Đang tải... (xem toàn văn)
... hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi: Trục I: tiết diện 10 lắp ổ lăn tiết diện 13 lắp bánh Trục II: tiết diện 22 23 lắp bánh Trục III: tiết diện lắp bánh 32 33, tiết diện 31 lắp ổ lăn Chọn lắp ghép:... đặt lực: - Chi u dài trục khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chi u dài mayơ chi tiết quay, chi u rộng ổ, khe hở cần thiết yếu tố khác - Từ đường d xác định gần chi u rộng... Bộ môn: Thiết kế công nghiệp ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ (Đề số: 03 - Phương án: ) A ĐẦU ĐỀ Sơ đồ động: T T 0.7tck Gồm: Động điện SVTH: ĐÀO MINH
Đồ án Nguyên lý chi tiết máy SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 1 MỤC LỤC Đầu đề............................................................................................................4 PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN..............6 I. Chọn động cơ.................................................................................................6 II. Phân phối tỷ số truyền..................................................................................6 PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH..............................................7 I. Chọn loại xích................................................................................................7 II. Xác định các thông số của xích và bộ truyền...............................................7 III. Kiểm nghiệm xích về độ bền........................................................................8 IV. Đường kính đĩa xích....................................................................................9 V. Xác định các lực tác dụng lên trục...............................................................10 PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG..................................10 I.Chọn vật liệu ..................................................................................................10 II. Xác định ứng suất cho phép..........................................................................10 III. Tính toán bộ truyền cấp nhanh...................................................................12 IV. Tính toán bộ truyền cấp chậm.....................................................................16 PHẦN IV: THIẾT KẾ TRỤC........................................................................20 I.Chọn vật liệu...................................................................................................20 II. Xác định sơ bộ đường kính trục....................................................................20 III. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.............................20 IV. Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục .....21 V. Tính các momen tổng và momen tương đương.............................................31 PHẦN V: TÍNH TOÁN THEN VÀ Ổ LĂN.................................................35 I. Then................................................................................................................35 II. Ổ lăn.............................................................................................................36 III. Chọn dung sai lắp ghép ổ lăn......................................................................39 PHẦN VI: TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC................39 I.Vỏ hộp.............................................................................................................39 II. Khớp nối.......................................................................................................41 III.Phương pháp bôi trơn..................................................................................41 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 2 Trường ĐHSPKT TP.HCM Khoa XD & CHUD Bộ môn: Thiết kế công nghiệp ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ (Đề số: 03 --- Phương án: ) A. ĐẦU ĐỀ 1. Sơ đồ động: T T 0.7tck Gồm: 1. Động cơ điện SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 3 2. 3. 4. 5. Nối trục Hộp giảm tốc Bộ truyền xích Thúng tròn 2. Số liệu ban đầu: a. Công suất truyền trên trục công tác (P): 5,0 (kW). b. Số vóng quay của trục công tác (n): 90 (vòng/phút). c. Số năm làm việc (a): 5 (năm). 3. Đặc diểm của tải trọng: Tải trọng va đập nhẹ, quay 1 chiều. 1. Ghi chú: Năm làm việc (y) 300 ngày, ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 6 giờ. Sai số cho phép về tỉ truyền Error: Reference source not foundi = 2 Error: Reference source not found 3% B. KHỐI LƯỢNG CỤ THỂ: 1. Một bản thuyết minh về tính toán. 2. Một bản vẽ lắp hộp giảm tốc (Khổ A0). SVTH : ĐÀO MINH HOÀI GVHD : VĂN HỮU THỊNH Ngày bảo vệ : / / 2011. Ngày giao đề : / / 2011 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 4 PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN I.Chọn động cơ điện: - Ta có công suất truyền tính toán trên các Pt trục máy công tác: = 3,4 (kW). - Công suất cần thiết trên trục động cơ P = Pt điện: ct η η = η nt .η xη ol4 η br3 : Với hiệu suất truyền động. - Qua số liệu tra bảng 2.13ta được: Hiệu suất khớp nối Hiệu suất 1 cặp ổ lăn Hiệu suất 1 cặp bánh răng Hiệu suất bộ truyền xích => 1.0,97.0,995.0,97 = 0.89 P η nt =1 η ol = 0,995 η br =0.97 ηx = 0.97 Pt η 43=5 = = = 5,62 η 0,89 : : : : ct => (kW). - Ta cần chọn động cơ có Pđm Error: Reference source not found Pct = 4 (kW). - Dựa vào bảng P1.2 ta chọn được động cơ DK 51 - 4 có: Pđm = 7 (kW). nđc = 1440 (vòng/phút). II. Phân phối tỷ số truyền: a. Tỷ số truyền: U = Error: Reference source not found Trong đó: nđc : vận tốc quay của đông cơ. n : số vòng quay của trục công tác. => U = Error: Reference source not found = 16. - Mặt khác ta có: U = Un.Uc.Ux = Uh.Ux => Uh = Error: Reference source not found SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 5 Với Ux : là tỉ số truyền của bộ truyền xích. Chọn ux = 2.5. U 16 => Uh = = = 6,4. U x 2,5 Mà Uh = Un.Uc ( với Un = 1,2Uc). U c2 => Uh =1,2= 8,28 => Uc = 2,22. => Un = 1,3. Uc = 1,3.2,22 = 2,88. - Kiễm tra: Un.Uc.Ux = 2,88.2,22.2,5=15,98 |Un.Uc.Ux – U| = |15,98-16| = 0,02. - Ta chấp nhận các tỉ số truyền: Un = 2,88 và Uc = 2,22. b. Công suất trên các trục: - Ta có: Pct = 4 (kW). PI = Pct .η NT .η ol = 5,62.1.0,995 = 5,59(kW ). Trục I : PII = P1 .η br .η ol = 5,59.0,97.0,995 = 5,4( kW ). Trục II : PIII = P2 .η br .η ol = 5,4.0,995.0,97 = 5,21(kW ). Trục III : PIV = P3 .η x .