MỤC LỤC
A. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 2
I . Xác định công suất cần thiết, số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện và chọn động cơ điện: 2
II. Xác định tỉ số truyền động U của toàn bộ hệ thống và phân phối tỷ số truyền cho từng bộ truyền của hệ thống dẫn động, lập bảng công suất, mô men xoắn, số vòng quay trên các trục: 4
B. Thiết kế các bộ truyền. 6
I. Chọn vật liệu: 6
II. Xác định ứng suất cho phép: 7
III. Tính bộ truyền cấp nhanh 9
IV. Tính bộ truyền cấp chậm bộ truyền bánh răng trụ răng ngiêng : 15
B. thiết kế bộ truyền ngoài 20
C. Thiết kế trục và then 24
i . Chọn vật liệu 24
II.Tính thiết kế trục về độ bền 25
III. Tính mối ghép then . 39
IV. Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 42
II.Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 45
D. ổ lăn 47
I. Tính ổ lăn cho trục I 47
II.Tính cho trục 2 50
II. Tính cho trục III. 53
E. Nối trục đàn hồi 57
G.Tính kết cấu vỏ hộp 58
I.Vỏ hộp 58
H. Bôi trơn hộp giảm tốc 62
I. Các phương pháp bôi trơn trong và ngoài hộp giảm tốc 62
k- Xác định và chọn các kiểu lắp. 64
M- phương pháp lắp ráp hộp giảm tốc. 67
I-Phương pháp lắp ráp các tiết máy trên trục. 67
II- Phương pháp điều chỉnh sự ăn khớp bộ truyền . 68
III.Phương pháp điều chỉnh khe hở các ổ lăn. 68
Tài liệu tham khảo 69
69 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2888 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Chi tiết máy - Côn trụ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ó ®Õn ¶nh hëng cña c¸c sai sè ¨n khíp.
go : HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña c¸c sai lÖch c¸c bíc r¨ng b¸nh 1
Theo b¶ng 6-15 , 6-16 ta cã 0,006
g0 = 47
VËn tèc vßng tÝnh theo c«ng thøc 6-22
V= 4,53(m/s)
Theo b¶ng 6-13 dïng cÊp chÝnh x¸c 7
Thay sè : 10,87
1,21
1,43
Thay sè vµo 6-58 ta cã:
Theo 6-1 ; 6-1a
Víi Zv :HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña vËn tèc vßng.
KXH: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng kÝch thíc b¸nh r¨ng.
ZR :HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña ®é nh¸m bÒ mÆt lµm viÖc.
Trong ®ã: Víi cÊp chÝnh x¸c 7 øng víi R
Víi v =2,177m/s Þ Zv =1
Do Da <700 mm Þ KXH =1
=> [sH], =481,8.1.0,95.1 = 457,7 (Mpa)
VËy Þ sH = 472,6 > [sH], =457,7
TÝnh sai sè = 3,2% Tháa m·n ®iÒu kiÖn la sai sè nhá kh«ng qu¸ 4% vËy ta cã thÓ t¨ng chiÒu réng vµnh r¨ng lªn ®Ó ®¶m b¶o ®ñ bÒn.
b = 44,74 .(sH/[sH])2 = 44,74.(472,6/457,7)2= 47,7(mm)
4. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn
Theo 6-65 Trong ®ã :
T:M« men xo¾n trªn b¸nh chñ ®éng T1 = 58000 (N.mm)
m M« ®un trung b×nh mTm= 2,58(mm)
b : ChiÒu réng vµnh r¨ng b = 47,7 (mm)
d§êng kÝnh trung b×nh cña b¸nh chñ ®éng dm1= 59,34(mm)
Ylµ hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng , víi r¨ng th¼ng Yb= 1
HÖ sè dÞch chØnh x1 = -x2
Tra b¶ng 6-18 vµ néi suy ta ®îc YF1=3,48 ; YF2 =3,63
K lµ hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn : K
K hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ uèn
Tra b¶ng 6-21 trang 113 1,34
Klµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn víi b¸nh r¨ng th¼ng K = 1
K lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xu¸t hiÖn trong vïng ¨n khíp
K víi
Tra b¶ng 6-15,6-16 ®îc :sF = 0,016
g0 = 47
Thay sè
YhÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng Y 0,585
Thay vµo 6-65:
Nh vËy ®é bÒn uèn ®îc ®¶m b¶o
5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i
Víi K=Tmax/T = 1,3 theo 6-48cã
538,8(Mpa)
sHmax<[sHmax] = 1260(Mpa)
Theo 6-49 cã
sF1max<[sF1max] = 464(Mpa)
sF2max<[sF2max] = 360(Mpa)
Nh vËy r¨ng tháa m·n ®iÒu kiÖn vÒ qu¸ t¶i
6. C¸c th«ng sè vµ kÝch thíc cña bé truyÒn b¸nh r¨ng cÊp nhanh
ChiÒu dµi c«n ngoµi
Re = 159,8(mm)
M« ®un vßng ngoµi
mte = 3(mm)
ChiÒu réng vµnh r¨ng
bw = 47,7( mm)
Tû sè truyÒn
Um = 4,52
Gãc nghiªng cña r¨ng
Sè r¨ng b¸nh r¨ng
Z1 = 23 ; Z2 = 104
§êng kÝnh chia ngoµi
de1 = 69(mm) ; de2 =312(mm)
Gãc c«n chia
ChiÒu cao r¨ng ngoµi
he =6,6(mm)
ChiÒu cao ®Çu r¨ng ngoµi
hae1=4,2(mm) ; hae2=1,8(mm)
ChiÒu cao ch©n r¨ng ngoµi
hfe1=2,4(mm) ; hfe2=4,8(mm)
§êng kÝnh ®Ønh r¨ng ngoµi
dae1=77,2(mm); dae2=312,8(mm)
§êng kÝnh trung b×nh
dm1 =59,34(mm);dm2 = 268,32(mm)
IV. TÝnh bé truyÒn cÊp chËm bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng ngiªng :
1. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc
a
Trong ®ã :
K lµ hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng
Tra b¶ng 6-5 tËp 1 ®îc k
T2M« men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng
T2 = 248500(Nmm)
yba= bW/aW víi bW :chiÒu réng vµnh r¨ng
Theo b¶ng 6-6 chän
0,795
KHb:HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè t¶i träng kh«ng ®Òu trªn chiÒu réng vµnh r¨ng
Theo b¶ng 6-7 s¬ ®å 3 = 1,12
Thay vµo trªn
a 211(mm)
§Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn s¶n suÊt ta chän aW tËn cïng la 0 vµ 5
LÊy aw = 215(mm)
2. X¸c ®Þnh th«ng sè ¨n khíp , m« ®un
Theo 6-17 m
theo b¶ng tiªu chuÈn 6-8 chän m = 3(mm)
S¬ bé chän b = 160
Þ cosb = 0,96
- X¸c ®Þnh sè r¨ng theo c«ng thøc 6-19 tËp 1
Z 27,5
LÊy trßn Z1 = 27 (r¨ng)
Theo 6-20 Z2 =U2.Z1 = 4.27 = 108(r¨ng)
- TÝnh l¹i gãc nghiªng b :
cosb = 0,942
Þ b = 19,60
3. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc
Theo 6-33 tËp 1 ta cã øng suÊt tiÕp xóc trªn bÒ mÆt lµm viÖc cña r¨ng
Trong ®ã :
Z lµ hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu tra b¶ng 6-5 ®îc
Z
Z hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¸ng bÒ mÆt tiÕp xóc
Z víi lµ gãc nghiªng cña r¨ng trªn h×nh trô c¬ së
Víi : bb : gãc nghiªng cña r¨ng trªn h×nh trô c¬ së.
aTW: gãc ¨n khíp
aT: gãc profin r¨ng do b¸nh r¨ng kh«ng dÞch chØnh
=> at = atw = arctg(tga/cosb) = arctg(tg200/cos19,60) = 210
tgbb = cosat.tgb = cos(21o).tg(19,60) 0,33
Þ bb = 18,380
1,68
bW = yba.aW =0,3. 215 = 64,5(mm)
Theo 6.37 eb =bwsinb/(p.m) =64,5.sin(19,6)/3.3,14 = 2,3
eb>1 Do ®ã Zlµ hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
Z víi
K lµ hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc K
Trong ®ã:
K lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng
Tra b¶ng 6-7 tËp 1 1,12
K lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ¨n khíp
K lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp
K víi
Trong ®ã: aH: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña sai sè ¨n khíp
go : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña sai lÖch c¸c bíc r¨ng b¸nh 1 vµ b¸nh 2
VËn tèc vßng
V=
víi 86(mm)
1,46(m/s)
Theo b¶ng 6-13 víi V=1,46(m/s) chän cÊp chÝnh x¸c 9
Víi cÊp chÝnh x¸c 9 tra b¶ng 6.14 víi V<2,5(m/s)
=> KHa= 1,13
Tra b¶ng 6-15 ; 6-16 tËp 1 ta cã
0,002
go = 73
1,56
1,02
VËy K 1,3
Thay vµo 6-33
467(Mpa)
X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp :
Theo 6-1 vµ 6-1a
V× V CÊp chÝnh x¸c ®éng häc 9 ta chän cÊp chÝnh x¸c lµ 8 khi ®ã cÇn gia c«ng R 0,95
§êng kÝnh ®Ønh r¨ng d
470,7(Mpa)
VËy nh vËy ®iÒu kiÖn tiÕp xóc ®îc tho¶ m·n
4. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn
Theo 6-43
Trong ®ã:
T2 M« men xo¾n trªn b¸nh chñ ®éng
T2 = 248500(N.mm)
m M« ®un ph¸p m= 3 (mm)
b ChiÒu réng vµnh r¨ng bW= 86(mm)
dw3 §êng kÝnh vßng l¨n b¸nh chñ ®éng dw3 = 78,5(mm)
Y HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng
Y víi hÖ sè trïng khíp ngang
Y HÖ sè kÓ ®Õn dé nghiªng cña r¨ng
Y =1- b/140 =1-19,6/140 = 0,86
Y HÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh 3 vµ b¸nh 4
Ta cã sè r¨ng t¬ng ®¬ng cña b¸nh 3 vµ b¸nh 4 lÇn lît lµ
Tõ sè r¨ng t¬ng ®¬ng vµ hÖ sè dÞnh chØnh x=0 tra b¶ng 6-18 ®îc
K HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn K
Trong ®ã:
Tra b¶ng 6-7 víi =0,6525 => KF = 1,2
Tra b¶ng 6.14 KF = 1,37
KFV = 1 + víi
Tra b¶ng 6.15 vµ 6.16 ta cã
g0= 73 5,62
®KFV=1+ 1,04
Thay sè ta cã c«ng thøc tÝnh KF
KF=1,04.1,24.1,37 = 1,77
Thay vµo 6.43 ta cã
108,4(Mpa)
102,3(Mpa)
X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt uèn cho phÐp :
[s]’ = [s]tk.YR.YS.KXF
YR:HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña ®é nh¸m mÆt lîn ch©n r¨ng
YS: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng ®é nhËy cña vËt liÖu ®èi víi tËp chung u/s
KXF: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng kÝch thíc b¸nh r¨ng
YR = 1
YS =1,08- 0,0695ln(3) = 1,0036
V× d KXF = 1
[s]3 = 252.1.1,0036.1 = 253 (Mpa)
[s]4 = 236,5.1.1,0036.1 = 237,4 (Mpa)
Nh vËy ®é bÒn uèn tho¶ m·n
5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i
Theo 6.48 Kqt=
Theo 4.9 ta cã
=1260(Mpa)
(Mpa)
(Mpa)
