Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền

K02] ) (b¶ng 6.6) = Kbe = Ck = Suy ra = => = Dùa vµo s¬ ®å cña h×nh 3.21 (trang 45) ta chän ®­îc tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng trô : + Chän tû sè truyÒn cña bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n ubrc = +Suy ra tû sè truyÒn cña bé truyÒn b¸nh r¨ng trô . ubrt =uh/ubrc = 3,15 15,87 1,15 0,25 1,1 13,8 18,37 4 3,97 3. X¸c ®Þnh c«ng suÊt, m«men vµ sè vßng quay trªn c¸c trôc : Gäi pi lµ c«ng suÊt trªn trôc thø i, ta cã: -X¸c ®Þnh c«ng suÊt: - Sè vßng quay cña c¸c trôc: M«men trªn c¸c trôc: 4,32 4,55 4,84 5,15 2880 914,29 228,57 57,57 KW KW KW KW vg/ph vg/ph vg/ph vg/ph Nm Kªt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc l­u trong b¶ng th«ng sè chung: Trôc Th«ng sè § c¬ Trôc I Trôc II Trôc III Trôc IV C«ng suÊt P (KW) 5,15 5,15 4,84 4,55 4,32 Tû sè truyÒn u 1 3,15 4 3,97 Sè vßng quay (vg/ph) 2880 2880 914,29 228,57 57,57 M«men xo¾n T (Nm) 17,08 17,08 50,56 190,11 716,54 PhÇn II: ThiÕt KÕ Bé TruyÒn §ai - ThiÕt kÕ bé truyÒn ®ai bao gåm c¸c b­íc: + Chän lo¹i ®ai. + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè kÝch th­íc vµ th«ng sã bé truyÒn. + X¸c ®Þnh c¸c chØ sè cña ®ai theo chØ tiªu vÒ kh¶ n¨ng kÐo vµ tuæi thä. + X¸c ®Þnh lùc c¨n ®ai vµ lùc t¸c dung lªn trôc. - Tõ b­íc chän ®éng c¬ ta cã c¸c th«ng sè cña bé truyÒn. + n1 = 2880 (vg/ph). + p1 = 5,15 (KW). + ud = 3,15. I. Chän lo¹i ®ai vµ tiÕt diÖn ®ai: - Do kh«ng cã yªu cÇu dÆc biÖt nµo nªn ta chän lo¹i ®ai lµ ®ai h×nh thang th­êng - Dùa vµo vËn tèc b¸nh ®ai nhá vµ c«ng suÊt cÇn truyÒn, theo b¶ng 4.1(tr 59 s¸ch TKD§t1)ta chän ®ai lo¹i A - Tõ b¶ng 4.13 (tr 59 s¸ch TKD§t1), ta chän nh­ sau: Lo¹i ®ai kÝch th­íc tiÕt diÖn,(mm) D. tÝch A (mm2) d1 (mm) bt b h y0 Thang A 11 13 8 2,8 81 100-200 II. C¸c th«ng sè bé truyÒn : 1.§­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá : - Theo b¶ng 4.21 chän s¬ bé = - TÝnh ®­îc vËn tèc ®ai: (bÐ h¬n vËn tèc ®ai cho phÐp m/s). - Tõ c«ng thøc 4.2 chän e (hÖ sè tr­ît cña ®ai) - §­êng kÝnh b¸nh ®ai lín lµ: Tra b¶ng 4.21(T63) chän ®­îc ®­êng kÝnh ®ai tiªu chuÈn = - Tû sè truyÒn thùc tÕ lµ: - Sai sè cña tû sè truyÒn lµ: (n»m trong kho¶ng cho phÐp Du < 4%). - Sè vßng quay cña b¸nh ®ai lín : n2=n1/utt 125 18,850 0,020 385,875 400 3,26 3,49 883 mm m/s mm mm % vg/ph 2.Kho¶ng c¸ch trôc a: - Kho¶ng c¸ch trôc s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc chän theo b¶ng 4.14 TKD§ t1 lµ: asb =0,98. d2= tho· m·n : 296,75= 0,55.(d1+d2)+h £ asb £ 2(d1+d2) = 1050 392 Mm 3. ChiÒu dµi ®ai: - ChiÒu dµi ®ai tÝnh theo c«ng thøc : - Theo tiªu chuÈn (b¶ng 4.13 tr 59 [I]) chän l = - NghiÖm sè vßng quay cña ®ai trong 1s: VËy i < imax= 10 (vg/s) - Kho¶ng c¸ch trôc theo chiÒu dµi tiªu chuÈn: 1656,90 2000 9,425 571,11 mm mm Vg/s Mm 4. Gãc «m a : - Gãc «m alpha: Gãc a lín h¬n amin =120o vËy gãc «m tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. 152,55 ®é III. X¸c ®Þnh sè ®ai : Sè ®ai z tÝnh theo c«ng thøc :(ct4.16 tr 60 [I]) Trong ®ã: + pdc - C«ng suÊt trªn trôc b¸nh ®ai chñ ®éng pdc + K® - HÖ sè t¶i träng ®éng øng víi tr­êng hîp t¶I träng dao ®éng nhÑ, quay hai chiÒu(B¶ng 4.7 tr 55 [I] ) : Kd = + [Po]-C«ng suÊt cho phÐp tra trong b¶ng 4.19 tr62 [I],(néi suy) [Po]= + Ca - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng gãc «m tra b¶ng 4.15 tr61 [I] Ca= + Cl - HÖ sè kÎ ®Õn ¶nh h­ëng cña chiÒu dµi (B 4.16 tr62 [I]) víi l/lo = 1,176 ; C1= + Cu- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña tû sè truyÒn tra b¶ng 4.17 tr62 [I],; Cu= + Cz - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c d©y ®ai tra b¶ng 4.18 tr62 (z’=P1/[P0]=1,72) ; Cz = Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc ta cã: z LÊy z = - ChiÒu réng b¸nh ®ai tÝnh theo c«ng thøc (ct4.17 vµ b¶ng 4.21 tr63 [I]): = - §­êng kÝnh ngoµi cña b¸nh ®ai: Trong ®ã: t=15:e=10;h0=3,3 tra b¶ng 4.21tr63 [I] KW KW ®ai ®ai mm mm mm 5,15 1,35 3,004 0,922 1,035 1,14 0,97 2,27 3 50 131,6 456,6 IV. X¸c ®Þnh lùc c¨ng ban ®Çu vµ lùc t¸c dông lªn trôc: 1. X¸c ®Þnh lùc c¨ng ban ®Çu : Lùc c¨ng ban ®Çu tÝnh theo c«ng thøc: (ct4.19 tr63 [I]) qm khèi l­îng 1mÐt ®ai =0,105 (tra b¶ng 4.22 [I]) 2. Lùc t¸c dông lªn trôc tÝnh theo c«ng thøc:(ct4.21 tr64 [I]) 3.L­îng hiÖu chØnh m«men theo tû sè truyÒn : (b¶ng 11.10 TL[2] tËp1) 141,32 823,71 0,12 N N 4.L­îng hiÖu chØnh c«ng suÊt: = 0,035 5.C«ng suÊt cho phÐp cña mét d©y ®ai: = 2,90 KW V. KiÓm nghiÖm ®ai vÒ kh¶ n¨ng t¶i vµ tuæi thä: 1. TÝnh øng suÊt: øng suÊt lín nhÊt sinh ra trong d©y ®ai ch¹y vµo b¸nh ®ai nhá ë ®©y cã øng suÊt kÐo vµ øng suÊt uèn lín nhÊt. - øng suÊt uèn cña d©y ®ai trªn c¸c b¸nh ®ai: 4,48 MPa - øng suÊt do lùc ly t©m g©y ra: (chän 1300 kg/m3) 0,462 MPa - øng suÊt do lùc c¨ng g©y ra: 3,112 MPa - TÝnh smax theo c«ng thøc : 7,592 MPa - Theo h×nh 11.8(S¸ch CTM TËp I tr 181) víi u = 3,15 Vµ: cã nu= 2 - Tuæi thä cña ®ai lµ : = 2568,63 Giê - thêi h¹n sö dông hÖ thèng : tsd=13.12.26.2.7= 26208 Giê Víi tuæi thä cña d©y ®ai nh­ vËy. Trong toµn bé thêi gian lµm viÖc cña hÖ thèng sè lÇn ph¶i thay lµ: 10,2 11 LÇn PhÇn IV: ThiÕt kÕ bé truyÒn b¸nh trô - r¨ng nghiªng cho hép gi¶m tèc hai cÊp Nãi chung thiÕt kÕ truyÒn ®éng b¸nh r¨ng gåm c¸c b­íc sau: Chon vËt liÖu. X¸c ®Þnh øng xuÊt cho phÐp. TÝnh c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc cña bé truyÒn vµ kiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc, ®é bÒn uèn vµ qu¸ t¶i. X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc h×nh häc cña bé truyÒn. I. Chän vËt liÖu: Dùa vµo s¬ ®å t¶i träng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bé truyÒn ta thÊy r»ng, bé truyÒn cã t¶i träng kh«ng lín nh­ng cÇn cã tuæi thä cao, t¶i träng va ®Ëp nhÑ, bé truyÒn quay hai chiÒu, ®¸p øng sè ca lµm viÖc nhiÒu, ta chän vËt liÖu c¶ hai cÊp b¸nh r¨ng lµ vËt liÖu nhãm 1 (§é r¾n HB £ 350) theo B¶ng 6.1 tr92 [I] (tham kh¶o c¸c hµm môc tiªu trong Tù ®éng TTTKCTM-Ng« V¨n QuyÕt ) B¶ng: C¸c ®Æc tr­ng cña vËt liÖu B¸nh r¨ng VËt liÖu KÝch th­íc s HB sb MPa sch MPa B¸nh nhá 40X-t«i c¶i thiÖn <=60 270 950 700 B¸nh lín 45X-t«i c¶i thiÖn <=100 260 850 650 II. X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp: C«ng thøc tÝnh øng suet tiÕp xóc vµ øng suÊt uèn cho phÐp: (6.1a tr91 [I]) (6.2a tr91 [I]) Trong ®ã: + ZR - HÖ sè