Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải

A. Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn I . X¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt , sè vßng quay s¬ bé hîp lý cña ®éng c¬ ®iÖn vµ chän ®éng c¬ ®iÖn: - C«ng suÊt cÇn thiÕt ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: P= Trong ®ã: Pct lµ c«ng suÊt cÇn thiÕt trªn trôc ®éng c¬(kW). P lµ c«ng suÊt tÝnh to¸n trªn trôc m¸y c«ng t¸c (kW). h lµ hiÖu suÊt truyÒn ®éng. - HiÖu suÊt truyÒn ®éng: h = hol2. hbr. hd htghk … Trong ®ã: hol=0,97: lµ hiÖu suÊt cña mét cÆp æ l¨n. hbr=0,97: hiÖu suÊt cña 1 bé truyÒn b¸nh r¨ng hd=0,95 lµ hiÖu suÊt cña bé truyÒn ®ai htg=0,8 lµ hiÖu suÊt cña æ tang hk=0,98 lµ hiÖu suÊt cña nèi trôc Thay sè: h = 0,972.0,97. 0,95. 0,8 .0,98 = 0,67 tÝnh pt : Tr­êng hîp t¶I träng kh«ng ®æi Pt = Plv +X¸c ®Þnh Plv : khi tÝnh s¬ bé ta bá qua ma s¸t ë puli. F =3000(N) Vd =1,3 (m/s) Plv = (kw) Þ Pct = = 5,82(kw) X¸c ®Þnh sè vßng quay s¬ bé hîp lý cña ®éng c¬ ®iÖn. nlv ==88,72(v/p) Theo b¶ng 2- 4 Trang 21/ tËp 1, ta chän s¬ bé - TØ sè truyÒn b¸nh r¨ng 1 cÊp : u = 4 -Bé truyÒn ®ai thang: i® = 4 - Sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬: n = n. ut =nlv .u.i® =88,72.4.4 = 1 419,52 Trong ®ã: n lµ sè vßng quay ®ång bé n lµ sè vßng quay cña trôc m¸y c«ng t¸c ë ®©y lµ trôc tang u lµ tû sè truyÒn cña toµn bé hÖ thèng - Thay sè n = 1419,52 (v/p) ; chän n = 1500(v / p) - Chän quy c¸ch ®éng c¬: §éng c¬ ®­îc chän ph¶i tho¶ m·n ba ®iÒu kiÖn sau: P®c>Pct.; n®c» nsb; . Theo b¶ng phô lôc p1.2/1/ s¸ch tt thiÕt kÕ CTM víi Pct=5,65 (KW) vµ n®b=1500 v/hp ta chän ®­îc ®éng c¬ cã : Ký hiÖu Dk52 – 4 C«ng suÊt ®éng c¬ P®c=7 kw VËn tèc quay ndc=1440 Tû sè = 1,5; = 2 So víi ®iÒu kiÖn trªn ta cã: P®c=7> Pct=5,82 n®c = 1440 » nsb = 1419,52 [v/ph]. = 1,5 > 1 II. X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn ®éng U cña toµn bé hÖ thèng vµ ph©n phèi tû sè truyÒn cho tõng bé truyÒn cña hÖ thèng dÉn ®éng , lËp b¶ng c«ng suÊt , m« men xo¾n , sè vßng quay trªn c¸c trôc: - X¸c ®Þnh tû sè truyÒn u cña hÖ thèng dÉn ®éng ut = Trong ®ã: n lµ sè vßng quay cña ®éng c¬. n lµ sè vßng quay cña trôc tang. Thay sè ut == 16,23 - Ph©n phèi tû sè truyÒn cña hÖ dÉn ®éng u cho c¸c bé truyÒn u=u.u Chän un theo tiªu chuÈn u= 4 u== 4,06 §©y lµ hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô 1 cÊp víi uh = 4,06 - X¸c ®Þnh c«ng suÊt, m« men vµ sè vßng quay trªn c¸c trôc: Dùa vµo s¬ ®å dÉn ®éng ta cã : +Trôc I Víi Pct = 5,82 kw P= P. n1 =ndc/ud = 1440/4= 360(v/p) +Trôc II P n - Dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta cã b¶ng sau: Trôc Th«ng sè §éng c¬ 1 2 C«ng suÊt P 5,82 5,36 5,05 Tû sè truyÒn U 2,02 4,06 Sè vßng quay n 1440 360 88,9 M« men xo¾n T(Nmm) 1,42.105 5,05.105 B. ThiÕt kÕ c¸c bé truyÒn. I. Chän vËt liÖu: - Víi ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ cïng víi yªu cÇu bµi ra vµ quan ®iÓm thèng nhÊt ho¸ trong thiÕt kÕ nªn ta chän vËt liÖu hai cÊp b¸nh r¨ng nh­ nhau . Theo b¶ng 6-1 chän B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn cã HB = 241®285 lÊy gi¸ trÞ HB =245 ; ; B¸nh lín : §Ó t¨ng kh¶ n¨ng ch¹y mßn nhiÖt luyÖn víi ®é r¾n mÆt r¨ng nhá h¬n tõ 10®15HB nªn ta chän thÐp 45 t«i c¶i thiÖn cã HB = 192®240 lÊy gi¸ trÞ HB =230 ; 750Mpa ; 450Mpa II. X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp: - Theo b¶ng 6-2 víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn th× : ; ; ; - Chän ®é r¾n b¸nh nhá HB=245 ; ®é r¾n b¸nh lín HB=230 - Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc Theo 6-5 N thay sè N ; N - Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn N víi tÊt c¶ c¸c lo¹i thÐp - Do bé truyÒn chÞu t¶i träng tÜnh : NHE = NFE = 60.C.n. t Trong ®ã : c lµ sè lÇn ¨n khíp trong 1vßng quay. n lµ sè vßng quay trong mét phót. tlµ tæng sè giê lµm viÖc cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. Thay sè NHE2 = 60.1.721,8.88,9.14000 = 8,83.107 >NHO2 lÊy KHL2=1 T­¬ng tù NHE1>NHO1 Þ KHL1 =1 NHE3>NHO3 Þ KHL3 =1 NHE4>NHO4 Þ KHL4 =1 ¸p dông c«ng thøc 6-1a tËp 1 : S¬ bé x¸c ®Þnh chän : Zr.ZV.Kxh =1 ; ; ; -TÝnh NFE =60.C.n.tI NFE2 = >NFO Þ KFL2 = 1 T­¬ng tù ta cã : KFL1 = KFL3 = KFL4 = 1 Theo 6-2a S¬ bé x¸c ®Þnh ®­îc -øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp khi qu¸ t¶i III. TÝnh bé truyÒn b¸nh r¨ng 1. X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc a Trong ®ã K lµ hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng Tra b¶ng 6-5 tËp 1 ®­îc k T1 M« men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng T1 = 1,42.105 Nmm Theo b¶ng 6-6 chän Theo b¶ng 6-7 s¬ ®å 3 =1,03 Thay vµo trªn aw 2. X¸c ®Þnh th«ng sè ¨n khíp , m« ®un Theo 6-17 m = theo b¶ng tiªu chuÈn 6-8 chän m = 3 - X¸c ®Þnh sè r¨ng b¸nh nhá : b = 0 Theo c«ng thøc 6-19 tËp 1 LÊy trßn Z1 =26 r¨ng Theo 6-20 Z2 =u2.Z1 = 4.06.26 = 105,56 lµm trßn Z2 = 106 r¨ng TÝnh l¹i kho¶ng c¸nh trôc : Chän aw =200 Tû sè truyÒn thùc u KiÓm tra l¹i : Þ tho¶ m·n ®k TST 3. