LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Chi tiết máy là một đồ án chuyên nghành chính của sinh viên nghành cơ khí. Việc tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khi là nội dung không thể thiếu trong chương trình đào tạo kĩ sư cơ khí nhằm cung cấp các kiến thức quan trọng cho sinh viên về kết cấu máy.
Nội dung đồ án bao gồm những vấn đề cơ bản trong thiết kế máy và hệ thống dẫn động; tính toán thiết kế chi tiết máy theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc; thiết kế kết cấu chi tiết máy, vỏ khung và bệ máy; chọn cấp chính xác, lắp ghép và phương pháp trình bày bản vẽ, trong đó cung cấp nhiều số liệu mới về phương pháp tính, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu khác. Thuật ngữ và khí hiệu dùng trong đồ án dựa theo tiêu chuẩn nhà nước, phù hợp với thuật ngữ và kí hiệu quốc tế.
Khi thiết kế đồ án chi tiết máy chúng ta phải nghiên cứu kỹ những giáo trình như Công nghệ chế tạo máy, Khoa học vật liệu, Nguyên lý máy, Dung sai lắp ghép, Chi tiết máy, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí .Khi thiết kế chúng ta phải sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo và đặc biệt là thầy giáo Đoàn Yên Thế đã hướng dẫn và cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này. Khi thực hiện đồ án trong tính toán còn có nhiều sai sót em xin trân trọng cảm ơn những ý kiến, chỉ dẫn của thầy.
MỤC LỤC
PHẦN MỘT : HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ – CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC 4
BÀI 1 : MỤC ĐÍCH NỘI DUNG YÊU CẦU THIẾT KẾ 4
1.Mục đích. 4
2. Nội dung 4
3. Trình tự tính toán thiết kế 4
3.1 Giai đoạn 1 : 4
3.2 Giai đoạn 2 : 4
3.3 Giai đoạn 3. 5
3.4 Giai đoạn 4. 5
3.5 Giai đoạn 5. 5
4. Các nguyên tắc và giải pháp trong thiết kế 5
BÀI 2 : ĐỘNG CƠ ĐIỆN - HỘP GIẢM TỐC – TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG. 7
1. Động cơ điện 7
1.1 Các loại động cơ điện 7
1.2.Phương pháp chọn động cơ 8
2.Hộp giảm tốc 9
2.1.Xác định tỉ số truyền ut của hệ thống dẫn động. 10
2.2.Phân phối tỉ số truyền cho toàn bộ hệ thống ut, cho hộp giảm tốc uh và bộ truyền ngoài un. 10
2.3.Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục. 10
PHẦN HAI : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 12
BÀI 1: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG HỘP GIẢM TỐC 12
1. Chọn vật liệu. 12
2. Xác định ứng suất cho phép [H], [F]. 13
3.Truyền động bánh răng 16
3.1 Tính toán cấp nhanh 16
3.2 Tính toán cấp chậm 22
BÀI 2 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI 32
1. Chọn loại đai. 32
2. Xác định các thông số của bộ truyền. 32
2.1. Đường kính của bánh đai nhỏ được xác định theo công thức thực nghiệm sau : 32
2.2.Khoảng cách trục được xác định theo công thức sau : 33
2.3.Chiều dài đai được xác định 33
2.4.Góc ôm 1 trên bánh đai nhỏ được tính theo công thức : 33
3. Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai. 33
4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục. 34
PHẦN BA : THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 35
BÀI 1 : THIẾT KẾ TRỤC 35
1. Chọn vật liệu. 35
2. Tính thiết kế trục. 35
2.1. Xác định các lực tác dụng lên trục. 36
2.2. Xác định sơ bộ đường kính trục. 37
2.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 38
2.4. Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng nên trục. 39
2.5. Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục. 39
3. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi. 43
BÀI 2 : TÍNH CHỌN THEN 47
1. Chọn kích thước tiết diện then theo đường kính trục. 47
2. Kiểm tra then tại tiết diện ghép có bộ truyền. 47
68 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 5257 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Chi tiết máy - Khai triển, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
,60
3.1.3 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc.
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn điều kiện sau :
£ (2-7)
Trong đó : ZM - hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp, trị số của ZM = 274MPa1/3 tra ở bảng 6.5 trang 96 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
ZH - hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
trong đó bb - góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
Trị số của ZH cũng có thể tra trong bảng 6.12 trang 106 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
- hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, xác định như sau :
khi
khi
khi
với - hệ số trùng khớp dọc, tính theo công thức :
và
Vậy
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
mm
Vận tốc vòng của bánh nhỏ
(m/s)
trong đó n1 – là số vòng quay của bánh nhỏ (bánh chủ động)
Với v = 1,657 m/s theo bảng 6.13 trang 106 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” dùng cấp chính xác 9
KH - hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
KH = KHb.KHa.KHv = 1,15.1.1,081 = 1,243
trong đ ó : KHβ - là hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng, tra ở bảng 6.7 trang 98 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KHa - là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, trị số của KHa đối với bánh răng nghiêng tra ở bảng 6.14 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, với bánh răng thẳng KHa = 1.
KHv - hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn kớp, trị số KHv tính theo công thức sau:
trong đó :
với v = 2,371 tính được ở trên, - hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra trong bảng 6.15 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, g0 - hệ số kẻ đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra bảng 6.16 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Thay các giá trị vừa tính được vào (2-7) ta được :
MPa
Theo(2-1) với v = 1,657m/s, với v< 5m/s Zv = 1, với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám Rz = 10 ...40mm, do đó ZR = 0,9, với dw1 < 700mm, KxH = 1 do đó
Mpa
Ta thấy và 1,29% < 4% không thoả mãn độ bền tiếp xúc do vậy ta tăng bề rộng bánh răng
® bw =70,5.(405,756/400,5)2 =72,36 lấy bw=73mm
3.1.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Ứng suất sinh ra tại chân răng phải thoả mãn điều kiện sau :
(2-8)
trong đó : T1 – mômen xoắn trên bánh chủ động
m – môđun pháp
bw - chiều rộng vành răng
dw1 - đường kính vòng lăn bánh chủ động
Ye = 1/e - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với ea là hệ số trùng khớp ngang
Yb - hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng Yb = 1
YF1, YF2 - hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương và hệ số dịch chỉnh, tra trong bảng 6.18 trang 109 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KF - hệ số tải trọng khi tính về uốn :
KF = KFb.KFa.KFv = 1,32.1.1,37 = 1,81
với KFb là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, tra ở bảng 6.7 trang 98 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KFa là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, trị số của KFa đối với bánh răng nghiêng tra ở bảng 6.14 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, với bánh răng thẳng KFa = 1.
KFv - hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn kớp khi tính về uốn, trị số KFv tính theo công thức sau:
trong đó :
với v = 1,657 tính được ở trên, - hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra trong bảng 6.15 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, g0 - hệ số kẻ đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra bảng 6.16 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Ta có T1 = 177848MPa, m = 3mm, bw = 73mm, dw1 = 87,935mm với ea = 1,744, Ye = 1/1,744 = 0,573, Yb = 1, zv1 = z1 =29, zv2 = z2 = 126 theo bảng 6.18 trang 109 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” ta được YF1 = 3,653, YF2 = 3,49
Thay các giá trị vừa tính được vào (2-8) ta được :
MPa
MPa
Từ (3-2) ta có MPa MPa
với YS = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,004
Ta thấy MPa < MPa
MPa < MPa
vậy thoả mãn về độ bền uốn
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Bánh răng khi làm việc có thể bị quá tải, thí dụ lúc mở máy, hãm máy... với hệ số quá tải
= 1,3
Bảng các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ
BẢNG 2 : CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ CẤP NHANH
Thông số
Kí hiệu
Công thức tính và giá trị
Khoảng cách trục chia
Khoảng cách trục
Đường kính chia
Đường kính lăn
Đường kính đỉnh răng
Đường kính đáy răng
Góc ăn khớp
hệ số dịch chỉnh
a
aw
d
dw
da
df
atw
X1
a = 0,5m(z1 + z2) = 232,5mm
aw = a + ym = 235mm
d1 = mz1 = 87mm, d2 = mz2 = 378mm
dw1 = 87,935mm
dw2 = dw1u = 382,08mm
da1 = d1 + 2(1 + x1 - Dy)m = 93,84mm
da2 = d1 + 2(1 + x2 - Dy)m = 387,96mm
df1 = 80,54mm
df2 = 374,66mm
atw = arccos(acosat/aw) = 21,60
X1 = 0,173
3.2 Tính toán cấp chậm
3.2.1. Xác định khoảng cách trục cho bộ truyền.
Xác định sơ bộ khoảng cách trục.
