Thiết kế chi tiết trạm dẫn động băng tải

g suất cơ sở khi thử về uốn, - số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương Tương tự trên ta có: : c - Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, c=1 n - số vòng quay trong 1 phút, n=1470 (v/ph) - tổng số giừo làm việc của bánh răng đang xét : => * Với bánh 1( bánh nhỏ) : HB=255 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có : =1,8.HB=1,8.255=459(MPa) Mặt khác =4.106 Ta thấy: NFE1 > NFO1 do vậy ta lấy NFE1 = NFO1 để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền ứng suất uốn sơ bộ cho phép * Với bánh 2( bánh lớn) : HB=235 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có =1,8HB=1,8.240=432 (MPa) SF=1,75 Và NFO2=4.106 Ta thấy : NFE2 > NFO2 do vậy ta lấy NFE2 = NFO2 để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền KFL2 = 1 ứng suất tiếp xúc cho phép b. ứng suất quá tải cho phép: + ứng suất tiếp xúc khi quá tải: Vì: nên ta lấy => + ứng suất uốn khi quá tải: 3 . Xác định các thông số của bộ truyền : a. Khoảng cách trục : được xác theo công thức : Trong đó : Ka: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của bánh răng và loại răng Tra bảng 6.5(I) ta có: Ka=43 T1 : Mô men xoắn trên bánh chủ động T1=112798,818 : ứng suất tiếp xúc sơ bộ của bộ truyền : =500a) u1 : Tỷ số truyền trục I u1=5.738 Tra bảng 6.6(I) chọn =0,3 => Tra bảng 6.7(I) với bánh răng thẳng cấp nhanh thuộc sơ đồ 7 : Hê số phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng Vậy khoảng cách trục => Ta chọn aw1=190 (mm) 4 . Các thông số ăn khớp : a.Mô đun (m) : Mô đun được xác định từ điều kiện bền uốn m1=(0,010,02).aw=(0,010,02).190=1,93,8 Tra bảng 6.8(I) ta lấy m1=2,5 (mm) b.Góc nghiêng răng : Đối với bánh răng thẳng trong hộp giảm tốc phân đôi nên góc nghiêng răng -số răng bánh nhỏ: (răng) Chọn z1=24 (răng) -số răng bánh lớn: z2=z1.u1=24.5,738=137,712 (răng) Ta chọn z2=138 (răng) * Tính lại tỷ số truyền : * Tính lại khoảng cách trục: Chọn aw1=202,5(mm) c.Đường kính vòng chia : +> Bánh nhỏ : (mm) +> Bánh lớn : d.Đường kính đỉnh răng : +> Bánh nhỏ : +> Bánh lớn : e.Đường kính chân răng : +> Bánh nhỏ : +> Bánh lớn : d.Chiều rộng vành răng: Ta có chiều rộng vành răng được tính theo công thức : =0,3.202,5=60,75 +> Bánh nhỏ : bw1=bw1+0,04bw1=60,75 +0,04.60,75=63,18(mm) +> Bánh lớn : Lấy bw2=bw1=63,18 (mm) 5 . Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện : [sH] Trong đó : ZM : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra trong Tra bảng 6.5(I) : Trị số của các hệ số .... và được =274 (MP) . ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : ZH = bb là góc nghiêng của bánh răng trên hình trụ cơ sở tgbb = cosat.tgb at = = Þ cosat = 0,94 Þ tgbb = cos(20 0).tg(00) = 0 Þ bb = 00 ZH = = 1,764 Ze : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Ze = vì eb = bW.sinb/m1p = = 0 ea = [1,88 - 3,2()]cosb = [1,88 - 3,2()]cos(0) =1,723 Þ Ze = = 0,871 KH: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc :. trong đó : KHb = 1,02 ( tra theo bảng 6.7 với sơ đồ 7 ) KHa: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp: dw1= Vận tốc vòng của bánh răng : Tra Bảng 6.13 : Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng với v < 6 (m/s) Þ cấp chính xác của bánh răng là 8. Tra Bảng 6.14: Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng của các đôi răng đồng thời ăn khớp ta được KHa = 1,13. KHv : là hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp KHv = 1 + với = dH.g0v1 = 0,004.56.4,623. = 6,152 trong đó :-dH là hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra trong bảng 6.15 được dH = 0,004; -g0 là hệ số kể đến ảnh hưởng của các bước răng 1 và 2 , tra trong bảng 6.16 được g0 = 56 Þ KHv == 1 + =1,08 =1,02.1,13.1,08 =1,244 vậy ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc: =505,5 (MPa) Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : Trong đó : [sH]sb = 409,091 (MPa) Do HB < 350 nên Zv=0,9.v0,05=0,9.4,6230,05=0,97 đường kính vòng đỉnh da1=70 < 700 (mm) Þ lấy KxH = 1 với cấp chính xác động học là 8 , chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 7 khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 1,25 ¸ 0,63 (mm) Þ lấy ZR = 0, 97 Þ = 0,98.1.0,97.513,635=488,261(MPa) Như vậy sH < [sH]CX do đó thoả mãn độ bền tiếp xúc chênh lệch DsH = = = 3,41<4% 5 . Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Để đảm bảo độ bền uốn cho răng , ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép : [sF] Trong đó : T1 : mômen xoắn trên bánh chủ động T1 = 113365,646 (N) m : mô dun pháp m = 2,5 (mm) bW : chiều rộng vành răng bW = 63,18 (mm) dW: đường kính vòng lăn bánh chủ động dW = 60,1 (mm) Ye : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Ye = = = 0,58 Yb : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : = 1 YF, YF2 là hệ số dạng răng của bánh 1 và 2 chúng phụ thuộc vào số răng tương đương và hệ số dịch chỉnh Số răng tương đương : Zv = = = 24(răng) Zv= = = 138(răng) Vì ta dùng răng không dịch chỉnh nên hệ số dịch chỉnh x=0. Tra Bảng 6.18 Trị số của hệ số dạng răng ta được : YF= 3,90 ;YF2= 3,60 Tra Bảng 6.7 Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng ... được KFb= 1,02 Tra Bảng 6.14 : trị số hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn với bánh răng thẳng KFa = 1,37 (v < 10(m/s) KFvlà hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn KFv = 1 + với F = dFg0v = 0,011.56.4,623 = 16,917 Với dF=0,011 tra bảng 6.15(I)/107 g0=56 tra bảng 6.16(I)/107 Þ KFv = 1 + =1,202 Hệ số tải trọng khi tính về uốn : ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh chủ động: =90,711(MPa) ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh bị động: = 85,936 (MPa) * Xác định chính xác ứng suất uốn cho phép : [sF1]CX = [sF1]YRYSKxF [sF2]CX = [sF2]YRYSKxF Trong đó : YS : Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu khi tập trung ứng suất. YS = 1,05 – 0,0695ln(m) với m = 2,5 (mm) Þ YS = 1,05 – 0,0695ln(2,5) = 0,986 YR : Hệ số kể đến độ nhám bề mặt chân răng , YR = 1 KxF :Hệ số xét đến kích thước bánh răng vì da KxF=1 [sF1]sb= (MPa) [sF2]sb= (MPa) [sF1]CX = [sF1]YRYSKxF = 262,285.1.0,986.1 = 258,613(MPa) > sF1 [sF2]CX = [sF2]YRYSKxF = 246,857.1.0,986.1 = 243,4(MPa) > sF2 Þ Vậy thoả mãn điều kiện độ bền uốn 6 . Kiểm nghiệm răng về quá tải : Khi làm việc răng có thể bị quá tải (thí dụ như lúc mở máy , hãm máy ..) với hệ số quá tải *> Kiểm nghiệm quá tải về độ bền tiếp xúc : =628,035 (MPa) < [sH]max = 1260 (MPa) => Thoả mãn điều kiện tránh biến dạng dư hoặc gẫy dòn lớp bề mặt. *>Kiểm nghiệm quá tải về độ bền uốn : = 140,6 (MPa) < [sF1]IMax = 464 (MPa) = 133,2 (MPa) < [sF2]IMax = 360 (MPa) Thoả mãn điều kiện phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng. Các thông số cơ bản của bộ truyền Các thông số cơ bản của bộ truyền răng thẳng cấp nhanh Thông số Đơn vị Kí hiệu Cấp nhanh Khoảng cách trục mm aw aw1=202,5 Mô đun mm m 2,5 Chiều rộng vành răng mm bw bw1=64 Tỷ số truyền u u1=5,738 Góc nghiêng răng Độ Đường kính vòng chia mm d d1=60 d2=345 Đường kính chân răng mm df df1=53,75 df2=338,75 Đường kính đỉnh răng mm da da1=65 da2=350 Số răng Răng z z1=24 z2=138 Hê số dịch chỉnh x x1=x2=0 B- Bộ truyền bánh răng cấp chậm 1 . Chọn vật liệu : Đây là hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nên ta chọn vật liệu là thép nhóm I có độ rắn HB ≤ 350 . Cụ thể, tra Bảng 6.1 (TTTKHDĐCK) ta chọn : + Bánh I ( Bánh nhỏ) Loại bánh răng Nhãn hiệu thép Nhiệt luyện Độ rắn Giới hạn bền Mpa Giới hạn chảy MPa Bánh nhỏ 45 Tôi cải thiện HB 192240 Chọn HB= 220 750 450 + Bánh II (Bánh lớn) Dùng thép 45 có nhiêt độ thông thường ta có: HB2<HB1 từ 1015HB Loại bánh răng Nhãn hiệu thép Nhiệt luyện Độ rắn Giới hạn bền Mpa Giới hạn chảy MPa Bánh lớn 45 Tôi cải thiện HB170217 Chọn HB=205 600 340 2 . Xác định ứng suất sơ bộ: a. ứng suất tiếp xúc cho phép: được xác định theo công thức . Trong đó : ZR: Hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc , lấy ZR=1 ZV: hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng, lấy ZV=1 KXH:Hệ số xét đến ảnh hưởng cảu kích thước răng, lấy KXH=1 KHL:Hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ được xác đinh theo công thức : = Với m=6 (khi HB ≤ 350) => = NHO- Chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc NHO=30. NHE- Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương:Khi bộ truyền chịu tải trọng tĩnh: NHO=60 Trong đó: c - Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, c=1 n - số vòng quay trong 1 phút, n=256,186/ph) - tổng số gio làm việc của bánh răng đang xét : => * Với bánh 1( bánh nhỏ) : ta có HB=220 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có =2.HB+70=2.220+70=510 (MPa) SH1=1,1 => NHO1=30.=30.1902,4=8833440,682 Ta thấy: NHE1 > NHO1 do vậy ta lấy NHE1 = NHO1 để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền KHL1 == 1 => ứng suất tiếp xúc cho phép: * Với bánh 2( bánh lớn) : HB=205 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có =2.HB+70=2.205=480(Mpa) SH=1,1 => NHO2=30.=30.2202,4=12558439,82 Do NHE > NHO vậy ta lấy NHE = NHO để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền KHL2 = 1 ứng suất tiếp xúc cho phép Vì cặp bánh răng phân đôi cấp chậm vậy ta có ứng suất tiếp xúc sơ bộ cho phép của cấp chậm là: Ta có (MPa) 1,25[sH]sbmin=1,25.436,363=545,453(Mpa) Ta thấy Chọn Þ thoả mãn điiều kiện b. ứng suất uốn sơ bộ cho phép: Từ công thức : Trong đó: : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, lấy =1 : hệ số xét đến độ nhạy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, lấy =1 : hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn, chọn =1 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải , lấy =1 Bước đầu chọn sơ bộ ====1 => Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có : =1,75 =1,8 HB Ta có : : hệ số tuổi thọ xét đén ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền được xác định theo công thức: Trong đó: - số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn, - số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương Tương tự trên ta có: : c - Số lần ăn khớp trong 1 vòng quay, c=1 n - số vòng quay trong 1 phút, n=256,186ph) - tổng số giừo làm việc của bánh răng đang xét : => * Với bánh 1( bánh nhỏ) : HB=220 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có : =1,8.HB+70=1,8.220=396 (MPa) Mặt khác =4.106 Ta thấy: NFE1 > NFO1 do vậy ta lấy NFE1 = NFO1 để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền ứng suất uốn sơ bộ cho phép * Với bánh 2( bánh lớn) : HB=205 Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có =1,8HB=1,8.205=369(Mpa) SF=1,75 Và NFO2=4.106 Ta thấy : NFE2 > NFO2 do vậy ta lấy NFE2 = NFO2 để tính,do đó hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyền KFL2 = 1 ứng suất tiếp xúc cho phép b. ứng suất quá tải cho phép: + ứng suất tiếp xúc khi quá tải: Vì: nên ta lấy => + ứng suất uốn khi quá tải: 3 . Xác định các thông số của bộ truyền : a. Khoảng cách trục : được xác theo công thức : Trong đó : Ka: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của bánh răng và loại răng Tra bảng 6.5(I) ta có: Ka=43 (N.mm) : ứng suất tiếp xúc sơ bộ của bộ truyền : =436,363(Mpa) u2 : Tỷ số truyền trục II u2=4,08 Tra bảng 6.6(I) chọn =0,3 => Tra bảng 6.7(I) với bánh răng nghiêng cấp chậm thuộc sơ đồ 3 : Hê số phân bố không đều của tải trọng trên chiều rộng vành răng Vậy khoảng cách trục => Ta chọn aw2=240mm) 4 . Các thông số ăn khớp : a.Mô đun (m) : Mô đun được xác định từ điều kiện bền uốn m1=(0,010,02).aw=(0,010,02).240=2.4 Tra bảng 6.8(I) ta lấy m2=2,5 (mm) b.Góc nghiêng răng : Đối với bánh răng trụ răng nghiêng trong hộp giảm tốc phân đôi nên góc nghiêng răng , chọn -số răng bánh nhỏ: (răng) Chọn z3=31 (răng) -số răng bánh lớn: z4=z3.u2=31.4,08=126,08(răng) Ta chọn z4=128 (răng) * Tính lại tỷ số truyền : * Tính lại khoảng cách trục: Chọn aw2=250(mm) * Tính lại góc nghiêng răng: => c.Đường kính vòng chia : +> Bánh nhỏ : (mm) +> Bánh lớn : d.Đường kính đỉnh răng : +> Bánh nhỏ : +> Bánh lớn : e.Đường kính chân răng : +> Bánh nhỏ : +> Bánh lớn : d.Chiều rộng vành răng: Ta có chiều rộng vành răng được tính theo công thức : =0,35.250=87,5(mm) +> Bánh nhỏ : bw3=bw2+0,04bw2=87,5 +0,04.87,5=91(mm) +> Bánh lớn : Lấy bw4=bw3=91(mm) 5 . Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc : ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên bề mặt răng của bộ truyền phải thoả mãn điều kiện : [sH] Trong đó : ZM : Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra trong Bảng 6.5 : Trị số của các hệ số .... và được =274 (MP) . ZH : Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : ZH = bb là góc nghiêng của bánh răng trên hình trụ cơ sở tgbb = cosat.tgb Với bánh răng nghiêng b= 37,34° at = = Þ cosat = cos24,598°=0,909 Þ tgbb = cos(24,598 0).tg(37,340) =0,693 Þ bb = 34,750 ZH = = 1,473 Ze : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng : Ta có: Vậy ta dùng công thức: ea :Hệ số trùng khớp ngang ea = [1,88 - 3,2()]cosb2 = = 1,392 Þ KH: Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc :. trong đó : KHb = 1,12 ( tra theo bảng 6.7 với sơ đồ 3 ) (I) KHa: Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp: Ta có: dw2=(mm) Vận tốc vòng của bánh răng :. Tra Bảng 6.13 : Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng với v2 < 4 (m/s) bánh răng nghiêng Þ cấp chính xác của bánh răng là 9. Tra Bảng 6.14: Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng của các đôi răng đồng thời ăn khớp ta được KHa = 1,13. KHv : là hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp KHv = 1 + với = dH.g0v2 trong đó :-dH là hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp, tra trong bảng 6.15 được dH = 0,002; -g0 là hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng , tra trong bảng 6.16 được g0 = 73 Þ = dH.g0v2 = 0,002.73.1,314 = 1,5 Þ KHv == 1 + = 1,016 =1,12.1,13.1,016=1,285 vậy ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc: =365,431(Mpa) Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : Trong đó : [sH]IIsb = 436,363MPa) Do HB < 350 nên Zv=0,85.v0,05=0,85.1,450,05=0,865 đường kính vòng đỉnh da3< 700 (mm) Þ lấy KxH = 1 với cấp chính xác động học là 9 , chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8 khi đó cần gia công đạt độ nhám Ra = 1,25 ¸ 0,63 (mm) Þ lấy ZR = 0, 98 Þ = 0,865.1.0,98.436,363=369,9(Mpa) Như vậy sH2 < do đó thoả mãn độ bền tiếp xúc chênh lệch DsH = = = 1,22< 4%(T/m) 6 . Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn : Để đảm bảo độ bền uốn cho răng , ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép : [sF] Trong đó : T2 : mômen xoắn trên bánh chủ động M2 : môđun pháp m2 = 2,5 (mm) bW : chiều rộng vành răng bW = 91 (mm) dW2: đường kính vòng lăn bánh chủ động dW2 = 98,039 (mm) Ye : Hệ số kể đến sự trùng khớp của răng:Ye = = = 0,718 Yb : Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : = 0,733 YF, YF là hệ số dạng răng của bánh 3 và 4 chúng phụ thuộc vào số răng tương đương và hệ số dịch chỉnh Số răng tương đương : Zv = = =61,68 Zv= = = 254,69 Tra Bảng 6.18 (I)/109 :Trị số của hệ số dạng răng ta được : YF= 3,62 YF= 3,60 Tra Bảng 6.7(I)/ với Trị số của hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng ...ứng với sơ đồ 3 được KFb= 1,32 Tra Bảng 6.14(I)/107 : trị số hệ số phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn với bánh răng KFa = 1,37 (v < 2,5(m/s và cấp chính xác 9) KFvlà hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn với F = dFg0v2 = 0,006.73.1,314 = 4,5 Với dF=0,006 tra bảng 6.15(I)/107 g0=73 tra bảng 6.16(I)/107 Þ = = 1,035 Hệ số tải trọng khi tính về uốn : ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh chủ động: =139,05(MPa) ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh bị động: = 138,28(MPa) *> Xác định chính xác ứng suất uốn cho phép : [sF3]CX = [sF3]YRYSKxF [sF4]CX = [sF4]YRYSKxF Trong đó : YS : Hệ số kể đến độ nhạy của vật liệu khi tập trung ứng suất. YS = 1,05 – 0,0695ln(m) với m = 2,5 (mm) Þ YS = 1,05 – 0,0695ln(2,5) = 0,986 YR : Hệ số kể đến độ nhám bề mặt chân răng , YR = 1 KxF :Hệ số xét đến kích thước bánh răng vì da KxF=1 [sF3]sb=226,286 (MPa) [sF4]sb=210,857 (MPa) [sF3]CX = [sF3]YRYSKxF = 226,286.1.1.0,986 =223,12 (MPa) > sF1 [sF4]CX = [sF4]YRYSKxF = 210,857.1.1.0,986 = 207,9(MPa) > sF2 Þ Vậy thoả mãn điều kiện độ bền uốn 8 . Kiểm nghiệm răng về quá tải : Khi làm việc răng có thể bị quá tải (thí dụ như lúc mở máy , hãm máy ..) với hệ số quá tải Trong đó : - Mô men xoắn khi quá tải. T - Mô men xoắn danh nghĩa. Vì vây cần kiểm nghiệm răng về quá tảI dựa vào ứng suất cực đại và ứng suất uốn cực đại: *> Kiểm nghiệm quá tải về độ bền tiếp xúc: = 454,956 (MPa) < [sH]IImax = 952 (MPa) => Thoả mãn điều kiện bền về tiếp xúc tránh biến dạng dư hoặc gẫy dòn lớp bề mặt. *> Kiểm nghiệm quá tải về độ bền uốn: - ứng suất uốn cực đại : ≤ [sF1]max (MPa) ≤ [sF2]max (MPa) Ta có : =139,05 (MPa) => = 138,28 (MPa)=> Mà ứng suất uốn khi quá tải: Ta thấy: Vậy đã thoả mãn điều kiện quá tải về bền uốn. Các thông số cơ bản của bộ truyền răng thẳng cấp nhanh Thông số Đơn vị Kí hiệu Cấp nhanh Khoảng cách trục mm aw aw2=250 Mô đun mm m 2,5 Chiều rộng vành răng mm bw bw=91 Tỷ số truyền u u2=4,1 Góc nghiêng răng Độ Đường kính vòng chia mm d d3=97,49 d4=402,49 Đường kính chân răng mm df df3=91,23 df4=396,24 Đường kính đỉnh răng mm da da3=102,48 da4=407,49 Số răng Răng z z3=31 z4=128 Hê số dịch chỉnh x x1=x2=0 chương iii : kiểm tra các điều kiện I . kiểm tra điều kiện bôi trơn : Để giảm mất mát công suất vì ma sát , giảm mài mòn răng , đảm bảo thoát nhiệt tốt và đề phòng các chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc . Để giảm mất mát công suất vì ma sát , giảm mài mòn răng , đảm bảo thoát nhiệt tốt và đề phòng các chi tiết máy bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc . Ta có vận tốc vòng của bánh 2 và bánh 4 như sau: Vì v2 và v4 đều nhỏ v < 12 m/s ta dùng phương pháp bôi trơn trong dầu : ngâm các chi tiết trong dầu chứa ở hộp. 1 . Cặp bánh răng cấp nhanh : - Chiều cao răng : h1 = h2 = 2,25.m = 2,25.2,5 = 5,625 (mm) - Chiều sâu ngâm dầu : l2 = (0,75 ¸2)h = 4,21 ¸ 11,25 (mm) nhưng chiều sâu này không được nhỏ hơn 10 Þ ta lấy l2 = 10 (mm) - Mức dầu tối thiểu : x2min = - l2 = - 10 = 165 (mm) - Mức dầu tối đa : vì vn = 4,623 (m/s) > 1,5 nên x2max = x2min -10 = 165 - 10 = 155 (mm) 2 . Cặp bánh răng cấp chậm : - Chiều cao răng : h3 = h4 = 2,25.m = 2,25.2,5 = 5,625 (mm) - Chiều sâu ngâm dầu : l2 = (0,75 ¸2)h = 4,21 ¸ 11,25 (mm) nhưng chiều sâu này không được nhỏ hơn 10 Þ ta lấy l4 = 10 (mm) - Mức dầu tối thiểu : x4min = - l4 = - 10 =193,745 (mm) - Mức dầu tối đa : vì vn = 1,321(m/s) < 1,5 nên x4max = - = - () = 152,8 (mm) 3 . Mức dầu chung : xmin = min(x2min ,x4min) = x2min = 165 (mm) xmax = max(x2max,x4max) = x2max = 155 (mm) Dx = xmin - xmax = 165 -155 = 10 > 5 Þ Như vậy đã thoả mãn điều kiện bôi trơn iI . kiểm tra các điều kiện chạm trục : Gọi x1 và x2 lần lượ là khoảng cách từ bánh 3 đến trục I và từ bánh 2 đến trục II Để bánh 3 không chạm vào trục I và bánh 2 không chạm vào trục III thì: x1>10 (mm) x2> 10 (mm). Từ hình vẽ ta có x1=aw1- x2=aw2- Với dsbI và dsbIII lần lượt là điều kiện sơ bộ của trục I và trục III. Ta có: Với +>T1=122798,818 là mômen xoắn trên trục I +>=1530. Chọn =20 (MPa) => +>T3=2459581.21=> => +> da2=350 (mm) +> aw1=202,5(mm) +> da3=102,48 (mm) +> aw2=250 (mm). => x1=aw1- x2=aw2- Như đó vậy thoả món điều kiện chạm trục III . Kiểm tra sai số vận tốc : Du = ½½.100% £ 4% uth = = = 23,741 nth = = = 61,918 (v/ph) Du = ½½.100% = 0,212% £ 4% Như vậy thoả mãn điều kiện sai số vận tốc trên trục công tác . PHÇn iii : thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt §ì NèI a : ThiÕt kÕ trôc I . Chän vËt liÖu : Trôc chØ chÞu t¶i träng trung b×nh nªn ta dïng thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®Ó chÕ t¹o cã: HB=241285 =850(MPa), =1530(MPa) II . TÝnh thiÕt kÕ trôc: Gåm c¸c b­íc sau: - X¸c ®inh t¶i träng t¸c dông lªn trôc. - TÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc. - X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì lªn c¸c chiÒu ®Æt t¶i träng. - X¸c ®Þnh ®­ên kÝnh vµ chiÒu dµi c¸c trôc. 1. