Đề tài Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp, có cấp nhanh phân đôi - Phan Trung Chính

LÅÌI NOÏI ÂÁÖU Âäúi våïi nhiãöu ngaình trong træåìng Âaûi hoüc Kyî thuáût, sau khi hoüc xong pháön lyï thuyãút hoüc sinh seî bæåïc qua giai âoaûn thiãút kãú âäö aïn män hoüc. Âäúi våïi män hoüc Chi Tiãút Maïy cuîng váûy. Thiãút kãú chi tiãút maïy laì mäüt bæåïc ngoàûc cho viãûc nghiãn cæïu cå såí tênh toaïn vaì thiãút kãú caïc bäü truyãön âäüng cå cå khê cuîng nhæ caïc chi tiãút maïy. Âáy laì âãö taìi thiãút kãú chênh xaïc âáöu tiãn âäúi våïi mäùi sinh viãn ngaình cå khê chãú taûo maïy. Nhiãûm vuû chung laì thiãút kãú hãû thäúng dáùn âäüng tæì âäüng cå âiãûn âãún cå cáúu cháúp haình. Âãö taìi:”Thiãút kãú häüp giaím täúc hai cáúp, coï cáúp nhanh phán âäi ” coï caïc æu âiãøm laì bäü truyãön laìm viãûc ãm, truyãön âæåüc cäng suáút låïn, læûc doüc truûc âæåüc triãût tiãu, kãút cáúu häüp giaím täúc tæång âäúi âån giaín dãù chãú taûo, dãù bäi trån, caïc baïnh ràng vaì äø bäú trê âäúi xæïng, vç váûy truûc chëu taíi tæång âäúi âäöng âãöu. Nhæng bãn caûnh âoï : do bäü truyãön cáúp nhanh laì baïnh ràng chæí V, vaì phán âäi thaình hai baïnh, vç váûy viãûc chãú taûo vaì làõp raïp bäü truyãön cáúp nhanh tæång âäúi phæïc taûp, vaì häüp coï chiãöu räüng tæång âäúi låïn. Bäü truyãön ngoaìi laì âai thang. Vç váûy häüp giaím täúc naìy âæåüc duìng åí nåi khä raïo, váûn täúc tæång âäúi cao. Khi thiãút kãú âäö aïn Chi Tiãút Maïy sinh viãn láön âáöu tiãn bàõt tay vaìo mäüt cäng viãûc måïi meî, reìn luyãûn, váûn duûng nhiãöu kiãún thæïc vaì lyï thuyãút âãø giaíi quyãút caïc váún âãö coï liãn quan âãún thæûc tãú. Âäö aïn naìy laì saín pháøm thiãút kãú âáöu tay tuy coìn mang nàûng tênh lyï thuyãút nhæng coï tênh cháút âaìo sáu chuyãn ngaình giuïp cho mäùi sinh viãn coï yï thæïc sáu sàõc vãö cäng viãûc cuîng nhæ nghiãn cæïu vaì tênh toaïn. Trong âäö aïn váún âãö sai soït laì khäng thãø traïnh khoíi, kênh mong quyï tháöy cä táûn tçnh chè baío âãø giuïp em bäø sung nhæîng khuyãút âiãøm, nhæîng khuïc màõc coìn täön taûi vaì coï thãm kiãún thæïc âãø tiãúp tuûc thæûc hiãûn caïc âãö taìi sau naìy. Xin chán thaình caím ån quïy tháöy cä. Âaì Nàông, ngaìy 10 thaïng 12 nàm 2002 Sinh viãn thæûc hiãûn Phan Trung Chênh PháönI: CHOÜN ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN VAÌ PHÁN PHÄÚI TYÍ SÄÚ TRUYÃÖN I: CHOÜN ÂÄÜNG CÅ ÂIÃÛN Âäüng cå cáön laìm viãûc sao cho coï thãø låüi duûng âæåüc toaìn bäü cäng suáút âäüng cå. Khi laìm viãûc noï phaíi thoaí maîn 3 âiãöu kiãûn: - Âäüng cå khäng phaït noïng quaï nhiãût cho pheïp. - Âäüng cå coï khaí nàng quaï taíi trong thåìi gian ngàõn. Âäüng cå coï moment måí maïy âuí låïn âãø thàõng moment caín ban âáöu cuía phuû taíi khi måïi khåíi âäüng. Do chãú âäü taíi troüng laì thay âäøi êt vaì rung âäüng nheû. Âãø choün âäüng cå âiãûn ta cáön tênh cäng suáút cáön thiãút kãú ta dæûa vaìo: Caïc säú liãûu âaî cho: Taíi troüng P = 4070 N Váûn täúc bàng taíi V = 1,14 m/s. Âæåìng kênh tang D = 240 mm Nãúu goüi: Nlv _ laì cäng suáút laìm viãûc cuía bàng taíi _ laì hiãûu suáút truyãön däüng. Trong âoï: Nlv = (Kw) (1.1) Ta choün: laì hiãûu suáút bäü truyãön âai laì hiãûu suáút bäü truyãön baïnh ràng truû (hai bäü) laì hiãûu suáút mäüt càûp äø làn (bäún càûp) laì hiãûu suáút khåïp näúi. Ta âæåüc: Kw Ta cáön phaíi choün âäüng cå âiãûn coï cäng suáút âënh mæïc Nâm > Nlv. Trong tiãu chuáøn âäüng cå âiãûn coï nhiãöu loaûi thoaí maîn âiãöu kiãûn naìy. Theo TK CTM baíng 2P ta choün så bäü âäüng cå âiãûn che kên coï quaût gioï A02-42-4 coï: Cäng suáút âäüng cå Nâm = 5,5 Kw Säú voìng quay cuía âäüng cå nâc = 1450 voìng/phuït Hiãûu suáút âäüng cå hâm = 88% Khäúi læåüng âäüng cå m = 66,5 Kg. Âäüng cå naìy goün nheû giaï thaình khäng âàõt làõm vaì tyí säú truyãön chung coï thãø phán phäúi håüp lyï cho caïc bäü truyãön trong hãû thäúng dáùn âäüng. Kiãøm tra mämen khåíi âäüng cuía âäüng cå: Ta coï: . Xem nhæ bäü truyãön laìm viãûc våïi mämen âënh mæïc cuía âäüng cå. Maì ta coï . Þ Mmm>Mqt. Váûy baío âaím âäüng cå khåíi âäüng âæåüc âãø keïo bäü truyãön laìm viãûc. II: PHÁN PHÄÚI TYÍ SÄÚ TRUYÃÖN. II-1 Tyí säú truyãön. Tyï säú truyãön âäüng chung: i = nâm/nt. Trong âoï nt laì säú voìng quay cuía tang dáùn âäüng. m/s (1.2) Þ nt= voìng/phuït Váûy i = Ta coï: i = ing.it = ing.in.ic Trong âoï: ing tyí säú truyãön cuía bäü truyãön âai it tyí säú truyãön cuía häüp giaím täúc in tyí säú truyãön cáúp nhanh ic tyí säú truyãön cáúp cháûm. Tyí säú truyãön laì âàûc træng, laì chè tiãu kyî thuáût coï aính hæåíng âãún kêch thæåïc, cháút læoüng cuía bäü truyãön cå khê. Viãûc phán phäúi it cho caïc bäü truyãön trong häüp giaím täúc (quan hãû giæîa in vaì it ) theo nguyãn tàõc: - Kêch thæåïc vaì troüng læåüng cuaí häüp giaím täúc laì nhoí nháút - Âiãöu kiãûn bäi trån täút nháút Trong häüp giaím täúc baïnh ràng truû hai cáúp coï cáúp nhanh phán âäi âãø cho caïc baïnh ràng bë dáùn cuía cáúp nhanh vaì cáúp cháûm âæåüc ngám trong dáöu gáön nhæ nhau tæïc laì âæåìng kênh cuía caïc baïnh ràng phaíi xáúp xè nhau (R2 » R4), ta phán phäúi in » 1,2ic. . Choün: ic =2,5 Þ in = 3 Þ ing = iâ = i/(in.ic) = 2,13 II.2.Cäng suáút trãn caïc truûc Baíng hãû thäúng caïc säú liãûu tênh âæåüc: Truûc Thäng