xÐt ®Õn ®é nh¸m cña mÆt r¨ng lµm viÖc. + Zv - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña vËn tèc vßng. Víi HB < 350 th× ZV = 0,85v0,1 + KxH- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc b¸nh r¨ng. +YR - HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é nh¸m mÆt l­în ch©n r¨ng. +YS-HÖ sè xÐt ®Õn ®é nh¹y cña vËt liÖu víi tËp trng øng suÊt. YS=1,08 – 0,0695 ln(m) (m: m«®un) +KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch th­íc b¸nh r¨ng ¶nh h­ëng ®Õn bÒn uèn. + , øng suÊt tiÕp xóc, øng xuÊt uèn cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së. + KFC – HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i( ®Æt t¶i c¶ 2 phÝa KFC = 0,7.) + SH , SF HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc , uèn. + KHL, KFL- HÖ sè tuæi thä khi xÐt ¶nh h­ëng cña chÕ ®é t¶i vµ thêi h¹n phôc vô cña bé truyÒn. KHL= (C«ng thøc 6.3 tr93 [I]) KFL= (C«ng thøc 6.4 tr93 [I]) Trong ®ã : . mH, mF BËc cña ®­¬ng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc vµ uèn. . NHO Sè chu k× thay ®æi øng xuÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc NHO= 30 . NFO Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn b»ng 4.106 víi tÊt c¶ c¸c lo¹i thÐp. . NHE, NFE sè chu k× thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng; t¶i trong ®éng: (Cthøc 6.7 tr 93 [I]) (Cthøc 6.8 tr 93 [I]) A B¸nh r¨ng nhá: * Trong b­íc tÝnh s¬ bé lÊy = 1 vµ =1 Víi HB1=270 B¶ng 6.2 tr94 [I] ta cã : = 2HB + 70 = 1,8 HB. SH = 1,1. SF = 1,75 - NHO1= 30 =30.2702,4= 2,05.107 - 610 MPa Sè chu kú thay ®æi øng suÊt tæng céng = 60.228,57. 26208.( 13.0,5 + 0,83.0,5 ) = 27,2x107 V× NHE1>NHO1 do ®ã KHL= 1 => 554,54 MPa 486 MPa = = 22,68 x107 V× NFE1>NFO1 do ®ã KFL= 1 => 194,4 MPa B B¸nh r¨ng lín: Chän HB2= 260 , suy ra - NHO2=30.2602,4 = 1,87.107 = 590 MPa Sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng: 6,8.107 V× NHE2>NHO2 do ®ã KHL2= 1 => 536,36 MPa = 468 MPa V× NFE2>NFO2 do ®ã KFL2= 1 = 165,60 MPa (554,54+536,36)/2 = VËy ta cã => tho¶ m·n 545,45 MPa C. øng suÊt cho phÐp khi qu¸ t¶i:(CT 6.13vµ 6.14 Tr96) = = = 1820 560 520 MPa MPa MPa III. X¸c ®Þnh th«ng sè c¬ b¶n cña b¸nh r¨ng: 1. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc: Theo c«ng thøc :(Ct 6.15a tr 96 [I]) Trong ®ã: -Ka HÖ sè phô thuéc vËt liÖu vµ lo¹i r¨ng, b¶ng 6.5 [I] Ka= 43 Mpa1/3 - T1 m«men xo¾n trªn trôc chñ ®éng (TIII ) 190110 Nmm - HÖ s« theo b¶ng 6.6 [I] b»ng Theo c«ng thøc 6.16 cã =0,5(u+1) =0,7455 Tõ ®ã ta cã hÖ sè sau 0,3 1,05 - HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh tiÕp xóc. B¶ng 6.7[I] ta cã= 1,11 LÊy aw=180(mm) 179,80 Mm IV. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: 1. Mo®un: Theo c«ng thøc :(6.17 [I]) m=(0,01¸0,02).aw=(0,01¸0,02).180=1,8 ¸ 3,6 Mm Theo tiªu chuÈn(b¶ng 6.8 [I]) lÊy m = 3 Mm 2. X¸c ®Þnh sè r¨ng gãc nghiªng hÖ sè dÞch chØnh: chän s¬ bé gãc nghiªng : b=10o theo c«ng thøc 6.18 [I]: = z2=u.z1=3,97.23 = lÊy z2 = 91 (r¨ng) tÝnh l¹i:(c«ng thøc 6.32 [I]) Cosb = m.(z1+z2)/(2.aw) = 3.(23+91)/(2.180)= ==> b = -Tû sè truyÒn thùc cña cÆp b¸nh r¨ng lµ: um =z2/z1 =91/23 = 23,78» 23 91,31 0,95 18,19o 3,96 Sö ®ông b¸nh r¨ng kh«ng dÞch chØnh V. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc: øng suÊt tiÕp xóc trªn mÆt r¨ng ph¶i tho¶ m·n :(Ct 6.33 [I]) Trong ®ã: ZM : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh vËt liÖu, tra b¶ng 6.5 ta cã ZM 274 Mpa ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng mÆt tiÕp xóc, theo c«ng thøc 6.34 [I] ZH = Víi =arctg(=arctg(tg20/0,95)= =cos20,96.tg18,19=0,321 =>=17,78o Do ®ã: ZH = = 20,96 o 1,69 Ze : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng theo CT 6.37 (tr 105) ta cã : =0,3.180.sin11,16/(3.3,14)= do ®ã theo 6.36c [I] ta cã : Ze = 1,79 1,69 0,769 KH : HÖ sè t¶i khi tÝnh vÒ tiÕp xóc, theo 6.39 [I] ®­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá :dw1=2aw/(um+1) = VËn tèc vßng Theo b¶ng 6.13(tr107) víi v< 2,5 m/s nªn chän cÊp chÝnh x¸c lµ 9 . Tõ b¶ng6.14[I] ta cã = ( HÖ sè kÓ ®Õn sù phÊn bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng) : HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp, theo CT 6.41 [I] ta cã: Víi = 72,58 0,87 1,13 1,007 0,86 mm m/s VËy => KH = 1,11.1,13.1,007 = 1,263 sH= 517,80 MPa X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : Víi v=0,87 m/s Zv=1,®é chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9,chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc tiÕp xóc lµ 8 nªn cÇn gia c«ng ®¹t ®é nh¸m Ra=2,5…1,25 do ®ã ZR=0,95, víi da =83,5<700 nªn KxH=1. Theo CT6.1 ta cã: [sH] = [sH].ZV.ZRKXH =545,45.1.0,95.1 = Ta thÊy r»ng sH > [sH] nh­ng (sH -[sH] )/[sH] = 0,0007 <4% theo s¸ch [1] (tr108 ) ta gi÷ nguyªn c¸c kÕt qu¶ trªn vµ chØ t¨ng chiÒu réng vµnh r¨ng : bw=.aw.( sH/[sH])2=0,3.180.(517,80/518,17)2 = LÊy bw=54 (mm) 518,17 53,92 Mpa Mm VËy r¨ng ®¶m b¶o vÒ ®é bÒn tiÕp xóc VI. KiÓm nghiÖm b¸nh r¨ng vÒ ®é bÒn uèn : Theo c«ng thøc 6.43 øng suÊt uèn ph¶i tho· m·n: Trong ®ã : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng = 1/ea = 1/1,69 = 0,59 HÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng =1 - b/140 = 1- 18,19/140 = 0,87 , HÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh 1 vµ 2 phô thuéc sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng zV1 = z1/(Cos b)3 = 23/(cos 18,19)3 = 26,82 zV2 = z2/(Cos b)3 = 91/(cos 18,19)3 = 106,13 Tra b¶ng 6.18 ta cã : = = 3,88 3,60 HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn, theo 6.45 [I] víi : Víi cÊp chÝnh x¸c 9 nªn tõ b¶ng 6.14 = Víi =0,7455 tõ b¶ng 6.7 ta cã = :HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trªn vïng ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn , theo 6.46 [I]: = Trong ®ã theo 6.47 cã : = 1,37 1,11 1,017 2,569 KF = 1,11.1,37.1,017 = 1,55 99,82 MPa 92,62 MPa - TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt uèn cho phÐp: [sF1] = [sF1].YRYSKXF [sF2 ]= [sF2 ].YRYSKXF Trong ®ã víi m=3mm=> YS=1,08-0,0695ln(3) = (lµ hÖ sè xÐt ®Õn ®é nh¹y cña vËt liÖu tíi tËp trung øng suÊt) HÖ sè xÐt tíi ¶nh h­ëng cña ®é nh¸m mÆt l­în ch©n r¨ng YR= 1 HÖ sè xÐt ®Õn kÝch th­íc cña r¨ng ¶nh h­ëng tíi ®é bÒn uèn KxF=1 (da<400mm) VËy [sF1] = 194,4.1.1,0036.1 = [sF1] =165,6.1.1,0036.1 = 1,0036 195 166,19 MPa MPa VËy søc bÒn uèn cña bé