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc Theo 6-33 tËp 1 Trong ®ã : Z lµ hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu tra b¶ng 6-5 ®­îc Z Z hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¸ng bÒ mÆt tiÕp xóc Z Do ®ã Zlµ hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc (6.36). Z víi dw1=2.aw/(u +1) = 2.200/(106/26+1) = 78,8 mm K lµ hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc K Trong ®ã K lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng Tra b¶ng 6-7 tËp 1 K lµ hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ¨n khíp Theo b¶ng (6.13) .Chän cÊp chÝnh x¸c chÝnh x¸c 8 theo 6.14 K=1 K lµ hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp K víi VËn tèc vßng V= Tra b¶ng 6-15 ; 6-16 tËp 1 Thay vµo 6-33 X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp : Theo 6-1 = 481,8.0,89.0,95.1 = 407,4 Mpa CÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 8 chän møc chinh x¸c tiÕp xóc lµ 8 Khi ®ã gia c«ng ®¹t ®é nh¸m R .Zv = 0,85.v0,1 = 0,89 §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng d Nh­ v¹y víi aw =190 Þ sh <[sH] = 407,4 Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn tiÕp xóc 4. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn Theo 6-43 Trong ®ã: T1 M« men xo¾n trªn b¸nh chñ ®éng T1 = 1,42.105(N.mm) m M« ®un m=3 (mm) b ChiÒu réng vµnh r¨ng b dw1 §­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh chñ ®éng dw1= 78,8 mm Y HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng Y víi hÖ sè trïng khíp ngang Y HÖ sè kÓ ®Õn dé nghiªng cña r¨ng do Y HÖ sè d¹ng r¨ng cña b¸nh 1vµ b¸nh 2 Ta cã Zv1=Z1 = 26 ,Zv2=Z2=106 Tra b¶ng 6-18 ®­îc K HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn K Trong ®ã: KFb = 1,252 . Tra b¶ng 6-7 víi =0,83 KFa = 1,27 tra b¶ng 6.14 KFV = 1 + víi Trong ®ã: ; ; g0=56 ®KFV=1+ KF=1,1.1,252.1,27= 1,75 Thay vµo 6.43 ta cã X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt uèn cho phÐp : [s]’ = [s]tk.YR.YS.KXF YR =1 ; YS =1,08- 0,0695ln(2,5) = 1,016 KXF =1 v× d < 400mm [s]1 = 176,41.1,002.1= 180,3 (Mpa) [s]2 = 165,6.1,1.1,002 = 169,2(Mpa) Nh­ vËy ®é bÒn uèn tho¶ m·n 5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i Theo 6.48 Kqt= 6. C¸c th«ng sè vµ kÝch th­íc bé truyÒn. Kho¶ng c¸ch trôc aw=200 mm M« ®un ph¸p m=3 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng bw=60 mm TØ sè truyÒn thùc um=4,08 Gãc nghiªng cña r¨ng b = 0 Sè r¨ng b¸nh r¨ng Z1=26; Z2=106 HÖ sè dÞch chØnh X1= 0; Z2= 0 §­êng kÝnh vßng chia d1=78 mm; d2= 318mm §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng da1=84 mm; da2=324mm §­êng kÝnh ®¸y r¨ng df1=70,5mm;df2=316 mm V.TÝnh to¸n truyÒn ®éng ®ai. Theo ®Çu ®Ò thiÕt kÕ c¬ cÊu m¸y , bé truyÒn dÉn ®éng tõ ®éng c¬ ®Õn hép gi¶m tèc lµ truyÒn ®éng ®ai thang do ®ã ta ph¶i tÝnh to¸n thiÕt kÕ bé truyÒn ®ai thang. 1. chän lo¹i ®ai vµ tiÕt diÖn ®ai . Dùa theo ®Æc ®iÓm c«ng suÊt cña c¬ cÊu, Pct = 5,82 (KW), vµ sè vßng quay b¸nh ®ai nhá lµ n = 1440 ( vg/ph ) ta chän loai ®ai h×nh thang th­êng А C¸c th«ng sè cña ®ai th­êng lo¹i А: bt = 11 (mm), b = 13(mm), h = 8 (mm), yo = 2,8 (mm) H×nh 1. ®ai h×nh thang th­êng. DiÖn tÝch tiÕt diÖn ®ai A = 81 (mm2), ®­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1 = 100¸200 (mm), ChiÒu dµi ®ai l = 560 ¸ 4000 (mm) 2. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña bé truyÒn. 2.1. §­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá. Chän ®­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1 theo b¶ng 4.13 trang 59 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1, chän d1 = 100 (mm). X¸c ®Þnh vËn tèc ®ai tõ ®­êng kÝnh b¸nh ®ai d1. (m/s) (5-1) trong ®ã: n1 – lµ sè vßng quay cña ®éng c¬, n1 = ndc = 1440 (v/ph) do ®ã (5-1) Û 7,536(m/s) §­êng kÝnh b¸nh ®ai lín d2 ®­îc tÝnh tõ ®­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1 theo c«ng thøc: d2 = d1.u.(1-e) (5-2) ë ®©y: u = 4, e - lµ hÖ sè tr­ît, chän e = 0,01 d2 = 100.4.(1- 0,01) = 396 (mm) lÊy d2 theo d·y tiªu chuÈn d2 = 400 (mm), tõ c¸c gi¸ trÞ d2, d1 ®· tÝnh ®­îc suy ra tØ sè truyÒn u theo (5-2): 4,04 sai lÖch gi÷a tØ sè truyÒn míi vµ tØ sè truyÒn cò lµ rÊt nhá Þ cã thÓ gi÷ nguyªn c¸c th«ng sè ®· chän. Sè vßng quay thùc tÕ cña b¸nh ®ai lín lµ: 356,4 (v/ph) 2.2. Kho¶ng c¸ch trôc a. Kho¶ng c¸ch trôc a ®­îc chän theo b¶ng 4.14 trang 60 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1 dùa vµo tØ sè truyÒn u vµ d2. Theo b¶ng 4.14 víi u » 4 Þ a/d2 = 0,95 Þ a = 0,95.d2 = 380 (mm) KiÓm tra trÞ sè a ®· tÝnh ë trªn theo ®iÒu kiÖn: VËy kho¶ng c¸ch trôc ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®Ò ra 2.3. ChiÒu dµi ®ai. ChiÒu dµi ®ai l ®­îc x¸c ®Þnh theo a tõ c«ng thøc: (5-3) = 1604,21 (mm) Chän l = 1600 (mm) theo tiªu chuÈn trong b¶ng 4.13. KiÓm nghiÖm gi¸ trÞ l ®· tÝnh ®­îc ë c«ng thøc (5-3) theo ®iÒu kiÖn vÒ tuæi thä cña ®ai. VËy ®ai tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ tuæi thä. Tõ chiÒu dµi ®ai l = 1600 (mm) tÝnh chÝnh x¸c l¹i kho¶ng c¸ch trôc a theo c«ng thøc: (5-4) Trong ®ã: 815 = 150 thay c¸c gi¸ trÞ nµy vµo c«ng thøc (5-4), ta ®­îc: 378(mm) 2.4. Gãc «m (a1). Gãc «m a1 trªn b¸nh ®ai nhá ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 135° a1 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn a1 > 120° 3. X¸c ®Þnh sè ®ai . Sè ®ai z ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (5-5) trong ®ã: P1 – lµ c«ng suÊt trªn trôc b¸nh ®ai chñ ®éng, P1 = 5,82 (KW) [P0] - lµ c«ng suÊt cho phÐp, tra b¶ng 4.19 trang 62 