mm. Chän l24 = 205 mm ChiÒu dµi may¬ b¸nh ®ai, r¨ng, nèi trôc : lm12 = lm13 = (1,2 ...1,5 ).d1= (1,2 ...1,5 ).35 = 42…52,5(mm). Chän lm12 = 45 (mm). lm13= 50 mm. lm32 =lm33=lm34= (1,4 ¸ 2,5).d3 = (1,4 ¸ 2,5).65 = 91 ¸ 162,25 mm Chän lm33=100mm; lm32=lm34= 120 mm. Kho¶ng c«ngx«n (kho¶ng ch×a) ®Ó l¾p b¸nh ®ai trªn trôc vµo lµ: lc12 = 0,5.(bo1 + lm12 ) + k3 + hn = 0,5(21 + 45) + 15 + 20 = 68 mm. Kho¶ng c«ngx«n ®Ó l¾p nèi trôc ®µn håi trªn trôc ra lµ: lc33 = 0,5.(bo3 + lm33 ) + k3 + hn = 0,5( 33+130 ) + 15 + 20 = 116,5 mm. Kho¶ng c¸ch trªn c¸c trôc : l12 = - lc12 =-[0,5 (lm12+bo) + k3 + hn ] = -[0,5 (45+21) + 15 + 20 ] = - 68(mm). l13 = l23 = 132 (mm). l34 = l24 = 205 (mm) l32 = l22 = 60 (mm) Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì : l11 = l21 = l31 = 2.l23 = 2.132 =264 (mm). l33 =l31+lc33 = 264 + 116,5 = 380,5 mm. S¬ ®å (s¬ bé) kho¶ng c¸ch cña hép gi¶m tèc: e. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi c¸c ®o¹n trôc: * TÝnh c¸c lùc t¸c dông lªn trôc: Lùc do ®ai , lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng, Lùc do khíp nèi . T¶i träng t¸c dông lªn trôc chñ yÕu lµ c¸c m« men vµ c¸c lùc t¸c dông trong bé truyÒn b¸nh r¨ng khi ¨n khíp ; C¸c thµnh phÇn lùc trong thiÕt kÕ ®­îc biÓu diÔn nh­ h×nh vÏ phÇn trªn. - Lùc t¸c dông cña ®ai lªn trôc Fr12 = 1353,7 (N). Fy12 = Fr12 . cos 0o = 1353,7 (N). Do gãc nghiªng cña bé truyÒn ®ai lµ 00 - Lùc t¸c dông cña khíp nèi: FK = (0,2 ¸ 0,3).2TIII/Dt , Tra b¶ng 16.10 a[2] víi TIII = 1262594 ta chän D0 = 200mm. Þ (N). Chän Fk = 3000 N. Lùc t¸c dông khi ¨n khíp trong c¸c bé truyÒn ®­îc chia lµm ba thµnh phÇn: Ft: Lùc vßng; Fr: Lùc h­íng t©m; Fa: Lùc däc trôc; Trong ®ã: +) CÆp b¸nh r¨ng th¼ng : Ft1 = (N) = Ft2 Fr1 =(N) = Fr2 +) CÆp b¸nh r¨ng nghiªng : Ft3 = (N) = Ft4 ; Fr3 = (N) = Fr4 ; Fa3 =Ft3.tgb=4406,1.tg(37,2o )= 3344,4 ( N ) = Fa4; A.X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh cña trôc vµo cña hép gi¶m tèc: a-C¸c lùc t¸c dông lªn trôc vµ biÓu ®å m«men TÝnh c¸c ph¶n lùc R (chØ sè chØ thø tù ®Çu æ, trôc, ph­¬ng) vµ vÏ biÓu ®å m«men. ChiÕu c¸c lùc theo trôc oy : Theo chiÒu Ox ta cã: C¸c m«men t¸c dông lªn trôc: Theo c«ng thøc v¹n n¨ng ta cã ph­¬ng tr×nh m«men víi trôc Ox Theo c«ng thøc v¹n n¨ng ta cã ph­¬ng tr×nh m«men víi trôc Oy Mx12= 0 MY12= 0 Mx10= 92051,6 Nmm MY10= 0 Nmm Mx13= 123084,8 Nmm MY13= 186034,2 Nmm b-TÝnh chÝnh x¸c trôc. Theo c«ng thøc (10.15),(10.16),(10.17)[1] ta tÝnh ®­îc momen uèn tæng céng, momen t­¬ng ®­¬ng , ®­êng kÝnh t¹i c¸c tiÕt diÖn trªn trôc lµ. - T¹i chç l¾p b¸nh ®ai (tiÕt diÖn 12). M12=0 (v× dsb1=30 mm theo b¶ng 10.5[1] ta cã [s] =63 Mpa) chän theo tiªu chuÈn d12 = 25mm. - T¹i chç l¾p æ l¨n. chän theo ®­êng kÝnh tiªu chuÈn cña æ l¨n d10 = 30 mm - T¹i chç l¾p b¸nh r¨ng. (tiÕt diÖn 13). chän theo ®­êng kÝnh tiªu chuÈn cña b¸nh r¨ng d13 = 34 mm XuÊt ph¸t tõ c¸c yªu cÇu vÒ ®é bÒn, l¾p ghÐp vµ c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh­ sau. +§­êng kÝnh chç l¾p b¸nh r¨ng lµ :d13=34 mm + §Ó thuËn tiÖn cho viÖc th¸o l¾p ta chän ®­êng kÝnh chç l¾p æ l¨n dol=30 mm. +§­êng kÝnh chç l¾p b¸nh ®ai d®=25 mm +Chän then cã tiÕt diÖn b®=10 mm, h®=8 mm, chiÒu s©u r·nh then