säú Truûc âäüng cå I II III i Ing=2,13 In =3 Ic=2,5 N(Kw) 5,5 5,25 5,12 5 THIÃÚT KÃÚ CAÏC BÄÜ TRUYÃÖN. PHÁÖN II:THIÃÚT KÃÚ BÄÜ TRUYÃÖN ÂAI NGOAÌI. I.1. Choün loaûi âai. Truyãön âäüng âai âæåüc duìng âãø truyãön dáùn giæîa caïc truûc tæång âäúi xa nhau vaì yãu cáöu laìm viãûc ãm, an toaìn khi quaï taíi. Bäü truyãön âai coï kãút cáúu khaï âån giaín tuy nhiãn vç coï træåüt giæîa âai vaì baïnh âai nãn tyí säú truyãön khäng äøn âënh. Bäü truyãön âai thang coï tyí säú truyãön khäng låïn. Theo chè tiãu thiãút kãú, bäü truyãön cáön thiãút kãú coï tyí säú truyãön iâ = ing = 2,13. Cäng suáút cáön truyãön bàòng cäng suáút âäüng cå âiãûn 5,5 Kw. Säú voìng quay truûc dáùn n = nâc =1450 voìng/phuït. Kiãøu truyãön âäüng thæåìng. I.1.Choün loaûi âai. Giaí thiãút váûn täúc cuía âai v> 5m/s. våïi cäng suáút âäüng cå 5,5 Kw ta coï thãø sæí duûng âai loaûi Б hoàûc A. Åí âáy ta tênh toaïn cho caí hai loaûi vaì choün ra loaûi thêch håüp hån Theo baíng 5-11: Âai Kyï hiãûu Б A A h0 a0 h F(mm2) 17 4,1 14 10,5 138 13 2,8 11 8 81 Loaûi A Б I.2.Âënh âæåìng kênh baïnh âai. Theo baíng 5-14: D1 140mm 160mm Váûn täúc cuía âai: (m/s) (2.1) 10,63m/s 12m/s Ta coï v < vmax = (30 ÷ 35) m/s Þ Váûn täúc âai thoaí maîn. Âæåìng kênh baïnh âai låïn: (2.2) ; x laì hãû säú træåüt cuía âai. Våïi âai thang x = 0,02 Þ D2 = 2.13(1-0,02).D1 (mm). 292mm 334mm Âæåìng kênh baïnh âai låïn D2 choün theo tiãu chuáøn baíng 5-15: 280mm 320mm Säú voìng quay thæûc cuía truûc bë dáùn: (2.3) 710,5v/p 710,5v/p Maì n2 = n1 /iâ =1450/2.13 = 680,75 (v/p) Þ sai säú Tyí säú truyãön thæûc tãú: i’â = . I.3.Choün så bäü khoaíng caïch truûc: Theo baíng 5-16 choün A = 1,2D2mm 336mm 384mm Kiãøm tra âiãöu kiãûn: 0,55(D1+D2)+h £ A £ 2(D1+D2) (2.4) 239£A£840 274£A£960 I.4.Âënh chênh xaïc chiãöu daìi âai L vaì khoaíng caïch truûc A: Theo khoaíng caïch truûc A så bäü ta xaïc âënh âæåüc L (2.5) Âai Б : Âai A: Theo baíng 5-12. Láúy L theo tiãu chuáøn 2000mm 2240mm Kiãøm tra säú voìng chaûy cuía âai trong 1 giáy: u = v/L (2.6) 5,315 5,357 u < umax = 10 Þ thoía maîn. Khoaíng caïch truûc A âæåüc xaïc âënh chênh xaïc theo L tiãu chuáøn: (2.7) Âai Б: Âai A: Kiãøm tra âiãöu kiãûn cuía khoaíng caïch truûc A.Âk(2.4) 0,55(D1 + D2) + h £ A £ 2(D1 + D2). Âai Б: 0.55(160 + 320) + 10,5 £ 738 £ 2(160 + 320). Âai A: 0,55(140 + 280) + 8 £ 666 £ 2(140 +280) Þ thoía maîn. Khoaíng caïch nhoí nháút âãø màõc âai: Amin= A - 0,015.L mm (2.8) 636mm 704mm Khoaíng caïch låïn nháút cáön thiãút âãø taûo læûc càng: Amax= A + 0,03.L mm (2.9) 726mm 810mm. Váûy baïnh âai coï thãø dëch chènh khoaíng caïch truûc tæì Amin âãún Amax. I.5.Kiãøm nghiãûm goïc äm: (2.10) 1680 1670 Thoía maîn: a1 > 120o. I.6.Xaïc âënh säú âai cáön thiãút: Goüi Z laì säú âai cáön thiãút. (2.11) Trong âoï:F_tiãút diãûn âai v_ váûn täúc âai Choün æïng suáút càng ban âáöu so =1,5N/mm2. [sp]_æïng suáút coï êch cho pheïp Theo baíng 5-17 ta coï âæåüc [sp] N/mm2 1,904 1.8704 _Theo baíng 5-6: Ct-Hãû säú xeït âãún chãú âäü aính hæåíng cuía chãú âäü taíi troüng 0,7 0,7 _Theo baíng 5-18: Ca-Hãû säú xeït âãún aính hæåíng cuía goïc äm. 0,98 0,98. _Theo baíng 5-19: Cv-Hãû säú xeït âãún aính hæåíng cuía váûn täúc. 1 1 Âai Б: Âai A: Säú âai cáön choün: 5(loaûi) 3(choün) Váûy ta choün âai loaûi Б , våïi : D1 = 160mm ; D2 = 320mm ; A=738mm;L=2240mm I.7.Âënh kêch thæåïc chuí yãúu cuía baïnh âai: Kêch thæåïc raînh baïnh âai theo baíng 10-3: t = 20mm S = 12,5mm ho = 5mm e = 16mm Chiãöu räüng baïnh âai: B = (Z - 1).t + 2.S mm (2.12) B = (3-1).20 + 2. 12,5 = 65mm Âæåìng kênh ngoaìi cuía baïnh âai: Dn1= D1+ 2ho mm (2.13) Dn1= 160+2.5= 170mm Dn2= D2+ 2ho mm (2.14) Dn2= 320= 2.5= 330mm Âæåìng kênh trong cuía baïnh âai: Dt1= Dn1- 2e mm (2.15) Dt1= 170-2.16= 138mm Dt2= Dn2- 2e mm (2.16) Dt2= 330-2.16= 298 I.8.Xaïc âinh læûc càng ban âáöu vaì læûc taïc duûng lãn truûc: Læûc càng ban âáöu âäúi våïi âai: So= so.F (2.17) = 1,5.137= 207(N) Læûc taïc duûng lãn truûc: R = 2So.Z.sin(a1/2) (2.18) = 2.207.3.sin(1670/2) = 1234(N). I.9. Tênh thåìi gian chëu taíi cuía bäü truyãön: (2.19) Trong âoï: [s0]p_laì æïng suáút coï êch låïn nháút cho pheïp cuía bäü truyãön âai. C_hãû säú âiãöu chènh bäü truyãön âai thæûc tãú so våïi bäü truyãön âai tiãu chuáøn. N0_ Kãút luáûn: _Choün phæång aïn duìng bäü truyãön âai loaûi Б vç coï säú dáy âai khäng quaï nhiãöu , baío âaím cho caïc âai laìm viãûc gáön âãöu nhau. Vaì âäöng thåìi baïnh âai cuîng khäng quaï låïn. _Kãút quaí tênh toaïn coï thãø cháúp nháûn âæåüc. PHÁÖN III:THIÃÚT KÃÚ BÄÜ TRUYÃÖN BAÏNH RÀNG TRONG HÄÜP GIAÍM TÄÚC. III.1.Thiãút kãú bäü truyãön baïnh ràng ràng nghiãng truû cáúp nhanh: Âäúi våïi häüp giaím täúc hai cáúp coï cáúp nhanh phán âäi. Cáúp nhanh laì baïnh ràng truû ràng nghiãng , coï caïc âàûc âiãøm sau: Do cáúp nhanh phán âäi nãn khi tênh cäng suáút phaíi chia âäi cho bäü truyãön cáúp nhanh. Baïnh ràng åí cáúp nhanh chëu taíi nhoí hån baïnh ràng cáúp cháûm. Do váûy khi choün hãû säú chiãöu räüng ràng sao cho cáön thoaî maîn bch» 2bnh Baïnh ràng cáúp cháûm laì baïnh ràng truû ràng thàóng; àn khåïp khäng täút, coï va âáûp, vç váûy khi thiãút kãú ta tênh theo càûp baïnh ràng dëch chènh. III.1.1.Choün váût liãûu laìm baïnh ràng. _ Baïnh ràng nhoí: choün theïp 45, thæåìng hoaï coï: sk1= 600 N/mm2 ; sch1= 450 N/mm2 ; [s]Notx1 =2,6.HB= 520N/mm2; HB = 200. Phäi âuïc, giaí thiãút âæåìng kênh phäi (60¸90) mm. _Baïnh ràng låïn: choün theïp 35 thæåìng hoïa coï: sb=500 N/mm2 ; sch= 260 N/mm2 ; [s]Notx2 =442N/mm2; HB = 170. Phäi reìn, giaí thiãút âæåìng kênh phäi (100¸300) mm. III.1.2.