ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang19 PHẦN 6:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN I)Thiết kế trục. 1.Chọn vật liệu làm trục. Ta chọn loại thép 45 thường hóa, có 2 /600 mmN b = σ (giả sử đường kính phôi dưới 100 mm). 2.Tính sức bền trục. a)Tính đường kính sơ bộ của các trục. Theo công thức : 3 n N Cd ≥ với: C=120 (hệ số tính toán) -Đối với trục I: 3 1 I I n N Cd ≥ = 3 799 39,5 120 =22,7 mm ,chọn d 1 = 25mm -Đối với trục II: d 2 >= 31,4 mm , chọn d 2 = 35mm - Đối với trục III: d 3 >= 50mm ,chọn d 3 = 55mm Ta lấy trị số của d 2 =35 mm để chọn loại ổ bi đở cở trung bình, tra bảng 14P ta được chiều rộng ổ lăn :B=21 mm. b)Tính gần đúng các trục. Để tính các kích thước chiều dài trục ta có thể tham khảo bảng 7-1 (tkctm).Ta chọn các kích thước sau: +Khe hở giữa các bánh răng:c= 15 mm +Khoảng cách từ mặt cạnh bánh răng đến thành trong của hộp:a= 15 mm + Khoảng cách từ thành trong của hộp đến mặt bên của ổ lăn: l 2 =10 mm. +Chiều rộng ổ lăn :B=21 mm +Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu bulong:l 4 =20 mm +Chiều cao nắp và đầu bulong :l 3 =15 mm +Chiều rông bánh đai: 52mm +Chiều dài răng của bánh răng nón: b=42,14 mm +Chiều dài nón L= 140,46mm +Chiều rộng bánh răng trụ b 1 =96 ; b 2 =90 mm +Chiều rộng toàn phần bánh răng nón: x 1 = (1,5 ÷ 1,8)d= 60 mm +Khoảng cách giữa hai gối đở trục bánh răng nón nhỏ: l’=(2,5 ÷ 3)d=75 mm. CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang20 +Chiều dài phần may ơ lắp với trục: l 5 =(1,2 ÷ 1,5)d= 46mm +Khe hở giưa bánh răng và thành trong hộp: mm12=∆ Tổng hợp các kích thươc trên ta có: *s= 46/2+20+15+21/2=68,5mm *k=88mm *m=67,5mm *n=80,5mm *g=71,5mm *e=55,2mm CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang21 **Sơ đồ phân tích các lực tác dụng : **Trục I: ta có + P 1 =1579 N + P a1 =197 N + P r1 =540 N +M a1 =P a1 .d 1 /2=197.96/2=9456 Nmm +R đ =824,6N -Tính toán phản lực ở các gối trục: +Xét trong mặt phẳng oyz, ta có: ∑ M B = R đ 71,5 +R Cy 75 –P r1 (75+55,2)+M a1 =0  R Cy =25,24N  R By =P r1 +R đ - R Cy =1339,36N + Xét trong mặt phẳng oxz, ta có: ∑ M B =R Cx 75- P 1 (75+55,2)=0 => R Cx =2741.144N =>R Bx = R Cx –P 1 =1162,144N Trang22 CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI -Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo công thức: d 3 4 ])[1.(1,0 σβ − ≥ td M với :M td = 22 75,0 xu MM + +Tại tiết diện A: M uA = 22 uyAuxA MM + =0 M tđA = Nmm8,6563775792.75,00 2 =+ 0= β vì trục đặc Tra bảng 7-2 ta được ][ σ =63 N/mm 2 =>d A mm84,21 63.1,0 8,65637 3 =≥ ,chọn d A =28mm. +Tại tiết diện B: M uB = 22 uyBuxB MM + = Nmm9,589589,589580 2 =+ M tđB = Nmm66,8822975792.75,09,58958 22 =+ =>d B mm1,24 63.1,0 66,88229 3 =≥ ,chọn d B =35 mm +Tại tiết diện C: M uC = 36,89505 22 =+ uyCuxC MM Nmm M tđC = Nmm4,11099375792.75,036,89505 22 =+ =>d C mm26 63.1,0 4,110993 3 =≥ ,chọn d C = 35mm +Tại tiết diện D: M uD = NmmMM uyDuxD 1,9456 22 =+ M tdD = Nmm45,6631575792.75,01,9456 22 =+ =>d D mm9,21 63.1,0 45,66315 3 =≥ ,chọn d D =28mm Chọn đường kính lắp ổ lăn là d lăn1 =35mm CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang24 **Tính toán trục II: ta có +P 2 = 1579 N +P r2 = 197 N +P a2 = 540 N +d 2 =264mm +M 2 =P 2 d 2 /2=208428Nmm +M a2 =P a2 d 2 /2=71280Nmm +P 3 =3555,27N +P r3 =1294N +M 3 =P 3 d 3 /2=3555,27.96/2=170653Nmm - Tính phản lực ở các gối đở: +Xét trong mặt phẳng oxz, ta có: ∑ M A =0 => R Dx = 5,805,6788 )5,6788(88 32 ++ ++ PP =2931,34N =>R Ax =P 2 +P 3 - R Dx =2202,93N +Xét trong mặt phẳng oyz, ta có: ∑ M A =0 => R Dy = 5,805,6788 88)5,6788( 223 ++ −++ rar PMP =1081,2N =>R Ay = P r3 - P r2 - R Dy =15,8N -Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo công thức: d 3 4 ])[1.