trªn trôc t1®=5 mm, trªn lç t2®=3,3 mm c- KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái : KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn. Trong ®ã : [s]-HÖ sè an toµn cho phÐp [s] =1,5…2,5 Khi cÇn t¨ng cøng th× [s] =2,5…3. (kh«ng cÇn kiÓm tra ®é bÒn cøng cña trôc ). ss,st -HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng cho tr­êng hîp øng suÊt ph¸p hoÆc øng suÊt tiÕp, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc (10.20),(10.21)[1]. Trong ®ã :s-1,t1 –giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng, vËt liÖu thÐp 45 th­êng ho¸ cã ãb=600 Mpa Þ s-1= 0,436. sb= 0,436.600=261,6 Mpa t1 = 0,58. s-1= 0,58.261,6= 151,728 Mpa. Theo b¶ng 10.7[1] ta cã Ys =0,05 Yt=0 V× c¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay nªn øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng ,do ®ã sm=0 sa=smax=Mj/W T¹i tiÕt diÖn 13 (chç l¾p b¸nh r¨ng ). Cã M13= Nmm. T¹i chç l¾p b¸nh ®ai(tiÕt diÖn 12). Cã M12=0 Þ sa12=0 Mpa V× trôc quay mét chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng : Ta cã T1=100347 Nmm Ksd vµ Ktd -HÖ sè x¸c theo c«ng thøc (10.25),(10.26)[1]. vµ C¸c trôc ®­îc ra c«ng trªn m¸y tiÖn, t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm yªu cÇu ®¹t Ra=2,5…0,63 mm, do ®ã theo b¶ng 10.8[1], hÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt Kx=1,06. Do kh«ng dïng ph­¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt,do ®ã hÖ sè t¨ng bÒn Ky=1. Theo b¶ng 10.12[1] khi dïng dao phay ®Üa, hÖ sè t©p trung øng suÊt t¹i r·nh then øng víi vËt liÖu cã sb=600 Mpa lµ Ks=1,46 , Kt=1,54. theo b¶ng 10.10[1] tra ®­îc hÖ sè kÝch th­íc t¹i tiÕt diÖn 13 lµ es13=0,88 .et13=0,81 VËy : VËy t¹i tiÕt diÖn 13 (chç l¾p b¸nh r¨ng ) tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn mái. B. X¸c ®Þnh kÕt cÊu vµ ®­êng kÝnh trôc trung gian: a-C¸c lùc t¸c dông lªn trôc. Ft3=Ft4=4406,1 N Fr3=Fr4=2528 N Fa3=Fa4=3344,4 N Ft2=2818,7 N Fr2=1167,6 N b- VÏ biÓu ®å m«men *xÐt trªn mÆt ph¼ng z0y cã V× Fa3=Fa4 , dr3=dr4= 87,5 *XÐt trªn mÆt ph¼ng x0z cã M«men t¹i c¸c tiÕt diÖn. Mx23=221367 Nmm My23=448202,4 Nmm, Mx22=Mx24= 262709,4 Nmm My22=My24= 347928 Nmm, c-TÝnh chÝnh x¸c trôc. Theo c«ng thøc (10.15),(10.16),(10.17)[1] ta tÝnh ®­îc m«men uèn tæng céng, m«men t­¬ng ®­¬ng , ®­êng kÝnh t¹i c¸c tiÕt diÖn trªn trôc lµ. (v× dsb2=45 mm theo b¶ng 10.5[1] ta cã [s] =50 Mpa) - T¹i tiÕt diÖn 2-2(2-4) - T¹i chç l¾p b¸nh r¨ng. (tiÕt diÖn 23) XuÊt ph¸t tõ c¸c yªu cÇu vÒ ®é bÒn, l¾p ghÐp vµ c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh­ sau. §­êng kÝnh tiÕt diÖn : d20=d21=40 mm d22=d24=45 mm d23=50 mm Dùa vµo b¶ng 9.1a[1] ta chän ®­îc then l¾p b¸nh r¨ng . T¹i tiÕt diÖn 22 cã b=14 mm, h=9 mm t1=5,5 mm, t2=3,8 mm T¹i tiÕt diÖn 23 cã: b=14 mm, h=9 mm t1=5,5 mm, t2=3,8 mm Trong ®ã b,h,t1,t2 lÇn l­ît lµ kÝch th­íc tiÕt diÖn cña then vµ chiÒu s©u r·nh then trªn trôc vµ trªn lç. d- KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái : KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn. Trong ®ã : [s]-HÖ sè an toµn cho phÐp [s] =1,5…2,5 Khi cÇn t¨ng cøng th× [s] =2,5…3. (kh«ng cÇn kiÓm tra ®é bÒn cøng cña trôc ). ss,st -HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng cho tr­êng hîp øng suÊt ph¸p hoÆc øng suÊt tiÕp, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc (10.20),(10.21)[1]. Trong ®ã :s-1,t1 –giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng, vËt liÖu thÐp 45 th­êng ho¸ cã ãb=600 Mpa Þ s-1= 0,436. sb= 0,436.600=261,6 Mpa t1 = 0,58. s-1= 0,58.261,6= 151,728 Mpa. Theo b¶ng 10.7[1] ta cã Ys =0,05 Yt=0 V× c¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay nªn øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng ,do ®ã sm=0 sa=smax=Mj/W T¹i tiÕt diÖn 2-3 Cã M23=499888,7 Nmm. T¹i tiÕt diÖn 2-2, 2- 4 Cã M22= Nmm. V× trôc quay mét chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng : Ta cã T’2=192834 Nmm Ksd vµ Ktd -HÖ sè x¸c theo c«ng thøc (10.25),(10.26)[1]. vµ Ta cã :Kx=1,06 Ky=1 Kσ=1,46 Kτ=1,54 Theo bảng 10.10[1] ta cã εσ22=0,85 .ετ22=0,77 εσ23=0,81 .ετ23=0,76 VËy vµ VËy t¹i tiÕt diÖn 2-3 vµ 2-2 (2-4) tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn mái. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh cña trôc III cña hép gi¶m tèc: a,C¸c lùc t¸c dông lªn trôc. Ft5=Ft6= Ft3=Ft4 =4406,1 N Fr5=Fr6= Fr3=Fr4=2528 N Fa5=Fa6= Fa3=Fa4= 3344,4 N Fx33=Fk = 3000N M«men uèn t¸c dông lªn trôc. T3=1262594 Nmm. b- VÏ biÓu ®å m«men *xÐt trªn mÆt ph¼ng z0y cã *XÐt trªn mÆt ph¼ng x0z cã M«men theo ph­¬ng Ox: M«men theo ph­¬ng Oy: M«men t¹i c¸c tiÕt diÖn. Mx32 = Mx34 =333834 Nmm My32=343140 Nmm. Mx33 = 0 Nmm My33= 0 Nmm, Mx31= 0 Nmm My31= 351011,7Nmm, My34 =533510,5 Nmm. c-TÝnh chÝnh x¸c trôc. Theo c«ng thøc (10.15),(10.16),(10.17)[1] ta tÝnh ®­îc m«men uèn tæng céng, m«men t­¬ng ®­¬ng , ®­êng kÝnh t¹i c¸c tiÕt diÖn trªn trôc lµ. (v× dsb1=65 mm theo b¶ng 10.5[1] ta cã [s] =50 Mpa) - T¹i chç diÖn 3-2(3-4) - T¹i chç l¾p æ l¨n. (tiÕt diÖn 3-1,3-0). -T¹i chç l¾p khíp nèi. XuÊt ph¸t tõ c¸c yªu cÇu vÒ ®é bÒn, l¾p ghÐp vµ c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh­ sau. §­êng kÝnh tiÕt diÖn : d30=d31=65 mm d32=d34=70 mm d33=63 mm Dùa vµo b¶ng 9.1a[1] ta chän ®­îc then l¾p b¸nh r¨ng,khíp nèi. T¹i tiÕt diÖn 3-2,3-4 cã b=20 mm, h=12 mm t1=7,5 mm, t2=4,9 mm. T¹i tiÕt diÖn 3-3 cã b=18 mm, h=11 mm t1=7 mm, t2=4,4 mm Trong ®ã b,h,t1,t2 lÇn l­ît lµ kÝch th­íc tiÕt diÖn cña then vµ chiÒu s©u r·nh then trªn trôc vµ trªn lç. d. KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái: KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ®­îc ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: Trong ®ã: [s] – hÖ sè an toµn cho phÐp, [s] = 1,5...2,5 khi cÇn t¨ng ®é cøng th× [s] = 2,5... 3. ss , st - hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng cho tr­êng hîp øng suÊt ph¸p hoÆc øng suÊt tiÕp, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y: ; Trong ®ã : s-1, t-1: giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng, vËt liÖu thÐp 45 cã sb =600 Mpa s-1=0,436. sb=0,436.600=261,6 Mpa t-1=0,58. s-1= 0,58.261,6= 151.73 Mpa. X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn trong c«ng thøc : Theo b¶ng 10.7[1] ta cã ys = 0,05 vµ yt = 0. V× c¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay nªn øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng, do ®ã sm=0 ;sa=smax= Mj/W - T¹i tiÕt diÖn 3-2, 3-4. Cã M34 =629347,8 Nmm. T¹i chç l¾p khíp nèi, cã M33=0 sa33=0 V× trôc quay mét chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng : Ta cã T3= 1262594 Nmm Ksd vµ Ktd -HÖ sè x¸c theo c«ng thøc (10.25),(10.26)[1]. vµ Ta cã :Kx=1,06 Ky=1 Ks=1,46 Kt=1,54 Theo b¶ng 10.10[1] ta cã es34=0,76 .et34=0,73 VËy t¹i tiÕt diÖn 3-2,3-4 tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn mái. Iv. CHäN æ L¡N. Víi lo¹i hép gi¶m tèc ph©n ®«i cÊp chËm ta chän æ l¨n cho trôc vµo vµ ra lµ æ bi ®ì 1 d·y,trôc l¾p trung gian lµ æ ®òa trô ®ì ng¾n 1 d·y(æ tuú ®éng ). 1.Chän æ l¨n cho trôc vµo cña hép gi¶m tèc: XÐt tØ sè Fa/Fr : ta thÊy tØ sè Fa/Fr = 0 v× Fa = 0, tøc lµ kh«ng cã lùc däc trôc nªn ta chän lo¹i æ lµ æ bi ®ì mét d·y, cã s¬ ®å bè trÝ nh­ sau: 0 1 Dùa vµo ®­êng kÝnh ngâng trôc d =30 mm, tra b¶ng P2.7 chän lo¹i æ bi ®ì cì trung Fr10 Fr11 cã kÝ hiÖu : 306. §­êng kÝnh trong d =30 mm, ®­êng kÝnh ngoµi D = 72 mm Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C = 22 kN, kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Co = 15,1 kN; B =19 (mm) r1 = r2 =2,0 (mm) §­êng kÝnh bi db = 12,3 (mm) KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i : a. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng: Theo ct 11.3 víi Fa =0 , t¶i träng qui ­íc : Q = X.V.Fr.kt.k® Trong ®ã : KiÓm nghiÖm ë æ chÞu t¶i lín h¬n §èi víi æ ®ì chÞu lùc h­íng t©m X = 1 V =1 khi vßng trong quay ; kt = 1 v× (nhiÖt ®é t £ 100oC ) HÖ sè t¶i träng ®éng : k® = 1,1 (theo b¶ng 11.3) ; Fr0 = = Fr1 = = Þ Q = 1.1799,3.1.1,1 = 1979,23 (N) Theo ct 11.1 Kh¶ n¨ng t¶i ®éng : Tuæi thä cña æ bi ®ì m = 3 . Theo ®Ò bµi : Lh = 16000 (h) Tuæi thä cña æ l¨n : L = Lh.n1.60.10-6 = 16000. 729. 60. 10-6 = 699,84 triÖu vßng HÖ sè kh¶ n¨ng t¶i ®éng : Cd = 1979,23. = 17,6(kN). Do Cd = 17,6 kN < C = 22 kN Þ lo¹i æ l¨n ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng. b. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. T¶i träng tÝnh to¸n theo ct 11.19 víi Fa = 0 : Q0 = X0.Fr Víi X0 = 0,6 (tra b¶ng 11.6) Q0 = 0,6.1799,3 =831,922 (N) =1,08 (kN) Theo ct 11.20 th× Q1 = Fr =1799,3 (N) » 1,8 (kN) Chän Q = Q1 ®Ó kiÓm tra v× Q1 > Q0 , Q1 = 1,8 kN < C0 = 15,1 kN. Þ lo¹i æ l¨n nµy tho¶ m·n kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. 2 .Chän æ l¨n cho trôc trung gian cña hép gi¶m tèc. Trôc cã lùc h­íng t©m , ®Ó ®¶m b¶o cÆp b¸nh r¨ng nghiªng lu«n ·n khíp chÝnh x¸c do ®ã ta chän æ tïy ®éng Víi ®­êng kÝnh ngâng trôc d = 40 (mm), chän æ ®òa trô ng¾n ®ì cì trung hÑp kÝ hiÖu æ 2308 (b¶ng P2.8- Phô lôc ) Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C = 41 (kN) ; Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Co =28,5 (kN) D = 90 (mm) B =23 (mm) r1 = r2 =2,5 (mm) §­êng kÝnh, chiÒu dµi con l¨n dcl = 12 (mm) KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i : a. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng: Theo ct 11.6 : Q = V.Fr.kt.k® Trong ®ã :V =1 khi vßng trong quay kt = 1 v× (nhiÖt ®é t £ 100oC ) HÖ sè kh¶ n¨ng t¶i ®éng : k® = 1,1 (va ®Ëp nhÑ); Víi Fr0 = Fr1 = = => Q = 1.6150,7.1.1,1 = 6765,7 (N)= 6,7 (kN) Theo ct 11.1 Kh¶ n¨ng t¶i ®éng : Tuæi thä cña æ ®òa m = 10/3 ; n2 =182,25 (v/ph); L = Lh.n2.60.10-6 = 16000. 