Chọn động cơ điện cho hệ dẫn động cơ khí

.1,06] = 66,3370< 900 Do ®ã tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm nguéi. II. ThiÕt kÕ bé truyÒn ngoµi hép gi¶m tèc: (Bé truyÒn xÝch) 1. Chän lo¹i xÝch : Theo ®Çu bµi ra ta dùa vµo vËn tèc lµm viÖc thÊp t¶i träng nhá nªn ta dïng xÝch èng con l¨n mét d·y 2. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña xÝch vµ bé truyÒn. - Dùa vµo b¶ng 5.4 vµ tØ sè truyÒn u = 2 sè r¨ng cña ®Üa nhá z1 = 27 - Tõ sè r¨ng ®Üa xÝch nhá tÝnh ra sè r¨ng ®Üa xÝch lín : z2 = u.z1 = 2.27 = 54 < zmax=120 a> X¸c ®Þnh b­íc xÝch p: - B­íc xÝch P x¸c ®Þnh tõ chØ tiªu ®é bÒn mßn cña b¶n lÒ . §iÒu kiÖn ®¶m b¶o chØ tiªu vÒ ®é bÒn mßn cña bé truyÒn xÝch ®­îc viÕt d­íi d¹ng : Pt = P.k.kz.kn £ [P] Trong ®ã: + Pt ; P ; [P] LÇn l­ît lµ c«ng suÊt tÝnh to¸n c«ng suÊt cÇn truyÒn vµ c«ng suÊt cho phÐp , kW ; + Víi z1 = 27 , kz = z01/z1 = 25/27 = 0,926 Gäi lµ hÖ sè r¨ng + kn = n01/n1 = 50/16,372 = 3,054 + k §­îc tÝnh tõ c¸c hÖ sè thµnh phÇn trong b¶ng 5.6 víi + ko - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña vÞ trÝ bé truyÒn (k0 = 1) + ka - HÖ sè kÓ ®Õn kho¶ng c¸ch trôc vµ chiÒu dµi xÝch (ka =1,25) + k®c - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña viÖc ®iÒu chØnh lùc c¨ng xÝch (k®c = 1) + kbt - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña b«i tr¬n (kbt = 1,3) + k® - HÖ sè t¶i träng ®éng , kÓ ®Õn tÝnh chÊt cña t¶i träng (k® = 1,35) + kc - HÖ sè kÓ ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña bé truyÒn (kc = 1) Nh­ vËy : k = k0.ka.k®c.kbt.k®.kc = 1.1,25.1.1,3.1,35.1 = 2,194 VËy : Pt = 1,308 . 2,194 . 0,926.3,054 = 8,116 < [P] = 10,5 kW Dùa vµo b¶ng 5.5 ta chän bé truyÒn xÝch mét d·y cã b­íc xÝch p = 38,1 mm Theo b¶ng 5.8 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn p < pmax = 50,8 (mm) - Kho¶ng c¸ch trôc chän s¬ bé : a = 25.p = 25.38,1 = 952,5 mm - Tõ kho¶ng c¸ch trôc x¸c ®Þnh ®­îc sè m¾t xÝch x : LÊy sè m¾t xÝch ch½n x = 92 , tÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc theo c«ng thøc (5.13) a = 0,25.p{x - 0,5.(z1 + z2) + } a = 0,25.38,1.{92 - 0,5.(27 + 54) + }= 967 Chän a = 967 mm . §Ó xÝch kh«ng chÞu lùc c¨ng qu¸ lín , kho¶ng c¸ch trôc a cÇn gi¶m mét l­îng Da = 0,002.a = 0,002.967 » 2 (mm) Do ®ã a = 965 (mm) - Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc sè m¾t xÝch vµ kho¶ng c¸ch trôc cÇn tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm sè lÇn va ®Ëp i cña b¶n lÒ xÝch trong 1s : i = = 0,32 < [i] = 20 tra trong b¶ng 5.9 b> KiÓm nghiÖm ®é bÒn cña xÝch: Víi c¸c bé truyÒn xÝch bÞ qu¸ t¶i lín khi më m¸y hoÆc th­êng xuyªn chÞu t¶i träng va ®Ëp trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cÇn tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm vÒ qu¸ t¶i theo hÖ sè an toµn Theo (5.15) s = Q/(k®.Ft + F0 + Fv) ³ [s] Trong ®ã : Q - T¶i träng ph¸ háng , N , tra theo b¶ng 5.2 Q = 127000 (N), khèi l­îng 1m xÝch lµ q1 = 5,5 kg k® - HÖ sè t¶i träng ®éng , k® = 1,2 (T¶i träng më m¸y b»ng 1,5 lÇn t¶i träng danh nghÜa) v = z1.p.n1/60000 = 27.38,1.16,372/60000 = 0,281 (m/s) Ft - Lùc vßng (N) ; Ft = 1000.P/v = 1000.1,308/0,281 = 4655 (N) Fv - Lùc c¨ng do lùc li t©m sinh ra , tÝnh theo c«ng thøc : Fv = q.v2 = 5,5.0,2812 = 0,434 N F0 - Lùc c¨ng do träng l­îng nh¸nh xÝch bÞ ®éng sinh ra tÝnh theo c«ng thøc F0 = 9,81.kf.q.a Víi a - Kho¶ng c¸ch trôc (m) kf - HÖ sè phô thuéc vµo ®é vâng f cña xÝch vµ vÞ trÝ bé truyÒn kf = 6 (Bé truyÒn nghiªng 1 gãc < 400) VËy F0 = 9,81.6.5,5.965 = 312 N Do ®ã : s = 127000/(1,2.4655 + 312 + 0,434) = 21,5 Theo b¶ng 5.10 víi n =50 (vßng/phót) , [s] = 7 . VËy s > [s] : Bé truyÒn xÝch ®¶m b¶o ®ñ ®é bÒn c> X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ®Üa xÝch : - Theo c«ng thøc 5.17 ®­êng kÝnh chia cña ®Üa xÝch ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : da1 = p[0,5 + cotg(p/z1)] = 118,59 (mm) da2 = p[0,5 + cotg(p/z2)] = 225,18 (mm) df1 = d1 - 2.r = 106,59 - 2.11,22 = 84,15 (mm) df2 = d2 - 2.r = 225,18 - 2.11,22 = 187,18 (mm) Dùa vµo b¶ng 5.2 cã d1 = 19,05 r = 0,5025.d1 + 0,05 = 0,5025.22,23 + 0,05 = 11,22 - KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc cña ®Üa xÝch theo c«ng thøc (5.18) Trong ®ã : [sH] - øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp tra b¶ng 5.11 [sH] = 650 (MPa) kr - HÖ sè kÎ ®Õn ¶nh h­ëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch: kr1 =0,369 , kr2 = 0,232 Ft - Lùc vßng N, Ft1 =4655 N, Ft2 =8262 N Fv® - Lùc va ®Ëp trªn m d·y xÝch N vµ tÝnh theo c«ng thøc Fv®1 = 13.10-7.n1.p3.m = 13.10-7.16,372.38,13.1 = 1,177 (N) Fv®2 = 13.10-7.n2.p3.m = 13.10-7.8,186.38,13.1 = 4,055 (N) kd - HÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c d·y kd =1 K® - HÖ sè t¶i träng ®éng tra b¶ng 5.6 : K® =1,35 kr - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch phô thuéc vµo z1 (= 0,396) E = 