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn trôc: Víi hép gi¶m tèc hai cÊp phËn ®«i cÊp chËm ta cã: +>Lùc tiÕp tuyÕn : Trong ®ã: ,,, lÇn l­ît lµ lùc vßng trªn b¸nh 1,2,3,4. => +> Lùc h­íng t©m: => Trong ®ã : ,,, lÇn l­ît lµ lùc h­íng t©m trªn b¸nh 1,2,3,4. +> Lùc däc trôc: => Trong ®ã: lùc däc trôc do b¸nh 1,b¸nh 2 , b¸nh 3 vµ b¸nh 4 g©y ra. 2.X¸c ®Þnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc. Theo c«ng thøc : Trong ®ã: : M« men xo¾n trªn trôc thø k. : øng suÊt xo¾n cho phÐp.Víi thÐp 45 ta cã : =1530(MPa) Ta lÊy *>Trôc I: Trong ®ã: . => Chän . *> Trôc II: Ta cã : T2= (N) => Ta chän : *> Trôc III: Ta cã : T3= (N) => Ta chän : 3.X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc. Tõ ®­êng kÝnh s¬ bé cña trôc ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc gÇn ®óng chiÒu réng æ l¨n b0 theo b¶ng 10.2(I) Ta cã: Trôc §­êng kÝnh trôc d(mm) ChiÒu réng æ b0(mm) I 35 21 II 50 27 III 75 37 a. TÝnh chiÒu dµi may¬ - chiÒu dµi may¬ ë khíp nèi: ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: lm=(1,42,5). +> lm12=(1,42,5).35= 4987,5(mm) Chän lm12=60 mm +> lm34=(1,42,5).75 = 105187,5(mm) Chän lm34=145 mm - ChiÒu dµi may¬ trªn b¸nh r¨ng trô: ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc 10.10(I) lm=(1,21,5).dk +> Trôc I: cã lm13=(1,21,5).35=4252,5 Chän lm13bw1=65 mm +> Trôc II: cã lm23=(1,21,5).50=6075 Chän lm23bw2=65 mm lm22=lm24=(1,21,5).50=6075 Chän lm24=lm22bw3=91 mm +> Trôc III: cã lm32=(1,21,5).75=90112,5 Chän lm32=lm33bw4=91 mm. b. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì. *> Theo b¶ng 10.3(I) trÞ sè cña c¸c kho¶ng c¸ch: - Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt ®Õn thµnh trong cña hép hoÆc kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chi tiÕt quay. k1=815. LÊy k1=12 mm - Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh æ ®Õn thµnh trong cña hép k2=515. LÊy k2=10 mm. - Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt ®Õn n¾p æ k1=1020. LÊy k1=15 mm. - ChiÒu cao n¾p æ vµ ®Çu bul«ng . hn=1520. LÊy hn=18 mm. *> V× hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô 2 cÊp nªn ta cã: - Trôc II: l22=0,5.(lm22+ b0) + k1 + k2 Trong ®ã: L22: kho¶ng c¸ch tõ gèi ®ì ®Õn tiÕt diÖn thø nhÊt trªn trôc II. B0 : BÒ réng æ l¨n b0=21 => l22=0,5.(91+ 27) + 12 + 10=81(mm) l23= l22+0,5.(lm22+ lm23) + k1 =81+0,5.(91+65)+12=171(mm) l24= l23+0,5.(lm23+ lm24) + k1 =171+0,5.(65+91)+12=261(mm) l21= 2.l23 =2.171=342(mm) - Trôc I: l11= l21 =342 mm l13= l23 =171mm l12=0,5.(lm12+b0)+hn+k2=0,5.(60+27)+18+10=71,5 mm - Trôc III: l31= l21 =342 mm l32= l22 =81 mm l33= l24 =261 mm l34= 0,5.(b0+lm34)+hn+k2=0,5.(37+145)+18+10=119 mm 4. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc. a. Trôc I: - TÝnh lùc khíp nèi tõ ®éng c¬ vµo trôc I: Trong ®ã: Ft14 : lùc vßng trªn khíp nèi T1 : M« men xo¾n trªn trôc I : T1=112798,818 (N/mm) Dt14 : §­êng kÝnh vßng trßn qua t©m chèt. Tra b¶ng 16.10a(II) lÊy Dt14=125mm b»ng ph­¬ng ph¸p néi suy. => Fx14=(0,20,3).Ft14=(0,20,3).=360,956541,434(N) LÊy Fx14=450 (N). Ta cã: Ft1 = (N) Fr1 =(N) X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì. - Trong mÆt ph¼ng xoy: Mµ: -Trong mÆt ph¼ng yoz 71,5FX14+171Ft1-342XC=0 Mµ: XA+XC+FX14-Ft1=0 XA=Ft1-FX14-XC=3753,7-450-2070,9289=1232,7711(N) TÝnh vµ vÏ biÓu ®å m«men: - BiÓu ®å m«men uèn Mx MXA=MxC=MxD=0 MXB= -171YC=-171.683,13=-116815,23 N.mm - BiÓu ®å m«men uèn Mx MYC= MxD=0 MYA= -71,5.FX14=-71,5.450=-32175 N.mm MYB= -171XC=-171. =-337029,03 N.mm - BiÓu ®å m«men xo¾n T TC= 0 TA= TB=TD=Ft1.=. =112798,685 N.mm X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh trôc: Tõ biÓu ®å Mx, My, T ta cã: - T¹i A: MXA=0 MYA=-32175 N.mm TA =112798,685N.mm Víi : øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu chÕ t¹o trôc. Tra b¶ng 10.5(I) ta cã =67MPa. Tra b¶ng tiªu chuÈn trang 195(I) chän dA=30(mm). - XÐt t¹i ®iÓm B: §Ó ®¶m b¶o ®é cøng cho trôc ta t¨ng ®­êng kÝnh t¹i B lªn 4%. Tra b¶ng tiªu chuÈn trang 195(I): Chän dB=40(mm) -XÐt t¹i ®iÓm D: T¹i chç l¾p khíp nèi cã l¾p then nªn ta t¨ng ®­êng kÝnh lªn thªm 5% Tra b¶ng tiªu chuÈn chän dD=26(mm). VËy: §­êng kÝnh t¹i c¸c vÞ trÝ l¾p ghÐp cña trôc I lµ: b. Trôc II: S¬ ®å ho¸ biÓu ®å lùc, m«men trôc II  * C¸c th«ng sè c¬ b¶n: X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì. -Trong mÆt ph¼ng xoz V× Mµ: - Trong mÆt ph¼ng yoz: Mµ: TÝnh vµ vÏ biÓu ®å m«men: -BiÓu ®å Mx: - BiÓu ®å My: - BiÓu ®å m«men xo¾n T: . * X¸c ®Þnh momen t­¬ng ®­¬ng vµ ®­êng kÝnh trôc: §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc. Tra b¶ng 10.5(I) lÊy =67Mpa. - XÐt t¹i ®iÓm B: Ta cã: Ta thÊy : Do ®ã ta cã: V× t¹i B cã l¾p r·nh then nªn ta t¨ng ®­êng kÝnh trôc lªn thªm 4%. Tra tiªu chuÈn chän dB=60(mm). - XÐt t¹i ®iÓm C: => => T¹i C cã l¾p r·nh then nªn ®Ó t¨ng ®é cøng ta t¨ng ®­êng kÝnh trôc lªn thªm 4%. Tra b¶ng tiªu chuÈn lÊy dC=63(mm) - XÐt t¹i ®iÓm A vµ E: ta cã MtdA =MtdE=0 Ta lÊy ®­êng kÝnh t¹i hai æ A vµ E lµ dA=dE=55(mm) ®Ó tho¶ m·n l¾p ghÐp. VËy tiÕt diÖn t¹i c¸c vÞ trÝ l¾p ghÐp cña trôc II: c. Trôc III S¬ ®å hãa biÓu ®å lùc, m«men trôc III. * C¸c th«ng sè c¬ b¶n: V× trôc III lµ trôc ®Çu ra cña hép gi¶m tèc. Ta ®i tÝnh lùc cho khíp nèi. Trong ®ã: Ft34 : lùc vßng trªn khíp nèi T3 : M« men xo¾n trªn trôc III : T3=2459581.21 (N/mm) Dt34 : §­êng kÝnh vßng trßn qua t©m chèt. Tra b¶ng 16.10a(II) lÊy Dt34=260mm (b»ng ph­¬ng ph¸p néi suy). => Fx34=(0,20,3).Ft34=(0,20,3).