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1 ta ®­îc [P0] = 1,85 (KW). Kd – lµ hÖ sè t¶i träng ®éng, theo b¶ng 4.7 trang 55 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1 ® Kd = 1,1. Ca - lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña gãc «m a1, tra b¶ng 4.15 trang 61 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1 ® Ca = 0,875 víi a1 = 135°. Cl –lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña chiÒu dµi ®ai, víi tØ sè l/l0 = 1600/1320 = 1,2 ® theo b¶ng 4.16 cho gi¸ trÞ Cl = 1,04. Cu – lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña tØ sè truyÒn, theo b¶ng 4.17 trang 61 ta cã Cu = 1,14. Cz – lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c d©y ®ai, tra b¶ng 4.18 víi z’ =. Cz = 0,95 Thay c¸c gi¸ trÞ võa tra ®­îc vµo c«ng thøc (5-5): 3,51 Þ lÊy z = 4 tõ sè ®ai z = 4, x¸c ®Þnh chiÒu réng b¸nh ®ai theo c«ng thøc: B = (z-1).t + 2.e Víi t = 15, e= 10 (theo b¶ng 4.21 trang 63 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1) Þ B = (2-1).15 + 2.10= 35 (mm) §­êng kÝnh ngoµi cña b¸nh ®ai. da = d + 2.h0 = 100 + 2.3,3 = 106,6 (mm) 4. X¸c ®Þnh lùc c¨ng ban ®Çu vµ lùc t¸c dông lªn trôc. Lùc c¨ng trªn mét ®ai F0 ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (5-6) Fv – lµ lùc c¨ng do lùc ly t©m sinh ra, ®iÒu chØnh ®Þnh k× lùc c¨ng. Fv = qm. v2 (5-7) Trong ®ã: qm – lµ khèi l­îng mét mÐt chiÒu dµi ®ai, tra b¶ng 4.22 trang 64 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1 ® qm = 0,105 (kg/m) (5-7)Û Fv = 0,105. (7,536)2 = 5,96 (N) thay c¸c sè liÖu vµo c«ng thøc (5-6), ta cã: = 195,28 (N) lùc t¸c dông lªn trôc: Fr = 2.F0.z.sin(a1/2) = 2.195,28.4.sin(135/2) = 1 443,3 (N) Sau khi ®· x¸c ®Þnh ®­îc c¸c kÝch th­íc cña bé truyÒn ta liÖt kª c¸c gi¸ trÞ nµy trªn b¶ng 4. B¶ng 4. C¸c th«ng sè vµ kÝch th­íc cña bé truyÒn. Th«ng sè C«ng thøc tÝnh hoÆc b¶ng Gi¸ trÞ TiÕt diÖn ®ai KÝ hiÖu ®ai А ®­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá b¶ng 4.13 100 (mm) ®­êng kÝnh b¸nh ®ai lín d2 = d1.u.(1 - e) 396 (mm) VËn tèc ®ai v = p.d1. n1 /60000 7,536 (m/s) TrÞ sè tiªu chuÈn cña d2 b¶ng 4.21 400 (mm) TØ sè truyÒn thùc tÕ u = d2/d1.(1 - e) 4,04 Sai lÖch tØ sè truyÒn Du = ((ut - u)/u).100% 1% Kho¶ng c¸ch trôc s¬ bé a = 0,95. d2 380 (mm) Kho¶ng c¸ch trôc chÝnh x¸c a = 378 (mm) ChiÒu dµi tÝnh to¸n l = 2a+p.(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a 1604,2(mm) ChiÒu dµi tiªu chuÈn B¶ng 4.13 1600(mm) Sè vßng ch¹y cña ®ai i = v/l 4,7(1/s) Gãc «m trªn b¸nh ®ai nhá a1 = 180° - (d2 – d1).57°/a 135° C¸c hÖ sè Kd tra b¶ng 4.7 1,1 Ca tra b¶ng 4.15 0,875 Cl tra b¶ng 4.16 1,04 Cu tra b¶ng 4.17 1,14 Cz tra b¶ng 4.18 0,99 C«ng suÊt cho phÐp [P0] tra b¶ng 4.19 1,85(KW) Sè ®ai cÇn thiÕt z = P1.Kd/([P0].Ca.Cl.Cu.Cz) 3,51 Sè ®ai chän Chän theo sè nguyªn 2 ChiÒu réng b¸nh ®ai B = (z-1).t + 2.e 35(mm) ®­êng kÝnh ngoµi b¸nh ®ai da1 = d1 + 2.h0 106,6 (mm) da2 = d2 + 2.h0 406,6 (mm) Lùc c¨ng ban ®Çu F0 = 780.P1.Kd/(v.Ca.z) + Fv 195,28 (N) Lùc t¸c dông lªn trôc Fr = 2.F0.z.sin(a1/2) 1443,3(N) C. ThiÕt kÕ trôc i . Chän vËt liÖu Trôc lµ bé phËn quan träng trong hép gi¶m tèc cã t¸c dông truyÒn chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp .§ång thêi , trôc cßn tiÕp nhËn ®ång thêi c¶ m«mem uèn vµ m« men xo¾n . Do nh÷ng yªu cÇu vµ ®Æc ®iÓm trªn nªn ngoµi thiÕt kÕ ®¹t ®é chÝnh x¸c h×nh häc cao . Trôc cßn ph¶I ®¶m b¶o vÒ ®é cøng v÷ng, ®é bÒn mái, ®é æn ®Þnh dao ®éng V× vËy, ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu lµm viÖc trªn , yªu cÇu ng­êi thiÕt kÕ chän vËt liÖu chÕ t¹o hîp lý , gi¸ thµnh rÎ , dÔ gia c«ng . tõ ®ã ta chän vËt liÖu chÕ t¹o c¸c trôc lµ thÐp 45 cã : sb = 600 Mpa , [t] = 15 - 30 (Mpa) X¸c ®Þnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc vµ kho¶ng c¸ch gèi trôc . dK= . Trong ®ã: dk- §­êng kÝnh trôc thø k. [t]- M«men xo¾n cho phÐp chän [t] = 17 Mpa. Tk- M«men xo¾n trªn trôc thø k. TI= 1.42.105 [N.mm]. TII= 5,05.105 [N.mm]. Þdsb1 = = = 34,70[mm]. Þdsb2 = = = 52,96 [mm] . VËy ta chän : dsb1= 35 [mm] . chän : dsb2= 55 [mm]. tra b¶ng 10.2/1/ ta ®­îc chiÒu réng c¸c æ: bo1= 21mm, bo2= 29mm, x¸c ®Þnh chiÒu réng c¸c may ¬. + chiÒu réng may ¬ b¸nh ®ai : lm12= (1,2..1,5).dsb1 = (1,2..1,5).35 [mm] Chän lm22 = lm23 = 45 [mm]. + chiÒu réng may ¬ b¸nh r¨ng : lm13= (1,2..1,5).dsb1 = (1,2..1,5).35 [mm] Chän lm22 = lm23 = 45 [mm]. lm22= (1,2..1,5).dsb2 = (1,2..1,5).55 [mm]. Chän lm22 = 70 [mm]. + ChiÒu réng may ¬ nöa khíp nèi, ë ®©y chän nèi trôc vßng ®µn håi nªn ta cã: lm23= (1,4..2,5).dsb2= (1,4...2,5).55 [mm]. Chän lm 23 = 80 [mm] X¸c ®Þnh chiÒu dµi gi÷a c¸c æ. Ta cã : k1 –kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh trong cña hép ,hoÆc kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chi tiÕt quay .Tra b¶ng 10.3/1/ chän k1 = 12 [mm]. k2 – kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña æ ®Õn thµnh trong cña hép . Tra b¶ng 10.3/1/ ®­îc k2 = 10 [mm]. k3- Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn l¾p æ, .Tra b¶ng 10.3/1/ ®­îc k3 = 15 [mm]. h- ChiÒu cao l¾p æ vµ ®Çu bul«ng, tra b¶ng 10.3/1/ lÊy hn = 15 [mm] . - X¸c ®Þnh chiÒu dµi gi÷a c¸c æ -Trôc 1 l trong ®ã b lµ chiÒu réng æ b lc12 lµ kho¶ng c¸ch c«ng x«n l= 63(mm) Trong ®ã l ChiÒu dµi may ¬ cña b¸nh r¨ng c«n