Tài liệu Đề án Kĩ thuật Thiết kế trạm dẫn động băng tải: BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Đề án kĩ thuật
" Thiết kế trạm dẫn động băng tải "MỤC LỤC
Nhận xét của giáo viên
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
97 trang |
Chia sẻ: haohao | Lượt xem: 1332 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề án Kĩ thuật Thiết kế trạm dẫn động băng tải, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Đề án kĩ thuật
" Thiết kế trạm dẫn động băng tải "MỤC LỤC
Nhận xét của giáo viên
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trên con đường Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá theo định hướng XHCN trong đó ngành công nghiệp đang đóng một vai trò rất quan trọng. Các hệ thống máy móc ngày càng trở nên phổ biến và từng bước thay thế sức lao động của con người . Để tạo ra được và làm chủ những máy móc như thế đòi hỏi mỗi con người chúng ta phải tìm tòi nghiên cứu rất nhiều . Là một sinh viên khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng của những kiến thức mà mình được tiếp thu từ thấy cô .
Việc thiết kế đồ án là một công việc rất quan trọng trong quá trình học tập bởi nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu , hiểu kỹ và đúc kết được nhữngkiến thức cơ bản của môn học . Môn học “ Thiết kế sản phẩm với CAD” là một môn khoa học mới với sự trợ giúp của máy tính, kết với phương pháp tính toán và thiết kế các chi tiết máy từ đó giúp sinh viên có những kiến thức cơ bản về các phần mềm thiết kế các sản phẩm cơ khí,cũng như việc hiểu cơ bản về cấu tạo,nguyên lý hoạt động và phương pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy làm cơ sở để vận dụng vaò việc thiết kế máy , vì vậy Thiết kế đồ án môn học “Thiết kế sản phẩm với CAD” là công việc quan trọng và rất cần thiết .
Đề tài thiết kế của chúng em được giao là “Thiết kế trạm dẫn động băng tải “. Với những kiến thức đã học và sau một thời gian nghiên cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Xuân Hưng và cô Nguyễn Thị Thanh Nga cùng với sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn chúng em đã hoàn thành được đồ án này
Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để đồ án của em được hoàn thiện hơn cũng như kiến thức về môn học này .
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên , Ngày 20 tháng 05 năm 2011
Nhóm sinh viên thực hiên :
Nhóm 35
TàI LIệU THAM KHảO
[1] . Nguyễn Trọng Hiệp :
Chi Tiết Máy , tập 1 và tập 2
Nhà suất bản Giáo dục , Hà Nội 1999
[2] . Nguyễn Bá Dương, Nguyễn Văn Lẫm , Hoàng Văn Ngọc , Lê Đắc Phong
Tập bản vẽ chi tiết máy
Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp , 1978
[3] . Trịnh Chất , Lê Văn Uyển :
Tính toán Thiết kế hệ dẫn động cơ khí , tập 1 và tập 2
Nhà xuất bản Giáo dục , 1999
PHần 1
Tính toán động học hệ dẫn động cơ khí
1 . tính Chọn động cơ điện :
1.1 : Chọn kiểu loại động cơ điện :
Việc chọn 1 loại động cơ điện dùng cho hộp giảm tốc hiện nay thật là đơn giản song chúng ta cần chọn loại động cơ sao cho phù hợp nhất với hộp giảm tốc của chúng ta , phù hợp với điều kiện sản xuất , điều kiện kinh tế ... Dưới đây là 1 vài loại động cơ đang có mặt trên thị trường :
* Động cơ điện một chiều :
Loại động cơ này có ưu điểm là có thể thay đổi trị số của mômen và vận tốc góc trong phạm vi rộng , đảm bảo khởi động êm , hãm và đảo chiều dễ dàng ... nhưng chúng lại có nhược điểm là giá thành đắt , khó kiếm và phải tăng thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu , do đó được dùng trong các thiết bị vận chuyển bằng điện , thang máy , máy trục , các thiết bị thí nghiệm ...
* Động cơ điện ba pha: bao gồm 2 loại : động cơ ba pha đồng bộ và động cơ ba pha không đồng bộ.
- động cơ ba pha đồng bộ :
+ ưu điểm : hiệu suất và cosj cao , hệ số tải lớn
+nhược điểm : thiết bị tương đối phức tạp , giá thành cao vì phải có thiết bị phụ để khởi động động cơ ,
+ ứng dụng : chúng được dùng cho các trường hợp cần công suất lớn (100kw) , khi cần đảm bảo chặt chẽ trị số không đổi của vận tốc góc .