2.E1.E2/(E1+E2) - M«®un ®µn håi , víi E1,E2 lÇn l­ît lµ m«®ôn ®µn håi cña vËt liÖu con l¨n vµ r¨ng ®Üa A - DiÖn tÝch chiÕu cña b¶n lÒ tra b¶ng 5.12 ( = 395 mm2) VËy ta dïng thÐp 45 t«i ®¹t ®é r¾n HB = 210 sÏ ®¹t ®­îc øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [sH] = 600 MPa ®¶m b¶o ®é bÒn cho r¨ng ®Üa 1 T­¬ng tù ®èi víi sH2 ta cã : - X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn trôc: Fr = kx.Ft = 1,15.4655 = 5353 kx - HÖ sè kÓ ®Õn träng l­îng xÝch kx = 1,15 (®èi víi bé truyÒn nghiªng mét gãc nhá h¬n 400 ) d . B¶ng c¸c th«ng sè cña bé truyÒn xÝch : C¸c th«ng sè c¬ b¶n TrÞ sè §¬n vÞ ®o B­íc xÝch p = 38,1 mm Sè r¨ng ®Üa xÝch z1 = 27 ; z2 = 54 Kho¶ng c¸ch trôc a = 965 mm §­êng kÝnh vßng chia d1 = 106,59; d2 = 209,62 mm §­êng kÝnh vßng ®Ønh da1 = 118,59; da2 = 225,18 mm §­êng kÝnh vßng ch©n df1 = 84,15; df2 = 187,18 mm Sè m¾t xÝch x = 92 PhÇn IV : ThiÕt kÕ trôc I. Chän vËt liÖu trôc: Hép gi¶m tèc cã t¶i träng trung b×nh vµ kh«ng cã yªu cÇu ®Æc biÖt nµo chÝnh v× vËy ta chän vËt liÖu trôc lµ thÐp CT45 t«i c¶i thiÖn cho trôc I vµ III , thÐp hîp kim 20X cho trôc II. II. TÝnh thiÕt kÕ trôc: C¸c b­íc tiÕn hµnh theo c¸c b­íc sau: - X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn trôc - TÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc - §Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ c¸c ®iÓm ®Æt t¶i träng - X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi c¸c ®o¹n trôc 1> T¶i träng t¸c dông lªn trôc a. Lùc t¸c dông tõ c¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng , trôc vÝt: * Lùc t¸c dông tõ bé truyÒn b¸nh r¨ng nghiªng.(H×nh1) fa2 fa1 fr1 fr2 ft1 ft2 w2 w1 Bªn tr¸i HGT Bªn ph¶i HGT theo ®Çu ®Ò - Víi ®Çu bµi cho vµ h­íng nh×n nh­ trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu quay vµ ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c lùc cña bé truyÒn b¸nh r¨ng nh­ sau: + Ft1 : Lùc vßng cña b¸nh chñ ®éng (w1) cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp ,ph­¬ng tiÕp tuyÕn víi vßng chia dw1, cã chiÒu ng­îc chiÒu w1 + Ft2 : Lùc vßng cña b¸nh bÞ ®éng (w2) cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp, ph­¬ng tiÕp tuyÕn víi vßng chia dw2 , cã chiÒu cïng chiÒu w2 + Fr1;Fr2 : Lùc h­íng t©m trªn b¸nh 1 vµ 2 cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp, ph­¬ng cña b¸nh kÝnh, chiÒu h­íng vµo t©m + Fa1 ; Fa2 : Lùc däc trôc trªn b¸nh 1 vµ 2. Cã ph­¬ng däc theo trôc , cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp, chiÒu h­íng vµo bÒ mÆt lµm viÖc - §é lín cña c¸c lùc ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc sau: Fa1 = Ft1tgb = Fa2 - Trong ®ã T1 - M«men xo¾n trªn trôc b¸nh 1(Nmm) dw1 - §­êng kÝnh vßng l¨n b¸nh 1 (mm) atw - Gãc ¨n khíp b - Gãc nghiªng cña r¨ng . Dùa vµo phÇn trªn ta cã: T1 = 11689 (N.mm) ; dw1 = 32,47 (mm) ; atw = 20,580 ; b = 14,070 Thay vµo c«ng thøc ta ®­îc : Fa1 = Ft1tgb = 720.tg(14,070 )= 180 (N) = Fa2 * Lùc t¸c dông tõ bé truyÒn trôc vÝt b¸nh vÝt (H×nh2): ft3 fr3 fr4 ft4 fa4 fa3 w4 w3 ChiÒu tiÕn TV Bªn tr¸i Bªn ph¶i HGT - Theo ®Çu ®Ò thiÕt kÕ ta x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu quay cña b¸nh vÝt , trôc vÝt , chiÒu tiÕn cña trôc vÝt . §ång thêi ta x¸c ®Þnh ®­îc ph­¬ng, chiÒu cña c¸c lùc t¸c dông khi ¨n khíp: + Ft3 : Lùc vßng t¸c dông lªn trôc vÝt : Lùc nµy cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp , ph­¬ng tiÕp tuyÕn , cã chiÒu ng­îc chiÒu quay w3 + Ft4 : Lùc vßng t¸c dông lªn b¸nh vÝt : Lùc nµy cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp, cã ph­¬ng tiÕp tuyÕn , cã chiÒu cïng chiÒu w4 + Fa3 : Lùc däc trôc trªn trôc vÝt : Cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp , cã ph­¬ng däc theo trôc vÝt , cã chiÒu h­íng vµo bÒ mÆt lµm viÖc (ng­îc chiÒu víi lùc Ft4) + Fa4 : Lùc däc trôc trªn b¸nh vÝt : Lùc nµy cã ®iÓm ®Æt t¹i t©m ¨n khíp , cã ph­¬ng däc theo trôc b¸nh vÝt , cã chiÒu h­íng vµo bÒ mÆt lµm viÖc (ng­îc chiÒu víi lùc Ft3) + Fr3 ; Fr4 : Lùc h­íng t©m trªn trôc vÝt vµ b¸nh vÝt cã ph­¬ng cña b¸n kÝnh , cã chiÒu h­íng vµo t©m. - §é lín cña c¸c lùc ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc sau: Fa3 = Ft4 = 2.T4/d4 = 2.T3.hTv.u2 /d4 Ft3 = Fa4 = Fa3.tg(g + j) Fr3 = Fr4 = Trong ®ã : + d4 - §­êng kÝnh vßng chia b¸nh vÝt (mm) + T4 - M«men xo¾n trªn trôc b¸nh vÝt (T4 = T3.hTv.u2) + a - Gãc pr«fin trong mÆt c¾t däc trôc vÝt (a = 200) + g - Gãc vÝt + j - Gãc ma s¸t Tõ c¸c sè liÖu ë phÇn tr­íc ta thay vµo c«ng thøc ta ®­îc : Fa3 = Ft4 = 2.T4/d4 = 2.T3.hTv.u2 /d4 =2.40153.0,7.24/336 = 3975 (N) Ft3 = Fa4 = Fa3.tg(g + j) = 3975.tg(9,4620+ 3,4330) = 918 (N) Fr3 = Fr4 = = * Lùc t¸c dông tõ bé truyÒn xÝch (H×nh3): - §èi víi bé truyÒn xÝch lùc t¸c dông lªn trôc Fr do lùc c¨ng xÝch t¹o thµnh . Theo phÇn trªn lùc nµy ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Fr = kx.Ft = 1,15.4655 = 5353(N) r12 f §Üa xÝch XÝch - Lùc nµy lµ lùc h­íng kÝnh , cã ®iÓm ®Æt n»m trªn ®­êng t©m trôc , t¹i ®iÓm gi÷a ®Üa xÝch vµ cã chiÒu h­íng tõ t©m ®Üa xÝch l¾p trªn trôc ®Õn t©m ®Üa xÝch kia. Gi¶ sö gãc nghiªng cña bé truyÒn xÝch lµ 30cã =>F= Fr .cos(30) = 4655. cos(30) =4636 (N) Fy= Fr .sin(30) = 4655. sin(30) =2677(N) * Lùc t¸c dông tõ khíp nèi: - Khi sö dông nèi trôc di ®éng do tån t¹i sù kh«ng ®ång t©m cña c¸c trôc ®­îc nèi dÉn ®Õn t¶i träng phô xuÊt hiÖn . Lùc h­íng t©m Fr = (0,2...0,3)Ft , víi Ft = 2.T/Dt . Trong ®ã Dt - Lµ ®­êng kÝnh vßng trßn qua t©m c¸c chèt tra b¶ng 16.10a trang 68 s¸ch tËp II víi m«men xo¾n T = 11,689 (Nm) (Dt=50 mm ) Do ®ã : Ft = 2.11689/50 = 466,667 (N) Fr = 0,3.Ft = 0,3.466,667 = 140 (N) - ChiÒu cña lùc khíp nèi ®­îc quy ­íc cã t¸c dông lµm t¨ng biÕn d¹ng trôc vµ th­êng ng­îc chiÒu víi lùc Ft cña b¸nh r¨ng 2> TÝnh s¬ bé trôc: - §­êng kÝnh trôc thø k víi k = 1...3 s¬ bé x¸c ®Þnh chØ b»ng m«men xo¾n theo c«ng thøc: Trong ®ã : Tk- M«men xo¾n trªn trôc k Nmm [t] - øng suÊt xo¾n cho phÐp , MPa, víi vËt liÖu lµ thÐp [t] = 14 MPa + §èi víi trôc I : P1 = 1,652 KW , n1 = 1420 (vßng/phót) , T1 = 9,55.106.P1/n1 = 11689 Nmm + §èi víi trôc II : u1 = 3,619 ; hBR = 0,96 ; h«l = 0,99 T2 = T1.hBR.h«l.u1 = 11689.0,96.0,99.3,619 = 40153 Nmm + §èi víi trôc III : u2 = 24 ; hTV = 0,7 ; h«l = 0,99 T3 = T2. hTV. h«l.u2 = 40153.0,7.0,99.24 = 667825 Nmm - Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ta ®­îc : d1 = 16,1 mm d2 = 24,295 mm d3 = 62,024 mm - Lµm trßn ®­êng kÝnh trôc theo tiªu chuÈn : d1 = 20 mm , d2 = 25 mm , d3 = 65 mm - KiÓm tra ®­êng kÝnh ®Çu vµo cña trôc hép gi¶m tèc l¾p b»ng khíp nèi víi trôc ®éng c¬ : d1 =20 > 0,8.d®c = 0,8.24 = 19,2 Trong ®ã : d®c = 24 mm (Tra trong phô lôc 1.7 trang 242 s¸ch tËp I ) 3> X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc: ChiÒu dµi trôc còng nh­ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ c¸c ®iÓm ®Æt lùc phô thuéc vµo s¬ ®å ®éng , chiÒu dµi may ¬ cña c¸c chi tiÕt quay , chiÒu réng æ , khe hë cÇn thiÕt vµ c¸c yÕu tè kh¸c . - Dùa vµo ®Çu bµi ra , ®­êng kÝnh s¬ bé c¸c trôc , sö dông b¶ng 10.2 ®Ó chän chiÒu réng æ l¨n : d ,mm 20 25 65 bo ,mm 15 17 33 - Dùa vµo c«ng thøc (10.10) ®Õn (10.13) ®Ó x¸c ®Þnh chiÒu dµi may¬ khíp nèi, b¸nh r¨ng , b¸nh vÝt, ®Üa xÝch ChiÒu dµi may¬ nöa khíp nèi trôc I (lm12) lm12 = 1,5.d1 = 1,4.20 = 30 mm ChiÒu dµi may¬ b¸nh r¨ng trô trªn trôc I(lm13) lm13 = 1,2.d1 = 1,2.20 = 24 mm ChiÒu dµi may¬ b¸nh r¨ng trô trªn trôcII (lm22) lm22 = 1,2.d2 = 1,2.25 = 30 mm ChiÒu dµi may¬ b¸nh vÝt trªn trôc III (lm32) lm32 = 1,2.d3 = 1,2.65 = 78 mm ChiÒu dµi may¬ ®Üa xÝch trªn trôc III(lm33) lm33 = 1,2.d3 = 1,2.65 = 78 mm - Dùa vµo s¬ ®å h×nh 10.6 vµ h×nh 10.11 vµ b¶ng 10.3 , 10.4 (trang 190..194 s¸ch thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ tËp I) ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c kho¶ng c¸ch trong ®ã dïng c¸c kÝ hiÖu : k - Sè thø tù cña c¸c trôc trong hép gi¶m tèc ( k = 1 , 2, 3) i - Sè thø tù cña tiÕt diÖn trôc trªn ®ã l¾p c¸c chi tiÕt cã tham gia truyÒn t¶i träng i = 0 vµ 1 : C¸c tiÕt diÖn trôc l¾p æ i = 2...s , víi s lµ sè chi tiÕt quay ( B¸nh r¨ng , trôc vÝt, b¸nh vÝt, khíp nèi ) lk1 - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì 0 vµ 1 trªn trôc thø k lki - Kho¶ng c¸ch tõ gèi ®ì 0 ®Õn tiÕt diÖn thø i trªn trôc thø k lmki - ChiÒu dµi may¬ cña chi tiÕt quay thø i trªn trôc k lcki - Kho¶ng c«ngx«n trªn trôc k , tÝnh tõ chi tiÕt i ë ngoµi hép gi¶m tèc ®Õn gèi ®ì vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc chung sau: lcki = 0,5.(lmki + b0) + k3 + hn bki - ChiÒu réng vµnh b¸nh r¨ng thø i trªn trôc thø k TrÞ sè cña c¸c kho¶ng c¸ch k1 , k2, k3 vµ hn Tªn gäi KÝ hiÖu vµ gi¸ trÞ Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn thµnh trong cña hép hoÆc kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c chi tiÕt quay k1 = 8..15 mm Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh æ ®Õn thµnh trong cña hép ( lÊy gi¸ trÞ nhá khi b«i tr¬n æ b»ng dÇu trong hép gi¶m tèc) k2 = 5...15 mm Kho¶ng c¸ch tõ mÆt c¹nh cña chi tiÕt quay ®Õn n¾p æ k3 = 10...20 mm ChiÒu cao n¾p æ vµ ®Çu bu l«ng hn = 15...20 mm C¸c kho¶ng c¸ch trªn c¸c trôc Lo¹i hép gi¶m tèc Trôc thø C«ng thøc tÝnh Hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng - trôc vÝt 2 cÊp I l12 = - lc12 = -[0,5(lm12 + b0) + k3 + hn] = 48 (mm) l13 = 0,5(lm13 + b0) + k1 + k2 = 38 (mm) l11 = 2.l13 = 76 (mm) Víi k1 = 12 ; k2 = 6,5 ; k3 = 10,5 ; hn = 15 II l22 = - lc22 = -[0,5(lm22 + b0) + k1 + k2] = 38 (mm) l21 = daM4 = 320 (mm) l23 = l21/2 = 160 (mm) Víi k1 = 8 ; k2 = 6,5 ; b0 =17 III l32 = 0,5(lm32 + b0) + k1 + k2 = 70 (mm) l31 = 2.l32 = 140 (mm) l33 =2. l32 + lc33 = 221(mm) Víi k1 = 8 ; k2 = 10,5 ; b0 =33 4> X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi c¸c ®o¹n trôc: a. Trôc I: - S¬ ®å trôc , s¬ ®å chi tiÕt quay vµ lùc tõ c¸c chi tiÕt quay t¸c dông lªn trôc (H×nh4): - TÝnh ph¶n lùc : Sö dông ph­¬ng tr×nh m«men vµ ph­¬ng tr×nh h×nh chiÕu cña c¸c lùc trong mÆt ph¼ng zox vµ zoy : + Trong mÆt ph¼ng zox : XÐt c©n b»ng m«men lÇn l­ît t¹i gèi ®ì 0 ta ®­îc : M0 = Fx11.76 - Fx13.38 - Fx12.48 = 0 Fx10 = Fx13 - Fx12 - Fx11 Víi Fx12 = 140 (N) , Fx13 = 720 (N) thay vµo Fx10 =720-140- 448 =132 (N) + Trong mÆt ph¼ng zoy: XÐt c©n b»ng m«men lÇn l­ît t¹i gèi ®ì 0 vµ 1 ta ®­îc : M0 = M - Fy13.38 + Fy11.76 = 0 Fy10 = Fy13 - Fy11 Víi Fy13 = 278 (N) , M = Fz13 .dw1/2 = 180.32,47/2 = 2922,3(N.mm) thay vµo c«ng thøc tÝnh ®­îc Fy10 = 278-101=177 (N) - TÝnh m«men: M= ; Mt® = Thay c¸c gi¸ trÞ vµo ta ®­îc: T1 = Fx12. dw1 /2=11689 N.mm M12 = 0; M10 =6720 ; M13 =18305 ; M11 = 0 (N.mm) Mt®12 = 10123 ; Mt®10 =12150 ; Mt®13 = 20918 ; Mt®11 =0 (N.mm) - TÝnh ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc: Tra b¶ng 10.7 cã : [σH ] =63 MPa Thay c¸c gi¸ trÞ cã: d12 =11,7 ; d10 =12,4 ; d13 =14,9 ; d11 = 0 (mm) Theo yªu cÇu vÒ chÐ t¹o ta lÊy: d12 =20 ; d10 =25 ; d13 =26 ; d11 =25 (mm) b. Trôc II. - S¬ ®å (H×nh5): - TÝnh ph¶n lùc : Sö dông ph­¬ng tr×nh m«men vµ ph­¬ng tr×nh h×nh chiÕu cña c¸c lùc trong mÆt ph¼ng zox vµ zoy : + Trong mÆt ph¼ng zox : XÐt c©n b»ng m«men lÇn l­ît t¹i gèi ®ì 0 ta ®­îc : M0 = Fx21.320 - Fx23.160 - Fx22.38 = 0 Flx20= Fx21 + Fx22 - Fx23 Víi Fx22 = 720 (N) , Fx23 = 918 (N) thay vµo Flx20=545+720-918=347 (N) + Trong mÆt ph¼ng zoy: XÐt c©n b»ng m«men lÇn l­ît t¹i gèi ®ì 0 ta ®­îc : M0 = Fy21.320 - Fy23.160 - M' + M" + Fy22.38 = 0 Fy20= Fy23+ Fy22 - Fy21 Víi Fy22 = 278 (N) , Fy23 = 1482 (N) , Fz22 = 180 (N) , Fz23 =3975 (N) M' = Fz22 .dw2/2 = 180.117,53/2 = 10577,7 (N.mm) M" = Fz23 .dw3/2 = 3975.87,5/2 = 173906,25(N.mm) Thay vµo c«ng thøc tÝnh ®­îc Fy20= 1482+278-198=1562 (N) - TÝnh m«men: theo c«ng thøc nh­ trªn , víi T2= Fx22. dw2 /2=42300 (N.mm) M22 =10578; M20 =27360 ; M23 = 223316 ; M21 = 0 (N.mm) Mt®22 = 38130 ; Mt®20 = 45722 ; Mt®23 = 226300; Mt®21 = 0 (N.mm) - TÝnh ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc: víi [σH ] =70 MPa d22 =17,6; d20 = 18,69; d23 = 31,85; d21 = 0 (mm) Theo yªu cÇu vÒ chÕ t¹o ta lÊy: d22 = 45; d20 = 50 ; d23 = 70 ; d21 = 0 (mm) c. Trôc III : - S¬ ®å trôc , chi tiÕt quay vµ c¸c lùc tõ c¸c chi tiÕt quay t¸c dông lªn trôc.(H×nh6) - TÝnh ph¶n lùc : Sö dông ph­¬ng tr×nh m«men vµ ph­¬ng tr×nh h×nh chiÕu cña c¸c lùc trong mÆt ph¼ng zox vµ zoy : + Trong mÆt ph¼ng zox : XÐt c©n b»ng m«men lÇn l­ît t¹i gèi ®ì 0 ta ®­îc : M0 = Fx31.140 - Fx33.221 - Fx32.70 = 0 Fx30= Fx31 - Fx33 - Fx32 Víi Fx32 = 3975 (N) , Fx33 = 4636 (N) thay vµo Fx30= 9306- 4636- 3975 = 695 (N) + Trong mÆt ph¼ng zoy: XÐt c©n b»ng m«men lÇn l­ît t¹i gèi ®ì 0 ta ®­îc : M0 = Fy31.140 - Fy32.70- M'"- Fy33 .221 = 0 Fy30 = Fy31 -Fy32 - Fy33 Víi Fy32 = 1482 (N), Fy33 = 2677 (N) , M = Fz32 .dw4/2 = 918.336/2 = 154224(N.mm) thay vµo c«ng thøc tÝnh ®­îc Fy30 =6068- 1482-2677 = 1909 (N) - TÝnh m«men : Víi T3 = Fx32. dw4 /2=667800 (N.mm) M30 = 0 ; M32 = 142210; M31 = 433625 ; M33 = 0 (N.mm) Mt®30 = 0; M32 = 595560 ; M31 = 722840 ; M33 = 578332 (N.mm) -TÝnh ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc: Víi [σH ] =63 MPa d30 = 0 ; d32 = 45,6 ; d31 = 48,6 ; d33 = 45,1 (mm) Theo yªu cÇu vÒ chÕ t¹o ta lÊy: d30 = 55; d32 = 60 ; d31 = 55 ; d33 = 48 (mm) * Chän c¸c tiÕt diÖn trôc theo tiªu chuÈn: - XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu vÒ ®é bÒn , l¾p ghÐp vµ c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc theo tiªu chuÈn nh­ sau - §Ó ®¶m b¶o tÝnh c«ng nghÖ, chÕ t¹o, vµ viÖc chän æ l¨n ta cÇn ®iÒu chØnh ®­êng kÝnh trôc nh­ sau: Gi¸ trÞ TRôc d(mm) I d10 = 20 (VÞ trÝ khíp nèi) d(gi÷a khíp nèi vµ æ l¨n) = 23 d11 = 25 (VÞ trÝ æ l¨n) d(Gê gi÷a æ l¨n vµ b¸nh r¨ng) = 28 d12 = 26(VÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng) d13 = 25 (VÞ trÝ æ l¨n) II d20 = 45 (VÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng) d21 = 50 (VÞ trÝ l¾p æ l¨n) d(gi÷a æ l¨n vµ trôc vÝt) = 60 d22 =70 (VÞ trÝ trôc vÝt) d23 =50 (VÞ trÝ l¾p æ l¨n) III d30 =55 (VÞ trÝ l¾p æ l¨n) D(gi÷ æ l¨n vµ b¸nh vÝt) = 65 d32 =60 (VÞ trÝ l¾p b¸nh vÝt) d31 =55 (VÞ trÝ l¨p æ l¨n) d(gi÷a æ l¨n vµ ®Üa xÝch) = 52 d33 =48 (VÞ trÝ l¾p ®Üa xÝch) * TÝnh chän then . - Sau khi ®Þnh kÕt cÊu trôc ta tiÕn hµnh chän then cho c¸c tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt , ®Üa xÝch: - Ta chän then b»ng vµ kÝch th­íc then theo TCVN 2261-86 tra trong b¶ng 9.1a (trang 173 s¸ch gi¸o tr×nh thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ tËp I) . Dùa vµo ®­êng kÝnh trôc ë c¸c vÞ trÝ l¾p c¸c chi tiÕt ta tra ®­îc kÝch th­íc then t¹i c¸c vÞ trÝ nh­ sau: + §èi vÞ trÝ l¾p b¸nh r¨ng Z1 cã ®­êng kÝnh trôc lµ 26 (mm) ®­êng kÝnh ch©n r¨ng lµ 28,72(mm) , M«®un b¸nh