Thiết kế hệ thống dẫn động tời kéo

4.1 chon lo¹i ®ai :bKHP-65 cã 4 líp kh«ng cã líp lãt víi : d = 40[mm] b-chiÒu réng ®ai: Theo c«ng thøc: b = Ft : Lùc vßng : Víi : P1 = 4,0866[kw] ; V= 11,9380 [m/s] Ft =363,972 [N] K® : HÖ sè t¶I träng ®éng : Tõ b¶ng 4.7/T1 víi thiÕt bÞ dÉ ®éng quay hai chiÒu : K® = 1,25 + 0,1 = 1.35 (+0,1 do lµm viÖc 2 ca) [sF] :øng suÊt cho phÐp . [sF] = [sF]o.Ca.Cv. Co -[sF]o : øng suÊt cho phÐp , ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiªm: [sF]o = k1-k2.d/d1 ë ®©y sö dung bé truyÒn ®Æt n»m ngang vµ ®IÒu chØnh ®Þnh kú th× øng suÊt ban ®Çu : [sF]o = 1,8 [MPa] tra b¶ng 4.9/T1 ta chon ®­¬c : k1= 2,5 ;k2= 10 Do dã : [sF]o = 2,25 [MPa] -Ca: HÖ sè ¶nh h­ëng cña gãc «m a1 tren b¸nh ®ai nhá ®Ðn kh¶ n¨ng kÐo cña ®ai : Ca = 1- l.0,03(180- a1 ) Ca = 0,9696 -Cv: HÖ sè ¶nh h­ëng cña lùc ly t©m ®Õn ®é b¸m cña ®ai : Cv = 1- kv.(0,01v2-1) Víi ®ai v¶I cao su : kv = 0,04 Cv = 0,9829 -Co : HÖ sè ¶nh h­ëng cña vÞ trÝ bé truyÒn trong kh«ng gianvµ ph­¬ng ph¸p c¨ng ®ai. B¶ng 4.12/T1 víi ®ai th­êng ®Æt n»m ngang chon : Co = 1 Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã : [sF]o = 2,1442 b =57,2897 Theo tiªu chuÈn b¶ng 4.1/T1 chän : b =50 [mm]. c-TiÕt diÖn ®ai : A = b.d = 200 [mm]. d-chiÒu réng ®ai : Tra b¶ng 26.16/T2 chän ®­îc B = 63 [mm]. 4-X¸c ®Þnh lùc c¨ng ban ®Çu vµ lùc t¸c dông lªn trôc . a-Lùc c¨ng ban ®Çu: §­îc tÝnh theo c«ng thøc : Fo = d0. b.d Fo = 360 [N] b-Lùc t¸c dông lªn truc: §­îc tÝnh theo c«ng thøc : Fr=2.F0.sin(a1/2 ) Víi a1=169,2087o Þ Fr= 717,2026 [N]. 5-B¶ng tãm t¾t c¸c th«ng sè cña bé truyÒn ®ai . Th«ng sè Gi¸ trÞ §­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá (d1,mm) 160 §­êng kÝnh b¸nh ®ai lín (d2,mm) 355 ChiÒu réng b¸nh ®ai (B, mm) 63 ChiÒu dµI ®ai (L,mm) 2878,189 TiÕt diÖn ®ai(A, mm) 4´50 Lùc t¸c dung lªn trôc (Fr,mm) 717,2026 II. ThiÕt kÕ bé truyÒn b¸nh r¨ng trong HGT. 1-Chän vËt liÖu. §Ó thuËn tiÖn cho viÖc cung cÊp vËt liÖu ta chän vËt liÖu hai b¸nh lµ nh­ nhau,v× ë ®©y t¶i träng trung b×nh nªn ta chän vËt liÖu nh­ sau. a-Chän vËt liÖu b¸nh nhá: Chän thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n mÆt r¨ng HB1 = 241..285 Cã sb1= 850 [Mpa]. sch1= 580 [Mpa]. b-Chän vËt liªu b¸nh lín : §Ó t¨ng kh¶ n¨ng ch¹y mßn cña r¨ng ,nªn nhiÖt luyÖn b¸nh lín cã ®é r¾n mÆt r¨ng thÊp h¬n b¸nh nhá tõ 10 ®Õn 15 HB. Chän thÐp 45t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n mÆt r¨ng HB2= 192...240 Cã sb2= 750 [Mpa]. sch2= 450[Mpa]. 2- X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp. øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [sH] vµ øng suÊt uèn cho phÐp [sF] ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau . [sH] = [sF ] = . Trong ®ã : ZR- HÖ sè xªt ®Õn ®é nh¸m cña mÆt r¨ng lµm viÖc. Zv- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña vËn tèc vßng. KxH- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc b¸nh r¨ng. YR- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña ®é nh¸m mÆt l­în ch©n r¨ng. Ys- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña vËt liÖu ®èi víi tËp chung øng suÊt . KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch th­íc cña b¸nh r¨ng ¶nh h­ëng ®Õn ®é bÒn uèn. KFc- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng ®Æt t¶i v× bé truyÒn quay mét ChiÒu nªn KFc = 1. KHL,KFL-HÖ sè tuæi thä. SH,SF- HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn. s0Hlim- øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi chu kú c¬ së. s0Flim- øng suÊt uèn cho phÐp øng víi chu kú c¬ së. Khi thiÕt kÕ s¬ bé lÊy ZR.Zv.KxH = 1 vµ YR.YsKxF = 1, do ®ã c«ng thøc øng suÊt cho phÐp lµ: [sH] = [sF ] = . Chän ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá HB1=245 Mpa Chän ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá HB2=230 Mpa tra b¶ng 6.2/1/ ®­îc. s0Hlim = 2.HB +70 vµ SH=1,1. s0Flim = 1,8.HB vµ SF=1,75. s0Hlim1 = 2.HB 1+70 = 2.245 + 70 = 560 [Mpa]. s0Hlim2 = 2.HB 2+70 = 2.230 + 70 =530 [Mpa]. s0Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8.245 =441 [Mpa] s0Flim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 =414 [Mpa] • Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc lµ: NHO = 30.H2,41H. NH01 = 30.2452,4 =1,6 .107. NH02 = 30.2302,4 =1,39.107. • Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn ®èi víi mäi lo¹i thÐp NFo = 4.106. V× bé truyÒn chÞu t¶i träng ®éng nªn chu kú t­¬ng ®­¬ng lµ: NHE = 60.c.S(Ti/TMax)3.ni.ti NHE2 = 60.c.n1/u1.Sti.(S(Ti/TMax)3. Víi c, n, tå lÇn l­ît lµ sè lÇn ¨n khíp trong mét phót, sè vßng quay trong mét phót, tæng sè giê lµm viÖc cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt. Thay sè tÝnh ra ta cã: NHE1 > NHO1 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KHL1 = 1. NHE 2> NHO2 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KHL2 = 1. NFE 1> NFO1 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KFL1 = 1. NFE 2> NFO2 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KFL2 = 1. Tõ c¸c sè liÖu trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc øng suÊt cho phÐp. [sH]’ = [sH]’1= ==509 [Mpa]. [sH]’2== = 481,8 [Mpa]. Víi bé truyÒn cÊp nhanh b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng nªn øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp lµ gi¸ trÞ nhá h¬n trong hai gi¸ trÞ [sH]1’ vµ [sH]2’ .vËy øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp lµ: [sH] = 481,8 [Mpa]. Víi bé truyÒn cÊp chËm dïng b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng, do ®ã : [sH] = 1/2([sH]’1 +[sH]’2) = 495,4 [MPa] [sF ]’ = . [sF]’1 == = 525 [Mpa]. [sF]’2= ==236,5 [Mpa]. • x¸c ®Þnh øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp. Víi b¸nh r¨ng ®­îc t«i c¶i thiÖn th× : [sH]max= 2,8.sch2 = 2,8.450 =1260 [Mpa]. [sF1]max= 0,8.sch1 = 0,8.580 = 464 [Mpa]. [sF2]max= 0,8.sch2 = 0,8.450 = 360 [Mpa]. 3-TÝnh bé truyÒn cÊp nhanh. a-x¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc aw: Ta cã : aw1 = Ka.(U1+1). Trong ®ã : Ka- HÖ sè phô thuéc vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng tra b¶ng 6.5/1/ trang 96 ®­îc Ka= 49,5.MPa1/3 U2- tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng , U2 = 4,32 (tÝnh ë trªn). TI- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, TI = 60498,3 [Nmm] KHb- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc, nã phu thuéc vµo vÞ trÝ cña b¸nh r¨ng ®èi víi æ vµ hÖ sè y1d. y1d= 0,53.yba.(U1+1). Tra b¶ng 6.6/1/ ta chän yba = 0,3 ybd = 0,53.0,3(4,32+1) = 0,8458 Tra b¶ng 6.7/T1/ trang 98 ®­îc KHb= 1,1268 (Néi suy). aw2 = 160,5464[mm] Chän : aw2 = 160[mm] b-x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: m= (0,01¸0,02)aw2 = (0,01¸0,02).160= 1,6 ¸ 3,2. Theo b¶ng 6.8/T1/ chän m«®un ph¸p m = 2,5. • x¸c ®Þnh sè r¨ng b¸nh nhá. V× r¨ng th¼ng nªn ta cã : Z1= = 24,06 Chän Z1 = 24 r¨ng . Do ®ã Z2= u1.z1 = 4,32..24 = 103,68 Chän Z2=103 r¨ng. TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw1 = = 158,75 [mm]. Víi Zt lµ tæng sè r¨ng . TÝnh l¹i tû sè truyÒn : U1= = 4,291 +X¸c ®Þnh hÖ sè dÞch chØnh ®Ó ®¶m b¶o aw=160 ( mm) HÖ sè dÞch t©m: y= ==0,5 HÖ sè : ky==3,9370 Tra b¶ng 6.10a/T1/ ta ®­îc: kx=0,1183 HÖ sè gi¶m ®Ønh r¨ng : ry = Tæng hÖ sè dÞch chØnh: xt=y+ry=0,5+0,015=0,515 HÖ sè dich chØnh b¸nh 1: x1=0,5[xt-(z2-z1)]=0,5[0,515-(103-24)]=0,102 HÖ sè dÞch chØnh b¸nh 2: x2=xt-x1=0,515- 0,102= 0,4130 • x¸c ®Þnh gãc ¨n khíp atw. Cosatw= . atw= 21,19560 c-KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc: øng suÊt tiÕp xóc xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt r¨ng cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: sH = ZM.ZH.Ze.[sH]. Trong ®ã : ZM- HÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp tra b¶ng 6.5/1/ ta ®­îc ZM= 274 Mpa1/3. ZH- HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc . ZH = = = 1,7639 . Ze - HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng, víi r¨ng th¼ng eb =0 ta cã. Ze = . Víi = 1,748 Ze = =0,866 . KH- HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc . KH = KHb.KHa.KHv KHb- 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/T1/ víi y1d = 0,8458 (tÝnh ë trªn ) tra ®­îc KHb=1,12 KHa- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp, víi r¨ng th¼ng KHa=1. KHv- HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp trÞ sè cña KHv tÝnh theo c«ng thøc sau. KHv= 1 + . dw1: §­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá. dw1= = 60,480 [mm]. bw:ChiÒu réng vµng r¨ng . bw= yba.aw1 = 0,3.160 = 60 [mm] VH = dH..g0.v. Víi V lµ vËn tèc vßng :V= = 0,2025 [m/s]. Víi V= 0,2025 < 2 m/s tra b¶ng 6.13/1/ ta chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc lµm viÖc ªm lµ 9. Víi cÊp chÝnh x¸c lµm viÖc ªm lµ 9 tra b¶ng 6.16/1/ ta chän ®­îc trÞ sè cña hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng sai lÖch b­íc r¨ng g0= 73. Víi HB2= 230< 350 tra b¶ng 6.15/1/ tra ®­îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña c¸c sai sè ¨n khíp dH= 0,006. VH = dH..g0.v. = 0,006.73.0,2025.= 0,5397 [m/s] KHv= 1 + = 1 + 1,013 KH = KHb.KHa.KHv = 1,04.1.1,013= 1,054. sH = ZM.ZH.Ze. sH = 274.1,72.0,876.=428,2 [Mpa]. Víi v= 0,2025 m/s <5 m/s lÊy Zv= 1, víi cÊp chÝnh x¸c tiÕp xóc lµ 9, chän cÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9 khi ®ã cÇn gia c«ng r¨ng ®¹t ®é nh¸m Rz=10 ..40 mm do ®ã ZR= 0,9 . víi da < 700 mm lÊy KxH= 1. [sH] = [sH]’.Zv.ZR.KxH =481,8.1.0,9.1=433,26 [Mpa]. VËy sH= 428,2< [sH] =433,62 [Mpa]. TÝnh sù chªnh lÖch øng suÊt . Ds = d-KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn: §Ó ®¶m b¶o ®é bÒn uèn cho r¨ng, øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n r¨ng kh«ng v­ît qu¸ mét trÞ sè cho phÐp: sF1 = [sF1]. sF2 = [sF2] Trong ®ã : TII- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng 3. m- m«®un ph¸p. bw- ChiÒu réng vµnh r¨ng. Ye- HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng . Ye = . (ea= 1,7 tÝnh ë trªn ). Yb- HÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng, v× r¨ng th¼ng nªn Yb = 1. YF1,YF2- HÖ sè biªn d¹ng r¨ng cña b¸nh 3 vµ 4, tra b¶ng 6.18/1/ trang 109 víi sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng Zv1= Z3 =22, Zv2= Z4=80 vµ hÖ sè dÞch chØnh x1= 0,1, x2=0,344 tra ®­îc YF1 = 3,82 , YF2 = 3,53 KF- HÖ sè tuæi thä khi tÝnh vÒ uèn. KF= KFb. KFa. KFv. K Fb- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ uèn tra b¶ng 6.7/1/ trang 98 ®­îc K Fb = 1,176 KFa- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn, v× r¨ng th¼ng nªn KFa = 1. KFv- HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn. KFv = 1 + Víi VF = dF.g0.V. Theo b¶ng 6.15/1/ trang 107 tra ®­îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña sai sè ¨n khíp dF = 0,016 , v= 0,36 [m/s] (tÝnh ë trªn) vµ g0 = 73 (tra ë trªn). VF = dF.g0.V.= 0,016.73.0,26.=2,136. KFv = 1 + =1+= 1,029. KF = KFb. KFa. KFv = 1,176.1.1,029 = 1,2 . VËy øng suÊt uèn trªn b¸nh 3 sF1 = = = 48,38 [Mpa]. • X¸c ®Þnh øng suÊt uèn trªn b¸nh 4. sF2 = = 44,7 [Mpa]. • X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp khi kÓ ®Õn c¸c nh©n tè kh¸c . [sF] = [sF]’.YR.Ys.Kxk. Trong ®ã : YR- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng mÆt l­în ch©n r¨ng th«ng th­êng lÊy YR= 1. Ys- HÖ sè kÓ ®Õn ®é nh¹y cña vËt liÖu ®èi víi sù tËp trung øng suÊt lÊy Ys =1,08-0,0695.ln3,5=0,99 KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch th­íc b¸nh r¨ng ¶nh h­ëng ®Õn ®é bÒn uèn víi da < 400 mm lÊy KxF = 1. [sF1] = [sF1]’.YR.Ys.Kxk = 525.1.0,99.1 =519,75 [Mpa]. [sF2] = [sF2]’.YR.Ys.Kxk = 236,5.1.0,99.1 =234,135 [Mpa]. VËy sF1= 48,38 < [sF1] =519,75 [Mpa]. sF2= 44,7 < [sF1] =234,135 [Mpa]. e-KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i: Khi lµm viÖc b¸nh r¨ng cã thÓ qu¸ t¶i khi më m¸y v× vËy ta cÇn ph¶i kiÓm nghÖm qu¸ t¶i khi në m¸y, víi hÖ sè qu¸ t¶i lµ: Kqt = . CÇn kiÓm nghiÖm r¨ng vÒ øng suÊt tiÕp xóc vµ øng suÊt uèn cùc ®¹i. §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ hoÆc gÉy dßn líp bÒ mÆt, øng suÊt tiÕp xóc cùc ®¹i kh«ng v­îc øng suÊt suÊt cho phÐp . sHmax= sH. [sH]max. sHmax= sH.= 428,2.