trªn trôc 1 lm13 = 45 mm theo trªn b01 = 21 mm lm13 l12 l13 l11 -Trôc II. b02 l22 l21 l23 lm23 lm22 Do ®ã kho¶ng c¸ch gi÷ c¸c gèi ®ì lµ : l11= l21 = 2l22 = 2.72 = 144 mm IV.x¸c ®Þnh trÞ sè vµ chiÒu cña c¸c lùc tõ chi tiÕt quay t¸c dông lªn trôc Chän hÖ trôc to¹ ®é xyz: Bá qua ma s¸t gi÷a c¸c r¨ng , bá qua träng l­îng b¶n th©n vµ c¸c chi tiÕt l¾p trªn trôc th× lùc t¸c dông lªn bé truyÒn gåm 3 lùc Lùc vßng cã ph­¬ng tiÕp tuyÕn víi vßng l¨n ,chiÒu ng­îc víi chiÒu ®èi víi b¸nh chñ ®«ng. Lùc h­íng t©m F cã ph­¬ng h­íng kÝnh ,chiÒu h­íng vÒ t©m mçi b¸nh a.Lùc t¸c dông lªn bé truyÒn ®ai Fr d = 1443,3 (N) ç Fx12÷ = çFt d cos60÷ =721,65 N ç Fy12÷ = ç-Ft d sin60÷ =1249,93 N b. Lùc t¸c dông lªn bé truyÒn b¸nh r¨ng F Cuèi cïng lùc tõ khíp nèi t¸c dông lªn trôc : Fr = (0,2…0,3).2T2/Dt = 2330,8 N Trong ®ã Dt = 130 mm - ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt cña nèi trôc vßng ®µn håi. Lµm t¨ng ­s vµ biÕn d¹ng do lùc vßng g©y nªn .Ng­¬c chiÒu lùc vßng. Ph­¬ng chiÒu cña c¸c lùc ®­îc x¸c ®Þnh nh­ trªn s¬ ®å h×nh I : H×nh I a. Trôc 1 - dùa vµo s¬ ®å h×nh vÏ II ®Ó x¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi tùa 0 vµ 1 vµ ph¶n lùc tæng Flt: SX = 0 ÞFx12 - FX10 + Ft – Fx11 = 0 SMoy = 0 Þ Fx12.l12 -Ft1.l13 + Fx11.l11 =0 FX11 =-( Fx12.l12 -Ft1.l13)/l11 = 1744,3(N) Fx10 = Fx12 + Ft - Fx11= 3098,3 (N) SY = 0 Þ Fy12 - Fr + Fy10 –Fy11 = 0 SM0x = 0 Þ Fy11.l11 + Fr l13 + Fy12.l12= 0 FY11 = -(Fr.l13 + Fy12l12 )/l11 =-969,5(N) FY10 = Fr + Fy11 – Fy 12 =-383,6(N) Flt10 = 3121,9N) Flt11 = 1995,6 (N) H×nh II -TÝnh m« men uèn tæng M vµ m« men t­¬ng ®­¬ng M®t t¹i c¸c tiÕt diÖn thø j trªn chiÒu dµi trôc theo c«ng thøc : MJ = ; Mt®j = Thay sè : -TÝnh ®­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn j theo c«ng thøc : trong ®ã : lµ øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc , tra b¶ng 10-5 31,3 mm lÊy d10 = 35 mm mm lÊy d11 = 35 mm 29,1 lÊy d12 = 32 mm 31,8 mm lÊy d13 = 38 mm b. Trôc II. Dùa vµo s¬ ®å h×nh vÏ ®Ó x¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi tùa H×nh III Chän Fx23 = Fr = 2330,8 N SX = 0 Þ - FX23 – F21 + Ft2 – FX20 = 0 SMoy = 0 Þ Fx21.l21 + F x 23.l23 - Ft2.l22 = 0 FX21 =-( Fx 23.l23 - Ft2.l22 )/l21 = -1894,1 (N) FX20 =- FX23 – F21 + Ft2 = 3156 (N) SY = 0 Þ - Fr 2 – FY21 -FY20 = 0 SM0x = 0 Þ Fr2.l22 + FY21.l21 = 0 FY21 = - Fr2.l22 / l21 =-653,8 (N) FY20 = - Fr 2 – FY21 = - 653,8(N) Flt20 = 3223,0 (N) Flt21 = 2003,8 (N) TÝnh m« men uèn tæng MJ vµ m« men t­¬ng ®­¬ng Mt®J t¹i c¸c tiÕt diÖn j trªn chiÒu dµi trôc . ®­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn : =48 lµ øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc d20 = 0 (mm) d21 =46,4 (mm) d22 = 46,9 (mm) d23 = 44,9 (mm) XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu c«ng nghÖ ta chän : d20 = 50 (mm) d22 = 52 (mm) d23 = 48 (mm) d21 = 50 (mm) III. TÝnh mèi ghÐp then . - Then lµ mét tiÕt m¸y tiªu chuÈn ta cã thÓ chän vµ tÝnh then theo ®­êng kÝnh trôc vµ chiÒu dµi may ¬ . V× c¸c trôc trong ®å ¸n nµy ®Òu n»m trong hép gi¶m tèc nªn ta dïng then b»ng §Ó ®¶m b¶o tÝnh c«ng nghÖ ta chän then gièng nhau trªn cïng mét trôc *Trôc 1 +Víi d12 = 32 (mm) tra b¶ng 9-1a tËp 1 cã b = 10(mm) ; h= 8(mm) ; t1 =5 mm; ChiÒu dµi then lt =(0,8..0,9 )lm12 = (0,8…0,9). (1,2…1,5)d lÊy lt = 28 mm C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t ; t Trong ®ã øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1 øng suÊt c¾t cho phÐp Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th× Thay vµo VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n +Víi d13 = 38(mm) tra b¶ng 9-1a tËp 1 cã b = 10(mm) ; h= 8(mm) ; t1 = 5 mm ; ChiÒu dµi then lt =(0,8..0,9 )lm13 = (0,8…0,9). (1,2…1,5)d lÊy lt = 40 mm C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t ; t Trong ®ã øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1 øng suÊt c¾t cho phÐp Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th× Thay vµo VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n *Trôc 2 Víi d22 = 52 (mm) tra b¶ng 9-1a tËp 1 cã b =16(mm) ; h= 17(mm) ; t1 =6mm ; ChiÒu dµi then l1 =(0,8..0,9 )lm12 = (0,8…0,9). (1,2…1,5)d lÊy l1 = 56 mm C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t ; t Trong ®ã øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1 øng suÊt c¾t cho phÐp Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th× Thay vµo VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n Víi d tra b¶ng 9-1a cã b=14mm ; h =9mm ; t ChiÒu dµi Víi VËy trôc 2 tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ uèn IV. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái 1-KiÓm nghiÖm truc I. KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau. Sj = ³ [s]. Víi : [s]- HÖ sè an toµn cho phÐp , th«ng th­êng [s]= 1,5…2,5. ssj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt ph¸p t¹i tiÕt diÖn j . ssj = stj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j. stj = Trong ®ã : s-1,t-1 lµ giíi h¹n uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng. Víi thÐp 45x cã sb = 600 Mpa . s-1= 0,436.sb = 0,436.600 = 261,6 Mpa. t-1= 0,58 .s-1= 0,58.261,6 = 151,7 Mpa. a- xÐt mÆt c¾t 12 . Trôc quay nªn øng suÊt thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng do ®ã. sm = 0 ; smax= sa = Trong ®ã W lµ m« men c¶n uèn W Trôc quay hai chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã. tm = ta= Trong ®ã W11 lµ m« men c¶n xo¾n W ys,yt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái, tra b¶ng 10.7/1/ ®­îc Ys= 0,05 , Yt = 0 Ksd , Ktd HÖ sè x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Ksd = ; Ktd = . Kx- HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, nã phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt , tra b¶ng 10.8/1/ ®­îc Kx= 1,06 Ky – HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt, víi sb= 600 Mpa tra b¶ng 10.9/1/ ®­îc ky= 1,9 Do bÒ mÆt trôc l¾p cã ®é d«i vµ t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm kh«ng cã r·nh then nªn ta cã thÓ tra trùc tiÕp tû sè Theo b¶ng 10-11 Ksd = Ktd = ss =1 st = 2,05 S = 2,05 VËy S > [s] = 1,5 … 2,5. b.xÐt mÆt c¾t 1-3 . Trôc quay nªn øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã. sm = 0 ; smax= sa = Trong ®ã v× trôc cã r·nh then : tm = ta= víi tm = Ks/es = 2,06 ; Kt/et = 1,64 Ksd = 2,12 ; Ktd = 1,87 ss = st = S = S > [s] = 1,5 … 2,5. T­¬ng t­ víi tiÕt diÖn 10 ss = 7,09 st = 4,14 S = 3,6  Nh­ vËy trôc 1 tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn mái 2 .KiÓm nghiÖm trôc 2 ThiÕt diÖn 2-2 vµ thiÕt diÖn 2-1 lµ nh÷ng thiÕt diÖn nguy hiÓm , cã cïng ®­êng kÝnh vµ c¸c yÕu tè tËp trung øng suÊt nh­ng t¹i mÆt c¾t 2-2 cã m« men uèn lín h¬n nªn ta chØ kiÓm tra cho mÆt c¾t 2-2 KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau. S = ³ [s]. Víi : [s]- HÖ sè an cho phÐp th«ng th­êng [s]= 1,5…2,5. ss- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn ®ang xÐt. ss = st- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j. st = Trong ®ã : s-1,t-1 lµ giíi h¹n uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng. Víi thÐp 45 cã sb = 600 Mpa . s-1= 0,436. sb =261,6(Mpa). t-1= 0,58 .s-1= 0,58.261,6 = 151,7 Mpa. Trôc quay nªn øng suÊt thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã. sm = 0 ; smax= sa = = Víi W22= Trôc quay 1 chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã. tm = ta= Víi W022 ys,yt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái, tra b¶ng 10.7/1/ ®­îc Ys= 0,05 , Yt = 0. Ksd , Ktd –HÖ sè x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Ksd = ; Ktd = . Kx- HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, nã phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt ,tra b¶ng 10.8/1/ ®­îc Kx= 1,06 Ky – HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt, víi sb= 600 Mpa tra b¶ng 10.9/1/ ®­îc ky= 1 es, et- HÖ sè kÝch th­íc kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái, tra b¶ng 10.10/1/ ®­îc es = 0,81, et= 0,76. Ks,Kt - HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ xo¾n, víi trôc cã r·nh then tra b¶ng 10.12/1/ ®­îc Ks = 1,46 , Kt = 1,54. Ta cã Ks/es = 1,46/0,81 = 12,17 , Kt/et = 1,54/0,76= 2,03. MÆt kh¸c do trôc l¾p cã ®é d«i theo kiÓu k6 nªn theo b¶ng 10.11/1/ ta cã Ks/es = 2,06 , Kt/et = 1,64. So s¸nh hai gi¸ trÞ Kt/et víi nhau vµ Ks/es víi nhau chän gi¸ trÞ lín h¬n ta ®­îc Ks/es = 2,06 , Kt/et = 1,64. Ksd = Ktd = ss = st = S = T­¬ng tù vãi tiÕt diÖn 23 ys,yt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái, tra b¶ng 10.7/1/ ®­îc Ys= 0,05 , Yt = 0. Ksd , Ktd –HÖ sè x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Ksd = ; Ktd = . Kx- HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, nã phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt ,tra b¶ng 10.8/1/ ®­îc Kx= 1,06 Ky – HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt, víi sb= 600 Mpa tra b¶ng 10.9/1/ ®­îc ky= 1 es, et- HÖ sè kÝch th­íc kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái, tra b¶ng 10.10/1/ ®­îc es = 0,81, et= 0,76. Ks,Kt - HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ xo¾n, víi trôc cã r·nh then tra b¶ng 10.12/1/ ®­îc Ks = 1,46 , Kt = 1,54. Ta cã Ks/es = 1,46/0,81 = 12,17 , Kt/et = 1,54/0,76= 2,03. MÆt kh¸c do trôc l¾p cã ®é d«i theo kiÓu k6 nªn theo b¶ng 10.11/1/ ta cã Ks/es = 2,06 , Kt/et = 1,64. So s¸nh hai gi¸ trÞ Kt/et víi nhau vµ Ks/es víi nhau chän gi¸ trÞ lín h¬n ta ®­îc Ks/es = 2,06 , Kt/et = 1,64. Ksd = Ktd = ss = st = S = VËy S > [s] = 1,5 … 2,5. V.TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh §Ó ®Ò phßng kh«ng bÞ biÕn d¹ng dÎo qu¸ lín hoÆc ph¸ háng do qu¸ t¶i ®ét ngét ta ph¶i kiÓm tra ®é bÒn tÜnh cña trôc C«ng thøc kiÓm tra Trong ®ã Víi s *Trôc 1 ® trôc 1 tháa m·n ®é bÒn tÜnh Trôc 2 ® Trôc 2 tháa m·n ®é bÒn tÜnh D. æ l¨n V× cã nhiÒu ­u ®iÓm nh­ m« men ma s¸t nhá , m« men më m¸y nhá ch¨m sãc vµ b«i tr¬n ®¬n gi¶n , thuËn tiÖn söa chöa thay thÕ nªn æ l¨n ®­îc dïng kh¸ phæ biÕn I. TÝnh cho trôc 1 Chän lo¹i æ l¨n -Theo phÇn trôc ®· tÝnh ta cã : lùc däc trôc : Fat = 0(N) . lùc h­íng t©m : Fr0= Ft10 = 3121,9 ( N) Fr1 = Ft11 = 1995,6 (N) ÞTiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ chÞu t¶i lín h¬n tøc lµ t¹i mÆt c¾t 1-0 víi : Fr = Fr 0 =3121,9 (N) Do t¶i träng nhá nªn ta chän æ bi ®ì 2. Chän cÊp chÝnh x¸c V× hÖ thèng æ l¨n dïng trong hép gi¶m tèc nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c 0 3. S¬ bé chän kÝch th­íc æ l¨n. §­êng kÝnh ngâng trôc t¹i vÞ trÝ l¾p c¸c æ l¨n d = 35 (mm), ®èi víi trôc I ta dïng æ bi ®ì, tra b¶ng P2.7 trang 254 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1, chän ®­îc æ l¨n kÝ hiÖu 307 cã c¸c kÝch th­íc sau: d = 35 (mm), D = 80 (mm), B = 21 (mm), r = 2,5 (mm), C = 26,2 (KN), C0 = 17,9 (KN). a. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng Sè vßng quay cña trôc 1: n = 360(v/p) ,kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®­îc tÝnh theo c«ng thøc trong ®ã m lµ bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m=3 L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê Lh =14000 giê L = 60.n.10-6.Lh L = 60.360.10-6.14000 = 302,4 triÖu vßng -X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy ­íc Víi Fa =0 theo c«ng thøc 11.3 ,t¶i träng quy ­íc Q=X.V.Fr.kt.k® Trong ®ã V lµ hÖ sè kÓ vßng nµo quay ë ®©y do vßng trong quay ®V=1 Kt HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é Kt = 1 K® HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng , tra b¶ng 11-3 tËp 1 Þ K® = 1,3 Thay vµo : Q = 1.1.3121,9.1.1,3 = 4058,5 (N) Theo 11.1 kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ : Cd = 4058,5 . = 27,24 (KN) Cd > C = 26,2 T¨ng ®­êng kÝnh ngâng trôc . b. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Theo c«ng thøc 11-19 tËp 1 kh¶ n¨ng t¶i tÜnh VËy ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh ®­îc tho¶ m·n Do ®ã ta chän æ kÝ hiÖu 308 cã c¸c th«ng sè sau: d = 40(mm) ; D = 90(mm) ; B = 23(mm) ; C = 31,9(KN) ; C0 = 21,7(KN) II.TÝnh cho trôc 2 Chän lo¹i æ l¨n -Theo phÇn trôc ®· tÝnh ta cã : Lùc däc trôc : Fa = 0(N) Lùc h­íng t©m : Fr 20= Flt20 = 3223,0 (N) Fr 21 = Flt 21 = 2003,8 (N) ÞTiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ chÞu t¶i lín h¬n tøc lµ t¹i mÆt c¾t æ 2-0 víi : Fr = Fr 0 =3121,9 (N) Do t¶i träng nhá nªn ta chän æ bi ®ì 2. Chän cÊp chÝnh x¸c V× hÖ thèng æ l¨n dïng trong hép gi¶m tèc nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c 0 3. S¬ bé chän kÝch th­íc æ l¨n. §­êng kÝnh ngâng trôc t¹i vÞ trÝ l¾p c¸c æ l¨n d = 50 (mm), ®èi víi trôc II ta dïng æ bi ®ì cì trung , tra b¶ng P2.7 trang 254 s¸ch tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ tËp 1, chän ®­îc æ l¨n kÝ hiÖu 310 cã c¸c kÝch th­íc sau: d = 50 (mm), D = 110(mm), B = 27 (mm), r = 3 (mm), C = 48,5 (KN), C0 = 36,3 (KN). a. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng Sè vßng quay cña trôc 1: n = 88,9 (v/p) ,kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®­îc tÝnh theo c«ng thøc trong ®ã m lµ bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m=3 L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê Lh =14000 giê L = 60.n.10-6.Lh L = 60.88,9.10-6.14000 = 74,6 triÖu vßng -X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy ­íc Víi Fa =0 theo c«ng thøc 11.3 ,t¶i träng quy ­íc Q=X.V.Fr.kt.k® Trong ®ã V lµ hÖ sè kÓ vßng nµo quay ë ®©y do vßng trong quay ®V=1 Kt HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é Kt = 1 K® HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng , tra b¶ng 11-3 tËp 1 Þ K® = 1,3 Thay vµo : Q = 1.1. 3223,0.1.1,3 = 4190,0(N) Theo 11.1 kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ : Cd = 4190,0. = 17,64 (KN) Cd < C = 48,5 (KN) Kh¶ n¨ng t¶I ®éng cßn thõa kh¸ nhiÒu b. Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Theo c«ng thøc 11-19 tËp 1 kh¶ n¨ng t¶i tÜnh VËy ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh ®­îc tho¶ m·n Do ®ã ta chän æ cì nhÑ kÝ hiÖu 210 cã c¸c th«ng sè sau: d = 50(mm) ; D = 90(mm) ; B =20(mm) ; C = 27,5(KN) ; C0 = 20,20(KN) E. Nèi trôc ®µn håi Trong nèi trôc ®µn håi , hai nöa nèi trôc nèi víi nhau b»ng bé phËn ®µn håi . Nhê cã bé phËn ®µn håi cho nªn nèi trôc ®µn håi cã kh¶ n¨ng gi¶m va ®Ëp vµ chÊn ®énh . ®Ò phßng céng h­ëng do dao ®éng xo¾n g©y nªn vµ bï l¹i ®é lÖch trôc Theo trªn: M« men xo¾n trôc II . §­êng kÝnh trôc III d = 48(mm) Tra b¶ng 16-10a , 16-10b tËp 2 ta ®­îc d=45 D=170 l=175 Z=8 B=5 d c = 18 36 3600 D D0 d dm dc D3 d1 L l B l2 l1 D2 l3 l h l1 l2 dc d1 -KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt + §iÒu kiÖn bÒn dËp cña vßng ®µn håi : sd= Víi b¨ng t¶i theo b¶ng 16-1/2/ lÊy k= 1,2 T – momen xo¾n danh nghÜa trªn trôc, T = 505000 [N.mm]. Theo b¶ng 16-10b/2/ tra ®­îc dc= 18mm, l3 = 36mm. sd= = 1,8< [s]d = 3 [Mpa]. + §iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt . Víi l0= l1+ = 52mm su = VËy nèi trôc ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn uèn G.TÝnh kÕt cÊu vá hép I.Vá hép NhiÖm vô cña vá hép gi¶m tèc lµ b¶o ®¶m vÞ trÝ t­¬ng ®èi gi÷a c¸c chi tiÕt vµ bé phËn m¸y , tiÕp nhËn t¶i träng do c¸c chi tiÕt l¾p trªn vá truyÒn ®Õn , ®ùng dÇu b«i tr¬n , b¶o vÖ c¸c chi tiÕt tr¸nh bôi bÆm VËt liÖu phæ biÕn nhÊt dïng ®Ó ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m GX 15-32 1.Chän bÒ mÆt l¾p ghÐp gi÷a n¾p vµ th©n BÒ mÆt ghÐp cña vá hép (phÇn trªn cña vá lµ n¾p , phÇn d­íi lµ th©n ) th­êng ®i qua ®­êng t©m c¸c trôc , nhê ®ã viÖc l¾p ghÐp c¸c chi tiÕt sÏ thuËn tiÖn h¬n BÒ mÆt ghÐp th­êng chän song song víi mÆt ®Õ 2.X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña vá hép a.ChiÒu dµy th©n vµ n¾p. + ChiÒu dÇy th©n hép d : X¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau. d = 0,03.aw +3 =0,03.200+3=9 mm . LÊy d =10 mm. + ChiÒu dÇy n¾p hép d1: d1 = 0,9. d = 0,9.10=9 mm b.G©n t¨ng cøng . + ChiÒu dÇy g©n e : e= (0,8...1).d = (0,8...1).10 =8…10 mm LÊy e = 8 mm. + ChiÒu cao h : lÊy h = 40 mm c.C¸c ®­êng kÝnh bul«ng vµ vÝt. + §­êng kÝnh bul«ng nÒn d1 : d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.200 + 10 = 18mm LÊy d1 = 18 mm, chän bul«ng M18 ( theo TCVN). + §­êng kÝnh bul«ng c¹nh æ d2 : d2 = (0,7...0,8).d1 = (0,7...0,8).18 mm LÊy d2 = 13 mm, chän bul«ng M13 ( theo TCVN). + §­êng kÝnh bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n . d3 = (0,8...0,9).d2= (0,8...0,9).13 mm LÊy d3= 11 mm, chän bul«ng theo TCVN : M11. + §­êng kÝnh vÝt ghÐp n¾p æ d4: d4 = (0,6...0,7).d2 = (0,6...0,7).11 mm LÊy d4=8 mm, chän vÝt M8.