Đồ án chi tiết máy" Cơ sở thiết kế máy và rôbot

Bé m«n c¬ së thiÕt kÕ m¸y vµ r«b«t

®å ¸n m«n häc

chi tiÕt m¸y ************

Gi¸o viªn híng dÉn : Lª V¨n UyÓn Sinh viªn : GiÇn H¶i Anh Líp : CTM1- K49

Hµ Néi : 5-2006

Lêi nãi ®Çu

ThiÕt KÕ §å ¸n Chi TiÕt M¸y lµ mét m«n häc c¬ b¶n cña ngµnh c¬ khÝ. M«n häc nµy kh«ng nh÷ng gióp cho sinh viªn cã mét c¸i nh×n cô thÓ h¬n thùc tÕ h¬n ®èi víi c¸c kiÕn thøc ®· ®îc häc, mµ nã cßn lµ c¬ së rÊt quan träng cña c¸c m«n chuyªn ngµnh sÏ ®îc häc sau nµy. §Ò tµi sinh viªn ®îc giao lµ thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i gåm cã hép gi¶m tèc hai cÊp b¸nh r¨ng c«n trô r¨ng th¼ng vµ bé truyÒn xÝch . HÖ thèng ®îc dÉn ®éng b»ng ®éng c¬ ®iÖn th«ng qua khíp nèi, hép gi¶m tèc vµ bé truyÒn xÝch sÏ truyÒn chuyÓn ®éng tíi b¨ng t¶i. Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt m¸y cho hép gi¶m tèc sinh viªn ®· sö dông vµ tra cøu c¸c tµi liÖu sau:

TËp 1 vµ 2 chi tiÕt m¸y cña GS.TS-nguyÔn träng hiÖp. TËp 1 vµ 2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ cña

PGS.TS TrÞnh chÊt vµ TS lª v¨n uyÓn.

Dung sai vµ l¾p ghÐp cña GS.TS ninh ®øc tèn. Do lµ lÇn ®Çu lµm quen víi c«ng viÖc thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y,cïng víi sù hiÓu biÕt cßn h¹n chÕ cho nªn dï ®· rÊt cè g¾ng tham kh¶o c¸c tµi liÖu vµ bµi gi¶ng cña c¸c m«n cã liªn quan song bµi lµm cña sinh viªn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. KÝnh mong ®îc sù híng dÉn vµ chØ b¶o nhiÖt t×nh cña c¸c thÇy c« trong bé m«n gióp cho sinh viªn ngµy cµng tiÕn bé.

Cuèi cïng sinh viªn xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy trong bé m«n, ®Æc biÖt lµ thÇy Lª V¨n UyÓn ®· trùc tiÕp híng dÉn, chØ b¶o tËn t×nh ®Ó sinh viªn hoµn thµnh tèt nhiÖm vô ®îc giao .

Sinh viªn : GiÇn H¶i Anh

tÝnh to¸n ®éng häc hÖ dÉn ®éng

phÇn I : ®éng häc hÖ b¨ng t¶i

I, Chän ®éng c¬ 1, X¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®éng c¬

P ; C«ng suÊt t¬ng ®¬ng x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : P =b h

Trong ®ã : +,C«ng suÊt c«ng t¸c Pct :

= = = 3,84 KW P ct 2.F.v 1000 6000.0,51 1000

k.h 5

«l.h brc«n. h brtrô.h

k = 0,99 - hiÖu suÊt nèi trôc.

= (cid:213) h n Víi : v =0,58 m/s - vËn tèc b¨ng t¶i; 2F =6000 N - lùc kÐo b¨ng t¶i; +, HiÖu suÊt hÖ dÉn ®éng h h

ib . Theo s¬ ®å ®Ò bµi th× : h =h Tra b¶ng( 2.3) Ttttkhd®ck tËp1 , ta ®îc c¸c hiÖu suÊt: h h ol = 0,992 - hiÖu suÊt mét cÆp æ l¨n; h brc«n= 0,96 - hiÖu suÊt mét cÆp b¸nh r¨ng c«n; h brtrô = 0,96 - hiÖu suÊt mét cÆp b¸nh r¨ng trô; x = 0,90 - hiÖu suÊt bé truyÒn xÝch ®Ó hë ; = 0,99. 0,9925. 0,96.0,96. 0,902 = 0,703 ; +, HÖ sè xÐt ®Õn sù ph©n bè t¶i kh«ng ®Òu b :

h h

2 0,9 .

2 1 .

(cid:230) (cid:246) = i (cid:229) b = 0,96 . (cid:231) ‚ 3 = 8 5 + 8 Ł ł T i T 1

b .P ct = = = 4,772 KW P td h t t (cid:222) C«ng suÊt t¬ng ®¬ng Pt® ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc: 0,96.3,48 0,703

2, X¸c ®Þnh tèc ®é ®ång bé cña ®éng c¬ ®iÖn

Chän s¬ bé tØ sè truyÒn cña toµn bé hÖ thèng lµ uc .Theo b¶ng 2.4, truyÒn ®éng b¸nh r¨ng trô hép gi¶m tèc ®ång trôc2 cÊp, truyÒn ®éng xÝch (bé truyÒn ngoµi): Uc= usbh. usbx;

3,14.320

usbh: tØ sè truyÒn s¬ bé hép gi¶m tèc ; usbh =(12..20); usbx: tØ sè truyÒn s¬ bé cña xÝch ; usbx =(2.5..3); (cid:222) Uc=(12..20).(2.5..3)= 30..60 ; +, Sè vßng quay cña trôc m¸y c«ng t¸c lµ nlv : 60000.v 60000.0,58 = 34,616 vg/ph nlv = p

Trong ®ã : v : vËn tèc b¨ng t¶i; v = 0,58 m/s ; D : ®êng kÝnh b¨ng t¶i ; D=320 mm ; (cid:222) Sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬ nsb®c: nsb®c = nlv . usb = 31,42(30..60) = (942,6..1885,2) vg/ph ; (cid:222) Ta chän sè vßng quay ®ång bé : n®b=1500 v/ph ;

nsb

Pt® , n®c » ‡ = k 1,6 vµ - hÖ sè qu¸ 3, Chän ®éng c¬ Chän ®éng c¬ ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn : P®c ‡ T K T

ctP 4,772kW

= t¶i; Tõ kÕt qu¶ : ;

sbn

= = (942.6..1885).vg/ ph 1,6 ; mmT T

Ta chän ®éng c¬ ký hiÖu : 4A112M4Y3 (theo b¶ng P 1.3 tËp 1) C¸c th«ng sè kÜ thuËt cña ®éng c¬ 4A112M4Y3 nh sau : P®c = 5,5 kw ; n®c = 1425 vg/ph ; cosj

= 0,85 ; n % = 85.5 ;

= ‡ = 2 k 1,6 ; T K T

Theo b¶ng P 1.7 tËp 1 Tttkhd®ck cã: §êng kÝnh trôc ®éng c¬ : d T=32 mm ; Khèi lîng : m=56 kg;

KÕt luËn ®éng c¬ 4A112M4Y3 cã kÝch thíc phï hîp víi yªu cÇu thiÕt kÕ.

II, PH¢N PhèI Tû Sè TRUYÒN

Nh ®· biÕt tû sè truyÒn chung : uc = usbh. usbx

= = = 41,166 u c mÆt kh¸c: 1425 34,616 n dc n lv

Do ®ã :

= 16,429 ; +, Chän uxÝch = 2,5 (cid:222) uhép = 41,166 2,5

hu /1,25

» ﬁ u1)

mµ uh= u1. u2 Trong ®ã : u 1 : TØ sè truyÒn cÊp nhanh cÆp b¸nh r¨ng c«n ; u2 : TØ sè truyÒn cÊp chËm cÆp b¸nh r¨ng trô ; Theo kinh nghiÖm bé truyÒn c«n trô : u1=(0,25..0,28). Uh; vµ u1 » 1,25.u2 ( hoÆc cã thÓ lÊy u2 +, Chän : u1 =115/25 = 4,600; u2 =225/35 = 3,571;

III, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trªn c¸c trôc 1, C«ng suÊt t¸c dông lªn c¸c trôc

ct=

= +, Trôc c«ng t¸c : P’ = 1,74 kw F.v 1000 3000.0,51 1000

' P 3

' P ct 2 3 x ol ' 2.P 3

= +, Trôc III : = = 2,201 kw h h 1,74 2 3 0,90 .0,992

br P 2

= = 4,621 kw +, Trôc II : P2= h h

brc

= = 5,011 kw +, Trôc I : P1= h h 2.2,201 0,97.0,992 4,621 0,97.0,992

2, Sè vßng quay trªn c¸c trôc +, Tèc ®é quay cña trôc I : n1 = n®c = 1425 vg/ph

= = 309,78 vg/ph +, Tèc ®é quay cña trôc II : n2 = n 1 u 1

= = 86,74 +, Tèc ®é quay cña trôc III : n3 = 309,78 3,571 1425 4,6 n 2 u 2

vg/ph

= =34,62 86,74 2,506 n +, Tèc ®é quay cña trôc c«ng t¸c : nct = 3 u x

vg/ph

P i n

3, M« men xo¾n trªn c¸c trôc Ti = 9,55.106.

6 9,55.10 .

6 T 9,55.10 . 1

= = = 33584 Trôc I : N.mm

6 T = 9,55. 10 .

6 9,55.10 .

= = 142470 Trôc II : N.mm 5,011 1425 4,621 309,78

6 T = 9,55. 10 .

6 9,55.10 .

= = 242280 Trôc III : N.mm 2,201 86,74 P 1 n 1 P 2 n 2 ' P 3 n 3

Trôc c«ng t¸c:

6 T = 9,55. 10 .

6 9,55. 10 .

' P ct n

= = 480035 N.mm 1,740 34,62

IV, b¶ng tæng kÕt

Trôc I II III C«ng t¸c

Th«ng sè

Ux =2,51

U2 = 3,57

suÊt: §éng c¬ Khíp = 1 U1 = 4,60 5,011 4,724 4,621 2,201 1,740

1425 1425 309,78 86,74 34,62

31659 33584 142470 24228 480035

C«ng P(kW) Sè v/quay:n(vg/ph) M«men: T(N.mm) 0

PhÇn II : TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y

ch 1 = 450 MPa.

I, thiÕt kÕ Bé TRUYÒN B¸NH R¡NG cña HéP GI¶M TèC A, TÝnh thiÕt kÕ bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh r¨ng c«n) 1, Chän vËt liÖu. §Ó thèng nhÊt ho¸ vËt liÖu , chän vËt liÖu hai cÊp (cÊp nhanh vµ cÊp chËm) nh nhau ; theo b¶ng (6.1) tttkhd®ck tËp 1; víi chÕ ®é lµm viÖc ªm, ta chän vËt liÖu:

ch 2 = 340 MPa.

B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n HB 192 . . . 240 Cã : s b1 = 750 MPa ; s B¸nh lín : ThÐp 45, thêng hãa ®é r¾n HB 170 . . 217 Cã : s b2 = 600 Mpa ; s

(cid:176)

(

xH HL

] s = s H

; S Z Z K K R V

(

)

] s = s F

S Y Y K K K R S xF

FC FL

Flim

(cid:176) ;

] s = s H

(cid:176) ; S H

F lim

(cid:176) .K ; S F

2, X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp +, øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : ) [ H lim +, øng suÊt uèn cho phÐp : [ TÝnh s¬ bé chän : [ ZRZVKxH = 1 (cid:222) K H lim HL YRYSKxH = 1 vµ KFC =1 (do ®Æt t¶i mét chiÒu) (cid:222) ] [ s = s F +, Dùa vµo b¶ng (6.2) tttkhd®ck tËp 1 ,víi thÐp 45 t«i c¶i thiÖn vµ th- êng ho¸ ta chän ®é r¾n bÒ mÆt : B¸nh nhá HB = 230 B¸nh lín HB = 210

N N

s o (cid:222) Hlim1 = 2.HB1+ 70 = 2. 230 + 70 = 530 Mpa ; s o Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8 . 230 = 414 Mpa ; (cid:222) s o Hlim2 = 2.HB2 + 70 = 2. 210 + 70 = 490 Mpa ; s o Flim2 = 1,8. HB2 = 1,8 . 210 = 378 Mpa ; +, KHL, KFL : lµ hÖ sè tuæi thä x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : KHL= Hm Fm N N FE

KFL=

2,4

mH = mF = 6;

2,4

= = 13972305 30.230

1HB 2HB

= = 11231753,5

) 3 T / T .t / t 1

60.c.n . i

t . i

(cid:229) (cid:229) Víi : mH , mF : lµ bËc ®êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc vµ uèn, do HB < 350 ﬁ +, NHo: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc. NHo1 =30 . 30.210 NHo2 =30 . +, NFo : sè chu k× øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn : NFO = 4.106 ; +, NHE , NFE : sè chu k× thay ®æi øng suÊt t¬ng ®¬ng : (

3 60.1.309,78.13500. 1 .