=506,6 [Mpa]. VËy sHmax= 506,6 < [sHmax]=1260 [Mpa]. §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ hoÆc ph¸ háng tÜnh mÆt l­în ch©n r¨ng, øng suÊt cùc ®¹i sFmax t¹i mÆt ch©n r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ mét trÞ sè cho phÐp . sFmax = sF.Kqt [sF]max. sF1max = sF1.Kqt = 48,38.1,4 =67,7 [Mpa]. sF2max = sF2.Kqt = 44,7.1,4 = 62,6 [Mpa]. VËy sF1max = 67,7 < [sF1]max = 360 [Mpa]. sF2max = 62,6< [sF2]max = 464[Mpa]. g-X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè bé truyÒn : - Sè r¨ng b¸nh r¨ng . Z1= 24 r¨ng , Z2 =103 r¨ng. - X¸c ®Þnh tû sè truyÒn U. U1= = 4,291 -X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch trôc aw. aw1= [mm]. lÊy aw= 160 mm. -X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh chia d. d1= m.z1 = 2,5.24 =60 [mm] d2= m.z2 = 2,5.103 =257,50 [mm]. -X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vßng l¨n dw. dw1 = 60,480 [mm] dw2 = dw1.u =60,480.4,32 =259,520 [mm] -X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ®Ønh r¨ng da. da1 = d1 + 2(1+x1-DY).m = 60+2.(1+0,102-0,015)2,5 =62,717 [mm] da2 = d2 + 2(1+x2-DY).m = 257,5+2.(1+0,413-0,015)2,5 = 264,49 [mm]. - X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ®¸y r¨ng df. df1 = d1- (2,5 - 2.x1).m = 60- (2,5-2.0,102).2,5 =54,26[mm] df2 = d2- (2,5 - 2.x2).m = 257,5-( 2,5-2.0,413).2,5 = 253,315 [mm] -X¸c ®Þnh gãc ¨n khíp atw. Cosatw= . atw= 21,19560 - §­êng kÝnh c¬ së d1. d11= d1.cosatw = 60.cos200 = 56,381 [mm]. d12= d2.cosatw = 257,5.cos200 = 241,97 [mm]. B¶ng thèng kª c¸c th«ng sè Th«ng sè Ký hiÖu TrÞ sè ®¬n vÞ M«®un ph¸p M M=2,5 mm Sè r¨ng b¸nh r¨ng Z Z3 = 24 Z4= 103 r¨ng Tû sè truyÒn U U1= 4,32 Kho¶ng c¸ch trôc aw aw= 160 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng bw bw=54 mm Gãc ¨n khíp atw atw= 21,19560 ®é §­êng kÝnh c¬ së d1 d11= 56,381 d12= 241,97 mm HÖ sè dÞch chØnh x X1=0,102 X2=0,413 mm ®­êng kÝnh chia d d1= 60 d2= 257,50 mm §­êng kÝnh l¨n dw dw1= 60,480 dw2= 257,520 mm §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng da da1= 62,717 da2= 264,49 mm §­êng kÝnh ch©n r¨ng df df1= 54,26 df2= 253,315 mm 4- TÝnh bé truyÒn cÊp chËm. a-x¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc aw: Ta cã : aw1 = Ka.(U2+1). Trong ®ã : Ka- HÖ sè phô thuéc vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng tra b¶ng 6.5/1/ trang 96 ®­îc Ka= 43.MPa1/3 U2- tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng , U2 = 2,78(tÝnh ë trªn). TII- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, TI = 248389,73 [Nmm] KHb- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc, nã phu thuéc vµo vÞ trÝ cña b¸nh r¨ng ®èi víi æ vµ hÖ sè y1d. y1d= 0,53.yba.(U2+1). Tra b¶ng 6.6/1/ ta chän yba = 0,3 ybd = 0,53.0,3(2,78+1) = 0,8013 Tra b¶ng 6.7/T1/ trang 98 ®­îc KHb= 1,0501(Néi suy). aw2 = 160,1064[mm] Chän : aw2 = 160[mm] b-x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp. m= (0,01¸0,02)aw2 = (0,01¸0,02).160= 1,6 ¸ 3,2. Theo b¶ng 6.8/T1/ chän m«®un ph¸p m = 2,5. • x¸c ®Þnh sè r¨ng b¸nh nhá. Chän m« dun ph¸p :b = 100 Ta cã : Z3= = 33,34 Chän Z3 = 33 r¨ng . Do ®ã Z4= u1.z3 = 2,78.24 = 92,70 Chän Z4=92 r¨ng. TÝnh l¹i tû sè truyÒn : U2= = 2,7878 TÝnh l¹i gãc b : Cos b = m(z1+z2)/2aw = 2,5(33+92)/2.160 = 0,97656 Þ b = 12,420 c-KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. øng suÊt tiÕp xóc xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt r¨ng cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: sH = ZM.ZH.Ze.[sH]. Trong ®ã : ZM- HÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp tra b¶ng 6.5/1/ ta ®­îc ZM= 274 Mpa1/3. ZH- HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc . ZH = tgbb = cosat.tg b tg bb = cos at.tgb at = arctg(tga/cosb) = arctg( tg20/cos12,429) = 20,440 tg bb= cos20,440. tg12,838 = 0,2135 bb= 12,05170 ZH = 1,727 Ze - HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng, víi r¨ng th¼ng eb =0 ta cã. Ze = . Víi = 1,748 Ze = =0,866 . KH- HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc . KH = KHb.KHa.KHv KHb- 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/T1/ víi y1d = 0,8458 (tÝnh ë trªn ) tra ®­îc KHb=1,12 KHa- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp, víi r¨ng th¼ng KHa=1. KHv- HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp trÞ sè cña KHv tÝnh theo c«ng thøc sau. KHv= 1 + . dw1: §­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá. dw1= = 60,480 [mm]. bw:ChiÒu réng vµng r¨ng . bw= yba.aw1 = 0,3.160 = 60 [mm] VH = dH..g0.v. Víi V lµ vËn tèc vßng :V= = 0,2025 [m/s]. Víi V= 0,2025 < 2 m/s tra b¶ng 6.13/1/ ta chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc lµm viÖc ªm lµ 9. Víi cÊp chÝnh x¸c lµm viÖc ªm lµ 9 tra b¶ng 6.16/1/ ta chän ®­îc trÞ sè cña hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng sai lÖch b­íc r¨ng g0= 73. Víi HB2= 230< 350 tra b¶ng 6.15/1/ tra ®­îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña c¸c sai sè ¨n khíp dH= 0,006. VH = dH..g0.v. = 0,006.73.0,2025.= 0,5397 [m/s] KHv= 1 + = 1 + 1,013 KH = KHb.KHa.KHv = 1,04.1.1,013= 1,054. sH = ZM.ZH.Ze. sH = 274.1,72.0,876.=428,2 [Mpa]. Víi v= 0,2025 m/s <5 m/s lÊy Zv= 1, víi cÊp chÝnh x¸c tiÕp xóc lµ 9, chän cÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 9 khi ®ã cÇn gia c«ng r¨ng ®¹t ®é nh¸m Rz=10 ..40 mm do ®ã ZR= 0,9 . víi da < 700 mm lÊy KxH= 1. [sH] = [sH]’.Zv.ZR.KxH =481,8.1.0,9.1=433,26 [Mpa]. VËy sH= 428,2< [sH] =433,62 [Mpa]. TÝnh sù chªnh lÖch øng suÊt . Ds = d-KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn. §Ó ®¶m b¶o ®é bÒn uèn cho r¨ng, øng suÊt uèn sinh ra t¹i ch©n r¨ng kh«ng v­ît qu¸ mét trÞ sè cho phÐp: sF1 = [sF1]. sF2 = [sF2] Trong ®ã : TII- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng 3. m- m«®un ph¸p. bw- ChiÒu réng vµnh r¨ng. Ye- HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng . Ye = . (ea= 1,7 tÝnh ë trªn ). Yb- HÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng, v× r¨ng th¼ng nªn Yb = 1. YF1,YF2- HÖ sè biªn d¹ng r¨ng cña b¸nh 3 vµ 4, tra b¶ng 6.18/1/ trang 109 víi sè r¨ng t­¬ng ®­¬ng Zv1= Z3 =22, Zv2= Z4=80 vµ hÖ sè dÞch chØnh x1= 0,1, x2=0,344 tra ®­îc YF1 = 3,82 , YF2 = 3,53 KF- HÖ sè tuæi thä khi tÝnh vÒ uèn. KF= KFb. KFa. KFv. K Fb- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ uèn tra b¶ng 6.7/1/ trang 98 ®­îc K Fb = 1,176 KFa- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn, v× r¨ng th¼ng nªn KFa = 1. KFv- HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn. KFv = 1 + Víi VF = dF.g0.V. Theo b¶ng 6.15/1/ trang 107 tra ®­îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña sai sè ¨n khíp dF = 0,016 , v= 0,36 [m/s] (tÝnh ë trªn) vµ g0 = 73 (tra ë trªn). VF = dF.g0.V.= 0,016.73.0,26.