truyÒn bµo ®¶m. VII KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn t¶i: KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i dùa vµo øng suÊt tiÕp xóc cùc ®¹i vµ øng suÊt uèn cùc ®¹i. Víi hÖ sè qu¸ t¶i :Kqt = Tmax/T=1,4 .517,80 = .99,82 = .92,62 = Theo tÝnh to¸n phÇn trªn [sH]max =1820; [sF1]max=560; [sF2]max=520 B¸nh r¨ng ®ñ bÒn khi lµm viÖc qu¸ t¶i. 612,67 118,11 109,59 Mpa Mpa Mpa Mpa Ph©n tÝch lùc t¸c dông - Lùc vßng : 5238,63 N - Lùc däc trôc : 5238,63.tg(18,190)= 1721,36 N - Lùc h­íng t©m : 5238,63.tg(20,960)/cos(18,190) = 2112,28 N C¸c th«ng sè, vµ kÝch th­íc cña bé truyÒn : Kho¶ng c¸ch trôc aw 180 Mm M« ®un m 3 Mm ChiÒu réng vµnh r¨ng bw 54 Mm Tû sè truyÒn um 3,96 Gãc nghiªng cña r¨ng 18,19 ®é - Sè r¨ng cña b¸nh r¨ng z1 z2 23 91 R¨ng HÖ sè dÞch chØnh x 0 ®­êng kÝnh vßng chia d1 = m.z1/Cosb d2 = m.z2/Cosb §­êng kÝnh vßng l¨n dw1 = d1; dw2 = d2 72,58 287,36 mm mm §­êng kÝnh ®Øng r¨ng da1 = d1 + 2m da2 = d2 + 2m 78,58 293,36 mm mm §­êng kÝnh ®¸y r¨ng df1 = d1 - 2,5.m df2 = d2 - 2,5.m 65,08 279,86 mm mm §­êng kÝnh c¬ së db1 = d1.Cosa db2 = d2.Cosa 68,20 270,03 Mm Gãc profin gèc a = Gãc profin r¨ng at = arctg (tga/Cosb) Gãc ¨n khíp atw = at (b¸nh r¨ng kh«ng dich chØnh) 20 20,96 20,96 ®é ®é ®é PhÇn VI: TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc bao gåm c¸c b­íc : Chän vËt liÖu. TÝnh thiÕt kÕ trôc vÒ ®é bÒn. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái. I. Ch än vËt liÖu: Dùa vµo ®Æc ®iÓm lµm viÖc cña hép gi¶m tèc : t¶i träng trung b×nh ,va ®Ëp nhÑ, quay hai chiÒu .Céng víi ®Ó thuËn lîi cho qu¸ tr×nh thèng nhÊt trong chÕ t¹o trôc Ta chän vËt liÖu lµm trôc lµ thÐp 40X t«i c¶i thiÖn cã c¸c th«ng sè nh­ sau: VËt liÖu sb MPa sch MPa s-1=0,35sb +100 MPa t-1=0,58s-1 MPa HB [t]x MPa 40X t«i c¶i thiÖn 950 700 432,5 250,85 250 15 II. TÝnh thiÕt kÕ trôc: 1. 1. TÝnh ®­êng kÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc: ¸p dông c«ng thøc 10.9 [I]: Trong ®ã: + d - §­êng kÝnh trôc, mm + T – M«me xo¾n, Nmm + [tx] – øng suÊt xo¾n cho phÐp , MPa Trôc I, trôc b¸nh ®ai vµo hép gi¶m tèc: Trôc i I II III IV Ti(Nmm) 17080 50560 190110 716540 di (mm) 28 30 45 60 ( Trôc 1 lÊy d theo ®­êng kÝnh ®éng c¬.) 2. 2. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ c¸c ®iÓm ®Æt lùc: Ta chän c¸c tham sè h×nh häc cho hép gi¶m tèc nh­ sau: Tõ ®­êng kÝnh s¬ bé cña trôc trung gian d tra theo b¶ng 10.2 [I], ta chän chiÒu réng æ b0 d (mm) 28 30 45 60 bo (mm) 18 19 25 31 56 36,4 39 39 58,5 58,5 72 72 mm mm mm mm mm mm mm mm Gäi lmki lµ chiÒu dµi may¬ cña chi tiÕt thø i trªn trôc thø k: ChiÒu dµi may¬ b¸nh ®ai, ®Üa xÝch, b¸nh r¨ng trô (CT 10.10 tr189) chän b»ng (1,2¸1,5) d -chiÒu dµi may¬ b¸nh r¨ng c«n chän (1,2¸1,4)d chiÒu dµi may¬ nöa khíp nèi +nèi trôc b¸nh ®ai chän (1,4¸2,5)d +nèi trôc b¸nh r¨ng chän (1,2¸1,4)d + Trªn trôc I : - khíp nèi : lm12= 2.d=2.28= - b¸nh ®ai : lm13 = 1,3.28 = + Trªn trôc II : - B¸nh ®ai : lm22 = 1,3.30 = - B¸nh r¨ng c«n : lm23 = 1,3.30 = + Trªn trôc III : - B¸nh r¨ng trô : lm32 = 1,3.45 = - B¸nh r¨ng c«n : lm33= 1,3.45 = +Trªn trôc IV : -B¸nh r¨ng trô : lm42 =1,2.60 = -Khíp nèi : lm43 = 1,2.60 = - Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Òn thµnh trong cña hép gi¶m tèc: k1 = 12 mm - Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh æ ®Õn thµnh trong cña hép: k2 = 5 .mm - Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn n¾p æ: k3 = 15 mm ChiÒu cao n¾p æ vµ ®Çu bul«ng: hn = 18 mm Kho¶ng c«ngx«n (kho¶ng ch×a ) trªn trôc thø k, tÝnh tõ chi tiÕt thø i ë ngoµi hép gi¶m tèc ®Õn gèi ®ì (CT 10.14 tr190) : lc22=0,5.(lm22 +bo) +k3 +hn =0,5(39+19)+15+18 = lc43=0,5.(lm43 +bo) +k3 +hn =0,5(72+31)+15+18 = 62 84,5 mm mm Kho¶ng c¸ch gi÷a gèi ®ì 0 ®Õn tiÕt diÖn thø i trªn trôc k: (lki ) Trôc I l12=-(0,5.(lm12+bo)+k3+k2) =-(0,5.(56+18)+15+5) = l11=lm13+2.k1+2k2+bo =36,4+2.12+2.5+18 = l13 = l11/2 = -57 88,4 44,2 mm mm mm Trôc II l22 = -lc22 = l21= 3.d2 = 3.30 = l23=l21+k1+k2+lm23+0,5(bo-b23.cos) = (víi b23=bw cña b¸nh r¨ng c«n=41,35mm, =14,04®é) -62 90 135,9 mm mm mm Trôc III l32=0,5.(lm32+bo)+k1+k2 =0,5.(58,5+25)+12+5 = l33=l32+0,5.(lm32+b33. cos)+k1= 58,75+0,5.(58,5+41,35.cos75,96)+12 = l31=lm32+lm33+bo+3k1+2k2 =58,5+58,5+25+3.12+2.5 = 58,75 105 188 mm mm mm Trôc IV l42 =l32 = l41 = l31 = l43 =-lc43= 58,75 188 -84,5 mm mm mm 3. TÝnh trôc 1: 3.1 X¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c dông lªn trôc: C¸c lùc t¸c dông lªn trôc bao gåm: 1 - Lùc tõ bé truyÒn ®ai: ®©y lµ lùc h­íng kÝnh Frd, ®iÓm ®Æt cña lùc trªn ®­êng t©m trôc t¹i chiÒu réng b¸nh ®ai (chän ®iÓm ®Æt t¹i t©m cña bÒ réng may¬, coi lùc ph©n bè ®Òu trªn ®o¹n nµy ) vµ chiÒu h­íng tõ t©m b¸nh b¸nh ®ai trªn trôc ®Õn t©m b¸nh ®ai bªn kia. Theo phÇn tr­íc ®· tÝnh ®­îc: Frd= Fr= M«men xo¾n t¸c dông vµo trôc T1= 823,71 17080 N Nmm Lùc khíp cã ph­¬ng bÊt k× khi tÝnh chän trôc ta chän lùc g©y biÕn d¹ng lín cho trôc (Trong ®ã Dt lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt cña nèi trôc vßng ®µn håi B¶ng 16.10 tr 68 [T2]) 144,34 N TÝnh c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c æ vµ vÏ biÓu ®å m«men: (140,78 N) 2 - TÝnh ph¶n lùc ë c¸c æ: Ta cã h×nh biÓu diÔn sau : + Trong mÆt ph¼ng x0z ta cã: Û - Ta vÏ ®­îc biÓu ®å néi lùc nh­ h×nh 4.1. D B C A 3 H×nh 4.1: BiÓu ®å néi lùc trôc I. TÝnh gÇn ®óng ®­êng kÝnh trôc: .a T¹i tiÕt diÖn A: + M«men uèn: 8227,38 Nmm + M«men xo¾n: Mz= T1 = 17080 Nmm + M«men t­¬ng ®­¬ng: 16926 Nmm Theo b¶ng 10.5 (Tr 195) lÊy [s]=70 (MPa) ta cã ®­êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn A lµ: 13,422 mm .b T¹i tiÕt diÖn t¹i ®iÓm gi÷a B ®Æt b¸nh ®ai: + M«men t­¬ng ®­¬ng: 26774,68 Nmm Ta cã ®­êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn B lµ: 15,64 mm .c T¹i tiÕt diÖn khíp nèi D: + M«men t­¬ng ®­¬ng: 17080 Nmm Ta cã ®­êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn C lµ: 13,5 mm Do trôc l¾p víi trôc ®éng c¬ ,®ång thêi ®¶m b¶o th¸o l¾p nªn ta chän kÝch th­íc, c¸c tiÕt diÖn nh­ sau: -®­êng kÝnh dA = 25 mm -®­êng kÝnh dB= 24 mm -®­êng kÝnh dc = -®­êng kÝnh dD = 20 28 mm mm C¸c kÝch th­íc dµi ta lÊy nh­ ®· tÝnh s¬ bé. 4 TÝnh kiÓm nghiÖm ®é bÒn mái: Chän hÖ sè an toµn cho phÐp: [s] = 2,5 KiÓm tra bÒn mái t¹i c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm (10,11,12,13) §é bÒn mái ®¶m b¶o nÕu hÖ sè an toµn t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm tho· m·n: S=[s] Víi ssj HÖ sè an toµn øng suÊt ph¸p: (10.20 [I]) stj HÖ sè an toµn øng suÊt tiÕp: (10.21 [I]) Trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng: smj = 0 ; saj = Mj/ Wj (c«ng thøc 10.22 [I]) Trôc quay 2 chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú ®èi xøng : tmj =0 ; taj =Tj / Wäj ( c«ng thøc 10.24 [I]) 12,73 TÝnh m«men c¶n uèn vµ m«men c¶m xo¾n cña c¸c mÆt c¾t trôc theo c«ng thøc sau: +T¹i ®o¹n trôc cã 1 r·nh then: - - +T¹i mÆt c¾t tiÕt diÖn lµ h×nh trßn, - - trong ®ã b,t1 lµ chiÒu réng vµ chiÒu s©u r·nh then trong trôc ,dùa vµo b¶ng 9.1a [I] chän then b»ng víi c¸c kÝch th­íc: d (mm) b (mm) h (mm) t1 (mm) t2 (mm) 22 ... 