Động cơ ba pha không đồng bộ gồm hai kiểu : rôto dây cuốn và rôto ngắn mạch
+ Động cơ ba pha không đồng bộ rôto dây cuốn cho phép điều chỉnh vận tốc trong một phạm vi nhỏ ( khoảng 5%) , có dòng điện mở máy thấp nhưng cosj thấp ,giá thành đắt , vận hành phức tạp do đó chỉ dùng thích hợp trong một phạm vi hẹp để tìm ra vận tốc thích hợp của dây chuyền công nghệ đã được lắp đặt .
+ Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch (rôto lồng sóc) có ưu diểm là kết cấu đơn giản , giá thành hạ , dễ bảo quản , có thể trực tiếp vào lưới điện ba pha không cần biến đổi dòng điện song hiệu suất và hệ số công suất thấp so với động cơ ba pha đồng bộ , không điều chỉnh được vận tốc .
=>Từ những ưu , nhược điểm trên cùng với điều kiện hộp giảm tốc của ta và được sự chỉ dẫn của thầy cô , em đã chọn Động cơ ba pha không đồng bộ rôto ngắn mạch (rôto lồng sóc)
1.2 . Chọn công suất động cơ:
Công suất của động cơ được chọn theo điều kiện nhiệt độ nhằm đảm bảo cho nhiệt độ của động cơ khi làm việc không lớn hơn trị số cho phép. để đảm bảo cần thoả mãn yêu cầu sau :
³
Trong đó: - : công suất định mức của động cơ
- : công suất đẳng trị trên trục động cơ
Theo đề bài cho : tải trọng không đổi quay một chiều nên :
³
Với : Plvdc : Công suất làm việc danh nghĩa của đông cơ:
= (kw)
Trong đó : htong : hiệu suất chung của hệ thống với mắc nối tiếp các bộ truyền:
= h1.h2.h3
Với các bộ truyền mắc song song thì htong =hi
Công suất làm việc danh nghĩa của chi tiết :
== (kw)
Theo bảng 1.1 trị số hiệu suất của các loại bộ truyền và các ổ ta có:
h1 là hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ: h1=0,97
h2 là hiệu suất một cặp ổ lăn h2=0,995
h2 là hiệu suất của khớp nối h2=1
hiệu suất chung của hệ thống là:
= h21.h42.h23=0,972x0,9954x12= 0,9222
Công suất làm việc danh nghĩa của đông cơ:
= (kw)
Điều kiện làm việc của động cơ: Pdmdc ³ Pdtdc³ Plvdc=17.45 (kw)
³17.45 (kw)
Ta có bảng :
BT bánh răng
ổ lăn
Khớp nối
0.97
0.995
1
1.3 : Chọn số vòng quay đồng bộ của đồng cơ :
Số vòng quay đồng bộ của động cơ được xác định theo công thức sau :
nđb =
Ttong đó : f- tần số của dòng điện xoay chiều(Hz),f=50Hz
p- số đối cực từ p=1 ;2 ;3 ;4 ;5 ;6
Trên thực tế số vòng quay đồng bộ có các giá trị là : 3000 ; 1500 ; 1000 ; 750 ; 600 ; 500v/p. Số vòng quay đồng bộ càng thấp thì kích thước khuôn khổ và giá thành của động cơ tăng(vì đối cực lớn). Tuy nhiên dùng động cơ có số vòng quay cao lại yêu cầu giảm tốc nhiều hơn, tức tỉ số truyền của toàn hệ thống tăng, dẫn tới kích thước và giá thành của các bộ truyền tăng lên. Do vậy trong các dẫn động cơ khí nói chung nếu không có yêu gì đặc biệt thì hầu như các động cơ có số vòng quay đòng bộ là 1500(v /p)
- Với hệ dẫn động băng tải
nct =
Trong đó : D- Đường kính tang dẫn của băng tải (mm)
v- Vận tốc vòng của băng tải (m/s)
- Xác định số vòng quay đồng bộ nên dùng cho đọng cơ
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb=1500(v/p) thì tỉ số truyền sơ bộ của hệ thống usb được xác định theo công thức sau :
Ta thấy usb=23.89 thuộc khoảng (8) nên dùng theo bảng 1.2 chọn ndb=1500(v/p)
1.4> Chọn động cơ thực tế
Căn cư vào công suát đẳng trị 17.45 kw tra bảng p1.3 chn động cơ 4A180S4Y3 có các thông như sau :
Kiểu động cơ
Công suất(kw)
Vận tốc quay(v/ph)
Cos
4A180S4Y3
22
1470
90
2.2
1.4
0.90
1.5: Kiểm tra điều kiện mở máy , điều kiện quá tải cho động cơ:
a . Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ :
Khi khởi động , động cơ cần sinh ra một công suất mở máy đủ lớn thắng sức ỳ của hệ thống . Kiểm tra điều kiện mở máy cho động cơ theo công thức:
³
Trong đó là công suất mở máy của động cơ
= .= 1.4x22 = 30.8 (kw)
Với: TK và Tdn là mô men khởi động và mô men danh nghĩa của động cơ
Plà công suất cản ban đầu trên trục động cơ
= Kbd.= 1,55x17.45 = 27.0475 (kw)
=> ³
Vậy thoả mãn điều kiện mở máy .
b . Kiểm tra điều kiện quá tải cho động cơ :
Để tránh điều kiện quá tải cho động cơ làm việc với sơ đồ tải không đổi theo điều kiện: ³
Trong đó:
- Công suất lớn nhất cho phép của động cơ (kw)
- Công suất đặt lên trục đông cơ khi quá tảI, chính là công suất trên trục động cơ của giá trị tảI lớn nhất trong sơ đồ tải.
