Lời Nói Đầu Hiện khoa học kỹ thuật phát triển nhanh, mang lại lợi ích cho người tất lĩnh vực tinh thần vật chất Để nâng cao đời sống nhân dân để hòa nhập vào phát triển chung nước khu vực giới Đảng Nhà nước ta đề mục tiêu năm tới nước ta trở thành nước cơng nghiệp hóa, đại hóa Để thực điều ngành cần quan tâm phát triển ngành khí ngành đóng vai trị quan trọng việc sản xuất thiết bị công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Muốn thực việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chun mơn đáp ứng yêu cầu công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hóa theo dây chuyền sản xuất Chúng Em sinh viên Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ nói riêng sinh viên Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội cố gắng phấn đấu học tập rèn luyện, trau dồi kiến thức dạy trường để sau trường đóng góp phần trí tuệ sức lực vào công phát triển đất nước Song với hiểu biết hạn chế với kinh nghiệm thực tế chưa có nên Đồ Án Em cịn nhiều thiếu sót Em mong bảo Thầy, Cơ để Đồ Án Em hồn thiện Cuối Em xin chân thành cảm ơn quan tâm bảo Thầy, Cô khoa Cơ khí trường Đại Học Học Cơng Nghiệp Hà Nội đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy: NGUYỄN THỊ THU HƯỜNG Hà Nội, Ngày 28 Tháng Năm 2013 SVTH: Phần I: Chọn động điện phân phối tỷ số truyền I: Xác định công xuất sơ động cơ: 1,Công suất động Pct = pt η Hiệu xuất chuyền đai η = η đ η br2 ηα4 η k Hiệu suất truyền tra bảng (2.3) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chất-lê văn uyển có Hiệu xuất truyền đai η đ = 0,96 Hiệu xuất cặp bánh η br = 0,99 Hiệu xuất cặp ổ lăn ηα = 0,995 Hiệu xuất khớp nối η k = 0,99 ⇒ η = 0,96 0,99 0,995 0,99 = 0,9173 Công xuất làm việc trục công tác Pt = β Plv Plv : công xuất làm việc trục tang F V 12500.0,48 Plv = 1000 = 1000 = 3,9 (kw) β = ( T1 t1 T t 4,5 ) + ( ) = + 0,82 = 0,74 T1 t ck T1 t ck 8 ⇒ Pt = 0,74 3,9 = 2,9 (kw) 2,9 ⇒ Pct = = 3,162 (kw) 0,917 2,xác định số vòng quay động -Tốc độ quay trục nlv = 60.10 3.0,48 60.10 3.V = = 32 (vg/ph) 3,14.300 π D -tỷ số truyền hệ truyền Uct = Uh.Uđ Trong Uh : tỷ số truyền hộp giảm tốc Uđ : tỷ số truyền đai Tỷ số truyền truyền tra bảng (2.4) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chất-lê văn uyển có Uh = 22 Uđ =2 ⇒ Uct = 22.2 = 44 Số vòng quay sơ động nsb = nlv Uct = 33 44 = 1308 (vg/ph) 3, Chọn động điện Từ kết tính: Cơng suất cần thiết Pct = 2,9 = 3,162 (kw) nđb = 0,917 1500 (vg/ph) Chọn động có nhãn hiệu K132S4 có thơng số kỹ thuật chế tạo Pđc = (kw) số vòng quay đồng nđc = 1445 (vg/ph), Tk T = > mm = 1,75 Tdn T II: Phân phối tỷ số truyền -tỷ số truyền hệ n đc 1445 = = 45,2 n lv 32 Chọn Uh =22 ⇒ Uđ = 2,05 Ut = Uh.Uđ = Phân Uh thành hai tỷ số truyền Uh = U1.U2 Dựa vào bảng (3.1) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chất-lê văn uyển ⇒ U1 = 6,07 U2 = 3,63 III: Xác định công xuất, tốc độ momen trục -Trục tang Ptg = Plv 3,9 = = 3,94 (kw) ηα 0,99 ntg = nlv = 32 (vg/ph) Ttg = 9,55.10 Ptg ntg = 9,55 10 3,92 = 1169875 (N.mm) 32 -Trục III PIII = Ptg = 3,94 = 4,02 (kw) 0,99.0,99 η k ηα nIII = ntg = 32 (vg/ph) PIII 4,02 TIII = 9,55 10 = = 9,55 10 = 1199718,75(N.mm) n III 32 -Trục II PII = PIII 4,02 = = 4,1(kw) η br ηα 0,99.0,99 nII = nIII U2 = 32.3,63 = 116,16 (vg/ph) TII = 9,55 10 PII 4,1 = 9,55 10 = 337078,17 (N.mm) n II 116,16 -Trục I PI = PII 4,1 = = 4,18 (kw) η br ηα 0,99.0,99 nI = nII.U1 = 116,16.6,07 = 705 (vg/ph) TI = 9,55 10 PI 4,18 = 9,55 10 = 56622.7 (N.mm) nI 705 -Trục động P= PI 4,18 = = 4,35 (kw) ηđ 0,96 nđc = nI.Uđ = 705.2,05 = 1445 (vg/ph) Tđc = 9,55 10 Pđc 4,35 = 9,55.10 = 28749,13 (N.mm) ηđ 1445 Bảng số liệu tổng kết: Động Tỷ số truyền U Công suất P (kw) Tỷ số truyền n (vg/ph) Mô men xoắn T (N.mm) I 2,05 II 6,07 III 3,63 Tang 4,35 4,18 4,1 4,02 3,94 1445 705 116 32 32 28749,13 56622,7 337078,17 1199718,75 1169875 Phần II: Thiết kế truyền I: Bộ truyền đai -Chọn đai vải cao su -Xác định thông số truyền + Đường kính bánh dẫn N1 4,27 = (1100…1300) = 157,8…186,5 (mm) n1 1445 chọn d1 theo tiêu chuẩn ⇒ d1 = 180 (mm) d1 = (1100…1300) +nghiệm điều kiện vận tốc 3,14.180.1445 π d1 n1 V= = = 13,6 (m/s) < Vmax = 25 (m/s) ⇒ thỏa mãn 60000 60000 + Đường kính bánh đai lớn d2 = U.d1.(1- ξ ) U= n1 1445 = = 2,05 n2 705 ⇒ d2 = 2,05.180.(1-0,01) = 365,3 (mm) Lấy d2 theo tiêu chuẩn ⇒ d2 = 360 (mm) (bảng 15 BTCTM) + Tốc độ quay thực tế bánh đai bị dẫn n1 d1 (1 − ξ ) 1445.180.(1 − 0,01) n 2, = = = 715,3 (Vg/Ph) d2 360 n − n2 715,3 − 705 100 % = 1,42% < 5% ⇒ đạt yêu cầu 100% = n2 705 , ∆n = Kết luận : d1 = 180 (mm) d2 = 360 (mm) + Tính chiều dài tối thiểu đai Lmin = V 13,6 = = 3,4 (m) = 3400 (mm) { = 2.3400 − 3,14.(180 + 360) + khoảng cách truc a theo Lmin ta a = { 2.Lmin − π ( d1 + d ) + [ 2.Lmin − π ( d1 + d ) ] − 8.( d − d1 ) Kiểm nghiệm a ≥ 2.( d1 + d ) = 2.(180+360) = 1080 (mm) Chọn a = 1270 (mm) ( d − d1 ) π ⇒ L = A + ( d1 + d ) + A 3,14.540 180 + = 2.1270+ = 3394 (mm) 4.1270 +Tính góc ơm } ( 2.3400 − 3,14.540) − 8.