Âënh æïng suáút tiãúp xuïc vaì æïng suáút uäún cho pheïp: 1. ÆÏng xuáút tiãúp xuïc cho pheïp: Säú chu kyì tæång âæång cuía baïnh nhoí: Ntâ1= 60 u S(Mi/Mmax)3ni.Ti (3.1) Trong âoï: _ Mi,ni,Ti laì moment xoàõn, säú voìng quay trong 1 phuït vaì täøng säú giåì baïnh ràng laìm viãûc åí chãú âäü i. _ Mmax laì moment xoàõn låïn nháút taïc duûng lãn baïnh ràng (khäng kãø mämen quaï taíi) _ u laì säú láön àn khåïp cuía mäüt ràng khi baïnh ràng quay 1 voìng. ÞNtâ1=60.1.5,5.320.18.710,5.[13.3/8 + (0,7)3.4/8]= 73,8.107 > No våïi N0_ säú chu kyì cå såí cuía âæåìng cong moíi tiãúp xuïc. Thæåìng N0=107. Nhæ váûy säú chu kyì laìm viãûc tæång âæång cuía baïnh låïn: Ntâ2= Ntâ1/in = 73,8.107 / 3= 24,6.107> No Do âoï hãû säú chu kyì æïng suáút k’N cuía caí hai baïnh ràng âãöu bàòng 1. Theo baíng 3-9: [s]Notx= 2,6.HB [s]tx = [s]Notx. k’N. [s]tx1= 520 N/mm2 [s]tx2= 442 N/mm2 2.ÆÏng suáút uäún cho pheïp: Säú chu kyì tæång âæång cuía baïnh baïnh ràng: Ntâ = 60 u S(Mi/Mmax)mni.Ti (3.2) Caïc thäng säú nhæ trãn. m_ báûc cuía âæåìng cong moíi uäún. Âäúi våïi theïp thæåìng hoaï m= 6. Váûy säú chu kyì tæång âæång cuía baïnh låïn laì: Ntâ2= 60.1.5,5.18.320.236,83.[16.3/8 + (0,6)6.0,5]= 19,53.106 Þ Ntâ1= 3.19,53.106= 65,91.106. Caí Ntâ1 vaì Ntâ2 > No . Våïi N0_chu kyì cå såî cuía âæåìng cong moíi uäún. N0=5.106 . Do âoï k’’N = 1_hãû säú chu kyì æïng suáút uäún [s]u= (3.3) do ràng laìm viãûc mäüt màût Giåïi haûn moíi uäún cuía theïp 45: s-1= 0,45. sk = 0,45.600=270 N/mm2. Giåïi haûn moíi uäún cuía theïp 35: s-1= 0,45.500 = 225 N/mm2. Hãû säú an toaìn: n = 1,5. Hãû säú táûp trung æïng suáút åí chán ràng: ks = 1,8. Baïnh nhoí: [s]u1= = 150 N/mm2. Baïnh låïn: [s]u2= = 125 N/mm2. III.1.3.Så bäü choün hãû säú taíi troüng k: Do äø bäú trê âäúi xæïng Coï thãø choün så bäü k = 1,5. III.1.4.Choün hãû säú chiãöu räüng baïnh ràng: Do bäü truyãön cáúp nhanh laì bäü truyãön baïnh ràng chæí V, phán âäi. Do váûy taíi troüng taïc duûng lãn mäüt baïnh laì nhoí. Váûy choün yA= b/A = 0,2. III.1.5.Xaïc âënh khoaíng caïch truûc: (3.4) q’-hãû säú phaín aïnh sæû tàng khaí nàng taíi tênh theo sæïc bãön tiãúp xuïc cuía baïnh ràng nghiãng so våïi baïnh ràng thàóng. Choün q’= 1,2. k_ hãû säú taíi troüng n2=236,83(v/p) stx2=442N/mm2 Láúy A1 = 170 mm. III.1.6.Tiïnh váûn täúc voìng v cuía baïnh ràng vaì choün ccx chãú taûo baïnh ràng: Váûn täúc voìng cuía baïnh ràng truû: (3.5) Våïi váûn täúc naìy theo baíng (3-11) ta choün cáúp chênh xaïc 9. III.1.7.Âënh chênh xaïc hãû säú taíi troüng k vaì khoaíng caïch truûc A: Hãû säú taíi troüng k âæåüc tênh theo cäng thæïc : k = ktt.kâ.(3.6) ktt- hãû säú táûp trung taíi troüng kâ- hãû säú taíi troüng âäüng. Chiãöu räüng baïnh ràng: b = yA.A = 0,2.170 = 34 mm. Âæåìng kênh voìng làn baïnh ràng nhoí: do âoï: yd= b/d1= 0,4. Tra baíng 3-12 ta tçm âæåüc kttbaíng = 1. Hãû säú táûp trung taíi troüng thæûc tãú: ktt= (kttbaíng+ 1)/2 = 1. Giaí sæí: (3.7) theo baíng 3-14 ta tçm âæåüc kâ= 1,4. Hãû säú taíi troüng k = ktt.kâ = 1.1,4=1,4. ksåbäü=1.5. Váûy sai säú ek= Nhæ váûy láúy chênh xaïc A = Asåbäü. mm.(3.8) III.1.8.Xaïc âënh moâun, säú ràng vaì goïc nghiãng cuía ràng: Modun phaïp: mn = 0,02.A = 0,02.166=3,32 mm. Theo baíng 3-1 choün mn= 4. Så bäü choün goïc nghiãng b = 15o Säú ràng cuía baïnh nhoí: .(3.8) Säú ràng baïnh låïn: Z2= Z1.i = 20.3 = 60. Tênh chênh xaïc goïc nghiãng b: cosb = (3.10) Váûy b = 15o27’. Chiãöu räüng baïnh ràng b thoía maîn âiãöu kiãûn: b = 34 mm choün b1=40mm. b2 =38mm. kiãøm tra âiãöu kiãûn (3.7) :b1> thoaí III.1.9.Kiãøm nghiãûm sæïc bãön uäún cuía ràng: Tênh säú ràng tæång âæång: Ztâ=Z/cos3b.(3.11) Baïnh nhoí: Ztâ1 =20/(0,96855)3 = 22. Baïnh låïn: Ztâ2 =60/(0,96855)3= 66. Hãû säú daûng ràng theo baíng 3-18: y1 = 0,392 y2 = 0,499 Láúy q’’=1,5_hãû säú phaín aïnh khaí nàng taíi khi tênh theo sæïc bãön uäún cuía baïnh ràng nghiãng so våïi bäü truyãön baïnh ràng thàóng. Âäúi våïi baïnh ràng nhoí: (3.12) váûy < [s]u1=150 N/mm2 Âäúi våïi baïnh ràng låïn: su2 = su1.y1/y2 (3.13) Þsu2 = 13,14.0,392/0,499=10,32N/mm2 < [s]u2 = 125 N/mm2. III.1.10.Kiãøm nghiãûm sæïc bãön baïnh ràng khi chëu quaï taíi âäüt ngäüt: Tênh æÏng suáút tiãúp xuïc cho pheïp khi quaï taíi: [s]txqt=2,5[s]Notx.(3.14) Baïnh nhoí: [s]txqt1 = 2,5.520 = 1300 N/mm2. Baïnh låïn: [s]txqt2 = 2,5.442 = 1105 N/mm2. Tênh æÏng suáút uäún cho pheïp khi quaï taíi: [s]uqt =0,8.sch.