Ta có: ==2.2x22=48.4 (kw)
³=(kw)
=> ³ thỏa mãn điều kiện bền quá tải cho động cơ
2 . Phân phối tỷ số truyền :
* Tỷ số truyền chung của toàn hệ thống :
uS =
Trong đó: - nđc là số vòng quay của động cơ nđc =1470 (v/ph)
-nct là số vòng quay của trục công tác nct = 62.784 (v/ph)
Þ uS =
* Tỷ số truyền của các bộ truyền trong hộp
uh = u1.u2
Với u1 là tỷ số truyền của bộ truyền cấp nhanh
u2 là tỷ số truyền của bộ truyền cấp chậm.
* Với hộp giảm tốc cấp chậm tách đôi ta có:
u2=1,2776
Trong đó : KC2 =11,3, chọn Kc2=1.2
và là hệ số chiều rộng bánh răng cấp nhanh và cấp chậm
Chọn: =0.3
=0.35
Do hệ dẫn động không có bộ truyền ngoài nên uh==23.413
=> u2=1,2776=1,2776
=> u1==
3. Xác đinh thông số cho trục :
3.1 . Tính số vòng quay của các trục :
Tốc độ quay của trục I : nI = = nđc = =1470(v/ph)
vì = 1 là tỷ số truyền của bô truyền (hoặc khớp nối) nối giữa động cơ và trục I
Tốc độ quay của trục II : nII = =256,186 (v/ph)
Tốc độ quay của trục III : nIII = = 62.8 (v/ph)
Tốc độ quay của trục IV: nIV= (v/ph)
3.2 . Tính công suất trên các trục :
Với sơ đồ tải, chọn công suất danh nghĩa là công suất lớn nhất
Công suất danh nghĩa trên truc động cơ tính theo công thức
= ===17.45 (kw)
Công suất trên trục I :
PI = .hk.hổl = 17.45x1x0.995 = 17.36275 (kw)
Công suất trên trục II :
PII = PI.hbr.hổl = 17.36275x0.97x0.995 = 16.758 (kw)
Công suất trên trục III :
PIII = PII.hbr.hôl = 16.758x0.97x0.995= 16.174 (kw)
Công suất trên trục IV:
PIV= PIVx x= 16.174x1x0.995=16.093(kw)
3.3 . Tính mômen xoắn :
Mô men xoắn trên trục thứ k được xác định theo công thức:
T = 9,55.106
Mômen xoắn trên trục động cơ :
Tdc = 9,55.106. = 9,55.106. =113365,646 (N.mm)
Mômen xoắn trên trục I :
TI = 9,55.106. =9,55.106. =112798,818(Nmm)
Mômen xoắn trên trục II :
TII = 9,55.106. =9,55.106. = 624698,07(Nmm)
Mômen xoắn trên trục III :
TIII =9,55.106. = 9,55.106. =2459581.21 (Nmm)
Moomen xoắn trên trục IV:
TIV=9.55.106.(Nmm)
Lập bảng thông số khi làm việc
Trục
Đ/cơ
I
II
III
Công tác
Công suất (kw)
17.45
17.36275
17.758
16.174
16.093
Tỷ số truyền (-)
1
5.738
4.08
1
Số vòng quay(v/ph)
1470
1470
256,186
62.8
62.8
Mô men (N.mm)
113365,646
112798,818
624698,07
2459581.21
2447263.535
Phần 2
Thiết kế bộ truyền cơ khí
II- Thiết kế bộ truyền bánh răng
A : Bộ truyền bánh răng cấp nhanh:
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-I) 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 421285
Chọn HB= 255
850
580
+ 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
Thường hóa
HB192240
Chọn HB=240
750
450
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=1470 (v/ph)
- tổng số gio làm việc của bánh răng đang xét :
=>
* Với bánh 1( bánh nhỏ) : ta có HB=255
Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có
=2.HB+70=2.255+70=580 (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=240
Tra bảng 6.2 (TTTKHDĐCK-I) ta có
=2.HB+70=2.240+70=550 (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=1,25.500=625a)
Ta thấy
Chọn
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=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]
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Đề án kĩ thuật Thiết kế trạm dẫn động băng tải.doc