LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình CNH-HĐH đất nước hiện nay, GTVT đóng một vai trò đặc biệt quan trọng nhằm tạo ra một cơ sở hạ tầng cần thiết cho sự phát triển mạnh mẽ của đất nước. Để phát huy được sức mạnh to lớn đó, sẽ không thể thiếu một bộ phận hết sức quan trọng đó là một nền công nghiệp cơ khí có đủ sức trang bị những thiết bị hiện đại cho quá trình sản xuất và thi công. Điều đó có ý nghĩa quan trọng trong viêc nâng cao năng suất, chất lượng cho sản phẩm. Vì vậy việc tính toán, thiết kế máy và các bộ phận máy sẽ có ý nghĩa hết sức to lớn.
Để đạt được kết quả học tập tốt mà xa hơn là công việc thực tế sau này, mỗi sinh viên sau khi đã nghiên cứu song phần lý thuyết của một môn học, việc cần thiết nhất là phải biết vận dụng nó vào thực tế. Môn học Máy Trục- Vận chuyển cũng không lằm ngoài quy luật đó. Để làm được điều này ngoài việc lắm vững kiến thức lý thuyết, sinh viên còn phải biết cách biến những ý tưởng của mình thành thực tế thông qua các công cụ thiết kế đã có. Thiết kế máy là quá trình thiết kế ra những chi tiết và bộ phận máy có hình dạng và kích thước cụ thể. Các chi tiết máy thiết kế ra phải làm việc được, đó là yêu cầu đầu tiên mà nhà thiết kế nào cũng phải làm được. Nhưng chỉ có vậy thì chưa đủ. Một chi tiết máy sản xuất ra còn phải đạt được yêu cầu về chỉ tiêu kinh tế đó là giá thành hạ, phù hợp với điều kiện sản xuất của đơn vị mình. Đồng thời phải đạt được yêu cầu về tính kỹ thuật như độ cứng, độ bền .
Nhiệm vụ chính của môn học “ Máy trục- vận chuyển”, trong đó phần chủ yếu là “Máy trục”, là nghiên cứu tìm hiểu các phương tiện cơ giới hoá xếp dỡ, nâng chuyển vật nặng trong các lĩnh vực công nghiệp, xây dựng, Quốc phòng- Cơ giới tất cả các quá trình sản xuất, kể cả xếp dỡ, nâng chuyển là một trong những điều kiện cơ bản để phát triển nền kinh tế quốc dân.
Nhiệm vụ của bản thiết kế này là thiết kế bộ máy di chuyển của một cầu trục. Cầu trục là một loại máy trục có kết cấu giống chiếc cầu có bánh xe lăn trên đường ray chuyên dùng, nên còn gọi là cầu lăn. Với những số liệu đã cho thì cầu trục cần thiết kế ở đây là loại cầu trục hai dầm.
Do chưa có kinh nghiệm thực tế nên khó tránh khỏi sự thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy để rút kinh nghiệm cho những lần sau.
Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo TS: Nguyễn Văn Vịnh và thầy giáo KS: Bùi Thanh Danh cùng toàn thể các thầy giáo trong bộ môn Máy Xây Dựng đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình tiến hành thiết kế.
ĐỀ THIẾT KẾ MÔN HỌC MÁY NÂNG- VẬN CHUYỂN
Đề tài 5: Thiết kế bộ máy di chuyển cầu trục. Với các số liệu sau:
Tải trọng nâng Q (tấn) : 15
Trọng lượng xe con (tấn) : 2,5
Trong lượng cầu (tấn) : 12
Vận tốc di chuyển cầu trục(m/ph) : 35
Khẩu độ (m) : 18
Chế độ làm việc : Nhẹ
I. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phạm vi sử dụng của cầu trục.