Khoảng cách trục được xác định theo công thức sau :
(2-10)
trong đó : Ka - hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng tra ở bảng 6.5 trang 96 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
T2 - mômen xoắn trên trục bánh chủ động, Nmm
[] - ứng suất tiếp xúc cho phép
u - tỉ số truyền
- là hệ số, bw – là chiều rộng vành răng tra ở bảng 6.6 trang 97 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KHb - hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc tra ở bảng 6.7 trang 98 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”.
do đó theo 6.7 KHb = 1,05
Từ (2-10) ® mm
Lấy aw = 280mm
3.1.2 Xác định các thông số ăn khớp.
a. Xác định môđun.
Môđun m = (0,01 ¸ 0,02)aw = (0,01 ¸ 0,02).294 = 2,8 ¸ 5,6mm
Theo bảng 6.8 trang 99 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” chọn m = 4
b. Xác định số răng, góc nghiêng b và hệ số dịch chỉnh x.
Giữa khoảng cách trục aw, số răng bánh nhỏ z1, số răng bánh lớn z2, góc nghiêng b của răng và môđun trong bộ truyền ăn khớp ngoài, liên hệ với nhau theo công thức.
(2-11)
Đối với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ta có góc nghiêng b = 0, từ (2-11) xác định được số răng bánh nhỏ :
Lấy z1= 37
Số răng bánh lớn :
z2 = u.z1 = 2,78.37 = 102,86
Lấy z2 = 103
Tổng số răng zt = z1 + z2 = 37 + 103 = 140 do đó tỉ số truyền thực là :
Khoảng cách trục lúc này là :
mm
3.1.3 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc.
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền phải thỏa mãn điều kiện sau :
£ (2-12)
Trong đó : ZM - hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp, trị số của ZM = 274MPa1/3 tra ở bảng 6.5 trang 96 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
ZH - hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
trong đó bb - góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
Trị số của ZH cũng có thể tra trong bảng 6.12 trang 106 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
- hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, xác định như sau :
khi
khi
khi
với - hệ số trùng khớp dọc, tính theo công thức :
và
Vậy
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ
mm
Vận tốc vòng của bánh nhỏ
(m/s)
trong đó n1 – là số vòng quay của bánh nhỏ (bánh chủ động)
Với v = 0,759 m/s theo bảng 6.13 trang 106 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” dùng cấp chính xác 9
KH - hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc
KH = KHb.KHa.KHv = 1,05.1.1,035 = 1,087
trong đ ó : KHβ - là hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chiều rộng vành răng, tra ở bảng 6.7 trang 98 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KHa - là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp, trị số của KHa đối với bánh răng nghiêng tra ở bảng 6.14 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, với bánh răng thẳng KHa = 1.
KHv - hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn kớp, trị số KHv tính theo công thức sau:
trong đó :
với v =0,65 tính được ở trên, - hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra trong bảng 6.15 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, g0 - hệ số kẻ đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra bảng 6.16 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Thay các giá trị vừa tính được vào (2-12) ta được :
MPa
Theo(2-1) với v = 0,65m/s, với v< 5m/s Zv = 1, với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám Rz = 10 ...40mm, do đó ZR = 0,9, với dw1 < 700mm, KxH = 1 do đó
MPa
Ta thấy và thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc
Chọn lại bw=112(390,74/400,5)2=106,6
lấy bw=107
3.1.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Ứng suất sinh ra tại chân răng phải thoả mãn điều kiện sau :
(2-13)
(2 – 14)
trong đó : T2 – mômen xoắn trên bánh chủ động
m – môđun pháp
bw - chiều rộng vành răng
dw1 - đường kính vòng lăn bánh chủ động
Ye = 1/e - hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, với ea là hệ số trùng khớp ngang
Yb - hệ số kể đến độ nghiêng của răng, với răng thẳng Yb = 1
YF1, YF2 - hệ số dạng răng của bánh 1 và 2, phụ thuộc vào số răng tương đương và hệ số dịch chỉnh, tra trong bảng 6.18 trang 109 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KF - hệ số tải trọng khi tính về uốn :
KF = KFb.KFa.KFv = 1,12.1.1,06 = 1,272
với KFb là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng khi tính về uốn, tra ở bảng 6.7 trang 98 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
KFa là hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, trị số của KFa đối với bánh răng nghiêng tra ở bảng 6.14 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, với bánh răng thẳng KFa = 1.
KFv - hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn kớp khi tính về uốn, trị số KFv tính theo công thức sau:
trong đó :
với v = 0,773 tính được ở trên, - hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra trong bảng 6.15 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, g0 - hệ số kẻ đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2, tra bảng 6.16 trang 107 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Ta có T1 = 730157MPa, m = 4mm, bw = mm, dw1 = 148mm với ea = 1,76, Ye = 1/1,76 = 0,568, Yb = 1, zv1 = z1 =37, zv2 = z2 = 103 theo bảng 6.18 trang 109 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” ta được YF1 = 3,73, YF2 = 3,6
Thay các giá trị vừa tính được vào (3-8) ta được :
MPa
MPa
Từ (3-2) ta có MPa MPa
với YS = 1,08 – 0,0695ln(m) = 1,029
Ta thấy MPa < MPa
MPa < MPa
vậy thoả mãn về độ bền uốn
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Bánh răng khi làm việc có thể bị quá tải, thí dụ lúc mở máy, hãm máy... với hệ số quá tải
= 1,3
Bảng các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ
BẢNG 3 : CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ CẤP CHẬM
Thông số
Kí hiệu
Công thức tính và giá trị
Khoảng cách trục
Đường kính lăn
Mô đun
tỉ số truyền
góc nghiêng răng
số răng bánh răng
hệ số dịch chỉnh
aw
dw
atw
m
u
b
Z1
Z2
X1
X2
aw = 280mm
dw1 = 148mm
atw = 200
4
2,78
0
37
103
0
0
BÀI 2 : THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI
Truyền động đai được dùng để truyền chuyển động và mômen xoắn giữa các trục xa nhau. Đai dược mắc nên hai bánh với lực căng ban đầu Fo, nhờ đó có thể tạo ra lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa đai và bánh đai và nhờ lực ma sát mà tải trọng được truyền đi.
Thiết kế truyền đai gồm các bước :
Chọn loại đai.
Xác định các kích thước và thông số bộ truyền.
Xác định các thông số của đai theo chỉ tiêu về khả năng kéo của đai và về tuổi thọ.
Xác định lực căng đai và lực tác dụng lên trục.
Theo hình dạng tiết diện đai, phân ra : đai dẹt (tiết diện chữ nhật), đai hình thang (đai hình chêm), đai nhiều chêm (đai hình lược) và đai răng. Dưới đây trình bày cách tính toán thiết kế bộ truyền đai phẳng (đai dẹt).
Chọn loại đai.
Ở đây ta chọn loại đai vải cao su vì đai vải cao su gồm nhiều lớp vải và cao su có độ bền
mòn cao, đàn hồi tốt, ít bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm và thường được sử dụng rộng rãi.
Xác định các thông số của bộ truyền.
2.1. Đường kính của bánh đai nhỏ được xác định theo công thức thực nghiệm sau :
Trong đó T1 = 49227Nmm – mômen xoắn trên trục bánh đai nhỏ
Chọn đường kính d1 theo tiêu chuẩn, d1 = 200mm
Vận tốc m/s
Đường kính bánh đai lớn :
d2 = d1u(1-e) = 200.4,042.(1-0,02)=792,232mm
trong đó : u - tỉ số truyền
e = 0,01 ¸ 0,02 - hệ số trượt
Chọn đường kính d2 theo tiêu chuẩn, d2 = 800mm theo bảng (20.15) hoặc trang 24 – “Chi tiết máy tập 2”
Tỉ số truyền thực tế :
Sai lệch tỉ số truyền :
2.2.Khoảng cách trục được xác định theo công thức sau :
a ³ (1,5 ... 2).(d1 + d2) = (1,5 ... 2).(200 + 800) = 1500 ... 2000
Lấy as = 1500mm
2.3.Chiều dài đai được xác định
Từ khoảng cách trục as đã chọn
Sau khi tính song, cần cộng thêm từ 100 đến 400mm tuỳ theo cánh nối đai
Số vòng chạy của đai :
(1/s) < imax = 3 ¸ 5
2.4.Góc ôm a1 trên bánh đai nhỏ được tính theo công thức :
Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai.
Lực vòng được xác định theo công thức sau :
trong đó : P1 – công suất trên trục bánh đai nhỏ
v - vận tốc
Theo bảng 4.8 trang 55 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” tỉ số nên dùng là (đai vải cao su), do đó :, theo bảng 4.1 trang 51 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ” dùng loại đai БKHJI65 không có lớp nót, trị số tiêu chuẩn d = 5 (với số lớp là 5).
