Chng 8: Chọn then và tính mối ghép then Với then lắp trên đoạn trục lắp bánh răng: d 3 = 50 mm, ta chọn then bằng, có các kích th-ớc nh- sau: b = 14 mm, h =9 mm , t 1 =5,5 mm, Với then lắp trên đoạn trục lắp đĩa xích đ-ờng kính trục d 32 = 50 mm. Dựa vào bảng 9.1a, ta chọn then bằng, có các kích th-ớc nh- sau: b = 12 mm, h = 8 mm, t 1 = 5 mm, Chiều dài then tại tiết diện lắp bánh răng : l t1 = (0,8 0,9) .l m33 = 50 mm Chiều dài then tại tiết diện lắp đĩa xích : l t2 = (0,8 0,9).l m32 = 0,8.60 = 50 mm Với tải trọng va đập vừa, dạng lắp cố định, tra bảng 9.5, ta có ứng suất dập cho phép của then : [ ] = 50 MPa Kiểm nghiệm độ bền dập của then : Theo (9.1),ta có ứng suất dập của then lắp trên trục đĩa xích: 64 )58.(50.40 192825.2 )th.(l.d T.2 11t 3 1d MPa Vậy : > [ d ] bố trí hai then đối xứng (cách nhau 180 0 ). Khi đó ứng suất dập của một then là d = 0,75 . = 0,75 .64 = 48 MPa < [ d ] ,thoả mãn. Theo (9.1),ta có ứng suất dập của then lắp trên trục lắp bánh răng : 44 )5,59.(50.50 192825.2 )th.(l.d T.2 12t 3 2d MPa nh- vậy d < [] ,thoả mãn b) Kiểm nghiệm độ bền cắt của then : Theo ( 9.2) : 16 12.50.40 192825.2 b.l.d T.2 1t 3 1c MPa 2,12 14.45.50 192825.2 b.l.d T.2 2t 3 2c MPa Với tải trọng va đập vừa : [ ] = 20 . . 30 MPa Nh- vậy: < [] đối với cả hai then. Kết luận: mối ghép then thoả mãn cả điều kiện dập và điều kiện cắt, do đó then làm việc đủ bền. IV.chọn và tính toán ổ lăn 1.Chọn và tính ổ lăn cho trục 1: a.chon loại ổ: Tải trọng h-ớng tâm ở hai ổ : F r0 = 7,331230349RR 222 z0 2 x0 N F r1 = 17146041604RR 222 z1 2 x1 N Tải trọng dọc trục F a1 =88 N Do yêu cầu độ cứng cao, đảm bảo độ chích xác giữa vị trí trục và bánh răng côn, chọn ổ đũa côn 1 dãy. Tra tra bảng P.2.11, dựa vào đ-ờng kính ngõng trục d = 30 mm,ta chọn: sơ bộ ổ đũa côn cỡ trung có kí hiệu 7306: ổ có các thông số cơ bản sau: C = 40kN; C 0 = 29,9kN, = 13,50 0 Sơ đồ bố trí ổ : 0 1 F r0 F a2 F s0 F s1 F r1 + Tính ổ theo khả năng tải động : C d =Q. m L Trong đó : m :là bậc của đ-ờng cong ; m = 10/3 L:tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay, L = 60.n 1 10 -6 .L h = 60.1420.10 -6 .16000 = 1363,2(triệu vòng) Q: là tải trọng động : Q i = (X i VF ri + Y i .F ai )K t .K đ F r ,Fa: là tải trọng dọc trục và tải trọng h-ớng tâm . V: hệ số kể đến vòng quay, vòng trong quay : V = 1 . K t : hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhiệt độ, lấy K t = 1 (vì t 0 < 125 0 ) K đ : hệ số tải trọng động, tra bảng 11.3, tải trọng êm lấy K đ = 1,1 X: hệ số tải trọng h-ớng tâm Y: hệ số