1. Cấu tạo.
Cầu trục là loại máy trục có kết cấu thép dạng cầu,trên đó có lắp bộ máy di chuyển bằng bánh sắt lăn trên đường ray chuyên dùng đặt tường của nha xưởng, nên còn gọi là cầu lăn. Theo dạng kết cấu thép của cầu trục chia cầu trục ra thành hai loại: Cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm.Với thông số đầu vào là: sức nâng tải Q= 25 tấn, khẩu độ l = 15m thì cầu trục cần thiết kế ở đây là cầu trục hai dầm có cấu tạo như sau:
17 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2926 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế bộ máy di chuyển cầu trục Q = 15T, L = 18m, vận tốc di chuyển 35m/ph, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
®Ò THIÕT KÕ M¤N HäC M¸Y N¢NG- VËN CHUYÓN
§Ò tµi 5: ThiÕt kÕ bé m¸y di chuyÓn cÇu trôc. Víi c¸c sè liÖu sau:
T¶i träng n©ng Q (tÊn) : 25
Träng lîng xe con (tÊn) : 3,0
Trong lîng cÇu (tÊn) : 18
VËn tèc di chuyÓn cÇu trôc(m/ph) : 15
KhÈu ®é (m) : 15
ChÕ ®é lµm viÖc : NhÑ
I. CÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng vµ ph¹m vi sö dông cña cÇu trôc.
1. CÊu t¹o.
CÇu trôc lµ lo¹i m¸y trôc cã kÕt cÊu thÐp d¹ng cÇu,trªn ®ã cã l¾p bé m¸y di chuyÓn b»ng b¸nh s¾t l¨n trªn ®êng ray chuyªn dïng ®Æt têng cña nha xëng, nªn cßn gäi lµ cÇu l¨n. Theo d¹ng kÕt cÊu thÐp cña cÇu trôc chia cÇu trôc ra thµnh hai lo¹i: CÇu trôc mét dÇm vµ cÇu trôc hai dÇm.Víi th«ng sè ®Çu vµo lµ: søc n©ng t¶i Q= 25 tÊn, khÈu ®é l = 15m th× cÇu trôc cÇn thiÕt kÕ ë ®©y lµ cÇu trôc hai dÇm cã cÊu t¹o nh sau:
H×nh 1. S¬ ®å cÊu t¹o cÇu trôc hai dÇm
1. DÇm chñ; 2. Xe con mang hµng; 3. B¸nh xe; 4. Cét nhµ xëng;
5. §êng ray chuyªn dïng; 6. Gi¶m chÊn; 7. DÇm ®Çu;
8. Bé m¸y di chuyÓn ; 9. Bé m¸y di chuyÓn xe con; 10. Tang têi hµng;
11. Xe con mang hµng; 12. Ca bin.
2. Nguyªn lý ho¹t ®éng.
§éng c¬ ®iÖn (1) truyÒn chuyÓn ®éng qua trôc truyÒn ®éng (2) vµ khíp nèi (3) tíi c¸c hép gi¶m tèc (4) ,råi truyÒn chuyÓn ®éng cho b¸nh xe di chuyÓn cÇu trôc(5) lµm di chuyÓn toµn bé dÇm chÝnh (6) g¾n trªn c¸c dÇm ®Çu (7) .Xe con(9) cã chøa c¬ cÊu n©ng ®îc di chuyÓn trªn ray g¾n trªn dÇm chÝnh (7) .Phanh (8) lµm nhiÖm vô h·m khi cÇn thiÕt. C¸c ®éng c¬ ®iÖn ®îc ®iÒu khiÓn nhê hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®Æt ë cabin (10).Nh vËy diÖn tÝch xÕp dì cña cÇu trôc ®iÖn lµ h×nh ch÷ nhËt.
3. Ph¹m vi sö dông.
CÇu trôc ®îc sö dông rÊt phæ biÕn trong hÇu hÕt c¸c nghµnh kinh tÕ vµ quèc phßng ®Ó n©ng - chuyÓn vËt nÆng trong c¸c ph©n xëng vµ nhµ kho; còng cã thÓ dïng ®Ó xÕp dì hµng.
