Đề tài Thiết kế máy vận chuyển liên tục

PHẦN I 1) Giới thiệu: Băng vít là loại máy vận chuyển liên tục, không có bộ phận kéo. Bộ phần công tác của băng vít là cánh vít xoắn chuyển động quay trong vỏ kín , có tiết diện phía dưới hình bán nguyệt. Khi cánh vít chuyển động cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển bên trong vỏ, băng vít được sử dụng để vận chuyển các loại vật liệu rời, vật liệu có cục nho như : xi măng, đá dăm, cát xỉ …, vật liệu dính ướt như đất sét ướt, hỗn hợp bêtông…với khoảng cách không lớn lắm từ 30 ¸ 40(m). Băng vít được sử dụng để vận chuyển vật liệu theo phương ngang hay theo phương nghiêng với góc nghiêng không lớn lắm (nhỏ dưới hoặc bằng 200). Nó cũng có thể được dùng để vận chuyển một số vật liệu như xi măng theo phương thẳng đứng. Băng vít có những ưu điểm khi sử dụng: -Cấu tạo đơn giản, giá thành không cao, kích thước bao ngang nhỏ. -Có khả năng vận chuyển vật liệu nóng. -Có khả năng chất tải và dỡ tải ở bất kỳ vị trí nào trong máng. -Không có tổn thất nhiên liệu và không làm bẩn nhà xưởng do bụi nhờ có máng đậy kín. -An toàn trong làm việc và bảo dưỡng. Tuy nhiên bên cạnh đó băng vít cũng có một vài nhược điểm: -Làm vỡ vụn và mài mòn vật liệu ; cần phải định lượng vật liệu để tránh tạo ra những “cái nút” ở các gối tựa trung gian dùng làm vít tải. -Sự mài mòn của máng, các cánh vít và các ổ đỡ treo. -Tiêu hao năng lượng lớn, năng xuất tương đối thấp do có ma sát giữa cánh vít-vật liệu-thành máng. 2) Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Cấu tạo: 1. Động cơ điện 2. Khớp nối 3. Hộp giảm tốc 4. Khớp nối 5. Ổ đỡ đầu trục vít 6. Cửa dỡ tải 7. Phễu cấp tải 8. Ổ đỡ cuối trục vít 9. Cánh vít 10. Trục vít 11. Máng dẫn vật liệu a) Băng xoắn vận chuyển vật liệu theo phương ngang. b) Băng xoắn vận chuyển vật liệu theo phương thẳng đứng. c) Ống vận chuyển vật liệu theo phương đứng. Nguyên lý làm việc: Khi băng vít vận chuyển vật liệu di chuyển trong máng, vật liệu được dẫn động nhờ động cơ điện (1) truyền momen xoắn qua khớp nối (2) qua hộp giảm tốc (3) và truyền momen xoắn qua khớp nối (4) làm quay trục vít (10) đẩy vật liệu từ cửa vào tải (7) chuyển động trong máng (11) vật liệu chuyển động trong máng không bám vào cánh xoắn (9) mà chuyển động nhờ trọng lượng của nó và lực masát giữa vật liệu và thành máng. Đồng thời với tác dụng của lực li tâm, khi vật liệu quay theo trục vít thì lực masát làm ngăn cản vật liệu lọt vào bề mặt trục vít và di chuyển theo bề mặt trục vít. Ở hai đầu trục vít bố trí hai ổ đỡ (5) và (8). Nếu trục có chiều dài lớn thì thông thường cứ 3 mét có bố trí ổ đỡ trung gian (2). PHẦN II Tính Toán Băng Vít Các thông số cơ bản của băng vít: -Băng vít ngang vận chuyển xỉ than đá dạng ẩm -Năng suất : Q = 40 (m3/h) -Chiều dài vận chuyển theo phương ngang: L =30 (m) -Khối lượng riêng của vật liệu: g = 0,62 ¸ 0,71 -Dỡ tải ở cuối nhánh tải -Cấp tải ở đầu nhánh tải và có phễu rót -Điều kiện làm việc trung bình Đường kính cần thiết của vít tải: Năng suất trọng lượng của vít tải. Theo công thức (12.1) – MVCLT Ta có: Q = V. g Trong đó: + V = 40 (m3/h) – Năng suất thể tích. + g = 0,65 (t/m3) – Khối lượng riêng của vật liệu. Þ Q = 40 . 