6. C¸c th«ng sè vµ kÝch thíc bé truyÒn.
Kho¶ng c¸ch trôc
aw=215 (mm)
M« ®un ph¸p
m=3 mm
ChiÒu réng vµnh r¨ng
bw=64,5( mm)
TØ sè truyÒn
um=4
Gãc nghiªng cña r¨ng
b = 19,60
Sè r¨ng b¸nh r¨ng
Z3=27; Z4=108
HÖ sè dÞch chØnh
X3= 0; Z4= 0
§êng kÝnh vßng chia
d3=86( mm); d4=344( mm)
§êng kÝnh ®Ønh r¨ng
da3=92 (mm); da4=350( mm)
§êng kÝnh ®¸y r¨ng
df3=78,48(mm)df2=366,439( mm)
B. thiÕt kÕ bé truyÒn ngoµi
I Chän lo¹i xÝch :
Do ®Æc tÝnh t¶i träng kh«ng ph¶i lµ t¶i träng nÆng vËn tèc thÊp t¶i thay ®æi vµ dung ®éng nhÑ do vËy ta chän xÝch èng con l¨n 1 d·y
II X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña bé truyÒn xÝch
Theo b¶ng 5.4 trang 80 tËp 1 víi tû sè truyÒn cña bé truyÒn xÝch ngoµi UX=U3=3,68 do vËy ta chän sè r¨ng cña ®Üa nhá lµ Z1=23 (r¨ng), khi ®ã ta cã sè r¨ng cña ®Üa lín lµ Z2=UX.Z1 =3,68 .23= 84,64
VËy ta lµm trßn Z2 = 85 (r¨ng)
§Ó ®¶m b¶o chØ tiªu vÒ ®é bÒn mßn th× c«ng suÊt tÝnh to¸n Pt < [PcP]
Víi Pt: lµ c«ng suÊt tÝnh to¸n
[PcP]: lµ c«ng suÊt cho phÐp
Theo 5.3 ta cã PT =P.k.kzkn [PcP]
Trong ®ã P: lµ c«ng su©t cÇn truyÒn
kz : hÖ sè r¨ng kz=Zo1/Zo2=25/23= 1,09
kn:hÖ sè vßng quay kn=no1/n1=50/81= 0,62
Theo 5.4 ta cã k=ko.ka. kdc. kbt. kd. kc.
Trong ®ã : ko:hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña vÞ trÝ bé truyÒn
ka :hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña kho¶ng c¸ch trôc vµ chiÒu dµi xÝch
kdc : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña viÖc ®iÒu chØnh lùc c¨ng xÝch
kbt: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña b«i tr¬n
kd :hÖ sè t¶i träng ®éng kÓ ®Õn tÝnh chÊt cña t¶i träng
kc.:hÖ sè kÓ ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña bé truyÒn
Bé truyÒn n»m ngang => ko= 1
Kho¶ng c¸ch trôc a=30P ®Õn 50P => ka= 1
VÞ trÝ trôc ®îc ®iÒu chØnh b»ng ®Üa c¨ng hoÆc con l¨n xÝch chän
kdc= 1,1
Bé truyÒn xÝch lµm viÖc trong m«i trêng cã bôi b«i tr¬n dat yªu cÇu
=> kbt= 1,3
Bé truyÒn lµm viÖc hai co do vay ta chän
kc= 1,25
Thay sè ta cã : PT=8.2,32.1,09.0,62= 12,5(Kw)
Theo b¶ng 5.5 trang 81 víi n01=50(v/p) ta chän bé truyÒn xÝch 1 d·y con l¨n co bíc xÝch: P= 44,45(mm)
Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn mßn Pt=12,5 < [P] = 14,7(Kw)
§ång thêi theo b¶ng 5.8 P < PMax
II X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch trôc
Ta chän: a= 42.p=42.44,45= 1866,9(mm)
Theo c«ng thøc 5.12 ta tÝnh ®îc sè m¾t xÝch:
Thay sè ta cã:
= 84 + 54 + 2,3 = 140,3
LÊy sè m¾t xÝch ch½n x = 140
TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc theo c«nh thøc 5.13:
= 11,1125.( 140 -54 +81,34) = 1859,6(mm)
§Ó xÝch kh«ng chÞu lùc c¨ng qu¸ lín kho¶ng c¸ch trôc a cÇn tÝnh cÇn gi¶m mét lîng
Da = 0,003 . a =0,003. 1859,6 = 5,6(mm)
Do ®ã ta cã a=1859,6 – 5,6 = 1854(mm)
Theo c«ng thøc 5.14 ta tÝnh sè lÇn va ®Ëp cña xÝch:
I = Z1.n1/15.X = 23.81/15.140 = 0,89 (lÇn/ s)
Theo b¶ng 5.9 ta cã [i] víi P = 44,45 (mm) th× [i] =15 vËy i < [i] tho¶ m·n ®iÒu va ®Ëp
III TÝnh kiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn
TiÕn hµnh kiÓm nghiÖm theo hÖ sè an toµn S
Theo 5.15 ta cã c«ng thøc tÝnh hÖ sè an toµn S
S = Q/(kd.kt + Fo+Fv)
Trong ®ã Q:T¶i träng ph¸ háng
kd:HÖ sè t¶i träng ®éng
FT: lùc vßng
Fo:lùc c¨ng do träng lùc nh¸nh xÝch bÞ ®éng g©y ra
¦ng víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh ta cã kd= 1,2
Tra b¶ng 5.2 trang 78 ta cã Q= 172,4.103(N)
Ta cã Ft =1000P/v
Víi V=Z1.P.n1/60000 = 1,38(m/s)
=> FT =100.8/1,38 = 5797,1(N)
FV= qv2 (víi q lµ khèi l¬ng cña mét mÐt xÝch q= 7,5(kg/m)
= 7,5.1,382 = 14,3(N)
F0= 9,81 .kf.q.a
Víi kF: hÖ sè phô thuéc ®é vâng bé truyÒn n»m ngang kF=6
F0= 9,81 . 6.7,5.1,854 = 818,45(N)
Thay sè vµo 5.15 ta cã
S=172400/(1,2 . 5797,1 + 818,45 + 14,3) = 22
Theo b¶ng 5.10 trang 86 víi n = 200(v/p)
P = 44,45(mm)
=>[S]= 9,3
Nh vËy ta cã S = 22 > [S] do vËy bé truyÒn xÝch ®¶m b¶o ®ñ bÒn
IV X¸c ®Þnh ®êng kÝnh ®Üa xÝch:
Theo c«ng thøc 5.17 ta cã :
§êngkÝnh ®Üa nhá d1 = == 326,44(mm)
§êngkÝnh ®Üa lín d1 = == 1202,93(mm)
§êngkÝnhvßng®Ønh
da1= P.[ 0,5 + cotg(p/Z1)] = 44,45 [ 0,5 +cotg(p/23)]= 345,6(mm)
§êng kÝnh vßng ®Ønh
da2= P.[ 0,5 + cotg(p/Z2)] = 44,45 [ 0,5 +cotg(p/85)]= 1224,3(mm)
§êng kÝnh vßng ®¸y df1 = d1 - 2r = 326,44 – 2r
Víi r = 0,5025 d1 +0,05 d1 tra b¶ng 5.2 ta cã d1= 25,7(mm)
=>r = 12,96(mm)
df1= 326,44 – 2.12,96= 300,52(mm)
§êng kÝnh vßng ®¸y df2 = d2 - 2r = 1202,93 – 2.12,96 = 1177(mm)
KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cho phÐp:
øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp sH trªn mÆt r¨ng ®Üa ®îc kiÓm nghiÖm theo c«ng thøc 5.18 < [sH]
[sH] :øng suÊt cho phÐp .
Fvd :Lùc va ®Ëp trªn d·y xÝch .
kd :HÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c d·y
Kd :HÖ sè t¶i träng ®éng.
Kr : HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch.
E : M«®ul ®an håi
A : DiÖn tÝch h×nh chiÕu cña b¶n lÒ.
Ft :Lùc vßng.