II. Tæng thÓ côm di chuyÓn cÇu trôc.
Bé m¸y di chuyÓn cÇu trôc cã nhiÒu ph¬ng ¸n kÕt cÊu nh»m ®¶m b¶o cho cÇu trôc di chuyÓn ®Òu ë c¶ hai bªn. §Ó h¹n chÕ ®é xiªn lÖch, kÕt cÊu thÐp cña cÇu trôc, gi¸ cÇu vµ khung xe con ph¶i cã ®é cøng v÷ng cao ë c¶ hai ph¬ng, ph¬ng th¼ng ®øng vµ ph¬ng ngang.
C¸c sè liÖu ban ®Çu:
T¶i träng Q : 25 t = 250000 N
Träng lîng xe con Gxe con: 3,0 t = 30000 N
Träng lîng cÇu Gxe lín : 18 t = 180000 N
VËn tèc di chuyÓn cÇu vdc:: 15 m/ph
ChÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu - NhÑ;
Víi c¸c sè liÖu ®· cho th× lo¹i cÇu trôc cÇn thiÕt kÕ ë ®©y lµ lo¹i cÇu trôc hai dÇm.
S¬ ®å c¬ cÊu di chuyÓn cÇu trôc
B¸nh xe chñ ®éng;
Hép gi¶m tèc;
Khíp nèi trôc r¨ng;
æ ®ì;
Phanh;
§éng c¬;
B¸nh xe bÞ ®éng;
DÇm chÝnh (ChØ thÓ hiÖn mét dÇm).
Ta sö dông s¬ ®å c¬ cÊu di chuyÓn cÇu trôc víi trôc truyÒn ®éng dµi ë cÊp quay nhanh: Trôc ®éng c¬ 1 nèi trùc tiÕp víi trôc truyÒn ®éng 2, qua hép gi¶m tèc 3 ë hai bªn vµ khíp nèi trôc 4 truyÒn chuyÓn ®éng tíi c¸c b¸nh xe 5, phanh 6 lµ phanh hai guèc thêng ®ãng.Víi s¬ ®å nµy nãi chung sÏ gi¶m ®îc träng lîng cña cÇu vµ c¬ cÊu. Nhng ®ßi hái ®é chÝnh x¸c l¾p ®Æt c¸c æ trôc ®ì cao vµ ph¶i c©n b»ng ®éng c¸c tiÕt m¸y quay nhanh. C¸c bíc tÝnh to¸n c¬ cÊu di chuyÓn cÇu nh sau:
1. TÝnh chän b¸nh xe vµ ray.
Ta chän lo¹i b¸nh xe h×nh trô cã hai thµnh bªn víi c¸c kÝch thíc theo ҐOCT 3569-60. Tra b¶ng 9-4 (Gi¸o tr×nh TÝnh to¸n c¸c c¬ cÊu m¸y trôc), cã:
§êng kÝnh b¸nh xe : Dbx = 800 mm
§êng kÝnh ngâng trôc l¾p æ : d = 130 mm
C¨n cø kÝch thíc b¸nh xe t¬ng øng víi Dbx = 800 mm, cã chiÒu réng vµnh b¸nh 160 mm, t¶i träng cho phÐp trªn b¸nh xe 65,5 tÊn. Chän ray cÇn trôc KP120 ®Ó lµm ray cho cÇu l¨n.
1.1. T¶i träng lªn b¸nh xe.
B¸nh xe bè trÝ víi kho¶ng c¸ch b¸nh (NhÞp cÇu): L = 15000 mm, kho¶ng c¸ch trôc B = 4400 mm. T¶i träng t¸c dông lªn c¸c b¸nh xe gåm cã: Träng lîng b¶n th©n cÇu Gc = 180000 N , träng lîng b¶n th©n xe con Gx = 30000 N vµ t¶i träng vËt n©ng Q = 250000 N
T¶i träng t¸c dông lín nhÊt t¹i A (vµ D) khi xe con cã vËt n©ng lín nhÊt t¹i mét ®Çu bªn tr¸i cÇu (H×nh 3).