( theo TCVN) +§­êng kÝnh vÝt n¾p cöa th¨m d5 : d5 = (0,5...0,6).d2 = (0,5...0,6).13 mm LÊy d5= 7mm, chän vÝt M7 (theo TCVN) d.MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n. + ChiÒu dÇy bÝch th©n hép s3: s3= (1,4...1,8).d3= (1,4...1,8).11 LÊy s3 = 17 mm. + ChiÒu dÇy bÝch n¾p hép S4: s4= (0,9...1).s3 =15,3…17 lÊy + BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n K3 = k2- (3 ¸5)mm K2 = E2 + R2+(3 ¸5)mm R3 s4 s3 K3 E2= 1,6.d2 = 1,6.13 =20,8 mm R2 = 1,3.d2= 1,3.13 =16,9 mm K2 = E2 + R2+(3 ¸5)mm.= 20,8+16,9+(3…5)=40,7…42,7 mm LÊy K2 = 42 K3 = k2 - (3 ¸5)mm = k2- 4 = 42 – 4 =38 mm f. §Õ hép . + ChiÒu dÇy ®Õ hép khi kh«ng cã phÇn låi s1. S1 » (1,3…1,5).d1 = (1,3…1,5).18 mm Chän S1 = 24mm + BÒ réng mÆt ®Õ hép: K1 » 3.d1 = 3.18 =54 mm k2 E2 k q³ k1 + 2.d = 54 +2.8 = 70 mm g. Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt . + Khe hë gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép. D ³ ( 1..1,2).d = (1..1,2)8 = 8..9,6 mm + Khe hë gi÷a ®Ønh b¸nh lín víi ®¸y hép. D1 = (3…5). d = (3…5).8 = 24…40 mm Chän D1 = 30 [mm] + Khe hë gi÷a c¸c b¸nh r¨ng víi nhau D> d =8, lÊy D = 12 mm h.Sè l­îng bul«ng nÒn. Z= LÊy Z= 4 3. Mét sè chi tiÕt kh¸c a.Cöa th¨m. 125 100 75 100 150 87 4 §Ó kiÓm tra quan s¸t chi tiÕt m¸y trong hép khi l¾p ghÐp vµ ®Ó ®æ dÇu vµo hép, trªn ®Ønh hép cã l¾p cöa th¨m, cöa th¨m ®­îc ®Ëy b»ng n¾p, cöa th¨m cã kÕt cÊu vµ kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ , theo b¶ng 18-5/2/ tra®­îc c¸c kÝch th­íc cña cöa th¨m. b.Nót th«ng h¬i. Khi lµm viÖc nhiÖt ®é trong n¾p t¨ng nªn, ®Ó gi¶m ¸p xuÊt vµ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ bªn trong vµ bªn ngoµi hép ta dïng nót th«ng h¬i, theo b¶ng 18-6/2/ tra ®­îc c¸c kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ. c. Nót th¸o dÇu Sau mét thêi gian lµm viÖc , dÇu b«i tr¬n chøa trong hép bÞ bÈn, hoÆc bÞ biÕn chÊt , do ®ã cÇn ph¶i thay dÇu míi, ®Ó th¸o dÇu cò ë ®¸y hép cã lç th¸o dÇu, lóc lµm viÖc lç th¸o dÇu ®­îc bÞt kÝn bµng nót th¸o dÇu, kÕt cÊu vµ kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ (c¸c kÝch th­íc tra b¶ng 18-7/2/). 28 15 9 25,4 M16 22 30 d. KiÓm tra møc dÇu. §Ó kiÓm tra møc dÇu trong hép ta dïng que th¨m dÇu, que th¨m dÇu cã kÝch th­íc vµ kÕt cÊu nh­ h×nh vÏ. 30 F18 F12 F6 6 12 e- Chèt ®Þnh vÞ MÆt ghÐp gi÷a n¾p vµ th©n n»m trong mÆt ph¼ng chøa ®­êng t©m c¸c trôc . Lç trô l¾p trªn n¾p vµ th©n hép ®­îc gia c«ng ®ång thêi, ®Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ t­¬ng ®èi cña n¾p vµ th©n tr­íc vµ sau gia c«ng còng nh­ khi l¾p ghÐp, ta dïng 2 chèt ®Þnh vÞ , nhê cã chèt ®Þnh vÞ , khi xiÕt bul«ng kh«ng bÞ biÕn d¹ng vßng ngoµi æ . 8 D1:50 f- èng lãt vµ n¾p æ. èng lãt. 8 8 8 D2 D3 èng lãt ®­îc dïng ®Ó ®ì æ l¨n, t¹o thuËn lîi cho viÖc l¾p ghÐp vµ ®iÒu chØnh bé phËn æ, ®ång thêi ®Ó che kÝn æ tr¸nh sù x©m nhËm cña bôi bÆm, chÊt bÈn , èng lãt lµm b»ng gang GX15-32 , trong ngµnh chÕ t¹o m¸y, kÝch th­íc èng lãt ®­îc chän nh­ sau: + ChiÒu dÇy d = 6…8 mm, ta chän d = 8 mm, + ChiÒu dÇy vai d1 vµ chiÒu dÇy bÝch d2. d1= d2 = d. + §­êng kÝnh lç l¾p èng lãt : D’ = D +2. d = 67 +16 = 83 [mm]. + Theo b¶ng 18-2/2/ chän vÝt M8 sè l­îng 6 chiÕc. H. B«i tr¬n hép gi¶m tèc §Ó gi¶m mÊt m¸t c«ng suÊt v× ma s¸t , gi¶m mµi mßn r¨ng , ®¶m b¶o tho¸t nhiÖt tèt vµ ®Ò phßng c¸c tiÕt m¸y bÞ han gØ cÇn ph¶i b«i tr¬n liªn tôc c¸c bé truyÒn trong hép gi¶m tèc I. C¸c ph­¬ng ph¸p b«i tr¬n trong vµ ngoµi hép gi¶m tèc 1. B«i tr¬n trong hép Theo c¸ch dÉn dÇu ®Õn b«i tr¬n c¸c tiÕt m¸y , ng­êi ta ph©n biÖt b«i tr¬n ng©m dÇu vµ b«i tr¬n l­u th«ng , do c¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng trong hép gi¶m ®Òu cã vËn tèc v < 12 m/s nªn ta b«i tr¬n b¸nh r¨ng trong hép b»ng ph­¬ng ph¸p ng©m dÇu Víi vËn tèc vßng cña b¸nh c«n v=6,957 m/s tra b¶ng 18-11 tËp 2 ta ®­îc ®é nhít 8 øng víi nhiÖt ®é 100C Theo b¶ng 18-13 ta chän ®­îc lo¹i dÇu AK-15 cã ®é nhít 20Centistoc 2. B«i tr¬n ngoµi hép Víi bé truyÒn ngoµi hép do kh«ng cã thiÕt bÞ nµo che dËy nªn dÔ bÞ bôi bÆm vµo do ®ã ë bé truyÒn ngoµi ta th­êng b«i tr¬n b»ng mì ®Þnh kú II. B«i tr¬n æ l¨n Khi æ ®­îc b«i tr¬n ®óng kü thuËt , nã sÏ kh«ng bÞ mµi mßn , ma s¸t trong æ sÏ gi¶m , gióp tr¸nh kh«ng ®Ó c¸c chi tiÕt kim lo¹i trùc tiÕp tiÕp xóc víi nhau , ®iÒu ®ã sÏ b¶o vÖ ®­îc bÒ mÆt vµ gi¶m ®­îc tiÕng ån .Th«ng th­êng th× c¸c æ l¨n ®Òu cã thÓ b«i tr¬n b»ng dÇu hoÆc mì , nh­ng trong thùc tÕ th× ng­êi ta th­êng dïng mì bëi v× so víi dÇu th× mì b«i tr¬n ®­îc gi÷ trong æ dÔ dµng