182,25. 60. 10-6 = 174,96 triÖu vßng HÖ sè kh¶ n¨ng t¶i ®éng: Cd = 6,7. = 31,5 kN. Do Cd = 31,5 kN < C = 41 kN Þ lo¹i æ l¨n ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng. b, KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. T¶i träng tÝnh to¸n theo ct 11.19 víi Fa = 0 : Q0 = X0.Fr Víi X0 = 0,6 Q0 = 0,6.6150,7 =3690,42=3,69 (KN) Theo ct 11.20 th× Q1 = 6150,7 (N) =6,15(kN) Chän Q = Q1 ®Ó kiÓm tra v× Q1 > Q0 , Q1 = 6,15 kN < C0 = 28,5 kN. Þ lo¹i æ l¨n nµy tho¶ m·n kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. 3. Chän æ l¨n cho trôc ra cña hép gi¶m tèc: XÐt tØ sè Fa/Fr : ta thÊy tØ sè Fa/Fr = 0 v× Fa = 0, tøc lµ kh«ng cã lùc däc trôc nªn ta chän lo¹i æ lµ æ bi ®ì mét d·y, cã s¬ ®å bè trÝ nh­ sau: Dùa vµo ®­êng kÝnh ngâng trôc d =65 mm, 0 1 Tra b¶ng P2.7 chän lo¹i æ bi ®ì cì nhÑ cã kÝ hiÖu : 213 Fr30 Fr31 §­êng kÝnh trong d =65 mm, ®­êng kÝnh ngoµi D = 120 mm Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C = 44,9 kN, kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Co = 34,7 kN; B =23 (mm) r1 = r2 = 2,5 (mm) §­êng kÝnh bi db = 16,67 (mm) KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i : a. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng: V× ®Çu ra cña trôc cã l¾p nèi trôc vßng ®µn håi nªn cÇn chän chiÒu cña Fx33 ng­îc víi chiÒu ®· dïng khi tÝnh trôc tøc lµ cïng chiÒu víi lùc Ft5 vµ Ft6 . Do ®ã ph¶n lùc ë mÆt ph¼ng zox : Fx31 = - (Ft5.l32 + Ft6.l34 + Fx33.l33)/l31 = - ( 4406,1.60 +4406,1.205 + 3000.380,5 )/264 = - 8746,65 (N) Fx30 = - ( Ft5 +Ft6 +Fx33-Fx31) = - (2.4406,1 + 3000 –8746,65) = - 3065,55 (N) DÊu “-” chøng tá c¸c ph¶n lùc nµy ng­îc chiÒu víi chiÒu cña Ft5,6 vµ Fx33. Ph¶n lùc tæng ë 2 æ : (N) (N) Ta kiÓm nghiÖm cho æ chÞu t¶i lín h¬n víi Fr = Ft31 = 9107,3 (N). Theo ct 11.3 : Q = X.V.Fr.kt.k® Trong ®ã : §èi víi æ ®ì chÞu lùc h­íng t©m X= 1 V =1 khi vßng trong quay kt = 1 v× (nhiÖt ®é t £ 100oC ) HÖ sè t¶i träng ®éng : k® = 1,1 Q = 1. 9107,3.1.1,1 = 10018,1 (N) Theo ct 11.1 Kh¶ n¨ng t¶i ®éng : Tuæi thä cña æ bi ®ì m = 3 Tuæi thä cña æ l¨n: L = Lh.n3.60.10-6 = 16000. 53,476. 60. 10-6 = 51,34 triÖu vßng HÖ sè kh¶ n¨ng t¶i ®éng: Cd = 10018,1. = 37233,8 N= 37,2kN Do Cd = 37,2 kN < C = 44,9 kN Þ lo¹i æ l¨n ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng. b. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. T¶i träng tÝnh to¸n theo ct 11.19 víi Fa = 0 ; Q0 = X0.Fr Víi X0 = 0,6 (tra b¶ng 11.6) Q0 = 0,6.9107,3 = 5464,4 (N) Theo ct 11.20 th× Q1 = Rt = 9107,3 (N) = 9,1 (kN) Chän Q = Q1 ®Ó kiÓm tra v× Q1 > Q0 , Q1 = 9,1 kN < C0 = 34,7 kN. Þ lo¹i æ l¨n nµy tho¶ m·n kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. V.ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc, b«I tr¬n vµ ®IÒu chØnh ¨n khíp. Vá hép ®¶m b¶o vÞ trÝ t­¬ng ®èi gi÷a c¸c chi tiÕt vµ bé phËn m¸y , tiÕp nhËn t¶i träng do c¸c chi tiÕt l¾p trªn vá truyÒn ®Õn , ®ùng dÇu b«i tr¬n, b¶o vÖ c¸c chi tiÕt m¸y tr¸nh bôi bÆm . 