Đề tài Thiết kế hệ dẫn động băng tải, với hộp giảm tốc hai cấp trục vít – Bánh răng

Lêi nãi ®Çu §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y víi néi dung thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ, cô thÓ ë ®©y lµ thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i, víi hép gi¶m tèc hai cÊp trôc vÝt – b¸nh r¨ng víi yªu cÇu vÒ lùc còng nh­ vËn tèc vµ c¸c ®Æc tr­ng kh¸c . §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y víi b­íc ®Çu lµm quen víi c«ng viÖc tÝnh to¸n , thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y trong lÜnh vùc c¬ khÝ nh»m n©ng cao kü n¨ng tÝnh to¸n , hiÓu s©u h¬n vÒ kiÕn thøc ®· häc . Néi dung ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y bao gåm . TÝnh to¸n chän ®éng c¬ cho hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i . TÝnh to¸n bé truyÒn trong vµ bé truyÒn ngoµi . ThiÕt kÕ trôc vµ chän æ l¨n . TÝnh toµn vá hép vµ c¸c chi tiÕt kh¸c . TÝnh to¸n b«i tr¬n . §å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y lµ tµi liÖu dïng®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o c¸c hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ , nh­ng ®©y kh«ng ph¶i lµ ph­¬ng ¸n tèi ­u nhÊt trong thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng do nh÷ng h¹n chÕ vÒ hiÓu biÕt vµ kinh nghiÖm thùc tÕ . Trong ®å ¸n nµy cã tham kh¶o tµi liÖu: - TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ TËp 1[TL1], 2[TL2] : TrÞnh ChÊt – Lª V¨n UyÓn. - Chi tiÕt m¸y – NguyÔn Träng HiÖp :TËp 1, TËp 2. - Dung sai vµ l¾p ghÐp – Ninh §øc Tèn. NguyÔn TuÊn Khoa Cơ Điện Tử 2 – K49 ĐHBK Hà Nội Môc lôc PhÇn I I.Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tØ sè truyÒn…………………..Trang 3 B¶ng sè liÖu cña hép gi¶m tèc ………………………………Trang 4 PhÇn II :ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n c¸c bé truyÒn 1.TÝnh to¸n bé truyÒn xÝch…………………………………..Trang 4 2.TÝnh bé truyÒn trôc vÝt trong hép gi¶m tèc………………Trang 7 3.TÝnh bé truyÒn b¸nh r¨ng…………………………………Trang 11 4.KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña hép gi¶m tèc……………Trang 16 PhÇn III :TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc vµ chän æ l¨n 1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc…………………………………….Trang 17 2. Chän æ l¨n………………………………………………….Trang 34 PhÇn IV :ThiÕt kÕ vá hép vµ b«i tr¬n hép gi¶m tèc……………...Trang41 PhÇn V : B¶ng thèng kª c¸c kiÓu l¾p vµ dung sai ………………..Trang47 §Ò 21: ThiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i 1.§éng c¬; Tmm=1,5T1; 2.Khíp nèi ; T2=0,7T1; 3.Hép gi¶m tèc ; t1=5 h; 4.Bé truyÒn xÝch ; t2=3 h; 5.B¨ng t¶i; tck=8 h; *Sè liÖu cho tr­íc 1.Lùc b¨ng t¶i: F=9000N; 2. VËn tèc b¨ng t¶i: v=0,48 m/s; 3.§­êng kÝnh tang: D= 320mm; 4.ChiÒu cao tang : H=750 mm 5.Thêi gian phôc vô: Ih=20000 giê 6.Sè ca lµm viÖc: soca=2; 7.§Æc tÝnh lµm viÖc : va ®Ëp võa; PhÇn I: I / Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn u: I.1 /Chän ®éng c¬: a/TÝnh c«ng suÊt +/§Ó ®¶m b¶o cho bé truyÒn ®éng b¨ng t¶i lµm viÖc æn ®Þnh vµ Ýt rung ®éng ta ph¶i tÝnh to¸n vµ chän ®éng c¬ sao cho võa ®ñ c«ng suÊt kh«ng qu¸ thõa nh»m tr¸nh v­ît t¶i vµ thõa t¶i qu¸ nhiÒu . +/Tõ yªu cÇu: - Lùc kÐo b¨ng t¶i : F=9000 N. - VËn tèc b¨ng t¶i : v = 0,48 m/s. => C«ng suÊt cÇn thiÕt trªn trôc ®éng c¬ : Pct= Trong ®ã: F=9000 N : lùc kÐo b¨ng t¶i. V=0,48m/s : vËn tèc b¨ng t¶i. hch : tæng hiÖu suÊt cña c¸c kh©u hch=h k.h tv.h br.h ot.h ol3. hx = 0,99.0,82.0,98.0.98.0,9923.0,92 =0,700. b==. => Pct = = (kW) b/TÝnh tèc ®é s¬ bé cña trôc ®éng c¬: Ta cã : nsb= nct .uhép .ungoµi , theo CT2.16 tr.21[TL1] nct=(v/ph). Theo b¶ng 2.4 tr.21[TL1] Chän utbhop= 50; utbngoai=2 => nsb=28,65.50.2 = 2865; Do ®ã chän ®éng c¬ K160S2 : ( theo b¶ng P1.1tr.234[TL1]) B¶ng th«ng sè ®éng c¬: N®c(v/p) P(Kw) Cosj h Ik/Idn Tk/Tdn 2935 7,5 0,93 0,86 7,3 2,2 +/ KiÓm tra ®iÒu kiÖn më m¸y : Víi §éng c¬ ®· chän cã > . VËy ®éng c¬ K160S2®¸p øng ®­îc yªu cÇu c«ng suÊt, tèc ®é vµ ®iÒu kiÖn më m¸y I.2/ Ph©n phèi tØ sè truyÒn (u) Tû sè truyÒn cña hÖ dÉn ®éng: uch= uch=uhép.ungoµi Dùa vµo b¶ng 2.4 tr.21[TL1] chän ungoµi = 2,0; => uh=uch/ung=102,44/2=51,22. Víi hép gi¶m tèc Trôc vÝt –B¸nh r¨ng theo kinh nghiÖm ta lÊy: ubr=(0,05 …0,06)uh=2,56 – 3,07 ; chän ubr= 3,00 . => utv=. Chọn ubr=17,0. => TÝnh chÝnh x¸c ung = uch/uh =uch/(utv.ubr) = 102,44/(3,0.17,0) = 2,009. I.3/ TÝnh c«ng suÊt,sè vßng quay, m«mem xo¾n trªn c¸c trôc +/TÝnh c«ng suÊt trªn c¸c trôc: Pct = Ptg = P3= P2= P1= P®c= +/Sè vßng quay trªn c¸c trôc n1 = ndc = 2935 (v/ph) n2 = n1 /utv=2935/17,00 =172,65 (v/ph) n3 = n2/ubr=172,65/.3,00 =57,55 (v/ph) nct = n3/ux=57,55/2,01 =28,63 (v/ph) +/M«men xo¾n trªn c¸c trôc T= (Nmm) Ttg= (Nmm) T3= (Nmm) T2= (Nmm) T1= (Nmm) B¶ng th«ng sè: Trôc Trôc®/c Trôc 1 Trôc 2 Trôc 3 Trôc ct P(kw) 6,170 6,059 4,929 4,791 4,32 u 17,00 3,00 2,01 n (v/f) 2935 2935 172,65 57,55 28,63 T(Nmm) 19.715 272.644 795.031 1.441.005 II/ TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c bé truyÒn II.1/ ThiÕt kÕ bé truyÒn ngoµi (xÝch) a/Chän lo¹i xÝch V× t¶i nhá , va ch¹m vừa ,vËn tèc thÊp àchän xÝch con l¨n. b/X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña xÝch vµ bé truyÒn: Theo b¶ng 5.4 tr.80[TL1] víi u=2,01 chän sè r¨ng xÝch Z1=25 => Z2=2,01.25=50,25. LÊy Z2=50 < Zmax =120 . Theo CT 5.13 tr.81[TL1] , c«ng suÊt tÝnh to¸n : +/ Pt=P.K.Kz.Kn; Trong ®ã : P = P3=4,791 (Kw) : c«ng suÊt cÇn truyÒn. Kz= : hÖ sè r¨ng. Kn= : hÖ sè vßng quay. Theo CT5.4 tr.81[TL1],ta cã: K = Ko. Ka. K®c. K®. Kc. Kbt = 1.1.1,1.1,3.1,25.1,3 =2,113; Theo b¶ng (5.6) tr.82[TL1] Ko=1 : hÖ sè ¶nh h­ëng vÞ trÝ bé truyÒn (®­êng nèi 2 t©m ®Üa xÝch . n»m nghiªng 1 gãc <600 so víi ph­¬ng n»m ngang). Ka=1 : hÖ sè kÓ ®Õn kho¶ng c¸ch trôc vµ chiÒu dµi xÝch (chän a=40p). K®c=1,1 : hÖ sè kÓ dÕn ¶nh h­ëng cña viÖc ®iÒu chØnh lùc c¨ng xÝch . (®iÒu chØnh ®­îc b»ng con l¨n c¨ng xÝch). K®=1,3 : hÖ sè t¶i träng ®éng (va ®Ëp võa). Kc=1,25 : hÖ sè kÓ dÕn chÕ ®é lµm viÖc (2 ca). Kbt=1,3 : hÖ sè kÓ dÕn ¶nh h­ëng cña viÖc b«i tr¬n (cã bôi chÊt l­îng b«i tr¬n ®¹t yªu cÇu). => P = 4,791.2,113.1.0,869 = 8,795 (kW); V× c«ng suÊt kh¸ lín nªn