30 8 7 4 2,8 Trong ®ã do lm12=56 => chän chiÒu dµi then l=45 Thay c¸c gi¸ trÞ ta ®­îc b¶ng: MÆt c¾t 12 10 13 11 d(mm) 28 25 24 20 b(mm) -- -- 8 -- t1(mm) -- -- 4 -- Wj() 2154 1533,2 1089,8 785 Woj() 4308,08 3066,4 2446,29 1570 saj(MPa) 0 5,37 20,48 0 taj(MPa) 3,96 5,57 6,98 0 +HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái ( b¶ng 10.7) víi vËt liÖu ®· chän cã 950 Mpa = = + =(+-1)/ (10.25) + =(+-1)/ (10.26) HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt trôc gia c«ng trªn m¸y tiÖn víi Ra=2,5..0,63: hÖ sè t¨ng bÒn Ky = 1 (kh«ng dïng ph­¬ng ph¸p gia c«ng bÒ mÆt) trÞ sè cña vµ : +tÝnh theo r·nh then vµ tÝnh theo l¾p cã ®é d«i sau ®ã ta chän gi¸ trÞ vµ lín h¬n ®Ó tÝnh Dïng dao phay ngãn =>t¹i r·nh then cã=2,1 =1,99 Tra b¶ng 10.10(Tr198 T1) =>hÖ sè kÝch th­íc , Víi d=28 =0,78 =0,84 Víi d=25 =0,8 =0,85 Víi d=20 =0,83 =0,89 +Chän kiÓu l¾p b¸nh ®ai trªn trôc lµ kiÓu l¾p trung gian (H7/k6) vµ cã r·nh then C¸c æ l¨n trªn trôc còng l¾p víi kiÓu l¾p H7/k6 ta cã: =2,72; =2,03 TiÕt diÖn d Then Lc¨n Then Lc¨n 12 28 -- 2,72 -- 2,03 2,87 2,18 10 25 -- 2,72 2,37 -- 2,87 2,52 13 24 2,72 -- -- 2,03 2,87 2,18 11 20 --- 2,72 --- 2,03 2,87 2,18 0,1 0,05 Tõ ®ã ta cã c¸c hÖ sè an toµn: TiÕt diÖn ssj stj sj 12 -- 29,06 -- 10 24,06 16,87 13,81 13 7,36 16,49 6,72 11 -- -- --- VËy trôc ®ñ bÒn theo ®iÒu kiÖn mái vµ ta kh«ng cÇn kiÓm nghiÖm vÒ ®é cøng. 3.5 TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. = = => = VËy trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh 16,14 6,18 19,37 MPa Mpa MPa 4. TÝnh trôc II : 4.1 X¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c dông lªn trôc: +Lùc do b¸nh ®ai g©y ra : -lùc h­íng kÝnh t¸c dông vµo trôc: Frd = -m«men xo¸n t¸c dông vµo trôc : T2 = ( Tøc lµ øng víi lùc vßng FT2=Fx22= 2T2/d2=1203,81 N) 823,71 50560 N Nmm 1 + Do cÆp b¸nh r¨ng c«n g©y nªn: - Lùc vßng: FX23 =Ftbrc = - Lùc h­íng t©m: FY23 =Frbrc = - Lùc däc trôc: FZ23 = Fabrc = (C¸c lùc trªn cã ®­îc tõ phÇn tÝnh to¸n c¸c bé truyÒn ) 1203,81 425,06 106,30 N N N TÝnh c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c æ vµ vÏ biÓu ®å m«men: 2 - TÝnh ph¶n lùc ë c¸c æ: + Trong mÆt ph¼ng x0z ta cã: RX21 = Fx23.l23/l21=1203,81.135,9/90= RX20 = Fx23.(l23-l21)/l21=1203,81.(135,9-90)/90= 1817,8 613,94 N N + Trong mÆt ph¼ng y0z ta cã: Û -1262,2 535,79 N N - Ta vÏ ®­îc biÓu ®å néi lùc nh­ h×nh vÏ: H×nh 4.2: BiÓu ®å m«men cña trôc II. 3 TÝnh gÇn ®óng ®­êng kÝnh trôc: + M«men uèn (c«ng thøc 10.15 [I]): Nm + M«men t­¬ng ®­¬ng:( c«ng thøc 10.16 [I]) Nmm + §­êng kÝnh trôc (c«ng thøc 10.17 [I]): .mm Thay c¸c sè liÖu ta cã b¶ng: MÆt c¾t 22 20 21 23 Mj 0 51070,02 59763,86 17852,52 Mtdj 43786,4 67270,96 74087,47 43786,4 dj 18,43 21,26 33,49 18,43 xuÊt ph¸t tõ tÝnh c«ng nghÖ, ®é bÒn C¸c kÝch th­íc dµi ta lÊy nh­ ®· tÝnh s¬ bé. 4 TÝnh kiÓm nghiÖm hÖ sè an toµn cña trôc: §é bÒn mái ®¶m b¶o nÕu hÖ sè an toµn t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm : S=[s] Víi ssj HÖ sè an toµn øng suÊt ph¸p: (10.20 [I]) stj HÖ sè an toµn øng suÊt tiÕp: (10.21 [I]) Trôc quay uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng: smj = 0 ; saj = Mj/ Wj (c«ng thøc 10.22 [I]) Trôc quay 2 chiÒu : tmj = 0; taj =Tj / Wäj ( c«ng thøc 10.24 [I]) TÝnh m«men c¶m uèn vµ m«men c¶m xo¾n cña c¸c mÆt c¾t trôc theo c«ng thøc sau: +T¹i ®o¹n trôc cã r·nh then: - - +T¹i mÆt c¾t tiÕt diÖn lµ h×nh trßn, - - trong ®ã b,t1 lµ chiÒu dµi vµ chiÒu s©u r·nh then trong trôc ,dùa vµo b¶ng 9.1a [I] chän then b»ng víi c¸c kÝch th­íc: d (mm) b (mm) h (mm) t1 (mm) t2 (mm) 22 ... 30 8 7 4 2,8 Thay c¸c gi¸ trÞ ta ®­îc b¶ng: MÆt c¾t 22 20 21 23 d(mm) 25 30 30 25 b(mm) 8 -- -- 8 t1(mm) 4 -- -- 4 Wj(Nmm) 1251,74 2650,71 2650,71 1251,74 Woj(Nmm) 2785,72 5301,44 5301,44 2785,72 saj(MPa) 0 19,27 60,22 0 taj(MPa) 18,15 9,54 6,55 18,15 + =(+-1)/ (10.25) + =(+-1)/ (10.26) do tr¹ng th¸i bÒ mÆt : hÖ sè t¨ng bÒn Ky = 1; trÞ sè cña vµ : +tÝnh theo r·nh then vµ tÝnh theo l¾p c¨n sau ®ã ta chän gi¸ trÞ lín h¬n ®Ó tÝnh vµ theo c«ng thøc Chän kiÓu l¾p b¸nh r¨ng trªn trôc lµ kiÓu l¾p trung gian (H7/k6) vµ cã r·nh then, ta cã: =2,72; =2,03 TiÕt diÖn d Then Lc¨n Then Lc¨n 22 25 2,75 2,72 2,48 2,03 2,9 2,63 20 30 -- 2,72 -- 2,03 2,67 2,18 21 30 -- 2,72 -- 2,03 2,67 2,18 23 25 2,75 2,72 2,48 2,03 2,9 2,63 Tõ ®ã ta cã c¸c hÖ sè an toµn: TiÕt diÖn ssj stj sj 22 -- 5,27 5,27 20 7,82 12,06 6,56 21 3,21 17,57 3,15 23 -- 5,25 5,25 VËy trôc ®ñ bÒn vµ kh«ng cÇn kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é cøng 5 KiÓm nghiÖm ®é bÒn tÜnh: MÆt c¾t 21 lµ mÆt c¾t nguy hiÓm: = = => = VËy trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh 65,96 6,43 66,89 MPa Mpa MPa 5 TÝnh to¸n trôc III : 5.1 + Do cÆp b¸nh r¨ng c«n g©y nªn: - Lùc vßng: FX33 =Ftbrc = - Lùc h­íng t©m: FY33 =Frbrc = - Lùc däc trôc: FZ33 = Fabrc = +Do cÆp b¸nh r¨ng trô g©y ra (b¸nh 1 cña cÆp BRT): - Lùc vßng : FX32 =Ftbrt = = Lùc h­íng t©m : FY32 =Frbrt = Lùc däc trôc: FZ32 = Fabrt = (C¸c lùc trªn cã ®­îc tõ phÇn tÝnh to¸n c¸c bé truyÒn ) 1231,61 108,75 434,88 5238,6 2112,28 1721.36 N N N N N N 5.2 TÝnh ph¶n lùc æ trôc vµ vÏ biÓu ®å m« men : §Ó vÏ biÓu ®å m«men ta t×m c¸c ph¶n lùc theo ph­¬ng ox vµ oy. Cã hÖ ph­¬ng tr×nh : +Trong mÆt ph¼ng xoz: => => +Trong mÆt ph¼ng yoz: => => (N) 4145,30 2324,94 N N 5.3 TÝnh to¸n ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc : + M«men uèn (c«ng thøc 10.15 [I]): + M«men t­¬ng ®­¬ng:( c«ng thøc 10.16 [I]) Nm + §­êng kÝnh trôc (c«ng thøc 10.17 [I]): Nmm Thay c¸c sè liÖu ta cã b¶ng: MÆt c¾t 30 32 33 31 Mj 0 273925,87 229923,01 0 Mtdj 0 319596,22 282791,35 0 dj (mm) 35 35,74 34,31 35 5.4 KiÓm tra hÖ sè an toµn mái : Ta cã hai b¸nh r¨ng l¾p víi trôc b»ng mèi ghÐp then .Chän kiÓu then b»ng cã c¸c th«ng sè (víi chiÒu dµi < lm32=lm33=58,5) nh­ sau: d (mm) b (mm) h (mm) t1 (mm) t2 (mm) 38 ... 