3 (0,9) .

7 22,54.10

HE2

i 5 8

(cid:230) (cid:246) + = = N (cid:231) ‚ ; Ł ł 3 8

HE1

8 10,37.10 1 HE2 NHE1 > NHO1 => KHL1 = 1

= = N u N ;

(

)

60.c.(n / u ). i

t . i

.t / t i

(cid:229) (cid:229) (cid:222) NHE2 > NHO2 => KHL2 = 1

6 60.1.309,78.13500. 1

6 (0,9) .

7 20,68.10

FE2

ck 3 8

T / T 1 i 5 8

(cid:230) (cid:246) = + = N (cid:231) ‚ ; Ł ł

FE1

FE2

8 9,514.10 NFE1 > NFO => KFL1 = 1

= = N ; u .N 1

(cid:176) ; (cid:222) NFE2 > NFO => KFL2 = 1 +, SH , SF : HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn, tra b¶ng (6.2), ta cã SH =1,1. SF =1,75. Thay vµo ta ®îc : ] +, [ s = s H K H lim HL S H

[

] = H 1

[

]

[

] = H 2

] s = s F

F lim

(cid:252) s 481,818(MPa) (cid:239) (cid:239) (cid:222) s (cid:253) = 445,455 (PMa) (cid:222) (cid:239) s 445,455(MPa) (cid:239) (cid:254) (cid:176) .K +, [

= 236,571(MPa) (cid:222) ; [s F]1 =

ch (cid:222)

= 216(MPa) ; [s F]2 = 530.1 = 1,1 490.1 = 1,1 S ; FL F 414.1 1,75 378.1 1,75

ch (cid:222)

[s H]max1=2,8.450=1600 Mpa ; [s H]max2=2,8.340 = 952

[s F]max1= 0,8.450 =360 Mpa ; [s F]max2=0,8.340 = 272

+, øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [s H]max=2,8.s Mpa [s F]max=0,8.s Mpa

3, TÝnh thiÕt kÕ c¸c th«ng sè cña bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n

[

]

[

s s

(

] s = H

445,455 MPa min ,

V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh c«n r¨ng th¼ng nªn : ) ] [ = H a, X¸c ®Þnh s¬ bé chiÒu dµi c«n ngoµi Re vµ ®êng kÝnh chia ngoµi de

• , §êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh chñ ®éng theo c«ng thøc (6.52a)

] 2

[ 1. T .K /[(1 K ).K .u.

2 K . u R

+ - s ; Re = ] b

Trong ®ã: +, KR : hÖ sè phô thuéc b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng,víi bé truyÒn b¸nh c«n r¨ng th¼ng b»ng thÐp; KR = 0,5.Kd = 0,5. 100 = 50 MPa1/3 (do Kd=100 Mpa1/3 ) ; +, Kbe : hÖ sè chiÒu réng vµnh r¨ng ,

Kbe= = 0,25…0,3 ,do u1 = 4,2 > 3 ﬁ Kbe = 0,25 ; b R e

+, KHb : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh r¨ng c«n. Theo b¶ng 6.21 , víi: Kbe.u1/( 2 - Kbe) = 0,25.4,6/(2 – 0,25) = 0,657 ; víi æ ®òa ﬁ ta ®îc : KHb = 1,144 ;

+, T1 =33584 Mpa - m«men xo¾n trªn trôc I ;

eR lµ:

+, [s H]=445,455 Mpa ; VËy : chiÒu dµi c«n ngoµi s¬ bé

2 R 50. 4,6

' e

(

= + = 1. 143,062(mm) - 33584.1,144 ) 2 1 0,25 .0,25.4,6.445,455

e1d cña b¸nh r¨ng c«n chñ ®éng lµ :

• , §êng kÝnh chia ngoµi s¬ bé

e1d = 60,781 mm vµ tØ sè truyÒn u1 = 4,6 ,tra b¶ng (6.22) ,ta

= = = d' 60,781(mm) + 1 2.134,683 2 4,6 1 2.R e + 2 u 1

Z1 = 1,6.z1p = 1,6.15 = 24,8

chän Z1 = 25 r¨ng

' d m1

= (1- 0,5.K ).d = (1- 0,5.0,25).60,781 = 53,183 (mm) b, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp +, Sè r¨ng b¸nh nhá Z1 : Tõ cã :z1p =15 ; Víi: HB1, HB2 < HB 350 (cid:222) (cid:222) dùa vµo b¶ng (6.20) tttkhd®ck tËp 1, chän hÖ sè dÞch chØnh ®èi xøng : x1 =0,4 ; x2 =- 0,4 ; +, §êng kÝnh trung b×nh vµ m« ®un trung b×nh s¬ bé : ' e1

' m tm

be ' m1

= d /Z = 53,183/25 = 2,127 (mm)

' te

' tm

= m m /(1 - 0,5.K ) = 2,127/(1 - 0,5.0,25) = 2,431 (mm)

+, M« ®un vßng ngoµi mte : Theo (6.56) : Theo b¶ng (6.8) tttkhd®ck tËp 1, lÊy theo trÞ sè tiªu chuÈn: mte = 2,5 mm Do ®ã : M« ®un trung b×nh tÝnh l¹i lµ: mtm = mte.(1 – 0,5.Kbe) = 2,5.(1- 0,5.0,25) = 2,188 (mm) §êng kÝnh trung b×nh b¸nh nhá tÝnh l¹i lµ: dm1 = mtm .Z1 = 2,188.25 = 54,688 (mm) ; §êng kÝnh chia ngoµi b¸nh nhá de1 : de1 = mte .Z1 = 2,5.25 = 62,5 (mm) ; +, Sè r¨ng b¸nh lín Z2 :

Z2 = 115 r¨ng

Z2 = u1.Z1 = 4,6. 25 = 115 (cid:222) Tû sè truyÒn thùc lµ : u1 = Z2/Z1 = 115/25 = 4,6

+, Gãc c«n chia d :

d 1 = arctg(Z1/Z2) = arctg(25/115) = 12015’53,19’’ d 2 = 90 - d 1 = 77044’6,81’’

2 1

R = 0,5.m . Z + Z = 0,5.2,5. 25 + 115 = 147,108 (mm)

+, ChiÒu dµi c«n ngoµi Re : 2 2 +, §êng kÝnh chia ngoµi cña b¸nh r¨ng c«n lín de2 : d e2 = Z2.mte = 115. 2,5 = 287,5 (mm) +, ChiÒu réng vµnh r¨ng b : b’ = Re . Kbe = 147,108 . 0,25 = 35,765 (mm) lÊy b = 40 (mm)

4, TÝnh kiÓm nghiÖm bé truyÒn r¨ng c«n a, KiÓm ngiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc Theo c«ng thøc (6.58) :

1 H 0,85.b.d u

2 u m 2 m1

+ 1 2.T K £ s (1) [ ] e s = H Z .Z .Z . H

- e - 1,724)/3 = 0,871 (4 e a

) / 3 = b = Trong ®ã : +, ZM : hÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu b¸nh r¨ng ¨n khíp, vËt liÖu thÐp-thÐp , tra b¶ng (6.5 ), ta cã : ZM =274 MPa1/3 +, ZH : hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc, tra b¶ng (6.12) ; ta cã : ZH =1,76 (víi b =0 vµ x1 + x2 =0 ); +, Ze : hÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng : Theo (6.59a) , b¸nh r¨ng c«n th¼ng : Z = trong ®ã theo (6.60) cã (do e (4 0 ) a = 1,88 – 3,2.(1/Z1 + 1/Z2) = 1,88 – 3,2(1/25 + 1/115) = 1,724

+, KH : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc ; Theo (6.61) : KH = KHb .KHa .KHn Víi : KHb : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng ; tra b¶ng (6.21), ta ®îc : KHb =1,144 ; KHa : hÖ kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®éng thêi ¨n khíp; b¸nh r¨ng c«n th¼ng KHa = 1; KHV : hÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp ; KHV =1 + n H .b.dm1 /(2.T1 . KHb . KHa ) ; Trong ®ã : VËn tèc vßng :

v = p .dm1.n1/60.1000 = 3,14.54,688.1425/60.1000 = 4,080 (m/s)

+ n d Theo b¶ng (6.13) dïng cÊp chÝnh x¸c 8 . Theo b¶ng (6.15) d H =0,006 (r¨ng th¼ng kh«ng v¸t ®Çu r¨ng ), Theo b¶ng (6.16) víi cÊp chÝnh x¸c 8, tra ®îc g0 = 56 ; Theo c«ng thøc (6.64), ta cã: = .g .v. d (u 1) / u m1

+ 0,006.56.4,080 54,688.(4,6 1) / 4,6 = 11,187

= tra b¶ng (6.17) cã : n H < n max ; +, b : chiÒu réng vµnh r¨ng ; b = 40 (mm) ; Theo c«ng thøc (6.63): KHn =1+n H.b.dm1/(2.T1.KHb .KHa ) = 1 + 11,187. 40. 54,688/(2.33584.1,144.1) = 1,318 ; Do ®ã : KH = 1,144. 1. 1,178 = 1,509 Thay c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh vµo (1) ta cã :

2 2. 33584. 1,509. 4,6

+ 1 = 274.1,76.0,871. 424,159 (MPa) s = H 0,85. 40. 54,688 . 4,6

]

(cid:176) Ø ø

(

' H

] s = s H

H lim Do: v < 5 m/s nªn : Zv = 1; Ra = 2,5…1,25 m m nªn : ZR = 0,95 da < 700 mm nªn : KXH = 1 (cid:222)

.Z .Z .K +, TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp [ ) [ hay [ S .Z .Z .K .K V º ß

[s H] = 445,455. 0,95. 1. 1 = 423,182 (MPa) ;

s H

H [

s - s Ta cã: [s H] » ] [ = < 0,002 0,1 (cid:222) ®ñ bÒn . s ]

VËy cÆp b¸nh r¨ng c«n tháa m·n bÒn tiÕp xóc ;

b, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn Theo c«ng thøc ( 6.65) :

F 0,85.b.m .d

tm m1

2.T K .Y .Y .Y e b ; s = F1

a =0,58 ;

=1,724 ﬁ

a Ye =1/e

n = + = trong ®ã : +, T1 = 33584 Nmm : m«mem xo¾n trªn trôc chñ ®éng ; +, mtm = 2,188 mm : m«®un ph¸p trung b×nh ; +, b = 40 mm : chiÒu réng vµnh r¨ng ; +,dm1 = 54,688 mm : ®êng kÝnh trung b×nh cña b¸nh chñ ®éng ; +,Yb : hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng ; Yb =1(do r¨ng th¼ng) ; +,víi e +,YF1 : hÖ sè d¹ng r¨ng, tra b¶ng (6.18) ta cã : YF1 =3,48 ; YF2=3,65 (víi x1 = 0,4); +, KF : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn : KF = KFb .KFa .KFv ; KFb : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng, KFb =1,536 KFa : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp, tra b¶ng (6.14) tttkhd®ck tËp 1, ta ®îc: KFa = 1 KFV: hÖ sè t¶i träng ®éng suÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp : KFn =1+n F.b.dm1/(2.T1.KFb KFa ) n = d .g .v. d (u 1) / u Theo 6.64 : F m1 Trong ®ã : d F = 0,016 b¶ng (6.15) g0 = 56 b¶ng (6.16) (cid:222) ; F 0,016.56.4,080. 54,688.(4,6 1) / 4,6 11,187

Do ®ã : (cid:222)

(cid:222)

63,326 (MPa) (cid:222) <[s F1] ; s = F1 KFv = 1 + 11,187. 40. 54,688/(2. 33584. 1,536. 1) =1,237 ; KF = 1,536. 1. 1,237 = 1,90 ; 2.33584.1,90.0,58.1.3,480 = 0,85.40.2,188.54,688

s F2 = s F1 .YF2/YF1 = 63,326.3,65/3,48 = 66,424 (MPa)<[s F2] ; Nh vËy: ®iÒu kiÖn bÒn uèn ®îc ®¶m b¶o.

c, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i

s s 424,159. 1,6 536,523 (MPa) < [ = . K qt ] H max

Theo (6.48) ,víi hÖ sè qu¸ t¶i : Kqt = 1,6 : = = s Hmax Theo (6.49) : s F1max = s F1.Kqt = 63,326. 1,6 = 101,321 (MPa) < [s F1] max s F2max = s F2.Kqt = 66,424. 1,6 = 106,278 (MPa) < [s F2] max

(cid:222) Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ qu¸ t¶i;

2 =

5, C¸c th«ng sè vµ kÝch thíc bé truyÒn b¸nh r¨ng c«n

ChiÒu dµi c«n ngoµi Re = 147,108 mm M« ®un vßng ngoµi mte = 2,5 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng b = 40 mm Tû sè truyÒn um= 4,6 Gãc nghiªng cña r¨ng b = 0 Sè r¨ng b¸nh r¨ng Z1 =25 r¨ng ; Z2 = 115 r¨ng HÖ sè dÞch chØnh chiÒu cao x1 = 0,4 ; x2 = - 0,4 §êng kÝnh chia ngoµi de1 = 62,500 mm ; de2 = 287,500 mm §êng kÝnh ®Ønh r¨ng ngoµi dae1 = 67,386 mm ; dae2= 288,562 mm Gãc c«n chia d 1 = 12015’53,19’’; d 77044’6,81’’ ChiÒu cao r¨ng ngoµi he = 5,50 mm ChiÒu cao ®Çu r¨ng ngoµi hae1 = 3,50 mm ; hae2 = 1,50 mm ChiÒu cao ch©n r¨ng ngoµi hfe1 = 2,00 mm ; hfe2 = 4,00 mm

6, TÝnh lùc ¨n khíp

= = = = 1228 (N) F t1 F t 2 2.T 1 d 2.33584 54,688

.cosd 1 = 1228,233.tg20o.cos12015’53,19’’ = 437

.sind 1 = 1228,233.tg20o.sin12015’53,19’’ = 95

Fr1 = Fa2 = Ft1.tga (N) Fa1 = Fr2 = Ft1.tga (N)

ch 2 = 340 MPa.