chän bé truyÒn xÝch 2 dÉy víi Kd=1,7 => P’t=Pt/Kd=8,795/1,7=4,821(kW). Theo b¶ng( 5.5) víi n01=50 (v/f) ,chän bé truyÒn xÝch 2 dÉy cã p=31,75mm cã [P] = 5,83 > Pt’ = 4,821(kW) ®ång thêi p < pmaz=50,8 (mm). (theo b¶ng 5.8 tr.81[TL1]). +/ Kho¶ng c¸ch trôc: a = 40.p = 40.31,75=1270 (mm) Theo (5.12) Sè m¾t xÝch x = = chän xc=118 ; &/TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc a*== = §Ó xÝch lµm viÖc kh«ng qu¸ c¨ng cÇn gi¶m 1 l­îng ((= 0,002 – 0,004) a) LÊy =0,003.a*= 3,81 mm; VËy kho¶ng c¸ch trôc lµ a=a*-=1267,85 mm; +/ Sè lÇn va ®Ëp cña xÝch : Theo (5.14 ) i =< [i] =20(1/s) theo (B5.9) tr.85[TL1] c/ KiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn: Theo (5.15) tr.85[TL1] , ta co: s = Q: t¶i träng ph¸ háng (N); Theo (b5.2) tr.78[TL1]: Q =177 kN=177000N ; q=7,3kg; K®=1,2 do Tmm/T1=1,5; Ft : lùc vßng Ft=1000.P/v; ( víi v= ) = ( N); F0 = 9,81.Kf.q.a : lùc c¨ng do träng l­îng nh¸nh xÝch bÞ ®éng sinh ra = 9,81.2.7,3.1,268=181,61(N) víi Kf=2 (®­êng nèi 2 t©m ®Üa xÝch nghiªng 1 gãc 400 so vãi ph­¬ng n»m ngang ); Fv :lùc c¨ng do lùc li t©m sinh ra Fv= q.v2 : lùc c¨ng do lùc li t©m sinh ra =7,3.0,7612=4,23 (N) => s = >8,5=[s] (theo b¶ng5.10tr.86[TL1]) VËy xÝch ®ñ bÒn. d/ §­êng kÝnh ®Üa xÝch Theo CT 5.17 tr.86 [TL1] &b¶ng 13.4 [TL2] d1=p/sin() = 31,75/sin() = 253,32 mm; d2=p/sin() = 31,75/sin() = 505,65 mm ; da1=p.(0,5+cotg() = 31,75.(0,5 + cotg (= 267,20 mm; da2= 520,53 mm; df1=d1-2r =253,32 - 2.9,62 = 234,08 mm; df2=486,41 mm; do r = 0,5025.dl’+0,05 =9,62; dl’=19,05 mm (theo b¶ng 5.2) e/ KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cña ®Üa xÝch øng suÊt tiÕp xóc trªn mÆt r¨ng ®Üa xÝch ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sH1= [sH] [sH] :øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp Kr=0,42 :hÖ sè ¶nh h­ëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch phô thuéc vµo Z (b¶ng trang 87) K®=1,3 :hÖ sè t¶i träng ®éng (b¶ng5.6 tr.82[TL1]) Kv® =13.10-7.n1.p3.m :lùc va ®Ëp trªn m d·y xÝch =13.10-7.57,55.31,753.1,7=4,07. Kd=1,7 :hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng kh«ng ®Òu cho c¸c dÉy (2dÉy xÝch) E=2,1.105 MPa :m«®un ®µn håi A=446 mm2 :diÖn tÝch chiÕu cña b¶n lÒ (b¶ng5.12 tr.87[TL1]) => sH1= MPa < 600 (MPa) Theo b¶ng 5.11 ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t øng sø©t cho phÐp [s]=600MPa. VËy dïng xÝch 2 d·y ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cho ®Üa xÝch . ĐÜa 2: sH2 cũng tho¶ m·n. f/X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn trôc: Fr=Kx.Ft=1,05.6292,86= 6607,50 (N); (do Kx=1,05 víi bé truyÒn nghiªng 1 gãc 400 so víi ph­¬ng n»m ngang) B¶ng c¸c th«ng sè: CS cho phÐp : [P]=5,83KW (2dÉy xÝch) Kho¶ng c¸ch trôc: a =1267,85 mm B­íc xÝch: p = 31,75 mm §­êng kÝnh ®Üa xÝch: d1/d2=253,32 /505,65 mm Sè d·y xÝch: m =2 Sè r¨ng ®Üa xÝch: z1/z2=25/50 Sè m¾t xÝch: x=118 ChiÒu réng ®Üa xÝch (tr20.tl2) bm= 0,9B- 0,15=0,9.35,46- 0,15 =31,76 mm II.2/ Bé truyÒn trôc vÝt –b¸nh vÝt a/Chän vËt liÖu +/TÝnh s¬ bé vËn tèc tr­ît vsb= 8,8.10-3.(P1 .u.n12)1/3 =8,8.10-3.(6,059.17.29352)1/3 =8,46> 5m/s (do n1=2935 v/ph; T2=272644 (Nmm) theo môc I) -Trôc vÝt lµm b»ng thÐp C chÊt l­îng tèt (thÐp 45 t«i bÒ mÆt ®¹t ®é r¾n HRC45). -Theo (B7.1 tr.147[TL1] ) ,víi vsb>5 m/s chän ®ång thanh thiÕc ®Ó chÕ t¹o b¸nh vÝt (M¸c БpOЦΦ 5-5-5) -Theo b¶ng 7.1 víi БpOЦΦ 5-5-5 ®óc trong khu«n kim lo¹i: sb=200-250 (MPa ), sch =80-100 (MPa); +/øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [sH]=[sHO].KHL( theo c«ng thøc7.2); Trong ®ã: [sHO] :øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi 107 chu kú [sHO]=(0,75-0,9)sb= 0,9.240=216(MPa); KKL :hÖ sè tuèi thä KKL=; Víi NHE :sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng: NHE= 60. = 60. = 60.172,65.20000(1.5/8+0,74.3/8) =148,14.106 VËy KKL==0,714; =>[sH] =216.0,714 = 154,22 (MPa); +/øng suÊt uèn cho phÐp: [ sF] = [sF0].KFL; [sF0] :øng suÊt uèn cho phÐp øng víi 106 chu kú do bé truyÒn quay mét chiÒu nªn [sF0] =0,25.sb+0,08.sch= 0,25.240+0,08.90 = 67,2(MPa); KFL :hÖ sè tuæi thä KFL=; Víi NFE= 60. =60.= = 60.172,65.201000.(1.45/8+0,79.3/8) =132,62.106 KFL== 0,581. => [sF] =67,2.0,581 =39,04 (Mpa); +/øng suÊt qu¸ t¶i: [sH]max =4sch=4.90 =360 (MPa); [sF]max=0,8sch=0,8.90 =72 (MPa); b/ TÝnh to¸n truyÒn déng trôc vÝt vÒ ®é bÒn +/C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña bé truyÒn - Kho¶ng c¸ch trôc: aW = (Z2+q) Do vËn tèc lín nªn chän Z1=2; =>Z2= utv.Z1=17.2 = 34; KH= 1,1 – 1,3 :hÖ sè t¶i träng q >(0,25 -0,3).Z2 = 8,5 – 10,2 :hÖ sè ®­êng kÝnh trôc vÝt Chän s¬ bé KH= 1,1 ; Theo b¶ng (7.3 ) chän q=12,5; aW=(34+12,5) =136,36(mm); chän aW=135 mm; - M« ®un däc cña trôc vÝt m =2.aW/(Z2+q) = 2.135/(34+12,5) = 5,8. Chän m = 6,3 theo tiªu chuÈn (b¶ng 7.3 tr.150[TL1]); - TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw = m(Z2+q)/2 = 146,47 mm.LÊy aw=145. - HÖ sè dÞch chØnh: x=- 0,5(q+Z2) =- 0,5(12,5+34) = - 0,23 Î (- 0,7 ;0,7) . (tháa m·n dÞch chØnh); +/KiÓm nghiÖm r¨ng b¸nh vÝt vÒ ®é bÒn tiÕp xóc øng suÊt tiÕp xóc trªn mÆt r¨ng b¸nh vÝt cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: sH=[sH] theo (7.19) - TÝnh l¹i vËn tèc tr­ît vs= ; - Gãc vÝt l¨n: g=arctag= arctag=9,430; -§­êng kÝnh trôc vÝt l¨n: dW1=(q+2x)m = (12,5 – 2.0,23).6,3 = 75,85 mm; vs = = 11,81 (m/s)>5(m/s); VËy chän vËt liªu tho¶ m·n; - HiÖu suÊt cña bé truyÒn: h = 0,95. = 0,95.= 0,86 ( Theo b¶ng 7.4 tr.152[TL1] ,víi vs=11,81 (m/s) -> gãc ma s¸t: j = 0,900) KH : hÖ sè t¶i träng KH = KHb. KHV; KHb :hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng; KHV :hÖ sè t¶i träng ®éng KHb = 1+ T2m =åT2i.tin2i/åti.n2i = T2Max(1.5/8+0,7.3/8) = 0,8875 T2Max KHb = 1+ = 1,0022 (Víi q=12,5 theo b¶ng (7.5 ) =>hÖ sè biÕn d¹ng cña trôc vÝt:q =125) KHV=1,1 theo (b7.7 tr153[TL1]) víi vs= 11,81 (m/s); =>KH = 1,0023.1,1 =1,102; VËy s H==140,78(MPa) <154,22(MPa) = [sH] VËy ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cña b¸nh vÝt ; +/ KiÓm nghiÖn r¨ng b¸nh vÝt vÒ bÒn uèn: øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n b¸nh vÝt ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: sF = 1,4.