Ứng suất c0s ích cho phép :
trong đó : với bộ truyền đặt nằm ngang chọn , theo bảng 4.9 trang 56 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”, k1 = 2,7, k2 = 11, do đó
Ca = 0,93 tra bảng 4.10 trang 57 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Cv = 0,95 tính theo công thức- “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Co = 1 tra bảng 4.10 trang 57 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Chiều rộng bánh đai :
trong đó : Kđ = 1,25 - hệ số tải trọng động tra ở bảng 4.7 trang 55 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí ”
Theo bảng 4.1 lấy b = 63mm
Chiều rộng bánh đai : B = 51mm tra bảng 21 – 16 trang 164 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 2 ”.
Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục.
Với đã chọn khi xác định ta tính được lực căng ban đầu :
Lực tác dụng lên trục :
PHẦN BA : THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN
BÀI 1 : THIẾT KẾ TRỤC
Trục dùng để đỡ các chi tiết quay, bao gồm trục tâm và trục truyền. Trục tâm có thể quay cùng với các chi tiết lắp trên nó hoặc không quay, chỉ chịu được lực ngang và mômen uốn.
Trục truyền luôn luôn quay, có thể tiếp nhận đồng thời mômen uốn và mômen xoắn. Các trục trong hộp giảm tốc, hộp tốc độ là những trục truyền.
Chỉ tiêu quan trọng nhất đối với phần lớn các trục là độ bền, ngoài ra là độ cứng và đối với các trục quay nhanh là độ ổn định dao động.
Tính toán thiết kế trục bao gồm các bước :
Chọn vật liệu.
Tính thiết kế trục về độ bền.
Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.
Trường hợp cần thiết tiến hành kiểm nghiệm trục về độ cứng. Đối với trục quay nhanh còn kiểm nghiệm trục về độ ổn định dao động.
Chọn vật liệu.
Vật liệu làm trục thường chọn thép 40x tôi cải thiện (dùng cho hộp giảm tốc tải trung bình và không yêu cầu đặc biệt về điều kiện làm việc).
Với tải nặng trục quay nhanh dùng thép hợp kim.
Thép 40x tôi cải thiện có ,,
Tính thiết kế trục.
Tính toán thiết kế trục nhằm xác định đường kính và chiều dài và các đoạn trục đáp ứng các yêu cầu về độ bền, kết cấu, lắp ghép và công nghệ. Muốn vậy cần biết trị số, phương, chiều và điểm đặt của tải trọng (các lực) tác dụng lên trục, khoảng cách giữa các gối đỡ đến các chi tiết lắp trên trục.
Tính thiết kế trục tiến hành theo các bước sau :
Xác định các lực tác dụng lên trục.
Tính sơ bộ đường kính trục.
Định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt tải trọng.
Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục.
Xác định các lực tác dụng lên trục.
Các lực chủ yếu tác dụng lên trục là mômen xoắn và các lực tác dụng khi ăn khớp trong bộ truyền bánh răng, bộ truyền trục vít – bánh vít, lực căng đai, lực căng xích, lực lệch tâm do sự không đồng trục khi lắp hai nửa khớp nối di động. Trọng lượng bản thân trục và trọng lượng các chi tiết lắp trên trục chỉ được tính đến ở các cơ cấu tải nặng, còn các lực ma sát trong các ổ được bỏ qua.
a.Lực từ các bộ truyền trong hộp giảm tốc.
Như đã biết lực tác dụng khi ăn khớp trong các bộ truyền được chia làm ba phần : lực vòng Ft lực hướng tâm Fr và lực dọc trục Fa.
Ở đây ta chỉ xét cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
- Sơ đồ phân tích lực :
Hình vẽ
- Điểm đặt : tại chỗ ăn khớp giữa bề rộng bw.
- Phương chiều :
Ft - lực vòng hay lực tiếp tuyến, Ft có phương tiếp tuyến với vòng lăn, có chiều ngược chiều với chiều quay w1 của bánh chủ động; có chiều cùng chiều với chiều quay w2 của bánh bị động.
Fr - lực hướng tâm, có phương hướng kính; có chiều hướng vào tâm trục quay.
- Trị số :
trong đó : T1 – mômen xoắn trên trục chủ động
dw1 - đường kính vòng lăn bánh chủ động
- góc ăn khớp
b.Lực tác động từ bộ truyền bên ngoài.
Đối với bộ truyền đai, lực tác dụng lên trục Fr do lực căng đai tạo lên có :
Phương hướng tâm
Chiều hướng từ tâm bánh đai lắp trên trục đến tâm bánh đai kia
Điểm đặt nằm trên đường tâm trục
Trị số
Hình vẽ
Khi sử dụng khớp nối trục di động, do tồn tại sự không đồng tâm của các trục được nối, tải trọng phụ sẽ xuất hiện.
- Lực hướng tâm
Þ
trong đó : - lực vòng trên khớp nối
T – mômen xoắn trên trục
Dt - đường kính vòng tròn qua tâm các chốt tra bảng 16-10a trang 69 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 2 ”
- Quy ước phương chiều lực khớp nối làm tăng ứng suất và biến dạng của trục và thường ngược chiều của bánh răng.
c. Sơ đồ động phân tích lực tác dụng lên trục.
Hình vẽ
2.2. Xác định sơ bộ đường kính trục.
Đường kính trục được xác định bằng mômen xoắn theo công thức sau :
(3 – 1)
trong đó : T – mômen xoắn
[t] - ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép [t] = 15...30MPa
Chú ý : nếu dùng công thức trên để tính đường kính đầu vào của trục hộp giảm tốc lắp bằng khớp nối với trục động cơ thì đường kính này tối thiểu phải lấy bằng (0,8...1,2)dđc.
Đường kính trục thứ nhất (I) là :
Đường kính trục thứ hai (II) là :
Đường kính trục thứ ba (III) là :
Do đó đường kính sơ bộ các trục là :
d1 = 35mm ; d2 = 60mm ; d3 = 80mm
Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ, khe hở cần thiết và các yếu tố khác.
Từ đường kính d có thể xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b0 theo bảng 10.2 trang 189 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
Với : d1 = 35mm Þ b01 = 21mm
d2 = 60mm Þ b02 = 31mm
d3 = 80mm Þ b03 =39mm
Chiều dài mayơ bánh đai, mayơ bánh răng trụ được xác định theo công thức sau :
lm = (1,2 ... 1,5)d (3 – 2)
Chiều dài mayơ bánh răng 1 trên trục I là :
lm13 = (1,2 ... 1,5)d1 = 1,5.35 =52,5mm
Chiều dài mayơ bánh răng 2 trên trục II là :
lm22 = 1,5d2 = 1,5.60 = 90mm
Chiều dài mayơ bánh răng 3 trên trục II là :
lm23 = 1,5d2 = 1,5.60 = 90mm vậy chọn lm23 = 110mm
Chiều dài mayơ bánh răng 4 trên trục III là :
lm32 = 1,5d3 = 1,5.80 = 120mm vậy chọn lm32 = 120mm
Chiều dài mayơ bánh đai trên là :
lm12 = 1,4)d1 = 1,4.35 = 49mm vậy chọn lm12 = 49mm
Chiều dài mayơ nửa khớp nối đối với nối vòng đàn hồi là :
lm33 = 2d3 = 2.80 = 160mm vậy chọn lm33 = 160mm
Từ kết quả tính toán ở trên và dựa vào các bảng 10.3, 10.4 – trang 189, 191 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ” và dựa vào hình vẽ ta tính được khoảng cách lki trên trục thứ k từ gối đỡ 0 đến chi tiết quay thứ i như sau :
Ta có :
Do đó khoảng cách giữa các gối đỡ là :
Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng nên trục.
Chọn hệ trục toạ độ oxyz như những hình vẽ, nếu lực hướng theo chiều dương của trục toạ độ thì lấy dấu dương và ngược lại.
Theo trên ta có lực từ bánh đai tác dụng lên trục I hướng theo phương y và bằng :
Theo mục 2.1 ở trên ta có trị số và chiều các lực tác dụng nên các trục như sau :
Trục I : ,
Trục II : , , ,
Trục III : , ,
Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục.
Sơ đồ trục, chi tiết quay và lực từ các chi tiết quay tác dụng nên trục được vẽ trên các hình sau
Hình vẽ
Tính các phản lực trên các gối đỡ theo phương thẳng đứng hoặc nằm ngang.