0,65 = 26 (t/h). b) Đường kính cần thiết của vít. Theo công thức (9.3) – T152 – (MNC) Ta có: Trong đó: + Q = 26 (t/h) – Năng suất tính toán của băng. + E = 0,8 – Tỉ số giữa bước vít và đường kính vít. + n = 40 (v/ph) – Tốc độ quay của trục vít trong băng vít . Sơ bộ chọn n theo bảng (9.2) trang 150 – MNC. Sau đó kiểm tra theo công thức (9.2) trang 152 – MNC phù hợp với GOCT 2037-65. + - Hệ số đầy máng bảng (9.3) T151 – MNC. + (t/m3) – Khối lượng riêng của vật liệu (Bảng 4.1 T88 – MNC). + - Hệ số giảm năng suất do độ nghiêng của băng với phương ngang. Vì băng nằm ngang tra bảng 9.5 T151 MNC . Chọn Vậy: Theo tiêu chuẩn về đường kính và bước vít của GOCT 2037-65, Tra bảng 9.2 T151 – MNC. · Đường kính vít D = 500 (mm). · Bước vít S = 400 (mm). Theo bảng (9.4) ta có các kích thước của máng. . Chiều rộng máng: 528 (mm). . Chiều sâu máng: 560 (mm). . Chiều dày tấm: 4 ¸ 6 (mm). Kiểm tra tốc độ quay của vít tải. Tốc độ quay lớn nhất cho phép của vít tải được xác định từ điều kiện. Ta có: (v/ph) (Công thức 9.2 – T152 – MNC) Trong đó: A: Hệ số phụ thuộc vật liệu . Tra bảng 9.3 T151 – MNC với vật liệu xỉ than đá chọn A = 30. D = 0.5 (mm) – Đường kính vít. Þ (v/ph). Thoả điều kiện làm việc: nmax ³ nchọn Năng suất trên trục vít để băng làm việc . Ta có: (Công thức 9.4 T152 – MNC) Trong đó: + Q = 26 (t/ h) - Năng suất vận chuyển. + Ln = 30 (m) – Chiều dài vận chuyển theo phương ngang của băng. + ω = 4,0 – Hệ số cản chuyển động của hàng(Bảng 9.3 T151 – MNC) + H = 0 (m) – Chiều cao nâng (+) hoặc hạ hàng (-). + K = 0,2 – Hệ số cản chuyểnđộng của vít (quay). + qb = 80.D (kg/m) – Khối lượng trên một đơn vị chiều dài phần quay của băng. Þ qb = 80.0 ,5 = 40 (kg/m). + +Với: n = 40 (v/ph) – Tốc độ quay của vít. S= 0,4 (m) – Bước vít. Þ + -Hệ số cản chuyển động phần quay của băng khi lắp ổ lăn. Þ . Tính chọn động cơ điện. Công suất động cơ để truyền động băng. Ta có: Trong đó: + k = 1,3 – Hệ số dự trữ. + N0 = 8,51 ( kw) – Công suất tính toán trên trục truyền động của băng. + - Hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến trục truyền động(Bảng 5.1 – T104 – MNC). Dựa vào công suất đông cơ, tra bảng (III.19.2) – T199 – MNC. Chọn động cơ không đồng bộ loại A02-62-6, có các thông số kỹ thuật như sau: Công suất định mức mức trên trục: Nđc = 13 (kw). Tốc độ quay của trục: n = 965 (v/ph). Hiệu suất: h =88%. Khối lượng đông cơ điện: m = 155 (kg). Các thông số kích thước của động cơ điện. Kiểu động cơ b 2C 2C2 d h t1 A02-62-6 12 297 241 