η ol = 5,21.0,97.0,995 = 5,03(kW ). Trục VI : c. Vòng quay trên các trục: - Ta có: nđc = 1440 (vòng/phút). Trục I : nI = Error: Reference source not found = Error: Reference source not found = 1440 (vòng/phút). Trục II : nII = Error: Reference source not found = 1440/2,88 = 500 (vòng/phút). Trục III: nIII = Error: Reference source not found = 500/2,22 = 225,23 (vòng/phút). Trục IV: nIV = Error: Reference source not found = 225,23/2,5 = 90,1 (vòng/phút). Bảng số liệu: Thông số U Động cơ Unt = 1 n(vòng/phút) P(kW) T (N.mm) Với momen xoắn: I II III IV Un = 2,88 Uc = 2,22 Ux = 2,5 1440 1440 500 225,23 90,1 5,62 5,59 5,4 5,21 5,03 37073 37073 103140 220909 533147 T(N.mm) = Error: Reference source not found. PHẦN II: TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN XÍCH I. Chọn loại xích: Vì tải trọng xích va đập nhẹ và vận tốc thấp nên ta chọn xích con lăn,dễ chế tạo,độ bền mòn cao. II. Xác định các thông số của xích và bộ truyền: - Theo bảng 5.4, với ux = 2,5 ta chọn số răng của đĩa xích nhỏ z1 = 27> 19. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 6 =>Số răng của đĩa xích lớn: z2 = ux.z1 = 3.27 = 67< zmax = 120. - Theo công thức 5.3 ta có công thức tính toán: Pt = P3.k.kz.kn Trong đó: + kz = 25/z1 = 25/27= 0,93 : hệ số bánh răng. Chọn n01 = 200 (vg/ph) => kn = n01/n3 = 200/225,23= 0,89 : hệ số số vòng quay. + Theo công thức 5.4 và bảng 5.6 ta có: K = k0.ka.kđc.kbt.kđ.kc Trong đó: K0 = 1 : hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền (đường tâm đĩa xích so với phương ngang k = 1.1.1.1,3.1,3.1,25 = 2,1125 + P3 = 5,21 (kW) : công suất bộ truyền xích. Như vậy: Pt = 5,21.2,1125.0,93.0,89 = 9,11 (kW). Theo bảng 5.5 với n01 = 200 vg/ph, chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích. p = 25,4 thỏa mãn điều kiện mòn: Pt < [P] = 11 (kW) : công suất cho phép, đồng thời theo bảng 5.8, p < pmax - Khoảng cách trục: a = 40.p = 40.25,4 = 1016 (mm). Theo công thức 5.12 ta có số mắt xích: x= 2a z1 + z 2 ( z 2 − z1 ) 2 . p + + p 2 4π 2 .a x= 2.1016 (27 + 67) (67 − 27) 2 .25,4 + + = 128 25,4 2 4.3,142.1016 - Lấy số a* = 0,25 p{ X c − 0,5( Z 2 + Z1 ) + [ X c − 0,5( Z 2 + Z1 )]2 − 2[( Z 2 + Z1 ) / π ]2 } mắt xích * 2 2 chẵn: xc = a = 0,25.25,4.{128 − 0,5(67 + 27) + [128 − 0,5(67 + 27)] − 2[(67 + 27 / 3,14)] } * 128, tính a = 1017(mm) lại khoảng cách trục theo công thức (5.13):ﾧ Để xích không chịu lực căng quá lớn, ta giảm a một lượng bằng: = 0,003.a* = 0,003.1017 Error: Reference ∆a source not found 3(mm)Error: Reference source not founddo đó a = 1017 – 3 = 1014 (mm) - Số lần va đập của xích: Theo công thức (5.14) i = z1.n3/(15.xc) =27.225,23/(15.128) = 3,17 < [i] = 30 ( bảng 5.9) III. Kiểm nghiệm xích về độ bền: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 7 - Theo công thức (5.15): s= Q k đ .Ft + F0 + Fv -Theo bảng 5.2, tải trọng phá hỏng Q = 56700 (N), khối lượng 1 mét xích q = 2,6 kg. Kđ = 1,7 : hệ số tải trọng động (chế độ làm việc nặng). z . p.n3 27.25,4.225,23 v= 1 = = 2,57(m / s ) 1000.P3 60000 60000 1000.5,21 ⇒ Ft = = = 2027( N ) v 2,57 : lực vòng trên trục. Fv = q.v2 = 2,6.2,572 = 17,17 (N) : lực căng do lực li tâm sinh ra. F0 = 9,81.kf.q.a :lực căng do nhánh xích bị động sinh ra. Với kf = 4 :hệ số phụ thuốc độ vòng f của xích va vị trí bộ truyền(bộ truyền nghiêng 1 góc < 400) => F0 = 9,81.1.2,6.1,014 = 25,86 (N). 56700 - Do đó: s= = 16,25 1,7.2027 + 25,86 + 17,17 - Theo bảng 5.10 với n = 200 vg/ph, [s] = 8,2. vậy s > [s] : bộ truyền xích đảm bảo đủ bền. IV. Đường kính đĩa xích: - Theo công thức 5.17 và bảng 13.4 : p 25,4 d1 = = = 218,79(mm) 180 pπ 25 ,4 ) = 541,9(mm) d 2 =sin( ) =sin( 180 zπ1 27 sin( ) sin( ) z2 67 da1 = p[0.5 + cotg(Error: Reference source not foundZ1)] = 25,4[0,5 + cotg(180/27) = 230 (mm). da2 = p[0.5 + cotg(Error: Reference source not foundZ2)] = 25,4[0,5 + cotg(180/67) =554 (mm). df1 = d1 – 2r = 218,79 – 2.0,83 = 217,13 (mm). df2 = d2 – 2r = 541,9- 2.0,83 = 540,24 (mm). Với r = 0,5025.d1 + 0,05 = 0,5025.15,88 + 0,05 = 8,03 với dl = 15,88 (mm). (xem bảng 5.2). Các kích thước còn lại tính theo bảng 13.4. -Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc của đĩa xích: theo công thức (5.18) ta có: σ H = 0,47 k r ( Ft .k đ . + Fvđ ) E / A.k d ≤ [σ H ] Trong đó: Kr : Hệ số xét đến ảnh hưởng số răng đĩa xích. + Kr1 = 0,42 ứng với Z1 = 27 + Kr2 = 0,22 ứng với Z2 = 67 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 8 Ft = 2027 (N) : lực vòng trên trục. Kd = 1 : hệ số phân bố không đều tải trọng cho 1 dãy. Kđ = 1,2 : hệ số tải trong động. Fvđ = 13.10-7 n3.p3.m : lực va đập trên m dãy xích. Fvđ = 13.10-7.225,23.25,4 3.1 = 4,798 (N). E = 2,1.105 Mpa : Môđun đàn hồi. A = 180 (mm2) : diện tích chiếu của bản lề (tra theo bảng 5.12). - Ứng suất tiếp xúc của đĩa xích 1. = 513,62 (Mpa) 0,42.(2027.1,2 + 4,798).2,1.10 5 σ = 0 . 47 H1 - Ứng suất tiếp xúc của 180.1 đĩa xích 2. = 371,73 ( Mpa). 0,22.(2027.1,2 + 4,798).2,1.10 5 -Như vậy dùng thép 45 σ H 2 = 0.47 180.1 tôi cải thiện đạt độ rắn HB = 210 sẽ đạt được ứng suất cho phép [] = 600 MPa, đảm bảo được độ bền tiếp σ H xúc cho đĩa 1.Tương ứng, [] (với cùng vật liệu va nhiệt luyện). σ≤H V. Xác định các lực tác dụng lên trục: Theo (5.20), Fr = kx . Ft = 1,15.2027 = 2331,05 (N). Với kx = 1,15 :hệ số kể đến trọng lượng tính xích (do bộ truyền nghiêng 1 góc < 400). PHẦN III: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRONG HỘP GIẢM TỐC. I. Chọn vật liệu và xác định ứng suất cho phép: -Chọn vật liệu 2 cấp bánh răng như sau: Cụ thể theo bảng 6.1 chọn: Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn σσ÷chb11 MPa. HB = 241285, có = 850 MPa, = 580 Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn ÷ HB = 192240 , có = 750 MPa, = 450 σσchb 22 MPa. II. Xác định ứng suất cho phép: - Theo bảng 6.2 thép C45 tôi cải thiện đạt ÷ độ rắn HB = 180350. σ 0 H lim1 = 2 HB + 70 : ứng suất tiếp cho phép. σ 0 F lim = 1,8 HB : ứng suất uốn cho phép. S H = 1,1 : hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc. S F = 1,75 : hệ số an toàn khi tính về uốn. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 9 - Chọn độ rắn bánh nhỏ HB1 = 245, độ rắn bánh lớn HB2 = 230. σ H lim1 = 2 HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 (MPa). σ 0 F lim1 = 1,8.245 = 441 (MPa). σ H lim 2 = 2 HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 530 (MPa). σ 0 F lim 2 = 1,8.230 = 414 (MPa). N HO = 30.H 2, 4 HB - Theo công thức (6.5) , do đó N HO1 = 30.2452, 4 = 1,6.10 7. NHO2 = 30.2302,4 = 1,39.107. Với : Số chu kì thay đổi ứng suất cơ N HO sở khi thử về tiếp xúc. - Theo công thức ( 6.7) ta có : + NHE = 60c( Ti / Tmax)3 .niti : Số chu ∑ kì thay đổi ứng suất tương đương. + Trong đó: Ti , ni , ti : lần lượt là momen xoắn, số vòng quay, tổng số giờ làm việc ở chế độ i của bánh răng đang xét. ∑ + NHE2 = 60c.n2/u2ti (Ti /Tmax)3 .ti /ti 3 3 = 60.1..18000(1 .0,7+0,8 .0,3) 225,23 = 9,35.107. 2,22 NHE2 > NHO2 do đó KHL2 = 1. - Tương tự ta cũng có NHE1 > NHO1 do đó KHL1 = 1. Với KHL : hệ số tuổi thọ. - Như vậy theo công thức (6.1a) sơ bộ xác định được: 0 σHim σK [] = HL H 0 560 .1 SHim σKσ []1 = = = 509 (MPa). H 11 HL H 0 530 Kσ ,H1H.212 σ []2 = = = 481,8 (MPa). S1Him HL - Với cấp chậm sử dụng răng nghiêng, do S1,H1 đó theo (6.12) + 481,8 [σ509 [] = = = 495,4 (MPa). H ]1σ+H[σ H ] 2 2 - Với cấp nhanh sử dụng răng thẳng và tính ra NHE > NHO nên KHL = 1, do đó σH []’ = min([]1 ; []2) = []2 = 481,8 (MPa). - Theo công thức (6.7) : ∑ NFE = 60c(Ti/Tmax)6ni Ti Với mF = 6 vì độ rắn mặt răng ≤ 350. 