Ft = 5797,1 (N)
Theo b¶ng 5.19 ta cã Fvd = 13.10-7.n1.P3.m = 13.10-7.81.44,453.1= 9,25(N)
Do xÝch 1 d·y ta cã kd = 1
Tõ trªn ta cã Kd = 1,2
Víi z = 23 theo b¶ng trang 87 vµ néi suy ta cã Kr = 0,444
E = 2,1.105(Mpa)
Tra b¶ng 5.12 trang 87 ta cã A= 473(mm)2
Thay c¸c sè liÖu vµo c«ng thøc tÝnh
= 0,47. 1171,8= 550,74 (Mpa)
Nh vËy dïng thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB = 210 sÏ ®¹t ®îc øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [sH] = 600 (Mpa) ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cho r¨ng ®Üa 1
R¨ng ®Üa 1 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn tiÕp xóc do vËy r¨ng ®Üa 2 còng tho· m·n v× b¸nh lín cã Z2>Z1 => kr2 sH1 > sH2
X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn trôc:
Theo c«ng thøc 5.20 ta cã lùc t¸c dông lªn trôc lµ Fr
kx:HÖ sè kÓ ®Õn träng lîng xÝch (v× bé truyÒn l»m ngang ) ta chän
kx= 1,15
=> Fr = 1,15.5797,1 = 6666,67(N)
C. ThiÕt kÕ trôc vµ then
i . Chän vËt liÖu
Trôc lµ bé phËn quan träng trong hép gi¶m tèc cã t¸c dông truyÒn chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp .§ång thêi , trôc cßn tiÕp nhËn ®ång thêi c¶ m«mem uèn vµ m« men xo¾n . MÆt kh¸c , theo yªu cÇu thiÕt kÕ trôc cßn lµm viÖc trong thêi gian dµi ( 7 n¨m , mçi n¨m lµm viÖc 300 ngµy , mçi ngµy lµm viÖc 8 giê)
Do nh÷ng yªu cÇu vµ ®Æc ®iÓm trªn nªn ngoµi thiÕt kÕ ®¹t ®é chÝnh x¸c h×nh häc cao . Trôc cßn ph¶I ®¶m b¶o vÒ ®é cøng v÷ng, ®é bÒn mái, ®é æn ®Þnh dao ®éng
V× vËy, ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu lµm viÖc trªn , yªu cÇu ngêi thiÕt kÕ chän vËt liÖu chÕ t¹o hîp lý , gi¸ thµnh rÎ , dÔ gia c«ng . tõ ®ã ta chän vËt liÖu chÕ t¹o c¸c trôc lµ thÐp 45 cã : sb = 600 Mpa
[t] = 12…20 (Mpa)
II.TÝnh thiÕt kÕ trôc vÒ ®é bÒn
1. TÝnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc
Theo 10-9 tËp 1 ®êng kÝnh s¬ bé ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau
dk
Trong ®ã :
TK :Lµ m« men xo¾n trªn trôc thø k.
Lµ øng suÊt xo¾n cho phÐp , ®èi víi thÐp =1220(Mpa) chän[t]=15(Mpa)
-Trôc 1 LÊy d1 = 30(mm)
-Trôc 2 d LÊy d2 = 45 (mm)
-Trôc 3 d LÊy d3 = 70 (mm)
2.X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn c¸c bé truyÒn
Bá qua ma s¸t gi÷a c¸c r¨ng , bá qua träng lîng b¶n th©n vµ c¸c chi tiÕt l¾p trªn trôc th× lùc t¸c dông lªn bé truyÒn gåm 3 lùc
Lùc vßng cã ph¬ng tiÕp tuyÕn víi vßng l¨n
Lùc híng t©m F cã ph¬ng híng kÝnh ,chiÒu híng vÒ t©m mçi b¸nh
Lùc híng trôc F cã ph¬ng song song víi trôc ,chiÒu híng vµo bÒ mÆt lµm viÖc cña r¨ng
Ph¬ng chiÒu cña c¸c lùc ®îc x¸c ®Þnh nh trªn s¬ ®å h×nh I :
H×nh I
a. Lùc t¸c dông lªn bé truyÒn cÊp nhanh
F= 1954,83(N)
Lùc do khíp nèi g©y ra: Fr = 0,25.Ft = 0,25.2.T1/ Dt
Dt tra b¶ng 16-10a trang 68 tËp 2 víi T1 = 58000(Nmm) ta cã Dt = 71(mm)
=> Fr = 0,25.Ft = 0,25.2.58000/71 = 408,5(N)
b.Lùc t¸c dông lªn bé truyÒn cÊp chËm
Ft3= 5779(N)
F 2534,8(N)
F 2057,8(N)
c.Lùc t¸c dông lªn bé truyÒn xÝch
Fr= 6666,7(N)
III X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc
ChiÒu dµi trôc còng nh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ c¸c ®iÓm ®Æt lùc phô thuéc vµo s¬ ®å ®éng , chiÒu dµi may ¬ cña c¸c chi tiÕt quay , chiÒu réng æ , khe hë cÇn thiÕt vµ c¸c yÕu tè kh¸c
Theo b¶ng 10-2 tËp 1 ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc chiÒu réng æ l¨n b theo d
Víi d1 = 30(mm) th× b01 = 19(mm)
Víi d2 = 40(mm) th× b02 = 23(mm)
Víi d2 = 40(mm) th× b03 = 33(mm)
Tra b¶ng 10.3 trang 189 ta chän chç kho¶ng c¸ch k1,k2, k3 ,kn
Tªn gäi
Ký hiÖu vµ gi¸ trÞ
Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt ®Õn thµnh trong cña hép
k1= 12(mm)
Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña æ ®Õn thµnh trong cña hép
k2= 5(mm)
Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt ®Õn l¾p æ
k3= 15(mm)
ChiÒu cao l¾p æ vµ ®Çu bu l«ng
hn= 18(mm)
- ChiÒu réng may ¬ ë nöa khíp nèi , ë ®©y lµ nèi trôc vßng ®µn håi nªn
lm12 =2.d1 = 2.30 = 60(mm)
- ChiÒu réng may ¬ b¸nh r¨ng c«n
lm13 =1,3.d1 = 1,3.30= 39(mm)
lm23 =1,4d2 = 1,4.45 = 63 (mm)
- ChiÒu réng may ¬ cña b¸nh r¨ng trô cÊp chËm .
lm23 = 1,3.d2 = 1,3 .45 = 58,5 (mm)
lm33 = 1,3.d3 = 1,3.70 = 91 (mm)
- X¸c ®Þnh chiÒu dµi gi÷a c¸c æ
+Trôc I
l11 =2,7.d1 = 2,7.30= 81(mm)
l
l lµ kho¶ng c¸ch c«ng x«n
lc12 = 0,5(60+19) + +15 +18 = 72,5(mm)
Theo b¶ng 10.4 ta cã l12 =-lc12 = -72,5(mm)
Theo trªn chiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh r¨ng c«n bW = 47,7(mm)
l13 = 81 + 12 + 5 + 39 + 0,5.(19 – 47,7.cos12,47o)= 123,2(mm)
+Trôc II.
+Trôc III.
l31=l21= 190,5(mm)
l33 = l23 = 108,6 (mm)
lm32= 1,3.d3 = 1,3.70 = 91(mm)
lm34= 1,3.d3 = 1,3.70 = 91(mm)
Theo c«ng thøc 10.14 ta cã
lcki=0,5(lmki+bo)+k3+hn
Thay sè ta cã: lc32=lc34=0,5.(91+33)+15+18= 95(mm)
T h×nh vÏ ta cã : l34=l31+lc34=190,5 + 95 = 285,5(mm)
4. X¸c ®Þnh ph¶n lùc æ l¨n vµ ®Æt lùc lªn c¸c bé truyÒn
s¬ ®å lùc ¨n khíp
Trôc I
-Theo c¸c tÝnh to¸n ë trªn ta ®Æt c¸c lùc theo ph¬ng x , y nh sau:
Fx13 = FT1 = 1954,83(N)
FY13 = Fr1 = 694,7(N)
Fz13 = Fa1 = 1954,83(N)
Fx12 = Fr = 408,5(N)
-TÝnh to¸n ph¶n lùc theo ph¬ng x,y t¹i c¸c gèi tùa FLX10 ,FLY10 ,FLY11 ,FLX11 :
+Thu gän momel Mx vÒ æ l¨n o ta cã:
FY13 . l13 – Fz13 . r13 – FLY11 . l11 = 0
=>694,7.123,2 - 153,6.29,67-FLY11.81=0
=>FLY11=(694,7.123,2 – 153,6.29,67)/81 = 1000(N)
+Thu gän momel Mx vÒ æ l¨n 1 ta cã :
FY13 . (l13 –l11)– Fz13 . r13 – FLY10 . l11 = 0
=>694,7.(123,2-81) - 153,6.29,67-FLY10.81=0
=>FLY11=(694,7.42,2 – 153,6.29,67)/81 = 305,7(N)
+Thu gän momel MY vÒ æ l¨n o ta cã :
FX12 . l12 – FLX11 . l11 – FX13 . l13 = 0
=>408,5.72,5 - FLX11.81-1954,83.123,2=0
=>FLX11=(1954,83.123,2 – 408,5.72,5)/81 = 2607,7(N)
+Thu gän momel MY vÒ æ l¨n 1 ta cã :
FX12 . (l12 +l11)+ FLX10 . l11 – FX13 . (l13 –l11)= 0
=>408,5.(72,5+81) + FLX10.81 - 1954,83.(123,2-81)=0
=>FLX10=(1954,83.42,2 – 408,5.153,5)/81 = 244,3(N)
Trôc II
-Theo c¸c tÝnh to¸n ë trªn ta ®Æt c¸c lùc theo ph¬ng x , y nh sau:
Fx22 = FT2 = 1954,83(N)
FY22 = Fr2 = 153,6(N)
Fz22 = Fa2 = 694,7(N)
Fx23 = FT3 = 5779(N)
FY23 = Fr3 = 2534,8(N)
Fz23 = Fa3 = 2057,8(N) -TÝnh to¸n ph¶n lùc theo ph¬ng x,y t¹i c¸c gèi tùa FLX20 ,FLY20 ,FLY21 ,FLX21 :
+ Thu gän momel MX vÒ æ l¨n 0:
FY22.l22 + FLY21.l21 – FZ22 .r22 – FY23.l23 +FZ23.r23 =0
=>153,6 . 61 + FLY21.192,5 – 694,7.134,16 – 2534,8 . 109,6 + 2057,8. 4,3 = 0
=> FLY21=(-153,6 . 61+ 694,7.134,16 + 2534,8 . 109,6 – 2057,8. 4,3)/192,5
=> FLY21 = 1419(N)
+ Thu gän momel MX vÒ æ l¨n 1:
-FZ23.r23 + FLY20.l21 + FZ22 .r22 + FY22.(l21 – l22) – FY23.(l21 - l23 )=0
-2057,8. 43 +FLY20.192,5 +694,7.134,16 +153,6 .(192,5–61)-2534,8.(192,5–109,6) =0 =>FLY21=(2057,8. 43-694,7.134,16 -153,6 .(192,5–61)+2534,8.(192,5–109,6))/192,5
=> FLY21 = 962,2(N)
+ Thu gän momel MY vÒ æ l¨n 0:
FX22.l22 + FX23.l23 – FLX21 .l21 =0