(3.15) Baïnh nhoí: [s]uqt1 = 0,8.300 = 240 N/mm2. Baïnh låïn: [s]uqt2 = 0,8.260 = 208 N/mm2. Kiãøm tra sæïc bãön tiãúp xuïc: (3.16) ; kqt=1,4. Þ Þstxqt2= stxqt1 < 1300 N/mm2 Þ thoía maîn. stxqt2<1105 N/mm2 Þ thoía maîn Kiãøm tra sæïc bãön uäún : suqt = kqt.su. Baïnh nhoí: stxqt1 = 13,14.1,4 = 18,396 N/mm2 < [s]uqt1 Baïnh låïn: stxqt2 = 10,32.1,4 = 14,448 N/mm2 < [s]uqt2. III.1.11.Caïc thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön: P' 1 P 1 P n P' 1 P a1 P r Modun phaïp: mn= 4mm Säú ràng: Z1 = 20 ; Z2 = 60 Goïc àn khåïp: an = 20o Goïc nghiãng: b = 15027’ Chiãöu cao ràng: h=2,25.mn=2,25.4=9mm Chiãöu cao âáöu ràng : hd=mn=4mm Âäü håí hæåïng tám c1=0,25.mn= 0,25.4=1mm Khoaíng caïch truûc: A = 170 mm. Bãö räüng baïnh ràng: b1 = 40 mm.b2=38 Âæåìng kênh voìng chia: dc1=mn.Z1/cosb (3.17) Þ dc1= 4.20/cos15,45= 83mm ; Þ dc2= 4.60/cos15,45 = 249mm Âæåìng kênh voìng âènh: de1 = dc1 + 2.mn Þ de1= 83+2.4=91 mm. Þ de2 = 249+ 2.4 = 257 mm. Âæåìng kênh voìng chán: di1 = dc1 - 2.mn-2.c Þ di1= 83-8-2=73 mm. di2 = 249 - 8 - 2 = 239 mm. III.1.12.Tênh læûc taïc duûng lãn truûc: Læûc taïc duûng lãn baïnh ràng âæåüc chia laìm 3 thaình pháön: læûc voìng P, læûc hæåïng tám Pr vaì læûc doüc truûc Pa. Tênh læûc voìng: (3.18) Læûc hæåïng tám: (3.19) Læûc doüc truûc: Pa = P.tgb = 850,78.tg15,45 = 235,14 N. III.2.THIÃÚT KÃÚ BÄÜ TRUYÃÖN BAÏNH RÀNG TRUÛ RÀNG THÀÓNG CÁÚP CHÁÛM: III.2.1.Choün váût liãûu laìm baïnh ràng. Baïnh ràng nhoí: choün theïp 45 thæåìng hoïa coï: sbk3 = 600 N/mm2 ; sch3 = 300 N/mm2 ; HB = 200. sNotx3=520N/mm2 Phäi âuïc, giaí thiãút âæåìng kênh phäi (60¸90) mm. Baïnh ràng låïn: choün theïp 35 thæåìng hoïa coï: sbk4 = 500 N/mm2 ; sch4 = 260 N/mm2 ; HB = 170. sNotx4=442N/mm2 Phäi âuïc, giaí thiãút âæåìng kênh phäi (100¸300) mm. III.2.2.Âënh æïng suáút tiãúp xuïc vaì æïng suáút uäún cho pheïp: 1.ÆÏng xuáút tiãúp xuïc cho pheïp: Säú chu kyì tæång âæång cuía baïnh ràng: Ntâ = 60 u S(Mi/Mmax)3ni.Ti (3.20) Säú chu kyì tæång âæång cuía baïnh ràng nhoí: Ntâ3 = Ntâ2 = 24,6.107 > No Nhæ váûy säú chu kyì laìm viãûc tæång âæång cuía baïnh låïn: Ntâ4 = Ntâ2/ic =24,6/2,5=9,92.107> No Nãn choün k’N = 1 cho caí 2 baïnh ràng Þ [s]tx = [s]Notx. k’ = 2,6.HB ÆÏng xuáút tiãúp xuïc cho pheïp cuía baïnh låïn: [s]tx4 = 442 N/mm2 ÆÏng xuáút tiãúp xuïc cho pheïp cuía baïnh nhoí:[s]tx3 = 520N/mm2 Âãø tênh sæïc bãön ta duìng trë säú nhoí : [s]tx4 = 442 N/mm2 2.ÆÏng suáút uäún cho pheïp: Säú chu kyì tæång âæång cuía baïnh låïn: Ntâ3 = Ntâ2= 19,53.106 Þ Ntâ4 = Ntâ3/ic = 19,53.106/2,5=7,812.106 Caí Ntâ1 vaì Ntâ2 > No =5.106 do âoï k’’N = 1. Theo cäng thæïc (3.3) [s]u = do ràng taíi mäüt màût. Giåïi haûn moíi uäún cuía theïp 45: s-1 = 0,45.600 = 270 N/mm2. Giåïi haûn moíi uäún cuía theïp 35: s-1 = 0,45.500 = 225 N/mm2. Hãû säú an toaìn: n = 1,5. Hãû säú táûp trung æïng suáút åí chán ràng: ks = 1,8. Baïnh nhoí: [s]u1 = = 150 N/mm2. Baïnh låïn: [s]u2 = = 125 N/mm2. III.2.3.Så bäü choün hãû säú taíi troüng k: Coï thãø choün så bäü k = 1,5. Do äø bäú trê âäúi xæïng III.2.4.Choün hãû säú chiãöu räüng baïnh ràng: Do bäü truyãön cáúp cháûm laì bäü truyãön baïnh ràng thàóng. Váûn täúc tháúp. Maì theo cäng thæïc (3.21). Váûy bäü truyãön cáúp cháûm chëu taíi låïn hån bäü truyãön cáúp nhanh. Choün yA = b/A = 0,4 III.2.5.Xaïc âënh khoaíng caïch truûc: (3.22) Láúy A = 200 mm. III.2.6.Tiïnh váûn täúc voìng v cuía baïnh ràng vaì choün ccx chãú taûo baïnh ràng: Váûn täúc voìng cuía baïnh ràng truû: (3.23) Våïi váûn täúc naìy theo baíng 3-11 ta choün cáúp chênh xaïc chãú taûo laì 9. III.2.7.Âënh chênh xaïc hãû säú taíi troüng k vaì khoaíng caïch truûc A: Chiãöu räüng baïnh ràng: b3 = yA.A = 0,4.200 = 80 mm. Âæåìng kênh voìng làn baïnh ràng nhoí: Þ yd = b/d1 = 0,7. Tra baíng 3-12 ta tçm âæåüc kttbaíng = 1,04. Hãû säú táûp trung taíi troüng thæûc tãú: ktt = (kttbaíng + 1)/2 = 1,02. Giaí sæí: theo baíng 3-14 ta tçm âæåüc kâ = 1,2. k = ktt.kâ =1,224. ek= k khaïc våïi trë säú choün så bäü nãn cáön tênh laûi khoaíng caïch truûc A. Nhæ váûy láúy chênh xaïc A = 186 mm. III.2.8.Xaïc âënh modun, säú ràng vaì goïc nghiãng cuía ràng: Modun phaïp: m = 0,02.A = 0,02.186=3,72 mm. Ta choün mn = 4 Säú ràng cuía baïnh nhoí .(3..24) Säú ràng baïnh låïn: Z4 = Z3.i = 2,5.26 = 65. Chiãöu räüng baïnh ràng b thoía maîn âiãöu kiãûn: Baïnh nhoí b3 = 80mm > Choün baïnh låïn b4=78 Hãû säú thay âäøi khoaíng caïch truûc A: (3.25) våïi Zt=Z1+Z2=26+65=91_laì täøng säú ràng cuía caí hai baïnh. Þ . Þ trë säú 1000a/Zt=1000/91=11. Theo toaïn âäö (I_56) Þ1000y/Zt=0,845. Våïi y_hãû säú giaím chiãöu cao ràng. Þ y=0,845.91/1000=0,1 Þ xt=a+y_hãû säú dëch dao täøng (3.26) Þ xt=1+0,077=1,1 Þ x1=(3.27) = 0,5.[1,077-39/91(1,1-0,1)]=0,3 Þ x2=0.8 Þ goïc àn khåïp cuía ràng cosa= Þa=23,150=2309’. III.2.9.Kiãøm nghiãûm sæïc bãön uäún cuía ràng: Hãû säú daûng ràng theo baíng 3-18: Våïi Z1=26;Z2=65. Suy ra x1=0,3; x1=0,7. Váûy y1=3,55;y2=3,4 Âäúi våïi baïnh ràng låïn: < [s]u2 = 125 N/mm2(3.28) Âäúi våïi baïnh ràng nhoí: su1 = su2.y2/y1 = 3,4/3,55.76=73< [s]u1 = 150 N/mm2. III.2.10.Kiãøm nghiãûm sæïc bãön baïnh ràng khi chëu quaï taíi âäüt ngäüt: ÆÏng suáút tiãúp xuïc cho pheïp khi quaï taíi: [s]txqt = 2,5[s]Notx. Baïnh nhoí: [s]txqt1 = 2,5.520 = 1300 N/mm2. Baïnh låïn: [s]txqt2 = 2,5.442 = 1105 N/mm2. ÆÏng suáút uäún cho pheïp khi quaï taíi: [s]uqt = 0,8.sch. Baïnh nhoí: [s]uqt1 = 0,8.300 = 240 N/mm2. Baïnh låïn: [s]uqt2 = 0,8.260 = 208 N/mm2. Kiãøm tra sæïc bãön tiãúp xuïc: kqt= 1,4. (3.29) stxqt1 < 1300 N/mm2 Þ thoía maîn. Tæång tæû stxqt2=457N/mm2<1105N/mm2Þ thoía maîn. Kiãøm tra sæïc bãön uäún : suqt = kqt.su.