6 225,23 0,86.0,3) =9,35.107. => NFE2 = 60.1. .18000(1 .0,7 + Ta thấy NFE2 =9,35.107 > NF0 = 4.106 (đối 2,22 với tất cả các loại thép thì NF0 = 4.106 : Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn), do đó KFL2 = 1. Tương tự KFL1 = 1. - Do đó theo (6.2a) với bộ truyền quay một chiều nên KFC = 1. [] = .KFC.KKL1 / SF = 441.1.1/1,75 = σσF0 Flim1 1 252 (MPa). [] = . KFC. KFL2 / SF = 414.1.1/1,75 = σσF0 Flim2 2 236,5 (MPa). - Ứng suất quá tải cho phép: theo (6.13) và (6.14) ta có σ σ []max = 2,8 = 2,8.450 = 1260 (MPa). chH2 []max = 0,8 = 0,8.580 = 464 (MPa). σ chF 11 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 10 []max = 0,8 = 0,8.450 = 360 (MPa). σ chF 2 III. Tính toán bộ truyền cấp nhanh : Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1.Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Theo (6.15a) : aW1 = Ka( u2+ 1) 3 T1.K Hβ [σ H ]2 u 2 .ψ ba - Trong đó : + : Hệ số; là tỷ số giữa chiều rộng ψ ba vành răng và khoảng cách trục. Theo bảng 6.6 chọn = 0,3 +Theo bảng 6.5 chọn Ka= 49,5 (đối với bánh răng thẳng) : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng. = 0,5..(U2+1) = 0,5.0,3.(2,88+1) = ψ bdba 0,582. +Tra bảng 6.7 suy ra KH = 1,02 ( sơ β đồ 7). 37073.1,02 => aW1 = 49,5(2,88+1) = 3 481,82.2,88.0,3 108,93 (mm). - Lấy aW1 = 108 (mm). 2. Xác định các thông số ăn khớp: - Theo (6.17) mođun: m = (0,010,02)aW1 = ÷ (0,01 0,02).110 = 1,1 2,2 (mm). Tra bảng 6.8 ta chọn mođun pháp m = 1,5 (mm). - Số răng bánh nhỏ theo công thức (6.19) aw1 22.110 Z1 = = = 37,8. Lấy Z1 = 37. 1,5m.((2u,288 + 1+)1) - Số răng bánh lớn : Z2 = U2.Z1 = 2,88 .37 = 106,56. Lấy Z2 = 106. 1m ,5( Z 371 + 106 Z 2 )) - Do đó : aW1 = = = 107,86 (mm). 106 Z22 - Tỷ số truyền thực sẽ là: um = = = 37 2,86. Z1 Vậy không cần điều chỉnh khoảng cách giữa 2 bành răng. 3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: - Theo công thức (6.33) : ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc σ H = Z M .Z H .Z ε 2.T1 .K H (u m + 1) ≤ [σ H ] bw .u m .d w21 - Theo bảng 6.5 ta có ZM = 274 (MPa)1/3. Trong đó: +ZH: Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc, theo công thức (6.34) ta có: ZH = SVTH: ĐÀO MINH HOÀI 2. cos β b sin 2α tw Trang 11 +Theo các thông số ở bảng 6.11 ta có : αt = arctan(tanα/cosβ) = arctan(tan200/cos00) = 200. Vì hệ số dịch chuyển bằng 0 nên αt = αtW = 200. Suy ra, tanβb = cosαt.tanβ = 0 => βb = 0. 2. cos 0 => = 1,76. ZH = Zsin( + : Hệ số kể đến sự trùng khớp ε 2.20) của răng. Vì hệ số trùng khớp dọc: εβ = bWsinβ/(mπ) = 0 (sinβ = 0). 4 − εα => Zε = 3 Với hệ số trùng khớp ngang: εα = [1,88-3,2(1/z1 + 1/z2)cosβ = [1,88-3,2(1/36+ 1/106) = 1,76. 4 − 1,75 => Z = = 0,87 ε 3 + KH : Hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc. KH = KHβ.KHα.KHv *KHβ = 1,02 : Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7 K *= 1: Hệ số kể đến sự phân bố Hα không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp. ( bánh răng thẳng) *KHv : Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vòng ăn khớp. vH .bw .d w1 K Hv = 1 + a2w.T/1u.K m H β .K H α VH = δH.go.v. δH = 0,006 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp. go = 56 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch các bước răng bánh 1 và 2. Theo (6.40),vận tốc vòng của bánh răng: v= dW1 : Đường kính vòng π .d w1.n1 60000 lăn bánh nhỏ. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 12 dW1 = 2aW/(um+1) = 2.108/(2,86+1) = 56 (mm). v= 3,14.56.1440 = 4,22 (m / s) 60000 => Với v = 4,22 (m/s) theo bảng 6.13 dung cấp chính xác 8. Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 8 và v < 5 (m/s). => VH = 0,006.56.4,22. = 108 / 2,86 8,71. + Chiều rộng vành răng : bW = .aW = ψ ba 0,3.108 = 32,4 (mm). 8,71.32,4.56 => KHv = 1+ = 1,02 σ H = Z M .Z H .Z ε .1,02.1.1.37073 .1,02 =. 1,04.( . 2,86 + 1) 2.T1 .K H (K u mH +=1K ) Hβ .K2H.37073 α .K Hv = 1,022 = 274 . 1 , 76 . 0 ,87. = 424,61 ( MPa). 2 bw .u m .d w1 32,4.2,86.56 2 => - Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép : + Theo (6.1) : v = 4,22 (m/s) < 5 (m/s), Zv = 0,85.v0,1 = 0,85.4,220,1 = 0,98 . Lấy Zv = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc vòng. + Cấp chính xác động học là 8 khi µm đó cần gia công đạt độ nhám: Ra = 2,5...1,25. + Do đó: ZR = 0,95, với da < 700 (mm) => KxH = 1 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước bánh răng,vì thế theo công thức 6.1 và 6.1a ta có: [σ H ] = [σ H ]'.Z v .Z R .K xH = 481,8.0,98.0,95.1 = 448,56 ( MPa). = 424,61( MPa) < [σ H ] = 448,56( MPa ) σH + Ta thấy như vậy răng đã chọn thỏa mãn độ bền tiếp xúc và ta chấp nhận khoảng cách trục aW = 108 (mm). 4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: -Theo công thức (6.43) : σ F1 = 2.T1.K F .Yε .Yβ .YF 1 ≤ [σ ] F1 -Theo bảng 6.7, KFβ = 1,02. bw1.d w1.m -Theo bảng 6.14 với v < 5 (m/s) và cấp chính xác 8. KHα = 1 (bánh răng thẳng). -Hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vòng ăn khớp khi tính về uốn KFα = 1,27. -Theo (6.47) : a vF = δ F .g 0 .v. w δgF0 +Theo bảng 6.15 : =0,016, um theo bảng 6.16 : = 56. =>23,24. Do đó theo (6.46) : 108 vF = 0,016.56.4,22. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 13 2,86 = 23,24.32,4v.56 =1+ F .bw .d w1 K Fv = 1 + = 1,44 2.37073.1,K 02 2.T .11.,K27Fβ .K Fα Do đó KF = KFβ. KFα. Fv =1,02.1,27.1,44 = 1,87. -Với hệ số kể đến sự trùng khớp Y = 1 = 1 = 0,571. ε ε α 1,75 của răng: -Với hệ số kể đến độ nghiêng của β0 Yβ = 1 − = 1. răng: 140 Z1 - Số răng tương đương: Z = = 37. v1 Z v2 = Z 23 β cos = 106. cos 3 β - Theo bảng 6.18 ta được: YF1 = 3,7 ; YF2 = 3,6. - Với m = 1,5 (mm), YS = 1,08 -0,0695ln(1,5) = 1,05; YR = 1 (bánh răng quay); KxF = 1 (vì da < 400 (mm)),do đó theo (6.2) và (6.2a) : [] = []. YR. YS. KxF = 252.1.1,05.1 = σ F 1 264,6 (MPa). σ F 2 236,5.1.1,05.1 = 248,3 (MPa). Tương ứng [] = []. YR. YS. KxF = σ F1 = 2.T1 .K F .Yε .Yβ .YF 1 bw .d w1 .m = 2.37073.1,87.0,571.1.3,7 = 107,63( MPa) < [σ F 1 ] = 264,6( MPa). 32,4.56.1,5 - Suy ra:+ Ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh răng chủ động: + Ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh răng bị động: σ F2 = σ F 1 .YF 2 107,63.3,6 = = 104,72 < [σ F 2 ] = 248,3( MPa). YF 1 3,7 5. Kiểm nghiệm răng về quá tải: T - Theo (6.48): Hệ số quá tải: K qt = max = 1. T ) < [σ H ] max = 1260( MPa). - Ứng suất tiếp xúc σ H max = σ H . K qt = 455,5( MPa cực đại: - Ứng suất uốn cực đại: σ F 1 max = σ F 1.K qt = 107,63 ( MPa) < [σ F 1 max ] = 464 ( MPa). σ F 2 max = σ F 2 .K qt = 104,72 ( MPa) < [σ F 2 max ] = 360 ( MPa). 6. Các thông số cơ bản của bộ truyền: - Khoảng cách trục: aW1 = 108 (mm). - Môđun: m = 1,5 (mm). - Chiều rộng vành răng: bW = 32,4(mm). - Tỷ số truyền : um = 2,86. - Góc nghiêng của răng: β = 0. - Số răng bánh răng: Z1 = 37. Z2 = 106. - Hệ số dịch chỉnh: x1 = 0. x2 = 0. Theo công thức trong bảng 6.11,tính được: - Đường kính vòng chia: d1 = 55,5. d2 = 159. - Đường kính đỉnh răng: da1 = 58,5. da2 = 162. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 14 - Đường kính đáy răng: df1 = 51,75. df2 = 155,25. IV. Tính toán bộ truyền cấp chậm: Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng. T Vì phân đôi cấp chậm nên TII' = II = 51570( Nmm). 2 1. Xác định sơ bộ khoảng cách trục: a w 2 = K a (u3 + 1)3 - Trong đó: TII' .K Hβ [σ H ] 2 .u3 .ψ ba + Ka = 43. + Ta có = 0,3 => ψ bd = 0,5.ψ ba (u3 + 1) =ψ0,ba5.0,3.(2,22 + 1) = 0,483. β Tra bảng 6.7 ta được: KH = 1,07; KF= 1,17 (ứng với sơ đồ 3). a w 2 = 43.(2,22 + 1)3 51570.1,07 = 96,41(mm). 495a,w422.2,22.0,3 - Lấy = 96 (mm). 2. Xác định các thông số ăn khớp: - Theo (6.17) môđun: m = (0,01÷0,02). = a w 2 (0,01÷0,02).110 = 0,96÷1,92 (mm). - Theo bảng 6.8Chọn môđun pháp m =1,5. β = 350 ⇒ cos β = 0,819. - Chọn sơ bộ - Theo công thức 6.31: + Số răng bánh nhỏ: Z = 2.aw 2 . cos β = 2.96.0,819 = 32,56 1 m(u3 + 1) 1,5(2,22 + 1) lấy Z1 = 32. + Số răng bánh lớn: Z2 = u3.Z1 = 2,22.32 = 71,04 lấy Z2 = 71. - Do đó tỷ số truyền thực là: um = Z2/Z1 = 2,22. m( Z1 + Z 2 ) 1,5(32 + 71) Khi đó: cos β = = = 0,805. => β = 36038'97". 2 aw 2 2.96 3. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc: - Theo (6.33), ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc. σ H = Z M .Z H .Zε - Theo bảng 6.5, ZM = 274 (MPa)1/3. - Theo (6.35) tgβb = cosαt.tgβ với αt = αtW = arctg(tgα/cosβ) = arctg(tg20/0,805) = => tgβb = cos().tg () => βb = SVTH: ĐÀO MINH HOÀI 2.TII' .K H (u3 + 1) bw .u3 .d w21 24032'95" 36 24 33088 38 32'97 28 95" 2 cos β b 2. cos(33,8828) ZH = = = 1,5. sin 2α tw sin( 2.24,3295) Trang 15 - Theo (6.37), εβ = bWsinβ/(πm), với bW = => a w 2 ψba. = 0,3.96 = 28,8. εβ = 0,3.96.sin(36,3897)/(3,14.1,5) = 3,63. Do đó theo (6.38b): εα = (1,88 – 3,2(1/Z1 + 1/Z2)).cosβ = (1,88 – 3,2(1/32 + 1/71)).0,805 = 1,4. 1 1 - Do εα > 1nên theo (6.38) => Z ε = = = 0,85. ε 1 , 4 α - Đường kính vòng lăn bánh nhỏ: dW2 = 2aW2/(um + 1) =2.96/(2,22 + 1) = 59,63 (mm). - Vận tốc vòng của bánh v = π .d w 2 .n3 = 3,14.59,63.500 = 1,56(m / s ). răng: 60000 60000 - Với v = 1,56 (m/s) theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác động học là 9.Theo bảng 6.14 với cấp chính xác là 9 và v < 2,5 m/s, KHα = 1,13. δ FHa==00,,006 002. Tra bảng 96 - Theo (6.42) => v H = δ H .g 0 .v w 2 = 0,002.73.1,56 = 1,5(m / s ). 6.15 và 6.16 ta um 2,22 được: g0 = 73, , - Do đó theo (6.41): K = 1 + v H .bw .d w1 = 1 + 1,5.28,8.59,63 = 1,02. Hv K H 2=.TKII' .HKβ .HKβ H.K = 1,07 .1,13.1.,102 23. - Theo công thức 2.51570 ,07=.1,13 α .HK α Hv (6.39): σ H = Z M .Z H .Z ε 2.TII' .K H (u m + 1) 2.51570.1,23(2,22 + 1) = 274.1,5.0,85. = 468,29( MPa). 2 bw .u m .d w1 28,8.2,22.59,632 - Thay các giá trị vừa tìm được vào (6.33) ta được : - Xác định ứng suất tiếp xúc cho phép: Theo (6.1) với v = 1,56 (m/s) < 5 (m/s) => Zv = 0,89, với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cần gia công đạt [σ H ] = [σ H ].Z v .Z R .K xH = 495µ,m4.0,89.0,95.1 = 418,86( MPa). Rz = 2,5...1,25 => ZR = 0,95. Với da < 700 mm => KxH = 1, do đó theo (6.1) và (6.1a) : Như vậy: không đạt yêu σ H = 468,29( MPa) > [σ H ] = 418,86( MPa) cầu. Ta tiến hành kiểm nghiệm lại và có kết quả : aw=105 (mm) ; dw=65(mm); bw=31(mm) 4. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn: 2.T ' .K .Y .Y .Y - Theo công thức (6.43) : σ F 1 = II β F ε β F 1 + Theo bảng 6.17 ta được: bw .d w1 .m KF= 1,17 (ứng với sơ đồ 3). + Theo bảng 6.14 với v < 2,5 (m/s) và cấp chính xác 9 => KHα = 1,13 và KFα = 1,37. - Theo công thức (6.47) a 105 v F = δ F .g 0 .v. w 2 = 0,006.73.1,56. = 4,7 ta có: um 2,22 δgF0 trong đó theo bảng 6.15, = 0,006 và theo bảng 6.16 được= 73. v F .bw 2 .d w1 4,7.31.65 - Theo công thức K = 1+ = 1+ = 1,06. Fv SVTH: ĐÀO MINH HOÀI 2.TII' .K Fβ .K Fα Trang 16 2.51570.1,17.1,37 6.46: - Do đó KF = KFβ. KFα. = 1,17.1,37.1,06 = K Fv 1,7 - Hệ số kể đến sự trùng khớp của Y = 1 = 1 = 0,71. ε ε α 1,4 răng: 0 - Hệ số kể đến đọ nghiêng của β 36,3897 Yβ = 1 − = 1− = 0,75. răng: 140 140 Z1 32 - Số răng tương đương: Z = = = 61,34. v1 713 cosZ3 2β 0,805 Z v2 = = = 136. cos 3 β 0,8053 - Vì sử dụng răng không dịch chỉnh nên hệ số dịch chỉnh x = 0. - Theo bảng 6.18 ta được: YF1 = 3,62; YF2 = 3,6 -Với m = 1,5 (mm), YS = 1,08 -0,0695ln(1,5) = 1,05; YR = 1 (bánh răng quay); KxF = 1 (vì da < 400 (mm)),do đó theo (6.2) và (6.2a) : [] = []. YR. YS. KxF = 252.1.1,05.1 = σ F 1 264,6 (MPa). σ F 2 236,5.1.1,05.1 = 248,3 (MPa). Tương ứng [] = []. YR. YS. KxF = .0,75.3,62 - Suy ra: + Ứng suất uốn σ = 2.51570.1,68σ.0F,71 1 = 80,85 F1 28,8.95,63.1,5 sinh ra tại chân bánh răng chủ động (MPa). < [] = 264,4 (MPa). + Ứng suất uốn sinh ra tại chân bánh răng bị động: σ F2 = σ F 1 .YF 2 80,85.3,6 = = 80,4( MPa) < [σ F 2 ] = 248,3( MPa). YF 1 3,62 5. Kiểm nghiệm răng về quá tải: T - Theo (6.48): Hệ số quá tải: K qt = max = 1. T ) < [σ H max ] = 1260 ( MPa). - Ứng suất tiếp xúc σ H max = σ H . K qt = 468,29( MPa cực đại: - Ứng suất uốn cực đại: σ F 1 max = σ F 1 .K qt = 80,5( MPa) < [σ F 1max ] = 464 ( MPa). σ F 2 max = σ F 2 .K qt = 80,4( MPa) < [σ F 2 max ] = 360 ( MPa). 6. Các thông số cơ bản của bộ truyền: - Góc nghiêng răng: - Khoảng cách trục: 105 (mm). - Môđun: - Chiều rộng vành răng: - Tỷ số truyền cấp chậm: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI β = 35054'. aW2 = m = 1,5 (mm) bW = 31 (mm). Um = 2,22 Trang 17 - Số răng mỗi cặp bánh răng: Z1 = 32. Z2 = 71. - Hệ số dịch chỉnh: x1 = 0. x2 = 0. Theo các công thức bảng 6.11 ta tính được: - Đường kính chia: d1 = 65 (mm). d2 = 145 (mm). - Đường kính đỉnh răng: da1 = 62 (mm). da2 = 143 (mm). - Đường kính đáy răng: df1 = 61,25 (mm). df2 = 141,25 (mm). SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 18 PHẦN IV: THIẾT KẾ TRỤC I. Chọn vật liệu: σσchb = 600 340( Mpa)). - Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép C45 tôi, thường hóa có giới hạn bền ; và giới hạn chảy [τ ] = 12...20( Mpa). - Ứng suất xoắn cho phép II. Xác định sơ bộ đường kính trục: - Theo công thức (10.9) đường kính trục thứ k với k = I,II,III : Tk : Tk dk = 3 momen xoắn của trục k (Nmm) 0,2[τ ] [τ ] Với lấy trị số nhỏ đối với trục vào, và lấy trị số lớn đối với trục ra [τ ] + Chọn = 12=> Đường kính TI 37073 d1 = 3 =3 = 24,9(mm ). trục I : 0,2[τ ] 0,2.12 [τ ] + Chọn = 16 => Đường TII 103140 d2 = 3 =3 = 31,82(mm). kính trục II : 0,2[τ ] 0,2.16 [τ ] + Chọn = 20 => Đường T 220909 d 3 = 3 III = 3 = 38,08(mm). kính trục III : 0,2[τ ] 0,2.320 - Do đó chọn đường kính sơ bộ của các trục sẽ là: d1 = 25 (mm); d2 = 30 (mm); d3 =40 (mm). III. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: - Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ, khe hở cần thiết và các yếu tố khác. - Từ đường d có thể xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b0 theo bảng 10.2 d1 = 25 (mm) => b01 = 17 (mm). d2 = 30 (mm) => b02 = 19 (mm). d3 = 40 (mm) => b03 = 23 (mm). - Chiều dài mayơ bánh răng trụ trên trục I. Xác định theo công thức (10.10) lm13 = (1,2…1,5)d1= (30…37,5) mm. Chọn lm13 = 35 (mm). - Chiều dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng trên trục II: lm22 = lm23 = lm24 = (1,2…1,5)d2 = (36…45) mm. Chọn lm22 = lm24 = 40 (mm). Chọn lm23 = 45(mm). - Chiều dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng trên trục III: lm32 = lm33 = lm34 = (1,2…1,5)d3 = (48…60) mm. Chọn lm32 = lm33 = 55 (mm). Chọn lm34 = 50 (mm). SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 19 - Chiều dài mayơ nửa khớp nối trục vòng đàn hồi: lm12 = (1,4…2,5)d1 = (35…62,5) mm. Chọn lm12 = 50 (mm). - Theo bảng 10.3 ta chọn: Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp: K1 = 10. Khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp: K2 = 10. Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: K3 = 10. Chiều cao nắp ổ và đầu bulông: hn = 15 (mm). - Khoảng cách lki trên trục thứ k từ gối đỡ 0 đến chi tiết quay thứ i l12 = -lc12 = 0,5(lm12 + b01) + K3 + hn = 0,5(50 + 17) + 10 + 15 = 58,5 (mm). l22 = 0,5(lm22 + bo2) + K1 + K2 = 0,5(40 +19) + 10 + 10 = 49,5 (mm). l23 = l22 + 0,5(lm22 + lm23) + K1 = 49,5 + 0,5(40+45) + 10 = 102 (mm). l13 = l23 = 102 (mm) l24 = 2l23 – l22 = 2.102 – 49,5 =154,5 (mm). l21 = 2l23 = 2.102 = 204 (mm). l32 = l22 = 49,5 (mm). l33 = l24 = 154,5 (mm). l34 = l31 + lc34 = l31 +0,5(lm34 + b03) + K3 + hn = 204 + 0,5(50+23) + 10+15 = 265,5 (mm). - Khoảng cách giữa các khớp nối: l11 = l21 = l31 = 2l23 = 2.102 = 204 (mm). IV. Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục: - Chọn hệ trục tọa độ như hình10.3 1.Trục I: - Lực từ khớp nối tác dụng lên trục I: 2T . Fx12 = (0,2...0,3) Ft = (0,2...0,3) I Dt - Theo phương ox. TI = 37073 (N.mm) tra bảng 16.10 (tập hai) ta có Dt = 63 (mm). => Lấy Fx12 = 300 (N). - Sơ đồ lực không gian của trục I: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Fx12 = (0,2...0,3) 2.37073 = 235...353(mm). 63 Trang 20 Fx11 Fx10 Fy10 Fr1 + Lực vòng : Ft1= Error: Reference source not found = 2.37073/56= 1324 (N). => Ft1 = Fx13= Fx23 = 1324 (N). + Lực hướng tâm: Fr1 = Error: Reference source not found.tanαtW t1 = 1324.tan200 = 482 (N). => Fr1 = Fy13 = Fy23 = 482 (N). - Trong mặt phẳng Oyz ta có: - Phản lực tại các gối tựa: Xét phương trình mômen tại điểm O: F ∑M Phương trình tổng lực theo phương y: ( Fy ) = 0 ⇔ Fy13 .l13 − Fy11 .l11 = 0 F .l 482.102 ⇒ Fy11 = y13 13 = = 241( N ). l11 204 O ∑F ⇒ Fy10 = 0 ⇔ − Fy10 + Fy13 − Fy11 = 0 = Fy13 − Fy11 = 482 − 241 = 241( N ). y - Trong mặt phẳng Oxz ta có: - Phản lực tại các gối tựa: Xét phương trình mômen tại điểm O: ∑M SVTH: ĐÀO MINH HOÀI O ( Fx ) = 0 ⇔ Fx12 .l12 + Fx13 .l13 − Fx11 .l11 = 0 Trang 21 Phương trình tổng lực theo phương x: ⇒ Fx11 = ⇒ Fx10 Fx12 .l12 + Fx13 .l13 300.58,5 + 1324.102 = = 748( N ). l11 204 ∑F = 0 ⇔ − Fx12 − Fx10 + Fx13 − Fx11 = 0 = Fx13 − Fx11 − Fx12 = 1324 − 748 − 300 = 276( N ). x BIỂU ĐỒ MOMEN TRỤC I: 2. Trục II: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 22 Fy10 Fx12 Fx10 x11 Fy13 Fx13 Fy11 Z X 241 Y QY 241 24582 MX 576 300 QX 748 17550 - Sơ đồ lực không gian của trục II: MY 76296 - Lực vòng: Ft2= Error: Reference source not found=103140/59,63= 1730 (N). 37073 - Lực hướng tâm: Fr2 = Error: Reference source not found.tanαtW =972 (N). T - Lực dọc trục: Fa2 = Ft2.tanβ=1730.tan(360 38’97’’)=1275(N). + Đối với bánh răng dẫn 2, 4: Fx22 = Fx24 = Ft4 = Ft2 = 1730(N). Fy22 = Fy24 = Fr4 = Fr2 = 972 (N). Fz22 = Fz24 = Fa4 = Fa2 = 1275 (N). => M22 = M24 = Fa2.Error: Reference source not found = 1275.59,63/2 = 38014(N.mm) + Đối với bánh răng bị dẫn 3: Fx23 =Ft3=Ft1 =1324(N). Fy23 =Fr3=Fr1=482(N) Ft3 Fx20 Fy20 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Ft2 Fx21 Fr3 Fr2 Fr4 Fa2 Fa4 X Ft4 Fy21 Trang 23 Z Y - Trong mặt phẳng Oyz: - Phản lực tại các gối tựa: Xét phương ∑ M O ( Fy ) = 0 ⇔ Fy 22 .l22 − M 22 − Fy 23 .l23 + Fy 24 .l24 + M 24 + Fy 21.l21 = 0 trình mômen tại điểm O: ⇒ Fy 21 = − Fy 22 .l 22 + Fy 23 .l 23 − Fy 24 .l 24 l 21 = − 975.49,5 + 482.102 − 972.154,5 = −732( N ). 204 Phương trình tổng lực theo phương Y: ∑F ⇒ Fy 20 = 0 ⇔ − Fy 20 + Fy 22 − Fy 23 + Fy 24 − Fy 21 = 0 = 2.Fy 22 − Fy 23 − Fy 21 = 2.972 − 482 − 732 = 732( N ). y - Trong mặt phẳng Oxz: Xét phương trình mômen tại O: ⇒ Fx 21 ∑ M O ( Fx ) = 0 ⇔ Fx 22 .l22 + Fx 23 .l23 + Fx 24 .l24 − Fx 21.l21 = 0 Fx 22 .l 22 + Fx 23 .l 23 + Fx 24 .l 24 1730.49,5 + 1324.102 + 1730.154,5 = = = 2392( N ). l 21 204 Phương trình tổng lực theo phương X: ∑ Fx = 0 ⇔ − Fx 20 + Fx 22 + Fx 23 + Fx 24 − Fx 21 = 0 ⇒ Fx 20 = 2.Fx 22 + Fx 23 − Fx 21 = 2.1730 + 1324 − 2392 = 2392( N ). BIỂU ĐỒ MÔMEN TRỤC II : SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 24 x23 Fy24 Fy22 Fx20 Fy20 Fx22 Fx24 Fy23 Fz22 Fz24 X Fx21 Fy21 Z Y 199 QY 61595 74248 MX 36234 2392 662 QX 662 153159 2392 118404 51570 MY 118404 T 3. Trục III: 51570 - Sơ đồ lực không gian của trục III: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 25 Fr2 Fr3 Fa2 Fy30 Ft3 Ft2 Fx30 - Lực từ đĩa xích tác dụng lên trục: Fy34 = Fr = 2331(N). - Lực từ bánh răng bị dẫn 2,3 tác dụng lên trục: + Lực vòng: Ft3 = Ft2 = Fx32 = Fx33 = 1730 (N). + Lực hướng tâm: Fr3 = Fr2 = Fy32 = Fy33 = 972 (N). + Lực dọc trục: Fa2 = Fa3 = Fz32 = Fz33 = 1275 (N). + Mômen tại 2 bánh răng: M32 = M33 = Fz32.dW32/2 Trong đó: dW2 = Um.dW2 = 2,22.59,63 = 132 (mm). => M32 = M33 = 1275.132/2 = 84150(N.mm). - Trong mặt phẳng Oyz: - Phản lực tại các gối tựa: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 26 Fa3 Fy31 Xét phương trình mômen tại O: ⇒ Fy 31∑ = FyO32(.F l32y )+=F0y 33⇔ .l33−+FyF32y 34 M .l32.l34− M972 −.F + M.154 F+y 312331 .l31 −.265 Fy 34,.5l34 = 0 49y 33,5.l+33972 33 +,5 = 32 = 4006( N ) l31 204 Phương trình tổng ⇒ Fy 30 ∑F = 0 ⇔ Fy 30 − Fy 32 − Fy 33 + Fy 31 − Fy 34 = 0 = Fy 32 + Fy 33 − Fy 31 + Fy 34 = 972 + 972 − 4006 + 2331 = 269. y Trong mặt phẳng Oxz: - Phản lực tại các gối tựa: Xét phương trình mômen tại O: ∑M Phương trình tổng lực theo phương X: ⇒ Fx 31 O ( Fx ) = 0 ⇔ − Fx 32 .l32 − Fx 33 .l33 + Fx 31 .l31 = 0 Fx 32 .l32 + Fx 33 .l33 1730.49,5 + 1730.154,5 = = = 1730( N ). l31 204 ∑ Fx = 0 ⇔ Fx30 − Fx32 − Fx33 + Fx31 = 0 ⇒ Fx 30 = 2.Fx 32 − Fx 31 = 2.1730 − 1730 = 1730( N ). BIỂU ĐỒ MÔMEN TRỤC III: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 27 Fy30 Fx32 Fx30 Fz33 z32 Fy32 Fx33 Fy33 Fy31 Fx31 Fy34 Z X Y 2331 269 703 Qy 1675 144649 60499 70834 143412 Mx 13315 1730 Qx 1730 My 85635 V. Tính các momen uốn tổng và momen tương đương tại các tiết diện trên chiều dài 220909 trục: T 1. Momen uốn tổng tại các tiết M j = M xj2 + M yj2 diện j: (N.mm) . + Trục I: M12 = M11 = 0 M10 = 17550 (N.mm). M13 = 80158 (N.mm). + Trục II: M20 = M21 = 0 M22 = M24 =139758 (N.mm). M23 = 165081 (N.mm). + Trục III: M30 = M34 = 0 M32 = 111135 (N.mm). M33 = 87996 (N.mm). M31 = 168098 (N.mm). 