[sF]; mn :m«®un ph¸p cña b¸nh r¨ng; mn= m. cosgw=6,3.cos9,43= 6,21; §­êng kÝnh trôc vµ b¸nh vÝt (b¶ng 7.9 tr.155[TL1]) d1=q.m=12,5.6,3= 78,75 mm. LÊy d1= 78 mm d2= m.Z2 = 6,3.34 = 214,2 mm . LÊy d2= 215 mm da1=d1+2m = m(q+2) =91,35 mm. LÊy da1= 92 mm da2= m(Z2+2+2x) = 6,3.(34+2-2.0,23)= 223,90 (mm). LÊy da2= 225 mm df1 = m(q-2,4)=6,3.(12,5-2,4) = 62,23 (mm). LÊy df1= 62 mm df2 = m(Z2-2,4+2x)=6,3.(34-2,4-2.0,23) = 194,18 (mm). LÊy df2= 195 mm KF :hÖ sè t¶i träng. KF = KFb. KFV; víi KFb = KHb= 1,0023; KFV= KHv=1,1; =>KF=1,103; b2 :chiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh vÝt b2 0,75. da1= 0,75.92= 69 mm; lÊy b2=60 mm; YF :hÖ sè d¹ng r¨ng YF =1,63 theo b¶ng 7.8 víi Zv =Z2/cos3g =34/cos39,43=35,22 ; => sF = 1,4.=7,94 < [sF]=39,04(MPa); +/ KiÓm nghiÖm b¸nh vÝt vÒ qu¸ t¶i: sHmax= sH. = 140,78. =172,42 <[sH]max =360(MPa); sFmax= sF.Kqt = 7,94.1,5 =22,28 < [sF]max = 72(MPa); c/ TÝnh nhiÖt truyÒn ®éng trôc vÝt: NhiÖt ®é cña dÇu trong hép gi¶m tèc trôc vÝt ph¶i tho¶ m·n td =to +[td]; to :nhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh; h=0,86 (hiÖu suÊt bé truyÒn ); P1= 6,059 kW (c«ng suÊt trªn trôc vÝt) Kt =8..17,5W/(m2 0C) :hÖ sè to¶ nhiÖt chän Kt =15 W /m2 0C ; y=0,25..0,3 :hÖ sè kÓ ®Õn sù tho¸t nhiÖt qua ®¸y hép xuèng bÖ m¸y chän y= 0,27 ; b :hÖ sè kÓ ®Õn nhiÖt sinh ra trong mét ®¬i vÞ thêi gian do lµm viÖc ng¾t qu·ng b = tck/ å(Piti/P1) = 8/(1.5+0,7.3)=1,13; A : diÖn tÝch mÆt tho¸t nhiÖt cña hép gi¶m tèc (m2) A=A1+A2 20.aw2+0,2(20. aw2) = 504600 mm2 =0,5046m2; VËy td =25 +=103,10>[td]. Ch­a tháa m·n vÒ nhiÖt ®é cña dÇu b«i tr¬n. DiÖn tÝch tho¸t nhiÖt cÇn thiÕt: A> Ktq = 17 ứng với số vòng quay của quạt là nq=750 v/ph. [td ] = 900C. A> =0,626mm2 => Amin= 0,626mm2. II.3/ ThiÕt kÕ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng a/ Chän vËt liÖu: §Ó ®¶m b¶o gi¸ thµnh khi chÕ t¹o , vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän vËt liÖu lµm b¸nh r¨ng gièng nh­ vËt liÖu lµm trôc vÝt +/ Chän vËt liÖu cña b¸nh nhá :ThÐp C45 th­êng hãa ®¹t ®é r¾n HB =185 sb=600(MPa) sch=340(MPa); +/ Chän vËt liÖu cña b¸nh lín gièng nh­ vËt liÖu lµm b¸nh nhá nh­ng cã HB =170 sb=600(MPa) sch=340(MPa) b/øng suÊt cho phÐp +/øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [sH] =s0Hlim.KHL/SH ; Víi s0Hlim : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi chu kú c¬ së; SH :hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; s0Hlim =2HB+70; SH=1,1;(theo b¶ng 6.2) KHL :hÖ sè tuæi thä -B¸nh r¨ng1 : s0H1 lim =2.185+70=440(MPa); KHL1=; mH : bËc cña ®­êng cong mái mH =6 do HB <350; NH0 : sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc NH0=30.HBHB2,4=30.1852,4=8,3.106; NHE :chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng. NHE = 60.c.= =60.c.. = 60.1.172,65.20000.(1.5/8+0,73.3/8) = 15,61.107 > NH0 nªn KHL1=1; =>[sH1] = 440.1/1,1=400(MPa); - T­¬ng tù b¸nh r¨ng 2: s0H12 lim =2.170+70=410(MPa); NH0=30.HBHB2,4=30.1702,4=6,8.106 NHE = 60.c. = 60.c.. = 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,73.3/8) =5,20. 107 > NH0 nªn KHE1=1; =>[sH2] = 410.1/1,1=372,72(MPa); Do lµ cÆp b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng nªn øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [sH] ==(MPa); +/øng suÊt uèn cho phÐp: [sF] =s0Flim.KFC. KFL/SF Trong ®ã: s0Flim :øng suÊt uèn cho phÐp øng víi chu kú c¬ së ; SF : hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn; s0Flim =1,8HB; SF=1,75; (theo b¶ng 6.2) KFC :hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i KFC= 1 (do t¶i träng 1 chiÒu) B¸nh r¨ng 1: s0F1 lim =1,8.185=351(MPa); KFL1=; mF :bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ uèn mF=6 do HB <350; NF0=4.106 : sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn; NFE = 60.c.= = 60.c.. = 60.1.172,65.20000.(1.5/8+0,76.3/8) = 13,86.107 > NF0 nªn KFL1=1; =>[sF1] = 351.1.1/1,75=200,57(MPa); B¸nh r¨ng 2: s0F2 lim =1,8.170=306(MPa); NF0=4.106 ; NFE2 = 60.c. = 60.c.. = 60.1.57,55.20000.(1.5/8+0,76.3/8) =7,72. 107 > NF0 nªn KFL2=1; =>[sF2] = 306.1.1/1,75=174,86(MPa); VËy øng suÊt cho phÐp: [sH] = 386,37(MPa); [sF1] = 200,57(MPa); [sF2] =174,86 (MPa); +/øng suÊt cho phÐp khi qu¸ t¶i: [sH]max =2,8.sch=2,8.340=952(MPa); [sF1]max =[sF2]max = 2,8.sch= 0,8.340 = 272(MPa); c/TÝnh to¸n bé truyÒn +/ X¸c ®Þnh th«ng sè c¬ b¶n aw=Ka(u+1) (6.15a); Ka= 43 :hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng ( theob¶ng6.5) u=3,00 : tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng; T1=272644(Nmm) :m«men xo¾n trªn trôc chñ ®éng [sH] = 386,37(MPa) yba=0,25 chän s¬ bé theo (b¶ng 6.6) KHb :hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc KHb=1,037 víi ybd=0,53yba(u+1) = 0,53.0,25(3+1)=0,53 theo(b¶ng6.7s¬ ®å 5) =>aW=43(3+1) = 234,22 mm; chän aW=240 mm +/X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: m =(0,01- 0,02)aW=2,4- 4,8 mm; chän m =3 theo tiªu chuÈn Chän s¬ bé b=150 (00 Z1===38,63. Lấy Z1=39=> Z2=u.Z1=3.39=117; TÝnh l¹i b: cosb ===0,975=> b= 12,840 ( thỏa m·n ) +/KiÓm nghiÖm vÒ ®é bÒn tiÕp xóc øng suÊt tiÕp xóc xuÊt hiÖn trªn mÆt r¨ng cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: sH =ZM. ZH. Ze.[sH]; ZM = 274MPa1/3 : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp (theo b¶ng6.5); ZH =1,724 :hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc (theo b¶ng6.12) Ze : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña b¸nh r¨ng Ze= 1/ea = = 0,76 (do eb=bw.sinb/(mp) = 0,25.240.sin12,840/(3,14.3) =1,41 >1, ea = [1,88 – 3,2(+)].cosb = [1,88 – 3,2(+)].cos12,840 =1,73) bw1 = 0,25aw=0,25.240 = 60 mm; dw1 =2.aw/(u+1) =2.240/(3+1) =120 mm; KH :hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc KH = KHb. KHa. KHV; KHb :hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng KHb =1,027 (theo b¶ng6.7 víi ybd=bw/dw1=0,53) KHa : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp KHa = 1,13(víi v=p.dw1.n1/60000 = 1,08 (m/s) theo b¶ng 6.14) KHV :hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp KHV=1,01(theo b¶ng p2.3 ). =>KH=1,172. => sH = 274.1,724.0,76.