Sử dụng phương trình mômen và phương trình hình chiếu của các lực trong các mặt phẳng toạ độ ta xác định giá trị các phản lực theo phương x, phương y và phản lực tổng Flt trên các gối đỡ 0, 1 như sau :
Trục I : ,,
,,
Trục II : ,,
,,
Trục III : ,,
,,
Biểu đồ mômen uốn Mky và Mkx trong các mặt phẳng zoy và zox và biểu đồ mômen xoắn Tk đối với các trục k = 1 ... 3 được vẽ trên các hình. Trên các biểu đồ này ghi giá trị tuyệt đối của các mômen ấy ứng với tiết diện thứ j của trục.
Tính mômen uốn tổng Mj và mômen tương đương Mtdj tại các tiết diện nguy hiểm của trục.
Ta có : (3 – 3)
(3 – 4)
trong đó : - mômen uốn trong mặt phẳng yoz và xoz tại các tiết diện j
Trục I : ,
,
,
,
Trục II : ,
,
,
,
Trục III : ,
,
,
,
Tính đường kính trục tại các tiết diện j theo công thức :
(3 – 5)
trong đó : - ứng suất cho phép của thép chế tạo trục, cho trong bảng 10.5 trang 195 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
Ta có :
Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau :
Chọn lắp ghép.
Các ổ lăn lắp trên trục theo k6, lắp bánh răng, bánh đai, nối trục theo js6 kết hợp với lắp then.
Kích thước của then tra theo bảng 9.1 trang 173 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, trị số của mômen cản uốn và xoắn tính theo công thức trong bảng 10.6 trang 196 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ” ứng với các tiết diện như sau :
BẢNG 4 : CÁC THÔNG SỐ CỦA THEN – MÔMEN CẢN XOẮN VÀ UỐN TẠI CÁC TIẾT DIỆN CỦA TRỤC
Tiết diện
Đường kính trục
b ´ h
t1
W(mm3)
W0(mm3)
12
13
22
23
32
33
10
31
32
40
55
55
80
70
35
75
10 ´ 8
12 ´ 8
16 ´ 10
16 ´ 10
22 ´ 14
20 ´ 12
5
5
6
6
9
7,5
2645,83
5361,25
14230,13
14230,13
44001,76
29471,6
4207,11
41396,48
5861,19
11641,25
30555,67
30555,67
94141,76
63123,48
84114,22
82792,96
Với ,
Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục vào hộp giảm tốc bánh răng khai triển.
Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục trục trung gian của hộp giảm tốc bánh răng khai triển.
Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục ra hộp giảm tốc bánh răng khai triển.
Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi.
Khi xác định đường kính trục theo phần trên chưa xét tới một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi của trục như đặc tính thay đổi chu kỳ ứng suất, sự tập trung ứng suất, yếu tố kích thước, chất lượng bề mặt v…v. Vì vậy sau khi xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục cần tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi có kể đến các yếu tố vừa nêu.
Dựa theo kết cấu trục trên các hình vẽ và biểu đồ mômen tương ứng, có thể thấy tiết diện sau đây là tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra độ bền mỏi :
Trên trục 1 đó là tiết diện lắp bánh đai (tiết diện 10) và tiết diện lắp ổ lăn (12). (13)
Trên trục 2 đó là tiết diện lắp bánh răng (23, 22).
Trên trục 3 đó là tiết diện lắp bánh răng (31), tiết diện lắp ổ lăn (32) và tiết diện lắp nối trục đàn hồi (33).
Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thoả mãn điều kiện sau :
(3 – 6)
trong đó : - hệ số an toàn cho phép, thông thường = 1,5… 2,5 (khi cần tăng độ cứng = 2,5… 3, như vậy có thể không cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)
ssj và stj - hệ số an toàn chỉ xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất tiếp tại tiết diện j :
(3 – 7)
(3 – 8)
trong đó : và - giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng. Có thể lấy gần đúng
, , , - biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j :
(3 – 9)
(3 – 10)
Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó
, (3 – 11) với
Vì trục quay 1 chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động do đó
(3 – 12)
với Wj và Woj là mômen cản uốn và mômen cản xoắn tại tiết diện j của trục, được xác định theo bảng 10.6 trang 196 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
, - hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra theo bảng 10.7 trang 197 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
và - hệ số xác định theo công thức sau :
(3 – 13)
(3 – 14)
trong đó : Kx - hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, lấy Kx = 1,10
Ky - hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu. Ở đây ta không dùng ta không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đ ó Ky = 1.
và - hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi, trị số cho trong bảng 10.10 trang 198 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
BẢNG 5 : TRỊ SỐ CỦA HỆ SỐ KÍCH THƯỚC VÀ
và - hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn, trị số của chúng phụ thuộc vào các loịa yếu tố gây tập trung ứng suất. Tại các bề mặt trục lắp có độ dôi và có thể tra trực tiếp tỉ số Ks/es và Kt/et theo b ảng 10.11 trang 198 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
BẢNG 6 : TRỊ SỐ CỦA Ks/es VÀ Kt/et ĐỐI VỚI BỀ MẶT TRỤC LẮP CÓ ĐỘ DÔI
Tiết diện
Đường kính
Kiểu lắp
Ks/es
Kt/et
12
10
13
22
23
32
31
33
32
35
40
55
55
80
75
70
K6
2,73
2,73
2,73
3,33
3,33
3,33
3,33
3,33
2,04
2,04
2,04
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
Trị số của hệ số tập trung ứng suất thực tế Ks và Kt đối với rãnh then, chân răng cho trong bảng 10.12 trang 199. Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay ngón, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có sb = 950MPa là Ks = 2,26, Kt = 2,22. Kết hợp với bảng 5 ở trên từ đó xác định được tỉ số Ks/es và Kt/et tai rãnh then các tiết diện nguy hiểm. Trên cơ sở đó dùng giá trị lớn hơn trong 2 giá trị của Ks/es để tính Ksd và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Kt/et để tính Ktd. Kết quả tính ghi trong bảng 7.
Xác định hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp , cuối cùng tính hệ số an toàn ứng với các tiết diện nguy hiểm kết quả ghi trong bảng sau.
BẢNG 7 : KẾT QUẢ TÍNH TOÁN HỆ SỐ AN TOÀN ĐỐI VỚI TIẾT DIỆN CỦA BA TRỤC.
Tiết diện
d
Tỉ số
Ks/es do
Tỉ số
Kt/et do
Ksd
Ktd
Rãnh then
lắp căng
Rãnh then
lắp căng
12
10
13
22
23
32
31
33
32
35
40
55
55
80
75
70
2,57
2,66
2,83
2,86
3,09
2,97
2,73
2,73
2,73
3,33
3,33
3,33
3,33
3,33
2,74
2,85
2,92
2,96
3,13
3,04
2,04
2,04
2,04
2,5
2,5
2,5
2,5
2,5
2,88
2,88
2,88
3,48
3,48
3,48
3,48
3,48
2,89
2,93
3
3,07
3,07
3,28
2,65
3,19
7
2,55
7,71
8,29
5,31
11,04
5,39
10,15
10,31
6,44
6,36
7,02
7,61
4,84
5,39
5,76
2,2
4,94
5,05
4,24
6,27
4,84
Với các kết quả ghi trong bảng cho thấy các tiết diện nguy hiểm trên cả ba trục đều đảm bảo an toàn về mỏi.
BÀI 2 : TÍNH CHỌN THEN
Mối ghép then và then hoa được dùng để truyền mômen xoắn từ trục đến các chi tiết lắp trên trục hoặc ngược lại.
Then là một chi tiết đã được tiêu chuẩn hoá.
Mối ghép then và then nhờ đơn giản về chế tạo và lắp ghép nên được dùng khá rộng rãi. Thường dùng hơn cả là then bằng.
1. Chọn kích thước tiết diện then theo đường kính trục.
Kích thước của then tra theo bảng 9.1 trang 173 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, trị số của mômen cản uốn và xoắn tính theo công thức trong bảng 10.6 trang 196 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ” ứng với các tiết diện như sau :
BẢNG 8 : CÁC THÔNG SỐ CỦA THEN – MÔMEN CẢN XOẮN VÀ UỐN TẠI CÁC TIẾT DIỆN CỦA TRỤC
Tiết diện
Đường kính trục
b ´ h
t1
W(mm3)
W0(mm3)
12
13
22
23
32
33
32
40
55
55
80
70
10 ´ 8
12 ´ 8
16 ´ 10
16 ´ 10
22 ´ 14
20 ´ 12
5
5
6
6
9
7,5
2645,83
5361,25
14230,13
14230,13
44001,76
29471,6
5861,19
11641,25
30555,67
30555,67
94141,76
63123,48
Kiểm tra then tại tiết diện ghép có bộ truyền.
Điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt xác định theo công thức sau đây :
(3 – 15)
(3 – 16)
trong đó : , - ứng suất dập và ứng suất cắt tính toán
d - đường kính trục
T – mômen xoắn trên trục
Lt, b, h, t – kích thước tra theo bảng 9.1 trang 173 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ” hay ở bảng ở trên.
= 150MPa - ứng suất dập cho phép tra trong bảng 9.5 trang 178 - “ Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”
- ứng suất cắt cho phép, với thép 45 chịu tải trọng tĩnh = 60 … 90MPa,
Tại tiết diện 12 với d12 = 32mm có :
Tại tiết diện 13 với d13 = 40mm có :
Tại tiết diện 22 với d22= 55mm có :
Tại tiết diện 23 với d23= 55mm có :
Tại tiết diện 32 với d31 = 80mm có :
Tại tiết diện 33 với d33 = 70mm có :
Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt.
PhÇn bèn : ThiÕt kÕ gèi ®ì trôc
æ trôc dïng ®Ó ®ì trôc, gi÷ cho trôc cã vÞ trÝ x¸c ®Þnh trong kh«ng gian, tiÕp nhËn t¶i träng vµ truyÒn ®Õn bÖ m¸y. Tuú theo d¹ng ma s¸t trong æ, ngêi ta ph©n ra æ trît vµ æ l¨n. Chóng kh¸c nhau vÒ cÊu t¹o, l¾p ghÐp, ph¹m vi sö dông vµ ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ æ.
Nhê cã nhiÒu u ®iÓm nh m«men ma s¸t vµ m«men më m¸y nhá, Ýt bÞ nãng khi lµm viÖc, ch¨m sãc, b«i tr¬n ®¬n gi¶n, thuËn tiÖn trong söa ch÷a, thay thÕ v.v... nªn æ l¨n ®îc dïng ngµy cµng réng r·i.
Khi thiÕt kÕ m¸y, c¬ cÊu hoÆc bé phËn m¸y, kh«ng thiÕt kÕ æ l¨n mµ chän æ l¨n tiªu chuÈn ®Ó dïng, dùa theo hai chØ tiªu c¬ b¶n : kh¶ n¨ng t¶i ®éng C vµ kh¶ n¨ng t¶i tÜnh C0.
Muèn chän æ l¨n cÇn ph¶i biÕt :
TrÞ sè, chiÒu ®Æc tÝnh t¸c dông cña t¶i träng
TÇn sè quay cña vßng æ
Tuæi thä cÇn thiÕt b»ng giê hoÆc triÖu vßng quay
C¸c yªu cÇu cô thÓ liªn quan ®Õn kÕt cÊu m¸y hoÆc bé phËn m¸y vµ ®iÒu kiÖn sö dông
Gi¸ thµnh æ.
Chän æ l¨n bao gåm c¸c bíc sau ®©y :
Chän lo¹i æ
Chän cÊp chÝnh x¸c æl¨n
Chän kÝch thíc æ
Trêng hîp cÇn thiÕt cÇn kiÓm tra kh¶ n¨ng quay nhanh cña æ.
Chän lo¹i æ l¨n
Cã nhiÒu lo¹i æ l¨n :
Theo híng t¸c dông cña t¶i träng do æ tiÕp nhËn, chia ra : æ ®ì, æ chÆn, æ ®ì – chÆn vµ æ chÆn - ®ì.
Theo d¹ng con l¨n : æ bi vµ æ ®òa.
Theo sè d·y con l¨n : æ l¨n mét d·y, æ l¨n hai d·y vµ nhiÒu d·y.
Theo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu : æ tù lùa vµ kh«ng tù lùa, vßng trong l¾p trªn mÆt trô hoÆc mÆt c«n.
V× æ l¨n ë ®©y chØ chÞu lùc híng t©m nªn u tiªn dïng æ bi ®ì mét d·y ®Ó cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n nhÊt, gi¸ thµnh h¹ nhÊt. æ bi ®ì mét d·y chÞu ®îc lùc híng t©m, chÞu ®îc lùc däc trôc kh«ng lín, cho phÐp vßng æ nghiªng díi 1/4 ®é, lµm viÖc víi sè vßng quay cao, gi¸ thµnh æ thÊp nhÊt.
Chän cÊp chÝnh x¸c æ l¨n
Khi chän lo¹i æ l¨n ®· ®Ò cËp ®Õn gi¸ thµnh cña æ, vÊn ®Ò nµy cßn liªn quan rÊt chÆt chÏ ®Õn cÊp chÝnh x¸c æ l¨n. Tiªu chuÈn GOST 520 -71 quy ®Þnh æ l¨n cã 5 cÊp chÝnh x¸c : 0, 6, 5, 4 vµ 2 theo thø tù ®é chÝnh x¸c tÆng dÇn. §é chÝnh x¸c cña æ l¨n ®îc quyÕt ®Þnh bëi ®é chÝnh x¸c cña c¸c kÝch thíc l¾p ghÐp cña vßng æ vµ ®é chÝnh x¸c khi quay cña c¸c vßng æ. §é ®¶o híng t©m vµ ®é ®¶o däc trôc ®Æc trng ®é chÝnh x¸c khi quay cã ý nghÜa ®Æc biÖt quan träng ®èi víi c¸c vßng quay v× c¸c ®é ®¶o nµy sÏ t¸c ®éng ®Õn c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp víi æ, g©y nªn c¸c hËu qu¶ xÊu : t¶i träng ®éng, dao ®éng vµ tiÕng ån.
§èi víi hép gi¶m tèc, hép tèc ®é vµ nh÷ng kÕt cÊu kh¸c trong nghµnh chÕ t¹o m¸y, thêng dïng æ l¨n cÊp chÝnh x¸c b×nh thêng (0).
Chän kÝch thíc æ l¨n
Víi t¶i träng trung b×nh vµ chØ cã lùc híng t©m ta dïng æ bi ®ì mét d·y cho c¸c gèi ®ì 0 vµ 1. Dùa vµo ®êng kÝnh ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc ®· tÝnh ë phÇn trªn ta chän æ bi ®ì mét d·y nh sau :
Trôc I : víi chän æ bi ®ì mét d·y cì trung 307 (b¶ng P.2.7 – phô lôc) cã ®êng kÝnh trong , ®êng kÝnh ngoµi , bÒ réng æ , kh¶ n¨ng t¶i ®éng , kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
Trôc II : víi chän æ bi ®ì mét d·y cì trung 310 (b¶ng P.2.7 – phô lôc) cã ®êng kÝnh trong , ®êng kÝnh ngoµi , bÒ réng æ , kh¶ n¨ng t¶i ®éng , kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
Trôc III : víi chän æ bi ®ì mét d·y cì trung 315 (b¶ng P.2.7 – phô lôc) cã ®êng kÝnh trong , ®êng kÝnh ngoµi , bÒ réng æ , kh¶ n¨ng t¶i ®éng , kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
TÝnh kiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i cña æ
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ
Kh¶ n¨ng t¶i ®éng ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
(4 - 1)
trong ®ã : - t¶i träng ®éng quy íc
- tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay
- bËc cña ®êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n, ®èi víi æ bi ; ®èi víi æ ®òa
Gäi lµ tuæi thä cña æ tÝnh b»ng giê th× :
giê ®èi víi hép gi¶m tèc
T¶i träng ®éng quy íc ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau :
§èi víi æ bi ®ì :
(4 - 2)
Trong ®ã : vµ - t¶i träng híng t©m vµ t¶i träng däc trôc
- hÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay, khi vßng trong quay ; khi vßng ngoµi quay
- hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña nhiÖt ®é, khi nhiÖt ®é ; khi
- hÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng, trÞ sè cña cho trong b¶ng 11.3 trang 215
- hÖ sè t¶i träng híng t©m tra trong b¶ng 11.4 trang 215-216
- hÖ sè t¶i träng däc trôc tra trong b¶ng 11.4 trang 215-216
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ trªn trôc I
Ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì 0 vµ 1 lµ :
VËy ta tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ chÞu t¶i lín h¬n víi , theo c«ng thøc (4 - 2) víi t¶i träng quy íc
Theo c«ng thøc (4 - 1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng
trong ®ã : víi æ bi , triÖu vßng
Ta thÊy kh¶ n¨ng t¶i ®éng thõa kh¸ nhiÒu v× vËy nªn chän cì æ nhÑ h¬n, ta chän cì nhÑ 207 (b¶ng P.2.7 – phô lôc) cã ®êng kÝnh trong , ®êng kÝnh ngoµi , bÒ réng æ , kh¶ n¨ng t¶i ®éng , kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ trªn trôc II
Ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì 0 vµ 1 lµ :
VËy ta tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ chÞu t¶i lín h¬n víi , theo c«ng thøc (4 - 2) víi t¶i träng quy íc
Theo c«ng thøc (4 - 1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng
trong ®ã : víi æ bi , triÖu vßng
Nh vËy æ ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng nªn viÖc chän cì æ trªn lµ hîp lý
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ trªn trôc III
Ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì 0 vµ 1 lµ :
V× trªn ®Çu ra cña trôc cã l¾p nèi trôc ®µn håi nªn cÇn chän chiÒu cña ngîc víi chiÒu ®· dïng khi tÝnh trôc tøc lµ cïng chiÒu víi lùc khi ®ã ta tÝnh ®îc ph¶n lùc lµ :
Þ
VËy ta tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ chÞu t¶i lín h¬n víi , theo c«ng thøc (4 - 2) víi t¶i träng quy íc
Theo c«ng thøc (4 - 1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng
trong ®ã : víi æ bi , triÖu vßng
Ta thÊy kh¶ n¨ng t¶i ®éng thõa kh¸ nhiÒu v× vËy nªn chän cì æ nhÑ h¬n, ta chän cì nhÑ 115 (b¶ng P.2.7 – phô lôc) cã ®êng kÝnh trong , ®êng kÝnh ngoµi , bÒ réng æ , kh¶ n¨ng t¶i ®éng , kh¶ n¨ng t¶i tÜnh
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ
§èi víi æ l¨n quay hoÆc kh«ng quay ta tiÕn hµnh chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh nh»m ®Ò phßng biÕn d¹ng d hoÆc dÝnh bÒ mÆt tiÕp xóc theo ®iÒu kiÖn sau :
trong ®ã : - kh¶ n¨ng t¶i tÜnh, cho trong c¸c b¶ng tiªu chuÈn æ l¨n, phô thuéc vµo lo¹i æ vµ cì æ
- t¶i träng tÜnh quy íc vµ ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
lµ trÞ sè lín h¬n trong hai gi¸ trÞ tÝnh theo c«ng thøc sau :
trong ®ã : - hÖ sè t¶i träng híng t©m vµ hÖ sè t¶i träng däc trôc, cho trong b¶ng 11.6 trang 221
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh trªn trôc I
Ta cã :
VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®îc ®¶m b¶o.