r¨ng lµ 1,5 . Do ®ã ë vÞ trÝ nµy ta kh«ng dïng then mµ dïng b¸nh r¨ng liÒn trôc . Do th¶o m·n ®iÒu kiÖn x< 2,5.m B¶ng chän then b»ng TSè VÞ trÝ §­êng kÝnh Kth­íc tdiÖn then ChiÒu s©u r·nh BKÝnh gãc l­în r b h Trôc t1 Lç t2 Min Max BR Z2 45 14 9 5,5 3,8 0,25 0,4 BVÝt 60 18 11 7 4,4 0,25 0,4 §XÝch 48 14 9 5,5 3,8 0,25 0,4 - KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t: C«ng thøc kiÓm tra chung nh­ sau: Trong ®ã: sd ,tc - øng suÊt dËp vµ øng suÊt c¾t tÝnh to¸n, MPa d - §­êng kÝnh trôc, mm, x¸c ®Þnh ®­îc khi tÝnh trôc ; T - M«men xo¾n trªn trôc , Nmm lt, b, h, t - KÝch th­íc cña then. [sd ] - øng suÊt dËp cho phÐp, MPa, trÞ sè cho trong b¶ng 9.5 . Víi vËt liÖu then lµ thÐp , l¾p cè ®Þnh trªn trôc ,t¶i träng tÜnh ta chän [sd ] = 150(MPa) [tc] - øng suÊt c¾t cho phÐp , MPa, vËt liÖu lµ thÐp 45 t¶i träng tÜnh ta cã [tc] = 60...90MPa . lt - ChiÒu dµi then ®­îc x¸c ®Þnh theo lt = (0,8...0,9)lm vµ ®­îc chän theo tiªu chuÈn ë b¶ng 9.1a B¶ng tÝnh then b»ng T.sè T.D d lt b h t1 T σd tc 22 45 25 14 9 5,5 42300 21,49 5,37 32 60 63 18 11 7 667800 88,33 19,63 33 48 63 11 9 5,5 667800 126,19 13,18 VËy tÊt c¶ c¸c then trªn c¸c tiÕt diÖn l¾p c¸c chi tiÕt quay ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t. 5. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái: KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®­îc ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: Trong ®ã: [s] - HÖ sè an toµn cho phÐp [s]=2,5 ssj vµ stj - HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p vµ hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn j vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Trong ®ã : + s-1 vµ t-1 - Giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng Trôc I vµ III vËt liÖu lµ thÐp cacbon 45 cã sb = 600MPa, do ®ã s-1 = 0,436.sb = 0,436.600 =261,6 MPa ,t-1 = 0,58.s-1 = 0,58.261,6 = 151,7 MPa Trôc II vËt liÖu lµ thÐp hîp kim 20X cã sb = 1000 MPa,do ®ã s-1 = 0,35.sb +70= 0,35.1000+70 =420 MPa , t-1 = 0,58.s-1 = 0,58.420 = 245 MPa + saj, taj , smj , tmj - Biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖnj: C¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay, øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng do ®ã aaj = smaxj = Mj/Wj , smj = 0 . V× trôc quay mét chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng do ®ã t =tmj =taj = tmaxj/2 = Tj/(2.Woj) Víi Wj vµ Woj lµ m«men c¶n uèn vµ m«men c¶n xo¾n t¹i tiÕt diÖn j cña trôc, ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 10.6 (Trang 196 s¸ch gi¸o tr×nh tËp I) B¶ng x¸c ®Þnh aaj vµ t T.D d B h t1 M T W Wo saj t 10 25 - - - 6720 11689 1534 3068 4,38 1,9 13 32,47 - - - 18305 11689 3361 6722 5,45 0,87 22 45 14 9 5,5 10578 42300 3669 3285 2,88 6,42 20 50 - - - 27360 42300 12272 24544 2,23 0,86 23 87,5 - - - 223316 42300 65769 131539 3,4 0,16 32 60 18 11 7 142210 667800 21150 42356 6,72 7,88 31 55 - - - 433625 667800 16334 32668 26,55 10,22 + ys vµ yt - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái tra theo b¶ng 10.7 (Trang 196 s¸ch tËp I) + Ksdj vµ Ktdj - HÖ sè x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc sau: Ksdj = (Ks/es + Kx -1)/Ky Ktdj = (Kt/et + Kx -1)/Ky Víi Kx - HÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt , phô thuéc vµ ph­¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt , cho trong b¶ng 10.8 (trang 197) Ky - HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt trôc , cho trong b¶ng 10.9 phô thuéc vµo ph­¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt, c¬ tÝnh vËt liÖu. Ky =1 - C¸c trôc ®­îc gia c«ng trªn m¸y tiÖn, t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm yªu cÇu ®¹t Ra = 2,5...0,63 mm do ®ã theo b¶ng 10.8 es vµ et - HÖ sè kÝch th­íc kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña kÝch th­íc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái , trÞ sè cho trong b¶ng 10.10 Ks vµ Kt - HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ khi xo¾n , trÞ sè cña chóng phô thuéc vµo lo¹i yÕu tè g©y tËp trung øng suÊt. T¹i c¸c bÒ mÆt trôc l¾p cã ®é d«i cã thÓ tra trùc tiÕp tØ sè Ks/es vµ Kt/et trong b¶ng 10.11. VËy theo b¶ng 10.10 tra ®­îc hÖ sè kÝch th­íc es vµ et øng víi ®­êng kÝnh cña tiÕt diÖn nguy hiÓm , tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc tØ sè Ks/es vµ Kt/et t¹i r·nh then trªn c¸c tiÕt diÖn nµy T.d D Ks es Ks/es Kt et Kt/et 22 45 2,26 0,72 3,14 2,22 0,77 2,88 32 60 1,76 0,785 2,242 1,54 0,745 2,067 §ång thêi theo b¶ng 10.11 , øng víi kiÓu l¾p ®· chän , sb vµ ®­êng kÝnh cña tiÕt diÖn nguy hiÓm nµy , trªn c¬ së ®ã dïng gi¸ trÞ lín h¬n ®Ó tÝnh to¸n. - Chän l¾p ghÐp : C¸c æ l¨n l¾p trªn trôc theo k6 , l¾p b¸nh r¨ng , b¸nh vÝt ,®Üa xÝch, nèi trôc theo k6 kÕt hîp víi l¾p then. B¶ng tÝnh c¸c gi¸ trÞ Ksdj vµ Ktdj T.D D Kx Ks/es Kt/et Ksd Ktd then C¨ng then C¨ng 10 25 