(180) = 1273 (mm) Tính } 57 o (d − d1 ) 57 o (360 − 180) α = 180 = 180 o = 172 o > 150 o ⇒ Thỏa mãn as 1270 o + Xác định tiết diện chiều rộng bánh đai δ ≤ Với đai vải cao su (với δ chiều dày đai) d1 40 180 = 4,5 (mm) = 40 40 ⇒ theo bảng (5.3) lấy δ = 4,5 (mm) ⇒ δ ≤ d1 Định tiết diện đai Ft = 1000.4 1000.P = = 264.9 (N) 15,12 V Dựa vào bảng (4.8) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chất-lê δ văn uyển.tỷ số ( ) nên dùng (đai vải cao su) d1 200 d Do δ = = =5 40 40 40 Theo bảng (4.8) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chất-lê văn uyển ta chọn loại đai B-800 khơng có lớp lót Trị số δ tiêu chuẩn δ = (mm) (với số lớp 4) + ứng suất có ích cho phép [σ F ] = [σ F ] o Cα CV C o k δ [ σ F ] o = k1 la ứng suất có ích cho phép xác định bàng thưc nghiệm d1 Bộ truyền đặt nằm ngang,điều chỉnh định kỳ lực căng nên chọn σ o =1,8 (MPa) Theo bảng (4.9) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chất-lê văn uyển ta chon k1 = 2,5 ; k2 = 10 ⇒ [σ F ] o = 2,5 - 10.5 = 2,25 (MPa) 200 Hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm Cα = 0,97 Hệ số kể đến ảnh hưởng vận tốc CV = 0,95 Hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí truyền C o = ⇒ [σ F ] = 2,25 0,97 0,95 = 2,07 (MPa) A=b δ = Ft k đ F k ⇒ b= t đ [σ F ] δ [σ F ] Trị số hệ số tải trọng động kđ = 1,35 357,1.1,35 = 46,58 (mm) 5.2,07 Lấy b theo tiêu chuẩn ⇒ b = 50 (mm) ⇒ b= ⇒ chiều rộng bánh đai B = 60 (mm) +Tính lực căng ban đầu Fo = σ o b.δ = 1,8 50 4,5 = 405 (N) + lực tác dụng lên trục 172 α Fr = Fo sin ( ) = 405 sin ( ) = 1212 (N) 2 II: Thiết kế bánh 1: Chọn vật liệu Chọn vật liệu cấp bánh với: + Bánh nhỏ: Thép 45 tơi cải thiện có độ cứng HB 241…285 Chọn độ cứng HB = 245 Giới hạn bền σ b1 = 850 (MPa) Giới hạn chảy σ ch1 = 580 (MPa) + Bánh lớn : Thép 45 cải thiện có độ rắn HB 192…240 Chọn độ cứng HB = 230 Giới hạn bền σ b = 750 (MPa) Giới hạn chảy σ ch = 450 (MPa) 2: Định ứng suất cho phép - Ứng suất tiếp xúc cho phép : [σ H ] = σ Ho lim K HL SH + Tính ứng suất tiếp xúc cho phép với chu kỳ sở σ Ho lim = 2.HB + 70 ⇒ σ Ho lim = 245 +70 = 560 (MPa) σ Ho lim = 230 + 70 = 530 (MPa) + Hệ số tuổi thọ xét đến thời hạn phục vụ KHL = mH N HO / N HE với mH bậc đường cong mỏi • Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử tiếp xúc NHO = 30.HB2.4 ⇒ NHO1 = 30 245 2, = 1,6 10 NHO2 = 30 230 2, = 1,39.10 •  T Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương NHE1 = 60.c ∑  i  Tmax •  T n NHE2 = 60.c ∑  i u1  Tmax   ni t i   ti  với c ,ni,Ti,ti số lần ăn khớp  ∑t vòng quay,số vòng quay, mô men xoắn, tổng số làm việc chế độ i bánh xét NHE2 = 60.1 ( ) 705  2,5 3,5  + 0,6 .18000 = 6,8.107 1 6,07  6  Vì NHE2 > NHO2 nên lấy NHE2 = NHO2 ⇒ KHL2 = Tương tự ⇒ KHL1 = + Hệ số an tồn tính tiếp xúc SH = 1,1 ⇒ [σ H ] = 560.1 = 509,1 (MPa) 1,1 [σ H ] 530.1 = 481,8 (MPa) 1,1 [σ H ] = = [σ H ] + [ σ H ] 2 = 509,1 + 481,8 = 495,45 (MPa) - Ứng suất uốn cho phép: [σ F ] = σ Fo lim KFL KFC / SF + Tính ứng suất uốn cho phép với chu kỳ sở σ Fo lim = 1,8.HB ⇒ σ Fo lim1 = 1,8 245 = 441 (MPa) σ Fo lim = 1,8 230 = 414 (MPa) + Hệ số tuổi thọ xét đến chế độ tải trọng KHL = mH N FO / N FE • Số chu kỳ thay đổi ứng suất sở thử uốn NFO1 = NFO2 = 4.106 •  T Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương NFE1 = 60.c ∑  i  Tmax   ni t i   T n NFE2 = 60.c ∑  i u1  Tmax NHE2 = 60.1  ti   ∑t ( ) 705  2,5 3,5  + 0,6 .18000 = 5,6.107 1 6,07  6  Vì NFE2 > NFO2 nên lấy NFE2 = NFO2 ⇒ KFL2 = Tương tự ⇒ KFL1 = • Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải KFC = tải đặt phía + Hệ số an tồn tính uốn SF = 1,75 ⇒ [σ F ] = [σ F ] = 441.1.1 = 252 (MPa) 1,75 414.1.1 = 236,57 (MPa) 1,75 - Ứng suất tải cho phép [σ H ] max = 2,8.σ ch1 = 2,8 580 = 1624 (MPa) [σ H ] max = 2,8.σ ch = 2,8 450 = 1260 (MPa) [σ F ] max = 0,8.σ ch1 = 0,8 580 = 464 (MPa) [σ F ] max = 0,8.σ ch = 0,8 450 = 360 (MPa) 3: Tính tốn truyền bánh trụ thẳng - Xác định sơ khoảng cách trục aw1 = Ka (u1 + 1) T1 K HB [σ H ] u1 ψ ba + Theo bảng (6.5) , (6.6) sách tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tác giả trịnh chấtlê văn uyển ta chọn Ka = 49,5 ψ ba = 0,4 ψ bd = 0,53 ψ ba (u1 + 1) = 0,53.0,4.(6,07 + 1) = 1,499 + Theo bảng (6.7) ta chọn hệ số phân bố không tải trọng chiều rộng vành kHB = 1,05 + Mô men xoắn truyền trục bánh chủ động T1 = 55539 (N.mm) ⇒ aw1 = 49,5.(6,07 + 1) 56622,17.1,05 = 164,29 (mm) 481,8 2.6,07.0,4 Lấy aw1 = 164 (mm) - Xác định thông số ăn khớp + Xác định môđun m = (0,01…0,02) aw1 =1,64…3,28 (mm) chọn mơddun pháp theo bảng 6.8 ta có m = 2,5 (mm) + Xác định số Z1 = 2.a w1 2.164 = = 18,55 m.(u1 + 1) 2,5.(6,07 + 1) Lấy Z1 = 18 (răng) Z2 = Z1 u1 = 18.6,07 = 109,26 Lấy Z2 =109 (răng) Tỷ số truyền thực tế u1 = 109 = 6,06 18 • Tính lại khoảng cách trục aw1 = m.( z1 + z ) 2,5.(18 + 109) = =158,75 (mm) 2 Lấy aw1 = 160, cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 158,75 (mm) lên 160 (mm) • Tính hệ số dịch tâm : y = HỆ số k y = 160 18 + 109 a w1 z1 + z = = 0,5 2,5 m 1000 y 1000.0,5 = = 3,94 z1 + z 18 + 109 Tổng hệ số dịch chỉnh xt = y + ∆y k z VỚI hệ số giảm đỉnh ∆y = x t 1000 Dựa vào gảng (6.10a) ta có k x = 0,122 ⇒ ∆y = 0,122.(18 + 109) 1000 = 0,015 ⇒ xt = 0,5 + 0,015 = 0,515 • Hệ số DỊch chỉnh bánh bánh 2 2 Mtd3D= M X D + M Y D + 0.75.T32 = + 238924 + 0,75.1199718.75 = 1056365 (Nmm) Mtd3E= M X E + M Y E + 0.75.T32 = 02 + 02 + 0,75.1199718.752 = 1055779 (Nmm) -Đường kính đoạn trục dj = M tdj 0,1.