= 356,53MPa . - TÝnh chÝnh x¸c [sH]’= [sH]ZRZVKxH = [sH].1.1.1= 386,37MPa, do hệ số xét đến độ nham của mặt răng làm việc :ZR = 0,95 với Ra<2,5…1,25μm; hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng ZV = 1 với v <5m/s; hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng KxH = 1 do da < 700 mm. MÆt kh¸c : ==2,95% < 10 % . => Kh«ng thõa bÒn. VËy ®iÒu kÖn bÒn tiÕp xóc tho¶ m·n. +/KiÓm nghiÖm vÒ ®é bÒn uèn §Ó ®¶m b¶o ®é bÒn uèn cho r¨ng øng suÊt sinh ra t¹i mÆt r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp: sF1 =[sF1] m=3 bw=60 mm dw1= 120mm => dw2=u.dw1=3.120=360mm => da1=d1 + 2.(1+x)m=120+2.3=126mm da2=d2 + 2.(1+x)m=360+2.3=366mm df1=d1 -(2,5-2x)m=120-2,5.3=112,5mm df2=d2 -(2,5-2x)m=360-2,5.3=352,5mm Ye=1/ea =1/1,73 = 0,58. Yb=1- b0/140 = 0,91: hệ số kể đến độ nghiªng của răng. YF1 ,YF2 :hÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh 1 vµ 2 YF1 = 3,69 (do Zv1 == = 42,07) YF2 = 3,60 ( do Zv2 = 126,23) theo b6.18 KF : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn; KF =KFb .KFa .KFv =1,07.1,37.1,04 = 1,52; do KFb =1,07 (b6.7); KFa =1,37 (b6.14); KFv =1,04 ( theo b¶ng p2.3) => sF1== 74,73 <[sF1] =200,57(MPa); sF2= sF1.YF2/YF1= 72,91 < 185,14(MPa); VËy ®iÒu kiÖn bÒn uèn ®­îc tho¶ m·n; +/KiÓm nghiÖm ®é qu¸ t¶i sHmax= sH. = 356,53 . =436,66<[sH]max =952(MPa); sF1max= sF1.Kqt = 74,73.1,5 =113,0< [sF1]max = 272(MPa); sF2max= sF.Kqt = 72,91.1,5 =109,4< [sF2]max = 272(MPa); §¶m b¶o ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i ®ñ bÒn; B¶ng th«ng sè c¬ b¶n cña bé tuyÒn trong HGT Bé truyÒn trôc vÝt Bé truyÒn b¸nh r¨ng K/c trôc (mm) aW=145 aW=240 M«dun m =6,3 m=3 Tû sè truyÒn u = 17 u=3 ChiÒu réngvµnh r¨ng (mm) b2=65 bW= 60 Gãc nghiªng cña r¨ng b=12,840 HÖ sè dÞch chØnh x=- 0,23 x1= 0; x2= 0 Sè r¨ng Z1/Z2=2/34 Z1/Z2=39/117 §­êng kÝnh vßng chia(mm) d1/d2= 78,75 /214,2 d1/d2=120/360 §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng (mm) da1/da2= 90 /225 da1/da2=126/366 §­êng kÝnh ch©n r¨ng (mm) df1/df2=62 /198 df1/df2= 112/352,5 §­êng kÝnh ngoµi b¸nh vÝt daM2da2+1,5m =233,35 chän daM2=230 ChiÒu dµi phÇn c¾t ren trôc vÝt b1>(11+0,06Z2)m=82.15 lÊy b1 = 85(b¶ng 7.10) II.4/ KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña hép gi¶m tèc. §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b«i tr¬n hép gi¶m tèc awtv+df1tv/2<df2br/2 Víi awtv=145 mm df1tv=62 mm df2br=352,5mm Þawtv+df1tv/2 =145+62/2=176< df2br/2=352,5/2=176,25mm VËy hép gi¶m tèc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b«i tr¬n. PhÇn III / TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc vµ chon æ l¨n . III.1/ TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc: a/ Chän vËt liÖu: Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp 45 cã sb= 600 MPa. øng suÊt xo¾n cho phÐp [t] = 12..20 Mpa b/ TÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc +/Víi trôc 1 lµ trôc vµo cña hép gi¶m tèc ta chän [t1 ] = 15 MPa §­êng kÝnh trôc ®­îc x¸c ®Þnh: d1sb ,thay sè : d1sb = 18,73mm Theo b¶ng ( P1.4) ®­êng kÝnh trôc ®éng c¬ d®c=38 mm d1sb (0,8..1,2)d®c . Quy chuÈn d1sb = 30 mm +/Víi trôc 2 lµ trôc trung gian cã kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì lín nªn ta chän [tII ] = 15 MPa d2sb d2sb = 33,13mm Quy chuÈn d2sb = 35 mm +/Víi trôc 3 lµ trôc ra cña hép gi¶m tèc nªn chän [t3 ] = 20 MPa d3sb d3sb = 58,37 mm Quy chuÈn d3sb = 60 mm c/ X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc: +/Tõ ®­êng kÝnh s¬ bé theo b¶ng 10.2 ta chän s¬ bé chiÒu réng æ l¨n: b01 = 21 mm b02 =21mm b03= 31 mm; - ChiÒu dµi may¬ : §Üa xÝch lm33=(1,2..1,5)d3sb = 75 mm; B¸nh trô lm23=(1,2..1,5) d2sb chän lm23 = 65 mm lm32= 75 mm B¸nh vÝt lm22=(1,2..1,8) d2sb = 55 mm - Nöa khíp nèi lm12 =(1,4..2,5)d1sb=(1,4..2,5).35 = 65 mm; Theo b¶ng 10.3 chän c¸c kho¶ng c¸ch: k1 =8 :Kho¶ng c¸ch tõ mÆt mót cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh trong cña hép hoÆc k/c gi÷a c¸c chi tiÕt quay k2=10: Kho¶ng c¸ch tõ mÆt nót æ ®Õn thµnh trong cña hép k3=12: Kho¶ng c¸ch tõ mÆt mót chi tiÕt quay ®Õn n¾p æ hn =15 :ChiÒu cao n¾p æ vµ ®Çu bul«ng +/Trôc 1: l12 = -lc12= -[ 0,5 ( lm12 + b01 ) + k3 + hn ] Víi d1sb = 35mm Chän lm12 = (1,4..2,5) dsbI = (1,4..2,5).30 = 55 mm l12 = -[ 0,5 (55 + 21 )+17 + 12+ 15 ] = - 82mm chän l12= -85 mm TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi cña trôc I l11=(0,9..1)daM2 Víi daM2 lµ ®­êng kÝnh ngoµi b¸nh vÝt : daM2=230 mm Chän l11=210 mm. l13=l11/2 =210/2=105 mm. +/Trôc 2 cã dsb3 = 60 mm l22 ≥ 0,5 ( lm22 + b02 ) + k1 + k2 = 0,5(60+21)+8+10=58,5 mm , chän l22≥60 mm l23 = l22+0,5(lm22+lm23) +k1 = 60+0,5(60+65) + 8=120,5 mm , chän l23≥120 mm l21 = l23+0,5(lm23+b02) +k1+k2= =120+0,5.(45+21)+8+10 =171 mm , chän l21≥170mm +/Trôc 3 TÝnh l32=l23 ≥120mm l31=l21≥170 mm l33 ≥ l31+0,5(b03+lm33)+k3+hn =170+0,5(31+75)+12+15=250 mm ,LÊy l33≥250 mm d/ X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn c¸c trôc . S¬ ®å ®Æt lùc +/§èi víi Trôc vÝt – B¸nh vÝt . Ft2 =Fa1=2T2/dw2=2.272644/214,3=2580 N Fr1=Fr2=Fa1.tga=2580.tg20=939 N Ft1=Fa2=Fa1.tg(g+j)=2580.tg(9,43+0,90)=470 N +/§èi víi b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng . Ft4=Ft3= 2.T2/dw3=2.272644/120=4640 N Víi T2=272644 Nmm : Lµ m« men xo¾n trªn trôc b¸nh 1 trªn trôc2 dw3=117,5 mm : Lµ ®­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh 1 trªn trôc 2 Fr4=Fr3=Ft3.tgatw/cosb =4640.tg20,56/cos14,02=1794 N. Do atw= at =arctg(tg20/cosb) =20,560 Fa4 =Fa3 =Ft3.tgb =4640.tg14,02=1159N +/Víi bé truyÒn xÝch : Ft=1000P/v=1000.4,791/ 0,761 = 6296 N Fr=Kx.Ft=1,05.6296 = 6610 (N); +/§èi víi khíp nèi : - Chän khíp nèi : Nèi trôc ®µn håi Dùa vµo m« men xo¾n : Tt=k.T< [T] Do m¸y c«ng t¸c lµ b¨ng t¶i nªn k=1,2..1,5 Þ chän k=1,5 Tt=1,5.19715=29572 Nmm. - Víi ®Çu trôc cÇn thiÕt ®Ó nèi trôc d =36 mm. Theo b¶ng(16.10a) Chän ®­îc kÝch th­íc c¬ b¶n cña nèi trôc nh­ sau: D =125 mm Do=90 mm D3=28 mm - TÝnh lùc t¸c dông lªn khíp nèi : Ftk=2.T1/Do=2.19715/90=438(N). Frk=0,25.Ftk=109(N) e/ X¸c ®Þnh lùc trªn c¸c gèi ®ì: +/Trªn trôc 1: Víi sè liÖu nh­ sau: D0 = 90 lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt cña khíp nèi d =36 lµ ®­êng kÝnh s¬ bé cña trôc trôc vÝt . Lùc trªn khíp nèi Frk=109 N cã chiÒu ng­îc chiÒu Ft1 lµm t¨ng øng suÊt vµ biÕn d¹ng trôc Lùc t¸c dông lªn trôc vÝt Ft1=470N Fr1=939 N Fa1=1442 N TÝnh to¸n lùc t¸c dông lªn c¸c gèi ®ì 0,1. Trªn mÆt ph¼ng y0z: åY= Y0 + Y1 - Fr1 = 0 åm0= Fa1.d1/2 + l13Fr1 - l11Y1 = 0 => Y1= (l13Fr1+ Fa1.d1/2 )/ l11 = (105.939+2580.75,85/2)/210 = 936(N) => Y0= 3 N. - Trªn mÆt ph¼ng x0z: åX=X0+X1-Ft1+Frk= 0 åm0=-l12Frk-l13Ft1+l11X1=0 => X1=(l12Frk + l13Ft1)/l11= (85.109+105.470)/210=279N => X0 = 470 – 109 – 279 = 82N - Trªn mÆt ph¼ng x0y chØ cã m« men xo¾n T1=19715 Nmm Do ®ã ta cã biÓu ®å m«men (®¬n vÞ Nmm) vµ kÕt cÊu trôc : */TÝnh chÝnh x¸c ®­êng kÝnh trôc 1: Víi thÐp 45 cã sb 600MPa ,dsb1=36 th× [s]=60 N.mm -T¹i mÆt c¾t 0: d10= Trong ®ã Mtd0= -T¹i mÆt c¾t 2: d12=mm - T¹i mÆt c¾t 3: d13=mm XuÊt ph¸t tõ ®é bÒn ,tÝnh l¾p ghÐp vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh trªn c¸c ®o¹n trôc nh­ sau: d10 = d11=35 mm d13= 37 mm d12=30 mm, +/Trªn trôc 2: Víi sè liÖu nh­ sau: d1=214,2 (mm) lµ ®­êng kÝnh cña b¸nh vÝt d2= 120 (mm) lµ ®­êng kÝnh cña b¸nh r¨ng 1 trôc 2 M« men xo¾n trªn trôc 2 T2=272644 Nmm Lùc trªn b¸nh vÝt Ft 2=2580N Fa 2=470N Fr 2=939N Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng Ft3=4640 N Fr3=1794 N Fa3=1159N Theo søc bÒn ta tÝnh ®­îc c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì 0 vµ 1 -Trªn mÆt ph¼ng y0z: åY=Y0+Y1-Fr2-Ft3=0 åmx= - l11.Y1 + l22.Fr2+ d2.Fa2/2+l23..Ft3=0 => Y1= (l22.Fr2+ d2.Fa2/2+l23..Ft3)/l11 =(75.939+214,2.470/2+150.4640)/210=3889(N) => Y0=939+4640-3889=1690(N) Trªn mÆt ph¼ng x0z: åX=X0+X1+Ft2+Fr3=0 åmY=l11.X1+l22.Ft2-d3.Fa3/2+l23.Fr3=0 X1=- (l22.Ft2-d3.Fa3/2+l23.Fr3)/l11=-(75.2580-120.1159+150.1794)/210 X1= - 1540(N) => X0= -(X1+Ft2+Fr3)= -(-1540+2580+1794)= -2834(N) -Trªn mÆt ph¼ng x0y chØ cã m« men xo¾n T2=272644 Nmm ->BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu cña trôc: */TÝnh chÝnh x¸c ®­êng kÝnh trôc 2: Víi dsb2=35 mm th× [s] = 60Nmm -T¹i mÆt c¾t 0: d0= ( do Mtd1=) -T¹i mÆt c¾t 1: Mtd1= 0 nªn d1= 0 -T¹i mÆt c¾t 2: =363714 Nmm d22=mm chän d2=40 mm -T¹i mÆt c¾t 3: Nmm d23= (mm) chän tiªu chuÈn d3 =40 mm XuÊt ph¸t tõ ®é bÒn ,tÝnh l¾p ghÐp vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh trªn c¸c ®o¹n trôc nh­ sau: d20=35 mm d21=35 mm d22=40mm d23=40 mm +/Trªn trôc 3: Víi sè liÖu nh­ sau: d2=360 (mm) lµ ®­êng kÝnh cña b¸nh r¨ng Lùc trªn b¸nh xÝch: Fxx=5052 N Fxy=4247N Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng: Ft4=4640 N Fr4=1794 N Fa4= 1159 N TÝnh to¸n lùc t¸c dông lªn c¸c gèi ®ì 0 vµ 1: -Trªn mÆt ph¼ng y0z: åY=Y0+Y1-Fxy+Ft4=0 åmx= - l31.Y1 - l32.Ft4 + l33..Fxy=0. Y1=( l33..Fxy- l32.Ft4)/ l31=(290.4247-150.4640)/215=2491(N) Y0= Fxy- Ft4- Y1=4247-4640-2491=-2884N) - Trªn mÆt ph¼ng x0z: åX=X0+X1-Fxx-Fr4=0. åmY=l31.X1 - l33.Fxx-d4.Fa4/2-l32.Fr4=0 => X1=( l33.Fxx+d4.Fa4/2+l32.Fr4)/l31 = (290.5062+360.1159/2+150.1794)/215=9049(N) =>X0= Fxx+Fr4-X1 = 5062+1794-9049= -2193(N) - Trªn mÆt ph¼ng x0y chØ cã m« men xo¾n T3=795.031 Nmm. ->BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu cña trôc: */TÝnh chÝnh x¸c ®­êng kÝnh trôc 3 Víi dsb3=60 mm th× [s] =50 Nmm -T¹i mÆt c¾t 0: d0= (do Mtd1=) -T¹i mÆt c¾t 1: d31=mm Chän tiªu chuÈn d31=55 mm -T¹i mÆt c¾t 2: d32=mm Chän tiªu chuÈn d32=60 mm -T¹i mÆt c¾t 3: d33= Trong ®ã Mtd3= XuÊt ph¸t tõ ®é bÒn ,tÝnh l¾p ghÐp vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh trªn c¸c ®o¹n trôc nh­ sau: d30= 55 mm d31=55 mm d32=57 mm d33= 55mm f/KiÓm ngiÖm ®é bÒn cña trôc. - Trôc 1: Víi sè liÖu nh­ sau : d10 =d11=35mm d12 =30mm d13= 37 mm KÕt cÊu trôc cÇn 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 lµ thÐp 45 nªn : s-1= 0,436sb, t-1» 0,58s-1 sa, ta, sm, tm lµ biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn xÐt. X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn trong c«ng thøc: Tra b¶ng 10.5 (trang 195) sb = 600 MPa.Þ s-1 = 0,436.600 = 261,6 MPa. t1» 0,58s-1= 151,7 MPa +/Do trôc ®Òu quay, øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng: smi = 0, saj=sm¹xj= Mi/Wi Mi : M«men uèn tæng t¹i ®iÓm i +/Do trôc quay mét chiÒu, øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng: tm = ta=tmax/2=T/2.W0 +/X¸c ®Þnh hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái Theo b¶ng 10.7 cã ys = 0,05 yt= 0 +/X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè Ksdj , Ktdj víi c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm theo: Ksdj = ( Ksj/es + Kx – 1)/Ky Ktdj = (Ktj/et + Kx –1)/Ky Ph­¬ng ph¸p gia c«ng lµ tiÖn Ra = 2,5 …0,63 mm. Tra b¶ng 10.8 (trang 197) Þ Kx =1,06 Ky : hÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt Ky=1 (kh«ng t¨ng bÒn bÒ mÆt) Ks : hÖ sè tËp trung øng suÊt khi uèn Kt : hÖ sè tËp trung øng suÊt khi xo¾n B¶ng(10-12):dïng dao phay ngãn,hÖ sè tËp trung øng suÊt t¶i r·nh øng suÊt vËt liÖu: Ks2 =1,76; Kt2 =1,54 */XÐt c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm : +/T¹i trôc vÝt : Cã d13=37 mm Theo b¶ng (9.1a) ta cã Chän then b»ng víi sè liÖu nh­ sau : b=10 mm h=8 mm t1=5 mm B¶ng(10-10):tra ®­îc hÖ sè kÝch th­íc es = 0,88 et =0,81 Thay sè Ksd13 = ( 1,76/0,88 + 1,06 - 1)/1=2,06 Ktd13 = (1,54/0,81 + 1,06 - 1)/1=1,96  Nh­ vËy cã m« men c¶m uèn vµ m« men c¶m xo¾n ®­îc tÝnh W13 = = Wo13 = = M13== => sa13=M13/W13=102977/1817= 56,67 ta13=T1/(2.W0)=19715/(2.4468) = 2,21 VËy ss2 = st2 = =>= (1,5...2,5) +/XÐt t¹i æ trôc1: d11=35 mm Khi ®ã cã W11 = = Wo11 = = M«men : M1==0 =>sa1=0. ta1=T1/(2.W011)= 19715/(2.8418)=1,17 (N/mm2) Theo b¶ng 10.11 Ks1/es =2,06 Kt1/et=1,64 víi kiÓu l¾p k6 VËy cã ss1 = st1 = =>= (1,5...2,5) Víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n nh­ trªn th× trôc tho¶ m·n ®é bÒn . - Trôc 2: Víi sè liÖu nh­ sau : d20 =d21=35 mm d22 =40 mm d23= 40 mm KÕt cÊu trôc cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : +/X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè Ksdj , Ktdj víi c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm theo: Ksdj = ( Ksj/es + Kx – 1)/Ky Ktdj = (Ktj/et + Kx –1)/Ky Ph­¬ng ph¸p gia c«ng lµ tiÖn Ra = 2,5 …0,63 mm. Tra