2. Momen tương đương tại các M tđ = M 2j + 0,75.T j2 tiết diện j: (N.mm). + Trục I: Mtđ12 = 32106 (N.mm). Mtđ10 = 36590 (N.mm). Mtđ13 = 86349 (N.mm). SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 28 Mtđ11 = 0 + Trục II: Mtđ20 = Mtđ21 = 0 Mtđ22 = Mtđ24 = 146720 (N.mm). Mtđ23 = 187697 (N.mm). + Trục III: Mtđ30 = 0 Mtđ32 = 146633 (N.mm). Mtđ33 = 210580 (N.mm). Mtđ31 = 254671 (Nmm). Mtđ34 = 191313 (Nmm). 3. Đường kính trục tại các tiết M tdj dj = 3 diện j: (mm). 0,1[σ ] + Trục I: d12 = 17,2 (mm). d10 = 17,98 (mm). d13 = 23,93 (mm). + Trục II: d22 = d24 = 28,56 (mm). d23 = 31 (mm). + Trục III: d32 = 28,55 (mm). d31 = 34,32 (mm). d33 = 32,21 (mm). d34 = 31,2 (mm). => Chọn đường kính các đoạn trục theo tiêu chuẩn: d10 = d11 = 20 (mm). d20 = d21 = 25 (mm). d30 = d31 = 35 (mm). d12 = 20 (mm). d22 = d24 = 30 (mm). d32 = d33 = 36 (mm). d13 = 24 (mm). d23 = 32 (mm). d34 = 32 (mm). - Đường kính các đoạn trục được đưa ra bảng sau: 0 1 2 3 4 I 20 20 20 24 - II 25 25 30 32 30 III 35 35 36 36 32 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 29 VI.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: 436 .σ.σ−1b ==00,58 ,436 σ.261 ,6 = 151 261,,76 ((MPa Mpa). ); 1.Thép C45 tôi thường στ −−11 = 0,58 b .600 hóa có: = 600 Mpa, ψ σ = 0,05; ψ τ = 0 Theo bảng 10.7 ta được: 2. Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất thay đổi theo chu kì đối xứng, do đó = 0 (theo 10.22), . Vì trục quay 1 chiều τσmjmjσ=aj=τ0aj nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, do đó (tính theo 10.23). 3. Xác định hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm: Dựa vào kết cấu và biểu đồ mômen trục, ta thấy các tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi: Trục I: tiết diện 10 lắp ổ lăn và tiết diện 13 lắp bánh răng. Trục II: tiết diện 22 và 23 lắp bánh răng. Trục III: tiết diện lắp bánh răng 32 và 33, tiết diện 31 lắp ổ lăn. 4. Chọn lắp ghép: - Các ổ lăn lắp ghép trên trục theo kiểu k6, lắp đĩa xích, nối trục, bánh răng theo kiểu k6 kết hợp lắp then. - Với πd 3j b.t1.(d j − t1 ) 2 Wj = 3 − π32 d j b.t1 .(2d.dj j− t1 ) 2 Woj = − 16 2d j - Kích thước của then (theo bảng 9.1), trị số momen cản uốn và mômen cản xoắn (theo bảng 10.6) ứng với các tiết diện trục như sau: Tiết diện Đường kính bxh t1 trục (mm) 10 13 22 23 31 33 20 24 30 32 35 36 6x6 8x7 8x7 10 x 8 10 x 8 10 x 8 3,5 4 4 5 5 5 Wj (mm3) Woj (mm3) 642,07 1089,81 2288,84 2645,83 3564,25 3910,76 1427,07 2446,29 4938,23 5861,19 7771,36 8488,88 5. Xác định hệ số và đối với các tiết nguy Kστdj hiểm theo công thức 10.25 và 10.26: ; Kτσ SVTH: ĐÀO MINH HOÀI ++ K Kxx − 1 ε τσ KTrang σ τdj dj = 30 K y - Các trục gia công trên máy tiện, tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đặt Ra = 2,5…0,63 , theo bảng 10.8 hệ số tập µm trung ứng suất do trạng thái bề mặt kx = 1,06. - Không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt nên do đó hệ số tăng bên ky = 1. - Theo bảng 10.12, khi dùng dao phay ngón hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then là: K σ = 1,76 Kτ = 1,54 - Theo bảng 10.10 ta có các thông số sau: d10 = 20 (mm) ⇒ ε σ = 0,92; d13 = 24 (mm) ⇒ ε σ = 0,92; d 22 = 30 (mm) ⇒ ε σ = 0,88; d 23 = 32 (mm) ⇒ ε σ = 0,88; d 31 = 35 ( mm) ⇒ ε σ = 0,88; d 33 = 36 (mm) ⇒ ε σ = 0,85; K στ - Theo bảng 10.11 ta tra được và do lắp căng tại các tiết diện nguy εστ hiểm. ετ ετ ετ ετ ετ ετ = 0,89 = 0,89 = 0,81 = 0,81 = 0,81 = 0,78 - Kết quả tính toán được ghi ra bảng sau: Tiết d diện (mm) 10 13 22 23 31 33 20 24 30 32 35 36 Kσ εσ Kτ ετ K σd Kτd Sσ Sτ S do do Rãnh Lắp Rãnh Lắp then căng then căng 1,91 2,06 1,73 1,64 2,12 1,79 4,51 6,53 3,71 1,91 2,06 1,73 1,64 2,12 1,79 1,68 11,19 1,66 2 2,06 1,9 1,64 2,12 1,96 2,02 14,83 2,00 2,07 2,06 1,97 1,64 2,13 1,03 1,97 16,74 1,96 2,07 2,06 1,97 1,64 2,13 2,03 3,05 5,26 2,64 2,07 2,06 1,97 1,64 2,13 2,03 2,86 5,74 2,56 * Với: - Theo công thức (10.19): Sj = Sσj .Sτj ≥ [S] Trong đó: [S] = 1,5…2,5 là hệ số S σ2j + Sτ2j an toàn cho phép : Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng Sσj suất pháp. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 31 σ −1 - Theo công thức (10.20): S σj = Sτajj + ψ σ .σ mj : Hệ số an toàn chỉ xét K σdj .σ riêng ứng suất tiếp tại tiết diện J. τ −1 - Theo công thức (10.21): Sτj = K τdj .τ aj + ψ τ .τ mj Mj - Các trục của hộp giảm tốc đều σ mj = 0; σ aj = σ max j = quay, ứng suất tiếp thay đổi Wj theo chu kỳ đối xứng. Do đó theo công thức (10.22): với Mj theo công thức (10.15) τ T - Vì trục I quay 1 chiều, ứng suất τ mj = τ aj = max j = j xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch 2 2Woj động. Do đó theo công thức 10.23: * Kết luận:Ta thấy các tiết diện nguy hiểm trên đều đảm bảo an toàn về độ bền mỏi trừ tiết diện 22 và 23. PHẦN V: TÍNH TOÁN THEN VÀ Ổ LĂN I. THEN. - Với các tiết diện dùng mối ghép then ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập σd và độ bền cắt τc. - Theo công thức (9.1) và (9.2) ta được: 2T σd = ≤ [σ d ] 2 T− t ) d . l .( h τc = t ≤1 [τ c ] Với lt Error: Reference source not d .lt .b found (0,8…0,9)lm hoặc lt=1,35d - Tính và chọn theo tính chất ta có chiều dài then được cho trong bảng 9.1 - Ta có bảng kiểm nghiệm then như sau: d (mm) 20 24 30 32 30 32 lt (mm) 27 32,4 40,5 43,2 40,5 49,5 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI b×h 6x6 8x7 8x7 10 x 8 8x7 10 x 8 t1 3,5 4 4 5 4 5 Trang 32 T (N.mm) σd τc 37073 37073 51570 103140 51570 220909 (MPa) 54,92 31,78 28,3 49,74 28,3 92,98 (MPa) 22,88 16,58 10,61 14,92 10,61 27,89 - Theo bảng 9.5 với tải trọng va đập nhẹ, dạng lắp cố định: [σ d ] = 100( MPa). [τ c ] = (60 / 3...90 / 3) = 20...30( MPa). Vậy các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt. II. Ổ LĂN. 1. Trục I: - Vì không có lực dọc trục (Fa = 0) nhưng để thuận tiện ta chọn ổ bi đỡ-chặn cho các gối đỡ 0 và 1. - Dựa vào đường kính ngõng trục d11 = 20 (mm). Tra bảng P2.7 chọn ổ bi đỡ cỡ trung có ký hiệu 304, có đường kính trong d = 20 (mm), đường kính ngoài D = 52 (mm), khả năng tải trọng động C = 14,0 (kN),khả năng tải trọng tĩnh Co = 9,17 (kN). a. Kiểm nghiệm khả năng tải động: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 1: Fr 0 = Fx210 + Fy210 = 576 2 + 2412 = 624,39 ( N ). Fr1 = Fx211 + Fy211 = 748 2 + 2412 = 7856 ( N ). - Vậy ta kiểm nghiệm với ổ chịu tải trọng lớn hơn Fr = Fr1 = 786 (N). - Theo công thức (11.3) : Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd Trong đó: Fr: Tải trọng hướng tâm (kN). Fa: Tải trọng dọc trục. V: Hệ số kể đến vòng nào quay. V = 1 Kt: Hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ. Kt = 1 Kd: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng 11.3 : Kd = 1,2 X: Hệ số kể đến đặc tính tải trọng. X = 1 (vì chỉ chịu lực hướng tâm). Y: Hệ số tải trọng dọc trục. Y = 0 vì Fa = 0. => Q = (1.1.786).1.1,2 = 943 (N). - Khả năng tải trọng động theo công Cd = Qm L thức (11.1) : Với m : bậc của dường cong khi thử về ổ lăn.m = 3 ( dùng cho ổ bi). L : tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay. Q : tải trọng đông qui ước. Q = 943,044 (N). Lh : tuổi thọ của ổ tính bằng giờ. Lh = Error: Reference source not found Lh = KHE.tΣ Theo bảng 6.4 : KHE = 0,5 (thép tôi cải thiện). SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 33 mà tΣ = 18000. LH = 0,5.18000 = 9000 (giờ). => 60.nI .LH 60.1440.9000 C d = 943.3 = 943.3 = 8672( N ). 