44 12 8 5 3,3 C¸c c«ng thøc tÝnh hÖ sè an toµn mái nh­ c¸c trôc bªn trªn ®· dïng .Sau khi tÝnh to¸n ta ®­îc b¶ng sè liÖu sau: MÆt c¾t 30 32 33 31 d(mm) 35 40 40 35 b(mm) -- 12 12 -- t1(mm) -- 5 5 -- Wj() 4207,1 5361,25 5361,25 4207,1 Woj() 8414,22 11641,25 11641,25 8414,22 saj(MPa) 0 51,09 42,89 0 taj(MPa) 0 16,33 16,33 0 + =(+-1)/ (10.25) + =(+-1)/ (10.26) HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt trôc gia c«ng trªn m¸y tiÖn víi Ra=2,5..0,63: hÖ sè t¨ng bÒn Ky = 1 (kh«ng dïng ph­¬ng ph¸p gia c«ng bÒ mÆt) trÞ sè cña vµ : +tÝnh theo r·nh then vµ tÝnh theo l¾p cã ®é d«i sau ®ã ta chän gi¸ trÞ vµ lín h¬n ®Ó tÝnh Dïng dao phay ngãn =>t¹i r·nh then cã=2,1 =1,99 Tra b¶ng 10.10(Tr198 T1) =>hÖ sè kÝch th­íc , Víi d=35 =0,75 =0,80 Víi d=40 =0,73 =0,78 +Chän kiÓu l¾p b¸nh r¨ng trªn trôc lµ kiÓu l¾p trung gian (H7/k6) vµ cã r·nh then C¸c æ l¨n trªn trôc còng l¾p víi kiÓu l¾p H7/k6 ta cã(tõ b¶ng 10.11): =2,72; =2,03 TiÕt diÖn d Then Lc¨n Then Lc¨n 31 35 -- 2,72 -- 2,03 2,87 2,18 32 40 2,80 2,72 2,49 2,03 2,64 2,7 33 40 2,80 2,72 2,49 2,03 2,64 2,7 30 35 --- 2,72 --- 2,03 2,87 2,18 Tõ ®ã ta cã c¸c hÖ sè an toµn: TiÕt diÖn ssj stj sj 31 -- -- -- 32 3,21 3,82 2,46 33 5,69 5,69 5,69 30 -- -- -- VËy trôc ®ñ bÒn mái vµ cÇn kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é cøng. 5.4 TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. = = => = VËy trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh 42,80 29,70 66,92 MPa MPa MPa 5.5 */ Ta thÊy cÇn ph¶i kiÓm tra vÒ ®é cøng v÷ng cña trôc v× t¹i mÆt c¾t 32 (cã s =2,46) Ta xÐt trong tr­êng hîp ®¬n gi¶n :coi trôc cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi víi ®­êng kÝnh trôc lµ d =40 mm =>J =3,14.d4/64 =125600 ( mm4) E =2,1.1011 (N/m2) =2,1.105 (N/mm2) TÝnh gãc xoay t¹i æ 30 (theo c«ng thøc trong b¶ng 10.14 (tr202 tËp1)) */XÐt trong mÆt ph¼ng yoz: */XÐt trong mÆt ph¼ng xoz: */Gãc xoay t¹i mÆt c¾t 30 lµ: => ®èi víi æ ®ì VËy trôc ®¶m b¶o vÒ gãc xoay. TÝnh ®é vâng cña trôc(t¹i mÆt c¾t 32): */XÐt trong mÆt ph¼ng yoz: = */XÐt trong mÆt ph¼ng xoz: = */§é väng t¹i mÆt c¾t 32 lµ: =>f< [f] =(0,0002…0,0003).l =0,0376…0,0564 => Trôc ®¶m b¶o ®é cøng uèn. TÝnh ®é cøng xo¾n . = Trong ®ã: =1,67 Víi trôc hép gi¶m tèc th× =30’ trªn chiÒu dµi 1 m =>Trôc ®¶m b¶o ®é cøng xo¾n . KÕt luËn :Trôc ®¶m b¶o ®é bÒn vµ ®é cøng v÷ng. 0,61.10-4 5,2.10-4 5,24.10-4 0,00762 0,0266 0,027 2,9.10-3 10’ 6. TÝnh trôc IV:trôc nèi víi b¨ng t¶i. a. TÝnh c¸c lùc t¸c dông lªn trôc: Theo tÝnh to¸n trôc III ta cã c¸c lùc t¸c dông: Lùc vßng:Ft4=Fx42= Lùc h­íng kÝnh:Fr4=Fy42= Lùc däc trôc:Fa4=Fz42= 5238,63 1721,36 2112,28 N N N Lùc khíp nèi: V× Fx42 =5238,63> Fy42=1721,36 Nªn ta ®Æt lùc khíp nèi trong mÆt ph¼ng xoz vµ ®Æt theo chiÒu nh­ h×nh vÏ: Fk4= Trong ®ã Dt lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt nÕu dïng nèi trôc vßng ®µn håi,®­îc tra trong b¶ng 16-10a.trang 68 TL t2. 3307,11 N B©y giê ta tÝnh ph¶n lùc tai c¸c æ: */XÐt trong mÆt ph¼ng xoz: => N N N */XÐt trong mÆt ph¼ng yoz: => N N Tõ ®ã ta vÏ ®­îc biÓu ®å m«men nh­ h×nh 4.3. H×nh 4.3: BiÓu ®å m«men cña trôc IV. b. TÝnh to¸n ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc : + M«men uèn (c«ng thøc 10.15 [I]): Nmm + M«men t­¬ng ®­¬ng:( c«ng thøc 10.16 [I]) Nmm + §­êng kÝnh trôc (c«ng thøc 10.17 [I]): Thay c¸c sè liÖu ta cã b¶ng: MÆt c¾t 43 40 42 41 Mj (Nmm) 0 302832,06 456894,96 0 Mtdj(Nmm) 620541 694936,02 770600,54 0 dj (mm) 44,38 46,1 47,7 50 c. KiÓm tra hÖ sè an toµn mái : Ta cã mét b¸nh r¨ng l¾p víi trôc b»ng mèi ghÐp then .Chän kiÓu then b»ng cã c¸c th«ng sè (víi chiÒu dµi < lm42=lm43=72) nh­ sau: d (mm) b (mm) h (mm) t1 (mm) t2 (mm) 44…50 14 9 5,5 3,8 50 ... 58 16 10 6 4,3 C¸c c«ng thøc tÝnh hÖ sè an toµn mái nh­ c¸c trôc bªn trªn ®· dïng .Sau khi tÝnh to¸n ta ®­îc b¶ng sè liÖu sau: MÆt c¾t 43 40 42 41 d(mm) 48 50 52 50 b(mm) 14 -- 16 -- t1(mm) 5,5 -- 6 -- Wj() 11035,63 12265,63 11843,93 12265,63 Woj() 22131,25 24531,25 25641,09 24531,25 saj(MPa) 0 24,69 38,58 0 taj(MPa) 29,21 29,21 27,94 0 + =(+-1)/ (10.25) + =(+-1)/ (10.26) HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt trôc gia c«ng trªn m¸y tiÖn víi Ra=2,5..0,63: hÖ sè t¨ng bÒn Ky = 1 (kh«ng dïng ph­¬ng ph¸p gia c«ng bÒ mÆt) trÞ sè cña vµ : +tÝnh theo r·nh then vµ tÝnh theo l¾p cã ®é d«i sau ®ã ta chän gi¸ trÞ vµ lín h¬n ®Ó tÝnh Dïng dao phay ngãn =>t¹i r·nh then cã=2,1 =1,99 Tra b¶ng 10.10(Tr198 T1) =>hÖ sè kÝch th­íc , Víi d=48 =0,71 =0,76 Víi d=50 =0,70 =0,76 Víi d=52: =0,69 =0,75 +Chän kiÓu l¾p b¸nh r¨ng trªn trôc lµ kiÓu l¾p trung gian (H7/k6) vµ cã r·nh then C¸c æ l¨n trªn trôc còng l¾p víi kiÓu l¾p H7/k6 ta cã(tõ b¶ng 10.11): =2,72; =2,03 TiÕt diÖn d Then Lc¨n Then Lc¨n 43 48 -- 2,72 -- 2,01 3,03 2,76 40 50 -- 3 -- 2,61 3,15 2,76 42 52 3,3 3,04 2,5 2,65 3,45 2,8 41 50 --- 3 --- 2,61 3,15 2,76 Tõ ®ã ta cã c¸c hÖ sè an toµn: TiÕt diÖn ssj stj sj 40 5,59 3,55 3,03 42 4,95 3,84 3,15 41 -- -- -- Vëy trôc ®ñ bÒn mái vµ kh«ng cÇn kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é cøng. d. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. = = => = Vëy trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh 32,49 25,48 54,80 Mpa Mpa Mpa 7. KiÓm nghiÖm ®é bÒn cña then: mèi ghÐp then b»ng LÊy chiÒu dµi cña then l1,35*d trôc I mèi ghÐp then t¹i b¸nh ®ai; trôc II mèi ghÐp then t¹i b¸nh ®ai vµ b¸nh r¨ng c«n nhá; trôc III mèi ghÐp then t¹i b¸nh r¨ng c«n lín vµ b¸nh r¨ng trô nhá; trôc IV mèi ghÐp then t¹i b¸nh r¨ng trô lín; KiÓm nghiÖm then theo c«ng thøc: (9.1) vµ (9.2) =2.T/[d.lt (h-t1)] [] (Mpa) =2.T/(d.lt.b) [] (Mpa) trong ®ã : d:®­êng kÝnh trôc, (mm) lt:chiÒu dµi then, (mm) h:chiÒu cao cña then, (mm) t1:chiÒu s©u cña r·nh trôc, (mm) T: m«men xo¾n cÇn truyÒn, (Nmm) KÕt qu¶ kiÓm nghiÖm cña 4 trôc: Mc¾t d lt bxh t1 T 1-3 24 36 8x7 4 17080 13,2 4,94 2-2 25 36 8x7 4 50560 37,45 14,04 2-3 25 36 8x7 4 50560 37,45 14,04 3-2 40 50 12x8 5 190110 56,58 14,15 3-3 40 50 12x8 5 190110 56,58 14,15 4-2 52 63 16x10 6 716540 87,42 24,61 