b¶ng 10.8 (trang 197) Þ Kx =1,06 Ky : hÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt Ky=1 (kh«ng t¨ng bÒn bÒ mÆt) Ks : hÖ sè tËp trung øng suÊt khi uèn Kt : hÖ sè tËp trung øng suÊt khi xo¾n B¶ng(10-12):dïng dao phay ngãn,hÖ sè tËp trung øng suÊt t¶i r·nh øng suÊt vËt liÖu: Ks2 =1,76; Kt2 =1,54 B¶ng(10-10):tra ®­îc hÖ sè kÝch th­íc es = 0,88 et =0,81 Thay sè Ksd2 = ( 1,76/0,88 + 1,06 - 1)/1=2,32 Ktd2 = (1,54/0,81 + 1,06 - 1)/1=2,11 */XÐt c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm : +/T¹i b¸nh vÝt d22: B¶ng(10-10):tra ®­îc hÖ sè kÝch th­íc es = 0,85 et =0,78 Thay sè Ksd2 = ( 1,76/0,85 + 1,06 - 1)/1=2,13 Ktd2 = (1,54/0,78 + 1,06 - 1)/1=2,03 Cã d22=40 mm Theo b¶ng (9.1a) ta cã Chän then b»ng víi sè liÖu nh­ sau : b=12 mm h=8 mm t1=5 mm Nh­ vËy cã m« men c¶m uèn vµ m« men c¶m xo¾n ®­îc tÝnh W2 = = Wo2 = = M22== => sa2=M22/W22=266348/4813= 55,33(N/mm2) ta2=T2/(2.W0)=272644/(2.11096) = 12,29(N/mm2) VËy ss2 = st2 = =>= (1,5...2,5). CÇn t¨ng ®­êng kÝnh trôc d22=45mm.Khi ®ã s=2,63 > +/XÐt t¹i b¸nh r¨ng (vÞ trÝ 3) : d23=40 mm Chän then b»ng víi sè liÖu nh­ sau : b=12mm, h=8mm,t1=5mm  W23 = = Wo23 = = M«men : M23== =>sa23=M23/W23=337903/6271= 53,88(N/mm2) ta23=T23/(2.W023)=272644/(2.11096)=12,29(N/mm2) Theo b¶ng 10.11 Ks1/es =2,06 Kt1/et=1,53 víi kiÓu l¾p k6. VËy cã ss1 = st1 = =>= (1,5...2,5) Víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n nh­ trªn th× trôc ch­a tho¶ m·n ®é bÒn !CÇn chän d23=45mm.Khi ®ã s=2,9 > => Thỏa mãn độ bền. - Trôc 3: Víi sè liÖu nh­ sau : d30 = d33= 55 mm d31=60 mm d32 =65 mm KÕt cÊu trôc cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : B¶ng(10-10):tra ®­îc hÖ sè kÝch th­íc es = 0,78 et =0,75 Thay sè Ksd2 = ( 1,76/0,78 + 1,06 - 1)/1=2,32 Ktd2 = (1,54/0,75 + 1,06 - 1)/1=2,11 */XÐt c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm : +/T¹i b¸nh r¨ng d32: Cã d32=65 mm Theo b¶ng (9.1a) ta cã Chän then b»ng víi sè liÖu nh­ sau : b=18 mm h=11 mm t1=7 mm Nh­ vËy cã m« men c¶m uèn vµ m« men c¶m xo¾n ®­îc tÝnh W32 = = Wo32 = = M32== => sa32=M32/W32=543641/23700= 22,9 (N/mm2) ta32=T32/(2.W032)=795031/(2.50662) = 7,85 (N/mm2) VËy ss2 = st2 = =>= (1,5...2,5) +/XÐt t¹i æ trôc 1: d31=60 mm Khi ®ã cã : W1 = = Wo1 = = M«men : M1== =>sa1=M1/W1=495519/21206=23,37(N/mm2) ta1=T3/(2.W01)=795031/(2.42412)=9,37(N/mm2) Theo b¶ng 10.11 Ks1/es =2,52 Kt1/et=2,03 víi kiÓu l¾p k6 VËy cã ss1 = st1 = =>= (1,5...2,5) Víi kÕt qu¶ tÝnh to¸n nh­ trªn th× trôc tho¶ m·n ®é bÒn g/ KiÓm nghiÖm ®é bÒn cña then : Nguyªn nh©n háng then chñ yÕu do bÞ dËp hay bÞ c¾t , do vËy ta kiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t cña then : sd = 2T / [d.lt ( h - t1)] [sd] tc = 2T / (d.lt .b) [tc] Víi sd:lµ øng suÊt dËp tc : lµ øng suÊt c¾t T : m« men xo¾n trªn c¸c trôc d : ®­êng kÝnh trôc h : chiÒu cao cña then b : chiÒu réng cña then t1 : chiÒu s©u r·nh then trªn trôc lt : chiÒu dµi r·nh then Theo b¶ng 9.5: Víi mèi ghÐp cè ®Þnh , tr¹ng th¸i lµm viÖc va ®Ëp võa. Nªn ta chän ®­îc [sd]=100 Mpa Víi thÐp 45, do t¶i träng va ®Ëp võa nªn cã ®­îc [tc]=(60..90)(1-1/3)=40..60 Mpa (theo trang 174 T1) Chän [tc]=50 Mpa lt=(0,8..0,9).lm : chiÒu dµi then +/XÐt trôc 2: T2 =272644 Nmm; d22= 40 mm b = 12mm h =8mm t1 =5mm ll= 50mm (tiªu chuÈn) sd= 2T / [d22.lt.( h - t1)] = 98,9MPa <100=[sd] ; tc= 2.T / (d22.lt .b) =22,7 (MPa) <50=[tc]. VËy then ®ñ bÒn! +/ XÐt trôc 3: -T¹i b¸nh r¨ng T3 =795031 Nmm t1=7 mm d32=65 mm lt = (0,8..0,9).lm32= 65 mm(theo tiªu chuÈn) b =18 mm h = 11 mm sd = 2.795031/[65. 65.(11- 7)] =94,1<100( = [sd]) => ®¶m b¶o ®é bÒn. tc = 2.795031/(60. 65.18) =22,7 < 50 (= [tc]) -T¹i ®Üa xÝch: Víi d33=55 mm cã then b»ng : b =16 mm; h=10 mm; t1=6 mm; ll = 60 mm; sd =2T / [d33.lt.( h - t1)] =120,46 MPa >[sd]; => Kh«ng ®¶m b¶o ®é bÒn. Ta dïng hai then ®Æt c¸ch nhau 1800 khi ®ã mçi then tiÕp nhËn 0,75T => s’d= 0,75sd = 0,75.120,76=90,34<100(= [sd]) tc = 2.0,75T / (d33.lt .b) =22,6MPa <50(=[tc]) B¶ng 3: KÕt qu¶ kiÓm nghiÖm c¸c then TiÕt diÖn Sè then ®èi xøng d lt b x h t1 T sd tc 12 1 30 22 10x8 5 19.715 35,8 14,9 22 2 40 50 12 x8 5 272.644 94,6 18,9 23 2 40 50 12 x8 5 272.644 75,7 25,2 32 1 60 65 18 x11 7 795.031 94,1 22,7 33 2 50 60 16 x10 6 795.031 96,8 22,6 KÕt qu¶ kiÓm nghiÖm cho thÊy ®é bÒn tÊt c¶ c¸c then tho¶ m·n. 8. B¶ng sè liÖu ®­êng kÝnh c¸c trôc: Trôc 1 Trôc 2 Trôc3 d10=35 d20=35 d30=55 d11=35 d21=35 d31=55 d12=30 d22=45 d32=60 d13=37 d23=45 d33=50 III.2/Chän æ l¨n: 1/Chän æ cho trôc 1: §­êng kÝnh ngçng trôc d =35 mm V× trªn ®Çu vµo cña hép gi¶m tèc cã nèi trôc ®µn håi nªn cÇn chän chiÒu Ftk (lùc t¸c dông trªn khíp) cïng chiÒu víi Ft1(lùc vßng t¸c dông trªn trôc vÝt ) khi ®ã tÝnh l¹i ph¶n lùc trªn c¸c gèi ®ì. TÝnh ph¶n lùc trªn gèi trong mÆt ph¼ng oxy X0+X1-109- 470 = 0(N) åm0= - 109.85+470.105-210.X1=0 ÞX0=389 N; X1=190 N Theo kÕt qu¶ tÝnh trôc 1: -Lùc t¸c dông trong mÆt ph¼ng yoz Y0=4 N ; Y1= 935 N - Lùc t¸c dông lªn gèi ®ì “0” Cã Fr10= Khi ®ã lùc t¸c dông lªn æ ng­îc chiÒu víi F0 =>Fr0=389 N - Lùc t¸c dông lªn gèi ®ì 1: Fr11=. Lùc t¸c dông lªn æ ng­îc chiÒu víi F’11 => F’r11 = 954 N < Fr11 - Lùc däc trôc : Fa13 = 2580 N a/Chän lo¹i æ :Theo b¶ng( P2.7, 2.11) Do lùc däc trôc lín ,t¹i gèi “0”®Æt 2 æ ®òa c«n ®èi nhau kiÓu v ®Ó h¹n chÕ sù di chuyÓn däc trôc vÒ 2 phÝa . Cßn trªn gèi “1” dïng æ tuú ®éng , ë ®©y chän æ bi ®ì - T¹i gèi “1” với ®­êng kÝnh ngçng trôc : d =35 mm cã sè liÖu cña æ 700106 C=7,74 kN C0 = 5,79 kN d=35 mm r = 0,5 mm D = 62 mm B =9 mm - T¹i gèi “0”: Do Fa13 /Fr10 = 2580/300 = 8,6 > 1,5 nªn t¹i gèi “0”dïng æ ®òa c«n cì nhÑ Ký hiÖu 7207 (b¶ng p2.11) sè liÖu nh­ sau C =35,2 kN C0 = 26,3 kN d = 35 mm a = 13,83o D = 72 mm B =17 mm S¬ ®å ®Æt æ trªn trôc : b/ KiÓm nghiÖm ®é bÒn +/T¹i gèi “0” (hai æ ®òa c«n ghÐp víi nhau) - Kh¶ n¨ng t¶i ®éng: -/ X¸c ®Þnh t¶i träng quy ­íc : Do t¹i gèi “0” cã l¾p hai æ ®òa c«n theo kiÓu ch÷ v nªn Q1 =( 0,5.X.V.Fr10+ Y.Fa10).kt.k® X : hÖ sè t¶i träng h­íng t©m Y : hÖ sè t¶i träng däc trôc V : hÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay (vßng trong quay nªn V=1) X¸c ®Þnh tæng lùc däc trôc t¸c dông lªn æ e=1,5.tga=1,5.tg13,830 = 0,369 => Fa10=Fa13+Fs1=2580 + 0 =2580 N Theo b¶ng 11.4 víi Fa10/V.Fr10=2580/1.300=8,6> e, vµ víi 2 æ ®òa c«n , ta cã: X= 0,4 Y= 0,4.cotg a=0,4.cotg13,83 =1,62 kt =1 : hÖ sè ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é k® =1,5 : hÖ sè ¶nh h­ëng cña t¶i träng (do t¶i träng va ®Ëp võa) VËy t¶i träng quy ­íc trªn æ 1: Q0 = ( 0,5.X.V.Fr10+ Y.Fa10).kt.k® =(0,5.0,4.1.300+1,62.2580).1.1,5=6360 (N) -/T¶i träng t­¬ng ®­¬ng: Q0td = hay Qtd = Q1 Q0td =6360.