=2,136. KFv = 1 + =1+= 1,029. KF = KFb. KFa. KFv = 1,176.1.1,029 = 1,2 . VËy øng suÊt uèn trªn b¸nh 3 sF1 = = = 48,38 [Mpa]. • X¸c ®Þnh øng suÊt uèn trªn b¸nh 4. sF2 = = 44,7 [Mpa]. • X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp khi kÓ ®Õn c¸c nh©n tè kh¸c . [sF] = [sF]’.YR.Ys.Kxk. Trong ®ã : YR- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng mÆt l­în ch©n r¨ng th«ng th­êng lÊy YR= 1. Ys- HÖ sè kÓ ®Õn ®é nh¹y cña vËt liÖu ®èi víi sù tËp trung øng suÊt lÊy Ys =1,08-0,0695.ln3,5=0,99 KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch th­íc b¸nh r¨ng ¶nh h­ëng ®Õn ®é bÒn uèn víi da < 400 mm lÊy KxF = 1. [sF1] = [sF1]’.YR.Ys.Kxk = 525.1.0,99.1 =519,75 [Mpa]. [sF2] = [sF2]’.YR.Ys.Kxk = 236,5.1.0,99.1 =234,135 [Mpa]. VËy sF1= 48,38 < [sF1] =519,75 [Mpa]. sF2= 44,7 < [sF1] =234,135 [Mpa]. e-KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i. Khi lµm viÖc b¸nh r¨ng cã thÓ qu¸ t¶i khi më m¸y v× vËy ta cÇn ph¶i kiÓm nghÖm qu¸ t¶i khi në m¸y, víi hÖ sè qu¸ t¶i lµ: Kqt = . CÇn kiÓm nghiÖm r¨ng vÒ øng suÊt tiÕp xóc vµ øng suÊt uèn cùc ®¹i. §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ hoÆc gÉy dßn líp bÒ mÆt, øng suÊt tiÕp xóc cùc ®¹i kh«ng v­îc øng suÊt suÊt cho phÐp . sHmax= sH. [sH]max. sHmax= sH.= 428,2.=506,6 [Mpa]. VËy sHmax= 506,6 < [sHmax]=1260 [Mpa]. §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ hoÆc ph¸ háng tÜnh mÆt l­în ch©n r¨ng, øng suÊt cùc ®¹i sFmax t¹i mÆt ch©n r¨ng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ mét trÞ sè cho phÐp . sFmax = sF.Kqt [sF]max. sF1max = sF1.Kqt = 48,38.1,4 =67,7 [Mpa]. sF2max = sF2.Kqt = 44,7.1,4 = 62,6 [Mpa]. VËy sF1max = 67,7 < [sF1]max = 360 [Mpa]. sF2max = 62,6< [sF2]max = 464[Mpa]. g-X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè bé truyÒn . - Sè r¨ng b¸nh r¨ng . Z3= 33 r¨ng , Z4 =92 r¨ng. - X¸c ®Þnh tû sè truyÒn U. U1= = 2,7878 -X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch trôc aw. aw1= [mm]. lÊy aw= 160 mm. -X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh chia d. d1= m.z1 /cosb= 2,5.33 /0,9779= 84,364[mm] d2= m.z2 /cosb= 2,5.92/0,9779 =235,198 [mm]. -X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vßng l¨n dw. dw3 = 84,656[mm] dw4 = dw3.u =84,656.2,78=235,427[mm] -X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ®Ønh r¨ng da. da3 = d3 + 2(1+x1-DY).m = 89,364[mm] da4 = d4 + 2(1+x1-DY).m = 239,198[mm]. - X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ®¸y r¨ng df. df3 = d3- (2,5 - 2.x1).m = 79,656[mm] df4 = d4- (2,5 - 2.x2).m =230,427 [mm] - §­êng kÝnh c¬ së d1. d13= d3.cosatw = .cos200 = 79,276 [mm]. d14= d4.cosatw = 280.cos200 = 221,014 [mm]. B¶ng thèng kª c¸c th«ng sè Th«ng sè Ký hiÖu TrÞ sè ®¬n vÞ M«®un ph¸p M M=2,5 mm Sè r¨ng b¸nh r¨ng Z Z3 = 33 Z4= 92 r¨ng Tû sè truyÒn U U2= 2,78 Kho¶ng c¸ch trôc aw aw= 160 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng bw bw=64 mm Gãc ¨n khíp atw atw= 200 ®é §­êng kÝnh c¬ së d1 d13= 84,364 d14= 235,198 mm HÖ sè dÞch chØnh x X3=0 X4=0 mm ®­êng kÝnh chia d d3= 84,364 d4=235,198 mm §­êng kÝnh l¨n dw dw3= 84,565 dw4=235,427 mm §­êng kÝnh ®Ønh r¨ng da da3= 89,364 da4= 239,198 mm §­êng kÝnh ch©n r¨ng df df3= 79,656 df4= 230,427 mm PhÇn III thiÕt kÕ trôc, then, æ trôc, khíp nèi. I. ThiÕt kÕ trôc. chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc . C¸c trôc thiÕt kÕ ®Òu n»m trong hép gi¶m tèc vµ chÞu t¶i träng trung b×nh nªn ta dïng thÐp 45, t«i c¶i thiÖn, cã : Giíi h¹n bÒn : s = 850 [Mpa] , øng suÊt xo¾n cho phÐp t = (12…20) [Mpa]. ThiÕt kÕ trôc. a) TÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc: §­êng kÝnh trôc ®­îc tÝnh s¬ bé theo m« men xo¾n : 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. Theo phÇn tr­íc : (§· tÝnh l¹i theo tØ sè truyÒn th­c tÕ ) TI= 61.379,66 [N.mm]. TII= 250.354,67 [N.mm]. TIII= 663.329,22 [N.mm]. dsb1 = = = 26,233 [mm], chän dsb1 = 26 [mm]. dsb2 = = = 41,914 [mm], chän dsb2= 41 [mm]. dsb3 = = = 57,998[mm], chän dsb3= 57 [mm]. x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch c¸c may ¬, æ, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc: Trôc I : - ChiÒu réng æ : b10= 17mm, - ChiÒu réng may ¬ cña b¸nh ®ai: l m13= 35 [mm] vµ b¸nh r¨ng trô :lm12 = 35 [mm]. - C¸c kho¶ng c¸ch : l11= 190[mm] ,l12= 129 [mm] ,l13= 248 [mm](k3=15,hn=17) Trôc 2 : - ChiÒu réng æ : b20= 23[mm] - ChiÒu réng may ¬ b¸nh r¨ng trô :lm22 = 56 [mm], lm23= 56[mm]. - C¸c kho¶ng c¸ch: l21= 190[mm](k2111,5,k22=10) l22= 61[mm](k21=12), l23= 129[mm].(k21=11,5, k21=10) Trôc 3: - ChiÒu réng æ : b30= 29[mm] - ChiÒu réng may ¬ b¸nh r¨ng trô :lm33 = 76 [mm], nöa khíp nèi : bm32= 80[mm] - C¸c kho¶ng c¸ch: l31= 190[mm], l32= 87[mm], l33= 61[mm].(k3=15, hn=17,5) c) X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi gi÷a c¸c ®o¹n trôc: Trôc I: * Lùc t¸c dông lªn trôc I : Chon trôc täa ®é nh­ h×nh vÏ : +) Lùc tõ ®ai : Fy13 = Fk§ = 717[N]. +) Lùc tõ b¸nh r¨ng [12]: FX12= Ft12 = Víi : T1= 61.379,66 [N.mm]; dw12= 60,480 [mm] Þ FX12= 2030 [N] Fy12=Ft12.tg(µtw1) Víi : µtw1=21,1956o Þ Fy12= 787 [N]. Fz12=Fa12= 0[N] * Ph¶n lùc lªn c¸c gèi ®ì [0] vµ [1] : LÊy hîp lùc vµ m« men cña c¸c lùc t¸c dông lªn trôc t¹i c¸c æ trong c¸c mÆt ph¼ng Oxz vµ Oyz ta cã : ( Xem h×nh vÏ) Fx10 = 1378[N], Fx11 = 652[N], Fy10 = 472[N], Fy101= 402[N], * BiÓu ®å m« men uèn (Mx),(My) , m« men xo¾n( T): Xem h×nh d­íi : *) TÝnh m« men uèn tæng vµ m« men t­¬ng ®­¬ng trªn c¸c tiÕt diÖn : + M« men uèn tæng : M1j = + M« men t­¬ng ®­¬ng : Mt®1j = ( j = 1…3). Dùa vµo biÓu ®å, ta tÝnh ®­îc : - TiÕt diÖn (10) : M10 = 0 [Nmm]; Mt®10 = 0 [Nmm]. (11) : M11 = 57543 [Nmm];Mt®10 = 57543 [Nmm]. (12) : M12 = 187900 [Nmm]; Mt®12 = 187900 [Nmm]. (11) : M13 = 0 [Nmm]; Mt®13 = 0 [Nmm]. *) TÝnh ®­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn : §­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn tÝnh theo c«ng thøc : d1j = Víi [s]-øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc tra b¶ng 10.5/T1 cã :[s] = 67 [MPa]. Ta tÝnh ®­îc : d10 = 0 [mm] ;d11 = 20,479 [mm] ;d12 = 30,382 [mm] ;d13 = 0 [mm] . §Ó dÔ chÕ t¹o trôc vµ chän æ l¨n ta lÊy ®­êng kÝnh 2 ngâng trôc l¾p víi æ l¨n b»nh nhau :d10 = d11 = 30 [mm] (V× ®­êng kÝnh ch©n b¸nh r¨ng [12] :df12 = 54,3 [mm] >> 30[mm] nªn kh«ng chÕ t¹o liÒn trôc ) §­êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p víi b¸nh r¨ng : d12 = 34 [mm]. §­êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p víi b¸nh ®ai : d13 = 25 [mm]. Truc II: * Lùc t¸c dông lªn trôc II : Chän trôc täa ®é nh­ h×nh vÏ . - Lùc tõ b¸nh r¨ng [22]: FX22= Ft22 = Víi : T2= 250.354,67 [N.mm]; dw22= 84,480 [mm] Þ FX22= 5927 [N] Fy22=Fr22 = Ft22.tg(µtw1)/cos Víi : µtw1=20,440o , =12,429o Þ Fy12= 2262 [N]. Fz22=Fa22 = Ft22.tg() Þ Fz12= 1306 [N]. - Lùc tõ b¸nh r¨ng [23]: FX23= Ft23 = Ft12=2030[N] Fy23= Fr23 = Fr12=787[N] Fz12= Fa23 = 0 [N] * Ph¶n lùc lªn c¸c gèi ®ì [0] vµ [1] : LÊy hîp lùc vµ m« men cña c¸c lùc t¸c dông lªn trôc t¹i c¸c æ trong c¸c mÆt ph¼ng Oxz vµ Oyz ta cã : ( Xem h×nh vÏ) Fx20 = 4676[N], Fx21 = 3281[N], Fy20 = 1537[N], Fy101= 98[N], * BiÓu ®å m« men uèn (Mx),(My) , m« men xo¾n( T): Xem h×nh d­íi : NhËn xÐt : M« men uèn Mx cã b­íc nh¶y t¹i tiÕt diÖn (22). *) TÝnh m« men uèn tæng vµ m« men t­¬ng ®­¬ng trªn c¸c tiÕt diÖn : + M« men uèn tæng : M2j = + M« men t­¬ng ®­¬ng : Mt®2j = ( j = 1…3). Dùa vµo biÓu ®å, ta tÝnh ®­îc : - TiÕt diÖn (10) : M20 = 0 [Nmm]; Mt®20 = 0 [Nmm]. (11) : M21 = 0 [Nmm];Mt®21 = 0 [Nmm]. (12) : M22 = 300943[Nmm]; Mt®12 = 370910 [Nmm]. (11) : M23 = 200230 [Nmm]; Mt®13 = 295127 [Nmm]. *) TÝnh ®­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn : §­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn tÝnh theo c«ng thøc : d2j = Víi [s]-øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc tra b¶ng 10.5/T1 cã :[s] = 55 [MPa]. Ta tÝnh ®­îc : d20 = 0 [mm] ;d21 = 40,704 [mm] ;d23 = 37,718 [mm] ;d21 = 0 [mm] . §Ó dÔ chÕ t¹o trôc vµ chän æ l¨n ta lÊy ®­êng kÝnh 2 ngâng trôc l¾p víi æ l¨n b»nh nhau :d20 = d21 = 40 [mm] Theo quan ®IÓm c«ng nghÖ ®­êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p víi c¸c b¸nh r¨ng chän nh­ nhau : d22 = d23 = 45 [mm]. Truc III: * Lùc t¸c dông lªn trôc III : Chän trôc täa ®é nh­ h×nh vÏ . - Lùc tõ b¸nh r¨ng [33]: FX33= Ft33 = Ft22=5927[N] Fy33= Fr33 = Fr22=2262 [N] Fz33 = Fa33 =Fa22 = 1306 [N] - Lùc tõ khíp nèi [32]: FX32= Ft32 = (0,2…0,3).2T3/Dt Víi T3 = 663.329,22 [N.mm],vµ tra b¶ng 15.10/T1 cã Dt = 140[mm]. FX32= 2369 [mm] * Ph¶n lùc lªn c¸c gèi ®ì [0] vµ [1] : LÊy hîp lùc vµ m« men cña c¸c lùc t¸c dông lªn trôc t¹i c¸c æ trong c¸c mÆt ph¼ng Oxz vµ Oyz ta cã : ( Xem h×nh vÏ) Fx30 = 570 [N], Fx31 = 2988[N], Fy30 =726[N], Fy31= 1536 [N], * BiÓu ®å m« men uèn (Mx),(My) , m« men xo¾n( T): Xem h×nh d­íi : NhËn xÐt : M« men uèn Mx cã b­íc nh¶y t¹i tiÕt diÖn (33). *) TÝnh m« men uèn tæng vµ m« men t­¬ng ®­¬ng trªn c¸c tiÕt diÖn : + M« men uèn tæng : M3j = + M« men t­¬ng ®­¬ng : Mt®3j = ( j = 1…3). Dùa vµo biÓu ®å, ta tÝnh ®­îc : - TiÕt diÖn (10) : M30 = 206103 [Nmm]; Mt®20 = 610.313 [Nmm]. (11) : M31 = 0 [Nmm];Mt®31 = 0 [Nmm]. (12) : M32 = 0 [Nmm]; Mt®32 = 574460 [Nmm]. (11) : M33 = 433398 [Nmm]; Mt®33 = 719610 [Nmm]. *) TÝnh ®­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn : §­êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn tÝnh theo c«ng thøc : d3j = Víi [s]-øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc tra b¶ng 10.5/T1 cã :[s] = 50 [MPa]. Ta tÝnh ®­îc : d30 = 49,605 [mm] ;d31 = 0 [mm] ;d32 = 48,614 [mm] ;d33 = 52,405 [mm] . §Ó dÔ chÕ t¹o trôc ta lÊy ®­êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p víi b¸nh r¨ng: d33 = 50[mm] §­êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p víi may¬ nöa khíp nèi : d32 = 42 [mm] §­êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p víi æ l¨n :d30 = 45 [mm] d) KÕt cÊu trôc : -§Ó phï hîp víi sù ph©n bè t¶I träng trªn trôc vµ gi¶m tËp trung øng suÊt, ®¶m b¶o c¸c ®IÒu kiÖn l¾p ghÐp , ®IÒu kiÖn vÒ c«ng nghÖ chÕ t¹o.Ta dïng kÕt cÊu lo¹i trôc bËc cã c¸c ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc ®· x¸c ®Þnh ë trªn . ë nh÷ng chç cã tiÕt diÖn trôc thay ®æi (r·nh then, vai trôc, gê trôc )lµm gãc l­în chuyÓn tiÕp víi b¸n kÝnh gãc l­în nh­ trªn b¶n vÏ chÕ t¹o trôc.. §Ó cè ®Þnh æ l¨n trªn m¹t mót cña trôc dïng lç t©m cã ren ( kÝch th­íc xem h×nh vÏ )vµ lµm gê trôc trªn trôc II ®Ó cè ®Þnh b¸nh r¨ng theo ph­¬ng däc trôc. 3.TÝnh kiÓm nghiÖm trôc. a) KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái : KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c thiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau. Sj = ³ [s]. Víi : [s]- HÖ sè an cho phÐp, th«ng th­êng [s]= 1,5…2,5. ssj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng xuÊt tiÕp t¹i thiÕt diÖn j. ssj = stj- HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng vÒ øng xuÊt tiÕp t¹i thiÕt diÖn j. stj = Trong ®ã : s-1,t-1 lµ giíi h¹n uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng. Víi thÐp 45,t«I c¶I thiÖn, cã sb = 850 [Mpa] . s-1= 0,436.sb= 0,436.850 = 370,6 [Mpa]. t-1= 0,58 .s-1= 0,58.370,6 =214,948[Mpa]. saj,taj, smj ,tmj -Biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j. V× ®èi víi trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng smj=0 ; saj= sMaxj=Mj/wj ; víi Mj= Wj : momen c¶n uèn t¹i thiÕt diÖn ®ang xÐtcña trôc, ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 10.6/T1. Trôc quay 2 chiÒu nªn øng xuÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã. tmj = 0; taj= [N/mm2]. W0j : momen c¶n xo¾n t¹i thiÕt diÖn ®ang xÐtcña trôc ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 10.6/T1. Dùa theo kÕt cÊu trôc vµ c¸c biÓu ®å m« men t­¬ng øng cã thÓ thÊy tiÕt diÖn nguy hiÓm cÇn ®­îc kiÓm tra vÒ ®é bÒn mái Trªn trôc I cã c¸c tiÕt diÖn : 11(æ l¨n) ,12 (b¸nh r¨ng) Trªn trôc II cã c¸c tiÕt diÖn : 22(b¸nh r¨ng), 23(b¸nh r¨ng) Trªn trôc III cã c¸c tiÕt diÖn : 30(æ l¨n) ,32 (khíp nèi) , 33(b¸nh r¨ng) Chän l¾p ghÐp c¸c æ l¨n l¾p trªn trôc theo kiÓu l¾p k6, l¾p b¸nh ®ai víi trôc theo kiÓu l¾p k6 kÕt hîp l¾p then Dùa vµo b¶ng kÝch th­íc cña then (b¶ng 9.1/T1).ta cã B¶ng trÞ sè m« men c¶n uèn vµ m«men c¶n xo¾n TiÕt diÖn ®­êng kÝnh trôc(mm) Sè then b x h t1 W(mm3) W0(mm3) 11 30 0 2650,7 5301,4 12 34 1 10 x 8 5 3240,27 7095,5 22 45 1 14 x 9 5,5 7606,76 16548,3 23 45 1 14 x 9 5,5 7606,76 16548,3 30 45 0 8946,1 17892,3 32 42 1 12x8 5 6295,7 13569,2 33 50 1 14 x 9 5,5 10747,05 23018,9 Dùa vµo gi¸ trÞ cña m« men uèn vµ m« men xo¾n vµ kÕt hîp víi b¶ng trªn ta cã b¶ng trÞ sè cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i c¸c tiÕt diÖn TiÕt diÖn W(mm3) W0(mm3) Mj Tj saj taj 11 2650,7 5301,4 57543 61379,7 21,708 11,578 12 3240,27 7095,5 187900 61379,7 57,988 8,6505 22 7606,76 16548,3 300943 250354,67 39,562 15,128 23 7606,76 16548,3 200230 250354,67 26,322 15,128 30 8946,1 17892,3 206103 663239,2 23,038 37,068 32 6295,7 13569,2 0 663239,2 0 48,878 33 10747,05 23018,9 433398 663239,2 40,327 28,812 ys,yt- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng xuÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái, tra b¶ng 10.7/T1 ®­îc Ys= 0,1, Yt = 0,05 . Ksd , Ktd –HÖ sè x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Ksd = Ktd = . Kx- HÖ sè tËp trung øng xuÊt 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= 1,10 Ky – HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt , c¬ tÝnh vËt liÖu Dïng ph­¬ng ph¸p t«I c¶I thiÖn t¨ng bÒn: KY=1,3 es, et- HÖ sè kÝch th­íc kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc thiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái, tra b¶ng 10.10/1/ . Ks,Kt - HÖ sè tËp trung øng xuÊt thùc tÕ khi uèn vµ xo¾n .Tra b¶ng 10.12/1/ .B¶ng 10.13/1/ T¹i c¸c bÒ mÆt trôc l¾p cã ®é d«i cã thÓ tra trùc tiÕp tû sè Ks/es vµ Kt/et theo b¶ng 10.11/1/ Theo b¶ng 10.12/1/ : khi dïng dao phay ®Üa hÖ sè tËp trung øng suÊt t¹i r·nh then øng víi vËt liÖu cã sb=850 [Mpa] lµ Ks=1,6575 , Kt=1,965 Sau khi tÝnh ®­îc tû sè Ks/es vµ Kt/et ta dïng gi¸ trÞ lín h¬n trong hai gi¸ trÞ cña Ks/es ®Ó tÝnh Ksd . Dïng gi¸ trÞ lín h¬n trong hai gi¸ trÞ cña tiÕp tû Kt/et ®Ó tÝnh Ktd b) KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh: ®Ó ®Ò phßng kh¶ n¨ng bÞ biÕn d¹ng dÎo qu¸ lín hoÆc do qu¸ t¶i ®ét ngét(ch¼ng h¹n khi më m¸y) cÇn tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh c«ng thøc kiÓm nghiÖm cã d¹ng st®= Trong ®ã : s= - øng suÊt ph¸p. t= - øng suÊt tiÕp xóc. Víi thÐp 45 ,t«I c¶I thiÖn, cã sb=850 Mpa ;sch=580 [Mpa]. [s]=0,8.450=464[Mpa]. d – ®­êng kÝnh ®o¹n trôc. Mmax ,Tmax - m« men uèn lín nhÊt vµ m« men xo¾n lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm lóc qu¸ t¶i Dùa theo kÕt cÊu trôc vµ c¸c biÓu ®å m« men t­¬ng øng cã thÓ thÊy tiÕt diÖn sau ®©y lµ tiÕt diÖn nguy hiÓm lóc qu¸ t¶i cÇn ®­îc kiÓm tra vÒ ®é bÒn tÜnh Trôc I : tiÕt diÖn 12 l¾p b¸nh r¨ng Mmax= 187900 [Nmm]. Tmax=61.379,66 [Nmm]. Trôc II : tiÕt diÖn 12 l¾p b¸nh r¨ng Mmax= 300943[Nmm]. Tmax=250.354,67 [Nmm]. Trôc III : tiÕt diÖn 33 l¾p b¸nh r¨ng Mmax= 433398[Nmm]. Tmax=663379,2[Nmm]. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc ghi trong b¶ng sau: tiÕt diÖn ®­êng kÝnh d(mm) Tmax (Nmm) Mmax (Nmm) s Mpa t Mpa st® Mpa [s] Mpa kÕt luËn 12 34 61.379,66 187900 47,806 7,8083 49,67 464 bÒn 22 45 250.354,67 300943 33,025 13,738 40,72 464 bÒn 33 50 663379,2 433398 34,671 26,53 57,58 464 bÒn c) KiÓm nghiÓm ®é cøng xo¾n : V× c¶ 3 trôc ®Òu cã r·nh then nªn kiÓm nghiÖm theo c«ng thøc Víi: *Trôc1 h lµ chiÒu s©u r·nh then h=5 mm g HÖ sè g=0,5 d lµ ®­êng kÝnh trôc d=34 mm G lµ m« ®un ®µn håi tr­ît G=8.10 J lµ m« men qu¸n tÝnh ®éc cùc =131.127,79 L lµ chiÒu dµi ®o¹n trôc ®ang tÝnh L = 248[mm] T lµ m«men xo¾n T=61.379,7 (Nmm) Gãc xo¾n cho phÐp *Trôc 2 TÝnh t­¬ng tù ta cã: *Trôc 3 TÝnh t­¬ng tù ta cã: VËy 3 trôc ®Òu tháa m·n ®é bÒn tÜnh . II. ThiÕt kÕ then. Then lµ mét tiÕt m¸y tiªu chuÈn v× thÕ khi thiÕt kÕ then ta cã thÓ chän tõ tiªu chuÈn vµ kiÓm tra tho¶ m·n c¸c c¸c ®IÒu kiÖn bÒn. V× c¸c trôc ®Òu n»m trong hép gi¶m tèc nªn ta dïng then b»ng 1. Chän kÝch th­íc vµ tiÕt diÖn then b»ng . Then b»ng ®­îc chän theo ®­êng kÝnh trôc vµ chiÒu dµI may¬ Dùa vµo tiÕt diÖn cña ®­êng kÝnh trôc ta chon then theo b¶ng 9-1a/T1 ChiÒu dµi then ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc lt=( 0,8..0,9)lm víi lm chiÒu dµi may ¬ Ta lËp b¶ng chän then vµ chiÒu dµi then t­¬ng øng : TiÕt diÖn ®­êng kÝnh trôc bxh t1 t2 lm lt 12 (Trôc I) 25 8x7 4 2,8 35 30 13(Trôc I) 34 10x8 5 3,3 35 30 22(Trôc II) 45 14x9 5,5 3,8 56 45 23(Trôc II) 45 14x9 5,5 3,8 56 45 32(Trôc III) 42 12x8 5 3,3 76 65 33(Trôc III) 50 16x10 6 4,3 80 65 2. KiÓm nghiÖm mèi ghÐp then. a-Theo ®IÒu kiÖn bÒn dËp: sd = £ [s] Víi: [s] lµ øng suÊt dËp cho phÐp, theo b¶ng 9.5/1/ tra ®­îc [s]= 100 [Mpa]. a-Theo ®IÒu kiÖn bÒn c¾t: . Víi :[t] lµ øng suÊt c¾t cho phÐp,víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th× T lµ M« men xo¾n trªn c¸c trôc . Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c¸c biÓu thøc trªn ta cã b¶ng : d lt bxh t1 T sd td 25 ( Trôc I) 30 8x7 4 60498.4 48,6 12,2 34 ( Trôc I) 30 10x8 5 60498.4 33,7 8,4 45 ( Trôc II) 45 14x9 5,5 248389,7 31,1 6,9 45 ( Trôc II) 45 14x9 5,5 248389,7 5,7 1,3 42 ( Trôc III) 65 12x8 5 656262,8 69,4 15,8 50 ( Trôc III) 65 16x10 6 656262,8 45,7 17,6 Nh­ vËy c¸c mèi ghÐp then ®¶m b¶o ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t III. TÝnh chän æ l¨n. V× cã nhiÒu ­u ®iÓm nh­ m« men ma s¸t nhá , m« me 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 lµm æ trôc trong hép giam tèc . æ l¨n ®· ®­îc tiªu chuÈn v× thÕ khi thiÕt kÕ chØ tÝnh chän æ theo tiªu chuÈn råi kiÓm nghiÖm l¹i c¸c ®IÒu kiÖn. 1. TÝnh cho trôc 1. a) Chän lo¹i æ l¨n: Trôc nµy cã chØ cã lùc h­íng t©m vµ kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt nªn ta chän æ bi ®ì mét d·y b) Chän kÝch th­íc æ l¨n; Víi kÕt cÊu trôc nh­ trªn vµ ®­êng kÝnh ngâng trôc d = 30 [mm] Chän æ bi ®ì mét d·y cì trung 306 cã ®­êng kÝnh trong d = 30 [mm], ®­êng kÝnh ngoµI D = 72 [mm], kh¶ n¨ng t¶I ®éng C = 22 [kN], kh¶ n¨ng t¶I tÜnh Co= 15,1 [kN] c) TÝnh kiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶I cña æ: KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ 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, víi æ bi : m= 3 LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê : n : Sè vßng quay cña æ. L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay -X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy ­íc Do F nªn : Trong ®ã K HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é K( nhiÖt ®é : t < 100oC) KHÖ sã kÓ dÕn dÆc tÝnh t¶i träng , tra b¶ng 11-3 /T1 cã: K= 1,3 §èi víi æ bi ®ì chØ chÞu lùc h­íng t©m : X =1 , V= 1 -X¸c ®Þnh ph¶n lùc gèi tùa (10) vµ (11) KiÓm nghiÖm cho æ chgiô t¶I lín h¬n nªn lÊy Ft10 = [N] ®Ó tÝnh =>Q =1.1.1435,44.1.1,3= (N) Thay vµo < C = 22(KN) VËy æ ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng cã c¸c th«ng sè KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh : Tra b¶ng 11-6 víi æ bi ®ì mét d·y, ta cã : Theo c«ng thøc víi F th× ® Q=1,435(KN) < 15,1(KN) VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®­îc tháa m·n 2. TÝnh cho trôc 2. 