Pmax = PA = PD =
Pmax = = 171933 N.
T¶i träng nhá nhÊt t¸c dông lªn b¸nh xe A (vµ D) khi xe l¨n kh«ng cã vËt n©ng t¹i ®Çu bªn ph¶i cÇu.
Pmin = PA = PD =
Pmin = = 58450 N.
T¶i träng t¬ng ®¬ng lªn b¸nh xe Pbx:
Pbx = γ.kbx.Pmax
trong ®ã: kbx - HÖ sè tÝnh ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu; tra b¶ng 3.12 cã
kbx = 1,1
γ - HÖ sè tÝnh ®Õn sù thay ®æi cña t¶i träng.
γ =
= = 1,19; tra b¶ng 3.13 cã γ = 0,80
Pbx = γ.kbx.Pmax = 0,80. 1,1. 171933 = 151301 N.
B¸nh xe ®îc chÕ t¹o b»ng thÐp ®óc 55Л II cã ®é cøng 350 ÷ 450 HB, øng suÊt dËp cho phÐp khi tiÕp xóc ®iÓm [σ]d = 1700 N/mm2.
1.2. KiÓm tra søc bÒn dËp cña b¸nh xe.
B¸nh xe lµm b»ng thÐp vµ øng víi trêng hîp tiÕp xóc ®iÓm, ®Ó kiÓm tra vÒ øng suÊt dËp ta sö dông c«ng thøc 2.69
σd = 3600.m.≤ [σ]d
trong ®ã:
σd - øng suÊt dËp, (N/mm2).
[σ]d - øng suÊt dËp cho phÐp, (N/mm2).
Pbx - T¶i träng t¬ng ®¬ng lªn b¸nh xe, (N).
m - HÖ sè phô thuéc tû sè b¸n kÝnh t¬ng ®¬ng nhá trªn b¸n kÝnh t¬ng ®¬ng lín.
- B¸n kÝnh t¬ng ®¬ng lín nhÊt, (mm).
Tû sè = = 0,7, chän m = 0,44
σd = 3600.0,44.= 1340 N/mm2 ≤ 1700 N/mm2
VËy σd ≤ [σ]d B¸nh xe tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn dËp.
2. Chän ®éng c¬ ®iÖn.
Lùc c¶n chuyÓn ®éng do ma s¸t:
W1 = β(Go + Q)=2,3.(210000 + 250000)
W1= 6083,5 N
trong ®ã:
W1 - Lùc c¶n di chuyÓn do ma s¸t, (N)
β - HÖ sè kÓ ®Õn ma s¸t mÐp gê b¸nh xe víi mÐp ®êng ray, tuúthuéc kiÓu b¸nh xe, kiÓu æ trôc, kho¶ng c¸ch gi÷a hai b¸nh xe trªn hai ray; ë ®©y b¸nh xe h×nh trô vµ dïng æ l¨n nªn β = 2,3.
Go - Träng lîng cÇu trôc kÓ c¶ bé phËn mang, (N).
Q - T¶i träng vËt n©ng, (N).
Dbx - §êng kÝnh b¸nh xe, (mm).
d - §êng kÝnh ngâng trôc l¾p æ cña b¸nh xe, (mm).
μ - HÖ sè ma s¸t l¨n, (mm), tra b¶ng 3.7 cã μ = 1,2.
f - HÖ sè ma s¸t trong æ trôc, tra b¶ng 3.8 cã f = 0,02 víi æ nãn.
Lùc c¶n do ®é dçc cña ®êng ray trong giíi h¹n cho phÐp 1‰.
W2 = α.(Go + Q) = 0,001.(210000 + 250000) = 460 (N).
Tæng lùc c¶n tÜnh cña cÇu l¨n khi chuyÓn ®éng
Wt = W1 ± W2 ± W3, (N).