[ σ ] [ σ ] - ứng suất cho phép thép chế tạo trục tra bảng 10.5 ( TT-TKHDĐCK ) ⇒ [σ ] = 55 (MPa) + Tại tiết diện B-B d 3B ≥ M td B = 0,1.[σ ] 1111801 = 58,7(mm) 0,1.55 M td 3C = 0,1.[σ ] 1153289 = 60 (mm) 0,1.55 + Tại tiết diện C-C d 3C ≥ + Tại tiết diện D-D d 3D ≥ M td D = 0,1.[σ ] 1056365 = 58 (mm) 0,1.55 + Tại tiết diện E-E d 3E ≥ M td E = 0,1.[σ ] 1028390 = 57 (mm) 0,1.55 Xuất phát từ yêu càu độ bền, lắp ghép cơng nghệ ta chọn đường kính đoạn trục sau : d3A = 70 (mm) d3B = 80 (mm) d3C = 80 (mm) d3D = 70 (mm) d3E = 65 (mm) - Xác định then kiểm nghiệm độ bền then Dựa vào tính tốn xác định đường kính trục tiết diện Tra theo bảng 9.1a ( TT-TKHDĐCK) ta chọn thông số then lắp trục I sau Kích thước tiết diện then: bIII = 22 ( mm ) hIII =14 ( mm ) Chiều sâu rãnh then: trục tIII1 = ( mm ) lỗ tIII2 = 5,4( mm ) -Xác định điều kiện bền dập: áp dụng công thức 9.1 ( TT-TKHDĐCK) Với [ σ d ] ứng suất dập cho phép: tra bảng 9.5 (TT- ( MPa) σd = 2.TIII ≤ [ σ d ] = 100 (MPa) TKHDĐCK) [ σ d ] = 100 d ltIII ( hIII − tIII ) +Tại tiết diện B-B Với ltIII1 = (0,8…0,9).lm36 = (0,8…0,9).70 = 56…63 chọn ltII1 = 63 (mm) ⇒ σd = 2.11199718.75 = 94,2 ≤ [σ d ] = 100 (MPa) 80.63.(14 − 9) (Thỏa mãn điều kiện) +Tại tiế t diện C-C Với ltIII2 = (0,8…0,9).lm37 = (0,8…0,9).72 = 57,6…64,8 chọn ltIII2 = 63(mm) ⇒ σd = 2.1199718.75 = 94,2 ≤ [σ d ] = 100 (MPa) 80.63.(14 − 9) (Thỏa mãn điều kiện) Tại tiết diện E-E Với ltII3 = (0,8…0,9).lm38 = (0,8…0,9).80 = 64…72 chọn ltII3 = 72 (mm) ⇒ σd = 2.1199718.75 = 74,5 ≤ [σ d ] = 100 (MPa) 70.72.(14 − 9) (Thỏa mãn điều kiện) - Xác định điều kiện bền cắt: áp dụng công thức 9.2 ( TT-TKHDĐCK) [ τ c ] ứng suất cắt cho phép [ τ c ] = 20 30 ( MPa) τc = 2.TII ≤ [τc ] d ltII bII +Tại tiết diện B-B τC = 2.T3 2.1199718.75 = = 21,4 (MPa) ≤ [τ C ] = 40…60 (MPa) d B l tIII bIII 80.63.22 (Thỏa mãn điều kiện) +Tại tiết diện C-C τC = 2.T3 2.1187482,8 = = 21,4 (MPa) ≤ [τ C ] = 40…60 (MPa) d 3C l tIII bIII 80.63.22 (Thỏa mãn điều kiện) +Tại tiết diện E-E τC = 2.T3 2.1199718.75 = = 21,4 (MPa) ≤ [τ C ] = 40…60 (MPa) d E l tIII bIII 70.72.22 (Thỏa mãn điều kiện) - Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi: + Tại mặt cắt B-B: Có ứng suất uốn : σ a3B = M 3B W3 B M B = M X2 B + M Y23 B = W3 B = 300912,5 + 296593 = 422511 (Nmm) π d 33B bIII t III ( d B − t III ) 3,14.80 22.9.(80 − 9) − − = = 44002 (mm3) 32 2.d B 32 2.80 422511 ⇒ σ a3B = = 9,6 (MPa) 44002 Có ứng suất tiếp : τ m3 B = τ a B = TIII 2.Wo B π d 33B bIII t III ( d B − t III ) 3,14.80 22.9.