=> 1954,83 . 61 + 5779 . 109,6 - FLX21.192,5 =0
=> FLX21 =(1954,83 . 61 + 5779 . 109,6)/192,5
=> FLX21 = 3909,7(N)
+ Thu gän momel MY vÒ æ l¨n 1:
-FX22 . (l21-l22) - FX23.(l21 –l23 ) + FLX20 .l21 =0
=> FLX20 . 192,5 – 1954,83 . (192,5 – 61) – 5779 (192,5 – 109,6) = 0
=> FLX20=(1954,83 . 131,5 – 5779 .82,9)/192,5
=> FLX20= 3824(N)
Trôc III
-Theo c¸c tÝnh to¸n ë trªn ta ®Æt c¸c lùc theo ph¬ng x , y nh sau:
FY32 = Fr = 6666,7(N)
FY34 = Fr = 6666,7(N)
Fx33 = FT4 = 5779(N)
FY33 = Fr4 = 2534,8(N)
Fz33 = Fa4 = 2057,8(N) -TÝnh to¸n ph¶n lùc theo ph¬ng x,y t¹i c¸c gèi tùa FLX30 ,FLY30 ,FLY31 ,FLX31 :
+ Thu gän momel MX vÒ æ l¨n 0:
=> FY32.l32 + FLY31.l31 – FY33 .l33 - FY34. l34 – FZ33 .r33 =0
=> 6666,7.96 + FLY31.192,5 – 2534,8.109,6 – 6666,7.288,5 – 2057,8.172= 0
=> FLY31= (2534,8.109,6 + 6666,7.288,5 + 2057,8.172 - 6666,7.96)/192,5
=> FLY31= 9949(N)
+ Thu gän momel MX vÒ æ l¨n 1:
=> FY32.(l31 +l32 )- FLY30.l31 + FY33 .(l31- l33 )- FY34. (l34 –l31)– FZ33 .r33 =0
=> 6666,7.288,5 - FLY30.192,5 + 2534,8.82,9 – 6666,7.96 – 2057,8.172= 0
=> FLY30= (2534,8.82,9 – 6666,7.96 – 2057,8.172+6666,7.288,5)/192,5
=> FLY30= 5920(N)
+ Thu gän momel MY vÒ æ l¨n 0:
=> FX33.l33 - FLX31.l31=0
=> 5779 . 109,6 - FLX31.192,5=0
=> FLX31= 3920(N)
+ Thu gän momel MY vÒ æ l¨n 1:
=> -FX33.(l31- l33 ) + FLX30.l31= 0
=> -5779 (192,5 – 109,6) + FLX30.192,5 = 0
=> FLX31= 2489(N)
Tõ c¸c sè liÖu tÝnh to¸n vÒ lùc ta vÏ ®îc biÓu ®å momel cho ba trôc nhu sau:
5. TÝnh momel uÊn tæng MJ vµ momel t¬ng ®¬ng Mtd t¹i tiÕt diÖn l¾p c¸c chi tiÕt tõ ®ã x¸c ®Þnh ®êng kÝnh chÝnh x¸c cña tõng ®o¹n trôc
Theo 10.15 ; 10.15 ; 10.17 ta cã
- Momel uÊn tæng MJ ; momel t¬ng ®¬ng MtdJ nh sau:
MJ = ; Mt®j =
-TÝnh ®êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn j theo c«ng thøc :
dJ =
lµ øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc tra b¶ng 10-5 vµ néi suy ta cã
Víi trôc I cã d1=30 ta cã = 63(Mpa)
Víi trôc II cã d2=45 ta cã = 53(Mpa)
Víi trôc III cã d3=70 ta cã = 49(Mpa)
Trôc I
Thay trÞ sè momel tõ biÓu ®å momel ta cã:
- T¹i tiÕt diÖn 0 l¾p æ l¨n
M0 = = = 29616(Nmm)
Mt®0 = == 58310(Nmm)
=> 21(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p víi æ l¨n lªn theo tiªu chuÈn d0= 30(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 1 l¾p æ l¨n
M1 = = = 86129,2(Nmm)
Mt®1 = == 99705,7(Nmm)
=> 25,1(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p víi æ l¨n lªn theo tiªu chuÈn d1= 30(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 2 l¾p nèi trôc ®µn håi
M2 = = = 0(Nmm)
Mt®2 = == 50229,5(Nmm)
=> 19,98(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p nèi trôc ®µn håi lªn theo tiªu chuÈn d2= 25(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 3 l¾p b¸nh r¨ng c«n
M3 = = = 4557,8(Nmm)
Mt®3 = == 50435,8(Nmm)
=> 20(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p nèi b¸nh r¨ng c«n theo tiªu chuÈn d3= 25(mm)
Trôc II
- T¹i tiÕt diÖn 0 l¾p æ l¨n
M0 = 0
Mtd0 = 0
- T¹i tiÕt diÖn 1 l¾p æ l¨n
M1 = 0
Mtd1 = 0
- T¹i tiÕt diÖn 2 l¾p b¸nh r¨ng c«n
M2 = = = 278360(Nmm)
Mt®2 = == 351850(Nmm)
=> 40,5(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p nèi b¸nh r¨ng c«n theo tiªu chuÈn d2= 45(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 3 l¾p b¸nh r¨ng c«n
M3 = = = 384097(Nmm)
Mt®3 = == 440278(Nmm)
=> 43,6(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p nèi b¸nh r¨ng c«n theo tiªu chuÈn d3= 45(mm)
Trôc III
- T¹i tiÕt diÖn 0 l¾p æ l¨n
M0 = = = 640003(Nmm)
Mt®0 = == 1037701(Nmm)
=> 59,6(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p víi æ l¨n lªn theo tiªu chuÈn d0= 65(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 1 l¾p æ l¨n
M1 = = = 799429(Nmm)
Mt®1 = == 1142937(Nmm)
=> 61,5(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p víi æ l¨n lªn theo tiªu chuÈn d1= 65(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 2 l¾p ®Üa xÝch
M2 = = = 0(Nmm)
Mt®2 = == 816835(Nmm)
=> 55(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p ®Üa xÝch lªn theo tiªu chuÈn d2= 55(mm)
- T¹i tiÕt diÖn 3 l¾p b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng
M3 = = = 790898(Nmm)
Mt®3 = == 1136987(Nmm)
=> 61,5(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p b¸nh r¨ng trô theo tiªu chuÈn d3= 70(mm)
- T¹i tiÕt diÖn l¾p ®Üa xÝch
M4 = = = 0(Nmm)
Mt®4 = == 816835(Nmm)
=> 55(mm)
V× ®o¹n trôc nµy l¾p ®Üa xÝch lªn theo tiªu chuÈn d4= 55(mm)
III. TÝnh mèi ghÐp then .
- Then lµ mét tiÕt m¸y tiªu chuÈn ta cã thÓ chän vµ tÝnh then theo ®êng kÝnh trôc vµ chiÒu dµi may ¬ . V× c¸c trôc trong ®å ¸n nµy ®Òu n»m trong hép gi¶m tèc nªn ta dïng then b»ng
§Ó ®¶m b¶o tÝnh c«ng nghÖ ta chän then gièng nhau trªn cïng mét trôc
*Trôc 1
+Víi d12 = 30 (mm) tra b¶ng 9-1a trang 173 tËp 1 ta chän then víi c¸c kÝch thíc sau
KÝch thíc tiÕt diÖn then
b = 8(mm) ; h= 7(mm)
ChiÒu s©u r·nh then trªn trôc
t1= 4(mm)
ChiÒu s©u r·nh then trªn lç
t2= 2,8(mm)
ChiÒu dµi then b»ng
lt= 32(mm)
Víi chiÒu dµi then chän b¨ng tõ 0,8 .. 0,9 lm víi lm13 = 39(mm) lm12=60(mm)
C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t theo 9.1 vµ 9.2
; t
Trong ®ã:
øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1
øng suÊt c¾t cho phÐp
Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th×
60(Mpa)
Thay vµo ta cã:
VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n
*Trôc II
+Víi d2 = 45 (mm) tra b¶ng 9-1a tËp 1 cã
KÝch thíc tiÕt diÖn then
b = 14(mm) ; h= 9(mm)
ChiÒu s©u r·nh then trªn trôc
t1= 5,5(mm)
ChiÒu s©u r·nh then trªn lç
t2= 3,8(mm)
ChiÒu dµi then b»ng
lt= 50(mm)
Víi chiÒu dµi then chän b¨ng tõ 0,8 .. 0,9 lm23=58,8(mm) lm22=63(mm)
C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t theo 9.1 vµ 9.2
; t
Trong ®ã:
øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1
øng suÊt c¾t cho phÐp
Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th×
60(Mpa)
Thay vµo ta cã:
VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n
*Trôc III
+Víi d3 = 70 (mm) tra b¶ng 9-1a tËp 1 cã
KÝch thíc tiÕt diÖn then
b = 20(mm) ; h= 12(mm)
ChiÒu s©u r·nh then trªn trôc
t1= 7,5(mm)
ChiÒu s©u r·nh then trªn lç
t2= 4,9(mm)
ChiÒu dµi then b»ng
lt= 80(mm)
Víi chiÒu dµi then chän b¨ng tõ 0,8 .. 0,9 lm víi lm = 91(mm)
C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t theo 9.1 vµ 9.2
; t
Trong ®ã:
øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1
øng suÊt c¾t cho phÐp
Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th×
60(Mpa)
Thay vµo ta cã:
VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n
IV. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái
1-KiÓm nghiÖm truc.
VËt liÖu chÕ t¹o trôc la thÐp 45 do ®ã ta cã sb = 600(Mpa)
t = 15(Mpa)
KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau.
Sj = ³ [s].