(110/3 5/8 + (0,7)10/3.3/8)3/10 = 6360.0,913 = 5807 (N) - Theo c«ng thøc 11.13 , tuæi thä cña æ: L = Lh.n1.60/106 = 20000. 2935. 60/106 = 3522 triÖu vßng - Theo c«ng thøc tÝnh kh¶ n¨ng t¶i ®éng (11.1) Cd=Q.L3/10 => Cd = 5807.35223/10 = 27295 (N) = 27,295 kN < C=35,2 KN => §¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng. - XÐt kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: Theo b¶ng 11.6 víi æ ®òa c«n X0= 0,5 Y0= 0,22cotga =0,22.cotg13,67=0,9 §Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i tÜnh th× Qt< C0 C0 : kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Qt : t¶i träng tÜnh Theo 11.19 : Qt0 = X0.Fr0 +Y0.Fa0= 0,5. 255,7+0,9.1442= 1426N Qt0 > Fr0 = 255,7 N Do vËy chän Qt0=1426 N =1,426 KN < C0= 22,3 KN =>Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh tho¶ m·n +/ XÐt t¹i æ “1"(æ bi ®ì) - Kh¶ n¨ng t¶i ®éng : -/ X¸c ®Þnh t¶i träng quy ­íc : Q0=(X.V.Fr11+Y.Fa11).k®.kt = X.V.Fr11.k®.kt (do lùc däc trôc Fa1=0) =1.1.976.1.1,5=1464 N -/ X¸c ®Þnh t¶i träng t­¬ng ®­¬ng Q0td = hay Q0td = Q0.(æ bi) Q0td =1464.(13. 5/8 + (0,7)3.3/8)1/3 = 1464.0,913=1337 N -/ Tuæi thä cña æ l¨n: L = Lh.n1.60/106 = 20000. 2935. 60/106 = 3522 triÖu vßng -/HÖ sè kh¶ n¨ng t¶i ®éng: C1d =Q1td.L1/3= 1337.35221/3 =6336 N. =>C0d = 6,336 kN < C = 7,74 kN. VËy kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ tho¶ m·n. - Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: Do lµ æ bi ®ì nªn theo b¶ng 11.6 th× X0=0,6 , Y0 = 0,5 Qt0=max{X0.Fr10+Y0.Fa10;Fr10)= max{0,6.300+0,5.0;300}=300 N < < C0= 5,79 KN =>kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®­îc ®¶m b¶o. 2.Chän æ cho trôc 2: Víi ®­êng kÝnh ngçng trôc d20=d21=35 mm - Lùc t¸c dông lªn gèi ®ì “0” F20= Khi ®ã lùc t¸c dông lªn æ “0” ng­îc chiÒu víi F20 => Fr20= 3530(N) - Lùc t¸c dông lªn gèi ®ì 1: F21=. Khi ®ã lùc t¸c dông lªn æ “1” ng­îc chiÒu víi F21 =>Fr21= 4082(N) - Lùc däc trôc Fat = Fa3- Fa2=1159 - 470 = 689 (N) a/ Chän lo¹i æ: Do Fa20/Fr2o= 689/3530 =0,20 < 0,3 Fa2/Fr21= 689/4082=0,17< 0,3 Víi trôc 2 (trôc b¸nh vÝt) do yªu cÇu vÒ tiÕp xóc víi trôc vÝt nªn chän æ ®òa c«n cỡ nhẹ lo¹i æ 7208 cã: C=42,40 kN C0 = 32,70 kN a=14,330 D = 80 mm r = 2,0 mm d= 40 mm B= 18 mm S¬ ®å l¾p æ - Theo c«ng thøc æ ®òa c«n : e = 1,5tga = 1,5tg13,830 = 0,369 Theo 11.7 lùc däc trôc do lùc h­íng t©m sinh ra trªn c¸c æ T¹i æ 0 : Fs0 = 0,83.e.Fr20 = 0,83.0,369.3530 = 1081 N T¹i æ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr21 = 0,83.0,369.4082= 1250 N Víi s¬ ®å bè trÝ nh­ h×nh vÏ ta cã åFa0=Fs1+ Fat = 1250 + 689= 1939 N >Fs0 åFa1=Fs0 - Fat = 1081 - 689 = 392 N < Fs1 Do ®ã Fa0 = 1939 N Fa1=Fs1= 1250 N b/KiÓm nghiÖm +/Kh¶ n¨ng t¶i ®éng: - X¸c ®Þnh X,Y: Cã Fa0/V.Fr0=1939/ 1.3530=0,55 > e Fa1/V.Fr1=1250/ 1.4082=0,31 < e Theo b¶ng 11.4 chän ®­îc æ “0” ta ®­îc X= 0,4 Y=0,4.cotg a=0,4.cotg13,83=1,62 æ “1”: X=1 Y= 0 -X¸c ®Þnh t¶i träng quy ­íc : Víi kd=1,5, kt=1 Q0 =(X.V.Fr0 + Y.Fa0).kt.kd=(0,4.1.3530+1,62.1939).1.1,5= 6830 N Q1 =(X.V.Fr1 + Y.Fa1).kt.k® = 1.1.4082.1.1,5=6123 N -T¶i träng t­¬ng ®­¬ng: Qtd = hay Qtd = Qmax. Qtd = Qmax.(110/3 . 5/8 + (0,7)10/3.3/8)0.3 = 0,913.Qmax=6236 N ( Qmax=Q0 ) Do 2 æ cïng lo¹i nªn chØ cÇn xÐt æ chÞu t¶i träng lín h¬n, xÐt æ “0” Theo(11.1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ Cd=Qtd.L0,3 Víi Li=60.n2.Lh/106=60.172,65.20000/106=207,18 (triÖu vßng ) VËy Cd=6236.207,180,3=30889 N=30,889 kN < C = 42,40 kN =>Kh¶ n¨ng t¶i ®éng tho¶ m·n. +/Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: -XÐt t¹i æ 1 : Theo b¶ng 11.6 ta cã X0= 0,5 Y0=0,22cotga =0,22.cotg13,83= 0,89 §Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i tÜnh th× Qt<C0 C0 : kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Qt : t¶i träng tÜnh Theo 11.19 Q1 = X0.Fr1 +Y0.Fa1= 0,5. 4082+0,89.1250 = 3154 N Q1 = Fr1 = 4082 N Do vËy chän Qt=4082 N =4,082 kN<C0=32,70 N =>Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh tho¶ m·n. 3/Chän æ cho trôc 3: §­êng kÝnh ngçng trôc lµ d30=55 mm , d31=55 mm - Lùc t¸c dông lªn gèi ®ì “0” F0=) Khi ®ã lùc t¸c dông lªn æ “0” ng­îc chiÒu víi F0 =>Fro=4764(N) - Lùc t¸c dông lªn gèi ®ì “1”: F1=. Lùc t¸c dông lªn æ “1” ng­îc chiÒu víi F1 =>Fr1=10372(N) - Lùc däc trôc: Fat= Fa4=1159 N a/Chän lo¹i æ : - Víi æ “0’’và “1”: Víi trôc trªn ®Ó ®¶m b¶o tÝnh gän nhÑ ta chän æ ®òa c«n cì nhÑ ký hiÖu æ 7211: C=57,9 kN C0 = 46,1 kN a=15,330 D =100 mm d = 55 mm r = 2,5 mm B=21 mm S¬ ®å ®Æt æ - Theo c«ng thøc æ ®òa c«n : e =1,5tg15,330= 0,411 Khi ®ã T¹i æ 0 : Fs0 = 0,83.e.Fr0 = 0,83.0,411.4764 = 1626 N T¹i æ 1 : Fs1 = 0,83.e.Fr1 = 0,83.0,411.10372= 3538 N Víi s¬ ®å bè trÝ nh­ h×nh vÏ ta cã åFa0=Fs1- Fat = 3538 - 1159= 2379 N > Fso åFa1=Fs0+ Fat = 1626+1159 =2785 N <Fs1 Do ®ã Fa0=2379 N Fa1=3538 N b/KiÓm nghiÖm +/Kh¶ n¨ng t¶i ®éng -X¸c ®Þnh X,Y: Cã Fa0/V.Fro=2379/1.4764 = 0,499 > e = 0,411 Fa1/V.Fr1=3538/1.10372= 0,341 < e Theo b¶ng 11.4 chän ®­îc æ “0” : X=0,4 , Y= 0,4cotg15,33 = 1,46 æ “1” : X=1 Y= 0 - X¸c ®Þnh t¶i träng quy ­íc : Víi kd=1,5, kt=1 Q0=(X.V.Fr0 + Y.Fa0).kt.k® =(1.0,4.4764+1,46.2379).1.1,5=8068 N Q1=(X.V.Fr1 + Y.Fa1).kt.kd=1.1.10372.1.1,5=15558 N - T¶i träng t­¬ng ®­¬ng: Qtd = hay Qtd = Qt. = 0,913.Qt Víi æ “0” Qtd0=0,913.8068=7366 N Víi æ “1” Qtd1=0,913.15558=14204 N - Theo 11.1 kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ Cd=Qtd.L0,3 -Víi L=60.n3.Lh/ 106=60.57,55.20000/ 106 =69,06 (triÖu vßng ) VËy æ “0” : Cd =7366.69,060,3 = 35191 N = 35,191 KN < C= 57,9 KN æ “1” Cd=14204.69,060,3= 50603 N = 50,603 KN < C= 57,9 KN =>Kh¶ n¨ng t¶i ®éng tho¶ m·n +/Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: Theo b¶ng 11.6 víi æ ®òa c«n cã X= 0,5 Y=0,22cotga =0,22.cotg15,33=0,80 §Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i tÜnh th× Qt<C0 C0 :kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Qt :t¶i träng tÜnh - XÐt t¹i æ “0”: Theo 11.19 Q0 = X0.Fr0 +Y0.Fa0= 0,5. 