B, TÝnh bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng) 1, Chän vËt liÖu : Do thèng nhÊt ho¸ vËt liÖu nªn chän vËt liÖu cÊp chËm nh ®èi víi cÊp nhanh : thÐp 45.

B¸nh lín : ThÐp 45, thêng hãa ®¹t ®é r¾n HB 170 . . .217 Cã : s b2 = 600 Mpa ; s B¸nh nhá : ThÐp 45, thêng ho¸ ®¹t ®é r¾n HB 170 . . .217 Cã : s b1 = 600 MPa ;

ch 1 = 340 MPa.

(

xH HL

] s = s H

S Z Z K K R V

(cid:176) ;

(cid:176)

(

)

F lim

FC FL

] s = s F

; S Y Y K K K R S xF

] s = s H

(cid:176) ; [ S H K H lim HL

F lim

(cid:222) (cid:176) .K ; YRYSKxH = 1 vµ KFC =1 (do ®Æt t¶i mét chiÒu) ] s = s F S F

NHE4 = NHE3/u2= 6,312.107

NFE4 = NFE3/u2= 5,791.107

KFL3 = 1

2, X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp +, øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp : ) [ H lim +,øng suÊt uèn cho phÐp : [ TÝnh s¬ bé chän : ZRZVKxH = 1 (cid:222) [ V× cïng vËt liÖu vµ sè vßng quay b¸nh trô nhá b»ng sè vßng quay b¸nh c«n lín (v× cïng l¾p trªn trôc). Do ®ã ta cã: NHo3 = 111231753 ; NHo4 = 6763923 ; NFo = 4.107 NHE3 = NHE2 = 22,54.107 (cid:222) (cid:222) KHL3 = 1 KHL4 = 1 NFE3 = NFE2 = 20,68.107 (cid:222) (cid:222) KFL4 = 1 +, øng suÊt tiÕp xóc vµ uèn cho phÐp :

[s H]3 = 445,455 MPa [s F]3 = 216,000 MPa [s H]4 = 372,727 MPa [s F]4 =174,857 Mpa

+, øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp : [s H]max3 = 952,000 Mpa [s F]max3 = 272,000 MPa [s H]max4 = 952,000 Mpa [s H]max4 = 272,000 MPa

3, TÝnh thiÕt kÕ c¸c th«ng sè cña bé truyÒn b¸nh r¨ng trô

[

]

s s

(

] s = H

372,727 (MPa) min ,

V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh trô r¨ng th¼ng nªn : ) ] [ = H H a, X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc

' a w2

[

H .u . 1

H Víi: T2: M«men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, N.mm ; T2 = 142470 N.mm Ka: HÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng ; K a= 49,5 KHb : HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng ; KHb

= 1,026

ba = bw/aw lµ hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng theo b¶ng 6.6 do bé

bd = 0,53.y

ba = 0,3 ; ba.(u2+1) = 0,53.0,3.(3,571 +1 ) = 0,727 (c«ng thøc

b = + 1). K .(u a 2 s y T .K II ] 2

Y truyÒn ®Æt ®èi xøng nªn chän Y y 6.16)

w2a = 49,5.(3,571+1). 3

= 224,947 Tra b¶ng(6.7) tttkhd®ck tËp 1 , ta cã: KHb = 1,026 142470. 1,026 372,727 . 3,571. 0,3

w2a = 200 (mm)

(mm) LÊy

0,02 ) aw 2 = 2 ‚

b, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp +, M« ®un ph¸p : m = ( 0,01 ‚ 4 (mm) Theo d·y tiªu chuÈn b¶ng 6.8, chän m = 2,5 (mm) +, Sè r¨ng b¸nh nhá (b¸nh 3) : Z3 = 2 aw2/ m(u2+1) = 2.200/ 2,5.(3,571 + 1) = 35 r¨ng

Do vËy tû sè truyÒn thùc : um = Z4/ Z3 = 125/35 = 3,571

ba .aw = 0,3. 200 = 60 (mm) ;

aw2 = 200 (mm)

ta lÊy Z3 = 35 r¨ng +, Sè r¨ng b¸nh lín (b¸nh 4) : Z4 = u2.Z3 = 3,571. 35 = 125 r¨ng lÊy Z4 = 125 r¨ng (cid:222) +, TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw2= m(Z3+Z4)/ 2 = 2,5.(125+35)/ 2= 200 (mm) (cid:222) Do kho¶ng c¸ch trôc khi tÝnh s¬ bé vµ khi tÝnh kiÓm nghiÖm lµ gièng nhau nªn cÆp b¸nh r¨ng nµy kh«ng cÇn dÞch chØnh. +, ChiÒu réng b¸nh r¨ng : bw = y chän bw = 60 (mm)

+, ChiÒu réng vµnh r¨ng : dw3 = m. Z3 = 2,5. 35 = 87,5 (mm) dw4 = m .Z4 = 2,5. 125 = 312,5 (mm) 4, TÝnh kiÓm nghiÖm bé truyÒn b¸nh r¨ng trô a, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o s H £ [s H]

+ Theo c«ng thøc (6.33) : s H = ZM ZH Ze 2.T .K .(u 1) H 2 2 b .u.dv w

Trong ®ã : ZM : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng c¬ tÝnh vËt liÖu ; ZM =274 Mp1/3 ZH : HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc;

0 2.cos0 0 sin(2.20 )

tw Ze : HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng;

b (cid:222) = = 1,414 ZH = a 2cos sin2

e e [1,88 – 3,2(1/z3 + 1/z4)].cosb a = a = 1,88 – 3,2(1/35 + 1/125) = 1,781

- e - 4 a (cid:222) Ze = = = 0,860 3 4 1,781 3

KH : HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc;

: hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho

= 1;

KH = KHb . KHVKHa ;

KHb : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc; (b¶ng 6.7) K Hb = 1,03; KHa c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp; KHa KHV : hÖ sè t¶i träng ®éng trong vïng ¨n khíp n K = + 1 a .b .d w w3 2.T K .Kb 3 H

víi : p p = = = v 1,419 m/s .d .n w3 2 60000 .87,5.309,783 60000

v× v < 4 m/s tra b¶ng 6.13 (trang 106) chän cÊp chÝnh x¸c 9

H o

.g .v. 0,006.73.1,419. 4,652 n = d H 200 = 3,571 a = w2 u

(tra b¶ng 6.15 r¨ng th¼ng kh«ng v¸t ®Çu ®îc :d H =0,006 ) (tra b¶ng 6.16 cÊp chÝnh x¸c lµ cÊp 9 ®îc :go =73 )

= K = + 1 1,084 (cid:222) 4,652.60.87,5 2.142470.1,026.1

KH =1,03. 1 . 1,076 = 1,108

(cid:222) bw : ChiÒu réng vµnh r¨ng; b = 60 mm

dw3 : §êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng; dw3 = 87,5 mm

TII = 142470 N.mm

+ (cid:222) = 313,148 s H = 274. 1,414. 0,860. 2.142470.1,108.(3,571 1) 60.3,571.(87,5)

]

(cid:176)

(

)

] s = s H

H lim

hay [ S .Z .Z .K .K V

.Z .Z .K

' H

Ø ø MPa ; +, TÝnh chÝnh x¸c øng suÊt cho phÐp [ [ º ß

] s = s H V Do: v < 5 m/s nªn : Zv = 1; Ra = 2,5…1,25 m m nªn : ZR = 0,95 da < 700 mm nªn : KXH = 1 (cid:222) [s H] = 372,727. 0,95. 1. 1 = 354,091 MPa ;

Ta cã: [s H] > s H

H [

s - s [ ] = » 0,116 0,1 (cid:222) ®ñ bÒn . s ]

VËy cÆp b¸nh r¨ng trô tháa m·n bÒn tiÕp xóc ;

b, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn Theo c«ng thøc ( 6.33) :

e b ; s = F3 2.T .K .Y .Y .Y F b .m.d

a =0,58 ;

=1,724 ﬁ

a trong ®ã : +, T1 = 142470 Nmm : m«mem xo¾n trªn trôc chñ ®éng ; +, m = 2,5 mm : m«®un ph¸p ; +, b = 60 mm : chiÒu réng vµnh r¨ng ; +,dw3 = 87,5 mm : ®êng kÝnh vßng l¨n cña b¸nh chñ ®éng ; +,Yb : hÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng ; Yb =1(do r¨ng th¼ng) ; +,víi e Ye =1/e

.g .v. a / u

n = = +,YF1 : hÖ sè d¹ng r¨ng, tra b¶ng (6.18) ta cã : YF1 =3,750 ; YF2=3,600 (víi x1 = x2 = 0); +, KF : hÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ uèn : KF = KFb .KFa .KFv ; KFb : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng, KFb =1,056 KFa : hÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu cña t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp, tra b¶ng (6.14) tttkhd®ck tËp 1, ta ®îc: KFa = 1 KFV: hÖ sè t¶i träng ®éng suÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp : KFn =1+n F.b.dm1/(2.T1.KFb KFa ) n = d Theo 6.64 : F Trong ®ã : d F = 0,016 b¶ng (6.15) g0= 73 b¶ng (6.16) (cid:222) ; F 0,016.73.1,419. 200/ 3,751 12,405

Do ®ã : (cid:222)

(cid:222) KFv = 1 + 12,405. 60. 87,5/(2. 142470. 1,056. 1) =1,216 ; KF = 1,056. 1. 1,216 = 1,285 ;

58,736 (MPa) (cid:222) < [s F1] ; s = F1 2.142470.1,216.0,562.1.3,750 = 60.2,5.87,5

s F2 = s F1 .YF2/YF1 = 58,736.3,600/ 3,750 = 56,387 (MPa) <[s F2] ; Nh vËy: ®iÒu kiÖn bÒn uèn ®îc ®¶m b¶o .

c, KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i

313,148. 1,6 396,105 (MPa) < [

= . K qt

] H max

s s

Theo (6.48) ,víi hÖ sè qu¸ t¶i : Kqt = 1,6 : = = s Hmax Theo (6.49) : s F1max = s F1.Kqt = 58,736. 1,6 = 93,978 (MPa) < [s F1] max s F2max = s F2.Kqt = 56,387. 1,6 = 90,219 (MPa) < [s F2] max (cid:222) Tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ qu¸ t¶i ;

5, C¸c th«ng sè vµ kÝch thíc bé truyÒn b¸nh r¨ng trô

Kho¶ng c¸ch c¸c trôc aw2 = 200 mm M« ®un ph¸p m = 2,5 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng b = 60 mm

Tû sè truyÒn u2 = 3,571 Gãc nghiªng cña r¨ng b = 0o Gãc ¨n khíp a = 20o Sè r¨ng b¸nh r¨ng Z3 =35 r¨ng ; Z4 = 125 r¨ng HÖ sè dÞch chØnh chiÒu cao x3 = 0 ; x4 = - 0 §êng kÝnh vßng chia d3 = 87,500 mm ; d4 = 312,500 mm §êng kÝnh ®Ønh r¨ng da3 = 92,500 mm ; da4 = 317,500 mm §êng kÝnh ®¸y r¨ng df3 = 81,250 mm ; df4= 306,250 mm

tw /cosb = 2793,8. tg20o/ cos0o = 1185,251 (N)

6, TÝnh lùc ¨n khíp : khi ¨n khíp lùc ¨n khíp ®îc chia lµm 2 thµnh phÇn : Ft3 = Ft4 =2.T2 /dw3 =2.142470/87,5 = 3256,451 (N) Fr3 = Fr4 = Ft3. tga

7, KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n vµ kÕt cÊu cña hép gi¶m tèc • KiÓm tra ®iÒu kiÖn b«i tr¬n cña hép gi¶m tèc

§iÒu kiÖn b«i tr¬n:

+, dae2: §êng kÝnh cña b¸nh bÞ dÉn cña bé truyÒn cÊp nhanh;

dae2 = 288,562 mm;

+, da4 : §êng kÝnh cña b¸nh bÞ dÉn cña bé truyÒn cÊp chËm;

da4 = 317,5 mm;

[

] 1,1 1,3

ae2

˛ ‚ (cid:222) c = = 1,1 d d

VËy bé truyÒn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn b«i tr¬n.