42 180 45,5 L B1 B4 B5 H L8 l 647 345 265 196 402 121 110 Kiểm tra động cơ điện: Kiểm tra động cơ điện theo điều kiện quá tải. Việc kiểm tra động cơ điện theo điều kiện phát nóng chưa đủ, bởi vì có trường hợp động cơ điện đã được lựa chọn thoả mãn theo điều kiện phát nóng, nhưng lại làm việc quá tải không cho phép trong thời gian khởi động. Do điện khởi động chỉ xuất hiện trong thời gian rất ngắn, tuy nó ít ảnh hưởng tới sự phát nóng của động cơ, nhưng lại có tác dụng rất xấu đến trường hợp đảo mạch. Nếu momen khởi động xác định bằng tính toán lớn hơn momen tới hạnthì động cơ không đồng bộ không thể khởi động được. Hơn nữa trong tính toán cũng lưu ý trường hợp điện áp của lưới điện giảm xuống ( vd: giảm k lần so với điện áp định mức, momen quay động cơ điện sẽ giảm đi k2 lần). Bởi vậy momen khởi động cần thiết để tăng tốc cho quá trình truyền động điện và kể cả trường hợp sự giảm điện áp do lưới điện cung cấp. Đối với động cơ không đồng bộ. So sánh tỉ số giữa momen lớn nhất theo biểu đồ phụ tải chính xác và định mức của động cơ với hệ số quá tải cho phép theo momen lm sao cho thoả điều kiện: Ta có: ( Trang 33 – ĐHĐT). Trong đó: + Mmax: momen lớn nhất trong biểu đồ phụ tải. Với: Mx: momen xoắn. Vậy Mđm: Momen định mức của động cơ. (Công thức 22 – T13 – ĐHĐT) Trong đó: + - Công suất định mức. + (Số vòng quay định mức của động cơ). Þ. Đối với động cơ không đồng bộ, hệ số lđm phải kể đến trường hợp điện áp của lưới điện cung cấp giảm đi 15% so với điện áp định mức. Ta có: lđm = 1,8 (Catalo – quyển 4). Þ Vậy động cơ A02 – 62 – 6 được thỏa mãn điều kiện quá tải. Chọn hộp giảm tốc. Dựa vào tỉ số truyền động cơ và trục vít ta chọn hộp giảm tốc. Ta có: (Công thức 6.17 – T120 – MNC). Trong đó: + nđc = 965(v/ph) – Tốc độ quay của trục động cơ). +n = 40(v/ph) – Tốc độ quay của trục vít. Căn cứ vào tỉ số truyền và công suất đông cơ. + i = 24,125 + nđc = 965(v/ph) + Nđc = 13(kw) Theo bảng III.22 - - MNC. Chọn hộp giảm tốc có các thông số kỹ thuật như sau. Tỉ số truyền : i = 24,9 Tốc độ quay của trục quay: 1000(v/ph). Các thông số của hộp giảm tốc. Kiểu HGT Các kích thước cơ bản p2 - 500 Ar Ab A A1 B1= B B2 300 200 360 320 440 310 L L4 L3 L5 L6 L7 985 785 390 330 445 445 L8 L10 L11 II0 II 235 340 190 315 596 Kiểu HGT Các kích thước đầu trục p2 - 500 Trục quay nhanh Trục quay chậm d d1 L3 l D B d2 d3 42 80 390 108 336 40 150 215 d4 L4 L5 l2 60 295 330 65 Tính toán trục vít. Các tải trọng tác dụng lên trục vít. Momen xoắn trên trục vít. (Công thức 9.8 – T154 – MNC). Trong đó: N0 = 8,51(kw) – Công suất trên trục vít để băng làm việc). N = 40(v/ph) – Tốc độ quay của vít. Þ Lực dọc trục vít. Ta có: (kG)(Công thức 9.9 - T154 – MNC). Trong đó: + M0 = 207,43(kG.m) – Momen xoắn trên trục vít. + k = 0,7 ¸ 0,8 – Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực. + D = 