h¬n , ®ång thêi cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ æ tr¸nh t¸c ®éng cña t¹p chÊt vµ ®é Èm . Ngoµi ra mì ®­îc dïng l©u dµi Ýt bÞ ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é theo b¶ng 15-15a tËp 2 ta dïng lo¹i mì M vµ chiÕm 1/2 kho¶ng trèng . §Ó che kÝn c¸c ®Çu trôc ra , tr¸nh sù x©m nhËp cña bôi bÆm vµ t¹p chÊt vµo æ còng nh­ ng¨n mì ch¶y ra ngoµi , ë ®©y ta dïng lo¹i vßng phít, theo b¶ng 15-17/2/ tra ®­îc kÝch th­íc vßng phít cho c¸c æ nh­ sau. d d1 d2 D a b S0 25 26 24 38 6 4,33 9 50 51,5 49 69 9 6,5 12 B¶ng thèng kª dïng cho b«i tr¬n Tªn dÇu hoÆc mì ThiÕt bÞ cÇn b«i tr¬n L­îng dÇu hoÆc mì Thêi gian thay dÇu hoÆc mì DÇu «t« m¸y kÐo AK- 15 Bé truyÒn trong hép 0,6 lÝt/Kw 5 th¸ng Mì M TÊt c¶ c¸c æ vµ bé truyÒn ngoµi 1/2 chç rçng bé phËn æ 1 n¨m a D a b S0 d2 d d1 D k- X¸c ®Þnh vµ chän c¸c kiÓu l¾p. Thø tù Tªn mèi ghÐp KiÓu l¾p Sai lÖch giíi h¹n cña lç vµ trôc Ghi chó 1 B¸nh r¨ng trôc I F45 + 25 mm +18mm +2mm 2 Vßng trong æ l¨n víi trôc I F40k6 +18mm +2 mm Hai æ l¾p gièng nhau 3 Vßng ngoµi æ l¨n l¾p víi hép F90H7 +35mm 4 Then vµ trôc I F14 +61mm +25 mm bxh=8x7 +10mm +1mm 5 B¹c ch¾n dÇu trôc I F40 +39mm N»m gi÷a b¸nh r¨ng vµ æ l¨n +18mm +2mm 6 B¸nh ®ai víi trôc I F36 + 25 mm +18mm +2mm 7 B¹c chÆn x trôc I F36 +39mm Dïng khèng chÕ b¸nh ®ai +18mm +2mm 8 Then vµ trôc II 14 +61 mm +25mm Hai then gièng nhau +10mm +1mm 9 B¸nh r¨ng trô vµ trôc II F55 + 30 mm +21mm +2mm 10 Nèi trôc ®µn håi vµ trôc II F48 +112mm +50mm +18mm +2mm 11 Vßng trong æ l¨n F50 k6 +18 mm +2 mm Hai æ l¾p gièng nhau 12 Vßng ngoµi æ l¨n víi vá hép II F90 H7 +35 mm Hai æ l¾p gièng nhau 13 Lç hép trôc II vµ n¾p æ F90 +35 mm -120 mm -340 mm Mèi ghÐp gi÷a b¸nh r¨ng vµ trôc víi yªu cÇu kh«ng th¸o l¾p th­êng xuyªn, kh¶ n¨ng ®Þnh t©m ®¶m b¶o, kh«ng di tr­ît däc trôc nªn ta dïng kiÓu l¾p . Cßn ®èi víi mèi ghÐp b¹c vµ trôc ®é ®ång t©m yªu cÇu kh«ng cao nªn ta dïng k`iÓu l¾p Mèi ghÐp then vµ trôc ta dïng mèi ghÐp trung gian , cßn ®èi víi mèi ghÐp gi`÷a lç hép vµ n¾p th× ta dïng mèi ghÐp láng ch¼ng h¹n Mèi ghÐp gi÷a æ vµ trôc th× l¾p theo hÖ thèng lç ta chän kiÓu l¾p k6, cßn mèi ghÐp gi÷a vßng ngoµi æ vµ lç hép th× ta dïng mèi ghÐp H7 M- ph­¬ng ph¸p l¾p r¸p hép gi¶m tèc. I-Ph­¬ng ph¸p l¾p r¸p c¸c tiÕt m¸y trªn trôc. æ l¨n ®­îc l¾p trªn trôc hoÆc nªn vá hép b»ng ph­¬ng ph¸p Ðp trùc tiÕp hoÆc ph­¬ng ph¸p nung nãng, ®Ó tr¸nh biÕn d¹ng ®­êng l¨n vµ kh«ng cho c¸c lùc khi l¾p t¸c dông trùc tiÕp lªn c¸c con l¨n, cÇn t¸c dông lùc ®ång ®Òu trªn vßng trong khi l¾p æ trªn trôc hoÆc vßng ngoµi trªn vá , mÆt kh¸c ®Ó dÔ dµng l¾p æ trªn trôc hoÆc vá , tr­íc khi l¾p cÇn b«i mét líp dÇu máng nªn trôc hoÆc lè hép. ë ®©y dïng b¹c chÆn vµ mÆt mót cña vßng æ ®Ó ®Þnh vÞ b¸nh r¨ng, khi sö dông cÇn ®¶m b¶o sù tiÕp xóc chÝnh x¸c gi÷a c¸c mÆt mót b¸nh r¨ng, b¹c chÆn vµ vßng æ , v× vËy chiÒu dµi b¹c cÇn ph¶i ®¶m b¶o chÝnh x¸c vµ ph¶i dµi h¬n ®o¹n trôc l¾p b¹c. II- Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh sù ¨n khíp bé truyÒn . Sai sè vÒ chÕ t¹o c¸c chi tiÕt theo kÝch th­íc chiÒu dµi vµ sai sè l¾p ghÐp lµm cho vÞ trÝ b¸nh r¨ng trªn trôc kh«ng chÝnh x¸c, v× vËy ®Ó bï vµo nh÷ng sai sè ®ã th­êng lÊy chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10% so víi chiÒu réng b¸nh r¨ng lín. Khi ®ã chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá lµ: bw = 55,5.110% [mm], lÊy bw= 58 mm. §Ó ®¶m b¶o sù ¨n khíp cña bé truyÒn cã hai ph­¬ng ph¸p sau: + DÞch chØnh c¸c b¸nh r¨ng trªn trôc ®· cè ®Þnh, sau ®ã ®Þnh vÞ tõng b¸nh. III.Ph­¬ng ph¸p ®iÒu chØnh khe hë c¸c æ l¨n. Khe hë ¶nh h­ëng ®Õn sù ph©n bè t¶i trªn c¸c con l¨n vµ ®é bÒn l©u cña æ , lùa chän khe hë thÝch hîp cã kh¶ n¨ng gi¶m tiÕng ån, gi¶m dao ®éng t¨ng ®é cøng cña gèi trôc . Theo b¶ng 15-12/2/ ®èi víi æ ®ì l¾p trªn trôc I vµ II ta tra ®­îc khe hë däc trôc cho phÐp la: Min = 20 mm, max =40 mm. §iÒu chØnh æ b»ng c¸ch dÞch chØnh vßng ngoµi ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸c c¸ch sau: + §iÒu chØnh nhê nh÷ng tÊm ®Öm ®Æt gi÷a l¾p vµ vá hép. +§iÒu chØnh khe hë hoÆc t¹o ®é d«i b»ng vßng ®Öm 2. + §iÒu ®é d«i cña æ b»ng vÝt, vÝt tú vµo vßng trung gian t¸c ®éng ®Õn vßng ngoµi æ vµ lµm cho vßng ngoµi dÞch chuyÓn theo ph­¬ng däc trôc. + Mµi bít vßng ngoµi æ hoÆc ®Æt gi÷a vßng æ c¸c miÕng b¹c cã chiÒu dÇy kh¸cnhau. B¶ng th«ng kª c¸c chi tiÕt tiªu chuÈn. TT Ký hiÖu Tªn gäi Sè l­îng Ghi chó 1 M6 bul«ng 2 bul«ng n¾p cöa th¨m 2 M13 Bul«ng 6 Bul«ng c¹nh æ 3 M18 Bul«ng 4 GhÐp th©n vµ ®¸y hép 4 M11 Bul«ng 4 Bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n 5 M8 Bul«ng 12 Bul«ng ghÐp n¾p æ 6 46213 46211 æ bi ®ì chÆn 2 L¾p trªn trôc III 7 206 æ bi ®ì 2 L¾p trªn trôc I 8 209 æ bi ®ì 2 L¾p trªn trôc II Tµi liÖu tham kh¶o TrÞnh ChÊt – Lª V¨n UyÓn : TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ, TËp I,II Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc-1999. NguyÔn Träng HiÖp : Chi tiÕt m¸y, tËp I vµ tËp II. Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o dôc. Ninh §øc Tèn - §ç Träng Hïng: H­íng d·n lµm bµi tËp dung sai Tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa Hµ néi – 2000. TrÞnh ChÊt : C¬ së thiÕt kÕ m¸y vµ chi tiÕt m¸y Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt , Hµ néi 1994.