• KiÓm tra ®iÒu kiÖn kÕt cÊu cña hép gi¶m tèc

ae2d 2

+ D ta cã : aw= + 3d 2

lµ khe hë gi÷a b¸nh r¨ng c«n lín

] 12 20 t =

] t = 12 khi ®ã d3=

‚ trong ®ã d3 lµ ®êng kÝnh trôc III; D vµ trôc III [ chän [ = 46,562 T ]3 0,2 t = 3 [ 242280 0,2.12

mm D (cid:222) = 200 – 288,562/ 2- 46,562/ 2 = 17,969 mm

VËy hép gi¶m tèc tháa m·n ®iÒu kiÖn kÕt cÊu.

= = 2,201 Kw 4,402 2

II, tÝnh bé truyÒn xÝch V× trôc 3 kÐo 2 xÝch nh nhau nªn chØ tÝnh to¸n cho mét xÝch C¸c th«ng sè ban ®Çu : P’ = IIIP 2 ux = 2,506 n3 = 86,739 vg/ph 1, Chän lo¹i xÝch V× t¶i träng nhá , vËn tèc thÊp nªn ta chän xÝch èng con l¨n . XÝch èng con l¨n cã ®é bÒn cao h¬n xÝch èng vµ chÕ t¹o kh«ng phøc t¹p nh xÝch r¨ng. Do ®ã ®îc dïng phæ biÕn .

Chän sè r¨ng ®Üa nhá : Z5 = 27

Chän sè r¨ng ®Üa lín : Z6 = 68 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn xÝch ¨n khíp ®óng 2, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña xÝch vµ bé truyÒn +, Theo b¶ng 5.4 tttkhd®ck tËp 1 ,víi ux =2,501 (cid:222) +, Do ®ã sè r¨ng ®Üa lín lµ : Z6 = ux.Z5 = 2,501. 27 = 67,655 (cid:222) Z6 < Zmax = 120 (cid:222)

kz= 25/Z5 = 0,926

kn=n05/n5=50/ 86,739 = 0,576

k = 1. 1. 1,25. 1,3. 1 .1,25 = 2,031

+, Theo c«ng thøc 5.3 c«ng suÊt tÝnh to¸n vÒ mßn b¶n lÒ: Pt=P’.k.kn. .kz Trong ®ã : P’: lµ c«ng suÊt cÇn truyÒn qua bé truyÒn xÝch kz : lµ hÖ sè sè r¨ng , víi Z5=25 ﬁ kn : HÖ sè sè vßng quay, sè vßng quay cña ®Üa c¬ së, chän : n05=50vg/ph ﬁ Theo c«ng thøc (5.3) vµ b¶ng 5.6: k = k0.ka.k®c.kbt. k®.kc : tÝch c¸c hÖ sè thµnh phÇn Trong ®ã: k0 : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña kÝch thíc bé truyÒn ; k0= 1 (®êng nèi t©m c¸c ®Üa xÝch lµm víi ph¬ng ngang mét gãc < 60o) ka: hÖ sè kÓ ®Õn kho¶ng c¸ch trôc vµ chiÒu dµi xÝch ; ka =1 (a = 30..50 p) k®c: hÖ sè kÓ ®Õn viÖc ®iÒu chØnh lùc c¨ng xÝch ; k®c = 1,25 (vÞ trÝ trôc kh«ng ®iÒu chØnh ®îc); kbt =1,3 (m«i trêng lµm viÖc cã bôi , b«i tr¬n II ); k®: hÖ sè t¶i träng ®éng k® = 1 (t¶i träng va ®Ëp võa); kc : hÖ sè kÓ ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña bé truyÒn ; kc = 1,25 ( lµm viÖc 2 ca); (cid:222) Nh vËy : Pt = 2,201. 2,031. 0,926. 0,576 = 2,386 kW Theo b¶ng 5.5 tttkhd®ck tËp 1 ,víi n01=50 vg/ph , chän bé truyÒn xÝch mét d·y cã bíc xÝch p = 25,4 mm; dc= 7,95 mm; B = 22,61 mm ; tho¶ m¶n ®iÒu kiÖn bÒn mßn: Pt < [P] = 3,2 kW ®ång thêi theo b¶ng 5.8 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bíc xÝch: p < pmax

(

)

(

sobo

) 5 .a

6 4.

+ - +, Kho¶ng c¸ch trôc s¬ bé : as¬bé = 31.496. p = 31,496 .25,4 = 800 mm Theo c«ng thøc 5.12 sè m¾t xÝch : Z .p Z Z = + + x 2. Z 2 p a p 2

(

) + 27 68 2

) 68 27 .25,4 2 4.3,14 .800

- + + = = 2. 111,844 800 25,4

) +

)

a 0,25.p x

( 0,5 Z

+ 6

( + 0,5 Z 6

LÊy sè m¾t xÝch ch½n : xc = 112 +, TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc theo c«ng thøc 5.13: Ø ø - (cid:230) (cid:246) Œ œ Ø ø - - - (cid:231) ‚ º ß p Œ œ Ł ł º ß

(

) +

)

0,25.25,4. 112 0,5 68 27

( 112 0,5 68 27

68 27 3,14

802,024 (mm)

Ø ø - (cid:230) (cid:246) Œ œ Ø ø - - - (cid:231) ‚ º ß Œ œ Ł ł º ß

§Ó xÝch kh«ng chÞu lùc c¨ng qu¸ lín gi¶m kho¶ng c¸ch trôc ®i mét lîng D a = 0,0025. a = 0,0025. 802,024 = 2,005 mm VËy : a = 800 mm

+, Sè lÇn va ®Ëp cña xÝch theo c«ng thøc (5.14):

5Z .n 5 15.x

= = 1,394 i = < imax=30 (b¶ng 5.9) 27.86,739 15.112

3, TÝnh kiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn

KiÓm nghiÖm vÒ qu¸ t¶i theo hÖ sè an toµn do (chÞu t¶i träng lín khi më m¸y vµ thêng chÞu t¶i träng va ®Ëp) Theo c«ng thøc (5.15) :

‡ s = [s] + Q + k .F F F v

Trong ®ã: Theo b¶ng 5.2 tttkhd®ck tËp 1, ta cã: Q = 56,7 kN ; q1 = 2,6 kg ; HÖ sè t¶i träng ®éng: k® = 1,7 do Tmm = 1,6.T1;

VËn tèc xÝch t¶i : v = = 0,991 m/s Z .p.n 5 5 60000

Lùc vßng : Ft =1000P’/v = 1000.2,201/0,991 = 2219,565 N Lùc c¨ng do lùc li t©m g©y ra Fv = q.v2= 2,6. 0,9912 = 2,556 N Lùc c¨ng do träng lîng nh¸nh xÝch bÞ ®éng g©y ra : F0 = 9,81.kf .q.a = 9,81. 6. 2,6. 0,800 = 122,429 N

(hÖ sè ®é vâng: kf = 6 do bé truyÒn n»m ngang)

0 s > [s] = 8,2 (theo b¶ng 5.10)

= 14,545 Do ®ã: s = = + + 56700 + 1,7.2219,565 122,429 2,556 Q + k .F F F v

(cid:222) VËy bé truyÒn xÝch lµm viÖc ®ñ bÒn

)

(

)

= = 218,790 mm d1 = p 4, §êng kÝnh ®Üa xÝch Theo c«ng thøc 5.17 vµ b¶ng 13.4 ; §êng kÝnh vßng chia : p / Z sin

)

(

= = 549,980 mm d2 = p 25,4 ( sin 180/ 27 25,4 ) sin 180/ 68 sin

p / Z §êng kÝnh ®Üa xÝch: da5 = p.[0,5 + cotg(p /Z5)] = 25,4.[ 0,5 + cotg(p /27)] = 230,011 mm da6 = p.[0,5 + cotg(p /Z6)] = 25,4.[ 0,5 + cotg(p /68)] = 562,094 mm df5 = d3- 2r = 218,790 – 2. 8,0297 = 202,731 mm df6 = d4- 2r = 549,980 – 2. 8,0297 = 533,921 mm (víi r = 0,5025.dl + 0,05 = 0,5025.15,88 + 0,05 = 8,0297 mm vµ

dl =15,88 mm (b¶ng 5.2) c¸c kÝch thíc cßn l¹i tÝnh theo b¶ng 13.4)

5, KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cña ®Üa xÝch theo c«ng thøc(5.18) :

( K . F .K

) F .E vd

d A.K

+ £ s 0,47. [ ] s = H

Trong ®ã: [s H ]_ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp. Chän vËt liÖu lµ thÐp 45 , t«i c¶i thiÖn; ta ®îc :[s H]=600 Mpa Lùc va ®Ëp : Fvd = 13.10-7.n3.p3.m = 13.10-7.86,739.25,43.1 = 1,848 HÖ sè t¶i träng ®éng : K® = 1,7 (b¶ng5.6) HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch : Kr = 0,396 ( v× Z1 =27 ) DiÖn tÝch b¶n lÒ : A = 180 mm2 (b¶ng 5.12 víi xÝch con l¨n mét d·y) M«®un ®µn håi : E = 2,1.105 Mpa

5 2,1.10 180.1,7

+ (cid:222) =481,774 Mpa 0,47 0,396.(2219,565.1,7 1,848). s = H

(cid:222)

s H < [s H] : vËy ®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc . T¬ng tù cho r¨ng ®Üa 2 víi cïng vËt liÖu vµ nhiÖt luyÖn

6, C¸c th«ng sè bé truyÒn xÝch Kho¶ng c¸ch : a = 800 mm ; Bíc xÝch : p = 25,4 mm ; Sè r¨ng : Z5 = 27 r¨ng ; Z6 = 68 r¨ng ; Sè m¾t xÝch : xc = 112

7, Lùc t¸c dông lªn trôc Theo c«ng thøc (5.20): Fr = kx.Ft = 1,15. 2219,565 = 2552,5 N (kx= 1,15 - do bé truyÒn n»m ngang );

III, thiÕt kÕ trôc

A, Chän vµ kiÓm tra khíp nèi 1, Chän khíp nèi

V× m«men xo¾n nhá T1=33584 Nmm vµ cÇn bï sai lÖch trôc nªn cÇn sö dông lo¹i nèi trôc vßng ®µn håi (cã kh¶ n¨ng bï sai lÖch, gi¶m va ®Ëp, chÊn ®éng, cÊu t¹o ®¬n gi¶n) +, M«men xo¾n trªn trôc I:

43,6 N.m

Tt = k.T1= 1,3. 33584 = 43659,5 N.mm » Víi k : hÖ sè chÕ ®é lµm viÖc, k = 1,3 (tra b¶ng 16.1)

+, §êng kÝnh cña trôc II:

d = (0,8 ‚ 1,2).d®c =(0,8 ‚ 1,2).32 = 25,6 ‚ 38,4 mm

chän ®êng kÝnh chç nèi trôc vµo cña hép gi¶m tèc : d = 28 mm. Tra b¶ng 16.10a, 16.10b, dùa vµo m«men xo¾n T1 vµ ®êng kÝnh d ta ®îc kÝch thíc cña nèi trôc vßng ®µn håi :

T = 63 (N.m) d = 28 (mm) D = 100 (mm) dm = 50 (mm) L = 124 (mm) l = 60 (mm) d1 = 48 (mm) Do = 71 (mm) Z = 6 nmax = 5700 (vg/ph) B = 4 B1 = 28 l1 = 21 (mm) D3 = 20 (mm) l2 = 20 (mm) T = 63 (N.m) dc = 10 (mm) d 1 = M8 D 2 = 15 (mm) l = 42 (mm) l1 = 20 (mm) l2 = 10 (mm) l3 = 15 (mm) h = 1,5

2, KiÓm tra ®é bÒn cña vßng ®µn håi +, §iÒu kiÖn vÒ søc bÒn dËp cña vßng ®µn håi :

£ s [ ] s = d 2.k.T Z.D .d .l 0 c 3

Víi : dc=10; l3 =15; Do=71; Z = 6; k = 1,3;

(cid:222) s £ s =1,366 N/mm [ ] = (2...4) N/mm = d 2.1,3.33584 6.71.10.15

VËy vßng ®µn håi tháa m·n søc bÒn dËp. +, §iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt :

£ s [ ] s = u K.T.l 3 0,1d .D .Z c

l0 = l1+ l2/2 = 20 + 10/2 = 25 mm ;

£ s 25,622 [ ] (cid:222) N/mm2 = (60 ‚ 80) N/mm2 s = u

1,3.33584.25 = 3 0,1.10 .71.6 VËy chèt ®ñ ®iÒu kiÖn lµm viÖc.

s B, ThiÕt kÕ trôc Chän vËt liÖu chÕ t¹o lµ thÐp 45, nhiÖt luyÖn lµ t«i t«i cã : s b= 850 Mpa, ch= 580 Mpa øng suÊt xo¾n cho phÐp: [t ]= 12...20 Mpa.