=3783,975675,955 LÊy Fx34=5000 (N). X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì. - Trong mÆt ph¼ng xoy: V× Mµ -Trong mÆt ph¼ng yoz §æi l¹i chiÒu nh­ h×nh vÏ. Mµ: XA-Ft41-Ft42+XB+FX34 =0 XA=Ft41+Ft42-XB-Fx34 = 6149,106+6149,106-590,6-5000=6707,612(N) TÝnh vµ vÏ biÓu ®å m«men: -BiÓu ®å Mx: - BiÓu ®å My: - BiÓu ®å m«men xo¾n T: . * X¸c ®Þnh m«men t­¬ng ®­¬ng vµ ®­êng kÝnh trôc: §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc. Tra b¶ng 10.5(I) lÊy =67Mpa. - XÐt t¹i ®iÓm E: Ta cã: T¹i vÞ trÝ E cã l¾p r·nh then nªn ta t¨ng ®­êng kÝnh trôc lªn 4% ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn cho trôc. Tra tiªu chuÈn chän dE=70(mm). - XÐt t¹i ®iÓm B: Ta cã: §Ó tho¶ m·n l¾p æ vµo trôc, tra tiªu chuÈn chän dB=80(mm). - XÐt t¹i ®iÓm C vµ D: ë ®©y ta ®i tÝnh ®­êng kÝnh cho vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng cã m«men t­¬ng ®­¬ng lín h¬n. Ta cã m«men lín nhÊt t¹i c¸c vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng: => (mm) T¹i D cã l¾p r·nh then nªn ®Ó t¨ng ®é cøng ta t¨ng ®­êng kÝnh trôc lªn thªm 4%. Tra b¶ng tiªu chuÈn lÊy dD=90(mm) VËy tiÕt diÖn t¹i c¸c vÞ trÝ l¾p ghÐp cña trôc III: III. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái. Khi x¸c ®Þnh ®­êng kÝnh trôc theo c«ng thøc (10.17) ch­a xÐt tíi mét sè yÕu tè ¶nh h­ëng tíi ®é bÒn mái cña trôc nh­ ®Æc tÝnh thay ®æi cña chu kú øng suÊt, sù tËp trung øng suÊt, yÕu tè kÝch th­íc, chÊt l­îng bÒ mÆt..V× vËy sau khi ®Þnh kÕt cÊu cña trôc cÇn tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái cã kÓ ®Õn c¸c yÕu tè võa nªu. KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®­îc ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau. Trong ®ã: hÖ sè an toµn cho phÐp: =1,5...2,5 HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j. Trong ®ã: , - Giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng. ,,, Biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j. §èi víi trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng, do ®ã: =0 , Khi trôc quay mét chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng do ®ã. Khi trôc quay hai chiÒu øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú ®èi xøng. Víi vµ lµ m«men c¶n uèn vµ m«men c¶n xo¾n t¹i t¹i tiÕt diÖn j cña trôc ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 10.6(I) vµ lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái. ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 10.7(I) vµ : hÖ sè d­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: Kx- HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt cho trong b¶ng 10.8(I) Ky- HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt trôc phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt, c¬ tÝnh vËt liÖu.cho trong b¶ng 10.9(I). vµ - hÖ sè kÝch th­íc kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái, trÞ sè cho trong b¶ng 10.10(I) vµ - hÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ khi xo¾n, trÞ sè cña chóng phô thuéc lo¹i lo¹i yÕu tè g©y tËp trung øng suÊt. T¹i c¸c bÒ mÆt trôc l¾p cã ®é d«i, cã thÓ tra trùc tiÕp tØ sè vµ . b¶ng 10.11(I) 1. KiÓm nghiÖm cho trôc I: Dùa vµo kÕt cÊu trôc vµ biÓu ®å m«men t­¬ng øng ta thÊy tiÕt diÖn t¹i B lµ nguy hiÓm nhÊt cÇn kiÓm tra. Víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn Tra b¶ng 10.7(I) ®­îc : =0,1vµ =0,05 C¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay,øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng. Tra b¶ng 10.6(I) cã Tra b¶ng 9.1a(I) víi d=dB=40(mm) th× b=12, h=8, t1=5, t2=3,3 Khi trôc I quay 1 chiÒu: Tra b¶ng 10.6(I) Tra b¶ng 10.8(I) : Kx=1,1 Tra b¶ng 10.9(I) : Ky=1 Tra b¶ng 10.10(I): vµ Tra b¶ng 10.12(I): vµ vµ . Tra b¶ng 10.11(I) chän: vµ Ta chän gi¸ trÞ lín ®Ó tÝnh: VËy trôc I tho¶ m·n bÒn mái. 2. KiÓm nghiÖm cho trôc II: Ta thÊy m«men t¹i C cã lín nhÊt. TiÕt diÖn t¹i C nguy hiÓm nhÊt, ta ®i kiÓm nghiÖm bÒn mái t¹i C. Víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn Tra b¶ng 10.7(I) ®­îc : =0,1vµ =0,05 C¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay,øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng. Tra b¶ng 10.6(I) cã Tra b¶ng 9.1a(I) víi d=dC=63(mm) th× b=18, h=11, t1=7, t2=4,4 Khi trôc I quay 1 chiÒu: Tra b¶ng 10.6(I) Tra b¶ng 10.8(I) : Kx=1,1 Tra b¶ng 10.9(I) : Ky=1,4 Tra b¶ng 10.10(I): Víi dC=63mm vµ Tra b¶ng 10.12(I): vµ vµ . Tra b¶ng 10.11(I) chän: vµ Ta chän gi¸ trÞ lín ®Ó tÝnh: VËy trôc II tho¶ m·n bÒn mái. 3. KiÓm nghiÖm cho trôc III: Dùa vµo kÕt cÊ trôc vµ biÓu ®å momen ta thÊy tiÕt diÖn t¹i ®iÓm D ( tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng) lµ nguy hiÓm nhÊt do tËp trung øng suÊt, cÇn kiÓm tra ®é bÒn mái. §­êng kÝnh t¹i tiÕt diÖn dD=90(mm) Víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn Tra b¶ng 10.7(I) ®­îc : =0,1vµ =0,05 C¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay,øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng. Tra b¶ng 10.6(I) cã Tra b¶ng 9.1a(I) víi d=dD=90(mm) th× b=25, h=14, t1=9, t2=5,4 Khi trôc I quay 1 chiÒu: Tra b¶ng 10.6(I) Tra b¶ng 10.8(I) : Kx=1,1 Tra b¶ng 10.9(I) : Ky=1,1 Tra b¶ng 10.10(I): Víi dD=90mm vµ (Ph­¬ng ph¸p néi suy) Tra b¶ng 10.12(I): vµ vµ . Tra b¶ng 10.11(I) chän: vµ Ta chän gi¸ trÞ lín ®Ó tÝnh: VËy trôc III tho¶ m·n bÒn mái. IV. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. §Ó ®Ò phßng kh¶ n¨ng bÞ biÕn d¹ng dÎo qu¸ lín hoÆc ph¸ háng do qu¸ t¶i ®ét ngét ( ch¼ng h¹n khi më m¸y) cÇn tiÕn hµnh thö nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. C«ng thøc kiÓm nghiÖm cã d¹ng: Trong ®ã: Víi vµ lÇn l­ît lµ m«men uèn lín nhÊt vµ m«men xo¾n lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm lóc qu¸ t¶i (N. mm) lµ giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu trôc(Mpa) 1. KiÓm nghiÖm cho trôc I: Ta cã: Tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tÜnh cho trôc I. 2. KiÓm nghiÖm cho trôc II: Ta cã: Tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tÜnh cña trôc II. 3. KiÓm nghiÖm cho trôc III: Ta cã: T/m điều kiện bền tĩnh. B. TÝnh chän æ l¨n I. TÝnh chän æ l¨n cho trôc I. 1. Chän lo¹i æ: Do trôc I chØ l¾p b¸nh r¨ng th¼ng nªn thµnh phÇn lùc däc trôc Fa=0. V× vËy ta chän lo¹i æ lµ æ bi ®ì 1 d·y cho c¸c gèi A vµ C. æ bi ®ì 1 d·y cã kh¶ n¨ng chÞu lùc h­íng t©m lín, lµm viÖc ë tèc ®é cao vµ gi¸ thµnh thÊp h¬n c¸c æ kh¸c do cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n. 2. Chän kÝch th­íc æ l¨n. Víi ®­êng kÝnh ngâng trôc d=30mm, Tra b¶ng P2.7(I) chän lo¹i æ bi ®ì 1 d·y cì nÆng víi c¸c th«ng sè sau: Ký hiÖu æ d (mm D (mm) B (mm) r (mm) C (KN) C0 (KN) ®­êng kÝnh bi 406 30 90 23 2,5 37,2 27,2 19,05 Trong ®ã: C- Kh¶ n¨ng t¶i ®éng. C0-Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. 3. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ khi lµm viÖc. V× ®Çu vµo cña trôc cã l¾p khíp nèi trôc vßng ®µn håi nªn ta chän chiÒu cña lùc Fx14 ng­îc víi chiÒu ®· ®Þnh, tøc cïng chiÒu víi Ft1. Ta cã: Fx14=350(N) Ft1 =1429,248(N) Trong mÆt ph¼ng yoz lÊy m«men t¹i A ta cã Ph¶n lùc tæng céng t¹i c¸c æ: Ta ®i kiÓm nghiÖm t¹i æ cã lùc lín h¬n. Víi c«ng thøc: Trong ®ã: V- HÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay, vßng trong quay V=1. Kt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­­áng cña nhiÖt ®é. Khi th× Kt=1. Kd- Tra b¶ng 11.3(I) lÊy Kd=1. Fa- T¶i träng däc trôc.Fa=0 víi b¸nh r¨ng th¼ng vµ cÆp b¸nh r¨ng nghiªng cã gãc nghiªng ®èi xøng. a. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. Trong ®ã: m- BËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m=3 víi æ bi ®ì. L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng Lh- tuæi thä tÝnh b»ng giê. LÊy Lh= (Tr vßng) Ta thÊy æ ®· chän tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn t¶i ®éng. b. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. TÝnh theo c«ng thøc: V× Fa=0 nªn Trong ®ã X0 –HÖ sè t¶i träng h­íng t©m.Tra b¶ng 11.6(I) ta cã X0=0,6 Ta thÊy æ ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh. II. TÝnh chän æ l¨n cho trôc II. 1. Chän lo¹i æ: ë hép gi¶m tèc ph©n ®«i do sai sè trong chÕ t¹o cã thÓ lµm cho trôc di chuyÓn ®i vµi milimÐt. Do vËy ®Ó gi¶m mßn bÒ mÆt l¾p ghÐp gi÷a vá vµ trôc ta sö dông 2 æ cè ®Þnh vµ 1 æ di tr­ît. ë ®©y ta sö dông æ di tr­ît cho trôc II vµ th­êng dïng æ ®òa trô ng¾n ®ì. 2. Chän kÝch th­íc æ l¨n. Víi ®­êng kÝnh ngâng trôc d=55mm, Ta dïng æ ®òa trô ng¾n ®ì cì trung, tra b¶ng P2.8(I) chän lo¹i æ víi c¸c th«ng sè sau: kÝ hiÖu æ d (mm) D (mm) B (mm) Con l¨n r1=r2 (mm) C (KN) C0 )KN) ®­êng kÝnh ChiÒu dµi 2311 55 120 29 17 17 3 84 62,8 Trong ®ã: C- Kh¶ n¨ng t¶i ®éng. C0-Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. 3. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ khi lµm viÖc. a. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. Trong ®ã: m- BËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m=3 víi æ bi ®ì. L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng Lh- tuæi thä tÝnh b»ng giê. LÊy Lh= (Tr vßng) T¶i träng quy ­íc: Trong ®ã: V- HÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay, vßng trong quay V=1. Kt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­­áng cña nhiÖt ®é. Khi th× Kt=1. Kd- Tra b¶ng 11.3(I) lÊy Kd=1. Fa- T¶i träng däc trôc.Fa=0 víi b¸nh r¨ng th¼ng vµ cÆp b¸nh r¨ng nghiªng cã gãc nghiªng ®èi xøng. XÐt tæng Ph¶n lùc tæng céng t¹i c¸c æ: V× 2 æ cã t¶i nh­ nhau nªn ta ®i tÝnh víi 1 trong 2 æ. Ta thÊy æ ®· chän tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn t¶i ®éng. b. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. TÝnh theo c«ng thøc: V× Fa=0 nªn Trong ®ã X0 –HÖ sè t¶i träng h­íng t©m.Tra b¶ng 11.6(I) ta cã X0=0,5 Ta thÊy æ ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh. I. TÝnh chän æ l¨n cho trôc III. 1. Chän lo¹i æ: Víi trôc III lµ trôc ®Çu ra cña hép gi¶m tèc yªu cÇu vËn tèc t¶i kh«ng lín, ®é cøng v÷ng yªu cÇu cao, ta chän æ bi ®ì 1 d·y. æ bi ®ì kh¶ n¨ng kinh tÕ lµ kh¸ cao. 2. Chän kÝch th­íc æ l¨n. Víi ®­êng kÝnh ngâng trôc d=80mm, Tra b¶ng P2.7(I) chän lo¹i æ bi ®ì 1 d·y cì trung víi c¸c th«ng sè sau `` Ký hiÖu æ d (mm D (mm) B (mm) r (mm) C (KN) C0 (KN) ®­êng kÝnh bi 216 80 140 26 3 57 45,4 28,58 Trong ®ã: C- Kh¶ n¨ng t¶i ®éng. C0-Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. 3. KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ khi lµm viÖc. a. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. ) Trong ®ã: m- BËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m=3 (víi æ bi ®ì). L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng Lh- tuæi thä tÝnh b»ng giê. LÊy Lh= (Tr vßng) T¶i träng quy ­íc: Trong ®ã: V- HÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay, vßng trong quay V=1. Kt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­­áng cña nhiÖt ®é. Khi th× Kt=1. Kd- Tra b¶ng 11.3(I) lÊy Kd=1. Fa- T¶i träng däc trôc.Fa=0 víi b¸nh r¨ng th¼ng vµ cÆp b¸nh r¨ng nghiªng cã gãc nghiªng ®èi xøng. TÝnh ph¶n lùc t¹i gèi: V× ®Çu ra cña trôc cã l¾p khíp nèi trôc vßng ®µn håi nªn ta chän chiÒu cña lùc Fx34 ng­îc víi chiÒu ®· ®Þnh, tøc cïng chiÒu víi Ft41. Ta cã: Fx34=4000(N) Trong mÆt ph¼ng yoz lÊy m«men t¹i A ta cã Ph¶n lùc tæng céng t¹i c¸c æ: Ta ®i kiÓm nghiÖm t¹i æ cã lùc lín h¬n. Ta thÊy æ ®· chän tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn t¶i ®éng. b. TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh. TÝnh theo c«ng thøc: V× Fa=0 nªn Trong ®ã X0 –HÖ sè t¶i träng h­íng t©m.Tra b¶ng 11.6(I) ta cã X0=0,6 Ta thÊy æ ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh. Ch­¬ng III: TÝnh chän then Chän lo¹i then b»ng ®Çu trßn ®Ó l¾p trªn c¸c trôc, gia c«ng r·nh then trªn trôc ta dïng dao phay ngãn. §iÒu kiÖn: Trong ®ã: -øng suÊt dËp cho phÐp. Tra b¶ng 9.5(I) ta cã: +T¹i vÞ trÝ l¾p khíp nèi =80(MPa) + T¹i vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng =150(MPa). =6090(MPa) Tra 174(I) víi thÐp 45 chän =60MPa. d- ®­êng kÝnh t¹i ®o¹n cã then. T- m«men xo¾n trªn trôc. I. Trôc I: * TÝnh then t¹i vÞ trÝ l¾p khíp nèi. Víi d=26(mm) tra b¶ng 9.1a(I) ta ®­îc c¸c th«ng sè cña then. §­êng kÝnh trôc TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then B¸n kÝnh nhá nhÊt Gãc l­în lín nhÊt d(mm) b (mm) h(mm) Trªn trôc t1 Trªn lç t2 r (mm) 26 8 7 4 2,8 0,16 0,25 ChiÒu dµi then: Chän lt=50(mm) VËy chiÒu dµi lµm viÖc cña then lµ: - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn dËp: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp. - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn c¾t: * TÝnh then t¹i tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng. Víi d=40(mm) tra b¶ng 9.1a(I) ta cã c¸c th«ng sè: §­êng kÝnh trôc TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then B¸n kÝnh nhá nhÊt Gãc l­în lín nhÊt d(mm) b (mm) h(mm) Trªn trôc t1 Trªn lç t2 r (mm) 40 12 8 5 3.3 0.25 0.4 ChiÒu dµi then: Chän lt=56(mm) VËy chiÒu dµi lµm viÖc cña then lµ: - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn dËp: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp. - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn c¾t: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. KiÓm