(3.30) Baïnh nhoí: suqt1 = 73.1,4 = 102,2N/mm2 < [s]uqt1=150N/mm2 Baïnh låïn: suqt2 = 76.1,4 = 106 N/mm2 < [s]uqt2=125N/mm2. III.2.11.Caïc thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön: Modun : m = 4mm Säú ràng: Z1 = 26 ;Z2 = 65 Goïc àn khåïp: a = 23o9’ A=186mm b3=80 b4=78 chiãöu cao ràng h=2,25m-y.m=(2,25-0,1).4=8,5mm Âæåìng kênh voìng chia: d3 = m.Z1 = 4.26=106mm d4 = m.Z2 = 4.65=260mm Âæåìng kênh voìng âènh: de3 =(Z1+ 2+ 2x1- 2y).m (3.31) = (26+2+2.0,3-2.0.1).4 =114 mm. de4 =(Z2+ 2+ 2x2- 2y).m (3.32) =(65+ 2+ 2.0,7+ -2.0,1).4= 273mm Âæåìng kênh voìng chán: di1 = (Z1- 2,5+ 2. x1).m (mm).(3.33) = (26- 2,5+ 2.0,3).4=96mm di2 = (Z2- 2,5+ 2. x2).m (mm).(3.34) P r1 P r2 P 2 P 1 =(65-2,5+ 2.0,7).4= 256mm III.2.12.Tênh læûc taïc duûng lãn truûc: Læûc voìng: (3.35) våïiMx3== suy ra P=2.206460/106=3895N P2=P1=3895N Læûc hæåïng tám: Pr=P.tga=3895.tg23,150=1665N Pháön IV: TÊNH TOAÏN THIÃÚT KÃÚ TRUÛC VAÌ THEN. A: THIÃÚT KÃÚ TRUÛC. IV.A.1. Choün váût liãûu: Truûc phaíi âaím baío caïc yãu cáöu: Âaím baío âäü bãön, âäü cæïng, êt nhaûy våïi æïng suáút táûp trung, dãø gia cäng, nhiãût luyãûn, chëu âæåüc maìi moìn. Choün theïp 45, täi caíi tiãún. HB=200; sk=600N/mm2; sch=300N/mm2; sNotx=520N/mm2. IV.A.2. Tênh så bäü truûc: Chè xeït truûc chëu aính hæåíng cuía mämen xoàõn. Tênh âæåìng kênh så bäü cuía caïc truûc: (mm) (4.1) Trong âoï C laì hãû säú tênh toaïn phuû thuäüc æïng suáút xoàõn cho pheïp âäúi våïi âáöu truûc vaìo vaì truûc truyãön chung. Láúy C = 120 Âäúi våïi truûc I: NI = 5,2536 Kw nI = 710,5 voìng/phuït Þ Choün d1=25mm Âäúi våïi truûc II: NII = 5,12 Kw nII = 236.83 voìng/phuït Þ Choün d2=35mm Âäúi våïi truûc III: NIII = 5 Kw nIII = 94,73 voìng/phuït Þ Choün d3= 45mm Âãø chuáøn bë cho bæåïc tênh gáön âuïng caïc truûc trong 3 trë säú dI, dII, dII ta coï thãø láúy trë säú dII = 35 mm âãø choün loaûi äø bi.Theo baíng 17P ta choün chiãöu räüng B = 21mm_ laì loaûi äø trung bçnh IV.A.3.Tênh gáön âuïng truûc: Trçnh tæû : Âënh kêch thæåïc daìi cuía truûc Dæûa vaìo caïc säú liãûu: khoaín caïch truûc A chiãöu räüng baïnh ràng b chiãöu räüng baïnh âai, chiãöu räüng äø vaì caïc pháön tæí khaïc choün theo kinh nghiãûm. Tæì chiãöu daìi truûc, ta veî så âäö tênh truûc. Dæûa vaìo sæïc bãön ta tênh âæåüc mämen uäún vaì xoàõn taïc duûng lãn truûc. Täøng håüp taïc duûng cuía hai taíi troüng naìy, dæûa vaì thuyãút bãön 4, ta tênh âæåüc âæåìng kênh truûc taûi caïc tiãút diãûn nguy hiãøm. Tæì âoï veî âæåüc kãút cáúu truûc. * Theo baíng 7-1 ta choün caïc kêch thæåïc nhæ sau: Khe håí giæîa caïc chi tiãút quay: c = 10 mm Khe håí giæîa baïnh ràng våïi thaình trong voí häüp: a = 15 mm Khoaíng caïch tæì thaình trong voí häüp âãún màût bãn äø làn: l2 = 8 mm Chiãøu räüng äø: B = 21 mm Âæåìng kênh bu läng caûnh äø âãø làõp nàõp vaì thán häüp: d1 = 10 mm Chiãöu cao bu läng gheïp nàõp vaì chiãöu daìy nàõp : l3 = 18 mm Khe håí giæîa màût bãn âai vaì âáöu bu läng: l4 = 15 mm Chiãöu räüng baïnh âai: 65 mm Chiãöu räüng baïnh ràng cáúp nhanh: 40 mm Chiãöu räüng baïnh ràng cáúp cháûm: 80 mm Chiãöu daìi pháön mayå làõp våïi truûc l5=1,5.d3=1,5.45= 67,5 IV.A.4.Så âäö phaït hoüa häüp giaím täúc: Dæûa vaìo så âäö ta tênh âæåüc chiãöu daìi så bäü cuía caïc truûc. Truûc I: L1=2(B+l2+a+b1) + b3 + 2(c-1) + lâai+ l4+l3 Þ L1=2(21+8+15+40)+ 80+2(10-1) +65+15+18= 364mm Truûc II: L2 = 2(l2+B+a+b2+1)+ 2c+ b3 = 2(8+21+15+38+1)+2.15+80= 276mm Truûc III: L3= L2+l3+l4+l5 = 276+ 18+ 15+ 67,5= 376,5mm Så âäö häüp giaím täúc hai cáúp, coï cáúp nhanh phán âäi: IV.A.5.Så âäö phán têch læûc trãn caïc truûc: TruûcIII IIII Truûc II Truûc I IV.A.6.Truûc I : 6.1.Caïc säú liãûu ban âáöu: Chiãöu daìi truûc: L1=374mm; d1 = 83mm K1= 53,5mm K2= 138 mm K3= 76 mm P1 = 850,78 N Râ = 1234 N Pr1 = 321,27 N Pa1 = 235,14N Mx1= P1.d1/2= 35307,37Nmm Mz1 = pa1.d1/2 = 9758,31mm Phaín læûc åí caïc gäúi truûc: K3 K2 K1 K1 45517 45517 Theo så âäö phán bäú læûc ta coï: Tênh moment uäún åí nhæîng tiãút diãûn nguy hiãøm: ÅÍ tiãút diãûn D: Mu(D) = 93784 Nmm. Mx(D) = 70615 Nmm ÅÍ tiãút diãûn C: (4.2) Trong âoï: Muy= 45517 Nmm Muz =91055+9758=100813 Nmm Þ vaì MX(C)=70615Nmm Tênh âæåìng kênh truûc åï 2 tiãút diãûn D vaì C theo cäng thæïc : (4.3) våïi [s]_laìæïng suáút cho pheïp láúy bàòng 50N/mm2 (4.4) ÅÍ tiãút diãûn D: Þ [s] = 50 N/mm2 choün dD=30mm ÅÍ tiãút diãûn C: Choün dC=35mm Taûi tiãút diãûn B: Mu(B)<Mu(c) Váûy choün dB=35mmÞ thoaî maîn âk (4.3) 6.2.Tênh chênh xaïc truûc I: Kiãøm tra an toaìn cho truûc åí caïc tiãút diãûn nguy hiãøm theo hãû säú an toaìn: (4.5). Trong âoï: ns_hãû säú an toaìn chè xeït riãng æïng suáút phaïp: (4.6) nt_hãû säú an toaìn chè xeït riãng æïng xuáút tiãúp (4.7) våïi : s-1;t-1_giåïi haûn moíi uäún vaì xoàõn våïi chu kyì âäúi xæïng coï thãø láúy: s-1= 0,45. sb= 0,45.600=270N/mm2 t-1 = 0,25.tb = 0,25.600 =150N/mm2 Vç truûc quay 1 chiãöu nãn æïng suáút phaïp biãún âäøi theo chu kyì âäúi xæïng: sa = smax = -smin= Mu/W våïi sm = 0.(4.8) æïng suáút tiãúp biãún âäøi theo chu kyì maûch âäüng: ta=tm=tmax/2=Wx/2W0. (4.9) es; et_hãû säú kêch thæåïc, chè xeït aính hæåíng kêch thæåïc tiãút diãûn truûc âãún giåïi haûn moíi. Coï thãø láúy: es=0,88; et=0,77. ys;yt_hãû säú xeït âãún aính hæåíng cuía trë säú æïng suáút trung bçnh âãún sæïc bãön moíi. ys=0,1vaìyt=0.05 b_hãû säú tàng bãön bãö màût truûc; b=1. *Ta xeït åí tiãút diãûn C: Mu= 110613 Nmm d = 35 mm Tra baíng 7-3b ta coï: W = 3660 mm3 Wo = 7870 mm3 Þ sa = 110613/3660 = 30,22 N/mm2.