0,5(m) – Đường kính vít. + a : Góc nâng ren vít. Þ a = 14,30 Với : S = 0,4(m) - bước vít. b = arctg(fd) – Góc ma sát giữa hàng vận chuyển với vít. fd = 0,8f0 – Hệ số masát ở trạng thái động. f0 : Hệ số masát ở trạng thái tĩnh. f0 = 1,19(Bảng 4.1 – T88 – MNC). Þ fd = 0,8.1,19 = 0,952 b = arctg(fd) = arctg(0,592) = 43,60 Þ Tải trọng ngang. Tải trọng ngang tác dụng lên đoạn vít đặt giữa hai gối đỡ trục. Ta có: Trong đó: + l = 3(m) - Khoảng cách giữa hai gối đỡ vít. +M0 = 207,43(kG.m) – momen xoắn trên trục vít. + k = 0,7¸0,8 – Hệ số tính đến bán kính chịu tác dụng của lực. + D = 0,5(m) – Đường kính vít. + L = 30 (m) – Chiều dài vít. Þ Tải trọng dọc phân bố đều trên trục vít. Tải trọng ngang phân bố đều trên trục vít. Momen xoắn phân bố đều trên trục vít. Sơ đồ các tải trọng tác dụng lên trục vít: Trục vít được xem như là một dầm liên tục có các ổ treo trung gian được xem như các gối đỡ. Dầm được chia thành 10 đoạn. Vậy trục vít được đưa về thành 1 dầm siêu tĩnh bậc 10, tách riêng từng tải trọng tác dụng lên trục vít để xác định biểu đồ nội lực tác dụng lên trục vít và xác định momen lớn nhất tác dụng lên trục vít và xác định đường kính trục vít. Trục vít dùng để vận chuyển xỉ than đá ẩm nên chủ yếu chịu ảnh hưởng của momen xoắn M0 và tải trọng ngang Pn phân bố đều trên trục vít, còn tải trọng dục pd phân bố đều trên trục vít thì gây uốn trục nên khi tính sức bền trục thì xét ảnh hưởng của pd. Sau tính được kích thước trục vít thì kiểm tra trục vít theo biên dạng, độ võng trục vít, theo điều kiện bền, hoặc dùng chương trình sap.2000 kiểm tra lại xem có thỏa mãn điều kiện cho phép. Sơ đồ tải trọng phân bố đều trên trục vít do M0 gây ra. Sơ đồ tải trọng dọc phân bố lên trục vít do Pd gây ra. Sơ đồ tải trọng ngang phân bố đều lên trục vít do Pn gây ra. Trục vít là 1 dầm liên tục đặt trên nhiều gối tựa, khoảng cách giữa các gối tựa là nhịp dầm. Hệ siêu tĩnh với số bậc siêu tĩnh xác định theo công thức sau. (10.8-T269 –SBVL-NHQ). Trong đó: + n: Bậc siêu tĩnh. + G: Tổng số gối tựa của dầm. Þ Hệ siêu tĩnh ở trên là hệ siêu tĩnh bậc 9. · Các gối tựa được đánh số thứ tự từ 0 , 1…n từ trái sang phải. · Nhịp dầm, độ cứng của dầm trong mỗi nhịp kí hiệu là L1, L2,……,E1J1,E2J2……từ trái sang phải. · Hệ cơ bản được chọn bằng cách đặt các khớp trên các gối tựa trung gian, chia dầm liên tục thành nhiều dầm đơn . Phản lực liên kết đặt trên hệ cơ bản sẽ là momen Mi. Phương trình chính tắt của dầm chịu tải trọng viết cho gối thứ i. (10.10-T271-BTSBVL-NHQ). Trong đó: + Wi : Diện tích biểu đồ momen do tải trọng ban đầu gây ra trên hệ cơ bản. + ai : Khoảng cách từ gối tựa thứ i đến trọng tâm của biểu đồ. + Li, Li+1: Độ dài nhịp thứ i, i+1. + EJ1,EJi+1:Độ cứng nhịp thứ i, i+1. Aùp dụng nguyên tắc quan hệ giữa 3 momen của phương trình trên vào trục vít. Gối 1 : Þ Þ (1). Tương tự: Gối 2: (2). Gối 3: (3). Gối 4: (4). Gối 5: (5). Gối 6: (6). Gối 7: (7). Gối 8: (8). Gối 9: (9). Vì M0 = 0 và M10 = 0, Độ cứng của trục là như nhau. Chia các phương trình của hệ cho , đặt . Þ Thay vào (2) Þ Thay vào (3). Þ Thay vào (4). Þ (*). (9) Þ Thay vào (8). Þ Thay vào (7). Þ Thay vào (6). Þ (**). Từ phương trình (*) và (**) Þ Thay tất cả vào phương trình (5) Þ . Þ . Ta tìm được: . . . . . Thay Vậy . . . . . C) Tính toán và chọn đường kính trục vít theo điều kiện bền. Chọn vật liệu chế tạo trục vít thép C40 có Chọn tỉ số giữa đường kính trong và đường kính ngoài là Để tính toán chọn đường kính trục vít trước tiên ta phải xác định nội lực lớn nhất xuất hiện ở 1,2 vị trí trên trục vít, sau đó ta kiểm tra cho toàn trục vít. Từ biểu đồ nội lực ở trên ta có nội lực lớn nhất xuất hiện ở gối 0, 1. Tại gối 1: Theo lý thuyết bền (4). Ta có: (8.20-T235-BTSBVL-NHQ). Mà : . . Þ . Với : (bảng 7.2 – T119 – TKCTM). Trong đó: - Momen chống uốn. (h= 0,8 – hệ số rỗng). Þ. Þ D=89,5 (mm). Chọn D = 100 (mm). Þ Đường kính ngoài của trục vít D = 100 (mm). Đường kính trong d =80 (mm). Tại gối O: Chỉ có momen xoắn . Kiểm tra trục vít có xét đến sự ảnh hưởng của Nz. Ta có: . Tại gối O: + Mu = 0 + Mx = 2074,3.103 (N.mm) + Nz = 7436 N + + (mm3) + (mm2). Þ Tại gối 1: + Mu = 362,2.103 (N.m) + Mx = 1867,3.103 (N.mm) + Nz = 6692 N + F = 2827,43 (mm2) + (mm3) Þ Vậy kích thước trục vít đã chọn phù hợp. Kiểm tra trục vít theo hệ số an toàn. Hệ số an toàn được tính theo công thức sau. Ta có: (7.5 – T120 – TKCTM). Hệ số an toàn cho phép = 1,5¸2,5 Khi tính toán nếu n nhỏ hơn [n] thì phải tăng cường đường kính trục hoặc chọn lại vật liệu của trục có sức bền cao hơn so với vật liệu đã chọn. Nếu ngược lại n quá lớn so với [n] thì giảm bớt đường kính trục hoặc chọn lại loaị vật liệu có sức bền thấp hơn để đảm bảo yêu cầu kết cấu nhỏ gọn và tính kinh tế. - Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp. (7.6-T120 – TKCTM) - Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp. (7.7-T120 – TKCTM). Trong các công thức trên - Giới hạn mỏi uốn = (0,4¸0,5) Chọn = 0,45.500 = 225 (N/mm2). - Giới hạn mỏi xoắn. = (0,2¸0,3) Chọn = 0,25.500 = 125 (N/mm2). : Trị số trung bình của ứng suất pháp. : Trị số trung bình của ứng suất tiếp. : Biên độ của ứng suất pháp sinh ra trong tiết diện trục. : Biên độ của ứng suất tiếp sinh ra trong tiết diện của trục. (N/mm2). = 0 (N/mm2). Với : Momen cản uốn của tiết diện trục. : Momen cản xoắn của tiết diện trục. Theo bảng (7.6 – T125 – TKCTM). Chọn (N/mm2). (N/mm2). và - Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi. Tra bảng 7.4 – T123 – TKCTM. Ta có: + + + - Hệ số tăng bền. + - Đối với thép cacbon trung bình. + - Đối với thép cacbon trung bình. Þ Þ Þ Vậy trục đã chọn thoả mãn điều kiện về hệ số an toàn. 9) Tính chọn khớp nối. Khớp nối dùng để cố