(1,0 σβ − ≥ td M với :M td = 22 75,0 xu MM + +Tại tiết diện A: không có momen tác dụng ta chọn tùy ý: chọn d A =30mm. +Tại tiết diện B: M uB = 22 uyBuxB MM + = Nmm8,2070316,7267284,193857 22 =+ M tđB = Nmm8,254369170653.75,08,207031 22 =+ =>d B mm3,34 63.1,0 8,254369 3 =≥ ,chọn d B =38 mm +Tại tiết diện C: M uC = 52,251512 22 =+ uyCuxC MM Nmm M tđC = Nmm7,291719170653.75,052,251512 22 =+ CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang25 =>d C mm36 63.1,0 7,291719 3 =≥ ,chọn d C = 40mm +Tại tiết diện D: không có momen tác dụng nên ta chọn theo A Chọn đường kính lắp ổ lăn là d lăn2 =30mm CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang27 **Trục 3: ta có +P 4 =3555,27N +P r4 =1294N +M 4 =P 4 d 4 /2=711054Nmm +R x =4816,87N -Tính phản lực ở các gối đở: +Xét trong mặt phẳng oyz, ta có: ∑ M A =0 => R Dy = 5,805,155 5,1555,68 4 + − rx PR =545,5N =>R By = R Dy + P r4 +R x =6656,37N +Xét trong mặt phẳng oxz, ta có: ∑ M A = P 4 80,5-R Bx (80,5+155,5)=0 => R Bx =1212,7N =>R Ay =P 4 - R Bx =2342,57N -Tính đường kính trục ở tiết diện nguy hiểm theo công thức: d 3 4 ])[1.(1,0 σβ − ≥ td M với :M td = 22 75,0 xu MM + +Tại tiết diện A: M uA = 22 uyAuxA MM + =0 M tđA = Nmm83,615790711054.75,00 2 =+ 0= β vì trục đặc Tra bảng 7-2 ta được ][ σ =63 N/mm 2 =>d A mm46 63.1,0 83,615790 3 =≥ ,chọn d A =48mm. +Tại tiết diện B: M uB = 22 uyBuxB MM + =329955,6 M tđB = Nmm4,698619711054.75,06,329955 22 =+ =>d B mm48 63.1,0 4,698619 3 =≥ ,chọn d B =55 mm +Tại tiết diện C: M uC = 2,193622 22 =+ uyCuxC MM Nmm M tđC = Nmm7,645513711054.75,02,193622 22 =+ =>d C >=46,8mm ,chọn d C = 65mm +Tại tiết diện D: không có momen tác dụng nên ta chọn theo B CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Chọn đường kính lắp ổ lăn cho trục III là d lăn3 =55mm CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 [...]... = 0,73 Theo bảng 7-8 ta có: K σ = 1 ,63 ; K τ = 1,5 K σ 1 ,63 Kτ 1,5 =>tỷ số : ε = 0,85 = 1,9 ; ε = 0,73 = 2,1 σ τ Theo bảng 7-1 0:với P>30N Kσ = 2,7 ; εσ Kτ K = 1 + 0 ,6( σ − 1) = 2,02 ετ εσ Trang32 CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ nσ = σ −1 ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI = 270 = 5,85 2,7.17,09 Kσ σ a + ψ σ σ m εσ β τ −1 150 nτ = = = 10, 06 Kτ 2,02.7,2 + 0,05.7,2... Trang33 -Xét tiết diện C: CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Có dC =65 mm, ta có : W= πd 3 bt (d − t ) 2 πd 3 bt (d − t ) 2 − − =23748 mm3; W0= 32 2d 16 2d =50709mm3; b x h=18x11 mm Có thể lấy gần đúng: σ −1 ≈ (0,4 ÷ 0.5)σ b = 0,45 .60 0 = 270 N / mm 2 τ −1 ≈ (0,2 ÷ 0,3)σ b = 0,25 .60 0 = 150 N / mm 2 MuC= M uxC 2 + M uyC 2 = 19 362 2,2... trụ dẩn để lắp then là dC =40mm, theo bảng 7-2 3(tkctm) ta chọn: b= 12; h=8 ;t=4,5; k= 4,4; t1=3 ,6 CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI -Chiều dài then l=(0,8~0,9)lm ,với lm=(1,2~1,5)d =60 mm =>chọn l=54mm Kiểm nghiệm sức bền dọc: σd = 