Víi : [s]- HÖ sè an toµn cho phÐp , th«ng thêng [s]= 1,5…2,5.
ssj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt ph¸p t¹i tiÕt diÖn j .
ssj =
stj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j.
stj =
Trong ®ã : s-1,t-1 lµ giíi h¹n uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng.
s-1= 0,436.sb = 0,436.600 = 261(Mpa)
t-1= 0,58 .s-1= 0,58.261,6 = 151,7 (Mpa)
Tra b¶ng 10.7 trang 197 ta cã: ys = 0,05
yt = 0
X¸c ®Þnh chç tiÕt diÖn nguy hiÓm ë tõng trôc nh sau:
Trôc I : Cã hai tiÕt diÖn nguy hiÓm lµ tiÕt diÖn I1 vµ tiÕt diÖn I3
Trôc II : Cã hai tiÕt diÖn nguy hiÓm lµ tiÕt diÖn II2 vµ tiÕt diÖn II3
Trôc III : Cã ba tiÕt diÖn nguy hiÓm lµ tiÕt diÖn III1 tiÕt diÖn III3 vµ III4
C¸c trôc gi¶m tèc ®Òu quay, øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã theo 10.22 ta cã :
smj = 0 ; smaxj= saj =
Trôc quay mét chiÒu theo 10.23 ta cã :
tmj = taj=
Trong ®ã MJ :momel tæng t¹i tiÕt diÖn J
TJ : momel xo¾n t¹i tiÕt diÖn J
WJ;W0J: momel c¶n uÊn vµ momel c¶n xo¾n t¹i tiÕt diÖn thø J
Víi trôc cã 1 r·nh then theo b¶ng 10.6 trang 196 ta cã :
- Chän ph¬ng ph¸p l¾p ghÐp: æ l¨n l¾p trªn trôc theo k6 , l¾p b¸nh r¨ng b¸nh ®ai, nèi truc theo k6 kÕt hîp víi l¾p
Tõ c«ng thøc tÝnh WJ vµ W0J ta cã b¶ng sau:
TiÕt diÖn
§êng kÝnh
b´h(mm)
t1(mm)
W(mm)3
W0(mm)3
I1
30
Kh«ng cã
Kh«ng cã
2560,7
5310,4
I3
25
8´7
4
1251,8
2785,8
II2
45
14´9
5,5
7611
16557
II3
45
14´9
5,5
7611
16557
III1
65
Kh«ng cã
Kh«ng cã
26961
53922
III3
70
20´12
7,5
29489
63163
III4
55
20´12
7,5
13257,3
29591,3
Tõ ®ã ta x¸c ®Þnh ®îc c¸c hÖ sè saJ ; tmJ vµ taJ trong b¶ng nh sau:
TiÕt diÖn
M
W(mm)3
W0(mm)3
T(Nm)
sa
tm =ta
I1
86129,2
2560,7
5310,4
58000
32,5
5,46
I3
4557,8
1251,8
2785,8
58000
3,64
10,4
II2
278360
7611
16557
248500
27
7,5
II3
384097
7611
16557
248500
50,5
7,5
III1
799429
26961
53922
943200
29,65
8,75
III3
790898
29489
63163
943200
26,82
7,5
III4
0
13257,3
29591,3
943200
0
16
- X¸c ®Þnh hÖ sè KsdJ vµ KsaJ ®èi víi c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña ba trôc ë trªn
Theo 10.25 ta cã:
KsdJ =
KtdJ =
Trong ®ã:
Kx- HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, nã phô thuéc vµo
ph¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt
Tra b¶ng 10.8 trang 197 ®îc Kx= 1,06
KY – HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt
Do kh«ng sö dông ph¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt do ®ã ta chän
KY= 1
Ks; Kt : HÖ sè tËp trung øng suÊt khi uèn vµ khi xu¾n
Tra b¶ng 10.12 trang 199 víi sb = 600(Mpa) c¾t b»ng dao phay ngãn ta chän ®îc Ks= 1,76
Kt= 1,54
es ; et: HÖ sè kÝch thíc kÓ ®Õn ¶nh hëng cña kÝch thíc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái
Tra b¶ng 10.10 trang 198 øng víi c¸c ®êng kÝnh dJ ta lËp ®îc b¶ng sau
TiÕt diÖn
§êng kÝnh
es
et
Ks/es
Kt/et
I1
30
0,88
0,81
2
1,9
I3
25
0,9
0,85
1,96
1,8
II2
45
0,83
0,77
2,12
2
II3
45
0,83
0,77
2,12
2
III1
65
0,77
0,74
2,3
2,1
III3
70
0,76
0,73
2,32
2,11
III4
55
0,8
0,75
2,2
2,05
- X¸c ®Þnh hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm ë 3 trôc
Ks/es ; Kt/et tra b¶ng 10.11 trang 198 (do l¾p c¨ng)
TiÕt diÖn
§êng kÝnh
Tû sè Ks/es do
Tû sè Kt/et do
Ksd
Ktd
Ss
St
S
R·nh then
L¾p c¨ng
R·nh then
L¾p c¨ng
I1
30
-------
2,06
-------
1,64
2,12
1,7
3,14
16,3
3
I3
25
1,96
2,06
1,8
1,64
2,12
1,86
28
7,8
7,5
II2
45
2,12
2,06
2
1,64
2,18
2,06
3,68
9,8
3,45
II3
45
2,12
2,06
2
1,64
2,18
2,06
1,97
9,8
1,93
III1
65
-------
2,52
-------
2,03
2,58
2,09
2,83
8,3
2,7
III3
70
2,32
2,52
2,11
2,03
2,58
2,17
3,13
9,32
2,97
III4
55
2,2
2,52
2,05
2,03
2,58
2,11
-------
4,5
4,5
Chän [S] =1,5 Nh vËy tõ b¶ng ta thÊy t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm S > [S] do vËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn mái
II.TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh
§Ó ®Ò phßng kh«ng bÞ biÕn d¹ng dÎo qu¸ lín hoÆc ph¸ háng do qu¸ t¶i ®ét ngét ta ph¶i kiÓm tra ®é bÒn tÜnh cña trôc
C«ng thøc kiÓm tra theo 10.27 ta cã
Trong ®ã theo 10.28; 10.29; 10.30
Víi s
*Trôc 1
Ta cã Tmax = 1,3. 58000 = 74500(Nmm)
Mmax =1,3. 86129,2= 111968 (Nmm)
d1 = 30(mm)
Thay sè liÖu trªn vao c«ng thøc ta ®îc:
® Trôc I tháa m·n ®é bÒn tÜnh
Trôc 2
Ta cã ; Tmax = 1,3. 248500 = 323050(Nmm)
Mmax =1,3. 384097= 499326 (Nmm)
d1 = 45(mm)
Thay sè liÖu trªn vao c«ng thøc ta ®îc:
`
® Trôc II tháa m·n ®é bÒn tÜnh
*Trôc 3
Ta cã ; Tmax = 1,3. 943200 = 1226160(Nmm)
Mmax =1,3. 799429= 1039257,7(Nmm)
d1 = 70(mm)
Thay sè liÖu trªn vao c«ng thøc ta ®îc:
® Trôc III tháa m·n ®é bÒn tÜnh
VËy c¶ ba trôc ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh
D. æ l¨n
V× cã nhiÒu u ®iÓm nh m« men ma s¸t nhá , m« men më m¸y nhá ch¨m sãc vµ b«i tr¬n ®¬n gi¶n , thuËn tiÖn söa chöa thay thÕ nªn æ l¨n ®îc dïng kh¸ phæ biÕn
I. TÝnh æ l¨n cho trôc I
Chän lo¹i æ l¨n
-Theo phÇn trôc ®· tÝnh ta cã :
Lùc däc trôc :
Fa1 = -153,6(N)
Fat mang dÊu ©m v× cã híng tõ ph¶i sang tr¸i
Lùc híng t©m :
Fr10 =
Fr11 =
Trôc I chØ cã Fa1 g©y ra lùc däc trôc => Fa = Fa1 = 153,6(N)
Khi ®ã ta cã tû sè Fa/ Frmin =153,6/391,3= 0,39
Fa/ Frmin =0,39>0,3 do vËy ta chän æ ®òa c«n
2. Chän cÊp chÝnh x¸c
V× hÖ thèng æ l¨n dïng trong hép gi¶m tèc nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c 0 , ®é ®¶o t©m 20mm , gi¸ thµnh t¬ng ®èi 2
3. Chän kÝch thíc æ l¨n
KÝch thíc æ l¨n ®îc x¸c ®Þnh theo 2 chØ tiªu lµ: 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
Ta ®· biÕt ®êng kÝnh ngâng trôc d1=30( mm) , tra b¶ng P2-11 trang 262 tËp1 chän s¬ bé ®îc æ ®òa c«n 1 d·y ký hiÖu 7306 víi c¸c th«ng sè
a. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng
Sè vßng quay cña trôc I lµ n = 1458(v/p) nªn kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®îc tÝnh theo c«ng thøc
Trong ®ã:
m lµ bËc cña ®êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n
V× lµ æ ®òa c«n ta chän m=
LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê
Lh = 5.300.8 =12000 = 12.103(giê)
L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay
L = 60.n..Lh/106
L = 60.1458.12.103/106 = 1049,8 (triÖu vßng)
-X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy íc Q
§èi víi æ ®òa c«n Q ®îc tÝnh theo c«ng thøc 11.3
Trong ®ã
Y,X:HÖ sè t¶i träng däc trôc vµ t¶i träng híng t©m
Fa,Fr : t¶i träng híng t©m vµ t¶i träng däc trôc (KN)
V lµ hÖ sè kÓ vßng nµo quay ë ®©y do vßng trong quay ®V=1
Kt HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña nhiÖt ®é Kt = 1
K® HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng ®éng
Tra b¶ng 11-3 tËp 1 Þ K® = 1,5
-X¸c ®Þnh lùc däc trôc do lùc híng t©m sinh ra trªn c¸c æ
Theo b¶ng 11-5 s¬ ®å bè trÝ nh h×nh vÏ:
Ta cã å Fa0 = 988,1(N) >Fs0 = 116,9(N)
Do vËy ta chän Fa0 = å Fa0 = 988,1(N) = 0,9981(KN)
Ta cã å Fa1 = -36,7(N) <Fs1 = 834,5(N)
Do vËy ta chän Fa1 = Fs1 = 834,5(N) = 0,8345(KN)
-X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè X vµ Y
Tra b¶ng 11.4 ta cã c¸c hÖ sè X0 = 0,4
Y0 = 0,4.cotga = 0,4 . cotg13,50 = 1,67
X1 = 1 ; Y1= 0
TÝnh t¶i träng quy íc trªn 2 æ 0 vµ 1
Thay sè vµo ta cã
Q0 = (0,4.1.391,3 + 1,67.988,1).1.1,5 = 2710 = 2,71(KN)
Q1 = 1.1,5.2792,9 =4200(N) 4,2(KN)
Nh vËy chØ cÇn tÝnh cho æ 1 lµ æ chÞu lùc lín h¬n Q=Q1= 4,2(KN)
Theo 11.1 kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ :
Cd = 4,2 . 1049,80,3 = 33,8 (KN) < C = 40(KN)
b. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
Theo b¶ng 11-6 víi æ ®òa c«n
Theo c«ng thøc 11-19 tËp 1 kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
V× Q0 < Q1 do ®ã QT1 = Q1 = 2,1642(KN)
QT1< C0 = 29,9(KN)
VËy ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh ®îc tho¶ m·n
Nh vËy æ l¨n ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng c¸c th«ng sè