(80 − 9) − − = =94242 (mm3) 16 2.d B 16 2.80 TIII 1199718.75 = τ a3B = = = 6,3 (MPa) 2.Wo B 2.94242 W3 B = ⇒ τ m3 B Kσ dj Kσ Kτ + Kx −1 + Kx −1 εσ ετ = Kτ dj = Ky Ky K x - hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công độ nhẵn bề mặt: tra bảng 10.8 ( TT-TKHDĐCK) -Dùng phương pháp gia công tiện với Ra= 2,5….0,63 ⇒ K X = 1,1 K y - hệ số tăng bề mặt trục, phụ vào tăng bề mặt tính vật liệu -Do khơng sử dụng phương pháp tăng bề mặt : K y = Tra bảng 10.12 ( TT_TKHDĐCK) ta có: -Sử dụng phương pháp gia cơng then dao phay ngón, σ b = 850 ( MPa ) ⇒ K σ = 2,01 K τ = 1,88 -Trị số kích thước ε σ , ετ theo bảng 10.10 ( TT-TKHDĐCK) ε ε = 0,76 ε τ = 0,73 Do vậy: Kα + K X −1 εα = K αd B = KY Kτ + K X −1 ετ = K τd B = KY 2,01 + 1,1 − = 2,74 0,76 1,88 + 1,1 − = 2,67 0,73 - Tra bảng 10.7 ( TT-TKHDĐCK) ψ σ = 0,1 ψ τ = ,05 -Từ đó: σ −1 371 Sσ 3B = = = 14,1 K σd B σ a B + ψ σ σ m3 B 2,74.9,6 + 0,1.0 τ −1 215 Sτ B = = = 12,5 K τd B τ a B + ψ τ τ m3 B 2,67.6,3 + 0,05.6,3 Do vậy: S 3B = S σ B Sτ B S σ 3B +S τ 3B = 14,1.12,5 14,12 + 12,5 = 9,3 ≥ [ S ] ( thỏa mãn điều kiện) + Tại mặt cắt C-C Có ứng suất uốn : σ a 3C = M 3C W3C M 3C = M X2 3C + M Y23C = 300912,5 + 426547 = 522006 (Nmm) π d33C bIII t III1.(d 3C − t III1 ) 3,14.80 22.9.(80 − 9) − − = = 44002 (mm3) 32 2.d3c 32 2.80 522006 ⇒ σ a 3c = =11,86 (MPa) 44002 W3C = Có ứng suất tiếp : τ m c = τ a 3c = π d 33c bIII t III1 (d 3c − t III ) 3,14.80 22.9.(80 − 9) − − = = 94242 (mm3) 16 2.d 3c 16 2.80 TIII 1199718.75 = τ a 3c = = = 6,3 (Mpa) 2.Wo 3c 2.94242 W3c = ⇒ τ m 3c TIII 2.Wo 3c Kσ dj Kσ Kτ + Kx −1 + Kx −1 εσ ετ = Kτ dj = Ky Ky K x - hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công độ nhẵn bề mặt: tra bảng 10.8 ( TT-TKHDĐCK) -Dùng phương pháp gia công tiện với Ra= 2,5….0,63 ⇒ K X = 1,1 K y - hệ số tăng bề mặt trục, phụ vào tăng bề mặt tính vật liệu -Do không sử dụng phương pháp tăng bề mặt : K y = Tra bảng 10.12 ( TT_TKHDĐCK) ta có: -Sử dụng phương pháp gia cơng then dao phay ngón, σ b = 850 ( MPa ) ⇒ K σ = 2,01 K τ = 1,88 -Trị số kích thước ε σ , ετ theo bảng 10.10 ( TT-TKHDĐCK) ε ε = 0,76 ε τ = 0,73 Do vậy: Kα + K X −1 εα = K αd c = KY Kτ + K X −1 ετ = K τd 3c = KY 2,01 + 1,1 − = 2,74 0,76 1,88 + 1,1 − = 2,67 0,73 - Tra bảng 10.7 ( TT-TKHDĐCK) ψ σ = 0,1 ψ τ = ,05 -Từ đó: σ −1 371 S σ 3c = = = 12,66 K σd 3c σ a 3c + ψ σ σ m3c 2,74.11,86 + 0,1.0 τ −1 215 Sτ 3c = = = 12,5 K τd 3c τ a 3c + ψ τ τ m3c 2,67.6,3 + 0,05.6,3 Do vậy: S 3c = Sσ 3c Sτ 3c S σ 3c +S τ 3c = 12,66.12,5 12,66 + 12,5 = 8,8 ≥ [ S ] ( thỏa mãn điều kiện) + Tại mặt cắt D-D Có ứng suất uốn : M 3D W3 D σ a3D = M D = M X2 D + M Y23 D = + 238924 = 238924 (Nmm) π d 33D bIII t III ( d D − t III ) 3,14.70 22.9.