4764 +0,80.1863= 3874 N Q0 = Fr0 = 4764 N Do vËy chän Qt=4764 N < C0=46,1 KN - XÐt t¹i æ “1” : Q1 = X.Fr1 +Y.Fa1= 0,5. 10372 +0,80.3538=8016 N Q1 = Fr1 = 10372 N Do vËy chän Qt=10372 N <C0=46,1 KN VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh tho¶ m·n. PhÇn VI : ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc vµ b«i tr¬n 1/TÝnh kÕt cÊu cña vá hép: ChØ tiªu cña vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi l­îng nhá, do vËy 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 . 2/B«i tr¬n trong hép gi¶m tèc: V× vËn tèc bé truyÒn kh«ng lín trôc vÝt ®Æt d­íi nÕu lÊy t©m con l¨n thÊp nhÊt ®Ó giíi h¹n møc dÇu th× dÇu ngËp hÕt ®­îc ren phÝa d­íi cña trôc vÝt, do ®ã dïng ph­¬ng ph¸p b«i tr¬n ng©m dÇu trong khi bé truyÒn lµm viÖc ren trôc vÝt cuèn dÇu lªn b«i tr¬n vïng ¨n khíp khi ®ã hép gi¶m tèc sÏ ®­îc b«i tr¬n ®Çy ®ñ. 3/DÇu b«i tr¬n hép gi¶m tèc : Chän dÇu b«i tr¬n víi vËn tèc tr­ît cña bé truyÒn trôc vÝt cã vËn tèc v=11,81 m/s theo b¶ng 18.12 chän lo¹i dÇu cã ®é nhít lµ 116 ,®é nhít Engle lµ 16 theo b¶ng 18.13 chän lo¹i dÇu b«i tr¬n lµ dÇu « t« m¸y kÐo AK-20 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 . 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. 6/B«i tr¬n æ l¨n Do xÐt tÝnh kinh tÕ cña bé truyÒn ,nªn chän b«i tr¬n æ b»ng mì VËn tèc b¸nh r¨ng lín vt=p.n3.dw/60.1000=3,14.57,55.360/60000=1,084 m/s <3 m/s nªn chän b«i tr¬n æ l¨n b»ng mì B¶ng 4: C¸c kÝch th­íc cña c¸c chi tiÕt 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 = 0,03.240+3= 10,2 chän d =10 > 6 mm d1 = 0,9. 10 = 0,9. 10 = 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 chän h=40 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 n¾p æ, d4 VÝt ghÐp n¾p cöa th¨m dÇu, d5 d1 = 0,04.a+10 = 0,04.240 +10 =19,6 Þ d1 =20 mm d2 =(0,7¸0,8).d1 Þ d2= 14 mm d3 = (0,8¸ 0,9).d2 Þ d3 = 12 mm d4 = (0,6 ¸ 0,7).d2 Þ d4 = 9 mm d5 =( 0,5 ¸ 0,6).d2 Þ d5 = 8 mm MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n: ChiÒu dµy bÝch th©n hép, S3 ChiÒu dµy bÝch n¾p hép, S4 BÒ réng bÝch n¾p hép vµ th©n K3 S3 =(1,4 ¸ 1,5) d3 chän S3 = 17mm S4 = ( 0,9 ¸ 1) S3 = 15 mm K3 = K2 - ( 3¸5 ) mm = 44 - 3= 41 mm KÝch th­íc gèi trôc: §­êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt, D3, D2 BÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ: K2 T©m lç bul«ng c¹nh æ: E2 vµ C ( 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) = 22,4+18,2+3 = 43,6 chän K2 = 44mm E2= 1,6.d2 = 1,6 . 14= 22,4 mm. R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 14 = 18,2mm C » D3 / 2 víi k1,2d2=16,8 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 S1 = (1,3 ¸ 1,5) d1 Þ S1 = 28 mm K1 » 3.d1 » 3.20 = 60 mm q = K1 + 2d = 60 + 2.10 = 80 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 = 40 mm D2 ³ d = 10 mm Sè l­îng bul«ng nÒn Z Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) Mét sè chi tiÕt kh¸c : 1./ KÝch th­íc gèi trôc §­êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt D3,D2 D3=D + 4,4.d4 D2=D+(1,6..2)d4 -Trôc 1: Trôc vÝt T¹i æ 1 : æ bi ®ì D=62 D3 = 100 D2= 78 VÝt M6 T¹i æ 0 :æ ®òa c«n D=72 (theo b¶ng18.2): D2= 108 D3 = 110 VÝt M8 z = 4 -Trôc 2: æ ®òa c«n D=72 D2= 88 D3= 110 VÝt M8 z = 4 - Trôc3: æ ®òa c«n D=100 D2=115 D3=140 VÝt M10 z = 6 2./ KÝch th­íc hép gi¶m tèc: TÝnh s¬ bé ChiÒu dµi hép L = 0,5(daM2+dabr2) +aw +2.d +2. D = 0,5(230+366) +240+2.10+2.10=578 mm ChiÒu réng hép: B = l21+d=170+2.10 =190 mm VËy sè l­îng bul«ng nÒn lµ Z=(L+B)/200=(578+190)/200 =3,8 LÊy Z = 4. 3./Chèt ®Þnh vÞ Dïng chèt c«n , theo b¶ng 18.4a d= 8 mm c =1,2mm l = 40 mm 4./ Cöa th¨m §Ó kiÓm tra, quan s¸t c¸c chi tiÕt m¸y trong hép khi l¾p ghÐp vµ ®Ó ®æ dÇu vµo hép trªn ®Ønh hép ta lµm cöa th¨m Theo b¶ng 18.5 A=100 (mm) B =75 A1=150 B1 =100 C = 125 C1=// K=87 R=12 VÝt M8´22 Z = 4 5./ Nót th«ng h¬i Khi lµm viÖc nhiÖt ®é trong hép t¨ng lªn ,®Ó gi¶m ¸p suÊt vµ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ bªn trong vµ bªn ngoµi hép ta lµm nót th«ng h¬i Theo b¶ng 18.6 A=M27x 2 B =15 C=30 D =15 E= 45 G =36 H=32 I=6 K= 4 L=10 M=8 N=22 O =6 P=32 Q =18 R =36 S =32 7./ Nót th¸o dÇu CÊu t¹o cña nót Theo b¶ng 18.7 d =M20´2 b =15 m=9 f=3 L=28 c=2,5 q=17,8 D =30 S =22 D0=25,4 8./ KÝch th­íc r·nh l¾p vßng phít vµ vßng phít Theo b¶ng 15.17 cã kÝch th­íc nh­ sau d=25,5 d1=26 d2=24 D = 38 a = 6 b = 4,3 S0=9 d=50 d1=51,5 d2=49 D = 69 a =9 b=6,5 S0=12 9/KÝch th­íc n¾p æ Theo b¶ng 18.2 Trôc 1 Víi ®­êng kÝnh ngoµi cña æ ®òa c«n D =72 D2=90 D3=115 D4=65 h =10 d4= M8 z= 4 Trôc 2 : D =72 D2=90 D3=115 D4=65 h =10 d4= M8 z= 4 Trôc 3 : D =100 D2=120 D3=150 D4=85 h=12 d4=M10 z=6 10/ B¸nh r¨ng §­êng kÝnh ngoµi may¬ D =(1,5..1,8) d=(1,5..1,8).52=78..93,6 chän D =85 ChiÒu réng b¸nh r¨ng b = 50mm Vµnh r¨ng d =(2,5..4).m = (2,5..4).2,5= 6,25..10 chän d =9 mm ChiÒu dµy ®Üa c =(0,2..0,3).b = 0,3.50 =15 mm Trªn ®Üa cã lç víi ®­êng kÝnh d=12..25 mm , chän d = 20 mm & B¸nh vÝt §­êng kÝnh ngoµi may¬ D =(1,5..1,8) d=(1,5..1,8).35=52,5..63chän D =55 ChiÒu réng b¸nh r¨ng b =50mm Vµnh r¨ng d =9mm ChiÒu dµy ®Üa c =(0,2..0,3).b =0,3.50 =15mm Trªn ®Üa cã lç víi ®­êng kÝnh d=12..25mm ,chän d = 18mm 11/B¹c lãt Chän chiÒu dÇy b¹c lãt phô thuéc vµo ®­êng kÝnh trôc vµ kÝch th­íc vai trôc : d1= 3 - 5 mm PhÇn V/ KiÓu l¾p ghÐp B¶ng kª c¸c kiÓu l¾p, trÞ sè cña sai lÖch giíi h¹n vµ dung sai kiÓu l¾p KiÓu l¾p Trôc 1 Trôc 2 Trôc 3 KiÓu l¾p Dung sai (mm) KiÓu l¾p Dung sai (mm) KiÓu l¾p Dung sai (mm) B¸nh r¨ng-Trôc F40 +25 0 F60 +20 0 +18 +2 +21 +2 B¸nh vÝt- trôc F40 +25 0 +18 +2 Nèi trôc-trôc F30 +21 0 +15 +2 æ l¨n -trôc F35k6 +18 +2 F35k6 +18 +2 F55k6 +21 +2 Vá hép - æ l¨n F72H7 +30 0 F72H7 +30 0 F100H7 +35 0 B¹c chÆn – trôc F30 +55 +20 F35 +64 +25 F50 +64 +25 +15 +2 +18 +2 +18 +2 N¾p - vá hép F72 +30 0 F72 +30 0 F100 +35 0 -100 -174 -100 -174 -120 -207 Cèc lãt-vá hép F94 +35 0 -120 -207