W2 - Lùc c¶n do ®é dèc cña ®êng ray,(N)
W3 - Lùc c¶n do giã, (N). ë ®©y W3 = 0
Trong c«ng thøc trªn, lÊy dÊu + khi ®é dèc ®êng ray vµ giã ngîc chiÒu chuyÓn ®éng, lÊy dÊu – khi ®é dèc ®êng ray vµ giã xu«i chiÒu chuyÓn ®éng cña cÇu trôc. ë ®©y lÊy dÊu +
Wt = 6083,5 + 460 = 6543,5 (N)
C«ng suÊt tÜnh yªu cÇu ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn:
N = == 1,92 (KW).
T¬ng øng víi chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu lµ nhÑ víi C§% = 15%, s¬ bé chän ®éng c¬ ®iÖn MT-11-6 cã c¸c th«ng sè sau:
C«ng suÊt danh nghÜa N®c = 2,7 (KW)
Sè vßng quay danh nghÜa n®c = 885 (v/ph)
HÖ sè qu¸ t¶i ϕ = Mmax/Mdn = 1,8
M« men v« l¨ng (Gi.Di2)r«to= 1,7 (Nm2)
Khèi lîng m®c = 90 (kg)
3. Tû sè truyÒn chung.
Sè vßng quay yªu cÇu cña b¸nh xe dÉn ®éng cÇu trôc
nbx = = = 5,97 (v/ph)
Tû sè truyÒn chung cÇn cã ®èi víi bé truyÒn di chuyÓn cÇu trôc.
io = = ≈ 149
4. KiÓm tra ®éng c¬ ®iÖn theo m«men më m¸y.
M« men më m¸y ®éng c¬ ®iÖn cÇu l¨n.
Mm = Mt + M®’ + M®’’, (Nm)
trong ®ã:
Mt - M« men c¶n tÜnh kh¾c phôc søc c¶n cÇu l¨n;
Mt =
W0 - Tæng lùc c¶n tÜnh cÇu l¨n khi kh«ng mang t¶i;
W0 = = = 2987,25 (N)
Q0 = Gxe con= 30000 (N)
Mt = = 9,4 (Nm)
M®’ =
tm - thêi gian më m¸y;
tm =
Vc - VËn tèc di chuyÓn cÇu l¨n, m/ph
amax - Gia tçc thêi k× më m¸y cÇu l¨n, m/s2;
amax =
amax =
amax = 0,323 (m/s2)
tm = = 0,77 (s)
M®’ = = 21,8 (Nm)
M®’’ - M« men c¶n ®éng do khèi lîng qu¸n tÝnh tham gia chuyÓn ®éng quay g©y ra vµ ®îc ho¸n vÞ vÒ trôc ®éng c¬, Nm
M®’’ =
C = 1,1 ÷ 1,15, lÊy C = 1,15
∑(Gi.Di2)1 – M« men ®µ trªn trôc 1
∑(Gi.Di2)1 = (Gi.Di2)r + (Gi.Di2)kn
∑(Gi.Di2)1 = 1,7 + 2,1 = 3,8 Nm2
trong ®ã:
(Gi.Di2)r – M«men ®µ do r«to ®éng c¬;
(Gi.Di2)kn – M«men ®µ do khíp nèi ®éng c¬;
M®’’ = = 13,4 (Nm).
Mm = Mt + M®’ + M®’’= 9,4 + 21,8 +13,4 = 44,6 (Nm)
M«men danh nghÜa ®éng c¬ cÇu l¨n.
Mdn = = = 29,1 (Nm)
M«men më m¸y trung b×nh ®éng c¬.
Mm®c = = 1,8.Mdn = 1,8.29,1 = 52,4(Nm)
KiÓm tra ®«ng c¬ theo m«men dÝnh b¸m b¸nh xe dÉn ho¸n vÞ vÒ trôc ®éng c¬.