1, S¬ ®å ®Æt lùc

H×nh 1 : Lùc t¸c dông lªn c¸c trôc

Lùc t¸c dông lªn hÖ dÉn ®éng: Trªn cÆp b¸nh r¨ng c«n: Trªn cÆp b¸nh r¨ng trô: F1x = F2x = 1228 N F3x= F4x = 3256 N F1y = F2y = 437 N F3z= F4z = 1185 N F1z = F2z = 95 N Trªn khíp nèi: Fk =(0,2 . . 0,3).Ft ; Víi Ft = 2.T1/ D0=2. 33584/ 71 = 946,034 N

Fk = (0,2 . . 0,3).724 = 189,207 . . 283,810 N (cid:222) lÊy Fk= 280 N ;

(cid:222) Trªn trôc ®Üa xÝch: Fr= 2552 N

]

= d k (mm) t 2, X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc Theo c«ng thøc 10.9 tÝnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc thø k : T k [ 0,2

2 17 N / mm

= = = 34,733 => mm d 2 +, §êng kÝnh trôc vµo : d1 = (0,8 . . 1,2).d®/c = (0,8 . . 1,2). 32 = 25,6 . . 38,4 mm => chän d1=28 mm +, §êng kÝnh trôc II: T 142470 N.m 2 ] t =

2 17 N / mm

142470 [ 0,2.15 => chän d2 =35 mm +, §êng kÝnh trôc III : = 242280 N.m = = 41,458 => mm d 3 T 3 [ ] t = 242280 0,2.17

=> chän d3 = 40 mm, +, §êng kÝnh trung b×nh: dtb= 34,731 (mm) => Chän dtb= 35 (mm) => Chän chiÒu réng æ: b0 = 21 mm

3, X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc Kho¶ng c¸ch mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh trong hép : K1 = 8 mm Kho¶ng c¸ch mÆt c¹nh æ ®Õn thµnh trong cña hép : K2 = 5 mm Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh chi tiÕt quay ®Õn l¾p æ : K3 = 15 mm ChiÒu cao l¾p æ vµ ®Çu bu l«ng : hn = 20 mm ChiÒu réng æ l¨n b0 = 21 mm ChiÒu réng vµnh r¨ng b¸nh nhá, b¸nh lín : b13 = b23 = 40 mm ChiÒu dµi may ¬ khíp nèi lm12 = 40 (mm)

ChiÒu dµi may ¬ b¸nh c«n nhá lm13 = (1,2…1,4).d1 = 35 mm ChiÒu dµi may ¬ b¸nh c«n lín lm22 = (1,2…1,4).d2 = 45 mm ChiÒu dµi may ¬ b¸nh r¨ng trô nhá lm23 = (1,2…1,5).d2 = 50 mm ChiÒu dµi may ¬ b¸nh r¨ng trô lín lm33 = (1,2…1,5).d3 = 60 mm ChiÒu dµi may¬ ®Üa xÝch lm32 = lm34 = 60 mm

• Kho¶ng c¸ch ®iÓm ®Æt lùc ë trôc I:

l11 = (2,5…3).d1 = (2,5 . . 3). 28 = (70 . . 84) mm => chän l11 = 80 (mm);

' 13

‡ l l12 = 0,5.(lm12 +b0) + hn+ k3 = 0,5.(40 +21) +20 +15 = 65,5 mm => chän l12 = 80 mm l13 = l11 + k1 + k2 + lm13+ 0,5. (b0 - b13. cos d 1 ) = 80 + 8 +5 + 35 + 0,5. (21 –40. cos12015’53,19’’) = 118,96 mm => chän l13 = 120 mm l’13 = l13 - l11 = 40 mm lµ ®é dµi c«ng x«n cña b¸nh r¨ng c«n nhá (2...2,5)l (tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ).

• Kho¶ng c¸ch ®iÓm ®Æt lùc ë trôc trung gian II:

• l21 = lm22 + lm23+ b0 + 3k1 + 2k2 = 150 mm => chän : l21 = 160 mm; l22 = 0,5.(lm22 + b0) + k1 +k2 = 48,5 mm => chän : l22 = 60 mm; l23 = l22 + 0,5.( lm22 + b13.cosd 2) + k1 = 85,75 mm => chän : l23 = 110 mm; Kho¶ng c¸ch ®iÓm ®Æt lùc ë trôc ra III :

Theo kÕt cÊu hép gi¶m tèc: l31 = l21= 160 mm; l32 = 0,5. (lm32+ b0) + k3 + hn = 75,5 mm => chän : l32= 75 mm; l33 = 0,5. (lm33+ b0) + k2 + k1 = 53,5 mm => chän : l33= 60 mm; l34 = l31 + l32 = 235 mm;

l13

1 2

2 2

3 2

lm32

l12

l11

l32

lm22

l33

lm33

l34

l31

b13

lm12

lm13

lm34

3 2 m

H×nh 2 : B¶n vÏ ph¸c th¶o hép gi¶m tèc ®Ó ra lij

4, TÝnh kiÓm nghiÖm kÕt cÊu trôc a, Trôc I

• X¸c ®Þnh c¸c lùc trªn trôc I

x13

0x +

(cid:236) = + + = (cid:229) (cid:239) +, Lùc t¸c dông lªn trôc: Fx13 = 1228 N Fx12= - 284 N Fy13 = - 437 N Fz13 = - 95 N Mx13 = Fz13 . dm13 /2 = 95. 54,688/2 = 2597 MPa +, XÐt trong mÆt ph¼ng yOz : 0 F y10 F y13 F y (cid:237) F y11 + + = = M 0 m (cid:229) (cid:239) F .l y13 13 (cid:238)

= - - (cid:236) (cid:236) 186 N (cid:239) (cid:239) F y11 (cid:222) (cid:222) (cid:237) (cid:237) F .l y11 11 = 437 0 + = - 623 N (cid:239) (cid:239) (cid:238) (cid:238) F y10 F .80 437.120 2597 0 y11 F y10 = F y11

+, XÐt trong mÆt ph¼ng xOz :

(cid:236) = + + + = 0 (cid:229) (cid:239) F x12 F x11 F x13 F x (cid:237) F x10 + = - m 0 (cid:229) (cid:239) = F .l x12 12 (cid:238)

0y + 284 F +

- (cid:236) (cid:236) F .l x13 13 = 1228 0 1182 N F .l x11 11 + x10 + F x11 (cid:222) (cid:222) (cid:237) (cid:237) = - - 2126 N (cid:238) (cid:238) F .80 1228.120 ( 284).80 0 x11 = F x10 = - F x11

2 1182

2 F x10

2 F y10

+, T¶i träng híng t©m ë hai æ : = + + - = 2 ( 186) 1196 N Fr10 =

2 F x11

2 R y11

+ = + 2 - ( 2126) = 2 623 2215 N Fr11 =

• §êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc I

TiÕt diÖn 12

2 0

2 0,75.33584

2 x12

td12

2 y12

2 0,75.T 12

td12

+ + = + + Mx12 = 0 MPa My12 = 0 MPa T12 = 33584 MPa = M M M =>

= = = 17,4 mm d 12 s = 29085 (MPa) §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 12 29085 M 0,1.55 0,1.[ ]

2 0

2 0,75.33584

2 x10

2 y10

2 0,75.T 10

td10

TiÕt diÖn 10 Mx10 = 0 MPa My10 = Fx13. l13 + Fx11. l11 = 1228. 120 - 2126.80 = -22705 MPa T10 = 33584 MPa + + - + 2 = = + M M ( 22705) M =>

= = = 18,9 mm d 10 s ]

= 36898 MPa §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 10 36879 M 0,1.55 0,1.[ (tra b¶ng10.5 tttkhd®ck tËp 1, víi d=28 mm ta cã [a ]=55 Mpa).

TiÕt diÖn 11 Mx11 = Fy13. (l13 – l11) + Fz13 . d13 /2 = -437. 40 + 95. 54,688/2 = -14877

MPa

2 0,75.33584

2 0,75.T 11

2 x11

2 y11

td11

My11 = Fx13. (l13 – l11) = 1228. 40 = 49129 MPa T11 = 33584 MPa + = + = + 2 - + 2 49129 ( 14877) M M M =>

= = = 22,1 mm d 11 s = 58999 MPa §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 11 58999 0,1.55 M 0,1.[ ]

2 2597

2 0

2 0,75.33584

2 y13

2 13

2 x13

td13

TiÕt diÖn 13 Mx13 = Fz13 . d13 /2 = 95. 54,688/2 = 2597 MPa M13y = 0 MPa T13 = 33584 MPa + = + = + + M 0,75.T M M =>

= = = 17,4 mm d 13 s = 29200 MPa §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 13 29200 M 0,1.55 0,1.[ ]

XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu ®é bÒn , l¾p ghÐp , c«ng nghÖ vµ kÕt cÊu, ta

chän ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh sau:

§êng kÝnh ngâng trôc chç l¾p víi æ l¨n d10 = d11= 30 mm §êng kÝnh cña ®o¹n trôc gi÷a hai æ l¨n d = 35 mm §Ó phï hîp víi ®êng kÝnh trôc ®éng c¬ ®ång thêi t¨ng cêng tÝnh thèng nhÊt ho¸ ta lÊy ®êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p nèi trôc vßng ®µn håi vµ b¸nh r¨ng d12 = d13 = 28 mm

• Chän vµ tÝnh kiÓm nghiÖm mèi ghÐp then trªn trôc I

Víi ®êng kÝnh trôc l¾p then d = 28 mm, ta chän then b»ng vµ tra b¶ng 9.1a cã c¸c kÝchthíc nh sau : b = 8 mm, h = 7 mm, t1 =4 mm. ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn d3(chøa b¸nh r¨ng c«n nhá) : lt1 =(0,8 . . 0,9).lm12 =(0,8 . . 0,9). 40 = (32 . . 36) mm, chän lt1=32 mm. KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t cña then :

2.33584 2.T 1 = 24,99 s = d Theo (9.1) : MPa - - = d.l .(h t ) 28.32.(7 4)

9,37 t = c Theo ( 9.2) : MPa 2.33584 = 28.60.8 2.T = 1 d.l .b t

] = 100 MPa

Víi: t¶i träng va ®Ëp nhÑ, d¹ng l¾p cè ®Þnh, tra b¶ng 9.5 ta cã øng suÊt dËp vµ øng suÊt c¾t cho phÐp cña then : [s [t ] = 40 . . 60 MPa Nh vËy : s ] vµ t < [t ] <[s

KÕt luËn : mèi ghÐp then tho¶ m·n c¶ ®iÒu kiÖn dËp vµ ®iÒu kiÖn c¾t, do ®ã then lµm viÖc ®ñ bÒn.



O z

x y

M x

M y

H×nh 3 : BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu trôc I

b, Trôc trung gian II

• X¸c ®Þnh c¸c lùc trªn trôc II

+, Lùc t¸c dông lªn trôc: Fx23 = -1228 N Fx22 = - 3256 N Fy23 = 437 N Fz22 = - 1185 N Fz23 = 95 N

M’x23 = Fy23 .dm2/ 2 = 437 . 251,563/ 2 = 54945 N.mm

+, XÐt trong mÆt ph¼ng yOz :

z20

' x23

z21

(cid:236) + + + = 0 (cid:229) (cid:239) = F F z F z23 F z21 (cid:237) + = + = F z22 + m M 0 (cid:239) (cid:229) (cid:238) F .l z21 21 ` F .l z22 22 + + - (cid:236) (cid:236) 0 1089 N (cid:222) (cid:222) (cid:237) (cid:237) 1185 95 F + + + = - F .l z23 23 = F z21 z20 1185.55 95.105 F .160 54945 0 2 N (cid:238) (cid:238) = F z20 = F z21

x22 22

(cid:236) +, XÐt trong mÆt ph¼ng xOy : = + + = + 0 (cid:229) (cid:239) F x23 F x21 F x F x20 (cid:237) + = F x22 + = m F .l 0 (cid:239) (cid:229) (cid:238) F .l x21 21

x21

+ - - (cid:236) (cid:236) 3256 1228 F 0 2559 N F .l x23 23 = x21 (cid:222) (cid:222) (cid:237) (cid:237) = - - F x20 + 3256.55 1228.105 F .160 0 1925 N (cid:238) (cid:238) = F x20 = F x21

2 2559

2 1089

2781

2 F x20

2 F z20

N +, T¶i träng híng t©m ë hai æ : = Fr0 =

2 1925

2 2

2 F x21

2 F z21

+ = + = N Fr1 = 1925

• §êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc II

2 0

2 x20(21)

2 y20(21)

td20(21)

2 20(21)