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh trªn trôc II
Ta cã :
VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®îc ®¶m b¶o.
KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh trªn trôc III
Ta cã :
VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®îc ®¶m b¶o.
PhÇn n¨m : ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc
TÝnh chän khíp nèi
Chän khíp nèi
Nèi trôc ®µn håi lµ hai nöa trôc nèi víi nhau b»ng bé phËn ®µn håi. Bé phËn ®µn håi cã thÓ lµ kim lo¹i hoÆc cao su.
Nèi trôc ®µn håi cã kh¶ n¨ng : gi¶m va ®Ëp vµ chÊn ®éng, ®Ò phßng céng hëng do dao ®éng xo¾n g©y nªn vµ bï l¹i ®é lÖch trôc.
Trong thiÕt kÕ khíp nèi thêng dùa vµo m«men xo¾n tÝnh to¸n , ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau ®©y ®Ó chän kÝch thíc khíp nèi :
trong ®ã : - m«men xo¾n danh nghÜa
- hÖ sè chÕ ®é lµm viÖc, phô thuéc vµo lo¹i m¸y c«ng t¸c thêng :
Þ
Dùa vµo trÞ sè cña vµ ®êng kÝnh cña trôc chç cã nèi trôc cã thÓ tra kÝch thíc c¬ b¶n cña nèi trôc vßng ®µn håi theo b¶ng 16-10a trang 68 – “ TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 2 “ nh sau :
T
d
D
dm
L
l
d1
D0
Z
nmax
B
B1
l1
D3
l2
1936
70
260
120
175
140
125
200
10
2300
8
70
48
48
48
Dùa vµo trÞ sè cña vµ ®êng kÝnh cña trôc chç cã nèi trôc cã thÓ tra kÝch thíc c¬ b¶n cña vßng ®µn håi theo b¶ng 16-10b trang 69 – “ TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 2 “ nh sau :
T
dc
d1
D2
l
l1
l2
l3
h
1936
30
M24
38
110
65
30
56
3
KiÓm nghiÖm vÒ ®é bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt
§iÒu kiÖn søc bÒn cña vßng ®µn håi :
víi
Ta cã :
§iÒu kiÖn søc bÒn cña cña chèt :
víi
Ta cã :
H×nh vÏ
Chän kÕt cÊu hép gi¶m tèc
Vá hép gi¶m tèc cã nhiÖm vô 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 m¸y tr¸nh bôi bÆm.
ChØ tiªu c¬ b¶n cña vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi lîng nhá.
Hép gi¶m tèc bao gåm : thµnh hép, nÑp hoÆc g©n, mÆt bÝch, gèi ®ì ...
VËt liÖu phæ biÕn dïng ®Ó ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m GX15-32 (chØ dïng thÐp khi chÞu t¶i lín vµ ®Æc biÖt khi chÞu va ®Ëp).
2.1 Chän bÒ mÆt ghÐp n¾p 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. Sau khi ®· l¾p ghÐp lªn trôc c¸c chi tiÕt nh b¸nh r¨ng, b¹c, æ ...(kh«ng phô thuéc vµo c¸c trôc) sau ®ã tõng trôc sÏ ®îc ®Æt vµo vá hép.
BÒ mÆt l¾p ghÐp thêng chän song song víi mÆt ®Õ. Tuy nhiªn, còng cã thÓ chän bÒ mÆt ghÐp kh«ng song song víi mÆt ®Õ, nÕu nhê ®ã cã thÓ gi¶m ®îc träng lîng vµ kÝch thíc cña hép gi¶m tèc (khi chªnh lÖch ®êng kÝnh gi÷a c¸c cÊp qu¸ lín vµ thêng khi hép gi¶m tèc nhiÒu cÊp), còng nh t¹o ®iÒu kiÖn b«i tr¬n tèt cho cÆp b¸nh r¨ng b»ng ph¬ng ph¸p ng©m dÇu. Sau ®©y lµ h×nh vÏ s¬ bé hép gi¶m tèc.
H×nh vÏ
2.2 X¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña vá hép
H×nh d¹ng cña n¾p vµ th©n chñ yÕu ®îc x¸c ®Þnh bëi sè lîng vµ kÝch thíc cña b¸nh r¨ng, vÞ trÝ mÆt ghÐp vµ sù ph©n bè cña c¸c trôc trong hép, ®ång thêi cßn phô thuéc vµo chØ tiªu kinh tÕ, ®é bÒn vµ ®é cøng.
Sau ®©y lµ h×nh vÏ kÕt cÊu vµ c¸ch x¸c ®Þnh kÝch thíc c¬ b¶n vá hép gi¶m tèc.
H×nh vÏ
B¶ng 5-1: Quan hÖ kÝch thíc c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc ®óc
Tªn gäi
BiÓu thøc tÝnh to¸n
ChiÒu dµy : Th©n hép
N¾p hép
G©n t¨ng cøng : ChiÒu dµy
ChiÒu cao
§é dèc
Kho¶ng
§êng kÝnh :
Bul«ng nÒn
Bul«ng c¹nh æ
Bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n
VÝt ghÐp n¾p æ
VÝt ghÐp n¾p cöa th¨m
MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n :
ChiÒu dµy bÝch th©n hép
ChiÒu dµy bÝch n¾p hép
BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n
KÝch thíc gèi trôc :
§êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt ,
BÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ
T©m lç bul«ng c¹nh æ vµ ( lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m bul«ng ®Õn mÐp lç)
, tra b¶ng 18 – 2 trang 88
,
MÆt ®Õ hép :
ChiÒu dµy khi kh«ng cã phÇn nåi
BÒ réng mÆt ®Õ hép vµ
vµ
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
Sè lîng bul«ng nÒn
,- chiÒu dµi vµ réng cña hép
2.3 C¸c chi tiÕt liªn quan ®Õn vá hép gi¶m tèc
a) Bu l«ng vßng hoÆc vßng mãc
HiÖn nay vßng mãc ®îc dïng nhiÒu. Vßng mãc cã thÓ lµm trªn n¾p hoÆc c¶ trªn th©n hép. KÝch thíc vßng mãc cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh nh sau :
- ChiÒu dµy vßng mãc
- §êng kÝnh
H×nh vÏ
b) Chèt ®Þnh vÞ
§Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ t¬ng ®èi gi÷a l¾p vµ th©n tríc vµ sau khi gia c«ng còng nh l¾p ghÐp ta dïng hai chèt ®Þnh vÞ. Nhê cã chèt ®Þnh vÞ, khi xiÕt bu l«ng kh«ng lµm bݪn d¹ng vßng ngoµi cña æ do ®ã lo¹i trõ ®îc mét trong c¸c nguyªn nh©n lµm æ chãng bÞ háng.