6 => Cd = 8,672 (kN) < 10 10 6 C = 14,0 (kN). Vậy khả năng tải trọng động của ổ lăn được đảm bảo. b.Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: - Ta có Fa = 0, theo công thức (11.19) : Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 đối với ổ bi đỡ). => Qt1 = 0,6.0,786 = 0,4716 (kN). - Qt2 = Fr = 785,87(kN). => Q0 = max[Qt1; Qt2] = 0,786 (kN) < C0 = 9,17 (kN). Vậy khả năng tải tĩnh của ổ lăn được đảm bảo. 2. Trục II: - Để bù lại sai số về góc nghiêng của răng, đảm bảo cho các cặp răng ăn khớp ta ổ trụ ngắn đỡ kiểu 2000. - Dựa vào đường kính ngõng trục d21 = 25 (mm). Vì trục phải chịu tại trọng lớn nên dựa vào bảng P2.7 ta chọn sơ bộ ổ đỡ 1 dãy có kí hiệu 405 có: d = 25 (mm), D = 62 (mm), khả năng tải động C = 21,1 (kN), khả năng tải tĩnh C0 = 14,9 (kN). a. Kiểm nghiệm khả năng tải động: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0 và 1: Fr 0 = Fr1 = Fx220 + Fy220 = 2392 2 + 732 2 = 2501 ( N ) = 2,501 (kN ). - Lực dọc trục Fa đã bị triệt tiêu => Fa =0 (N), X = 1, Y = 0,vòng trong quay nên V = 1, nhiệt độ < 1050 C nên Kt = 1, hộp giảm chịu tải trọng va đập nhẹ nên Kd = 1,2. - Theo công thức (11.3) . Tải trọng động quy ước: Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd =1.1.2501.1.1,2 = 3001,2 (N). - Khả năng tải trọng động quy ước xác định theo công thức (11.1) : m = Cd = Q 60.nII .LH 60L.500.9000 3 3001,2.3 = 3001 , 2 . = 19398 ( N ) 6 => Cd = 19,398 (kN) 10 10 6 < C = 21,1 (kN). Vậy khả năng tải động của ổ lăn được đảm bảo. b. Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ: - Ta có Fa = 0, theo công thức (11.19) : Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 đối với ổ bi đỡ). => Qt1 = 0,6. 2,501 = 1,5006 (kN). - Qt2 = Fr =2501 (N) = 2,501 (kN). - Q0 = max[Qt1; Qt2] = 2,501 (kN) < C0 =14,9 (kN). Vậy khả năng tải tĩnh của ổ lăn được đảm bảo. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 34 3. Trục III: - Với đường kính ngõng trục d30 = 35 mm. Theo bảng P2.7 ta chọn sơ bộ ổ bi đỡ 1 dãy có kí hiệu 407 có d = 35 (mm), D = 80 (mm), khả năng tải động C = 33,4 (kN), khả năng tải tĩnh C0 = 31,925,2 (kN). a. Kiểm nghiệm khả năng tải động: - Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ 0 và 1: Fr 0 = Fr1 = Fx231 + Fy231 = 1730 2 + 4006 2 = 4364 ( N ) = 4,364 (kN ). - Lực dọc trục Fa = 0 (N), theo công thức (11.3) : X = 1, Y = 0, vì vòng trong quay nên V = 1, nhiệt độ < 1050 C nên Kt = 1, chịu tải trọng nhẹ nên Kd = 1,2. Q = (V.X.Fr + Y.Fa).Kt.Kd = 1.1.4,364.1.1,2 = 5,2368 (kN). - Khả năng tải trọng động của ổ xác định theo công thức (11.1) : m = C d =3 Q60 60.nIII .LH .L255,23.9000 5236,8.3 = 5236,8 . = 25946 ( N ). 6 => Cd = 25,946 10 10 6 (kN) < C = 33,4 (kN). Vậy khả năng tải động của ổ lăn được đảm bảo. b. Kiểm tra khả năng tải tĩnh: - Ta có Fa = 0, theo công thức (11.19) : Qt1 = X0.Fr (X0 = 0,6 theo bảng 11.6 đối với ổ bi đỡ). => Qt1 = 0,6.4,364 = 2,6184 (kN). - Qt2 = Fr = 4364 (N) = 4,364 (kN). - Q0 = max[Qt1; Qt2] = 4,364 (kN) < C0 = 25,2 (kN). Vậy khả năng tải tĩnh của ổ lăn được đảm bảo. III. CHỌN DUNG SAI LẮP GHÉP Ổ LĂN: - Vì vòng trong quay nên chịu tải chu kì vòng trong quay nên chịu tải cục bộ. + Ổ lăn với trục là lắp ghép theo hệ thống lỗ. + Ổ lăn với vỏ hộp là lắp ghép theo hệ thống trục. I II III Trục 25k6 30k6 40k6 Lỗ 52H7 62H7 80H7 - Chọn kiểu lắp bánh đai đĩa xích: Trục I: Error: Reference source not found24Error: Reference source not found Trục II: Error: Reference source not found30Error: Reference source not found Error: Reference source not found32Error: Reference source not found Error: Reference source not found30 Error: Reference source not found Trục III: Error: Reference source not found36Error: Reference source not found Error: Reference source not found36Error: Reference source not found Error: Reference source not found32Error: Reference source not found SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 35 PHẦN VI : TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC I.Vỏ hộp: - Ta chọn vỏ hộp đúc : vật liệu là gang xám GX 15-32 - Chọn mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua đường tâm các trục để việc tháo lắp các chi tiết được thuận tiện và dễ dàng hơn. - Các kích thước cơ bản của hộp giảm tốc : + Chiều dày thân hộp : δ = 0,03.a + 3 > 6 (mm). Với a =(aw1+aw2)/2=(108+105)/2=106,5 (mm) => δ = 0,03.106,5 + 3 = 6,2 (mm). Chọn δ = 7 (mm). + Chiều dày thân hộp: Error: Reference source not found= 0,9.δ =6,3 (mm). + Gân tăng cứng : Chiều dày gân : e = (0,8 Error: Reference source not found 1).δ = 5,6 Error: Reference source not found 7 (mm). Chọn e = 6 (mm). Chiều cao gân : h < 5.δ = 35 (mm). Độ dốc gân : khoảng 2. + Đường kính bu lông : Bu lông nền : d1 > 0,04.a + 10 = 0,04.102 + 10 = 14,08 > 12 (mm). Chọn d1 = 14 (mm). Bu lông cạnh ổ: d2 = (0,7Error: Reference source not found0,8).d1 = (9,8 Error: Reference source not found 11,2) (mm). Chọn d2 = 12 (mm). Bu lông ghép bích nắp và than: d3 = (0,8 Error: Reference source not found 0,9).d2 = (8 Error: Reference source not found 9) (mm). Chọn d3 = 10 (mm). Vít ghép nắp ổ : d4 = (0,6 Error: Reference source not found 0,7).d2 = (6 Error: Reference source not found 7) (mm). Chọn d4 = 8 (mm). Vít ghép nắp cửa thăm : d5 = (0,5 Error: Reference source not found 0,6).d2 = (5 Error: Reference source not found 6) (mm). Chọn d5 = 6 (mm). - Mặt bích nắp và than : + Chiều dày bích thân hộp : δ3 = (1,4 Error: Reference source not found 1,8 ).d3 = (12,6 Error: Reference source not found 16,2) (mm). Chọn δ3 = 15 + Chiều dày bích nắp hộp : δ4 = ( 0,9 Error: Reference source not found 1 ).δ3 = (13,5 Error: Reference source not found 15) (mm). Chọn δ4 = 14 (mm). + Bề rộng bích nắp và thân : K3 = K2 – (3 Error: Reference source not found 5 ) (mm). SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 36 Với K2: bề rộng mặt ghép bu lông cạnh ổ. K2 = E2 + R2 + (3 Error: Reference source not found 5 ) (mm). Với E2 = 1,6.d2 = 16 (mm); R2 = 1,3.d2 = 13 (mm). => K2 = 32 Error: Reference source not found 34 (mm). Chọn K2 = 34 => K3 = 34 – (3 Error: Reference source not found 5) = (31 Error: Reference source not found 29) (mm). Chọn K3 = 31 (mm). - Mặt đế hộp : + chiều dày mặt đế hộp có phần lồi : Error: Reference source not found= (1,4 Error: Reference source not found 1,7).d1 = (1,4 Error: Reference source not found 1,7).14 = (19,6 Error: Reference source not found 23,8) (mm). Chọn δ1 = 23 mm δ2 = (1 Error: Reference source not found 1,1 ).d1 = (14 Error: Reference source not found 15,4) (mm). Chọn Error: Reference source not found = 15 mm + bề rộng mặt đế hộp : K1 = 3.d1 = 3.14 = 42 (mm). q ≥ K1 +2.