tra ®iÒu kiªn chÕ t¹o b¸nh r¨ng liÒn trôc Ta cã x= VËy ta ph¶i chÕ t¹o b¸nh r¨ng liÒn trôc II. Trôc II Ta ®i kiÓm nghiÖm cho 2 vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng 2 vµ b¸nh r¨ng 3. * TÝnh then t¹i vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng 2. Víi d=60(mm) tra b¶ng 9.1a(I) ta ®­îc c¸c th«ng sè cña then. §­êng kÝnh trôc TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then B¸n kÝnh nhá nhÊt Gãc l­în lín nhÊt d(mm) b (mm) h(mm) Trªn trôc t1 Trªn lç t2 r (mm) 60 18 11 7 4,4 0,25 0,4 ChiÒu dµi then: Chän lt=80(mm) VËy chiÒu dµi lµm viÖc cña then lµ: - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn dËp: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp. - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn c¾t: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. * TÝnh then t¹i tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng3(vÞ trÝ C). Víi d=63(mm) tra b¶ng 9.1a(I) ta cã c¸c th«ng sè: §­êng kÝnh trôc TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then B¸n kÝnh nhá nhÊt Gãc l­în lín nhÊt d(mm) b (mm) h(mm) Trªn trôc t1 Trªn lç t2 r (mm) 63 18 11 7 4,4 0,25 0,4 ChiÒu dµi then: Chän lt=56(mm) VËy chiÒu dµi lµm viÖc cña then lµ: - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn dËp: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp. - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn c¾t: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. III. Trôc III: Ta ®i kiÓm nghiÖm cho trôc III t¹ 2 vÞ trÝ lµ l¾p b¸nh r¨ng vµ vÞ trÝ l¾p khíp nèi. * TÝnh then t¹i vÞ trÝ l¾p khíp nèi. Víi d=70(mm) tra b¶ng 9.1a(I) ta ®­îc c¸c th«ng sè cña then. §­êng kÝnh trôc TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then B¸n kÝnh nhá nhÊt Gãc l­în lín nhÊt d(mm) b (mm) h(mm) Trªn trôc t1 Trªn lç t2 r (mm) 70 20 12 7,5 4,9 0,25 0,4 ChiÒu dµi then: Chän lt=140(mm) VËy chiÒu dµi lµm viÖc cña then lµ: - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn dËp: Kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp.Do ®ã ta sö dông hai then ®Æt c¸ch nhau 180 ®é.Khi ®ã Tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp. - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn c¾t: Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. * TÝnh then t¹i tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng. Víi d=90(mm) tra b¶ng 9.1a(I) ta cã c¸c th«ng sè: §­êng kÝnh trôc TiÕt diÖn then ChiÒu s©u r·nh then B¸n kÝnh nhá nhÊt Gãc l­în lín nhÊt d(mm) b (mm) h(mm) Trªn trôc t1 Trªn lç t2 r (mm) 90 25 14 9 5,4 0,4 0,6 ChiÒu dµi then: Chän lt=80(mm) VËy chiÒu dµi lµm viÖc cña then lµ: - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn dËp: Kh«ng tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp. Do ®ã ta sö dông hai then ®Æt c¸ch nhau 180˚.Khi ®ã Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp - KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn c¾t: Tho¶ m·n bÒn c¾t Ch­¬ng III : TÝnh chän khíp nèi. I.Chän khíp nèi cho trôc ®éng c¬ nèi víi trôc I. - §éng c¬ vµ hép gi¶m tèc ®Òu ®­îc l¾p trªn bÖ m¸y. Do vËy, viÖc l¾p ghÐp sao cho trôc ®éng c¬ vµ trôc I trong hép gi¶m tèc ®ång t©m lµ kh¸ phøc t¹p. §Ó ®¶m b¶o cho viÖc truyÒn m« men xo¾n tõ trôc ®éng c¬ sang trôc I cña hép gi¶m tèc ®­îc æn ®Þnh, ta chän khíp nèi gi÷a hai trôc lµ khíp nèi ®µn håi (H×nh 16 –6). - Khíp nèi ®µn håi cã ­u ®iÓm sau: + Nhê cã bé phËn ®µn håi cho nªn 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. + Khíp nèi cã bé phËn ®µn håi b»ng vËt liÖu kh«ng kim lo¹i rÎ vµ ®¬n gi¶n, ®­îc dïng ®Ó truyÒn m« men xo¾n nhá ®Õn trung b×nh. + §­êng kÝnh trôc chç l¾p khíp nèi lµ d = 26(mm) + Khíp nèi lµ chi tiÕt tiªu chuÈn v× vËy trong thiÕt kÕ th­êng dùa vµo m«men xo¾n tÝnh to¸n Tt Tt = k.T £ [T] Trong ®ã T lµ m«men xo¾n danh nghÜa : T = 112798,818 (N.mm) k lµ hÖ sè chÕ ®é lµm viÖc , phô thuéc vµo lo¹i m¸y c«ng t¸c , cho trong b¶ng 16.1 : k =1,2 ¸ 1,5 chän k = 1,2 Þ Tt = 112798,818.1,2 = 135358,58 (N.mm)=135,4(N.m) Tra b¶ng 16.10a ®­îc [T] = 125 (Nm) gÇn nhÊt . KÕt cÊu khíp nèi: Tra b¶ng 16.10a(II) ta ®­îc c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña trôc vßng ®µn håi: T d D dm L l d1 D0 Z nmax B B1 l1 D3 l2 125 28 125 65 145 80 50 90 4 4600 5 42 30 28 32 Tra b¶ng 16.10b(II) ta cã kÝch th­íc c¬ b¶n cña vßng ®µn håi. T (N.m) dc (mm) d1 (mm) d2 (mm) l (mm) l1 (mm) l2 (mm) l3 (mm) h (mm) 125 14 M10 20 62 34 15 28 1,5 KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt . §iÒu kiÖn søc bÒn dËp cña vßng ®µn håi : sd = £ [s]d Trong ®ã : Z lµ sè chèt Z = 4 D0 lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt D0 = 90(mm) dc lµ ®­êng kÝnh chèt dc = 14 (mm) l3 lµ chiÒu dµi c¸c vßng ®µn håi l3 = 28 (mm) [s]d lµ øng suÊt dËp cho phÐp cña vËt liÖu cao su [s]d = 2 ¸ 4 (Mpa) sd = > [s]d = 2 (Mpa) §iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt : su = £ [s]u Trong ®ã : Z lµ sè chèt Z = 4 D0 lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt D0 = 90 (mm) dc lµ ®­êng kÝnh chèt dc = 14 (mm) l0 = l1 + = 34 +14 = 48 (mm) [s]u lµ øng suÊt cho phÐp cña chèt [s]u = 60 ¸ 80 (Mpa) sd = = 65,77 < [s]d = 60 ¸ 80 (Mpa) Þ VËy khíp nèi ta chän ®· tho¶ m·n II.Chän khíp nèi cho trôc ®Çu ra cña hép gi¶m tèc. - Hép gi¶m tèc vµ t¶i ®Òu ®­îc l¾p ghÐp víi nhau. Do vËy, viÖc l¾p ghÐp sao cho t¶i vµ trôc III trong hép gi¶m tèc ®ång t©m lµ kh¸ phøc t¹p. §Ó ®¶m b¶o cho viÖc truyÒn m« men xo¾n tõ trôc III sang t¶i ®­îc æn ®Þnh, ta chän khíp nèi gi÷a hai trôc lµ khíp nèi ®µn håi (H×nh 16 –6). - Khíp nèi ®µn håi cã ­u ®iÓm sau: + Nhê cã bé phËn ®µn håi cho nªn 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. + Khíp nèi cã bé phËn ®µn håi b»ng vËt liÖu kh«ng kim lo¹i rÎ vµ ®¬n gi¶n, ®­îc dïng ®Ó truyÒn m« men xo¾n nhá ®Õn trung b×nh. + §­êng kÝnh trôc chç l¾p khíp nèi lµ d =70(mm) + Khíp nèi lµ chi tiÕt tiªu chuÈn v× vËy trong thiÕt kÕ th­êng dùa vµo m«men xo¾n tÝnh to¸n Tt Tt = k.T £ [T] Trong ®ã T lµ m«men xo¾n danh nghÜa : T = 2459581.21 (N.mm) k lµ hÖ sè chÕ ®é lµm viÖc , phô thuéc vµo lo¹i m¸y c«ng t¸c , cho trong b¶ng 16.1 : k =1,2 ¸ 1,5 chän k = 1,2 Þ Tt = 2459581.21.1,2 = 2951497,452 (N.mm)=2951,5(N.m) Tra b¶ng 16.10a ®­îc [T] = 2000 (Nm). KÕt cÊu khíp nèi: Tra b¶ng 16.10a(II) ta ®­îc c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña trôc vßng ®µn håi: T d D dm L l d1 D0 Z nmax B B1 l1 D3 l2 2000 71 260 160 65 140 125 200 8 2300 8 70 48 48 48 Tra b¶ng 