1.TÝnh kÕt cÊu cña vá hép: ChØ tiªu cña vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi l­îng nhá. Chän vËt liÖu ®Ó ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m cã kÝ hiÖu GX 15-32. Chän bÒ mÆt ghÐp n¾p vµ th©n ®i qua t©m trôc . C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n ®­îc tr×nh bµy ë trang sau. 2. B«i tr¬n trong hép gi¶m tèc: LÊy chiÒu s©u ng©m dÇu kho¶ng 1/4 b¸n kÝnh cña b¸nh r¨ng cÊp chËm. Víi b¸nh r¨ng cÊp nhanh lÊy chiÒu s©u ngËm dÇu b»ng 1/6 b¸n kÝnh. L­îng dÇu b«i tr¬n th­êng kho¶ng 0,4 ®Õn 0,8 lÝt cho 1kW c«ng suÊt truyÒn. * B«i tr¬n æ l¨n: ChÊt b«i tr¬n ®­îc lùa chän dùa trªn nhiÖt ®é vµ sè vßng quay cña vßng æ.Trong thùc tÕ khi vËn tèc tr­ît v<4 ®Õn 5 m/s cã thÓ dïng mì hoÆc dÇu ®Ó b«i tr¬n. Theo B¶ng 15.15a [2] 3. DÇu b«i tr¬n hép gi¶m tèc : Chän ®é nhít ®Ó b«i tr¬n dÇu phô thuéc vµo vËn tèc, vËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng tra theo b¶ng 18.11 [2] ta chän ®é nhít cña dÇu ë 50°(100°)C lµ Tõ ®é nhít ®· chän nµy tuú vµo ph¹m vi sö dông cña hép gi¶m tèc ta chän lo¹i dÇu b«i tr¬n cho phï hîp theo b¶ng 18.13[2] lµ dÇu c«ng nghiÖp 45 4.L¾p b¸nh r¨ng lªn trôc vµ ®iÒu chØnh sù ¨n khíp: §Ó l¾p b¸nh r¨ng lªn trôc ta dïng mèi ghÐp then vµ chän kiÓu l¾p lµ H7/k6 v× nã chÞu t¶i võa vµ va ®Ëp nhÑ 5. §iÒu chØnh sù ¨n khíp: §Ó ®iÒu chØnh sù ¨n khíp cña hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô nµy ta chän chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10 % so víi chiÒu réng b¸nh r¨ng lín. C¸c kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc ®óc: Tªn gäi BiÓu thøc tÝnh to¸n ChiÒu dµy: Th©n hép, d N¾p hép, d1 d = 0,03.a + 3 = 0,03.193+ 3 = 9 mm > 6mm d1 = 0,9.d = 0,9.9 = 8,1mm, chän d1 = 9 mm G©n t¨ng cøng: ChiÒu dµy, e ChiÒu cao, h §é dèc e =(0,8 ¸ 1)d = 7,2¸ 9, chän e = 8 mm h < 5.d = 45 mm Kho¶ng 2o §­êng kÝnh: Bul«ng nÒn, d1 Bul«ng c¹nh æ, d2 Bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n, d3 VÝt ghÐp l¾p æ, d4(theo b¶ng 18.2) VÝt ghÐp l¾p cöa th¨m dÇu, d5 d1 > 0,04.a+10 = 0,04.200 + 10 =18, chän 18>12 Þ d1=M20 d2 = (0,7¸ 0,8)d1 = 14¸16 = M16 d3 = (0,8¸ 0,9).d2 Þ d3 = M12 d4 = (0,6 ¸ 0,7).d2 Þ d4 = M10 d5 =( 0,5 ¸ 0,6).d2 Þ d5 = M8 MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n: ChiÒu dµy bÝch th©n hép, S3 ChiÒu dµy bÝch n¸p hép, S4 BÒ réng bÝch n¾p hép, K3 S3 =(1,4 ¸ 1,5) d3 , chän S3 = 18 mm S4 = ( 0,9 ¸ 1) S3 = 17 mm K3 = K2 – ( 3¸5 ) mm = 50 – 5 = 45 mm KÝch th­íc gèi trôc: §­êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt, D3, D2(b¶ng 18.2) BÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ: K2 T©m lç bul«ng c¹nh æ: E2 k lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m bul«ng ®Õn mÐp lç ChiÒu cao h §Þnh theo kÝch th­íc n¾p æ K2 =E2 + R2 + (3¸5) mm = 25 + 20 + 5 = 50mm E2= 1,6.d2 = 1,6 . 16 = 25 mm. R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 16 = 20 mm C = D3 /2 = 55 ; k ³ 1,2.d2 =19,2 Þ k = 20 mm h: phô thuéc t©m lç bul«ng vµ kÝch th­íc mÆt tùa MÆt ®Õ hép: ChiÒu dµy: Khi kh«ng cã phÇn låi S1 BÒ réng mÆt ®Õ hép, K1 vµ q Khi cã phÇn låi S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1 Þ S1 = 27 mm K1 » 3.d1 » 3.20 = 60 mm S2 » 1,1.d1 » 1,1.20 = 22 mm S1 = (1,4 ¸ 1,7) d1 Þ S1 = 30 mm q = K1 + 2d = 60 + 2.9 = 78 mm; Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt: Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép Gi÷a ®Ønh b¸nh r¨ng lín víi ®¸y hép Gi÷a mÆt bªn c¸c b¸nh r¨ng víi nhau. D ³ (1 ¸ 1,2) d Þ D = 11 mm D1 ³ (3 ¸ 5) d Þ D1 = 32 mm D2 ³ d Þ D2 = 10 mm. Sè l­îng bul«ng nÒn Z Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » 1200 / 200 = 6 chän Z = 6 4- KÝch th­íc mét sè chi tiÕt kh¸c liªn quan ®Õn vá hép a- Bu l«ng vßng Theo b¶ng 18-3a[2] ta cã kÝch th­íc cña bu l«ng vßng Ren d d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l f b c x r r1 r2 M12 54 30 12 30 17 26 10 7 25 2 14 1,8 3.5 2 5 6 b- Chèt ®Þnh vÞ : d = 8 ; c= 1,2 ; D 1:50 ; l = 36 c- Cöa th¨m N¾p quan s¸t Theo b¶ng 18-5[2] ta cã kÝch th­íc n¾p quan s¸t: B¶ng kÝch th­íc n¾p quan s¸t. A B A1 B1 C C1 K R VÝt Sè l­îng 100 75 150 100 125 - 87 12 M8x22 4 d- Nót th«ng h¬i. Theo b¶ng 18.6[2], ta chän nót th«ng h¬i cã kÝch th­íc sau. A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32 e- Nót th¸o dÇu Theo b¶ng 18-7[2]ta cã kÝch th­íc nót th¸o dÇu: B¶ng kÝch th­íc cña nót th¸o dÇu. d b m f L c q D S Do M16x1,5 12 8 3 23 2 13,8 26 17 19,6 f- Que th¨m dÇu H×nh d¸ng vµ kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ: g- Vßng phít. Trªn trôc vµo vµ trôc ra ph¶i dïng vßng phít ®Ó cïng víi n¾p æ che kÝn æ l¨n. C¸c kÝch th­íc tra b¶ng 15.17[2] nh­ sau. VÞ trÝ d(mm) d1(mm) d2(mm) D(mm) a(mm) b(mm) S0(mm) Trôc I 30 31 29 43 6 4,3 9 Trôc III 65 66,5 64 84 9 6,5 12 h- L¾p æ. C¨n cø vµo b¶ng 18.2[2] c¸c kÝch th­íc l¾p æ l¨n nh­ sau. VÞ trÝ D(mm) D2(mm) D3(mm) D4(mm h(mm) d4(mm) Sè l­îng Trôc I 72 88 107 65 10 M8 6 Trôc II 90 110 135 85 12 M8 6 TrôcIII 120 140 170 115 14 M10 6 *B¶ng P3.4[2] kÝch th­íc ®Çu bu l«ng vµ ®ai èc (mm) d §Çu bul«ng §ai èc thõ¬ng S D h S D H 6 10 11 4,5 10 11 5 8 14 14,4 5,5 14 16,2 6,5 10 17 18,9 7 17 18,9 8 12 19 21,1 8 19 21,1 10 14 21 23,9 9 21 23,9 11,5 16 24 26,9 10 24 26,8 14 18 27 30,2 11 27 30,2 14,5 VI.chän cÊp chÝnh x¸c,L¾p ghÐp 1 . Chän cÊp chÝnh x¸c Chän cÊp chÝnh x¸c : 11 2 . Chän kiÓu l¾p ¦u tiªn sö dông hÖ thèng lç v× khi ®ã cã thÓ tiÕt kiÖm ®­îc chi phÝ gia c«ng nhê gi¶m bít ®­îc sè l­îng dông cô c¾t vµ dông cô kiÓm tra khi gia lç . §Ó thuËn tiÖn khi l¾p æ l¨n ta chän kiÓu l¾p æ l¨n lªn trôc k6 ; kiÓu l¾p æ l¨n lªn vá hép H7, cho c¶ ba cÆp æ . Trôc 1 : KiÓu l¾p phèi hîp trªn b¶n vÏ : l¾p n¾p æ l¨n lªn vá H7/e8 ; l¾p b¹c chÆn gi÷a b¸ng r¨ng vµ æ l¨n F8/k6 vµ D8/k6 ; l¾p b¸ng r¨ng lªn trôc H7/k6 Trôc 2 : KiÓu l¾p phèi hîp trªn b¶n vÏ : l¾p n¾p æ l¨n lªn vá H7/d8 ; l¾p b¹c chÆn gi÷a b¸ng r¨ng vµ æ l¨n F9/k6 ; l¾p b¸ng r¨ng lªn trôc H7/k6 Trôc 3 : KiÓu l¾p phèi hîp trªn b¶n vÏ : l¾p n¾p æ l¨n lªn vá H7/d9 ; l¾p b¹c chÆn gi÷a b¸ng r¨ng vµ æ l¨n F9/k6 ; l¾p b¸ng r¨ng lªn trôc H7/k6 Sai lÖch giíi h¹n cña kÝch th­íc then theo chiÒu réng b - h9 Sai lÖch giíi h¹n cña r·nh then trªn trôc , ghÐp trung gian - N9 3 . Dung sai §Ó l¾p ghÐp vßng trong lªn trôc vµ vßng ngoµi lªn vá ,ng­êi ta sö dông c¸c miÒn dung sai tiªu chuÈn cña trôc vµ lç theo TCVN 2245-7 phèi hîp víi c¸c miÒn dung sai cña c¸c vßng æ MiÒn dung sai vµ sai lÖch giíi h¹n cña lç víi c¸c kiÓu l¾p ­u tiªn : KÝch th­íc mm MiÒn dung sai H7 D8 F8 D9 E9 F9 Sai lÖch giíi h¹n mm