TiÕt diÖn 20, tiÕt diÖn 21: Mx20(21) = 0 MPa Mz20(21) = 0 MPa T20(21) = 0 MPa + = + = + + M M M 0,75.T 0,75.0 = 0 MPa

§êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 20 vµ 21 chän tuú ý (chØ cÇn ®ñ ®é cøng v÷ng)

TiÕt diÖn 22 Mx22 = Fz23.(l23- l22) + Fz21.(l21- l22) + M’x23

= 95. 50 +2. 105 + 54945 = 59872 MPa

Mz22 = Fx23.(l23- l22) + Fx21.(l21- l22)

= (-1228).50 + 1925.105 = 140759 MPa

2 59872

2 140759

2 0,75.142470

2 22

td22

2 x 22

td22

= + + + + 0,75.T M M T22 = 142470 MPa = M =>

2 z22 = 196522 MPa §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 22 196522 M 0,1.55 0,1.[

= = = d 32,9 mm s ]

TiÕt diÖn 23 Mx23 = Fz21.(l21- l23) + M’x23

= 2. 55 + 54945 = 55039 MPa

2 55039

2 105898

2 0,75.142470

2 x23

2 23

td23

+ + = + + 0,75.T M M => Mz23 = Fx21.(l21- l23) = 1925.55 = 105898 MPa T23 = 142470 MPa = 2 M z23 = 171660 MPa

td23

§êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 23

= = = d 31,5 mm s M 0,1.[ ] 171660 0,1.55

XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu ®é bÒn , l¾p ghÐp , c«ng nghÖ vµ kÕt cÊu, ta

chän ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh sau:

§êng kÝnh ngâng trôc chç l¾p víi æ l¨n d20 = d21= 30 mm §êng kÝnh cña ®o¹n trôc l¾p b¸nh r¨ng: d22 = d23 = 32 mm

• KiÓm nghiÖm trôc II vÒ ®é bÒn mái

KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ®îc ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:

[

] s

2 s

s t = ‡ s (1) s t

s .s +2 s Trong ®ã: [s] – hÖ sè an toµn cho phÐp, [s] = 2,5... 3.

ss , st - hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng cho trêng hîp øng suÊt ph¸p hoÆc øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn, ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y:

;

-1, t

-1: giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng

-1= 0,436.s b=0,436.850=370,6

-1 = 0,58.s

-1= 0,58.370,6 =215 Mpa

s t - - = = s s s t s t k . . k . . s s t t s + y a t + y a (*)

trong ®ã : s Do chän vËt liÖu lµ thÐp 45 nªn: s Mpa t s a, t a, s m, t m lµ biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn ®ang xÐt. HÖ sè ¶nh hëng cña øng suÊt trung b×nh,tra b¶ng 10.7 : y

= 0,1 ;

t = 0,05

Trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng, do ®ã :

s m = 0 , s a = s max = M u W u

W: m« men c¶n uèn, gi¸ trÞ tÝnh theo c«ng thøc trong b¶ng 10.6, víi trôc cã mét r·nh then:

p - t ) 1 - W = .d 2 32 b.t (d 2 1 2.d 2

øng suÊt xo¾n ®îc coi nh thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng khi trôc quay 1 chiÒu : t a = t m = t max/2 = T2/2.W0j W0 : m« men c¶n xo¾n , gi¸ trÞ tÝnh theo c«ng thøc trong b¶ng 10.6

j 16

j 2.d

p - .d b.t (d 1 t ) 1 - W0j =

Tra b¶ng 9.1a tttkhd®ck tËp 1, ta cã kÝch thíc then : b = 10 mm, h = 8 mm, t1 = 5 mm. KiÓm nghiÖm trôc t¹i hai tiÕt diÖn nguy hiÓm 2-2 vµ 3-3 lµ n¬i chÞu tËp trung øng suÊt nhiÒu nhÊt.

3 2647,5 mm

2 10.5.(32 5) = 2.32

3 .32 32

p - p - t ) 1 = - - W T¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm 2-2 do cã cïng ®êng kÝnh trôc vµ kÝch th- íc r·nh then nªn : +, øng suÊt uèn : s a2 = Mu2/Wu2 M«men c¶n uèn: 2 3 .d = 2 32 b.t (d 2 1 2.d 2

2 59872

2 140759

2 x2

+ = + = = M M M 152963

2 z2 152963 = 2647,5 +,øng suÊt tiÕp : t a = t m/2 = T2/(2.W0)

s = (cid:222) 57,78 Mpa

2 =

3 5864,45 mm

3 .32 16

2 10.5.(32 5) = 2.32

p - p - t ) 1 = - - W M«men c¶n xo¾n: .d 2 16 b.t (d 2 1 2.d 2

s +kx-1)/ky; t +kx-1)/ky;

t = 0,81

t m2= t a2= 142470/(2. 5864,45) = 12,15 N/mm2

(cid:222) +, Kadj = (ks /e Ktdj = (kt/e Víi: kx lµ hÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, tra b¶ng10.8(víi ®é nh½n bÒ mÆt tiÕp xóc Ra=2,5 . . 0,63 m m), ta ®îc kx=1,1 c¸c æ l¨n l¾p trªn trôc theo k6, kÕt hîp then kh«ng t¨ng bÒn bÒ mÆt, tra b¶ng10.9 ta cã: ky=1 tra b¶ng10.12 khi gia c«ng trôc cã s b = 850 MPa, r·nh then ®îc c¾t b»ng dao phay ngãn , tra b¶ng 10.12 ta ®îc : kt = 1,88, ks = 2,01 HÖ sè kÝch thíc víi d = 32 mm , vËt liÖu trôc lµ thÐp c¸cbon, l¾p s = 0,88 , e cã ®é d«i, tra b¶ng 10.10 : e (cid:222) Ks d2=(2,01/0,88+1,1-1)/1,0 = 2,38 Ktd2=(1,88/0,81+1,1-1)/1,0 = 2,42 Thay c¸c gi¸ trÞ t×m ®îc vµo (*) ta ®îc : s - = = = s 2,69 s s k . s s s + y . a2 t - = = = s 7,16 t + t k 370,6 + 2,38.57,78 0,1.0 215 2,42.12,15 0,05.12.15 . t t

m 2,69.7,16 + 2 2,69

2 7,16

1 t + y . d2 a2 s .s t 2 2 + 2 2 s s t 2

s = = 2,52 (cid:222) s2 = s

3 W W 2647,5 mm

= = T¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm 3-3 Do cïng kÕt cÊu víi tiÕt diÖn 2 nªn ta cã:

2 55039

2 105898

119347

2 x3

2 z3

Víi

s = (cid:222) 45,08 Mpa 119347 = 2647,5

= =

3 W W 5864,45 mm Vµ: t m2 = t a2= t m3 = t a3 = 12,15 N/mm2 (cid:222) Ktd3 = Ktd2 = 2,42 Thay c¸c gi¸ trÞ t×m ®îc vµo (*) ta ®îc :

Ks d3 = Ks d2 = 2,38

s - = = = 3,45 s s s . 370,6 + 2,38.45,08 0,1.0 s s

s s + y . a3 d3 = 7,16 k t= s t

2 7,16

3 s .s 3 t3 + 2 2 s s t3

s = = 3,11 (cid:222) s3 = s

3,45.7,16 + 2 3,45 V× hÖ sè an toµn [s]= 2,5 . . 3, do ®ã : s > [s], ®¶m b¶o ®é bÒn mái vµ kh«ng cÇn kiÓm tra ®é cøng cña trôc.

[

]

[ < s =

]

ch = 0,8.580 = 464 MPa; = + 2 2 3.21,74 46,68

s = s + t £ s 3. .

59,97 MPa 464 MPa • KiÓm nghiÖm trôc II vÒ ®é bÒn tÜnh §iÒu kiÖn trôc tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tÜnh lµ: Trong ®ã : s =Mmax/(0,1.d3) = 152963/(0,1.323) = 46,68 MPa. t = Tmax/(0,2.d3) = 142470/(0,2.323) = 21,74 MPa. [s Thay sè ta ®îc: ] = 0,8.s s = td

Trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh.

• Chän vµ tÝnh kiÓm nghiÖm mèi ghÐp then trªn trôc II §Ó t¨ng tÝnh thèng nhÊt ho¸ ta chän cïng mét loai then ®èi víi c¸c tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng. Víi ®êng kÝnh d = 32 mm ta chän then b»ng ,cã c¸c kÝch thíc nh sau : b = 10 mm, h = 8 mm, t1 =5 mm. ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn d22 vµ d23 : lt2 =(0,8 . . 0,9). lm22 =(0,8 . . 0,9). 50 = 40 . . 45 mm, lÊy lt2 = 40 mm.

KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp cña then :

2 t 2

2.142470 = 74,20 s = d2 Theo (9.1) : MPa - - 2.T = 2 .(h t ) 32.40.(8 5) d .l

] = 100 MPa

vËy s d < [s

Víi t¶i träng va ®Ëp nhÑ, d¹ng l¾p cè ®Þnh ,tra b¶ng 9.5 ta cã øng suÊt dËp cho phÐp cña then : [s (cid:222) ] ®èi víi c¶ hai then. KiÓm nghiÖm ®é bÒn c¾t cña then :

2 t 2

22,26 t = c2 Theo ( 9.2) : MPa 2.T = 2 .b d .l 2.142470 = 32.40.10

Víi t¶i träng va ®Ëp nhÑ: [t ] = 40 MPa Nh vËy : t < [t ] ®èi víi c¶ hai then. KÕt luËn : mèi ghÐp then tho¶ m·n c¶ ®iÒu kiÖn dËp vµ ®iÒu kiÖn c¾t ,do ®ã then lµm viÖc ®ñ bÒn .



O y

M x

M z

H×nh 4: BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu trôc II

c, Trôc ra III

• X¸c ®Þnh c¸c lùc trªn trôc III

Fx33 = 3256 N Fz32 = Fz34 = 2553 N Fz33 = 1185 N

+, XÐt trong mÆt ph¼ng yOz :

z32

0x +

(cid:236) + + + = + 0 (cid:229) (cid:239) = F F z F z33 F z31 (cid:237) = - m 0 (cid:239) (cid:229) (cid:238) = F .l z34 34

z31 2553.75 1185.55 F .160 2553.235 0 z31

F z30 + F .l z32 32 + + F .l z33 33 + F z34 + F .l z31 31 = + = - (cid:236) (cid:236) 1185 F 3330 N (cid:222) (cid:222) (cid:237) (cid:237) 2553 0 + 2553 F z30 + + = - 2960 N (cid:238) (cid:238) F z30 = - F z31

0z +

x33 33 +

(cid:236) +, XÐt trong mÆt ph¼ng xOy : + = + = 0 (cid:229) (cid:239) F x F x30 F x31 (cid:237) F x33 + = = m F .l 0 (cid:239) (cid:229) (cid:238) F .l x31 31

x31

x30

x31

+ - 2

= = - (cid:236) (cid:236) 3256 F F 2137 N F x30 (cid:222) (cid:222) (cid:237) (cid:237) + 0 = = - 3256.55 F .160 0 1119 N (cid:238) (cid:238) F x31

( 2137)

= 2 ( 3330)

3957

2 F x30

2 F z30

2 R x31

2 R y31

+ = + - 2 - ( 1119) = 2 ( 2960) 3165 N Fr1 =

• §êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc III

TiÕt diÖn 32, 34

2 0

2 0,75.242280

2 x32(34)

td32(34)

2 32(34)

= + + = + + M M M 0,75.T Mx32(34) = 0 MPa Mz32(34) = 0 Mpa T32(34) = 242280 MPa 2 z32(34)

= 209821 (MPa) §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 32, 34

32(34)

td32(34) ]

M = = = d 33,7 (mm) s 0,1.[ 209821 0,1.55

TiÕt diÖn 30

2 191438

2 0

2 0,75.242280

2 30

td30

2 z30 = 284030 MPa §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 30

td30

= + = + + 0,75.T M Mx30 = Fz33. l33 + Fz31. l31 + Fz34. l34 = 1185. 55 - 2960. 160 + 2553. 235 = 191438 MPa Mz30 = 0 MPa T30 = 242280 MPa + 2 M M x30

= = = d 37,2 mm s M 0,1.[ ] 284030 0,1.55

TiÕt diÖn 33

2 148657

2 0,75.242280

2 33

td33

2 z33 = 282734 (MPa) §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 23

td33

+ - + = = + 2 0,75.T M ( 117538) Mx33 = Fz31.(l31- l33) + Fz34.(l34- l33) = -2960. 105 + 2553.180 = 148657 MPa Mz33 = Fx31.(l31- l33) = -1119. 105 = -117538 MPa T33 = 242280 MPa + 2 M M x33