d=30(mm)
D=72(mm)
B=19(mm)
T=20,75(mm)
a=4(mm)
r1=0,8(mm)
r=2(mm)
c1=17(mm)
II.TÝnh cho trôc 2
1 Chän lo¹i æ l¨n
-Theo phÇn trôc ®· tÝnh ta cã :
Lùc däc trôc :
Fat = Fa2 + Fa3 = 694,7 + 2057,8 = 2752,5(N)
Fat= - 2752,5(N) v× cã chiÒu tõ ph¶i qua tr¸i
Lùc híng t©m :
Fr0 = Fr1 =
VËy > 0,3
Do vËychän æ ®òa c«n
2. Chän cÊp chÝnh x¸c
V× hÖ thèng æ l¨n dïng trong hép gi¶m tèc nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c 0 , ®é ®¶o t©m 20mm , gi¸ thµnh t¬ng ®èi 1
3. Chän kÝch thíc æ l¨n
KÝch thíc æ l¨n ®îc x¸c ®Þnh theo 2 chØ tiªu lµ 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
Chän s¬ bé kÝch thíc æ l¨n cì réng dùa vµo ®êng kÝnh ngâng trôc d=40(mm) tra b¶ng 2.11 trang 261 ta chon æ ®òa c«n ký hiÖu 7608 víi c¸c th«ng sè
a. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng
Sè vßng quay cña trôc II lµ n = 1458(v/p) nªn kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®îc tÝnh theo c«ng thøc
Trong ®ã:
m lµ bËc cña ®êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n
V× lµ æ ®òa c«n ta chän m=
LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê
Lh = 5.300.8 =12000 = 12.103(giê)
L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay
L = 60.n..Lh/106
L = 60.324.12.103/106 = 233,3 (triÖu vßng)
-X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy íc Q
§èi víi æ ®òa c«n Q ®îc tÝnh theo c«ng thøc 11.3
Trong ®ã
Y,X:HÖ sè t¶i träng däc trôc vµ t¶i träng híng t©m
Fa,Fr : t¶i träng híng t©m vµ t¶i träng däc trôc (KN)
V lµ hÖ sè kÓ vßng nµo quay ë ®©y do vßng trong quay ®V=1
Kt HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña nhiÖt ®é Kt = 1
K® HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng ®éng
Tra b¶ng 11-3 tËp 1 Þ K® = 1,5
-X¸c ®Þnh lùc däc trôc do lùc híng t©m sinh ra trªn c¸c æ
Theo b¶ng 11-5 s¬ ®å bè trÝ nh h×nh vÏ:
Ta cã å Fa0 = 3719(N) >Fs0 = 916,3(N)
Do vËy ta chän Fa0 = å Fa0 = 3719(N) = 3,719(KN)
Ta cã å Fa1 = -1836,2(N) <Fs1 = 966,5(N)
Do vËy ta chän Fa1 = Fs1 = 966,5(N) = 0,9665(KN)
-X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè X vµ Y
Tra b¶ng 11.4 ta cã c¸c hÖ sè X0 = 0,4
Y0 = 0,4.cotga = 0,4 . cotg10,50 = 2
X1 = 1 ; Y1= 0
TÝnh t¶i träng quy íc trªn 2 æ 0 vµ 1
Thay sè vµo ta cã
Q0 = (0,4.1.3943 + 2.3719).1.1,5 = 13523 = 13,523(KN)
Q1 = 1.1,5.4159 =6238,5(N) 6,2385(KN)
Nh vËy chØ cÇn tÝnh cho æ 1 lµ æ chÞu lùc lín h¬n Q=Q1= 14,415(KN)
Theo 11.1 kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ :
Cd = 13,523 . 233,30,3 = 69,4 (KN) < C =80(KN)
b. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
Theo b¶ng 11-6 víi æ ®òa c«n
Theo c«ng thøc 11-19 tËp 1 kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
V× Q0 < Q1 do ®ã QT1 = Q1 = 6,1(KN)
QT1< C0 = 67,2(KN)
VËy ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh ®îc tho¶ m·n
Nh vËy æ l¨n ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng c¸c th«ng sè
d=40(mm)
D=90(mm)
B=33(mm)
T=35,25(mm)
a=6(mm)
r1=0,8(mm)
r=2,5(mm)
c1=28,5(mm)
II. TÝnh cho trôc III.
1 Chän lo¹i æ l¨n
-Theo phÇn trôc ®· tÝnh ta cã :
Lùc däc trôc :
Fat = Fz33 = 2057,8(N)
Fat= 2752,5(N) v× cã chiÒu tõ tr¸i qua ph¶i
Lùc híng t©m :
Fr0 = Fr1 =
VËy > 0,3
Do vËychän æ ®òa c«n
2. Chän cÊp chÝnh x¸c
V× hÖ thèng æ l¨n dïng trong hép gi¶m tèc nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c 0 , ®é ®¶o t©m 20mm , gi¸ thµnh t¬ng ®èi 1
3. Chän kÝch thíc æ l¨n
KÝch thíc æ l¨n ®îc x¸c ®Þnh theo 2 chØ tiªu lµ 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
Chän s¬ bé kÝch thíc æ l¨n cì trung dùa vµo ®êng kÝnh ngâng trôc d=40(mm) tra b¶ng 2.11 trang 261 ta chon æ ®òa c«n ký hiÖu 7313 víi c¸c th«ng sè
a. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng
Sè vßng quay cña trôc II lµ n = 81(v/p) nªn kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®îc tÝnh theo c«ng thøc
Trong ®ã:
m lµ bËc cña ®êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n
V× lµ æ ®òa c«n ta chän m=
LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê
Lh = 5.300.8 =12000 = 12.103(giê)
L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay
L = 60.n..Lh/106
L = 60.81.12.103/106 = 58,3 (triÖu vßng)
-X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy íc Q
§èi víi æ ®òa c«n Q ®îc tÝnh theo c«ng thøc 11.3
Trong ®ã
Y,X:HÖ sè t¶i träng däc trôc vµ t¶i träng híng t©m
Fa,Fr : t¶i träng híng t©m vµ t¶i träng däc trôc (KN)
V lµ hÖ sè kÓ vßng nµo quay ë ®©y do vßng trong quay ®V=1
Kt HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña nhiÖt ®é Kt = 1
K® HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng ®éng
Tra b¶ng 11-3 tËp 1 Þ K® = 1,5
-X¸c ®Þnh lùc däc trôc do lùc híng t©m sinh ra trªn c¸c æ
Theo b¶ng 11-5 s¬ ®å bè trÝ nh h×nh vÏ:
Ta cã å Fa0 = 551,2(N) <Fs0 = 1599(N)
Do vËy ta chän Fa0 = å Fa0 = 1599(N) = 1,599(KN)
Ta cã å Fa1 = 3656,8(N) >Fs1 = 2609(N)
Do vËy ta chän Fa1 = Fs1 = 3656,8(N) = 3,6568(KN)
-X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè X vµ Y
Tra b¶ng 11.4 ta cã c¸c hÖ sè X0 = 1 ; Y0= 0
X1 = 0,4
Y1 = 0,4.cotga = 0,4 . cotg11,50 = 1,97
TÝnh t¶i träng quy íc trªn 2 æ 0 vµ 1
Thay sè vµo ta cã
Q0 = 1.1,5.6422 =9633(N) 9,633(KN)
Q0 = (0,4.1.6422 + 1,97.10479).1.1,5 = 34818(N) = 34,818(KN)
Nh vËy chØ cÇn tÝnh cho æ 1 lµ æ chÞu lùc lín h¬n Q=Q1= 34,818(KN)
Theo 11.1 kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ :
Cd = 34,818 . 58,30,3 = 118 (KN) < C =134(KN)
b. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
Theo b¶ng 11-6 víi æ ®òa c«n
Theo c«ng thøc 11-19 tËp 1 kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
V× Q0 < Q1 do ®ã QT1 = Q1 = 9,189(KN)
QT1< C0 = 111(KN)
VËy ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh ®îc tho¶ m·n
Nh vËy æ l¨n ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng c¸c th«ng sè
d=65(mm)
D=140(mm)
B=33(mm)
T=36(mm)
a=6(mm)
r1=1,2(mm)
r=3,5(mm)
c1=28(mm)
E. Nèi trôc ®µn håi
Trong nèi trôc ®µn håi , hai nöa nèi trôc nèi víi nhau b»ng bé phËn ®µn håi . Nhê cã bé phËn ®µn håi cho nªn nèi trôc ®µn håi cã kh¶ n¨ng gi¶m va ®Ëp vµ chÊn ®énh . ®Ò phßng céng hëng do dao ®éng xo¾n g©y nªn vµ bï l¹i ®é lÖch trôc
Theo trªn: M« men xo¾n trôc I 58(Nm)
§êng kÝnh trôc I d1 = 25(mm)
Tra b¶ng 16-10a , 16-10b tËp 1 ta ®îc T = 61(Nm)
d=25 mm
D=100mm
l=60(mm)
L=124mm
B=4mm
D0=71(mm)
Z=6
nmax =5700
D3=20(mm)
L2=20(mm)
l=60mm
d1=45(mm)
D
D0
d
dm
dc
D3
d1
L
l
B
l2
l1
D2
l3
l
h
l1
l2
dc
d1
-KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt
+ §iÒu kiÖn bÒn dËp cña vßng ®µn håi :
sd=
Tra b¶ng 16.1 ta cã ®©y lµ hÖ th«ng dÉn ®éng b¨ng t¶i lªn chän k=1,2
T: momel xo¾n trôc I T=58000(Nmm) = 58.103(Nmm)
dc = d0 = 10(mm)
l5 = l3 = 15(mm)
sd= = 2,18 < [s]d = 3 [Mpa].
+ §iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt .
Víi l0= l1+ = 21+15/2 = 28,5( mm)
su =
VËy nèi trôc ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn uèn
G.TÝnh kÕt cÊu vá hép
I.Vá hép
NhiÖm vô cña vá hép gi¶m tèc lµ b¶o ®¶m 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 tr¸nh bôi bÆm
VËt liÖu phæ biÕn nhÊt dïng ®Ó ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m GX 15-32
1.Chän bÒ mÆt l¾p ghÐp gi÷a n¾p vµ th©n
BÒ mÆt ghÐp cña vá hép (phÇn trªn cña vá lµ n¾p , phÇn díi lµ th©n ) thêng ®i qua ®êng t©m c¸c trôc , nhê ®ã viÖc l¾p ghÐp c¸c chi tiÕt sÏ thuËn tiÖn h¬n
BÒ mÆt ghÐp thêng chän song song víi mÆt ®Õ
2.X¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña vá hép
a.ChiÒu dµy th©n vµ n¾p.
+ ChiÒu dÇy th©n hép d : X¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau.
d = 0,03.aw +3 =0,03.215+3=9,45 mm . LÊy d = 10( mm.)
+ ChiÒu dÇy n¾p hép d1: d1 = 0,9. d = 0,9.10 = 9( mm)
b.G©n t¨ng cøng .