(70 − 9) − − = = 28394 (mm3) 32 2.d D 32 2.70 238924 ⇒ σ a3D = = 8,41 (MPa) 28394 W3 D = Có ứng suất tiếp : τ m3 D = τ a D = TIII 2.Wo D π d 33D bIII t III ( d D − t III ) 3,14.70 22.9.(70 − 9) − − = = 62051 (mm3) 16 2.d D 16 2.70 TIII 1199718.75 = τ a3D = = = 9,56 (MPa) 2.Wo D 2.62051 W3 D = ⇒ τ m3 D Kσ dj Kσ Kτ + Kx −1 + Kx −1 εσ ετ = Kτ dj = Ky Ky K x - hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công độ nhẵn bề mặt: tra bảng 10.8 ( TT-TKHDĐCK) -Dùng phương pháp gia công tiện với Ra= 2,5….0,63 ⇒ K X = 1,1 K y - hệ số tăng bề mặt trục, phụ vào tăng bề mặt tính vật liệu -Do khơng sử dụng phương pháp tăng bề mặt : K y = Tra bảng 10.12 ( TT_TKHDĐCK) ta có: -Sử dụng phương pháp gia cơng then dao phay ngón, σ b = 850 ( MPa ) ⇒ K σ = 2,01 K τ = 1,88 -Trị số kích thước ε σ , ετ theo bảng 10.10 ( TT-TKHDĐCK) ε ε = 0,76 ε τ = 0,73 Do vậy: K αd D Kα 2,01 + K X −1 + 1,1 − εα = = 2,74 , 76 = KY K τd D Kτ 1,88 + K X −1 + 1,1 − ετ = = 2,67 , 73 = KY - Tra bảng 10.7 ( TT-TKHDĐCK) ψ σ = 0,1 ψ τ = ,05 -Từ đó: σ −1 371 Sσ 3D = = = 16,1 K σd D σ a D + ψ σ σ m D 2,74.8,41 + 0,1.0 τ −1 215 Sτ D = = = 8,2 K τd D τ a D + ψ σ τ m3 D 2,67.9,56 + 0,1.9,56 Do vậy: S 3D = S σ D Sτ D S σ 3D +S τ 3D = 16,1.8,2 16,12 + 8,2 = 7,3 ≥ [ S ] ( thỏa mãn điều kiện) PHẦN IV : TÍNH TOÁN CHỌN Ổ LĂN A ; Chọn ổ lăn cho trục vào hộp giảm tốc *Chọn loại ổ lăn Vì trục lắp bánh trụ thẳng nên ta có:Fa =0.Nên ta chọn loại ổ bi đỡ dãy cho gối đỡ A1 va B1 Vi ổ có khả chịu lực hướng tâm lớn làm việc tốc độ cao ,giá thành thấp va cấu tạo đơn giản *chon sơ kích thước ổ Ta có đường kính trục d=25 mm (tra bảng P2.7 TTTKHDDCK) ta chọn loại ổ có số hiệu 305 có thơng số +Đường kính d=25mm ,đương kính ngồi D=62mm, +chiều rộng ổ B=17mm , đường kính bi dB=11,51mm +Khả tải động C= 17,6 (Kn), khả tải tĩnh C0=11,6 kN *Kiệm nghiệm khả tải ổ lăn làm việc a.Khả tải động Ta có khả tải động CD=QE m L BATNHAN VỚI :-m bậc đường cong mỏi ổ bi đỡ m=3 -QE tải trọng động tương đương (KN) -L tuổi thọ tính băng triệu vịng Ta có QE= m Qim Li / ∑ Li (với i=1,2) Với Qi tải động quy ước ổ lăn gối thứ i trục Qi = (X.V.Fri + Y.Fa).Kt.Kđ=X.V.Fri.Kt.Kđ (Fa=0) Với – X ;hệ số tải trọng hướng tâm.X=1 (tra bảng 11.4_HDDCK) - Fai,Fri ;Tải trọng dọc trục tải trọng hướng tâm ổ gối I (KN) - V; hệ số ảnh hưởng dến vịng quay có vịng quay nên ta có V=1 - Kđ; hệ số kể đến đặc tính tải trọng vói chế độ va đập vừa Kđ=1,3 - Kv ;hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ làm việc θ =105 ⇒ Kt=1 Ta có FrA1= X A21 + Y A21 = 1575 + 5412 = 1666 ( N) FrB1= X B21 + YB21 = 