1,60 - 2,06 - 1,64 2,12 1,7 13 32,47 1,06 - 2,06 - 1,64 2,12 1,7 22 45 1,18 3,14 2,82 2,88 2,09 3,32 3,06 20 50 1,18 - 3,45 - 2,57 3,63 2,75 23 87,5 1,18 - 3,45 - 2,57 3,63 2,75 32 60 1,06 2,242 2,52 2,067 2,03 2,58 2,13 31 55 1,06 - 2,52 - 2,03 2,58 2,09 - TÝnh to¸n hÖ sè an toµn Víi smj = 0 vµ t =tmj =taj ta cã hÖ sè an toµn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc B¶ng tÝnh hÖ sè an toµn t.d d Ksd Ktd sa t yt s-1 t-1 ssj stj s 10 25 2,12 1,7 4,38 1,9 0 262 152 68,2 47,06 24,19 13 32,47 2,12 1,7 5,45 0,87 0 262 152 22,68 102,77 22,15 22 45 3,32 3,06 2,88 6,42 0,05 420 245 43,93 12,27 11,82 20 50 3,63 2,75 2,23 0,86 0,05 420 245 51,88 101,07 46,22 23 87,5 3,63 2,75 3,4 0,16 0,05 420 245 34,05 546,88 33,96 32 60 2,58 2,13 6,72 7,88 0 262 152 15,11 9,06 7,77 31 55 2,58 2,09 26,55 10,22 0 262 152 3,82 7,12 3,37 VËy tÊt c¶ c¸c tiÕt diÖn ®Òu tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn bÒn mái s <[s]=2,5. 6. TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh . §Ó dÒ phßng kh¶ n¨ng bÞ biÕn d¹ng dÎo qu¸ lín hoÆc ph¸ háng do qu¸ t¶i ®ét ngét ( ch¼ng h¹n khi më m¸y ) cÇn tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh . C«ng thøc kiÓm nghiÖm cã d¹ng : std = <=[s] Trong ®ã : s = Mmax /(0,1.) (MPa) t = Tmax /(0,2.) (MPa) [s] = 0,8. sch (MPa) B¶ng tÝnh kiÓm nghiÖm ®é bÒn tÜnh t.d d(mm) M T sch s t std [s] 10 25 6720 11689 450 4,3 3,74 7,78 360 13 32,47 18305 11689 450 5,35 1,71 6,12 360 22 45 10578 42300 400 1,16 2,32 4,18 320 20 50 27360 42300 400 2,19 1,69 3,28 320 23 87,5 223316 42300 400 3,33 0,32 3,38 320 32 60 142210 667800 450 6,58 15,46 27,57 360 31 55 433625 667800 450 26,06 20,07 43,45 360 VËy c¸c tiÕt diÖn cña c¸c trôc tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn bÒn tÜnh. phÇn V: ThiÕt kÕ gèi ®ì trôc I. C¨n cø vµo t¶i träng chän s¬ bé lo¹i æ l¨n. * Chän lo¹i æ cho trôc I: - Trôc I cã d10 = d11 = 25(mm) , c¸c ph¶n lùc t¹i gèi ®ì 0 vµ 1 lµ: Lùc däc trôc t¸c dông lªn trôc I : Fa = 180 (N) Do ®ã tØ sè: Fa/Fr = 180/221 = 0,81 < 1 Cho nªn ta chän æ lµ lo¹i æ bi ®ì chÆn Do trôc I cã vËn tèc quay nhanh n=1420 v/p nªn chän æ bi ®ì chÆn cã gãc a = 260 * Chän lo¹i æ cho trôc II: - Trôc II cã d20 = d21 = 50 (mm) c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì 0 vµ1 lµ: Lùc däc trôc t¸c dông lªn trôc II gåm cã : Fz22 = 180 (N) vµ Fz23 = 3975 (N) cïng ph­¬ng ng­îc chiÒu Do ®ã Fat = 3975 - 180 = 3795 (N) ta chän æ ®òa c«n * Chän æ cho trôc III: - Trôc III cã d30 = d31 = 50(mm) c¸c ph¶n lùc t¹i gèi ®ì 0 vµ 1 lµ: Lùc däc trôc t¸c dông lªn trôc III lµ : Fa = 918(N) Do ®ã tØ sè : Fa/Fr = 918/2032= 0,45 > 0,3 do ®ã ta dïng æ bi ®ì - chÆn víi gãc tiÕp xóc a = 120 II. Chän cÊp chÝnh x¸c æ l¨n: Víi hép gi¶m tèc ta th­êng chän cÊp chÝnh x¸c æ b×nh th­êng ( cÊp 0 ) cã gi¸ thµnh rÎ nhÊt. CÊp chÝnh x¸c 0 §é ®¶o h­íng t©m, mm 20 Gi¸ thµnh t­¬ng ®èi 1 III. Chän kÝch th­íc æ l¨n: KÝch th­íc æ l¨n ®­îc x¸c ®Þnh theo 2 chØ tiªu: Kh¶ n¨ng t¶i ®éng nh»m ®Ò phßng trãc rç c¸c bÒ mÆt lµm viÖc vµ kh¶ n¨ng t¶i tÜnh nh»m ®Ò phßng biÕn d¹ng d­ 1/ Chän æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng. Chän kÝch th­íc æ theo kh¶ n¨ng t¶i ®éng Cd ®­îc tiÕn hµnh víi c¸c æ cã sè vßng quay n ³ 10 vg/p. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: L- Tuæi thä tÝnh b»ng triÖu vßng quay m - BËc cña ®­êng cong mái khi thö vÒ æ l¨n m = 3 víi æ bi,m=10/3 víi æ ®òa Gäi Lh lµ tuæi thä tÝnh b»ng giê th× Lh = 106L/(60.n), víi hép gi¶m tèc ta nªn dïng Lh = (10..25).103 giê , Lh = 7.300.7=14700 (giê) a. Chän cho trôc I. - Chän s¬ bé æ bi ®ì - chÆn cì nhÑ hÑp kÝ hiÖu: 36205 , cã d=25 mm; c = 13,1 KN ; co = 9,24 KN ; a = 260 - TÝnh t¶i träng ®éng quy ­íc Q: Trôc I ta dïng æ bi ®ì chÆn 1 d·y nªn c«ng thøc t¶i träng ®éng quy ­íc Q tÝnh theo c«ng thøc sau: Q = (X.V.Fr + Y.Fa)kt.k® Trong ®ã: + Fr vµ Fa - lµ t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc , KN. + V - Lµ hÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay ; vßng trong quay nªn V = 1 + kt - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é , kt =1 khi nhiÖt ®é q < 1050 +k® - HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng, cho trong b¶ng 11.3 trang 215. T¶i träng thay ®æi, rung ®éng nhÑ, hép gi¶m tèc c«ng suÊt nhá ta lÊy k® = 1.3. + X,Y- HÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc, - Víi æ bi ®ì - chÆn gãc tiÕp xóc a = 260 ,theo b¶ng 11.4 ta cã: e = 0,68 - X¸c ®Þnh lùc däc trôc Fa: Khi x¸c ®Þnh Q ®èi víi æ ®ì , lùc däc trôc Fa lµ tæng lùc däc trôc ngoµi do c¸c chi tiÕt quay (B¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng) truyÒn ®Õn æ . §èi víi æ ®ì chÆn bªn c¹nh lùc däc trôc nµy , trong æ cßn xuÊt hiÖn lùc däc trôc Fs do lùc h­íng t©m Fr t¸c dông lªn æ . §èi víi æ ®ì chÆn ta cã thÓ x¸c ®Þnh trÞ sè cña Fs nh­ sau: Fs10 = e.Fr10 =0,68.221= 150 (N) Fs11 = e.Fr11 = 0,68.459=312 (N) Theo b¶ng 11.5 víi s¬ ®å bè trÝ æ : SFa0 = Fs1 - Fat = 312-(-180) = 492(N) SFa1 = Fs0 + Fat = 150+(-180)= -30 (N) V× SFa0 > Fs0 nªn ta lÊy Fa0 =SFa0 = 492 (N) SFa1 < Fs1 nªn ta lÊy Fa1 = Fs1= 312(N) ta cã : i. Fa0 /v. Fr10 =1.492/1.221 = 2,226 >e i Fa1 /v. Fr11 =1.312/1.459 =0,68 = e theo b¶ng 11.4 cã : xo =0,41 yo =0,87 x1 =1 y1 =0 Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc c¸c ®¹i l­îng ta tÝnh Q Q0 = (X.V.Fr0 + Y.Fa0)kt.k® = (0,41.1.221 + 0,87.492).1.1,3=674 (N) Q1 = (X.V.Fr1 + Y.Fa1)kt.k® = (1.1.459 + 0.312).1.1,3 = 597 (N) Nh­ vËy cÇn tÝnh cho æ 0 v× chÞu lùc lín h¬n - Theo (11.3) t¶i träng ®éng t­¬ng ®­¬ng lµ: Trong ®ã Li - Lµ thêi h¹n tÝnh b»ng triÖu vßng quay tÝnh ,khi chÞu t¶i träng Qi Li = 60.n.Lhi/106 Lhi - thêi h¹n , giê, khi chÞu t¶i träng Qi m = 3 - §èi víi æ bi. (N) =0,641 (KN) VËy theo c«ng thøc (11.1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ lµ: L = 60n10-6.Lh = 60.1420.10-6.14700= 1252 (triÖu vßng) Cd = QE. = 0,641. = 6,909 (KN) < c = 13,1 KN VËy dùa vµo phô lôc 2.12 ta quyÕt ®Þnh chän æ lµ æ bi ®ì - chÆn 1d·y cì nhÑ hÑp KÝ hiÖu d(mm) D(mm) B=T(mm) r (mm) r1(mm) C (kN) C0 (kN) 36205 25 52 15 1,5 0,5 13,1 9,24 - KiÓm tra theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnhcña æ: §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ vµ dÝnh bÒ mÆt tiÕp xóc ta kiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn sau: Qt < C0 Trong ®ã : C0 =9,24 - Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh , cho trong c¸c b¶ng tiªu chuÈn ®· tra ë trªn Qt - T¶i träng tÜnh quy ­íc ®­îc tÝnh nh­ sau: §èi víi æ ®ì - chÆn : Qt = X0.Fr + Y0 .Fa Víi X0 =0,5 ,Y0 = 0,37 lµ hÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ hÖ sè t¶i träng däc trôc tra trong b¶ng (11.6) trang 221 s¸ch tËp I. VËy : Qt = 0,5.221 + 0,37.492 = 292,54 N > Fr =221 N Qt = 0,29254 KN << C0 =9,24 KN VËy kh¶ n¨ng t¶i tÜnh ®­îc tho¶ m·n. b. Chän cho trôc II. Hép gi¶m tèc B¸nh r¨ng - Trôc vÝt, do t¶i träng däc tôc lín , trªn gèi ®ì 1 ta l¾p hai æ ®òa c«n ®èi nhau ®Ó h¹n chÕ trôc di chuyÓn däc trôc vÒ c¶ hai phÝa , cßn trªn gèi ®ì 0 dïng æ tuú ®éng ( æ bi ®ì mét d·y ). - Chän s¬ bé æ: + æ 0 lµ æ bi ®ì 1 d·y cì nhÑ, kÝ hiÖu 210 cã : d = 50 mm; c = 27,5 KN ; C0 = 20,02 KN +æ 1 gåm hai æ ®òa c«n cì nhÑ kÝ hiÖu 7210 cã : d = 50 mm ;C = 52,9 KN ; C0 = 40,6 KN ; a = 140 - TÝnh t¶i träng ®éng quy ­íc Q: + æ ®òa c«n 1 d·y nªn c«ng thøc t¶i träng ®éng quy ­íc Q tÝnh theo c«ng thøc sau: Q = (X.V.Fr + Y.Fa)kt.k® +æ bi ®ì 1 d·y ta dïng c«ng thøc Q = V.Fr0 .kt.k® Trong ®ã: + Fr vµ Fa - lµ t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc , KN. +V - HÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay . V=1 (Vßng trong quay) + kt - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é , kt =1 khi nhiÖt ®é q < 1050 +k® - HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng, cho trong b¶ng 11.3 trang 215. T¶i träng thay ®æi, rung ®éng nhÑ, hép gi¶m tèc c«ng suÊt nhá ta lÊy k® = 1,3. + X,Y- HÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc - X¸c ®Þnh lùc Víi æ ®òa c«n ta cã : e = 1,5.tg(a) = 1,5 .tg(140 ) = 0,37 Fs11 = Fs12= 0,83.e.Fr11 =0,83.0,37.580 = 178 (N) - X¸c ®Þnh lùc däc trôc Fa: Khi x¸c ®Þnh Q ®èi víi æ ®ì , lùc däc trôc Fa lµ tæng lùc däc trôc ngoµi do c¸c chi tiÕt quay (B¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng, trôc vÝt) truyÒn ®Õn æ . §èi víi æ ®ì chÆn bªn c¹nh lùc däc trôc nµy , trong æ cßn xuÊt hiÖn lùc däc trôc Fs do lùc h­íng t©m Fr t¸c dông lªn æ . §èi víi æ ®òa c«n ta cã thÓ x¸c ®Þnh trÞ sè cña Fa nh­ sau: Theo b¶ng 11.5 víi s¬ ®å bè trÝ æ : SFa11 = Fs12 - Fat = 178 - (-3795) = 3973(N) SFa12 = Fs11 + Fat =178 + (-3795) = - 3617 (N) V× SFa11 > Fs11 nªn ta lÊy Fa11 =SFa11 =3973 (N) SFa12 > Fs12 nªn ta lÊy Fa12 = SFa12 = 3617 (N) - X¸c ®Þnh X,Y : TÝnh tØ sè iFa11/V.Fr11 = 1.3973/1.580 = 6,85 > e iFa12/V.Fr12 = 1.3617/1.580 = 6,24 > e Nªn tra b¶ng 11.4 (s¸ch thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ tËp I trang 215-216) ta ®­îc : X =0,4; Y = 0,4.cotg(a) = 0,4.cotg(140 ) = 1,6 Thay c¸c gi¸ trÞ ta cã: Q0 = V.Fr0 .kt.k® =1.1600.1.1,3 =2080 (N) Q11 = (X.V.Fr11 + Y.Fa11)kt.k® = (0,4.1.580 + 1,6.3973).1.1,3 = 8565 (N) Q12 = (X.V.Fr12 + Y.Fa12)kt.k® = (0,4.1.580 + 1,6.3617).1.1,3 = 7825 (N) Nh­ vËy cÇn tÝnh cho æ 0 vµ æ 11 v× chÞu lùc lín h¬n - Theo (11.3) t¶i träng ®éng t­¬ng ®­¬ng lµ: Trong ®ã Li - Lµ thêi h¹n tÝnh b»ng triÖu vßng quay tÝnh ,khi chÞu t¶i träng Qi Li = 60.n.Lhi/106 Lhi - thêi h¹n , giê, khi chÞu t¶i träng Qi m = 3 - §èi víi æ bi, m = 10/3 - §èi víi æ ®òa. (N) (N) VËy theo c«ng thøc (11.1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ lµ: L = 60n10-6.Lh = 60.392,916.10-6.14700 = 346,55 (triÖu vßng) Cd0 = QE0. = 1978. = 13894 (N) = 13,894 KN < C = 27,5 KN Cd11 = QE11. = 