16.10b(II) ta cã kÝch th­íc c¬ b¶n cña vßng ®µn håi. T (N.m) dc (mm) d1 (mm) d2 (mm) l (mm) l1 (mm) l2 (mm) l3 (mm) h (mm) 4000 30 M24 38 110 65 30 56 3 KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt . §iÒu kiÖn søc bÒn dËp cña vßng ®µn håi : sd = £ [s]d Trong ®ã : Z lµ sè chèt Z = 8 D0 lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt D0 = 200(mm) dc lµ ®­êng kÝnh chèt dc =30 (mm) l3 lµ chiÒu dµi c¸c vßng ®µn håi l3 = 56 (mm) [s]d lµ øng suÊt dËp cho phÐp cña vËt liÖu cao su [s]d = 2 ¸ 4 (Mpa) sd = < [s]d = 2 ¸ 4 (Mpa) §iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt : su = £ [s]u Trong ®ã : Z lµ sè chèt Z = 8 D0 lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt D0 = 200 (mm) dc lµ ®­êng kÝnh chèt dc = 30 (mm) l0 = l1 + = 48 +28 = 76 (mm) [s]u lµ øng suÊt cho phÐp cña chèt [s]u = 60 ¸ 80 (Mpa) sd = = 51,9 < [s]d = 60 ¸ 80 (Mpa) Þ VËy khíp nèi ta chän ®· tho¶ m·n PhÇn 3 : thiÕt kÕ vá hép- chän chÕ ®é l¾p KÕt cÊu vá hép gi¶m tèc. 1.Chän lo¹i vá : Vá hép gi¶m tèc ®óc cã nhiÒu d¹ng kh¸c nhau song chóng ®Òu cã chung 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. Vá hép gi¶m tèc cã 2 lo¹i lµ vá ®óc vµ vá hµn. Vá hµn th­êng sö dông trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc vµ lo¹t nhá,th«ng th­êng vÉn th­êng sö dông lo¹i vá ®óc. VËt liÖu lµm vá : vá hép gi¶m tèc th­êng chÕ t¹o b»ng gang x¸m. Víi chi tiÕt nµy ta chän gang x¸m GX15-32 ®Ó chÕ t¹o vá. 2. C¸c kÝch th­íc vá hép . C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña vá hép theo b¶ng 18.1(II). ChiÒu dµy : + Th©n hép : Trong ®ã: a lµ kho¶ng c¸ch t©m, lÊy Chän + N¾p hép: Chän G©n t¨ng cøng: + ChiÒu dµy: Chän e=10(mm) + ChiÒu cao: + §é dèc : kho¶ng ®­êng kÝnh bul«ng: + Bul«ng nÒn: LÊy theo tiªu chuÈn: d1=20(mm) + Bul«ng c¹nh æ: Chän d2=16(mm) + Bul«ng ghÐp bÝch , n¾p vµ th©n. Chän d3=14(mm) + VÝt ghÐp n¾p æ: Chän d4=10(mm) + VÝt ghÐp n¾p cöa th¨m: Chän d5=8(mm) MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n. + ChiÒu dµy bÝch th©n hép. Chän s3=22(mm). + ChiÒu dµy bÝch n¾p hép: Chän s4=22(mm) + BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n: Víi k2 lµ bÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ. E2=1,6.d2=1,6.16=25,6 Chän E2=26(mm). R2=1,3.d2=1,3.16=20,8 Chän R2=21(mm) Chän k2=52(mm) Chän k3=48(mm). kÝch th­íc gèi trôc. + §­êng kÝnh lç ngoµi vµ t©m lç vÝt D3, D2 x¸c ®Þnh theo kÝch th­íc n¾p vµ b¶ng18.2(II) Ta cã: ®­êng kÝnh ngoµi cña c¸c æ l¨n: Trôc I: D=90(mm) D2=110mm, D3=135mm, D4=85mm, h=12mm, d4=M8, Z=6 Trôc II: D=120(mm) D2=140mm, D3=170mm, D4=115mm, h=14, d4=M10, Z=6 Trôc III: D=140(mm) D2=160mm, D3=190mm, D4=125mm, h=14, d4=M10, Z=6 - MÆt ®Õ hép : + ChiÒu dµy khi bul«ng cã phÇn låi : Chän s1=30(mm). + BÒ réng mÆt ®Õ hép: Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt. + Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép. Chän + Gi÷a b¸nh r¨ng lín víi ®¸y hép. Chän + Sè l­îng bul«ng nÒn. Chọn z=6 II.TÝnh chän c¸c chi tiÕt phô. 1. Nắp ổ: + Tra bảng 18.2 [2] + Nắp ổ thường được chế tạo bằng gang xám GX15-32 . Trục D D2 D3 D4 h d4 Z I 90 110 135 85 12 M8 6 II 120 140 170 115 14 M10 6 III 140 160 190 125 14 M10 6 d4 D D3 D2 C h S b a D d a 40 40 2. Vòng phớt. + Để nhằm bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng và các tạp chất khác xâm nhập vào ổ. Những chất này làm ổ chóng bị mài mòn và bị han rỉ. Ngoài ra còn đề phòng dầu chảy ra ngoài ta dùng vòng phớt. Trục D d1 d2 D a b S0 I 28 29 27 40 6 4 10 III 45 46 44 60 9 6.5 12 3. Vòng chắn dầu. + Vòng gồm 3 rãnh tiết diện tam giác có góc ở đỉnh là 60. Khoảng cách giữa các đỉnh là 3 mm. Vòng cách mép trong thành hộp 2 mm. Khe hở giữa vỏ với mặt ngoài của vòng ren là 0.4 mm. 60° a t a = 6…9 t = 2…3 b 5. Nút thông hơi. + Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên. Để giảm áp suất và điều hoà không khí bên trong và bên ngoài hộp người ta dùng nút thông hơi. Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp. Tra bảng 18.6[2] A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27x2 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32 4. Que thăm dầu. + Kết cấu đã được tiêu chuẩn hoá và được cho như hình vẽ. 6. Nút tháo dầu : + Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn (do bụi bặm và do hạt mài), hoặc dị biến chất do đó cần phải thay dằu mới. Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu. Lúc làm việc, lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu. Tra bảng 18.7[2]. d b m f L c q D S Do M16x1,5 12 8 3 23 2 13,8 26 17 19,6 D S b Do m d L 7. Cửa thăm. + Để kiểm tra, quan sát các tiết máy trong hộp khi lắp ghép và để đổ dầu vào hộp, trên đỉnh hộp có lắp cửa thăm. Tra bảng 18.5[2] ta có. A B A1 B1 C C1 K R Vít Số lượng 100 75 150 100 125 87 12 M8x22 4 8. Chốt định vị. + Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục. Lỗ trụ lắp ở trên nắp và thân hộp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị, nhờ có chốt định vị khi xiết bulông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ. III. Chọn dầu mỡ bôi trơn hộp giảm tốc. + Phương pháp bôi trơn: vì vận tốc vòng v <12 m/s Þ ta dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu chứa trong hộp. + Tra bảng 18.11[2] chọn độ nhớt cần thiết là: độ nhớt Cetistoc ³ 70; độ nhớt Engle ³ 9,48 + Tra bảng 18.13[2] ta dùng dầu ôtô máy kéo AK – 20 để bôi trơn. Chọn dầu mỡ bôi trơn cho ổ lăn : + Khi ổ lăn được bôi trơn đúng kỹ thuật nó sẽ không bị mài mòn vì chất bôi trơn sẽ giúp tránh không để các chi tiết kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ma sát trong ổ lăn sẽ giảm, khả năng chống mài mòn của ổ tăng lên, khả năng tản nhiệt tốt hơn, giảm được tiếng ồn, bảo vệ bề mặt không bị han rỉ. + Chất bôi trơn được lựa chọn dựa trên nhiệt độ làm việc và số vòng quay của ổ. + Mỡ bôi trơn có nhiều ưu điểm hơn dầu như được giữ trong ổ dễ hơn, làm việc được lâu hơn, độ nhớt ít bị thay đổi vì nhiệt, tránh cho ổ khỏi tạp chất và độ ẩm. Chính vì vậy ta chon mỡ để bôi trơn ổ lăn. + Tra bảng 15.15.a[2] chọn loại mỡ T. Loại này đặc biệt thích hợp cho các loại ổ cỡ nhỏ hoặc trung bình, ngay cả ở điều kiện làm việc cao hơn, T có tính năng chịu nước rất tốt cũng như chống gỉ cao. Để bôi trơn, mỡ được cho vào chiếm 2/3 khoảng trống của bộ phận ổ. + Mỡ được đưa vào nhờ 1 vít trên lắp ổ. Mail: hoainam0512@gmail.com Tài liệu tham khảo: [I] Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí - tập 1 Trịnh Chất – Lê Văn Uyển [2] [3] [4]