(theo ct4.8) ÆÏng suáút tiãúp (xoàõn) thay âäøi theo chu kyì maûch âäüng: ta = tm = Táûp trung æïng suáút do làõp càng, aïp suáút sinh ra trãn bãö màût gheïp: p ³ 30 N/mm2. Þ ks/es = 2,5 (I_baíng 7.10) kt/et = 1+0,6(ks/es-1)=1,9 (4.10) Hãû säú an toaìn xeït riãng cho æïng suáút phaïp: Hãû säú an toaìn xeït riãng cho æïng suáút tiãúp: Hãû säú an toaìn: Do taûi tiãút diãûn C chëu mämen uäún låïn nháút, thoaí maîn an toaìn vãö truûc Váûy âiãöu kiãûn an toaìn cuía caí truûc âæåüc thoía maîn. 6.3. Kiãøm nghiãûm truûc khi quaï taíi âäüt ngäüt: Khi quaï taíi âäüt ngäüt truûc coï thãø bë gaîy hoàûc bë biãún daûng deío quaï låïn. Âiãöu kiãûn âãø âaím baío truûc laìm viãûc bçnh thæåìng: (4.11) Våïi =0.8. sch=0,8.300=240N/mm2. (4.12) Mumax_mämen uäún låïn nháút taûi tiãút diãûn nguy hiãøm luïc quaï taíi Mxmax_mämen xoàõn låïn nháút taûi tiãút diãûn nguy hiãøm luïc quaï taíi. Ta coï : Mumax=110613Nmm;Mxmax=70615Nmm;d=35mm. Theo cäng thæïc (4.12). vaì theo ct(4.11) Þthoaí maîn IV.A.7.Truûc II : 7.1.Caïc säú liãûu ban âáöu: L2=276mm k4=53,5mm ; k5=72,5mm P2 = 850 N Mx2= P2.d2/2=105922 Nmm Pr2=321N Pa2=235N Mz2=Pa2.d2/2=29275Nmm P3=3895N Pr3=1665N Mx3=P3.d3/2=206435Nmm P 2 Y A x M u y (N.mm) M x (N.mm) z M u z (N.mm) Z A y 290902 116982 149708 P 3 P a2 P r2 105922 149708 29275 27350 P a2 P r2 P 2 Z E M x2 M x3 P r3 M x2 Y E k4 k4 k5 k5 Phaín læûc åí caïc gäúi truûc: Tênh moment uäún åí nhæîng tiãút diãûn nguy hiãøm: ÅÍ tiãút diãûn B : Muy = 149708 Nmm. Muz = 56625 Nmm Þ Mx=105922Nmm (theo ct4.4) (theo ct 4.3) choün dB=40mm Taûi tiãút diãûn D: dD= dB=40mm ÅÍ tiãút diãûn C: Muy = 290902Nmm. Muz= 116982 Nmm Þ Mx=211844Nmm choün dC=45mm. 7.2.Tênh chênh xaïc truûc II: Ta xeït åí tiãút diãûn C : Mu = 313542 Nmm Mx = 211844 Nmm d = 45 mm Tra baíng 7-3b ta coï: W = 7800 mm3 Wo = 16740 mm3 Ængs suáút phaïp: sa = 313542/7800 = 40 N/mm2 (ct4.8) ÆÏng suáút tiãúp: ta = tm = 212844/(2.16740) = 6,4 N/mm2 (ct4.9) Theo baíng 7-10 ta coï: ks/et = 2,7 Þ kt/et = 1+ 0,6(ks/es - 1) = 2,02 Hãû säú an toaìn xeït riãng cho æïng suáút phaïp: Hãû säú an toaìn xeït riãng cho æïng suáút tiãúp: Hãû säú an toaìn: Do taûi tiãút diãûn C coï mämen uäún låïn nháút Váûy âiãöu kiãûn an toaìn cuía caí truûc âæåüc thoía maîn. 7.3 Kiãøm nghiãûm truûc II khi quaï taíi âäüt ngäüt: Mxmax=211844Nmm;Mumax=313542Nmm;d=45mm Theo cäng thæïc (4.12). vaì theo ct(4.11) Þthoaí maîn. IV.A.8.Truûc III : 1.Caïc säú liãûu ban âáöu: L3=376,5mm k7=126mm k8=81mm Caïc læûc : P4 = 3895N Mx4=P4.d4/2=518035Nmm Pr4=1665N k8 k7 k7 Phaín læûc åí caïc gäúi truûc: Tênh momen uäún åí nhæîng tiãút diãûn nguy hiãøm (C): Muy = 245385Nmm. Muz = 104895Nmm Þ Mx=518035Nmm choün dC=50mm. 2.Tênh chênh xaïc truûc III: Taûi tiãút diãûn h-h: Mu= 266865 Nmm Mx= 518035 Nmm d = 50 mm Tra baíng 7-3b ta coï: W = 10650 mm3 Wo= 22900 mm3 Ængs suáút phaïp: sa = 266865/10650 = 25,06 N/mm2 ÆÏng suáút tiãúp: ta = tm = 518035/(2.22900) = 11 N/mm2 Theo baíng 7-10 ta coï: ks/et = 2,8 Þ kt/et = 1 + 0,6(ks/es - 1) = 2,08 Hãû säú an toaìn xeït riãng cho æïng suáút phaïp: Hãû säú an toaìn xeït riãng cho æïng suáút tiãúp: Hãû säú an toaìn: Váûy âiãöu kiãûn an toaìn cuía truûc âæåüc thoía maîn. 7.3. Kiãøm nghiãûm truûc khi quaï taíi âäüt ngäüt: Mxmax=518035Nmm;Mumax=266865Nmm;d=50mm Theo cäng thæïc (4.12). vaì theo ct(4.11) Þthoaí maîn. B: THIÃÚT KÃÚ THEN. Âãø truyãön moment xoàõn vaì truyãön âäüng tæì truûc âãún baïnh ràng vaì ngæåüc laûi thç ta duìng then. Then laì chi tiãút gheïp âæåüc tiãu chuáøn hoïa. Ta choün then theo TCVN 150-64 cho caí 3 truûc. Váût liãûu then laì theïp 45 vaì laì loaûi then bàòng. Choün vaì tênh then ta tiãún haình nhæ sau: Choün tiãút diãûn then theo âæåìng kênh truûc, chiãöu daìi then xaïc âënh bàòng caïch tênh theo sæïc bãön dáûp vaì càõt. Tuyì theo âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía mäúi gheïp then (trë säú vaì âàûc tênh taíi troüng, trë säú mämen xoàõn, säú læåüng then... ), mäùi then khäng nháút thiãút chè làõp vaìo nhæîng truûc, coï âæåìng kênh nàòm trong phaûm vi tæång æïng våïi caïc trë säú ghi trong baíng tiãu chuáøn. Âäúi våïi truûc báûc khi cuìng chëu mäüt mämen xoàõn nãn choün then coï cuìng tiãút diãûn âãø viãûc gia cäng raînh then trãn truûc âæåüc thuáûn tiãûn. Trong træåìng håüp cáön thiãút coï thãø tàng chiãöu daìi mayå, sao cho mäúi gheïp then thoaî maîn âiãöu kiãûn bãön, maì khäng cáön làõp nhiãöu then hoàûc láúy then coï tiãút diãûn låïn hån. IV.B.1 Choün tiãút diãûn then: .