1, Chän lo¹i æ l¨n Trôc II cã: vµ Fa/Ft21 = 0,398 > 0,3 do ®ã ta chän æ bi ®ì chÆn, víi gãc tiÕp xóc a =12o 2,Chän kÝch th­íc æ l¨n §­êng kÝnh ngâng trôc d=40 mm tra b¶ng P,2-12 tËp 1 chän s¬ bé ta cã æ cì trung Ký hiÖu 46308 cã d=40 mm , D = 90 (mm), C=39,2[KN] , C=30,7[KN] a, KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ Sè vßng quay cña trôc 2 lµ n nªn kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®­îc tÝnh theo c«ng thøc trong ®ã m lµ bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m=3 LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê lÊy L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay -X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy ­íc : Q = (X.V.Fr1 + Y.Fa).kt.k®. Trong ®ã K HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é K KHÖ sã kÓ dÕn dÆc tÝnh t¶i träng , tra b¶ng 11-3 tËp 1 §èi víi trô ng¾n ®ì th× X=1 , Y=0 -X¸c ®Þnh ph¶n lùc gèi tùa =>Q=1.1.8780,04.1.1,2=10536 N Thay vµo > C=64,1(KN) VËy æ ®· chän kh«ng ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng do ®ã ta chän l¹i æ Chän æ cì nÆng h¬n : Chän æ 412 cã D=150mm B=35mm r=3,5mm C=85,6 b, KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Tra b¶ng 11-6 ta cã Theo 11-19 víi F th× ® Q=8,78(KN) < 49,4(KN) VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®­îc tháa m·n 3. TÝnh cho trôc III. a- Chän lo¹i æ l¨n: Trôc III cã lùc däc trôc: Fa = 1306 [N] , lùc h­íng t©m t¹i c¸c æ (30) vµ (31) Do ®ã : Fa/Fr = 1306/923,25 = 1,414 >> 0,3 mÆt kh¸c trôc III nèi víi trôc tang kÐo nªn cã yªu cÇu ®é cøng, chÝnh x¸c cao v× vËy ta chän æ ®òa c«n . b-Chän kÝch th­íc æ l¨n: §­êng kÝnh ngâng trôc l¾p víi æ l¨n : d = 45[mm] tra b¶ng P.2-11/T1 chän s¬ bé cì æ cì trung cã: Ký hiÖu 7308 cã: C=61[KN] , C=46 [KN] c-KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i cña æ: - kh¶ n¨ng t¶I ®éng : Kh¶ n¨ng t¶i ®éng C®­îc tÝnh theo c«ng thøc Trong ®ã : m : bËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n, víi æ ®òa : m=10/3 LTuæi thä cña æ l¨n tÝnh b»ng giê lÊy L Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay Sè vßng quay cña trôc 2 lµ n nªn -X¸c ®Þnh t¶i träng ®éng quy ­íc do F nªn Trong ®ã K HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é K KHÖ sã kÓ dÕn dÆc tÝnh t¶i träng , tra b¶ng 11-3 tËp 1 §èi víi æ bi ®ì mét d·y th× X=1 , Y=0 -X¸c ®Þnh ph¶n lùc gèi tùa Thay vµo < C=64,1(KN) VËy æ ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng cã c¸c th«ng sè d=60mm , D =120 mm , B =31mm b. KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Tra b¶ng 11-6 ta cã Theo 11-19 víi F th× ® Q=5,2057(KN) < 49,4(KN) VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®­îc tháa m·n IV. TÝnh chän khíp nèi. §Ó nèi trôc III víi trôc tang kÐo ta dïng nèi trôc vßng ®µn håi. Trong nèi trôc vßng ®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 ®éng , ®Ò phßng céng h­ëng do dao ®éng xo¾n g©y nªn vµ bï l¹i ®é lÖch trôc…. 1. Chän nèi trôc vßng ®µn håi. Víi m« men xo¾n trªn truc III : T3 = 656262,81 [Nmm] = 656,26281[Nm] vµ ®­êng kÝnh trôc chç l¾p nèi trôc : d = 42 [mm] Tra b¶ng 16-10a , 16-10b /T1 ,ta ®­îc : d=42 mm D=170mm l=62mm B=5mm Z=8 L=175mm l=110mm h=1,5mm D D0 d dm dc D3 d1 L l B l2 l1 D2 l3 l h l1 l2 dc d1 2. KiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt. a- §iÒu kiÖn bÒn dËp cña vßng ®µn håi : Theo ®IÒu kiÖn bÒn dËp : sd= Víi Têi KÐo, theo b¶ng 16-1/T2 lÊy k= 3,5 T – momen xo¾n danh nghÜa trªn trôc III, T = 656262,81 [N.mm]. Theo b¶ng 16-10b/T2/ tra ®­îc dc= 14 mm, l3 = 28[mm]. sd= = 2,366 < [s]d = 3 [Mpa]. b-§iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt . su = [Mpa]. Víi l0= l1+ = 34+14 = 48 mm su = VËy nèi trôc ®· chän tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn uèn PhÇn IV thiÕt kÕ vá vµ c¸c chi tiÕt Hép gi¶m tèc. I- Vá hép gi¶m tèc. 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 … 1- VËt liÖu . ThiÕt kÕ vá hép ®óc b»ng gang x¸m GX15-32 2- KÕt cÊu vµ kÝch th­íc c¬ b¶n . KÕt cÊu : Gåm 2 phÇn : N¾p vµ th©n, ®­îc gÐp víi nhau b»ng bu l«ng . MÆt ghÐp gi÷a th©n vµ n¾p lµ mÆt ph¼ng ®i qua c¸c trôc vµ song song víi mÆt ch©n ®Õ ®Ó viÖc l¾p ghÐp ®­îc dÔ dµng. MÆt ch©n ®Õ kh«ng lµm ph¼ng mµ lµm 2 d·y låi nh»m gi¶m tiªu hao vËt liÖu, thêi gian gia c«ng, kh¶ n¨ng l­u th«ng kh«ng khÝ qua ®¸y hép ®Ó tho¸t nhiÖt... KÝch th­íc c¬ b¶n: Theo b¶ng 18-1/T2/ cho phÐp ta tÝnh ®­îc c¸c kÝch th­íc c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn vá hép. - 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 = 7,8 [mm]. LÊy d = 9[mm]. • ChiÒu dÇy n¾p hép d1: d1 = 0,9. d = 0,9.9 = 8,1 [mm] -G©n t¨ng cøng . • ChiÒu dÇy g©n e : e= (0,8...1).d = (0,8...0,9).9 = 7,2…8,1 [mm] LÊy e = 8{mm] • ChiÒu cao h : lÊy h = 45 [mm]. • §é dèc lÊy = 20. -C¸c ®­êng kÝnh bulong vµ vÝt. • §­êng kÝnh bul«ng nÒn d1 : d1 > 0,04.aw + 10 = 0,04.160 + 10 = 16,4 [mm]. 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 = 12,6…14,4[mm] LÊy d2 = 14 mm, chän bul«ng M14 ( theo TCVN). • §­êng kÝnh bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n . d3 = (0,8...0,9).d2= (0,8...0,9).14 = 11,2...12,6 [mm]. LÊy d3= 12 mm, chän bul«ng theo TCVN : M12. • §­êng kÝnh vÝt ghÐp n¾p æ d4: d4 = (0,6...0,7).d2 = (0,6...0,7).14 = 8,4...9,8[mm]. LÊy d4=10mm, chän vÝt M10.( theo TCVN) +§­êng kÝnh vÝt n¾p cöa th¨m d5 : d5 = (0,5...0,6).d2 = (0,5...0,6).14 = 7...8,4 [mm]. R3 s4 s3 k3 LÊy d5= 8mm, chän vÝt M8.(theo TCVN) -MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n. • ChiÒu dÇy bÝch th©n hép s3: s3= (1,4...1,8).d3= (1,4...1,8).12 = 16,8...21,6 [mm]. LÊy s3 = 18 mm. • ChiÒu dÇy bÝch n¾p hép S4: s4= (0,9...1).s3 =16,2…18 s4 =17 [mm] • BÒ réng bÝch n¾p vµ th©n : K3 = k2- (3 ¸5)mm. K2 = E2 + R2+(3 ¸5)mm. E2= 1,6.d2 = 1,6.14 =22,4 mm LÊy E2 = 22mm . R2 = 1,3.d2= 1,3.14 =15,6 mm , lÊy R2= 18 mm K2 = E2 + R2+(3 ¸5)mm.