4-3 48 55 14x9 5,5 716540 96,32 27,41 7 Theo b¶ng 9.5 (TKCTM T1), ®èi víi mèi ghÐp cè ®Þnh va ®Ëp nhÑ ta cã:[ ]=100 (Mpa);vµ khi chÞu t¶i träng va ®Ëp nhÑ lÊy [tc]=30 (Mpa); VËy tÊt c¶ mèi ghÐp then ®Òu ®¶m b¶o ®é bÒn dËp vµ c¾t. MÆt c¾t d l B¸n kÝnh gãc l­în TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then b h t1 t2 1-3 24 36 0,4 8 7 4 2,8 2-2 25 36 0,4 8 7 4 2,8 2-3 25 36 0,4 8 7 4 2,8 3-2 40 50 0,4 12 8 5 3,3 3-3 40 50 0,4 12 8 5 3,3 4-2 52 63 0,4 16 10 6 4,3 4-3 48 56 0,4 14 9 5,5 3,8 PhÇn V: thiÕt kÕ gèi ®ì 1. Chän lo¹i æ : Do c¸c trôc võa chÞu lùc h­íng t©m võa chÞu lùc doc trôc, v× vËy c¨n cø v¸o tÝnh n¨ng cña c¸c lo¹i « ®ì ta thÊy ®Ó ®¶m b¶o vÒ mÆt tÝnh kü thuËt vµ b¶o ®¶m vÒ mÆt chØ tiªu kinh tÕ ta chän æ ®ì lµ æ l¨n ®òa c«n . §©y lµ lo¹i æ lµm viÖc ®­îc víi sè vßng quay cao, chÞu ®­îc lùc h­íng t©m, ®ång thêi chÞu ®­îc c¶ lùc däc trôc lín. 2. Chän cÊp chÝnh x¸c æ l¨n ®èi víi hép gi¶m tèc th­êng chän æ l¨n cã cÊp chÝnh x¸c b×nh th­êng (0) 3 Chän kÝch th­íc æ l¨n: Ta tiÕn hµnh chän æ theo 2 hai chØ tiªu: kh¶ n¨ng t¶i ®éng nh»m ®Ò phßng trãc rç c¸c bÒ mÆt lµm viÖc vµ kh¶ n¨ng t¶i tÜnh nh»m ®Ò phßng biÕn d¹ng d­. a. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng: + Kh¶ n¨ng t¶i ®éng Cd ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (6.1) Trong ®ã: + Cd – Kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ. + Q – T¶i träng ®éng quy ­íc (t­¬ng ®­¬ng). Do kh«ng cã lùc däc trôc ta cã: Q = (X.V.Fr+Y).kt.k® Víi: Fr -T¶i träng h­êng t©m(Tæng ph¶n lùc ë gèi ®ì) Fa t¶i träng däc trôc X,Y – Hª sè phô thuéc vµo kÕt cÊu trôc V - HÖ sè xÐt ®Õn vßng lµm viÖc(khi vßng trong quay) V = 1 Kt -HÖ sè t¶i kÓ ®Õn ®Æc tÝnh cña t¶i träng K® = (®Æc tÝnh cña t¶i träng lµ va ®Ëp võa vµ rung ®éng k®=1,3..1,8) 1,5 Kt - HÖ sè ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é (t0 < 1000) Kt =1 + m – BËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n,víi æ ®òa m =10/3 + L – Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay. L = Víi Lh – tuæi thä cña æ tÝnh b»ng giê, ®èi víi hép gi·m tèc: Lh = (10¸25).103(giê) .Chän Lh=21000 giê. .n – sè vßng quay cña trôc. L=1,26.n b. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: Nh»m ®Ò phßng biÕn d¹ng d­ theo ®iÒu kiÖn: Q0 C0 +C0- kh¶ n¨ng t¶i tÜnh +Q0- t¶i träng quy ­íc x¸c ®Þnh nh­ sau: theo (11-19): Q0 = Y0.Fa+X0.Fr theo (11-20): Q0 = Fr Q0 lµ trÞ sè lín h¬n trong hai gi¸ trÞ nµy,víi,Y0 X0- lµ hÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc ,tra b¶ng 11-6 Þ X0 = 0,5 Y0 =0,22.cotan() 4. Chän æ l¨n cho trôc I. S¬ ®å chän æ cho trôc nh­ h×nh 6.1.(bè trÝ l­c khíp nèi ng­îc so víi khi tÝnh trôc ®Ó t¨ng ph¶n lùc t¹i gèi trôc) h×nh 6-1 - X¸c ®Þnh t¶i träng tæng céng t¸c dông lªn æ: Th«ng th­êng c¸c ph¶n lùc nµy ®· ®­îc x¸c ®Þnh khi tÝnh trôc còng chÝnh lµ lùc h­íng t©m t¸c dông lªn æ.Tuy nhiªn trªn trôc I cã khíp nèi mµ lùc Fk cña khíp t¸c dông lªn trôc cã chiÒu bÊt kú,phô thuéc vµo sai sè ngÉu nhiªn khi l¾p nèi trôc Do ®ã khi tÝnh to¸n x¸c ®Þnh kÝch th­íc trôc ta chän chiÒu cña Fk sao cho lµm t¨ng ph¶n lùc trªn c¸c æ. .ë ®©y ta chän chiÒu cña Fk cïng chiÒu víi Ft1(ng­îc chiÒu víi khi tÝnh trôc) +Trong mÆt ph¼ng 0xz: Û(N) S¬ ®å lùc chän æ l¨n cho trôc I. H×nh 6.1: s¬ ®å chän æ cho trôc I. Lùc t¹i æ 11 lín h¬n æ 10, do vËy ta chän hai æ cïng lo¹i theo lùc t¹i gèi 11 TÝnh t¶i träng ®éng qui ­íc: T¶i träng quy ­íc(X=0) Q=1.1.649,26=649,26 N=0,649 kN Theo phÇn tr­íc cã: n1 = 2880 vg/ph Þ L = 1,26.n1 =1,26.2880 = 3628,8 tr.vg Thay sè vµo (6.1) ta cã: Cd = 0,649 = 7,59 .kN §­êng kÝnh l¾p ghÐp tÝnh trong phÇn thiÕt kÕ trôc d = 20 .mm Theo tiªu chuÈn GOST 333 – 71 phô lôc P.27[I] ta chän lo¹i æ cì trung sau. KH d D D1 B C1 T r C C0 7304 20 52 42 35,4 15 13 16.25 2,0 0,8 11,17 25,0 16,6 Tho¶ m·n :Cd C. b. KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. KiÓm tra æ t¹i gèi ®ì 11. T¶i träng tÜnh qui ­íc tÝnh theo c«ng thøc: Qt = X0. Fr . Trong ®ã: HÖ sè t¶i träng h­íng t©m X0 = 0,5 Lùc h­íng t©m Fr = RC = 0,649 .kN Thay vµo ta ®­îc: Q t = 0,5. 0,649 = 0,3245 .kN Qt =0,3245<<C0 Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ ®­îc tho¶ m·n. Chän æ l¨n cho hép gi¶m tèc 2 S¬ ®å chän æ cho trôc II nh­ h×nh 6.2. .a + lùc däc trôc: - Fat = - Fa = Fs+Fat ; víi : - Fs = 0,83.e.Fr ; víi :e = 1,5.tgα - Fs0 = 0,83.0,360.1,41 = - Fs1 = 0,83.0,360.1,82 = - Fa0 = 0,425+0,544= - Fa1 =- 0,425+0,521 = 1,82 1,41 0,425 0,521 0,544 0,969 0,104 .kN .kN .kN .kN .kN .kN kN Ta thÊy Fa/(V.Fr)>e do ®ã: X = 0,4;Y = 0,4.cotgα = 1,172 Ta cã t¶i träng ®éng t­¬ng ®­¬ng: Tra b¶ng ta cã :kt = 1;k® = 1,5 Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.k® : Q0= Q1= QE= =Q: QE0= QE1= 1,072 2,579 0,978 2,354 kN kN kN kN Theo phÇn tr­íc cã: n2 = 914,29 vg/ph Þ L = 1,26.n2 =1,26.914,29 = 1152,01 tr.vg Thay sè vµo (6.1) ta cã: Cd0 = 0,978 = Cd1 = 2,354 = 8,11 19,51 kN kN VËy ®iÒu kiÖn Cd<C tho¶ m·n. §­êng kÝnh ngâng tÝnh trong phÇn thiÕt kÕ trôc d = 30 mm Theo tiªu chuÈn GOST 333 – 71 phô lôc P.27[I] ta chän lo¹i æ cì nhÑ réng sau. KH d D D1 B C1 T r C C0 7305 30 72 58 50,6 19 17 20,75 2,0 0,8 13,50 40,0 29,9 KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. KiÓm tra æ t¹i gèi ®ì 1. T¶i träng tÜnh qui ­íc tÝnh theo c«ng thøc: Qt = X0. Fr + Y0 .Fa Trong ®ã: HÖ sè t¶i träng h­íng t©m X0 HÖ sè t¶i träng däc trôc Y0=0,22.cotgα = 0,5 0,92 Qt = 1,029 .kN Qt =1,029<<C0 =20,9 Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ ®­îc tho¶ m·n. 2 S¬ ®å chän æ cho trôc III nh­ h×nh 6.3. .a Fr0== Fr1== + lùc däc trôc: - Fa = Fs+Fat ; víi : - Fat =Fz32+Fz33= - Fs = 0,83.e.Fr ; víi :e = 1,5.tgα - Fs0 = 0,83.0,319.4,192 = - Fs1 = 0,83.0,360.2,427 = - Fa0 = Fs1+Fat = - Fa1 = Fs0-Fat = 4,192 2,427 2,512 1,110 0,643 3,155 -1,402 kN kN kN kN kN kN kN Ta thÊy Fa/(V.Fr)>e do ®ã: X = 0,4;Y = 0,4.cotgα = 1,88 Ta cã t¶i träng ®éng t­¬ng ®­¬ng: Tra b¶ng ta cã :kt = 1;k® = 1,2 Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.k® : Q0= Q1= QE= =Q: QE0= QE1= 9,129 4,328 8,33 3,95 kN kN kN kN Theo phÇn tr­íc cã: n2 = 228,57 vg/ph Þ L = 1,26.n2 =1,26.228,57 = 287,99 tr.vg Thay sè vµo (6.1) ta cã: Cd0 = 9,129 = Cd1 = 3,95 = 45,54 21,60 kN kN VËy ®iÒu kiÖn Cd<C tho¶ m·n. §­êng kÝnh ngâng tÝnh trong phÇn thiÕt kÕ trôc d = 35 mm Theo tiªu chuÈn GOST 333 – 71 phô lôc P.27[I] ta chän lo¹i æ cì nhÑ réng sau. KH d D D1 B C1 T r C C0 7307 35 80 65,5 56,3 21 18 22,75 2,5 0,8 12 48,1 35,3 KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. KiÓm tra æ t¹i gèi ®ì 30,31. T¶i träng tÜnh qui ­íc tÝnh theo c«ng thøc: Qt = X0. Fr + Y0 .Fa Trong ®ã: HÖ sè t¶i träng h­íng t©m X0 HÖ sè t¶i träng däc trôc Y0=0,22.cotgα = 0,5 1,035 Qt0 = Qt1 = 5,36 2,66 kN kN Qt 0 ,Qt1<<C0 =35,3 Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ ®­îc tho¶ m·n. 2 S¬ ®å chän æ cho trôc IV nh­ h×nh 6.4. .a T­¬ng tù trôc I ta ®Æt Fk4 cïng chiÒu víi Fx42: */Trong mÆt ph¼ng yoz: *Trong mÆt ph¼ng xoz: Fr0== Fr1== + lùc däc trôc: - Fa = FsFat ; víi : - Fat = - Fs = 0,83.e.Fr ; víi :e = 1,5.tgα - Fs0 = 0,83.0,310.8,55 = - Fs1 = 0,83.0,310.1,35 = - Fa0 = Fs1-Fat = - Fa1 = Fs0+Fat = 2112,28 3071 1349,64 8545,74 26,06 8,55 1,35 2,12 2,20 0,347 -1,773 4,32 N N N N N kN kN kN kN kN kN kN Ta thÊy Fa0/(V.Fr0)<e do ®ã:X=1;Y=0 Cßn Fa1/(V.Fr1)> e do ®ã: X = 0,4;Y = 0,4.cotgα = 1,94 Ta cã t¶i träng ®éng t­¬ng ®­¬ng: Tra b¶ng ta cã :kt = 1;k® = 1,2 Q = (X.V.Fr + Y.Fa).kt.k® : Q0= Q1= QE= =Q: QE0= QE1= 10,26 10,70 9,33 9,74 kN kN kN kN Theo phÇn tr­íc cã: n4 = 57,57 vg/ph Þ L = 1,26.n2 =1,26.57,57 = 72,54 tr.vg Thay sè vµo (6.1) ta cã: Cd0 = 9,33 = Cd1 = 9,74 = 33,73 35,22 kN kN VËy ®iÒu kiÖn Cd<C tho¶ m·n. §­êng kÝnh ngâng tÝnh trong phÇn thiÕt kÕ trôc d = 50 mm Theo tiªu chuÈn GOST 333 – 71 phô lôc P.27[I] ta chän lo¹i æ cì nhÑ réng sau. KH d D D1 B C1 T r C C0 7310 50 110 92 76,5 27 23 29,25 3 1,0 11,67 96,6 75,9 KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. KiÓm tra æ t¹i gèi ®ì 30,31. T¶i träng tÜnh qui ­íc tÝnh theo c«ng thøc: Qt = X0. Fr + Y0 .Fa Trong ®ã: HÖ sè t¶i träng h­íng t©m X0 HÖ sè t¶i träng däc trôc Y0=0,22.cotgα = 0,5 1,065 Qt0 = Qt1 = 6,16 5,28 kN kN Qt 0 ,Qt1<<C0 =75,9 Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ ®­îc tho¶ m·n. PhÇn VI: TÝnh to¸n chän khíp nèi 1. Khíp nèi cña trôc ®éng c¬ vµ trôc cña ®ai. §Ó nèi trôc cña ®éng c¬ vµ trôc cña ®ai. §Ó gi¶m va ®Ëp, chÊn ®éng, ®Ò phßng céng h­ëng do dao ®éng xo¾n g©y nªn vµ bï l¹i ®é lÖch trôc. Ta chän nèi trôc ®µn håi , hai nöa trôc nèi víi nhau b»ng bé phËn ®µn håi lµm b»ng cao su võa ®¬n gi¶n võa rÎ. + M«men xo¾n truyÒn qua nèi trôc: T = T1 = 17,08 Nm + M«men tÝnh to¸n : Tt=k.T = 1,25 . 17,08 = 21,35 Nm Víi k = 1,25 _hÖ sè t¶i träng ®éng. + §­êng kÝnh trôc t¹i châ nèi: d = 28 mm Tõ ®ã ta chän ®­îc c¸c kÝch th­íc chñ yÕu cña nèi trôc vßng ®µn håi nh­ sau: d D dm L l D0 Z nm· B B1 D3 28 100 50 124 60 48 71 6 5700 4 28 21 20 20 + Chän vËt liÖu nèi trôc lµm b»ng gang CЧ21-40, chèt b»ng thÐp 45 th­êng ho¸, vßng ®µn håi b»ng cao su. øng suÊt dËp cho phÐp cña vßng cao su: [s]d = 4 MPa øng suÊt uèn cho phÐp cña chèt: [s]u = 80 MPa - KiÓm nghiÖm søc bªn dËp cña vßng cao su: 1,002 MPa sd < [s]d - KiÓm nghiÖm søc bÒn uèn cña chèt 15,54 MPa su < [s]u VËy c¸c chèt ®Òu ®¶m b¶o ®­îc yªu cÇu. 2. Khíp nèi cña trôc ra cña hép gi¶m tèc vµ trôc b¨ng t¶i: §Ó nèi trôc cña ®éng c¬ vµ trôc cña ®ai. §Ó gi¶m va ®Ëp, chÊn ®éng, ®Ò phßng céng h­ëng do dao ®éng xo¾n g©y nªn vµ bï l¹i ®é lÖch trôc. Ta chän nèi trôc ®µn håi , hai nöa trôc nèi víi nhau b»ng bé phËn ®µn håi lµm b»ng cao su võa ®¬n gi¶n võa rÎ. + M«men xo¾n truyÒn qua nèi trôc: T = T4 = 716,54 Nm + M«men tÝnh to¸n : Tt=k.T = 1,25 . 716,54 = 895,68 Nm Víi k = 1,25 _hÖ sè t¶i träng ®éng. + §­êng kÝnh trôc t¹i châ nèi: d = 50 Tõ ®ã ta chän ®­îc c¸c kÝch th­íc chñ yÕu cña nèi trôc vßng ®µn håi nh­ sau: d D L D0 l C Chèt V§H dc ren Z dm l3 50 210 175 160 110 5 18 42 M10 8 95 36 + Chän vËt liÖu nèi trôc lµm b»ng gang CЧ21-40, chèt b»ng thÐp 45 th­êng ho¸, vßng ®µn håi b»ng cao su. øng suÊt dËp cho phÐp cña vßng cao su: [s]d = 4 MPa øng suÊt uèn cho phÐp cña chèt: [s]u = 80 MPa - KiÓm nghiÖm søc bªn dËp cña vßng cao su: 2,16 MPa sd < [s]d - KiÓm nghiÖm søc bÒn uèn cña chèt 62,39 MPa su < [s]u VËy c¸c chèt ®Òu ®¶m b¶o ®­îc yªu cÇu. PhÇn VI: ThiÕt kÕ c¸c chi tiÕt kh¸c cña hép gi¶m tèc Vá hép - C«ng dông: §Ó g¸ chÆt hÇu hÕt c¸c chi tiÕt cña hép gi¶m tèc, ®Þnh vÞ trÝ t­¬ng ®èi cña c¸c chi tiÕt vµ bé phËn m¸y, trùc tiÕp tiÕp nhËn t¶i träng do c¸c chi tiÕt truyÒn ®Õn, chøa dÇu b«i tr¬n c¸c bé truyÒn trong hép gi¶m tèc, b¶o vÖ c¸c chi tiÕt m¸y… - ChØ tiªu c¬ b¶n ®Æt ra khi chÕ t¹o hép gi¶m tèc lµ khèi l­îng nhá ®é cøng cao vµ gi¸ thµnh h¹. - VËt liÖu chÕ t¹o hép gi¶m tèc: gang x¸m GX 15 – 32. - Ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o: chän ph­¬ng ph¸p ®óc. - Thµnh phÇn cña hép gi¶m tèc: thµnh hép, g©n chÞu lùc, mÆt bÝch, gèi ®ì, c¸c lo¹i vÝt vµ bul«ng l¾p ghÐp. - Chän bÒ mÆt l¾p ghÐp ®i qua ®­êng t©m c¸c trôc. 1 - KÝch th­íc cña c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc trong b¶ng sau: Tªn gäi BiÓu thøc tÝnh toµn ChiÒu dµy: - Th©n hép, d N¾p hép, d1 G©n t¨ng cøng: - ChiÒu dµy, e - ChiÒu cao, h - §é dèc d=0,03.124 + 3 » d1=0,9d = e=(1. d) = h < Kho¶ng 7 6 7 58 2 mm mm .mm .mm ®é §­êng kÝnh: - Bul«ng nÒn, d1 .d1 >0,04.124+10» 16 .mm - Bul«ng c¹nh æ, d2 .d2 = (0,7 ¸ 0,8)16» 14 .mm - Bul«ng ghÐp mÆt bÝch vµ th©n, d3 .d3=(0,8¸ 0,9).12» 10 .mm - VÝt ghÐp l¾p æ, d4 .d4 = (0,6¸ 0,7).12» 8 .mm - VÝt ghÐp n¾p cöa th¨m, d5 .d5 = (0,5¸ 0,6).12» 6 .mm MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n - ChiÒu dµy bÝch th©n hép, s3 s3 = (1,4 ¸ 1,8).10» 16 .mm - ChiÒu dµy bÝch n¾p hép, s4 s4 = (0,9 ¸ 1).16» 14 .mm - BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n, k3 k3 =k2 – (3¸5)= 48 .mm KÝch th­íc gèi trôc: - ®­êng kÝnh ngoµi víi t©m lç vÝt: D3,D2 - bÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ:k2 - t©m læ bul«ng c¹nh æ:E2 vµ C - chiÒu cao h Tra b¶ng 18.2 ; Trôc nhá D3 D2 Trôc lín: D3 D2 k2=E2+R2+(3¸5) E2»1,6.d2 C »D3/2 X¸c ®Þh theo kÕt cÊu 90 75 125 100 40 20 62.5 .mm .mm mm .mm .mm .mm .mm MÆt ®Õ hép: - ChiÒu dµy (kh«ng cã phÇn låi): S1; S1 = (1,3 ¸ 1,5).d1 » 21 .mm - BÒ réng mÆt ®Õ hép, k1 vµ q k1=3.16 = 48 .mm .q ³ 48 + 2.7 62 .mm Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt: - Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong cña hép D ³ (1¸ 1,2)7= 8 .mm - Gi÷a b¸nh r¨ng lín víi ®¸y hép D1 ³ (3¸ 5)7 = 25 .mm Sè l­äng bul«ng nÒn, Z = (L+B)/(200¸ 300)= 6 Tõ ®­êng kÝnh bul«ng tra theo TCVN 1889 – 76 ta cã kÝch th­íc bul«ng nh­ sau. .d S H D .r .l .l0 16 24 10 26,5 0,6¸1,6 45¸ 300 38; 44 12 19 8 20,9 0,6¸ 1,6 35¸ 260 30; 36 10 17 7 18,7 0,6¸ 1,6 32¸ 200 26; 32 8 13 5,5 14,2 0,4 ¸1,1 28¸ 100 22 6 10 4,5 10,9 0,25¸0,6 22¸ 90 18 2 N¾p æ - C«ng dông: che kÝn æ vµ cè ®Þnh vßng ngoµi cña æ trªn vá hép. - Sö dông hai lo¹i hép: +Lo¹i 1: N¾p kÝn dïng cho nh÷ng ®Çu trôc kh«ng thß ra ngoµi. +Lo¹i 2: N¾p æ thñng cã lç ®Ó cho ®Çu trôc xuyªn qua. 3¸ 5 5¸ 7 3¸ 5 - VËt liÖu ®óc b»ng gang x¸m GX 15 – 32 (tra b¶ng 18.2[II]) Trôc D,mm D2,mm D3,mm h,mm Z Lo¹i II 62 75 90 8 4- M8 2 III 80 100 125 10 4- M8 1 IV 110 130 160 12 6-M10 1vµ 2 Ch©n ®Õ: §Ó cè ®Þnh hép gi¶m tèc trªn bÖ m¸y ta lµm ch©n ®Õ ë th©n hép, mÆt ch©n ®Õ lµm hai d·y låi song song, nh»m g¶im thêi gian gia c«ng, t¹o kh¶ n¨ng tho¸t nhiÖt vµ l­u th«ng kh«ng khÝ… Sè bul«ng nÒn lµ 6. 