Âäúi våïi truûc I: ÅÍ tiãút diãûn C ta coï âæåìng kênh truûc: dm-m= 35 mm. Theo baíng 7-23 ta coï: b = 10 mm h = 8 mm t1 = 4,5 mm k = 3,6 mm t2 = 4,2 mm Âäúi våïi truûc II: ÅÍ tiãút diãûn C: Âæåìng kênh truûc: dC = 45 mm. Theo baíng 7-23 ta coï: b = 15 mm h = 9 mm t1 = 5 mm t2 = 5 mm k = 4,1 mm Âäúi våïi truûc III: ÅÍ tiãút diãûn C coï âæåìng kênh truûc: dC = 50 mm. Theo baíng 7-23 ta coï: b = 16 mm h = 10 mm t1 = 5,0 mm t1 = 6,2 mm k = 5,1 mm * Kiãøm nghiãûm sæïc bãön then: Âiãöu kiãûn bãön dáûp tiãúp xuïc giæîa then vaì mayå vaì tiãúp xuïc giæîa then vaì truûc: (4.13);(4.14) Kiãøm nghiãûm sæïc bãön càõt cuía then: (4.15) Trong âoï: Mx_mämen xoàõn cáön truyãön, (Nmm) t1_chiãöu sáu pháön tiãúp xuïc giæîa then vaì raînh trãn truûc,mm k_ pháön tiãúp xuïc giæîa then vaì mayå,mm t2_chiãöu sáu cuía raînh trãn mayå,mm d_ âæåìng kênh truûc,mm l_ chiãöu daìi then,mm b_chiãöu räüng then,mm [s]_æïng suáút dáûp cho pheïp, [s]=100N/mm2. [t]_ æïng suáút càõt cho pheïp , [t]= 87N/mm2. Nháûn xeït: Trong ba cäng thæïc trãn coï: k< t< b Maì [s]»[t]. Váûy ta choün cäng thæïc (4.13) âãø kiãøm tra, nãúu thoaí âk (4.13) tæïc laì thoaí maîn caí ba âiãöu kiãûn trãn . IV.B.2. Tênh chiãöu daìi cho vë trê làõp våïi mayå trãn tæìng truûc: 2.1. Truûc I. MxI= 70615Nmm dI = 35 mm k = 3,6 mm Theo cäng thæïc 4.13: Váûy ta choün lI=0,8.lmayå=0,8.40=32mm laì thoaí maîn. 2.2. Truûc II MxI= 211844Nmm dI = 45 mm k = 4,1 mm Theo cäng thæïc 4.13: Váûy ta choün lII=0,8.lmayå=0,8.40=32mm laì thoaí maîn. 2.3 Truûc III MxI= 518035Nmm dI = 50 mm k = 5,1 mm Theo cäng thæïc 4.13: Váûy ta choün lI=0,8.lmayå=0,8.80=64m laì thoaí maîn. Pháön V: THIÃÚT KÃÚ GÄÚI ÂÅÎ TRUÛC Khi choün cáön chuï yï âãún caïc yãúu täú: trë säú phæång chiãöu vaì âàûc tênh taíi troüng (ténh, thay âäøi, va âáûp...), váûn täúc, thåìi gian phuûc vuû cuía äø; âiãöu kiãûn bäi trån, nhæîng yãu cáöu vãö thaïo làõp, âiãöu kiãûn cäng nghãû chãú taûo läù cuía voí häüp vaì caïc chè tiãu vãö kinh tãú. Thiãt kãú theo trçnh tæû sau: Tæì âiãöu kiãûn cuû thãø choün loaûi äø. Xaïc âënh hãû säú khaí nàng laìm viãûc âãø choün kêch thæåïc äø. Cäú âënh äø trãn truûc vaì trong voí häüp. Choün kiãøu làõp . Thiãút kãú nàõp äø. Bäi trån äø. Âiãöu chènh vaì thaïo làõp äø. V.1. Choün äø làn. Caïc truûc âãöu khäng coï læûc doüc truûc taïc duûng nãn ta choün äø bi âåî mäüt daîy. Truûc II laì truûc làõp äø coï thãø tuyì âäüng do coï làõp baïnh ràng chæí V. Så âäö phaït hoüa cáúu taûo äø bi âåî: V.2.Kêch thæåïc äø: Choün kêch thæåïc äø theo hãû säú khaí nàng taíi vaì thåìi gian laìm viãûc cuía äø: Hãû säú khaí nàng taíi cuía äø C, âãø tênh cáön nhæng yãúu täú sau: Trë säú, chiãöu vaì âàûc tênh taíi troüng Váûn täúc goïc cuía voìng äø quay, vaì âënh voìng naìo cuía äø quay. Thåìi gian phuûc vuû cuía äø. Mäi træåìng laìm viãûc cuía äø: Âäü áøm, nhiãût âäü ... Tênh C theo cäng thæïc sau: C= Q. (n.h)0,3 (5.1) Trong âoï: Q_taíi troüng tæång âæång, daN. n_ säú voìng quay cuía äø,(v/p) h_thåìi gian phuûc vuû cuía äø, h=5,5.320.18= 31680giåì. Nãúu caïc âáöu truûc duìng 1 loaûi äø nhæng taíi troüng taïc duûng lãn caïc äø laûi khaïc nhau, thç tênh cho caí hai sau âoï so saïnh vaì láúy äø naìo coï C låïn hån âãø tiãún haình choün äø, äø coìn laûi láúy nhæ äø âaî choün. Ta choün tæì cåí nheû , âãún trung, âãún nàûng sao cho Cbaíng> Ctênh toaïn. Nãúu váùn khäng phuì håüp thç ta choün sang loaûi äø khaïc. Tênh Q. Q= (kv.R+ m.A). kn.kt. (5.2) Trong âoï: R_taíi troüng hæåïng tám. A_taíi troüng doüc truûc. m_hãû säú chuyãøn taíi troüng doüc truûc vãö taíi troüng hæåïng tám. kt_hãû säú taíi troüng âäüng, kt=1,1 kn_hãû säú nhiãût âä,kn=1 kv_hãû säú xeït âãún aính hæåíng voìng naìo cuía äø laì voìng quay, kv=1 Do caïc truûc theo lê thuyãút âãöu khäng coï læûc doüc truûc do âoï A= 0N Váûy cäng thæïc 5.2 thaình Q= kv. kn.kt . R (5.3) V.2.1. Tênh cho truûc I: Så âäö tênh äø laì: YD=1285N YA=693N ZA=850N ZD=850N Våïi: n = nI = 710,5 voìng/phuït Do YD>YA Choün vë trê äø åí D âãø tênh. Theo cäng thæïc 5.1 ta coï: C= 169,5.(710,5.31680)0,3=27220 Theo C tênh trãn ta choün loaûi äø cåî trung dI= 30mm D=72mm; B=19mm;d2=44,6mm; D2=59,4mm; Âæåìng kênh bi 12,3mm; chäø vaït 2mm Cbaíng=33000. V.2.2. Tênh cho truûc II: Så âäö tênh äø laì: ZA=2798N YE=511N YA=511N ZE=2798N Våïi: n = nII = 236,83 voìng/phuït Do YE=YA Choün vë trê äø åí A âãø tênh. Theo cäng thæïc 5.1 ta coï: C=312,9.(236,83.31680)0,3= 36144 Theo C tênh trãn ta choün loaûi äø cåî trung dI= 35mm D=80mm; B=21mm;d2=48,9mm; D2=68,1mm; Âæåìng kênh bi 14,3mm; chäø vaït 2,5mm Cbaíng=40000. V.2.3. Tênh cho truûc III: YD=832N YB=832N ZB=1947N ZD=1947N Så âäö tênh äø laì: Våïi: n = nIII = 94,73 voìng/phuït Do YB=YD Choün vë trê äø åí D âãø tênh. Theo cäng thæïc 5.1 ta coï: C=232,9.(94,73.31680)0,3=20431 Theo C tênh trãn ta choün loaûi äø cåî trung dI= 45mm D=100mm; B=25mm;d2=61,7mm; D2=82,6mm; Âæåìng kênh bi 17,46mm; chäø vaït 2,5mm Cbaíng=57000. V.3.Cäú âënh äø trãn truûc vaì trong häüp: V.3.1.Cäú âënh äø trãn truûc: Ta chè cäú âënh äø trãn truûc II, vç truûc naìy cáön äø coï thãø tuyì âäüng theo truûc. Âãø cäú âënh äø trãn truûc ta duìng phæång phaïp “voìng haîm loì xo”. Âáy laì phæång phaïp âån giaín vaì sæí duûng khi caïc truûc khäng chëu læûc doüc truûc. D 2 D 1 D d d=35mm d2=33mm m=1,7mm n=1,5mm s=1,5mm b=3,9mm d d 2 s b n m V.3.2.Cäú âënh äø trong voí häüp Âàût voìng ngoaìi cuía äø vaìo màût tyì cuía nàõp äø vaì voìng trong cuía äø vaìo voìng chàõn dáöu. V.3.Choün kiãøu làõp: Noïi roî trong pháön VII : Dung sai làõp gheïp V.4.Thiãút kãú nàõp äø : Nàõp äø coï cáúu taûo nhæ hçnh bãn V.4.1.Âäúi våïi truûc I: d = 30mm ta coï: Läù voí maïy: D = 72mm; D1 = 92mm; D2=117mm V.4.2.Âäúi våïi truûc II: d = 35mm ta coï: Âäúi våïi läù voí maïy: D=80mm D1=104mm ; D2=128mm. V.4.3.