2M x = 36 N / mm 2 ≤ [σ ]d , = 100 N / mm 2 dkl (bảng 7-2 0 tkctm) Kiểm nghiệm sức bền cắt: τc =... của truc 3 đảm bảo Kết luận: tất cả các trục làm việc an toàn Trang34 II) Tính then CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Để cổ định bánh răng theo phương tiếp tuyến hay để truyền moment và truyền chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then Trục I: +Tại tiết diện A Đường kính trục 1 tại bánh đai để lắp then... diện A đảm bảo +Xét tiết diện D: Có dD=28mm tra bảng 7-3 b (tkctm) ta được W=1855mm3 ;W0=4010 mm3; bxh= 8x7 Có thể lấy gần đúng: CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang30 σ −1 ≈ (0,4 ÷ 0.5)σ b = 0,45 .60 0 = 270 N / mm 2 τ −1 ≈ (0,2 ÷ 0,3)σ b = 0,25 .60 0 = 150 N / mm 2 Mu=94 56, 1 N/mm2 ;Mx=75792 N/mm2 σ a = Mu/W=5,1N/mm2 75792 =...ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang29 3.Tính chính xác trục *Trục I: -Xét tại các tiết diện nguy hiểm: +Xét tiết diện A: Có dA=28mm tra bảng 7-3 b (tkctm) ta được W=1855mm3 ;W0=4010 mm3; bxh= 8x7 Có thể lấy gần đúng: σ −1 ≈ (0,4 ÷ 0.5)σ b = 0,45 .60 0 = 270 N / mm 2 τ −1 ≈ (0,2 ÷ 0,3)σ b = 0,25 .60 0 = 150 N / mm 2 Mu=0 N/mm2 ;Mx=75792 N/mm2... Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Ta chọn ψ σ = 0,1 ; ψ τ = 0,05 ; β = 1 Theo bảng 7-4 lấy: ε σ = 0,85 và ε τ = 0,73 Theo bảng 7-8 ta có: K σ = 1 ,63 ; K τ = 1,5 K 1 ,63 K Trang31 1,5 σ τ =>tỷ số : ε = 0,85 = 1,9 ; ε = 0,73 = 2,1 σ τ Theo bảng 7-1 0:với P>30N Kσ = 2,7 ; εσ Kτ K = 1 + 0 ,6( σ − 1) = 2,02 ετ εσ σ −1 270 nσ = = = 2,25 Kσ 2,7.44,42... 7-3 b (tkctm) ta được W= 466 0mm3 ;W0=10040 mm3; bxh= 12x8 Có thể lấy gần đúng: σ −1 ≈ (0,4 ÷ 0.5)σ b = 0,45 .60 0 = 270 N / mm 2 τ −1 ≈ (0,2 ÷ 0,3)σ b = 0,25 .60 0 = 150 N / mm 2 MuB= M uxB 2 + M uyB 2 = 193857,84 2 + 7 267 2 ,6 2 = 207031,8 Nmm ;Mx=17 065 3 N/mm2 σ a = Mu/W=44,42N/mm2 τ a = τ m = M x / 2W0 = 207031,8 = 10,3N / mm 2 2.10040 CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ... chọn Theo bảng 7-4 lấy: ε σ = 0,88 và ε τ = 0,77 Theo bảng 7-8 ta có: K σ = 1 ,63 ; K τ = 1,5 K σ 1 ,63 Kτ 1,5 =>tỷ số : ε = 0,88 = 1,85 ; ε = 0,77 = 1,95 σ τ τ a = τ m = M x / 2W0 = Theo bảng 7-1 0:với P>30N Kσ = 2 ,6 ; εσ Kτ K = 1 + 0 ,6( σ − 1) = 1, 96 ετ εσ σ −1 270 nσ = = = 20, 36 Kσ 2 ,6. 5,1 σ a + ψ σ σ m εσ β τ −1 150 nτ = = = 7,9 Kτ 1, 96. 9,45 + 0,05.9,45 τ a + ψ τ τ m ετ β nσ nτ = 7, 36 ≥ [ n] = 1,5... ≤ [τ ]c, = 87 N / mm 2 (bảng 7-2 1tkctm) dbl +Tại tiết diện C Đường kính trục 3 tại bánh răng trụ bị dẩn để lắp then là dC =65 mm, theo bảng 7-2 3(tkctm) ta chọn: b= 18; h=11 ;t=5,5; k= 6, 8; t1=5 ,6 -Chiều dài then l=(0,8~0,9)lm ,với lm=(1,2~1,5)d=90mm =>chọn :l=72mm Kiểm nghiệm sức bền dọc: σd = 2 M x 2.711054 = = 37 N / mm 2 ≤ [σ ]d , = 100 N / mm 2 dkl 65 .6, 8.87 (bảng 7-2 0 tkctm) Kiểm nghiệm sức bền . 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang24 **Tính. 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI CBHD: Nguyễn Tấn Đạt Nhóm 47 Cơ Điện Tử 1,K34 ĐẠI HỌC CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang27 **Trục. CẦN THƠ ĐỒ ÁN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY: TRẠM DẨN ĐỘNG BĂNG TẢI Trang19 PHẦN 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN I )Thiết kế trục. 1.Chọn vật liệu làm trục. Ta chọn loại thép 45 thường hóa, có 2 /60 0 mmN b = σ