Trªn 24 ®Õn 30 +21 0 +98 +65 +53 +20 +117 +65 +92 +40 +72 +20 Trªn 30 ®Õn 50 +25 0 +119 +80 +64 +25 +142 +80 +112 +50 +87 +25 Trªn 50 ®Õn 80 +30 0 +146 +100 +76 +30 +174 +100 +134 +60 +104 +30 Trªn 80 ®Õn 120 +35 0 +174 +120 +90 +36 +207 +120 +159 +72 +123 +36 MiÒn dung sai vµ sai lÖch giíi h¹n cña trôc víi c¸c kiÓu l¾p ­u tiªn : KÝch th­íc mm MiÒn dung sai k6 d9 e8 d8 Sai lÖch giíi h¹n mm Trªn 24 ®Õn 30 +15 +2 -65 -117 -65 -98 Trªn 30 ®Õn 50 +18 +2 -80 -142 -80 -119 Trªn 50 ®Õn 80 +21 +2 -100 -174 -60 -106 -100 -146 Trªn 80 ®Õn 120 +25 +3 -120 -207 -120 -174 Dung sai c¸c mèi ghÐp lµ : Trôc 1: GhÐp KiÓu ghÐp Dung sai Khe hë,§é d«i KÝch th­íc trôc +15 +2 KÝch th­íc trôc +15 +2 KÝch th­íc lç trªn vá +30 0 GhÐp b¸nh r¨ng _trôc +21 0 +19 -15 +15 +2 GhÐp n¾p æ _lç +30 0 +136 +60 -60 -106 GhÐp b¹c lãt _trôc +98 +65 +96 +50 +15 +2 GhÐp vßng chÆn mì_trôc +65 +20 +63 +5 +15 +2 Trôc 2: GhÐp KiÓu ghÐp Dung sai Khe hë,§é d«i KÝch th­íc trôc +18 +2 KÝch th­íc lç trªn vá +30 0 GhÐp b¸nh r¨ng th¼ng_trôc +25 0 +23 -18 +18 +2 GhÐp b¸nh r¨ng nghiªng _trôc +25 0 +23 -18 +18 +2 GhÐp n¾p æ _lç +30 0 +149 +80 -80 -119 GhÐp b¹c lãt _trôc +112 +50 +110 +32 +18 +2 GhÐp vßng chÆn mì_trôc +87 +25 +85 +7 +18 +2 Trôc 3: ; ; ; ; GhÐp KiÓu ghÐp Dung sai Khe hë,§é d«i KÝch th­íc trôc +18 +2 KÝch th­íc trôc +21 +2 KÝch th­íc lç trªn vá +35 0 GhÐp b¸nh r¨ng nghiªng _trôc +30 0 +28 -21 +21 +2 GhÐp n¾p æ _lç +35 0 +242 +120 -120 -207 GhÐp vßng chÆn mì_trôc +104 +30 +102 +9 +21 +2 L¾p then trªn trôc II : GhÐp KiÓu ghÐp Dung sai Khe hë,§é d«i GhÐp then trong mèi ghÐp b¸nh r¨ng th¼ng_trôc 0 -43 +43 -43 0 -43 GhÐp then trong mèi ghÐp b¸nh r¨ng nghiªng _trôc 0 -36 +36 -36 0 -36 Môc lôc PhÇn 1: TÝNH TO¸N HÖ DÉN §éNG I. Chän ®éng c¬ II. PH¢N PhèI Tû Sè TRUYÒN III.TÝnh to¸n c¸c th«ng sè. PhÇn 2 : TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y i.TÝNH Bé TRUYÒN §AI II. TÝNH Bé TRUYÒN B¸NH R¡NG TRONG HéP GI¶M TèC A.TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh trô r¨ng th¼ng). B. TÝnh to¸n bé truyÒn cÊp chËm(b¸nh trô r¨ng nghiªng). III. tÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc . 1. thiÕt kÕ trôc X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh cña trôc vµo cña hép gi¶m tèc: X¸c ®Þnh kÕt cÊu vµ ®­êng kÝnh trôc trung gian: X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh cña trôc ra cña hép gi¶m tèc: KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái: KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. 2. chän khíp nèi Iv. CHäN æ L¡N. 1 . Chän æ l¨n cho trôc vµo cña hép gi¶m tèc: 2 .Chän æ l¨n cho trôc trung gian cña hép gi¶m tèc 3 . Chän æ l¨n cho trôc ra cña hép gi¶m tèc: V.ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc, b«I tr¬n vµ ®IÒu chØnh ¨n khíp. VI.chän cÊp chÝnh x¸c,L¾p ghÐp,dung sai Tµi liÖu tham kh¶o 1 . tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ ( TrÞnh ChÊt –Lª V¨n UyÓn) Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc – TËp 1,2. 2 . Chi tiÕt m¸y ( nguyÔn träng hiÖp) Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc – TËp 1,2. 3 . B¶n vÏ chi tiÕt m¸y 4 . H­íng dÉn hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y