Ta dïng chèt trô nh h×nh vÏ :
H×nh vÏ
d = 12mm, c = 1,6mm, l = 55mm
c) 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 cã lµm cöa th¨m. Cöa th¨m ®îc ®Ëy b»ng l¾p. Trªn n¾p cã thÓ l¾p thªm nót th«ng h¬i.
H×nh vÏ
A = 150mm, B = 100mm, A1 = 190mm, B1 = 140mm, C = 175mm, K = 85mm, R = 12mm, M8 ´ 22, sè lîng 4 c¸i.
d) 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, chóng ta nªn dïng nót th«ng h¬i. Nót th«ng h¬i thêng ®îc l¾p trªn l¾p cöa th¨m hoÆc ë vÞ trÝ cao nhÊt cña n¾p hép.
H×nh vÏ
A
B
C
D
E
G
H
I
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
M48 ´3
35
45
25
70
62
52
10
5
15
13
52
10
56
36
62
55
e) Nót th¸o dÇu
Sau mét thêi gian lµm viÖc, dÇu b«i tr¬n chøa trong hép bÞ bÈn (do bôi bÆm vµ do mµi h¹t), hoÆc bÞ biÕn chÊt, do ®ã cÇn ph¶i thay dÇu míi. §Ó th¸o dÇu cò, ë ®¸y hép ta lµm lç th¸o dÇu. Lóc lµm viÖc, lç ®îc bÞt kÝn b»ng nót th¸o dÇu.
MÆt ®¸y hép nªn lµm dèc vÒ lç th¸o dÇu víi ®é dèc 1 ~ 20 vµ ngay t¹i chç th¸o dÇu nªn lµm lâm xuèng. Ta cã thÓ lµm lç th¸o dÇu ë ®¸y hép hoÆc ë c¹nh ®¸y hép, ®Ó khi dÇu ch¶y ra ngoµi kh«ng dÝnh vµo thµnh hép vµ bÖ m¸y nªn l¾p thªm mét èng cong ®Ó dÉn dÇu.
H×nh vÏ
d
b
m
f
L
c
q
D
S
D0
M30 ´3
18
14
4
36
4
27
45
32
36
h) KiÓm tra møc dÇu
Khi vËn tèc b¸nh r¨ng nhá th× b¸nh r¨ng ®îc ng©m trong dÇu. ChiÒu cao møc dÇu trong hép ®îc kiÓm tra b»ng que th¨m dÇu cã vá bäc bªn ngoµi.
H×nh vÏ
PhÇn s¸u : B«i tr¬n – l¾p ghÐp - ®iÒu chØnh
B«i tr¬n
Chän ph¬ng ph¸p b«i tr¬n
a) 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.
Víi vËn tèc vßng nhá ta b«i tr¬n bé truyÒn b»ng c¸ch b«i tr¬n ng©m dÇu
b) B«i tr¬n æ l¨n
Khi æ ®îc b«i tr¬n ®óng kü thuËt, nã sÏ kh«ng bÞ mµi mßn bëi v× chÊt b«i tr¬n sÏ gióp tr¸nh kh«ng ®Ó c¸c chi tiÕt kim lo¹i trùc tiÕp tiÕp xóc víi nhau. Ma s¸t trong æ sÏ gi¶m, kh¶ n¨ng chèng mßn cña æ t¨ng lªn, b¶o vÖ bÒ mÆt kh«ng bÞ han gØ, ®ång thêi gi¶m ®îc tiÕng ån.
C¸c æ l¨n ®îc b«i tr¬n b»ng dÇu hoÆc mì. Nhng ë ®©y ta chän ph¬ng ph¸p b«i tr¬n b»ng mì 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. Mì cã thÓ dïng cho æ lµm viÖc l©u dµi (kho¶ng 1 n¨m), ®é nhít Ýt bÞ thay ®æi khi nhiÖt ®é thay ®æi nhiÒu.
Chän lo¹i vËt liÖu b«i tr¬n
a) VËt liÖu b«i tr¬n hép gi¶m tèc
Dïng dÇu « t«, m¸y kÐo AK10 hoÆc AK15 ®Ó b«i tr¬n hép gi¶m tèc.
Chän ®é nhít ®Ó b«i tr¬n phô thuéc vµo vËn tèc, vËt liÖu b¸nh r¨ng tra ë b¶ng 18 – 11 trang 100 - “ TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 2 “. VËy ta chän ®îc ®é nhít lµ :
Dùa vµo ®é nhít ®· chän, chän lo¹i dÇu ë b¶ng 18 – 13 vµ ta cã nh sau :
§é
nhít
Khèi lîng
Tªn gäi
Centistoc
Engle
riªng g/cm2
500C
1000C
500C
1000C
ë 200C
DÇu « t« m¸y kÐo AK – 10
³ 70
³ 10
³ 9,48
³ 1,86
0,886 – 0,926
VËt liÖu b«i tr¬n æ l¨n
Mì b«i tr¬n æ l¨n chÝnh lµ dÇu cã chøa c¸c chÊt lµm ®Æc, thêng lµ so¸p kim lo¹i. Khi muèn chän lo¹i mì b«i tr¬n ta cÇn xÐt tíi ®é ®Ëm ®Æc, ph¹m vi nhiÖt ®é lµm viÖc vµ ®Æc tÝnh chèng rØ cña chóng. Theo b¶ng 15 – 15a trang 45 - “ TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 2 “ ta chän mì b«i tr¬n cã ký hiÖu LGMT2 víi chÊt lµm ®Æc lithium soap.
Cã thÓ x¸c ®Þnh lîng mì tra vµo æ lÇn ®Çu nh sau :
trong ®ã : G – lîng mì (g)
D, B – lµ ®êng kÝnh vßng ngoµi vµ chiÒu réng æ l¨n (mm)
Sau mét thêi gian sö dông cÇn bæ sung lîng mì cÇn thiÕt vµo æ l¨n nhê nót hoÆc vó mì.
C¸c chi tiÕt liªn quan
Lãt kÝn bé phËn æ nh»m môc ®Ých b¶o vÖ æ khái bôi bÆm, chÊt bÈn, h¹t cøng vµ c¸c t¹p chÊt kh¸c x©m nhËp vµo æ, ®Ò phßng mì ch¶y ra ngoµi.
Vßng phít ®îc dïng ®Ó lãt kÝn vµ lµ chi tiÕt ®îc dïng kh¸ réng r·i do cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, thay thÕ dÔ dµng nhng chãng mßn vµ ma s¸t lín khi bÒ mÆt cã ®é nh¸m cao. Ta chØ cÇn chän vßng phít cho trôc vµo vµ ra vµ tra b¶ng 15-17 trang 50.
d
D1
D2
D
a
b
S0
35
36
34
48
9
6,5
12
70
71,5
69
89
9
6,5
12
H×nh vÏ
§Ó ng¨n c¸ch mì trong bé phËn æ víi dÇu trong hép thêng dïng c¸c vßng ch¾n mì (dÇu). KÝch thíc vßng ch¾n mì (dÇu) cho nh h×nh vÏ.
H×nh vÏ
X¸c ®Þnh vµ chän c¸c kiÓu l¾p
Chän l¾p ghÐp theo tiªu chuÈn thùc hiÖn b»ng c¸ch phèi hîp c¸c miÒn dung sai kh¸c nhau cña lç vµ trôc víi cïng mét cÊp chÝnh x¸c hoÆc víi c¸c cÊp chÝnh x¸c kh¸c nhau. Ta nªn chän c¸c kiÓu l¾p ghÐp u tiªn v× ®· ®îc tiªu chuÈn ho¸.
L¾p ghÐp cã thÓ thùc hiÖn theo hÖ thèng lç hoÆc hÖ thèng trôc. Nªn u tiªn sö dông hÖ thèng lç v× khi ®ã cã thÓ tiÕt kiÖm ®îc chi phÝ gia c«ng nhê gi¶m bít ®îc sè lîng dông cô c¾t vµ dông cô kiÓm tra khi gia c«ng lç.
Sai lÖch giíi h¹n cña trôc vµ lç ®èi víi hÖ thèng lç vµ hÖ thèng trôc cho trong c¸c b¶ng P.4.1 vµ P.4.2 trang 218, 219 -“ TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 2 “
Tuú vµo vÞ trÝ t¬ng ®èi cña miÒn dung sai trôc vµ miÒn dung sai lç, ngêi ta ph©n ra : l¾p cã ®é hë, l¾p trung gian vµ l¾p cã ®é d«i.