+ ChiÒu dÇy g©n e : e= (0,8...1).d = (0,8...1).10 =8...10 (mm)
LÊy e = 9( mm.)
+ ChiÒu cao h : lÊy h = 40( mm)
+ §é dèc lÊy b»ng 20.
c.C¸c ®êng kÝnh bul«ng vµ vÝt.
+ §êng kÝnh bul«ng nÒn d1 :
d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.215 + 10 = 18,6 (mm)
LÊy d1 = 20( mm) chän bul«ng M 20 ( theo TCVN).
+ §êng kÝnh bul«ng c¹nh æ d2 :
d2 = (0,7...0,8).d1 = (0,7...0,8).20 = 14...16 mm
LÊy d2 = 15( mm) chän bul«ng M15 ( theo TCVN).
+ §êng kÝnh bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n .
d3 = (0,8...0,9).d2= (0,8...0,9).15 = 12...13,5( mm)
LÊy d3= 13( mm) chän bul«ng M13 theo TCVN .
+ §êng kÝnh vÝt ghÐp n¾p æ d4:
d4 = (0,6...0,7).d2 = (0,6...0,7).15 = 9...10(mm)
LÊy d4=10( mm) chän vÝt M10 theo TCVN.
+§êng kÝnh vÝt n¾p cöa th¨m d5 :
R3
s4
s3
K3
d5 = (0,5...0,6).d2 = (0,5...0,6).15 =7,5...9( mm)
LÊy d5= 8(mm) chän vÝt M8 theo TCVN.
d.MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n.
+ ChiÒu dÇy bÝch th©n hép s3:
s3= (1,4...1,8).d3= (1,4...1,8).13 =18,2...23,4 [mm]
LÊy s3 = 20( mm).
+ ChiÒu dÇy bÝch n¾p hép S4:
s4= (0,9...1).s3 =18...20
LÊy S4 = 19(mm)
+ BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n
K3 = k2- (3 ¸5)mm
Víi K2 = E2 + R2+(3 ¸5)mm
E2= 1,6.d2 = 1,6.15 =24( mm) lÊy E2 = 24(mm)
R2 = 1,3.d2= 1,3.12 =19,5( mm) , lÊy R2= 19,5( mm)
K2 = E2 + R2+(3 ¸5) mm.= 24 + 19,5 + (3¸5) =43,5 ¸ 45,5 ( mm)
Chän K2 = 45(mm)
K3 = k2 - (3 ¸5)mm = k2-(3 ¸5) =45 – (3 ¸5) =(40 ¸42) (mm)
Chän K3 = 40(mm)
e.Gèi trªn vá hép .
Gèi trôc cÇn ph¶i ®ñ ®é cøng v÷ng ®Ó kh«ng ¶nh hëng ®Õn sù lµm viÖc cña æ , ®Ó dÔ gia c«ng mÆt ngoµi cña tÊt c¶ c¸c gèi ®ì n»m trong cïng mét mÆt ph¼ng . §êng kÝnh ngoµi cña gèi trôc ®îc chän theo ®êng kÝnh n¾p æ, theo b¶ng 18-2/2/ ta tra ®îc c¸c kÝch thíc cña c¸c gèi nh sau
KÝch thíc (mm)
TrôcI
Trôc II
Trôc III
D
72
90
140
D2
90
110
160
D3
115
135
184
+ h x¸c ®Þnh theo kÕt cÊu, phô thuéc t©m lç bu l«ng vµ kÝch thíc mÆt tùa
k ³ 1,2.d2 = 1,2.15 =18(mm) , LÊy k= 18( mm)
f. §Õ hép .
+ ChiÒu dÇy ®Õ hép khi kh«ng cã phÇn låi s1.
S1 » (1,3…1,5).d1 = (1,3…1,5).20 = 26…30( mm)
Chän S1 = 28(mm)
+ BÒ réng mÆt ®Õ hép: K1 » 3.d1 = 3.20 = 60( mm)
k2
E2
k
q³ k1 + 2.d = 60 +2.10 = 80( mm)
g. Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt .
+ Khe hë gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép.
D ³ ( 1..1,2).d = (1..1,2).10 = 10..12( mm)
Chän D = 12( mm)
+ Khe hë gi÷a ®Ønh b¸nh lín víi ®¸y hép.
D1 = (3…5). d = (3…5).10 = 30…50( mm)
Chän D1 = 40 (mm)
+ Khe hë gi÷a c¸c b¸nh r¨ng víi nhau D> d =10(mm)
LÊy D = 10( mm)
h.Sè lîng bul«ng nÒn.
Z= LÊy Z= 6
S¬ bé chän L = 594 (mm), B= 286,5( mm).
Dùa theo b¶ng 18-5 chän vÝt M8x22 cã c¸c th«ng sè
C=125 , A=100 , B=75 , A, , K=87 , R=12 sè lîng 6
3. Mét sè chi tiÕt kh¸c
a.Cöa th¨m.
125
100
75
100
150
87
4
§Ó kiÓm tra quan s¸t chi tiÕt m¸y trong hép khi l¾p ghÐp vµ ®Ó ®æ dÇu vµo hép, trªn ®Ønh hép cã l¾p cöa th¨m, cöa th¨m ®îc ®Ëy b»ng n¾p, cöa th¨m cã kÕt cÊu vµ kÝch thíc nh h×nh vÏ , theo b¶ng 18-5/2/ tra®îc c¸c kÝch thíc cña cöa th¨m.
b.Nót th«ng h¬i.
Khi lµm viÖc nhiÖt ®é trong n¾p t¨ng nªn, ®Ó gi¶m ¸p xuÊt vµ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ bªn trong vµ bªn ngoµi hép ta dïng nót th«ng h¬i, theo b¶ng 18-6/2/ tra ®îc c¸c kÝch thíc nh h×nh vÏ.
c. Nót th¸o dÇu
28
15
9
25,4
M16
22
30
Sau mét thêi gian lµm viÖc , dÇu b«i tr¬n chøa trong hép bÞ bÈn, hoÆc bÞ biÕn chÊt , do ®ã cÇn ph¶i thay dÇu míi, ®Ó th¸o dÇu cò ë ®¸y hép cã lç th¸o dÇu, lóc lµm viÖc lç th¸o dÇu ®îc bÞt kÝn bµng nót th¸o dÇu, kÕt cÊu vµ kÝch thíc nh h×nh vÏ (c¸c kÝch thíc tra b¶ng 18-7/2/).
d. KiÓm tra møc dÇu.
§Ó kiÓm tra møc dÇu trong hép ta dïng que th¨m dÇu, que th¨m dÇu cã kÝch thíc vµ kÕt cÊu nh h×nh vÏ.
30
F18
F12
F6
6
12
e- Chèt ®Þnh vÞ .
MÆt ghÐp gi÷a n¾p vµ th©n n»m trong mÆt ph¼ng chøa ®êng t©m c¸c trôc . Lç trô l¾p trªn n¾p vµ th©n hép ®îc gia c«ng ®ång thêi, ®Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ t¬ng ®èi cña n¾p vµ th©n tríc vµ sau gia c«ng còng nh khi l¾p ghÐp, ta dïng 2 chèt ®Þnh vÞ , nhê cã chèt ®Þnh vÞ , khi xiÕt bul«ng kh«ng bÞ biÕn d¹ng vßng ngoµi æ .
8
D1:50
f- èng lãt vµ n¾p æ.
èng lãt.
8
8
8
D2
D3
èng lãt ®îc dïng ®Ó ®ì æ l¨n, t¹o thuËn lîi cho viÖc l¾p ghÐp vµ ®iÒu chØnh bé phËn æ, ®ång thêi ®Ó che kÝn æ tr¸nh sù x©m nhËm cña bôi bÆm, chÊt bÈn , èng lãt lµm b»ng gang GX15-32 , trong ngµnh chÕ t¹o m¸y, kÝch thíc èng lãt ®îc chän nh sau:
+ ChiÒu dÇy d = 6…8 mm, ta chän
d = 8 mm,
+ ChiÒu dÇy vai d1 vµ chiÒu dÇy bÝch d2.
d1= d2 = d.
+ §êng kÝnh lç l¾p èng lãt : D’ = D +2. d = 67 +20 = 87 [mm].
+ Theo b¶ng 18-2/2/ chän vÝt M8 sè lîng 6 chiÕc.
H. B«i tr¬n hép gi¶m tèc
§Ó gi¶m mÊt m¸t c«ng suÊt v× ma s¸t , gi¶m mµi mßn r¨ng , ®¶m b¶o tho¸t nhiÖt tèt vµ ®Ò phßng c¸c tiÕt m¸y bÞ han gØ cÇn ph¶i b«i tr¬n liªn tôc c¸c bé truyÒn trong hép gi¶m tèc
I. C¸c ph¬ng ph¸p b«i tr¬n trong vµ ngoµi hép gi¶m tèc
1. B«i tr¬n trong hép
Theo c¸ch dÉn dÇu ®Õn b«i tr¬n c¸c tiÕt m¸y , ngêi ta ph©n biÖt b«i tr¬n ng©m dÇu vµ b«i tr¬n lu th«ng , do c¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng trong hép gi¶m ®Òu cã vËn tèc v < 12 m/s nªn ta b«i tr¬n b¸nh r¨ng trong hép b»ng ph¬ng ph¸p ng©m dÇu
Víi vËn tèc vßng cña b¸nh c«n v=4,53 m/s tra b¶ng 18-11 tËp 2 ta ®îc ®é nhít 7 øng víi nhiÖt ®é 100C
Theo b¶ng 18-13 ta chän ®îc lo¹i dÇu AK-15 cã ®é nhít 20Centistoc
2. B«i tr¬n ngoµi hép
Víi bé truyÒn ngoµi hép do kh«ng cã thiÕt bÞ nµo che dËy nªn dÔ bÞ bôi bÆm vµo do ®ã ë bé truyÒn ngoµi ta thêng b«i tr¬n b»ng mì ®Þnh kú
II. B«i tr¬n æ l¨n
Khi æ ®îc b«i tr¬n ®óng kü thuËt , nã sÏ kh«ng bÞ mµi mßn , ma s¸t trong æ sÏ gi¶m , gióp tr¸nh kh«ng ®Ó c¸c chi tiÕt kim lo¹i trùc tiÕp tiÕp xóc víi nhau , ®iÒu ®ã sÏ b¶o vÖ ®îc bÒ mÆt vµ gi¶m ®îc tiÕng ån .Th«ng thêng th× c¸c æ l¨n ®Òu cã thÓ b«i tr¬n b»ng dÇu hoÆc mì , nhng trong thùc tÕ th× ngêi ta thêng dïng mì bëi v× so víi dÇu th× mì b«i tr¬n ®îc gi÷ trong æ dÔ dµng h¬n , ®ång thêi cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ æ tr¸nh t¸c ®éng cña t¹p chÊt vµ ®é Èm . Ngoµi ra mì ®îc dïng l©u dµi Ýt bÞ ¶nh hëng cña nhiÖt ®é theo b¶ng 15-15a tËp 2 ta dïng lo¹i mì M vµ chiÕm 1/2 kho¶ng trèng . §Ó che kÝn c¸c ®Çu trôc ra , tr¸nh sù x©m nhËp cña bôi bÆm vµ t¹p chÊt vµo æ còng nh ng¨n mì ch¶y ra ngoµi , ë ®©y ta dïng lo¹i vßng phít, theo b¶ng 15-17/2/ tra ®îc kÝch thíc vßng phít cho c¸c æ nh sau.