định các trục, chỉ khi nào dừng máy tháo khớp nối các trục thì các trục mới rời nhau. Chọn khớp nối căn cứ vào momen mà khớp phải truyền và đường kính trục mà khớp cần phải nối. Ta có: (9.1 – T221 – TKCTM). K1- Hệ số tính đến mức độ quan trọng của kết cấu k1 = 1,2. K2- Hệ số tính đến chế độ làm việc của khớp nối k2 = 1,25. Mđm: Momen định mức của khớp. 9.1) Tính toán khớp nối động cơ và hộp giảm tốc. * Momen định mức: (kG.m). N = 13(kw): Công suất động cơ. N = 965(v/ph): Số vòng quay của động cơ. Momen truyền qua khớp: (kG.m)=197(N.m). Căn cứ vào momen truyền và đường kính trục của động cơ và hộp giảm tốc ở trên , ta chọn khớp nối trục giữa động cơ và hộp tốc là khớp trục vòng đàn hồi là loại khớp di động, có thể lắp và làm việc khi hai trục không đồng trục tuyệt đối. Ngoài ra loại khớp này giảm được chấn động và va đập khi mở máy. Vật liệu làm nối trục thường là thép rèn 35. Tra bảng 9.11 – T234 – TKCTM. Ta có các thông số kích thước của khớp nối trục vòng đàn hồi. Momen xoắn d D d0 L C dc 450 42 170 36 112 2¸6 18 lc Đường kính ngoài Chiều dài toàn bộ lv Nmax (v/ph) Số chốt z 42 35 36 3350 6 9.2) Chọn khớp nối giữa hộp giảm tốc và trục vít. ¾ Momen định mức: Trong đó: +N = 13(Kw) – Công suất động cơ. + n = 965(v/ph) – Số vòng quay trục động cơ. + i = 24,9 – Tỉ số truyền. Þ ¾ Momen truyền qua khớp. Căn cứ vào momen truyền và đường kính trục của hộp giảm tốc ở trên ta chọn khớp nối trục giữa hộp giảm tốc và ổ đỡ đầu trục vít là khớp nối trục răng có momen xoắn .Mx = 5600 (N.m). Khớp nối trục răng là loại khớp dùng để nối các trục bị nghiêng hoặc bị lệch một khoảng nhỏ do chế tạo, lắp ghép thiếu chính xác, hoặc do trục bị biến dạng đàn hồi. Nối trục răng được sử dụng khá rộng rãi, nhất là trong ngành chế tạo máy. Khớp nối răng có khả năng truyền momen xoắn lớn hơn so với khớp vòng đàn hồi có cùng kích thước. Khớp nối trục răng cấu tạo gồm hai ống ngoài có răng ở phía trong và hai ống trong có răng ở phía ngoài lồng vào nhau. Mỗi ống trong lắp chặt với mọi trục và hai ống ngoài thì ghép chặt với nhau bằng bulông, răng của nối trục có dạng thân khai. Vật liệu chế tạo ống trong và ống ngoài là thép đúc 40, răng thì được nhiệt luyện có độ rắn không dưới 40 HRC. Các thông số kích thước của khớp nối răng theo GOCT 5006 – 55 (bảng 9.4 – T225 – TKCTM). Momen xoắn (N.m) d D b D4 L B 5600 75 250 25 175 215 40 Số hiệu Số răng z Khối lượng (k.g) n (v/ph) Môđun m 4 d b 1 D B L 48 38 3350 3 10) Kiểm tra khớp nối. a) Kiểm tra khớp vòng đàn hồi (khớp nối động cơ – hộp giảm tốc). Sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số moemn xoắn và đường kính trục cần kiểm nghiệm theo ứng suất dập sinh ra giữa chốt và vòng cao su, ứng suất uốn trong chốt. Kiểm tra theo ứng suất dập sinh ra giữa chốt và vòng đàn hồi. Điều kiện về sức bền dập của vòng đàn hồi. Trong đó: + z = 6 – Số chốt. + D0 = D – d – (10¸20)mm – đường kính vòng tròn qua tâm các chốt. + d0 = 28 (mm) – Đường kính lỗ lắp chốt bọc vòng đàn hồi. + D = 140 – Đường kính vòng bao ngoài của khớp. + D0 = 140 – 28 – (10¸20)mm =102(mm). + dc = 14(mm) – Đường kính chốt. + lv = 28 (mm) – Chiều dài toàn bộ vòng đàn hồi. + k = 1,5 ¸ 2 – Hệ số tải trọng động. + Mx = 197 (N.m) – Momen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp. +(2¸3)N/mm2 – Ứng suất cho phép của vòng cao su. Þ Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện về sức bền dập của vòng đàn hồi. Kiểm tra theo ứng suất uốn trong chốt. Điều kiện về sức bền uốn của chốt. (9.23 – T234 – TKCTM). Trong đó: + Z = 6 – Số chốt. + D0 = 102(mm) – Đường kính vòng tròn qua tâm các chốt. + dc = 14(mm) – Đường kính chốt. + lc = 33(mm) – Chiều dài chốt. + k = 1,5 ¸ 2 – Hệ số tải trọng động. + Mx = 197(N.m) – Momen xoắn danh nghĩa truyền qua chốt. + . Vậy khớp nối thoả mãn điều kiện về sức bền uốn của chốt. Kiểm tra khớp nối trục răng (khớp nối giữa hộp giảm tốc – trục vít). Đối với nối trục răng sau khi chọn kích thước nối trục theo trị số momen xoắn và đường kính trục kiểm nghiệm theo điều kiện sau. Mbảng (T225 – TKCTM). Trong đó: + k = 1,5 ¸2 – Hệ số tải trọng động. + Mx = 3270,5(N.m) – Momen xoắn danh nghĩa truyền qua khớp. + Mbảng = 5600(N.m). + Mt = 1,5.3270,5 = 4905,75 £ Mbảng. Vậy khớp nối giữa hộp giảm tốc và ổ đỡ đầu trục vít là thoả mãn điều kiện. 11). Tính toán chọn ổ đỡ. Tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể để ta chọn ổ sau cho phù hợp với các yếu tố như: trị số, phương chiều và đặc tính thay đổi của tải trọng tác dụng lên ổ là tải trọng tĩnh, tải trọng qua đập hay tải trọng thay đổi, vận tốc và thời gian phục vụ của ổ, các chỉ tiêu về kinh tế. Để chọn ổ ta tiến hành theo trình tự sau. Tuỳ điều kiện sử dụng chọn loại ổ. Xác định hệ số khả năng làm việc để chọn kích thước ổ. a). Tính chọn ổ đỡ đầu trục vít (khớp nối – trục vít). Chọn ổ đũa nón đỡ chặn ở đầu trục vít và kkớp nối vì loại ổ này chịu đồng thời được các lực hướng tâm và lực dục trục tác dụng về cùng 1 phía. Ổ này có thể tháo được (tháo rời vòng ngoài). Thường lắp hai ổ đặt đối nhau, nhờ vậy mà nó có thể cố định trục theo hai chiều. Nhưng ổ đũa nón đỡ chặn không cho phép vòng quay ổ bị lệch, vì vậy trục phải đủ cứng và lắp cẩn thận. Ổ đũa nón đỡ chặn được dùng rộng rãi trong nghành chế tạo máy ( sau ổ bi đỡ), giá thành không đắc hơn nhiều so với ổ bi đỡ, nhưng có độ cứng vững lớn. Dùng ổ này có thể giảm độ võng và độ nghiêng của trục, và rất thuận tiện khi tháo lắp. Hệ số khả năng làm việc của ổ. Ta có: £ Cbảng (8.1 – T158 – TKCTM). Trong đó: + (v/ph). + h = 10500 – Thời gian phục vụ của ổ. + Q = R.Kv.K n.Kt (8.3 – T159 – TKCTM). Với: . Kt = 1,5 – Hệ số tải trọng (bảng 8.3 – T162 – TKCTM). . Kn = 1,1 – Hệ số nhiệt độ ( bảng 8.4 – T162 – TKCTM). . Kv = 1 – Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay (bảng 8.5 – T162 – TKCTM). . R – Tải trọng hướng tâm (tổng phản lực gối đỡ). Tải trọng tác dụng lên trục ở đầu vít gồm phản lực tại đầu nhịp thứ nhất của vít, và do momen xoắn mà động cơ truyền cho trục. Từ biểu nội lực Nz Ta có: (kG) = 753 daN. Þ Q = 753.1.1,1.1,5 = 1242,45 (daN). Þ C = 1242,45.