= = = d 37,2 mm s M 0,1.[ ] 282734 0,1.55

TiÕt diÖn 31

2 191438

2 0

2 0,75.242280

2 31

td31

2 z31 = 284030 MPa §êng kÝnh trªn tiÕt diÖn 31

td31

= + + = + 0,75.T M Mx31 = Fz34. (l34 - l31) = 2553. 75 = 191438 MPa Mz30 = 0 (MPa) T30 = 242280 MPa + 2 M M x31

= = = d 37,2 mm s M 0,1.[ ] 284030 0,1.55

XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu ®é bÒn , l¾p ghÐp , c«ng nghÖ vµ kÕt cÊu, ta chän ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh sau: §êng kÝnh ngâng trôc chç l¾p víi æ l¨n d30 = d31= 35 mm §êng kÝnh ®o¹n trôc l¾p b¸nh r¨ng d33 = 40 mm

• Chän vµ tÝnh kiÓm nghiÖm mèi ghÐp then trªn trôc III

Víi then l¾p trªn ®o¹n trôc l¾p b¸nh r¨ng : d33 = 40 mm, ta chän then b»ng cã c¸c kÝch thíc nh sau : b =12 mm, h =8 mm, t1 =5 mm. Víi then l¾p trªn ®o¹n trôc l¾p ®Üa xÝch ®êng kÝnh trôc d32 = 30 mm. Dùa vµo b¶ng 9.1a tttk hd® c¬ khÝ tËp 1 , ta chän then b»ng, cã c¸c kÝch thíc nh sau : b = 10 mm, h = 8 mm, t1 = 5 mm. ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng: lt33 = (0,8..0,9) .lm33 = 50 mm ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn l¾p ®Üa xÝch: lt32(34) = 0,9.lm32(34) = 0,9.60 = 54 mm Víi t¶i träng va ®Ëp nhÑ, d¹ng l¾p cè ®Þnh, tra b¶ng 9.5 tttkhd®ck tËp1, ta cã øng suÊt dËp cho phÐp cña then : [s ] = 100 MPa

KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp cña then Theo (9.1) ,ta cã øng suÊt dËp cña then l¾p trªn trôc ®Üa xÝch:

32(34)

t32(34)

2.242280 2.T 3 = s 99,7 = d32(34) MPa - - = .(h t ) 30.54.(8 5) d .l

33 t33

2.T 3 s 80,7 = d33 MPa - - Theo (9.1) ,ta cã øng suÊt dËp cña then l¾p trªn trôc l¾p b¸nh r¨ng : 2.242280 = 40.50.(8 5)

= .(h t ) 1 ] ,tho¶ m·n d .l Nh vËy s d < [s

KiÓm nghiÖm ®é bÒn c¾t cña then

t32(34)

32(34)

t 29,9 = c32(34) Theo ( 9.2) : MPa 2.T 3 .l 2.242280 = 30.54.10

33 t33

d 2.T 3 t 20,2 = c33 MPa = .b d .l

= .b 2.242280 = 40.50.12 Víi t¶i träng va ®Ëp võa : [t ] = 20 . . 30 MPa Nh vËy : t < [t ] ®èi víi c¶ hai then.

KÕt luËn : mèi ghÐp then tho¶ m·n c¶ ®iÒu kiÖn dËp vµ ®iÒu kiÖn c¾t ,do ®ã then lµm viÖc ®ñ bÒn .



O y

M x

M z

2 1182

2 F y10

+ - = 2 + = ( 186) 1196 N Fr10 = H×nh 5: BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu trôc III IV, chän vµ tÝnh to¸n æ l¨n 1, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc I +,Chon lo¹i æ T¶i träng híng t©m ë hai æ : 2 F x10

2 y11

= + + 2 - = 2 623 R ( 2126) 2215 N Fr11 =

2 F x11 T¶i träng däc trôc: Fa1 = -95 N Do yªu cÇu ®é cøng cao ,®¶m b¶o ®é chÝch x¸c gi÷a vÞ trÝ trôc vµ b¸nh r¨ng c«n ,chän æ ®òa c«n 1 d·y .Tra tra b¶ng P.2.11 tttkhd®ck tËp 1 ,dùa vµo ®êng kÝnh ngâng trôc d = 30 mm, ta chän : s¬ bé æ ®òa c«n cì trung. Ký hiÖu 7206 cã : C = 29,8 KN, C0= 22,3 KN, a S¬ ®å bè trÝ æ :

= 13,670 .

H×nh 6: S¬ ®å bè trÝ æ l¨n trªn trôc I

+, TÝnh æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng Cd= Q. m L < C Trong ®ã : m: lµ bËc cña ®êng cong, m = 10/3 L: tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay , L = 60.n110-6 .Lh = 60.1425.10-6.16500 = 1410,8( triÖu vßng) Q: lµ t¶i träng ®éng : Qi= (XiVFri + Yi.Fai)Kt.K® Qi = (XVFri + YFai)Kt.K® Víi : Fa , Fr -t¶i träng däc trôc vµ híng t©m t¹i c¸c æ 0 vµ 1 V: hÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay, ë ®©y vßng trong quay nªn V = 1. Kt: hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña nhiÖt ®é, lÊy Kt = 1 (v× t0 < 1250) K®: hÖ sè t¶i träng ®éng (b¶ng 11.3) va ®Ëp nhÑ lÊy K® = 1,2

= 1,5 .tg13,670 = 0,36

= + = = 670,8 95 765,8 (cid:229) N F at F a0

= - - (cid:229) F a1 = F at

10 / 3

X1=1 ,Y1=0 ; Q1 = (X1.VFr1 + Y1.Fa1)Kt.K® = (1.1.2215.4+0).1.1,2 = 2658,5 N

< C = 40 KN

X : hÖ sè t¶i träng híng t©m Y : hÖ sè t¶i träng däc trôc Ta cã: e = 1,5.tga Fs0 = 0,83.e.Fr0= 0,83. 0,36. 1195 =362,2 N (cid:222) Fs1= 0,83.e.Fr1= 0,83. 0,36. 2215 = 670,8 N + (cid:222) F s1 (cid:229) Fa0 >Fs0 (cid:222) Fao= 765,8 N = (cid:222) 362,2 95 267,2 F s0 (cid:229) Fa1 < Fs1 (cid:222) Fa1= 670,8 N Ta cã : i.Fa0/Fr0=1.765,8 /1196,2=0,64 > e = 0,36 (cid:222) X1=0,4 ,Y1= 0,4.cotg13,670 = 1,64 ; (cid:222) Q0= (X0VFr0 + Y0.Fa0)Kt.K® = (1.1.1196,2+1,64.765,8).1.1,2 =2085,5 N i.Fa1/Fr1=1.670,8/2215,4 = 0,3 < e = 0,36 (cid:222) (cid:222) VËy : Q1 > Q0 do ®ã chØ tÝnh cho æ 1: Q = Q1=2658,5 N (cid:222) 2658,5. (cid:222) = 1410,8 22,046N Cd = æ tho¶ m·n kh¶ n¨ng t¶i ®éng.

t1=X0.R1+ Y0.Fa0 vµ (11.20) : Q‘’

t1 = Fr1

t1 = 0,5. 2215,4 + 0,909. 670,8 = 2218,4 N t1 = Fr1=2215,5 N

t1) = 2218,4 N < C0=29,9 KN.

t1, Q‘’

Qt = Max(Q‘

+, KiÓm nghiÖm æ vÒ kh¶ n¨ng t¶i tÜnh C0 ‡ Theo (11.19): Q‘ Tra b¶ng 11.6 tttkhd®ck tËp 1, ta cã : X0=0,5; Y0= 0,22.cotga 0,909 (cid:222) Q‘ Q‘’ (cid:222) VËy æ tho¶ m·n vÒ kh¶ n¨ng t¶i tÜnh.

+, KÕt luËn: víi trôc I ta dïng æ 7206 cã : d =30 mm, D = 62 mm, D1=67 mm, B = 16 mm, C1=14 mm.

2, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc II +, Chän lo¹i æ

2 2559

2 1089

2 F x20

1925

2 1925

2 2

2 F z21

2 F x21

Fr21 = Lùc däc trôc: Fa2 = 369,2 N kh¸ nhá so víi lùc híng t©m; Fa2/Fr0= 0,22 nhng do t¶i träng kh¸ lín vµ yªu cÇu n©ng cao ®é cøng nªn ta chän æ ®òa c«n vµ bè trÝ c¸c æ nh h×nh vÏ :

H×nh 7: S¬ ®å bè trÝ æ l¨n trªn trôc II

= 13,670. Víi ®êng kÝnh c¸c ngâng trôc 0 vµ 1 lµ d = 35 mm, theo b¶ng P2.11, Phô lôc chän s¬ bé æ cì nhÑ ký hiÖu 7206 cã: C = 29,8 kN, C0 = 22,1 kN, gãc tiÕp xóc a

= 1,5.tg(13,500)

+,TÝnh kiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ Theo b¶ng 11.4 , víi æ ®òa ®ì – chÆn : e = 1,5.tga = 0,36. Theo (11.7) lùc däc trôc do lùc híng t©m sinh ra trªn æ : Fs0 = 0,83.e.Fr 0 = 0,83.0,36.2781,1 = 842,1 N Fs1 = 0,83.e.Fr 1 = 0,83.0,32.1925,4 = 583 N Theo b¶ng 11.5 víi s¬ ®å bè trÝ ®· chän ta cã : S Fa0 = Fs1 - Fat = 583 – 436,8 = 146,2 N < Fs0 => Fa0 = Fs0= 842,1 N S Fa1 = Fs0 +Fat = 842,1 + 436,8 = 1278,9 > Fs1 => Fa1 = S Fa1 = 1278,9 N X¸c ®Þnh X vµ Y: xÐt tû sè : i.Fa0/Fr0 = 1. 842,1 /2781,1 = 0,3 < e = 0,36 => X0 = 1, Y0 = 0. => Q0 =(X0VFr0 + Y0.Fa0)Kt.K® = (1.1. 2781,1+0).1.1,2 = 3337,3 N xÐt tû sè : i.Fa1/Fr1 = 1.1278,9 /1925,4 = 0,66 > e = 0,36

=1,645 theo b¶ng 11.4 ta cã : X0 = 0,4 , Y0 = 0,4.cotga

=> Q1= (X1.VFr1 + Y1.Fa1)Kt.K® = (0,4.1. 1925,4 + 1,645. 1278,9).1.1,2 = 3448,3 N

Nh vËy chØ cÇn tÝnh cho æ 1 lµ æ chÞu lùc lín h¬n. xÐt t¶i träng t¬ng ®¬ng :

m Q .L i L

i trong ®ã víi æ ®òa m = 10/3 , Lhi xem trªn s¬ ®å t¶i träng.

0,3

(cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) = + (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ QE = QE1 = . . Q . m 0 (cid:231) ‚ (cid:231) ‚ L L L L (cid:229) Ł ł Ł ł Q T 1 Q T 1 Q T 2 Q T 1

10 / 3 .

Ø ø + = 0,9 3328,6 N => QE =3448,3. Œ œ º ß 3 8

5 8 Theo 11.1 ta cã : CdE = QE.L0,3 Trong ®ã L = 60.n210-6Lh = 60.309,7.10-6.13500 = 250,8 triÖu vßng => CdE = 3448,3.(250,8)0,3 = 17,46 kN < C = 29,8 kN Nh vËy æ ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng .

+, KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Theo b¶ng 11.6 víi æ ®òa c«n mét d·y: X0 = 0,5 ; Y0 = 0,22.cotga 0,909 Theo c«ng thøc (11.19) tttk hd® c¬ khÝ tËp 1 ,kh¶ n¨ng t¶i tÜnh Q’t1 = X1.Fr1 + Y1.Fa1 = 0,5.1925,4 + 0,909.436,8 =962,7 N < Fr1 =1925,4 N Nh vËy Qt = 1925,4 N < C0 = 22,3 KN . Do ®ã æ ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i tÜnh .

+, KÕt luËn: víi trôc II ta dïng æ 7206 cã : d =30 mm, D = 62 mm, D1=67 mm, B = 16 mm, C1=14 mm.

2 F x30

2 R x31

2 R y31

+ = + - 2 - ( 1119) = 2 ( 2960) 3165 N Fr1 =

Lùc däc trôc Fat = 0 .

Tra b¶ng P2.11 tttkhd®ck tËp 1, víi ®êng kÝnh ngâng trôc d = 35 mm. Chän æ bi 1 d·y cì trung kÝ hiÖu : 207 KÝch thíc æ : D = 72 mm B = 17 mm r = 2 mm ®êng kÝnh bi =17,46 mm C = 20,1 KN C0 =13,9 KN KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: Q0 =X0VFr0 Kt.K® = 1.1. 3957.1.1,2 = 4748,4 N

(cid:222) < C = 20,1 kN Cd =

= 0Q . L 19,5 kN VËy: æ tho¶ m·n kh¶ n¨ng t¶i ®éng.

KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i tÜnh: Qt0 = X0. Fr0 = 0,6. 3957 = 2374 N < C0 = 13,9 kN VËy: æ tho¶ m·n kh¶ n¨ng t¶i tÜnh.