Fdb = (Q0 + Qc)ϕ – (Wt – (Q0 + Qc)f + (Q0 + Qc))
Fdb = (30000 + 180000).0,2 – (6543,5 – (30000 + 180000)0,02 + (30000+ 180000)) = 29119,6
M«men dÝnh b¸m trªn b¸nh xe dÉn ho¸n vÞ vÒ trôc ®éng c¬.
Mmdb = = = 92 (Nm) > Mm = 52,4 (Nm).
Nh vËy trong ®iÒu kiÖn m«i trêng Èm ít xÊu nhÊt, cÇu l¨n vÉn cã thÓ lµm viÖc b×nh thêng.
5. Phanh c¬ cÊu di chuyÓn b»ng cÇu l¨n.
Qu¸ tr×nh phanh c¬ cÊu di chuyÓn cÇu l¨n x¶y ra sau khi ®· ng¾t ®iÖn líi khái ®éng c¬, nhng c¸c m«men qu¸n tÝnh cßn lµm cho hÖ thèng tiÕp tôc chuyÓn ®éng. M«men c¶n tÜnh ®· g©y ra søc c¶n khi di chuyÓn, m«men ®ã cã lîi cho qu¸ tr×nh phanh. Do ®ã cã ph¬ng tr×nh x¸c ®Þnh m«men phanh.
Mp = -Mt + M®’+ M®” (Nm)
Mp = -
Trªn c¬ cÊu di chuyÓn cÇu l¨n, sè b¸nh xe dÉn ®éng chiÕm 50% tæng sè b¸nh xe cÇu l¨n víi hÖ sè dÝnh b¸m gi÷a b¸nh xe dÉn vµ ®êng ray ϕ = 0,2, gia tèc phanh ap0 = 0,75 m/s2. Thêi gian phanh ko t¶i c¬ cÊu di chuyÓn cÇu l¨n.
= = = 0,33 (s)
Mp = -= 102 (Nm)
Chän lo¹i phanh m¸ TKT-200 cã m«men phanh lín nhÊt Mpmax = 130 Nm lín h¬n m«men yªu cÇu Mp = 102 Nm.
Cã ®êng kÝnh b¸nh phanh D = 200, mm
Thêi gian phanh c¬ cÊu di chuyÓn cÇu l¨n khi mang t¶i.
tp = , (s)
tp = = 0,26 (s)
Gia tèc phanh cÇu l¨n.
ap = = = 0,96 m/s2.
KiÓm tra qu·ng ®êng phanh cÇu l¨n, khi phanh 50% sè b¸nh xe di chuyÓn.
Sp == = 0,045 m.
Sp = = = 0,11 m
6. Chän khíp nèi trôc.
§Ó tr¸nh hiÖi tîng va ®Ëp trªn trôc khi sö dông khíp nèi trôc ta dïng lo¹i khíp nèi trôc r¨ng. BÒ mÆt r¨ng trong cña khíp ®îc nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng 40 HRC, bÒ mÆt r¨ng ngoµi (trôc) ®îc nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng 35 HRC.
7. Chän c¸c æ trôc ®ì.
8. Chän hép gi¶m tèc.
Víi tû sè truyÒn i = 149 lµ kh¸ lín.Theo “Atlat m¸y trôc” tê 33 ta chän hép gi¶m tèc lo¹i ЦTH-6-156,92-I cã tû sè truyÒn i = 156,92; lo¹i hép gi¶m tèc nµy lµ lo¹i ba cÊp ®¶m b¶o tû sè truyÒn lín. C¸c kÝch thíc cña hép gi¶m tèc ®îc cho trong atlat.
III. ThiÕt kÕ mét sè chi tiÕt.
1. ThiÕt kÕ b¸nh xe cÇu trôc.
KiÓm tra øng suÊt tiÕp xóc gi÷a mÆt b¸nh xe víi mÆ ®êng ray.