d
d1
d2
D
a
b
S0
30
31
29
43
6
4,3
9
40
41
39
59
9
6,5
12
65
66,5
69
89
9
6,5
12
a
D
a
b
S0
d2
d
d1
D
B¶ng thèng kª dïng cho b«i tr¬n
Tªn dÇu hoÆc mì
ThiÕt bÞ cÇn b«i tr¬n
Lîng dÇu hoÆc mì
Thêi gian thay dÇu hoÆc mì
DÇu «t« m¸y kÐo AK- 15
Bé truyÒn trong hép
0,6 lÝt/Kw
5 th¸ng
Mì M
TÊt c¶ c¸c æ vµ bé truyÒn ngoµi
1/2 chç rçng bé phËn æ
1 n¨m
k- X¸c ®Þnh vµ chän c¸c kiÓu l¾p.
Thø tù
Tªn mèi ghÐp
KiÓu l¾p
Sai lÖch giíi h¹n cña lç vµ trôc
Ghi chó
1
B¸nh r¨ng nãn vµ trôc I
F25
+ 21 mm
+12mm
+1mm
2
B¸nh r¨ng c«n vµ trôc II
F45
+ 25 mm
B¸nh r¨ng c«n vµ b¸nh r¨ng trô cã ®êng kÝnh trôc b»ng nhau
+ 18 mm
+ 2 mm
3
Vßng trong æ l¨n víi trôc I
F30k6
+15mm
+2mm
Hai æ l¾p gièng nhau
4
Vßng ngoµi æ l¨n l¾p víi èng lãt
F72H7
+30 mm
5
Then vµ trôc I
8
+ 61 mm
+25mm
Hai then gièng nhau
bxh=8x7
-22 mm
6
B¹c ch¾n dÇu trôc I
F25
+ 33 mm
N»m gi÷a b¸nh r¨ng vµ æ l¨n
+ 15 mm
+ 2 mm
7
Trôc I vµ vßng trong b¹c chÆn
F25
+ 33 mm
+ 15 mm
+ 2 mm
8
Vá hép víi èng lãt
F87
+ 46 mm
+25mm
+3mm
9
Vßng trong æ l¨n vµ trôc II
F40 k6
+ 18 mm
+ 2 mm
10
Vßng ngoµi æ l¨n trôc II l¾p víi lç hép
F 95
+35 mm
11
B¹c chÆn vµ trôc II
F40
+ 39 mm
Dïng khèng chÕ b¸nh r¨ng
+ 18 mm
+2mm
12
Then vµ trôc II
14
+75 mm
+32mm
Hai then gièng nhau
b´h=14´9
+ 0 mm
+27mm
13
B¸nh r¨ng trô vµ trôc II
F45
+25mm
+ 18 mm
+2mm
14
B¸nh r¨ng trô vµ trôc III
F 70
+30 mm
+21mm
+2mm
15
Vßng trong æ l¨n vµ trôc III
F 65k6
+21 mm
+2mm
16
Nèi trôc ®µn håi vµ trôc I
F25
+92 mm
+40mm
+15 mm
+2mm
17
Vßng ngoµi æ l¨n víi vá hép
F 147 H7
+40 mm
18
Then vµ trôc III
20
+92 mm
+40mm
-33mm
19
B¹c vµ trôc III
F65
+46 mm
+21 mm
+2mm
20
Lç hép trôc II vµ n¾p æ
F 95
+35 mm
+0 mm
35 mm
21
Lç hép trôc III vµ n¾p æ
F147
+40 mm
-145 mm
395 mm
22
Vßng ngoµi æ l¨n trôc III l¾p víi lç hép
F 147
+40 mm
Mèi ghÐp gi÷a b¸nh r¨ng vµ trôc víi yªu cÇu kh«ng th¸o l¾p thêng xuyªn, kh¶ n¨ng ®Þnh t©m ®¶m b¶o, kh«ng di trît däc trôc nªn ta dïng kiÓu l¾p . Cßn ®èi víi mèi ghÐp b¹c vµ trôc ®é ®ång t©m yªu cÇu kh«ng cao nªn ta dïng kiÓu l¾p
Mèi ghÐp then vµ trôc ta dïng mèi ghÐp trung gian , cßn ®èi víi mèi ghÐp gi`÷a lç hép vµ n¾p th× ta dïng mèi ghÐp láng ch¼ng h¹n
Mèi ghÐp gi÷a æ vµ trôc th× l¾p theo hÖ thèng lç ta chän kiÓu l¾p k6, cßn mèi ghÐp gi÷a vßng ngoµi æ vµ lç hép th× ta dïng mèi ghÐp H7
M- ph¬ng ph¸p l¾p r¸p hép gi¶m tèc.
I-Ph¬ng ph¸p l¾p r¸p c¸c tiÕt m¸y trªn trôc.
æ l¨n ®îc l¾p trªn trôc hoÆc nªn vá hép b»ng ph¬ng ph¸p Ðp trùc tiÕp hoÆc ph¬ng ph¸p nung nãng, ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng ®êng l¨n vµ kh«ng cho c¸c lùc khi l¾p t¸c dông trùc tiÕp lªn c¸c con l¨n, cÇn t¸c dông lùc ®ång ®Òu trªn vßng trong khi l¾p æ trªn trôc hoÆc vßng ngoµi trªn vá , mÆt kh¸c ®Ó dÔ dµng l¾p æ trªn trôc hoÆc vá , tríc khi l¾p cÇn b«i mét líp dÇu máng nªn trôc hoÆc lè hép.
ë ®©y dïng b¹c chÆn vµ mÆt mót cña vßng æ ®Ó ®Þnh vÞ b¸nh r¨ng, khi sö dông cÇn ®¶m b¶o sù tiÕp xóc chÝnh x¸c gi÷a c¸c mÆt mót b¸nh r¨ng, b¹c chÆn vµ vßng æ , v× vËy chiÒu dµi b¹c cÇn ph¶i ®¶m b¶o chÝnh x¸c vµ ph¶i dµi h¬n ®o¹n trôc l¾p b¹c.
II- Ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh sù ¨n khíp bé truyÒn .
Sai sè vÒ chÕ t¹o c¸c chi tiÕt theo kÝch thíc chiÒu dµi vµ sai sè l¾p ghÐp lµm cho vÞ trÝ b¸nh r¨ng trªn trôc kh«ng chÝnh x¸c, v× vËy ®Ó bï vµo nh÷ng sai sè ®ã thêng lÊy chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10% so víi chiÒu réng b¸nh r¨ng lín.
Khi ®ã chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá lµ: bw = 64,5.110% = 70,95 [mm],
lÊy bw= 71( mm).
§Ó ®¶m b¶o sù ¨n khíp cña bé truyÒn trôc vÝt cã hai ph¬ng ph¸p sau:
+ DÞch chØnh c¸c b¸nh r¨ng trªn trôc ®· cè ®Þnh, sau ®ã ®Þnh vÞ tõng b¸nh.
III.Ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh khe hë c¸c æ l¨n.
Khe hë ¶nh hëng ®Õn sù ph©n bè t¶i trªn c¸c con l¨n vµ ®é bÒn l©u cña æ , lùa chän khe hë thÝch hîp cã kh¶ n¨ng gi¶m tiÕng ån, gi¶m dao ®éng t¨ng ®é cøng cña gèi trôc .
Theo b¶ng 15-12/2/ ®èi víi æ ®òa c«n l¾p trªn trôc I vµ II ta tra ®îc khe hë däc trôc cho phÐp la: Min = 20 mm, max =40 mm.
§iÒu chØnh æ b»ng c¸ch dÞch chØnh vßng ngoµi ®îc thùc hiÖn b»ng c¸c c¸ch sau:
+ §iÒu chØnh nhê nh÷ng tÊm ®Öm ®Æt gi÷a l¾p vµ vá hép.
+§iÒu chØnh khe hë hoÆc t¹o ®é d«i b»ng vßng ®Öm 2.
+ §iÒu ®é d«i cña æ b»ng vÝt, vÝt tú vµo vßng trung gian t¸c ®éng ®Õn vßng ngoµi æ vµ lµm cho vßng ngoµi dÞch chuyÓn theo ph¬ng däc trôc.
+ Mµi bít vßng ngoµi æ hoÆc ®Æt gi÷a vßng æ c¸c miÕng b¹c cã chiÒu dÇy kh¸cnhau.
B¶ng th«ng kª c¸c chi tiÕt tiªu chuÈn.
TT
Ký hiÖu
Tªn gäi
Sè lîng
Ghi chó
1
M6
bul«ng
4
bul«ng n¾p cöa th¨m
2
M15
Bul«ng
20
Bul«ng c¹nh æ
3
M20
Bul«ng
6
GhÐp th©n vµ ®¸y hép
4
M13
Bul«ng
6
Bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n
5
M10
Bul«ng
30
Bul«ng ghÐp n¾p æ
6
7306
æ ®òa c«n
2
L¾p trªn trôc I
7
7308
æ ®òa c«n
2
L¾p trªn trôc II
8
7313
æ ®òa c«n
2
L¾p trªn trôc III
Tµi liÖu tham kh¶o
TrÞnh ChÊt – Lª V¨n UyÓn : TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ, TËp I,II Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc-1999.
NguyÔn Träng HiÖp : Chi tiÕt m¸y, tËp I vµ tËp II.
Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc.
Ninh §øc Tèn - §ç Träng Hïng: Híng d·n lµm bµi tËp dung sai
Trêng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ néi – 2000.
TrÞnh ChÊt : C¬ së thiÕt kÕ m¸y vµ chi tiÕt m¸y
Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt , Hµ néi 1994.