+, KÕt luËn: víi trôc III ta dïng æ 207 cã : KÝch thíc æ : D = 72 mm B = 17 mm r = 2 mm ®êng kÝnh bi = 17,46 mm C = 20,1 KN C0 =13,9 KN

V, ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc 1,TÝnh kÕt cÊu cña vá hép Vá hép cña hép gi¶m tèc cã nhiÖm vô ®¶m b¶o vÞ trÝ t¬ng ®èi gi÷a c¸c chi tiÕt vµ bé phËn m¸y, tiÕp nhËn t¶i träng do c¸c chi tiÕt l¾p trªn vá truyÒn tíi , ®ùng dÇu b«i tr¬n, b¶o vÖ c¸c chi tiÕt may tr¸nh bôi bÆm. ChØ tiªu c¬ b¶n cña hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi lîng nhá, v× vËy vËt liÖu nªn dïng cña hép gi¶m tèc lµ GX15-32. Díi ®©y lµ h×nh vÏ vµ c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña vá hép:

H×nh 8: Vá hép gi¶m tèc c«n trô

H×nh 9: Nöa trªn vá hép gi¶m tèc c«n trô (mÆt tríc)

H×nh 10: Nöa díi vá hép gi¶m tèc c«n trô (mÆt tríc)

H×nh 11: Nöa trªn vá hép gi¶m tèc c«n trô (mÆt sau)

H×nh 12: Nöa díi vá hép gi¶m tèc c«n trô (mÆt sau)

Tªn gäi BiÓu thøc tÝnh to¸n

d 1 = 0,9. d = 0,9. 8 = 7,2 mm (cid:222) Chän d 1 = 7 mm

8, chän e = 8 1)d = 6,4 ‚

e =(0,8 ‚ mm h < 5.d = 40 mm Kho¶ng 2o d1 = 0,04.a +10 = 0,04. 200 + 10 =18 (cid:222) Chän d1 =M16

d2 = (0,7 ‚ d3 = (0,8 ‚ d4 = (0,6 ‚ d5 = (0,5 ‚ 0,8).d1 (cid:222) 0,9).d2 (cid:222) 0,7).d2 (cid:222) 0,6).d2 (cid:222) Chän d2 = M12 Chän d3 = M10 Chän d4 = M8 Chän d5 = M6

1,5) d3 , chän S3 = 14 mm

§êng kÝnh: Bul«ng nÒn, d1 Bul«ng c¹nh æ, d2 Bul«ng ghÐp bÝch n¾p vµ th©n, d3 VÝt ghÐp l¾p æ, d4 VÝt ghÐp l¾p cöa th¨m dÇu, d5 MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n: ChiÒu dµy bÝch th©n hép, S3 ChiÒu dµy bÝch n¾p hép, S4 BÒ réng bÝch n¾p hép, K3

S3 =(1,4 ‚ S4 = ( 0,9 ‚ 1) S3 = 12 mm K3 = K2 – ( 3‚ 5 ) mm = 40 – 5 = 40 mm

§Þnh theo kÝch thíc n¾p æ

1,2.12 =14,4 (cid:222) KÝch thíc gèi trôc: §êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt, D3, D2 BÒ réng mÆt ghÐp bul«ng c¹nh æ: K2 T©m lç bul«ng c¹nh æ: E2 k lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m bul«ng ®Õn mÐp lç ChiÒu cao h

K2=E2+R2+(3‚ 5)mm =20+15+5 = 40mm E2= 1,6.d2 = 1,6 . 12 = 20 mm. R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 12 = 15 mm k ‡ k = 15 mm h: phô thuéc t©m lç bul«ng vµ kÝch thíc mÆt tùa

S1 = 26 mm

1,5) d1 (cid:222) 3.18 =54 mm MÆt ®Õ hép: ChiÒu dµy: Khi kh«ng cã phÇn låi S1 BÒ réng mÆt ®Õ hép, K1 vµ q S1 = (1,3 ‚ K1 » 3.d1 » q = K1 + 2d = 60 + 2.8 = 76 mm;

D D D D = 10 mm 1 = 35 mm D 1,2) d (cid:222) (1 ‚ (3 ‚ 5) d (cid:222) d = 8 mm ‡ 1 ‡ 2 ‡

Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt: Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép Gi÷a ®Ønh b¸nh r¨ng lín víi ®¸y hép Gi÷a mÆt bªn c¸c b¸nh r¨ng víi nhau. Sè lîng bul«ng nÒn Z Z = ( L + B ) / ( 200 ‚ 300) » chän Z = 6 897/ 200 ‚

K 3

897/300 (cid:222) Lvµ B : ChiÒu dµi vµ réng cña hép l13+l12+dae2/2+aw+da4/2+2 D L = +s3=737 B = l21=160

K 1

H×nh 13: Mét sè kÕt cÊu cña vá hép gi¶m tèc ®óc

Chän S = 16 3).d = 16 ‚ 24 (cid:222)

b, Chèt ®Þnh vÞ : d = 8 ; c= 1,2 ; ∆ 1:50 ; l = 30

c, Cöa th¨m N¾p quan s¸t Theo b¶ng 18-5 tËp 2 TTTKHD§CK ta cã kÝch thíc n¾p quan s¸t: B¶ng kÝch thíc n¾p quan s¸t. C A1 125 150 VÝt R 12 M8x2 A 100 B1 100 C1 - K 87 B 75 Sè lîng 4

3 0 K L M N O P Q R S 3 6 4 2 3 2 3 6 2 2 1 8 3 2 1 0 3 6

q D 13,8 26 S 17 b 12 m 8 f 3 c 2 Do 19,6

Nót th«ng h¬i Theo b¶ng 18-6 tËp 2 TTTKHD§CK ta cã kÝch thíc nót th«ng h¬i: B¶ng kÝch thíc nót th«ng h¬i B C D E G H I A 6 4 M27x 1 1 5 5 5 2 d, Nót th¸o dÇu Theo b¶ng 18-7 tËp 2 TTTKHD§CK ta cã kÝch thíc nót th¸o dÇu: B¶ng kÝch thíc cña nót th¸o dÇu. L d 23 M16x1, 5

e, Vßng phít Trªn trôc vµo vµ trôc ra ph¶i dïng vßng phít ®Ó cïng víi n¾p æ che kÝn æ l¨n C¸c kÝch thíc tra theo b¶ng 15-17 tËp 2 TTTKHD§CK nh sau :

VÞ trÝ d(mm) d1(mm) d2(mm) D(mm a(mm) b(mm) S0(mm

Trôc I Trôc III 40 40 41 41 39 39 9 9 6,5 6,5 ) 59 59 ) 12 12

f, N¾p æ §êng kÝnh n¾p æ ®îc tÝnh theo c«ng thøc nh sau:

D 4

D = D + 4,4.d 4 : D = D + (1,6 - 2).d 4

Trong ®ã: - D lµ ®êng kÝnh chç l¾p æ l¨n.

- d lµ ®êng kÝnh cña vÝt n¾p æ víi vá hép.

C¨n cø vµo B¶ng18.2 (Trang 88-TËp 2: TÝnh to¸n thiÕt ...) ta cã: B¶ng kÝch n¾p æ.

VÞ trÝ D(mm) D2(mm) D3(mm) D4(mm) d4(mm) Sè lîng 125 Trôc I 115 Trôc II 115 Trôc III 100 90 90 M8 M8 M8 65 65 65 72 72 72 6 6 6

g, KÕt cÊu cèc lãt :

Cèc lãt dïng ®Ó ®ì æ l¨n, t¹o thuËn lîi cho viÖc l¾p ghÐp vµ ®iÒu chØnh bé phËn æ còng nh ®iÒu chØnh sù ¨n khíp cña cÆp b¸nh r¨ng c«n, cèc lãt lµm b»ng gang GX15 – 32.

2 1

8 5 1

h, Que th¨m dÇu H×nh d¸ng vµ kÝch thíc nh h×nh vÏ:

H×nh 14: Que th¨m dÇu

VI, b«i tr¬n vµ ®iÒu chØnh ¨n khíp 1, B«i tr¬n b¸nh r¨ng trong hép gi¶m tèc: Trong phÇn thiÕt kÕ b¸nh r¨ng, ®iÒu kiÖn b«i tr¬n d22/d21 = 1,1 . . 1,3 ®· ®îc tho¶ m·n v× vËy ta chän ph¬ng ph¸p b«i tr¬n b»ng dÇu. LÊy møc cao nhÊt trong hép gi¶m tèc ngËp hÕt chiÒu réng b¸nh r¨ng c«n lín, møc thÊp nhÊt ngËp ®Ønh r¨ng b¸nh r¨ng c«n lín . §Ó chän dÇu b«i tr¬n ta tra b¶ng 18.11 tttkhd®ck tËp 2, chän ®é nhít ë 500c lµ 80/11, tõ ®ã tra b¶ng 18.13, chän dÇu « t« m¸y kÐo AK-20. Lîng dÇu b«i tr¬n thêng kho¶ng 0,4 ®Õn 0,8 lÝt cho 1 Kw c«ng suÊt truyÒn.

2, B«i tr¬n æ l¨n : Do vËn tèc vßng cña bé truyÒn v = 4,66 m/s nªn ta dïng dÇu ®Ó b«i tr¬n. DÇu ®îc dÉn ®Õn b«i tr¬n æ díi d¹ng b¾n toÐ s¬ng mï.

3, L¾p b¸nh r¨ng lªn trôc vµ ®iÒu chØnh sù ¨n khíp §Ó l¾p b¸nh r¨ng lªn trôc ta dïng mèi ghÐp then vµ chän kiÓu l¾p lµ H7/k6 v× nã chÞu t¶i võa vµ va ®Ëp nhÑ

4, §iÒu chØnh sù ¨n khíp §Ó ®iÒu chØnh sù ¨n khíp cña hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô nµy ta chän chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10 % so víi chiÒu réng b¸nh r¨ng lín.

VII, B¶ng thèng kª c¸c kiÓu l¾p vµ dung sai

KiÓu l¾p TrÞ sè cña sai lÖch giíi h¹n Tªn chi tiÕt

Trªn + 0,028 Díi - 0,006 f 28H7/n6

+ 0,018 - 0,023 f 34H7/k6

+ 0,018 - 0,023 f 40H7/k6

B¸nh r¨ng c«n nhá l¾p lªn trôc I B¸nh r¨ng c«n lín l¾p lªn trôc II B¸nh r¨ng trô nhá l¾p lªn trôc II B¸nh r¨ng trô lín l¾p lªn trôc III B¹c chÆn l¾p lªn trôc I B¹c chÆn l¾p lªn trôc II B¹c chÆn l¾p lªn trôc III

æ l¨n l¾p lªn vá æ l¨n l¾p lªn trôc I & II æ l¨n l¾p lªn trôc III Cèc lãt l¾p lªn vá N¾p æ l¾p lªn vá Kho¶ng c¸ch trôc II & III + 0,096 + 0,117 + 0,117 + 0,117 + 0,030 + 0,018 + 0,018 + 0,057 + 0,136 + 0,090 + 0,050 + 0,062 + 0,062 + 0,062 0 + 0,002 + 0,002 0 + 0,060 - 0,090 f 28D8/k6 f 30D8/k6 f 34D8/k6 f 35D8/k6 f 72H7 f 30k6 f 35k6 f 88H7/h6 f 72H7/e8 200

Môc lôc

phÇn I : ®éng häc hÖ b¨ng t¶i

Chän ®éng c¬ I,

II, 3 III, X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè trªn c¸c trôc 4 IV, B¶ng tæng kÕt 5

PhÇn II : TÝNH TO¸N THIÕT KÕ CHI TIÕT M¸Y

I, TÝnh bé truyÒn b¸nh r¨ng trong hép gi¶m tèc 6 A, TÝnh thiÕt kÕ bé truyÒn cÊp nhanh (b¸nh r¨ng c«n r¨ng th¼ng) 6

B, TÝnh bé truyÒn cÊp chËm (b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng)

A, tra khíp nèi Chän vµ kiÓm

B, kÕ trôc ThiÕt

1, lùc S¬ ®å ®Æt

2, X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc

thèng B¶ng kiÓu l¾p c¸c kª

13 II, TÝnh bé truyÒn xÝch 19 III, ThiÕt kÕ trôc 23 23 24 24 25 3, X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc 25 4, TÝnh kiÓm nghiÖm kÕt cÊu trôc 27 a, Trôc I 27 b, Trôc trung gian II 31 c, Trôc ra III 37 IV, Chän vµ tÝnh to¸n æ l¨n 41 1, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc I 41 2, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc II 42 3, Chän vµ tÝnh æ l¨n cho trôc III 44 V, ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc 45 VI, B«i tr¬n vµ ®iÒu chØnh ¨n khíp 51 VII, 52

H×nh I: B¸nh r¨ng c«n lín (mÆt tríc)

H×nh II: B¸nh r¨ng c«n lín (mÆt sau)