B¸nh xe ®îc chÕ t¹o b»ng thÐp 55π:
σtx = 600.≤ [σtx]
trong ®ã:
Kmax – T¶i träng lín nhÊt t¸c dông nªn b¸nh xe, N;
Kmax = Pmax = 171933 N.
C1 – HÖ sè chó ý ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu;
ChÕ ®é lµm viÖc nhÑ C1 = 1,0
C2 – HÖ sè phô thuéc tèc ®é di chuyÓn ; C2 = 1 + 0,02.V
V – tèc ®é di chuyÓn cña b¸nh xe, m/s;
V= 15 m/ph = 15/60 = 0,25 m/s;
C2 = 1 + 0,02.0,25 = 1,005
R – B¸n kÝnh b¸nh xe, cm
R = 40 cm
bo – BÒ réng sö dông cña ray, bo = 3,8 cm (Atlat m¸y trôc).
[σtx] – øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp, [σtx] = 75000 N/cm2
σtx = 600.= 20230 N/cm2 ≤ [σtx] = 75000 N/cm2.
VËy b¸nh xe tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn tiÕp xóc.
B¸nh xe cã ®êng kÝnh D = 800 mm, ®îc chÕ t¹o tõ thÐp ®óc 55 Л II cã c¸c th«ng sè ®îc cho trong Atlat m¸y trôc ®i kÌm theo lµ b¶n vÏ chÕ t¹o.
§êng kÝnh b¸nh xe D = 800 mm;
BÒ réng b¸nh xe B1 = 160 mm;
§êng kÝnh gê b¸nh xe D1 = 850 mm;
§¬ng kÝnh ngâng trôc b¸nh xe d = 130 mm;
Träng lîng côm b¸nh xe dÉn 822 kg;
Träng lîng côm b¸nh xe bÞ dÉn 798 kg;
2.Trôc b¸nh dÉn.
B¸nh xe l¾p cøng trªn trôc nhê then, trôc ®ì bëi æ l¨n ®Æt trong hép trôc, do ®ã trong qu¸ tr×nh lµm viÖc trôc quay xÏ chÞu uèn vµ xo¾n.
øng suÊt uèn sÏ thay ®æi theo chu kú ®èi xøng, øng suÊt xo¾n do tÝnh chÊt lµm viÖc hai chiÒu cña c¬ cÊu di chuyÓn còng xem nh thay ®æi theo chu kú ®èi xøng.
T¶i träng t¸c dông lªn b¸nh xe.
Pt- t¶i träng tÜnh cã kÓ ®Õn ¶nh hëng t¶i träng ®éng.
Pt= Pmax.k®
k®- hÖ sè t¶i träng ®éng = 1,2.
pt = 171933.1,2 = 206319,6 N.
M«men lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a b¸nh xe.
.
Ngoµi lùc pt , trong mÆt ph¼ng ngang trôc cßn bÞ uèn bëi lùc di chuyÓn b¸nh xe, song trÞ sè lùc nµy nhá nªn ta bá qua.
M«men xo¾n lín nhÊt trong thêi kú më m¸y.
Mmax = 1,8Mdn = 1,8.29,1 = 52,4 Nm.
M«men ®Ó th¾ng c¸c lùc c¶n tÜnh chuyÓn ®éng:
M«men d ®Ó th¾ng qu¸n tÝnh cña hÖ thèng:
Md = Mmax - Mt = 52,4 – 20,7 = 31,7 Nm.
M«men ®Ó th¾ng qu¸n tÝnh khèi lîng c¸c bé phËn chuyÓn ®éng th¼ng:
Trong ®ã :
M«men v« l¨ng t¬ng ®¬ng cña c¸c bé phËn chuyÓn ®éng th¼ng thu vÒ trôc ®éng c¬.
- tæng m«men v«l¨ng cña c¶ hÖ thèng thu vÒ trôc ®éng c¬.