Âäúi våïi truûc III: d = 45mm ta coï: Läù voí maïy: D = 100mm; D1 =124mm; D2=150mm. Täøng håüp caïc kêch thæåïc nàõp äø: Thäng säú Truûc I Truûc II Truûc III D mm D1 mm D2 mm d3 mm Säú læåüng 72 92 117 M8 6 80 104 128 M8 6 100 124 150 M8 6 Nàõp äø khäng kên: coï cáúu taûo hoaìn toaìn nhæ nàõp kên nhæng chiãöu daìy thaình häüp cuía nàõp phaíi thêch håüp âãø taûo raînh nhàòm làõp phåït dáöu vaìo ngàn kên måî trong äø. V.5.Bäi trån äø làn: Bäi trån bäü pháûn äø nhàòm muûc âêch giaím ma saït giæîa caïc chi tiãút làn, chäúng moìn, taûo âiãöu kiãûn thoaït nhiãût täút, baío vãû bãö màût laìm viãûc cuía chi tiãút khäng bë han gè, giaím tiãúng äön vaì baío vãû äø khoíi buûi bàûm. Bäü pháûn äø âæåüc bäi trån bàòng måî vç váûn täúc bäü truyãön baïnh ràng tháúp. Duìng måî loaûi T coï nhiãût âäü laìm viãûc (60¸100)oC, læåüng måî chiãúm 2/3 chäø träúng cuía bäü pháûn ä, khäng nãn cho måí quaï nhiãöu seî laìm tàng nhiãût âäü cuía äø, cuîng khäng âæåüc quaï êt, bäi trån khäng täút. Âãø måî khäng bë chaíy ra ngoaìi vaì âãø ngàn khäng cho dáöu chaûy vaìo bäü phán äø ta duìng voìng chàûn dáöu. b D d Khi tra thãm måî coï thãø duìng nhæîng nuït hoàûc vuï måî, hoàûc thaïo nàõp äø. Cáön thay måî hoaìn toaìn sau mäüt thåìi gian nháút âënh, thæåìng thay måî luïc sæîa chæîa âënh kyì. Loït kên bäü pháûn äø nhàòm muûa âêch baío vãû bäü pháûn äø khoíi buûi bàûm, cháút báøn, phoi kim loaûi. Âãø che kên caïc âáöu truûc ta duìng voìng phåït cao su loaûi âån giaín nháút. Kêch thæåïc voìng phåït: Truûc d d1 d2 D a b So I 30 31 29 43 6 4,3 9 II 45 46 44 64 9 6,5 12 PháönVI:CHOÜN NÄÚI TRUÛC. VI.1.Choün vaì kiãøm tra sæïc bãön: 1.Choün loaûi näúi truûc: Khåïp näúi truûc duìng âãø näúi cäú âënh truûc III vaì truûc tang dáùn âäüng.Chè khi naìo dæìng maïy, thaïo khåïp näúi truûc ra thç caïc truûc måïi råìi nhau ra âæåüc. Åí âáy ta choün näúi truûc voìng âaìn häöi vç noï coï mäüt säú æu âiãøm sau: - Kãút cáúu âån giaín, dãù chãú taûo - Giaï thaình reî - Giaím va âáûp vaì cháún âäüng - Âãö phoìng cäüng hæåíng do dao âäüng xoàõn gáy ra - Buì laûi âäü lãûch truûc. Càn cæï vaìo moment xoàõn MXIII cuía truûc III theo baíng 9-11 ta coï caïc kêch thæåïc näúi truûc voìng âaìn häöi: MT=k.Mx=9,55.106.kNbt /nbt, Nmm (6.1) Trong âoï: MT_mämen xoàõn tênh Mx_mämen xoàõn danh nghéa k_ hãû säú taíi troüng âäüng n_ säú voìng quay cuía truûc. Nbt_cäng suáút truyãön cuía truûc bàng taíi. Nbt=NIII.hcàûpäø làn=5.0,955=4,975Kw Nbt = 90,72 voìng/phuït k= 1,25 ÞMT=9,55.106.1,25.4,975 / 90,72=654654Nmm=654,654Nm Choün khåïp näúi: D = 170 mm dc =18 mm do= 36 mm lc = 42 mm l £ 112 mm ren M12 c = 6 mm säú chäút Z = 6 Voìng âaìn häöi coï: Dv = 35 mm lv = 36 mm VI.2.Kiãøm tra sæïc bãön: VI.2.1Kiãøm tra sæïc bãön dáûp cuía voìng âaìn häöi: Sinh ra giæîa chäút vaì voìng cao su (6.2) Våïi: K =1 laì hãû säú taíi troüng âäüng. Z_säú chäút. d0_âæåìng kênh chäø làõp chäút boüc voìng âaìn häöi. dc_âæåìng kênh chäút lv_chiãöu daìi toaìn bäü voìng âaìn häöi. [s]d_æïng suáút dáûp cho pheïp cuía voìng cao su, [s]d=2¸3N/mm2 Âæåìng kênh voìng troìn qua tám caïc chäút: Do = D - do - 14 = 170 - 36 - 14 = 120 mm. Þ [s]d = (2 ¸ 3) N/mm2 Þ thoía maîn. VI.2.2. Kiãøm tra sæïc bãön uäún cuía chäút: su < [s]u = (60 ¸ 80) N/mm2 Þ thoía maîn VI.3.Så âäö chäút näúi truûc: PháönVII: THIÃÚT KÃÚ CÁÚU TAÛO CAÏC CHI TIÃÚT MAÏY BÄI TRÅN VAÌ LÀÕP GHEÏP HÄÜP GIAÍM TÄÚC VII.1.Voí häüp giaím täúc: Choün voí häüp âuïc bàòng gang, màût gheïp giæîa nàõp vaì thán laì màût phàóng âi qua âæåìng tám caïc truûc âãø viãûc làõp gheïp dãù daìng. Báút kyì loaûi voí häüp naìo cuîng coï cáúu truïc nhæ sau: Thaình häüp Neûp Màût bêch Gäúi âåî äø Hçnh daûng cuía nàõp vaì thán häüp dæåüc xaïc âënh chuí yãúu båíi säú læåüng vaì kêch thæåïc cuía caïc baïnh ràng, vë trê màût gheïp vaì sæû phán bäú cuía truûc trong häüp. Træåïc khi thiãút kãú cáúu taûo voí häüp chuïng ta âaî biãút kêch thæåïc cuía caïc baïnh ràng vaì truûc. Sau khi quyãút âënh caïc vë trê tæång âäúi cuía truûc trong khäng gian, trãn hçnh veî biãøu diãùn caïc càûp baïnh ràng àn khåïp våïi nhau. Giæîa thaình trong cuía häüp vaì baïnh ràng cáön coï khe hoí. Âäúi våïi voí häüp âuïc bàòng gang, khe håí trãn láúy bàòng: D = 1,1.d = 12 mm. Caïc kêch thæåïc cuía caïc pháön tæí cáúu taûo voí häüp âuïc bàòng gang: Chiãöu daìy thaình thán häüp: d = 0,025.A + 3 = 11 mm Chiãöu daìy thaình nàõp häüp: d1 = 0,02.A + 3 = 9 mm Láúy d=d1=9mm Chiãöu daìy màût bêch dæåïi cuía thán häüp: b = 1,5.d = 15 mm Chiãöu daìy màût bêch trãn cuía nàõp häüp: b1 = 1,5.d1= 15 mm Chiãöu daìy màût âãú coï pháön läöi: p1 = 2.35.d = 23,5 mm p2 = 2,5.d = 25 mm Chiãöu daìy gán åí thán häüp: m = 1.d = 10 mm Chiãöu daìy gán åí nàõp häüp: m1 = 1.d1= 10 mm Âæåìng kênh caïc buläng: - Bu läng nãön dn = 20mm - ÅÍ caûnh äø: d1 = 0,7.dn = 14 mm - Gheïp caïc màût bêch nàõp vaì thán: d2 = 0,5.dn = 10 mm - Gheïp nàõp äø: d3 = 0,4.dn = 8 mm - Gheïp nàõp cæía thàm: d4 = 0,4.dn = 8 mm Khoaíng caïch C1 tæì màût ngoaìi cuía voí âãún tám buläng dn, d1, d2 Theo baíng 10-10a: Buläng C1min C2min Do Romaxx rmax M20 26 23 38 8 5 M14 20 17 28 8 5 M10 16 13 20 5 3 M8 13 11 17 5 3 Âãø buûi bàûm trong dáöu âaî làõng xuäúng âaïy häüp khäng bë khuáúy âäüng, khe håí giæîa baïnh ràng vaì âaïy häüp ta choün 5.d = 55 mm. Chiãöu räüng màût bêch K: khäng kãø chiãöu daìi thán hay nàõp häüp K=C1+C2