(38,76.10500)0,3 = 59862 Dựa vào hệ số khả năng làm việc của ổ chọn ổ đũa côn đỡ chặn. Theo GOCT 333 – 59 ta chọn ổ đỡ côn có kí hiệu 2007114 có Cbảng = 74000. Các thông số kích thước của ổ: Kí hiệu ổ D1 D B C Tmax r r1 7320 181 215 47 39 52 4 1.5 d d2 DTB b Hệ số C Chiều dài làm việc ngiới hạn trong 1 phút 100 151 31.2 12010’ 74000 31.8 1600 T a1 C a r d1 do B b D1 D b) Tính toán và chọn ổ đỡ trung gian và ổ đỡ cuối trục vít. Chọn ổ bi đỡ lồng cầu hai dãy cho ổ đỡ trung gian và ổ đỡ cuối trục vít. Do đặc tính của ổ này là chịu tải hướng tâm, nhưng có thể đồng thời chịu tải trọng hướng tâm và tải trọng chiều trục về hai phía và ổ này được sử dụng nhiều cho trục có nhiều gối đỡ. Trong quá trình xác định biểu đồ nội lực để xác định kích thước trục vít. Ta nhận thấy rằng nội lực ở nhịp đầu và nhịp cuối của trục là lớn nhất. Do đó ta xác định khả năng làm việc của ổ theo trục chịu tải trọng lớn nhất. Hệ số khả năng làm việc của ổ. < Cbảng (8.1 – T158 – TKCTM). Trong đó: + (v/ph) – Số vòng quay thực tế của trục vít. + h = 10500(h) – Thời gian phục vụ của ổ. + Q = ( Kv.R + m.A ).Kn.Kt – Tải trọng tương đương (daN) (8.6-T159–TKCTM). + m = 1,5 – Hệ số chuyển tải trọng dục trục về tải trong hướng tâm (8.2-T161– TKCTM). + Kt = 1,5 + Kn = 1,1 + Kv = 1 + A = 743,6 (kG) – Tải trọng dọc trục cũng chính là lực dọc NZ, tại đầu nhịp thứ nhất. + R = 753 daN – Tải trọng hướng tâm. + Q = (1.753 + 1,5.743,6).1,1.1,5 = 3082,86(kG). Þ C = 3082,86.(38,76.10500)0,3 = 148534. Các thông số kích thước của ổ: Kí hiệu ổ d D B L d1 r 1610 100 181 46 71 90 3.5 d2 D2 Số vòng quay giới hạn trong phút ĐK bi Hệ số khả năng làm việc 125.5 156 3000 20.64 d2 d1 d D1 D2 r 12) Tính chọn mối hàng và số bu lông cần liên kết tại khớp nối: 12.1)Tính mối hàng: Mối hàng dùng để nối hai trục lại với nhau là mối hàng góc(mối hàng chồng) dùng để ghép các thanh có bề mặt vuông góc với nhau. Có hai kiểu hàn: kiểu chữ K như mối hàng giáp mối và kiểu hai bên như mối hàng chồng. Ta có: Trong đó: + N =6692 (N) – Lực dọc trục tại vị trí lớn nhất. + M =1867,3 (N.m) – Momen xoắn lớn nhất trên trục vít. + b =100 (mm) – Đường kính ngoài của trục vít. + - Chiều dài của mối hàng. + = 45 (bảng 7.2 – T119 – TKCTM). Þ Þ - Chọn 12.2) Tính liên kết bu lông tại khớp nối: Do khớp nối có 8 liên kết bulông nên mỗi bu lông sẽ chịu các lực là: Ta có: (N.m). Với M = 1867,3 – Momen lớn nhất tại khớp. N = 8 – Số bu lông có trong khớp.