=+
=
VËy tæng m«men lín nhÊt trªn trôc sÏ truyÒn ®Õn c¸c b¸nh dÉn:
M«men tÝnh to¸n cã kÓ ®Õn t¶i träng ®éng:
ChÕ ®é lµm viÖc nhÑ k® = 1,1
M«men lín nhÊt trªn c¸c trôc b¸nh xe dÉn:
M«men t¬ng ®¬ng t¸c dông lªn trôc.
øng suÊt xo¾n thay ®æi ®èi xøng do ®ã a =1.
§Ó chÕ t¹o trôc ta dïng thÐp 40X, t«i cã ;
øng suÊt uèn cho phÐp víi chu kú ®èi xøng.
[n] = 1,4- hÖ sè an toµn (tra b¶ng 1- 8- TÝnh To¸n MT).
k = 2,5 - hÖ sè (tra b¶ng 1-5- TÝnh To¸n MT).
VËy ®êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn gi÷a b¸nh xe cÇn cã:
== 85,8 mm
§êng kÝnh trôc t¹i hai æ l¨n dol = 130 mm.
LÊy d = 135 mm.
HÖ sè an toµn theo uèn & xo¾n tÝnh theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
- Giíi h¹n mái cña mÉu.
- biªn ®é øng suÊt vµ øng suÊt trung b×nh trong chi tiÕt.
- giíi h¹n bÒn khi uèn vµ xo¾n.
- c¸c hÖ sè tËp trung øng suÊt & hÖ sè kÝch thíc tuyÖt ®èi.
- hÖ sè kÓ ®Õn ®é nh½n bÒ mÆt gia c«ng chi tiÕt, víi bÒ mÆt mµi = 0,9
( øng suÊt thay ®ái theo chu kú ®èi xøng ).
W,Wo- m«men c¶n uèn & m«men c¶n xo¾n cña tiÕt diÖn trôc :
TiÕt diÖn nguy hiÓm víi d = 135 mm cã khoÐt then bxh = 36x20
Tra b¶ng cã 7-4 (TKCTM) cã:
Tra b¶ng cã 7-8 (TKCTM) cã:
Thay sè:
HÖ sè an toµn chung trong trêng hîp chi tiÕt ®ång thêi chÞu uèn vµ chÞu xo¾n lµ:
C¬ cÊu di chuyÓn víi chÕ ®é lµm viÖc nhÑ n =1,2.
VËy trôc tho¶ man ®iÒu kiÖn an toµn.
BiÓu ®å m« men t¸c dông lªn trôc b¸nh xe
3. TÝnh then.
§Ó truyÒn ®îc m« men tõ trôc ®Õn b¸nh xe di chuyÓn, vµ ®¶m b¶o cÇu trôc ho¹t ®éng b×nh thêng th× ®êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p b¸nh xe di chuyÓn ph¶i cã ®êng kÝnh d= 135 mm.
Tra b¶ng (7.23-tr143-TKCTM) chän then cã :
b =36 mm, h =20 mm, t1 =10,2; k =12,3
ChiÒu dµi then b»ng l = 0,8.lm
víi: lm- ChiÒu dµi moay¬ lm = 150 mm.
VËy chiÒu dµi cña then lµ: l= 0,8.150 =120 mm.
KiÓm nghiÖm vÒ søc bÒn dËp vµ søc bÒn c¾t theo c«ng thøc:
N/mm2
N/mm2
trong ®ã:
Mx - M«men xo¾n cÇn truyÒn, Nmm.
d - ®êng kÝnh trôc, mm.
l - ChiÒu dµi then, mm.
b - ChiÒu réng then, mm.
[s]d & [t]c- øng suÊt dËp vµ øng suÊt c¾t cho phÐp.
Tra b¶ng(7-20) vµ (7-21) (tr142-TKCTM) ta cã:
[s]d = 450 N/mm2
[t]c = 270 N/mm2
Thay sè vµo c«ng thøc ta cã:
(N/mm2).
(N/mm2).
sd < [s]d
td < [t]d
Nh vËy then tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu dËp vµ chÞu c¾t.