= 22+18+4=44 mm K3 = k2 - (3 ¸5)mm = k2- 4 = 44 – 4 =40 mm -Gèi trªn vá hép . Gèi trôc cÇn ph¶i ®ñ ®é cøng v÷ng ®Ó kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn sù lµm viÖc cña æ , ®Ó dÔ gia c«ng mÆt ngoµi cña tÊt c¶ c¸c gèi ®ì n»m trong cïng mét mÆt ph¼ng . §­êng kÝnh ngoµi cña gèi trôc ®­îc chän theo ®­êng kÝnh n¾p æ, theo b¶ng 18-2/2/ ta tra ®­îc c¸c kÝch th­íc cña c¸c gèi nh­ sau: KÝch th­íc (mm) TrôcI Trôc II Trôc III D1 150 150 125 D2 166 150 150 D3 189,6 180 180 + BÒ réng mÆt ghÐp bu l«ng c¹nh æ : K2= 50 [mm] (tÝnh ë trªn) • T©m lç bu l«ng víi c¹nh æ: E2 = 26 [mm], • h x¸c ®Þnh theo kÕt cÊu, k2 E2 k k ³ 1,2.d2 = 1,2.16 = 19,2[mm] , LÊy k= 20mm. -§Õ hép . • ChiÒu dÇy ®Õ hép khi kh«ng cã phµn låi s1. S1 = (1,3..1,5).d1 = (1,3..1,5).20 = 26..30 [mm]. Chän S1 = 30[mm]. • BÒ réng mÆt ®Õ hép: K1 = 3.d1 = 3.20 = 60 [mm]. q³ k1 + 2.d = 60 +20 = 80 [mm]. Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt . • Khe hë gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép. D ³ ( 1..1,2).d = (1..1,2)10 = 10..12 [mm]. Chän D = 12 [mm] • Khe hë gi÷a ®Ønh b¸nh lín víi ®¸y hép. D1 = (3..5). d = (3..5).10 = 30..50 [mm], Chän D1 = 30 [mm]. • Khe hë gi÷a c¸c b¸nh r¨ng víi nhau D> d = 10, lÊy D = 15mm. --Sè l­îng bul«ng nÒn. Z= LÊy Z= 4 S¬ bé chän L = 250mm, B= 600mm. II. C¸c chi tiÕt kh¸c. 1) Bu l«ng vßng. - §Ó vËn chuyÓn hép gi¶m tèc trªn n¾p cã l¾p thªm bu l«ng vßng - VËt liÖu lµm bu l«ng lµ thÐp 20. - Theo träng l­îng hép gi¶m tèc co kÝch th­íc c¬ b¶n cña bu l«ng : Lo¹i d1 d2 d3 d4 d5 h h1 h2 l f b c x r r1 r2 M12 54 30 12 30 17 26 10 7 25 2 14 1,8 3,5 2 6 6 2) Cña th¨m . §Ó kiÓm tra quan s¸t chi tiÕt m¸y trong hép khi l¾p ghÐp vµ ®Ó ®æ dÇu vµo hép, ®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. 125 100 75 100 150 87 4 3- 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. 10 D1:50 4-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. 5- Nót th¸o dÇu. 28 15 9 25,4 M16 22 30 Sau mét thêi gian lµm viÖc , dÇu b«i tr¬n chøa trong hép bÞ bÈn, hoÆc bÞ biÕn chÊt , do ®ã cÇn ph¶i thay dÇu míi, ®Ó th¸o dÇu cò ë ®¸y hép cã lç th¸o dÇu, lóc lµm viÖc lç th¸o dÇu ®­îc bÞt kÝn bµng nót th¸o dÇu, kÕt cÊu vµ kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ (c¸c kÝch th­íc tra b¶ng 18-7/2/). 6- ThiÕt bÞ 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 PhÇn V L¾p r¸p, b«i tr¬n, ®iÒu chØnh. I. L¾p r¸p. 1- X¸c ®Þnh vµ chän kiÓu l¾p. Thø tù Tªn mèi ghÐp KiÓu l¾p Sai lÖch giíi h¹n cña lç vµ trôc Ghi chó 1 B¹c chÆn vµ trôc II F45 + 39 mm + 18 mm +2mm 2 B¹c chÆn vµ trôc III F50 + 25 mm + 18 mm + 2 mm 3 Vßng trong æ ´Trôc I F30k6 + 15 mm + 2 mm 4 Vßng trong æ ´TrôcII F40k6 + 12 mm + 5 mm 5 Vßng trong æ ´TrôcIII F45k6 + 10 mm + 3mm 6 B¸nh r¨ng trô vµ trôc I F40 +25mm + 18 mm +2mm 7 B¸nh r¨ng trô vµ trôc II F45 +25mm + 18 mm +2mm 8 B¸nh r¨ng trô vµ trôc III F50 +25mm + 18 mm +2mm B¸nh ®ai vµ trôc I F25 +25mm 9 Trôc II ´ vßng trong æ F40k6 + 15 mm + 2 mm 11 Trôc I ´ then 8 -30 mm b´h = 6´6 -30 mm 12 Trôc II ´ then 13 - 36 mm b´h =10´8 - 36 mm 13 Trôc III ´ then 16 - 43 mm b´h = 14´9 - 43 mm 16 Lç hép ´ vßng ngoµi æ F62 H7 +25 mm Hai æ trôc I 17 Lç hép ´ vßng ngoµi æ F80 H7 +30 mm Hai æ trôc II 18 Lç hép ´ vßng ngoµi æ F85 H7 +30 mm Hai æ trôc III 20 Lç hép trôc I ´ n¾p æ F61 +30 mm Hai æ - 100 mm 290 mm 21 Lç hép trôc II ´ n¾p æ Hai æ Lç hép trôc III ´ n¾p æ F84 +30 Hai æ -120 -340 Then x May¬ khíp nèi 8 +15 -15 bxh=6x6 -30 Then x b¸nh r¨ng trªn trôc III 12 +18 -18 bxh=10x8 -36 Then x May ¬ b¸nh ®ai trªn trôc I 16 +21 -21 bxh=14x9 -43 Mèi ghÐp gi÷a b¸nh r¨ng vµ trôc víi yªu cÇu kh«ng th¸o l¾p th­êng xuyªn, kh¶ n¨ng ®Þnh t©m ®¶m b¶o, kh«ng di tr­ît däc trôc nªn ta dïng kiÓu l¾p , Cßn ®èi víi mèi ghÐp b¹c vµ trôc ®é ®ång t©m yªu cÇu kh«ng cao nªn ta dïng kiÓu l¾p Mèi ghÐp then vµ trôc ta dïng mèi ghÐp trung gian , cßn ®èi víi mèi ghÐp gi÷a lç hép vµ n¾p th× ta dïng mèi ghÐp láng ch¼ng h¹n Mèi ghÐp gi÷a æ vµ trôc th× l¾p theo hÖ thèng lç ta chän kiÓu l¾p K6, cßn mèi ghÐp gi÷a vßng ngoµi æ vµ lç hép th× ta dïng mèi ghÐp H7. 2- ph­¬ng ph¸p l¾p r¸p hép gi¶m tèc. 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 qua 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 lç hép. L¾p b¸nh r¨ng , khíp nèi , b¸nh ®ai ta dïng ph­¬ng ph¸p Ðp trùc tiÕp hoÆc nung nãng víi phÇn dÉn h­íng , b¸nh r¨ng cÇn ®­îc l¾p ®óng vÞ trÝ ®· ®Þnh , nÕu chiÒu dµi may¬ lín h¬n nhiÒu so víi ®­êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p ghÐp thÝ cÇn cã biÖn ph¸p ®¬n gi¶m ®Ó khèng chÕ theo ph­¬ng däc trôc. ë ®©y dïng b¹c chÆn vµ mÆt mót cña vßng æ ®Ó ®Þnh vÞ b¸nh r¨ng, b¸nh ®ai , may¬ khíp nèi trªn trôc , khi sö dông cÇn ®¶m b¶o sù tiÕp xóc chÝnh x¸c gi÷a c¸c mÆt mót b¸nh r¨ng, b¸nh ®ai, 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. B«i tr¬n. 1- B«i tr¬n trong 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. 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 chiÒu s©u ng©m dÇu =1/6 b¸n kÝnh cÊp nhanh vµ b¸nh r¨ng cÊp chËm. L­îng dÇu b«i tr¬n : 1,5…2 (l) DÇu b«i tr¬n : Víi hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô lµm b»ng vËt liÖu thÐp tra b¶ng 18-11/T2 vµ b¶ng 18-13/T2 ta chän ®­îc : Tªn dÇu 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 2-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/T2 ta dïng lo¹i mì M vµ chiÕm 1/2 kho¶ng trèng vµ thêi gian thay mì kho¶ng 5 th¸ng / lÇn. 3- Chän tiÕt m¸y dïng cho b«i tr¬n. §Ó che kÝn c¸c ®Çu ra cña truc I vµ truc III , tr¸nh sù x©m nhËp cña bôi bÆm vµ t¹p chÊt vµo æ còng nh­ ng¨n mì ch¶y ra ngoµi , ë ®©y ta dïng lo¹i vßng phít, theo b¶ng 15-17/2/ tra ®­îc kÝch th­íc vßng phít cho c¸c æ nh­ sau, d d1 d2 D a b S0 30 31 30 43 6 4,3 9 45 46 45 64 9 6,5 12 a D a b S0 d2 d d1 D B¶ng thèng kª dïng cho b«i tr¬n Tªn dÇu hoÆc mì ThiÕt bÞ cÇn b«i tr¬n L­îng dÇu hoÆc mì Thêi gian thay dÇu hoÆc mì DÇu «t« m¸y kÐo AK- 15 Bé truyÒn trong hép 0,6 lÝt/Kw 5 th¸ng Mì M TÊt c¶ c¸c æ 1/2 chç rçng bé phËn æ 1 n¨m III. §iÒu chØnh. 1-§iÒu chØnh ¨n khíp b¸nh r¨ng. 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. 3-§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 . §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 n¾p 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¸c nhau. 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.