3 Cöa th¨m, nót th«ng h¬i vµ que th¨m dÇu: - §Ó thuËn tiÖn trong khi sö dông quan s¸t ®­îc c¸c phÇn trong hép gi¶m tèc còng nh­ khi l¾p ghÐp vµ ®Ó ®æ dÇu vµo hép, ta lµm cöa th¨m trªn ®Ønh hép. Cöa th¨m ®­îc ®Ëy b»ng n¾p, trªn n¾p cã nót th«ng h¬i. 3¸ 6 R KÝch th­íc cöa th¨m. A B A1 C K R VÝt Sè vÝt 100 75 150 125 87 12 M8x22 4 Que th¨m dÇu ®Ó kiÓm tra møc dÇu th­êng xuyªn trong khi sö dông. Nót th«ng h¬i: khi lµm viÖc nhiÖt ®é trong hép t¨ng lªn, ®Ó gi¶m nhiÖt dé, t¨ng ®é t¶ng nhiÖt vµ th«ng khÝ trong hép ta sö dông nót th«ng h¬i. chän kiÓu nót th«ng h¬i kiÓu M27x2(b¶ng 18-6). 4 Nót th¸o dÇu: DÇu b«i tr¬n sau mét thêi gian lµm viÖc th­êng bÞ bÇn lµm ¶nh h­ëng ®Õn hiÖu qu¶ cña viÖc b«i tr¬n v× vËy cÇn ph¶i thay dÇu míi vµ x¶ hÕt dÇu cò, ®Ó lµm viÖc nµy cÇn nót th¸o dÇu: KÝch th­íc nót th¸o dÇu: d b m L D S D0 M20x2 15 9 28 30 22 25,4 5 Chèt ®Þnh vÞ c«n, vßng phít, vßng ch¾n mì: 1:50 Chèt ®Þnh vÞ c«n: §Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ cña n¾p vµ th©n tr­íc vµ sau khi gia c«ng còng nh­ khi n¾p ghÐp, tr¸nh ®­îc hiÖn t­îng biÕn d¹ng vßng ngoµi cña æ khi xiÕt chÆt bul«ng. l d d1 3,2 Sè l­îng l d C 2 50 4 0,6 Vßng phít: §Ó b¶o vÖ æ khái bÞ bôi bÈn, ng¨n ph«i kim lo¹i vµ c¸c t¹p chÊt x©m nhËp vµo æ… Trôc d D a b II 30 43 6 4,3 IV 50 69 9 6,5 Vßng ch¾n mì: §Ó ng¨n mì trong bé phËn æ víi dÇu trong hép a = 6¸ 9. t =2¸ 3. .a .b lÊy b»ng gê trôc. PhÇn VI: B«i tr¬n vµ ®iÒu chØnh 1. B«i tr¬n hép gi¶m tèc: B«i tr¬n hép gi¶m tèc chñ yÕu lµ b«i tr¬n bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng vµ b¸nh r¨ng c«n. v× vËn tèc vßng cña c¸c b¸nh r¨ng nhá nªn ta chän ph­¬ng ph¸p b«i tr¬n lµ ng©m dÇu. -ChiÒu s©u ng©m dÇu b¸nh r¨ng c«n bÞ ®éng 34,14 mm. -ChiÒu s©u ng©m dÇu b¸nh r¨ng trô lín b¨ng 1/4 b¸nh r¨ng l¬n cÊp chËm. 0,25.143,68=35,92 mm. Chän lo¹i dÇu lµ AK – 15. B«i tr¬n bé phËn æ: V× c¸c æ cã vËn tèc quay nhá ®Ó truyÒn c«ng suÊt nhá vµ kÝch th­íc æ còng nhá ,do ®ã chän kiÓu b«i tr¬n b»ng mì:dÞnh ky b¶o d­ìng mì lµ 1 n¨m. 2. §iÒu chØnh: Trong chÕ t¹o kh«ng thÓ kh«ng g©y ra nh÷ng sai sè v× vËy khi l¾p ghÐp th­êng cã nh÷ng sai lÖch. NhÊt lµ bé truyÒn b¸nh r¨ng, ë ®©y lµ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô, th­êng xÈy ra sù kh«ng ¨n khíp ®óng. V× vËy khi l¾p bé truyÒn ph¶i kiÓm tra sù ¨n khíp ®óng. §Ó kiÓm tra sù ¨n khíp ng­íi ta b«i mét líp s¬n trªn bÒ mÆt lµm viÖc cña b¸nh r¨ng, sau ®ã quay b¸nh r¨ng vµ quan s¸t vÕt s¬n trªn phÇn r¨ng ¨n khíp, nÕu ¨n khíp ®óng th× c¸c vÕt tiÕp xóc r¶i ®Òu theo mÆt ph¼ng lµm viÖc cña r¨ng. §Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vÒ ¨n khíp ta dïng ph­¬ng ph¸p dÞch chuyÓn trôc trªn ®ã ®· g¸ ch¾c c¸c b¸nh r¨ng vµ c¸c æ. Ngoµi ra, trong qu¸ tr×nh lµm viÖc bÒ mÆt c¸c b¸nh r¨ng th­êng bÞ mßn t¹o nªn c¸c khe hë däc trôc vµ khe hë h­íng t©m lµm cho trôc bÞ ®¶o vµ dao ®éng, b¸nh r¨ng ¨n khíp kÐm, bé truyÒn lµm viÖc kÐm cã tiÕng æn, khi ®ã rÊt cÇn ph¶i thùc hiÖn hiÖu chØnh. §Ó ®iÒu chØnh khe hë nµy cÇn ph¶i t¹o ®é d«i ban ®Çu b»ng c¸c tÊm ®Öm ®iÒu chØnh. 2 §¸nh gi¸ chØ tiªu kinh tÕ: Tõ nhiÖm vô vµ yªu cÇu lµm viÖc cña hÖ thèng dÉn ®éng b¨ng t¶i, trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ chóng t«i ®· rÊt chó träng tíi tÝnh kinh tÕ theo quan ®iÓm ®¶m b¶o hÖ thèng lµm viÖc ®óng yªu cÇu nhiªm vô ®Æt gia víi nh÷ng chi tiÕt phÇn nhiÒu ®· ®­îc tiªu chuÈn ho¸ hoÆc nh÷ng chi tiÕt ®¶m b¶o cã thÓ chÕ t¹o ®­îc trong ®iÒu kiÖn thøc t¹i cña nÒn kinh tÕ vµ c«ng nghiÖp trong n­íc hiÖn nay, vËt liÖu chÕ t¹o ra chi tiÕt ®Òu cã s½n cã c¬ tÝnh phï hîp. Yªu cÇu ®èi víi ng­êi sö dông hÖ thèng kh¸ ®¬n gi¶n, phï hîp víi tay nghÒ cña c«ng nh©n bËc thÊp. Tãm l¹i vÒ chØ tiªu kinh tÕ vµ chØ tiªu kü thuËt hÖ th«ng ®¶m b¶o ®­îc. Mét sè yªu cÇu khi sö dông: - Tr­íc khi vËn hµnh m¸y ph¶i kiÓm tra møc dÇu trong hép gi¶m tèc, chÕ ®é b«i tr¬n ë c¸c æ. - KiÓm tra sù ch¾c ch¾n cña c¸c mèi ghÐp nh­ bb¾t chÆc c¸c bul«ng nÒn … - KiÓm tra sù ¨n khíp ®óng cña c¸c cÆp b¸nh r¨ng vµ kiÓm tra sù lµm viÖc cña bé truyÒn ®ai… - Theo ®Þnh kú ph¶i tiÕn hµnh b¶o d­ìng m¸y. PhÇn VII:Dung sai – l¾p ghÐp 1. Chän kiÓu l¾p: Theo yªu cÇu cña tõng bé phËn ta chän c¸c lo¹i mèi ghÐp sau: 1./ L¾p ghÐp gi÷a trôc víi æ l¨n: L¾p theo hÖ thèng lç: H7/k6. 2./ L¾p ghÐp gi÷a æ l¨n víi vá hép: H7/js6. 3./ L¾p ghÐp gi÷a n¾p æ vµ th©n hép: H7/h6 4./ L¾p ghÐp gi÷a b¸nh r¨ng víi trôc: H7/s6 (L¾p cã ®« d«i) 5./ L¾p ghÐp gi÷a khíp nèi víi trôc: H9/h6 6./ L¾p ghÐp gi÷a vßng ch¾n mì víi trôc: H11/k6(KiÓu l¾p chÆt) 7./ Mèi ghÐp then:Then cè ®Þnh trªn trôc theo kiÓu l¾p cã ®é d«i 2. Sai lÖch giíi h¹n cña chiÒu réng vµ chiÒu s©u r·nh then: KT_TD then .bxh Sai lÖch giíi h¹n cña chiÒu réng r·nh then ChiÒu s©u r·nh then Trªn trôc, t1 Trªn b¹c, t2. Js9 t1 Sai lÖch giíi h¹n t2 Sai lÖch giíi h¹n 8x7 ±0,018 4,0 +0,2 2,8 +0,2 12x8 ±0,021 5,0 +0,2 3,3 +0,2 16x10 ±0,021 6,0 +0,2 4,3 +0,2 14x9 ±0,021 5,5 +0,2 3,8 +0,2 3 Sai lÖch giíi h¹n cña c¸c chi tiÕt kh¸c: STT Mèi ghÐp gi÷a c¸c chi tiÕt Trôc KT DN KiÓu l¾p 1 Vßng trong æ l¨n – trôc I II III IV F20 F25 F30 F35 F50 F20H7/k6 F25H7/k6 F30H7/k6 F35H7/k6 F50H7/k6 2 Vßng ngoa× æ víi èng lãt hoÆc vá hép I II III IV F52 F62 F72 F80 F110 F52H7/Js6 F62H7/Js6 F72H7/ Js6 F80H7/ Js6 F110H7/ Js6 3 N¾p æ vµ th©n hép II III IV F62 F80 F110 F62H7/h6 F80H7/ h6 F110H7/ h6 4 B¸nh r¨ng vµ trôc II III IV F25 F35 F50 F25H7/ s6 F35H7/ s6 F50H7/ s6 5 Vßng ch¾n mì víi trôc II III IV F25 F30 F50 F25H11/k6 F30H11/k6 F40H11/ k6