δ = 42 + 2.7 = 56 (mm). Chọn q = 56 (mm). - Khe hở giữa các chi tiết : + Giữa bánh răng với thành trong hộp : ∆ ≥ (1 Error: Reference source not found 1,2).δ = (7 Error: Reference source not found 8,4 ). Chọn ∆ = 9mm + Giữa đỉnh bánh răng lớn nhất với đáy hộp : Error: Reference source not found ≥ (3 Error: Reference source not found 5).δ = (21 Error: Reference source not found 35 ). Chọn Error: Reference source not found = 30 (mm). + Giữa mặt bên các bánh răng với nhau : ∆ ≥ δ , chọn ∆ = 10 (mm). - Số lượng bu lông uốn : Z =Error: Reference source not found L : chiều dài thân hộp, chọn sơ bộ L = 500 (mm). B : chiều rộng hộp, chọn sơ bộ B = 250 (mm). => Z = (4 Error: Reference source not found 2,5). Chọn Z = 4. II.Khớp nối. - Ta chọn khớp nối trục đàn hồi - Momen xoắn truyền đi : TI = 37073 (N.mm). - Hệ số chế độ làm việc K = 1,5. => Tt = TI.K = 37073.1,5 = 55609,5 (N.mm). Với d = 20 (mm). + Bảng 16.10a trang 68 tập 2 và 6.10b trang 69 tập 2 Nối trục vòng có : Z=4 ( số chốt); D0= 63 (mm); dc = 10 (mm). l0 = l1 + Error: Reference source not found : chiều dài vòng đàn hồi l1 = 20 (mm); l2 = 10 (mm); l3 = 15 (mm). => l0 = 25 (mm). - Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi : σ ≤ [Error: Reference source not found] (công thức trang 69 tập 2). SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 37 => Error: Reference source not found=2.1,5.37073/4.63.10.15 = 2,94 (MPa) < [Error: Reference source not found] = (2 Error: Reference source not found 4) (MPa) => điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi đảm bảo. Điều kiện sức bền của chốt : Error: Reference source not found< [Error: Reference source not found (công thức trang 69 tập 2). => Error: Reference source not found= Error: Reference source not found =1,5.37073.25/0,1.103.63.4Error: Reference source not found= 55,17 (MPa) ≤ [Error: Reference source not found] = (60 Error: Reference source not found 80) (MPa). = > điều kiện sức bền chốt chưa được đảm bảo. III.Phương pháp bôi trơn: - Bôi trơn ổ lăn + Do ổ lăn làm việc lâu dài, tốc độ thấp nhiệt độ làm việc < 1500c nên ta bôi trơn bằng mở . + Ta dùng vòng phớt để che kín ổ lăn. - Bôi trơn hộp giảm tốc: + Do vân tốc vòng < 12m/s nên ta bôi trơn bằng phương pháp ngâm dầu. Chiều sâu ngâm dầu từ ( 0,75 Error: Reference source not found2 )h ≥ 10 (mm).Với h là chiều cao chân răng + Ta dùng dầu tubin để bôi trơn. SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 38 [...]... trục quay 1 chi u τσmjmjσ=aj=τ0aj nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, do đó (tính theo 10.23) 3 Xác định hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm: Dựa vào kết cấu và biểu đồ mômen trục, ta thấy các tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi: Trục I: tiết diện 10 lắp ổ lăn và tiết diện 13 lắp bánh răng Trục II: tiết diện 22 và 23 lắp bánh răng Trục III: tiết diện lắp bánh răng 32... và điểm đặt lực: - Chi u dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chi u dài mayơ của các chi tiết quay, chi u rộng ổ, khe hở cần thiết và các yếu tố khác - Từ đường d có thể xác định gần đúng chi u rộng ổ lăn b0 theo bảng 10.2 d1 = 25 (mm) => b01 = 17 (mm) d2 = 30 (mm) => b02 = 19 (mm) d3 = 40 (mm) => b03 = 23 (mm) - Chi u dài mayơ bánh răng trụ trên... lm12 = 50 (mm) - Theo bảng 10.3 ta chọn: Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp: K1 = 10 Khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp: K2 = 10 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: K3 = 10 Chi u cao nắp ổ và đầu bulông: hn = 15 (mm) - Khoảng cách lki trên trục thứ k từ gối đỡ 0 đến chi tiết quay thứ i l12 = -lc12 = 0,5(lm12 + b01) + K3 + hn = 0,5(50 +... Reference source not found SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 35 PHẦN VI : TÍNH TOÁN VỎ HỘP VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC I.Vỏ hộp: - Ta chọn vỏ hộp đúc : vật liệu là gang xám GX 15-32 - Chọn mặt lắp ghép giữa nắp hộp và thân hộp đi qua đường tâm các trục để việc tháo lắp các chi tiết được thuận tiện và dễ dàng hơn - Các kích thước cơ bản của hộp giảm tốc : + Chi u dày thân hộp : δ = 0,03.a + 3 > 6 (mm) Với a =(aw1+aw2)/2=(108+105)/2=106,5... (30…37,5) mm Chọn lm13 = 35 (mm) - Chi u dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng trên trục II: lm22 = lm23 = lm24 = (1,2…1,5)d2 = (36…45) mm Chọn lm22 = lm24 = 40 (mm) Chọn lm23 = 45(mm) - Chi u dài mayơ bánh răng trụ răng nghiêng trên trục III: lm32 = lm33 = lm34 = (1,2…1,5)d3 = (48…60) mm Chọn lm32 = lm33 = 55 (mm) Chọn lm34 = 50 (mm) SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 19 - Chi u dài mayơ nửa khớp nối trục vòng... (MPa) σ chF 2 III Tính toán bộ truyền cấp nhanh : Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1.Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Theo (6.15a) : aW1 = Ka( u2+ 1) 3 T1.K Hβ [σ H ]2 u 2 ψ ba - Trong đó : + : Hệ số; là tỷ số giữa chi u rộng ψ ba vành răng và khoảng cách trục Theo bảng 6.6 chọn = 0,3 +Theo bảng 6.5 chọn Ka= 49,5 (đối với bánh răng thẳng) : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng... l21 = l31 = 2l23 = 2.102 = 204 (mm) IV Xác định trị số và chi u của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục: - Chọn hệ trục tọa độ như hình10.3 1.Trục I: - Lực từ khớp nối tác dụng lên trục I: 2T Fx12 = (0,2 0,3) Ft = (0,2 0,3) I Dt - Theo phương ox TI = 37073 (N.mm) tra bảng 16.10 (tập hai) ta có Dt = 63 (mm) => Lấy Fx12 = 300 (N) - Sơ đồ lực không gian của trục I: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Fx12 = (0,2... 2.Fx 32 − Fx 31 = 2.1730 − 1730 = 1730( N ) BIỂU ĐỒ MÔMEN TRỤC III: SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 27 Fy30 Fx32 Fx30 Fz33 z32 Fy32 Fx33 Fy33 Fy31 Fx31 Fy34 Z X Y 2331 269 703 Qy 1675 144649 60499 70834 143412 Mx 13315 1730 Qx 1730 My 85635 V Tính các momen uốn tổng và momen tương đương tại các tiết diện trên chi u dài 220909 trục: T 1 Momen uốn tổng tại các tiết M j = M xj2 + M yj2 diện j: (N.mm) + Trục... 1,5 (mm) - Chi u rộng vành răng: bW = 32,4(mm) - Tỷ số truyền : um = 2,86 - Góc nghiêng của răng: β = 0 - Số răng bánh răng: Z1 = 37 Z2 = 106 - Hệ số dịch chỉnh: x1 = 0 x2 = 0 Theo công thức trong bảng 6.11,tính được: - Đường kính vòng chia: d1 = 55,5 d2 = 159 - Đường kính đỉnh răng: da1 = 58,5 da2 = 162 SVTH: ĐÀO MINH HOÀI Trang 14 - Đường kính đáy răng: df1 = 51,75 df2 = 155,25 IV Tính toán bộ truyền... bánh răng 32 và 33, tiết diện 31 lắp ổ lăn 4 Chọn lắp ghép: - Các ổ lăn lắp ghép trên trục theo kiểu k6, lắp đĩa xích, nối trục, bánh răng theo kiểu k6 kết hợp lắp then - Với πd 3j b.t1.(d j − t1 ) 2 Wj = 3 − π32 d j b.t1 (2d.dj j− t1 ) 2 Woj = − 16 2d j - Kích thước của then (theo bảng 9.1), trị số momen cản uốn và mômen cản xoắn (theo bảng 10.6) ứng với các tiết diện trục như sau: Tiết diện Đường kính