1138 + 659 = 1315 ( N) ⇒ Q A1 = X.V FrA1.Kt.Kđ =1.1.1666.1,3.1 = 2165,8 ( N) QB1 = X.V FrB1.Kt.Kđ =1.1.1315.1,3.1 = 1709,5 ( N) Chọn Q = Q A1 ta có tải trọng tương đương ;  Q  L  Q1  Lh  m h1 m ⇔ QE = ∑ (Qi L) / ∑ Li QE= Q A1    +    Q1  Lh  Q2  Lh  QE = 2165,8 (1 2,5/6,8 +0,6 3,5/6,8) =1694.37 N = 1,69437 (KN) Tuổi thọ ổ lăn : L=Lh.n1.60.10 −6 =18000.705.60 10 −6 = 761,4 (triệu vòng) Hệ số khả tải động: Cd=1,69437 761,4 =15,47 (KN) < C= 17,6(KN) (Ổ đảm bảo khả tải động) b.Kiểm nghiệm khả tải tĩnh Tra bảng 11.6 (HDDCK) Ta hệ số tải trọng hướng tâm X =0,6 hệ số tải trọng dọc trục Y0=0,50 Tải trọng tĩnh tính tốn giá trị lớn hai giá trị sau ; Q0=X0.Fr=0,6 1666=999,6 N ≈ KN Q1=Fr=1666 N ≈ 1,666 KN Chọn Q =Q1 Q1=1,666 KNdung phương pháp rèn dập dạng đĩa phẳng Vành may gia cong đạt Rz < 20 µ m Với bánh trục ta chế tạo liền với truc khoảng cách từ đỉnh rãnh then bánh rẳng chủ động (nêú có) tới chân < 2,5.3,5=8,75mm Vành răng: Với bánh trụ ta có δ =(2,5 ÷ )m Chọn δ = 12mm May ơ:Chiều dài xác định phần kết cấu trục May cần đủ độ cứng độ bền =>đường kính ngồi D = (1,5 ÷ 1,8).d Ta có : Đối với trục II có D = (1,5 ÷ 1,8).50 = 75 Đối với trục III có:D =(1,5 ÷ 1,8).80 =120 Đĩa nan hoa dùng để nối may với vàng răng.Ở ta dùng đĩa Chiều dày đĩa tính theo cơng thức: C ≈ (0,2 ÷ 0,3).b Với bánh thẳng bánh nghiêng bị động ta chọn CT= 14 va CN =18mm Còn bánh thẳng nghiêng chủ động có đường kính nhỏ ta khơng làm đĩa Lỗ bánh : làm lỗ (với đĩa lớn) Đường kính lỗ: d0=(12 ÷ 25) mm Lấy d0 = 20mm bánh nghiêng bánh thẳng d0=16mm Các chi tiết khác Nắp quan sát: Theo Bảng 18-5(trang 92-Tập 2:HDĐCK) Bảng kích thước nắp quan sát A B A1 B1 C C1 100 75 150 100 125 K - Nút thông Theo Bảng 18-6 Bảng kích thươc nút thơng A B C D E G H I × M27 15 30 15 45 36 32 R 87 K Vít M8 × 22 12 L M 10 Số lượng N O 22 P Q R S 32 18 36 32 Nút tháo dầu Theo Bảng 18-7 Bảng kích thước nút tháo dầu d M16 × 1,5 b 12 m f L 23 c q 13,8 D 26 S 17 D0 19,6 ... có FrA1= X A 21 + Y A 21 = 15 75 + 5 412 = 16 66 ( N) FrB1= X B 21 + YB 21 = 11 38 + 659 = 13 15 ( N) ⇒ Q A1 = X.V FrA1.Kt.Kđ =1. 1 .16 66 .1, 3 .1 = 216 5,8 ( N) QB1 = X.V FrB1.Kt.Kđ =1. 1 .13 15 .1, 3 .1 = 17 09,5... : Fx 11 + Fx12 + Fl x10 + Fl x 11 = ⇒ Fx 11 + Fx12 – Flx10 - FlY 11 = Phương trình mơ men : ∑ m( A) = Fx 11 l12 - Fx12 l13 + Flx 11 l 11 = ⇒ Flx10 = 15 75 (N) Fl x 11 = 11 38(N) ⇒ Lực tổng gối đỡ Flt10... trình lực : FY 11 + FY 12 + FlY 10 + FlY 11 = ⇒ FY 11 - FY12 + FlY10 + FlY 11 = Phương trình mơ men : ∑ M ( A) = FY 11 l12 + FY12 l13 - FlY 11 l 11 = ⇒ FlY10 = -5 41 (N) Fl Y 11 = 659 (N) + Trong mặt phẳng