Ta dïng kiÓu l¾p u tiªn , dïng ë mèi ghÐp ®Ó th¸o l¾p, ch¼ng h¹n b¸nh r¨ng, b¸nh ®ai, vßng ®Þnh vÞ, khíp nèi lªn trôc khi chÞu t¶i träng tÜnh vµ kh«ng va ®Ëp.
Lç vµ c¸c kÝch thíc trong cña chi tiÕt ®îc kÝ hiÖu b»ng ch÷ in hoa kÌm theo cÊp chÝnh x¸c, thÝ dô H7, F8, K7, cßn trôc vµ c¸c kÝch thíc ngoµi ®îc kÝ hiÖu b»ng ch÷ thêng kÌm theo cÊp chÝnh x¸c, thÝ dô e8, k6, h7, v.v...
Dung sai, lµ hiÖu sè kÝch thíc giíi h¹n lín nhÊt vµ nhá nhÊt hoÆc lµ hiÖu sè gi÷a sai lÖch trªn vµ sai lÖch díi. Dung sai lu«n lu«n cã gi¸ trÞ d¬ng vµ biÓu hiÖn ph¹m vi cho phÐp cña sai sè kÝch thíc.
L¾p ghÐp phèi hîp, h×nh thµnh b»ng c¸ch phèi hîp miÒn dung sai cña lç vµ cña trôc vÝ dô , , v.v ...
Chän kiÓu l¾p ghÐp cho æ l¨n :
- Vßng trong quay chÞu t¶i träng tuÇn hoµn nªn chän miÒn dung sai cña trôc lµ k6 b¶ng 20 – 9 trang 130, miÒn dung sai cña lç lµ H7.
- Vßng ngoµi cè ®Þnh chÞu t¶i côc bé nªn hän kiÓu l¾p Js7
Chän kiÓu l¾p cho then :
- Then l¾p trªn trôc theo kiÓu l¾p
- Then l¾p trªn b¹c(b¸nh r¨ng, b¸nh ®ai...) theo kiÓu l¾p
3. Thèng kª kiÓu l¾p cã trong hép gi¶m tèc.
a) Trôc I cã c¸c kiÓu l¾p sau :
- B¸nh ®ai l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 25mm
EI = 0mm
Trôc cã : es = + 18mm
ei = +2mm
- B¹ch chÆn l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 120mm
EI = + 50mm
Trôc cã : es = + 18mm
ei = +2mm
- æ l¨n l¾p trªn trôc cã : es = + 18mm
ei = + 2mm
- æ l¨n l¾p trªn vá hép víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 15mm
EI = -15mm
- §êng kÝnh ngoµi cña n¾p chÕ t¹o theo kiÓu l¾p trang 44 ta cã :
Lç cã : ES = + 190mm
EI = 0mm
Trôc cã : es = -100mm
ei = - 290mm
-
b) Trôc II cã c¸c kiÓu l¾p sau :
- æ l¨n l¾p trªn trôc cã : es = + 21mm
ei = + 2mm
- æ l¨n l¾p trªn vá hép víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 17mm
EI = -17mm
Trôc cã : es = 0mm
ei = - 22mm
- B¹c chÆn l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 112mm
EI = + 50mm
Trôc cã : es = + 21mm
ei = + 2mm
- B¸nh r¨ng 2 l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 30mm
EI = 0mm
Trôc cã : es = + 21mm
ei = 2mm
- B¸nh r¨ng 3 l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 30mm
EI = 0mm
Trôc cã : es = + 21mm
ei = 2mm
c) Trôc III cã c¸c kiÓu l¾p sau :
- æ l¨n l¾p trªn trôc cã : es = + 21mm
ei = + 2mm
- æ l¨n l¾p trªn vá hép víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 17mm
EI = -17mm
- B¸nh r¨ng 4 l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 30mm
EI = 0mm
Trôc cã : es = + 21mm
ei = +2mm
- B¹c chÆn l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 134mm
EI = + 60mm
Trôc cã : es = + 21mm
ei = + 2mm
- Nèi trôc l¾p trªn trôc víi kiÓu l¾p ta cã :
Lç cã : ES = + 30mm
EI = 0mm
Trôc cã : es = + 21mm
ei = +2mm
4. Ph¬ng ph¸p l¾p gi¸p hép gi¶m tèc
4.1 Cè ®Þnh æ trªn trôc vµ trong vá hép
æ l¨n ®îc l¾p trªn trôc hoÆc trªn vá hép b»ng ph¬ng ph¸p Ðp trùc tiÕp hoÆc ph¬ng ph¸p nung, ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng ®êng l¨n vµ kh«ng cho c¸c lùc t¸c dông trùc tiÕp qua c¸c con l¨n, cÇn t¸c dông lùc ®ång ®Òu trªn vßng trong khhi l¾p æ trÓn trôc hoÆc vßng ngoµi trªn vá, mÆt kh¸c ®Ó dÔ dµng l¾p æ trªn trôc hoÆc vá, tríc khi l¾p cÇn b«i tr¬n mét líp dÇu máng lªn trôc, lªn lç hép.
4.2 L¾p b¸nh r¨ng, b¸nh ®ai, .. , lªn trôc
§Ó truyÒn m«men xo¾n tõ trôc ®Õn b¸nh r¨ng ë ®©y ta dïng then b»ng. MÆc dï thiÕt kÕ cã quy ®Þnh kiÓu l¾p, nhng cho ®Õn nay, mèi ghÐp then kh«ng ®îc l¾p lÉn hoµn toµn, v× viÖc chÕ t¹o r·nh then trÓn trôc thêng b»ng dao phay, ®é chÝnh x¸c thÊp, dung sai theo chiÒu réng kh«ng ®îc ®¶m b¶o. §Ó kh¾c phôc thiÕu sãt trªn, khi l¾p cÇn c¹o dòa khÝch thíc then theo kÝch thíc cña r·nh. §iÒu nµy sÏ lµm t¨ng thêi gian l¾p vµ gi¶m thêi lµm viÖc cña mèi ghÐp.
L¾p b¸nh r¨ng, b¸nh ®ai, khíp nèi dïng ph¬ng ph¸p Ðp trùc tiÕp hoÆc ph¬ng ph¸p nung nãng. B¸nh r¨ng, b¸nh ®ai, khíp nèi cÇn ®îc l¾p ®óng vÞ trÝ ®· ®Þnh. NÕu chiÒu dµi cña may¬ lín h¬n nhiÒu so víi ®êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p th× cÇn cã biÖn ph¸p ®¬n gi¶n ®Ó khèng chÕ sù dÞch chuyÓn cña chóng theo ph¬ng däc trôc.
4.3 §iÒu chØnh b¸nh r¨ng
Sai sè vÒ chÕ t¹o c¸c chi tiÕt theo kÝch thíc chiÒu dµi vµ sai sè vÒ l¾p ghÐp lµm cho vÞ trÝ vÞ trÝ b¸nh r¨ng trªn trôc kh«ng chÝnh x¸c. Trong hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô, ®Ó bï vµo 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.
4.4 §iÒu chØnh khe hë c¸c æ l¨n
Sù tån t¹i khe hë trong æ l¨n (khe hë däc trôc vµ khe hë híng t©m), còng nh biÕn d¹ng cña trôc díi t¸c dông cña ngo¹i lùc lµ nguyªn nh©n lµm trôc bÞ ®¶o vµ dao ®éng.
Khe hë ¶nh hëng ®Õn sù ph©n bè t¶i trªn c¸c con l¨n vµ ®é bÒn l©u cña æ cho nªn chóng ta ph¶i ®iÒu chØnh khe hë cho hîp lý ®Ó gi¶m tiÕng ån, gi¶m dao ®éng, t¨ng ®é cøng cña gèi trôc.
§iÒu chØnh æ b»ng c¸ch dÞch chuyÓn vßng ngoµi b»ng c¸ch ®iÒu chØnh nh÷ng tÊm ®Öm ®iÒu chØnh, trong ®ã ®Öm ®iÒu chØnh ®îc ®Æt gi÷a n¾p vµ vá hép. §Öm b»ng kim lo¹i :s¾t t©y hoÆc ®ång cã chiÒu dµy tõ 0,1 ®Õn 0,15mm.
Tµi liÖu tham kh¶o
TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp mét, hai cña PGS.TS. TrÞnh ChÊt – TS. Lª v¨n UyÓn nhµ suÊt b¶n Gi¸o dôc.
Chi tiÕt m¸y tËp mét, tËp hai cña NguyÔn Träng HiÖp nhµ suÊt b¶n Gi¸o dôc.
Bµi gi¶ng vµ híng dÉn lµm bµi tËp dung sai cña Ninh §øc Tèn Trêng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ Néi.