tải trọng dọc trục Ta có: e = 1,5.tg = 1,5 .tg13,50 0 =0,36 F s1 =0,83.e.F r1 = 0,83.0,36.1714=512 N F s0 =0,83.e.F r0 = 0,83.0,36 .331,7=99 N N61199512FFF at1s0a F a0 >F s0 F ao = 611 N N118899FFF at0s1a F a1 < F s1 F a = 512 N Ta có : i.F a0 /F r0 =611/331= 1,85 > e = 0,36 X 1 =0,4,Y 1 = 0,4.cotg13 0 50=1,67 ; Q 0 = (X 0 VF r0 + Y 0 .F a0 )K t .K đ = (1.1.331,7 +1,67.611).1.1,1 =1487 N i.F a1 /F r1 = 512/1714 = 0,3 < e = 0,36 X 1 =1,Y 1 =0 ; Q 1 = (X 1 .VF r1 + Y 1 .F a1 )K t .K đ = (1.1.1714+0).1.1,1 = 1885 N Vậy : Q 1 > Q 0 do đó chỉ tính cho ổ 1: Q = Q 1 =1919,7 N C d = N164341363.1885 3/10 < C = 40kN ổ thoả mãn khả năng tải động. + kiểm nghiệm ổ về khả năng tải tĩnh: C 0 Q t : là khả năng tải tĩnh của ổ. Theo (11.19):Q 1 =X 0 .R 1 + Y 0 .F a0 Tra bảng 11.6, ta có : X 0 =0,5 ;Y 0 = 0,22.cotg = 0,916 . Q 0 = 0,5. 1714 + 0,916. 611 = 1416,7 N Q 1 = F r1 = 1714 N Q t = Q 1 = 1714 N < C 0 =29,9 KN. Vậy ổ thoả mãn về khả năng tải tĩnh. Tổng kết : ổ kí hiệu 7306, có : d =30 mm D = 72 mm D 1 =58 mm d 1 =50,6 mm B = 19 mm C 1 =17 mm 2 . Chọn và tính ổ lăn cho trục 2 (trung gian) a. Chọn loại ổ Tải trọng h-ớng tâm ở hai ổ: F r0 = 35015350RR 222 20y 2 20x N F r1 = 16257441445RR 222 21y 2 21x N Lực dọc trục : F a2 = 373,8 N khá nhỏ so với lực h-ớng tâm; F a2 /F r0 = 0,22 nh-ng do tải trọng khá lớn và yêu cầu nâng cao độ cứng nên ta chọn ổ đũa côn và bố trí các ổ nh- hình vẽ : 0 1 F r0 F a2 F s0 F s1 F r1 Với đ-ờng kính các ngõng trục 0 và 1 là d = 35 mm, theo bảng P2.11,Phụ lục : Chọn sơ bộ ổ cỡ trung ký hiệu 7306 có : C = 40 kN, C 0 = 29,9kN, = 13,50 0 +Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: Theo bảng 11.4, với ổ đũa đỡ chặn : e = 1,5.tg = 1,5.tg(13,50 0 ) = 0,36. Theo (11.7) lực dọc trục do lực h-ớng tâm sinh ra trên ổ : F s0 = 0,83.e.F r 0 = 0,83.0,36.350 = 104,6 N F s1 = 0,83.e.F r 1 = 0,83.0,36.1625 = 485,6 N Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí đã chọn ta có : F a0 = F s1 + F at = 485,6 + 373,8 = 859,4 N > F s0 do đó F a0 = 859,4 N F a1 = F s0 - F at = 104,6 373,8 = - 269,2 < F s1 do đó F a1 = F s1 = 485,6 N - Xác định X và Y: xét tỷ số : i.F a0 /F r0 = 859,4/ 350 = 2,46 > e do đó theo bảng 11.4 ta có : X 0 = 0,4 , Y 0 = 0,4.cotg =1,62 xét tỷ số : i.F â1 /F r1 = 485,6/ 1625 = 0,3 < e do đó X 1 = 1, Y 1 = 0. - Tải trọng quy -ớc trên các ổ 0 và 1 : Theo công thức 11.3 : Q i = (XVF ri + YF ai )K t .K đ . Trong đó: F a, F r : tải trọng dọc trục và h-ớng tâm tại các ổ 0 và 1. V: hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay nên V = 1. K t : hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhiệt độ, lấy K t = 1 (vì t 0 < 100). K đ : hệ số tải trọng động, tra bảng 11.3, tải trọng êm K đ = 1,1 Q 0 = (X 0 VF r0 + Y 0 .F a0 )K t .K đ = (0,4.1.350 + 1,62.859).1.1,1= 1685 N Q 1 = (X 1 .VF r1 + Y 1 .F a1 )K t .K đ =(1.1.1625 + 0).1.1,1 = 1788 N Nh- vậy chỉ cần tính cho ổ 1 là ổ chịu lực lớn hơn. - Tải trọng t-ơng đ-ơng : Q E = Q E1 = m h h m h h m m i i m i L L Q Q L L Q Q Q L LQ 2 0 1 1 0 0 0 . trong đó với ổ đũa m = 10/3, L hi xem trên sơ đồ tải trọng. Q E =1788. 3,0 3/10 8 3 .8,0 8 5 1647 N - Khả năng tải động của ổ : Theo 11.1 ta có : C d = Q E .L 0,3 Trong đó L = 60.n 2 10 -6 L h = 60.334.10 -6 .16000 = 320,64 triệu vòng C d = 1,647.(330,6) 0,3 = 9,4 kN < C = 40 kN Nh- vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động . + Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh : Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn, một dãy: X 0 = 0,5 ; Y 0 = 0,22.cotg = 0,22.cotg13,50 0 = 0,91 Theo công thức (11.19), khả năng tải tĩnh: Q t = X 0 .F r + Y 0 .F a = 0,5.350 + 0,91.859 = 957 N < F r1 = 1625 N Nh- vậy Q t = 1625 N << C 0 = 29,9 KN . Do đó ổ đảm bảo khả năng tải tĩnh . Tổng kết: Đ-ờng kính ngõng trục là 30 mm Loại ổ: ổ đũa côn một dãy. Kí hiệu:7306, cỡ trung,với các thông số nh- sau : Đ-ờng kính vòng trong d = 30 mm Đ-ờng kính vòng ngoài D = 72 mm Khả năng tải động C = 40 kN Khả năng tải tĩnh C 0 = 29,9 kN Góc tiếp xúc = 13,50 0 Chiều rộng ổ B = 19 mm 3.tính chọn ổ lăn cho trục ra : Tải trọng h-ớng tâm ở hai ổ : F r0 = 352030871690RR 222 y0 2 x0 N F r1 = 244021481160RR 222 y1 2 x1 N Lực dọc trục F at = 0 . Tra bảng P 2.11, với đ-ờng kính ngõng trục là :d = 45 mm . Chọn ổ bi 1 dãycỡ trung kí hiệu : 309 Kích th-ớc ổ : D = 100 mm B = 25 mm r = 2,5 mm đ-ờng kính bi =17,46 mm C= 37,8 KN C 0 =21,7 KN (ổ bi trên trục ra của hộp giảm tốc ta lấy theo tính toán sơ bộ) . lắp bánh răng : l t1 = (0 ,8 0,9) .l m33 = 50 mm Chi u dài then tại tiết diện lắp đĩa xích : l t2 = (0 ,8 0,9).l m32 = 0 ,8. 60 = 50 mm Với tải trọng va đập vừa, dạng lắp cố định, tra bảng. có ứng suất dập cho phép của then : [ ] = 50 MPa Kiểm nghiệm độ bền dập của then : Theo (9.1),ta có ứng suất dập của then lắp trên trục đĩa xích: 64 ) 58. (50.40 19 282 5.2 )th.(l.d T.2 11t 3 1d . trục Ta có: e = 1,5.tg = 1,5 .tg13,50 0 =0,36 F s1 =0 ,83 .e.F r1 = 0 ,83 .0,36.1714=512 N F s0 =0 ,83 .e.F r0 = 0 ,83 .0,36 .331,7=99 N N61199512FFF at1s0a F a0 >F s0 F ao = 611 N N1 188 99FFF at0s1a F a1