8158. = 47153 (N) = 47,153 KN < C 52,9 KN VËy ®iÒu kiÖn ®­îc tho¶ m·n , ta chän æ lµ + Víi æ bi ®ì æ bi ®ì 1 d·y cì nhÑ KÝ hiÖu d(mm) D(mm) B(mm) r(mm) C (kN) C0(kN) 210 50 90 20 2,0 27,5 20,20 + æ ®òa c«n æ ®òa c«n 1 d·y cì nhÑ KÝ hiÖu d mm D1 mm D mm B mm C1 mm T mm r mm r1 mm a mm a (0) C kN C0 KN 7210 50 90 95 20 17 21,75 2,0 0,8 4 14,0 52,9 40,6 -KiÓm tra theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnhcña æ: §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ vµ dÝnh bÒ mÆt tiÕp xóc ta kiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn sau: Qt < C0 Trong ®ã : Qt - T¶i träng tÜnh quy ­íc ®­îc tÝnh nh­ sau: +§èi víi æ bi ®ì : Qt0 = X0.Fr0 =0,6.1600 = 960 (N) < Fr0 Qt0 = Fr0 =1600 (N) = 1,6 KN << C0 =20,20 KN + §èi víi æ ®òa c«n : Qt11 = X0.Fr11 + Y0 . Fa11 =0,6.580 + 0,5.3973 = 2335 (N) Qt11 > Fr11 => Qt11 =2335 (N) = 2,335 KN << C0 =40,6 KN Víi X0 =0,6 ;Y0 = 0,5 - lµ hÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ hÖ sè t¶i träng däc trôc tra trong b¶ng (11.6) trang 221 s¸ch tËp I. VËy c¸c æ ®Ìu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn t¶i tÜnh. c. Chän cho trôc III. - Chän s¬ bé æ ®òa c«n cì nhÑ , kÝ hiÖu 7211 cã : d = 55 mm; C = 57,9 KN; C0 = 46,1 KN ; a = 15,330 - TÝnh t¶i träng ®éng quy ­íc Q: Trôc III ta dïng æ bi ®ì - chÆn 1 d·y nªn c«ng thøc t¶i träng ®éng quy ­íc Q tÝnh theo c«ng thøc sau: Q = (X.V.Fr + Y.Fa)kt.k® Trong ®ã: + Fr vµ Fa - lµ t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc , KN. +V - HÖ sè kÓ ®Õn vßng nµo quay . V=1 (Vßng trong quay) + kt - HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é , kt =1 khi nhiÖt ®é q < 1050 +k® - HÖ sè kÓ ®Õn ®Æc tÝnh t¶i träng, cho trong b¶ng 11.3 trang 215. T¶i träng thay ®æi, rung ®éng nhÑ, hép gi¶m tèc c«ng suÊt nhá ta lÊy k® = 1,3. + X,Y- HÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ däc trôc Víi æ ®òa c«n ta cã : e = 1,5.tg(a) = 1,5 .tg(15,330 ) = 0,41 Fs30 = 0,83.e.Fr30 =0,83.0,41.2023 =691 (N) Fs31=0,83.e.Fr31 =0,83.0,4.11200 = 3811 (N) - X¸c ®Þnh lùc däc trôc Fa: Khi x¸c ®Þnh Q ®èi víi æ ®ì , lùc däc trôc Fa lµ tæng lùc däc trôc ngoµi do c¸c chi tiÕt quay (B¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng) truyÒn ®Õn æ . §èi víi æ ®ì chÆn bªn c¹nh lùc däc trôc nµy , trong æ cßn xuÊt hiÖn lùc däc trôc Fs do lùc h­íng t©m Fr t¸c dông lªn æ . Theo b¶ng 11.5 víi s¬ ®å bè trÝ æ : SFa0 = Fs1 - Fat = 3811-918 =2893 (N) SFa1 = Fs0 + Fat = 691 + 918 = 1609 (N) V× SFa0 > Fs0 nªn ta lÊy Fa0 =SFa0 =2893 (N) SFa1 < Fs1 nªn ta lÊy Fa1 = Fs1 = 3811 (N) - X¸c ®Þnh X,Y : TÝnh tØ sè iFa0/V.Fr0 = 1.2893/1.2032 = 1,4 > e iFa1/V.Fr1 = 1.3811/1.11200 = 0,34 < e Nªn tra b¶ng 11.4 (s¸ch thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ tËp I trang 215-216) ta ®­îc : X0 = 0,4 ; Y0 = 0,4.cotg(15,330 ) =1,46 Nªn X1 = 1 ; Y1 = 0 Thay vµo ta cã : Q0 = (X.V.Fr0 + Y.Fa0)kt.k® = (0,4.1.2032 + 1,46.2893).1.1,3 = 5037 (N) Q1 = (X.V.Fr1 + Y.Fa1)kt.k® = (1.1.11200 + 0.3811).1.1,3 = 14560 (N) Nh­ vËy cÇn tÝnh cho æ 1 v× chÞu lùc lín h¬n - Theo (11.3) t¶i träng ®éng t­¬ng ®­¬ng lµ: Trong ®ã Li - Lµ thêi h¹n tÝnh b»ng triÖu vßng quay tÝnh ,khi chÞu t¶i träng Qi Li = 60.n.Lhi/106 Lhi - thêi h¹n , giê, khi chÞu t¶i träng Qi m = 3 - §èi víi æ bi. (N) = 13,849 KN VËy theo c«ng thøc (11.1) kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ lµ: L = 60n10-6.Lh = 60.16,372.10-6.14700 = 14,44 (triÖu vßng) Cd = QE. = 13,489. = 33,72 KN <C = 57,9 KN VËy dùa vµo phô lôc 2.12 ta quyÕt ®Þnh chän æ lµ æ ®òa c«n 1 d·y cì nhÑ KÝ hiÖu d mm D1 mm D mm B mm C1 mm T mm r mm r1 mm a mm a (0) C kN C0 KN 7211 55 106 100 21 18 22,75 2,5 0,8 4,5 15,33 57,9 46,10 æ bi trªn cã C = 57,9 kN tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : C ³ Cd d = dngâng trôc - KiÓm tra theo kh¶ n¨ng t¶i tÜnhcña æ: §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d­ vµ dÝnh bÒ mÆt tiÕp xóc ta kiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn sau: Qt < C0 Trong ®ã : C0 =46,10 KN - Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh , cho trong c¸c b¶ng tiªu chuÈn ®· tra ë trªn Qt - T¶i träng tÜnh quy ­íc ®­îc tÝnh nh­ sau: §èi víi æ ®ì - chÆn Qt = X0.Fr + Y0 .Fa Víi X0 = 0,5 ,Y0 = 0,22. cotg(15,330 ) = lµ hÖ sè t¶i träng h­íng t©m vµ hÖ sè t¶i träng däc trôc tra trong b¶ng (11.6) trang 221 s¸ch tËp I. Qt = 0,5.11200 + 0,8.3811 =8649 (N) < Fr =11200 (N) Qt = Fr =11200 (N) = 11,2 KN < C0 =46,10 KN VËy ®iÒu kiÖn t¶i träng tÜnh ®­îc tho¶ m·n. phÇn VI: thiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc I. TÝnh chän khíp nèi. Khíp nèi gåm: nèi trôc , li hîp vµ li hîp tù ®éng . Khíp nèi lµ chi tiÕt tiªu chuÈn , vµ vËy trong thiÕt kÕ th­êng dùa vµo m«men xo¾n tÝnh to¸n Tt , ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau : Tt = k.T £ [T] Trong ®ã : T- M«men xo¾n danh nghÜa , k- HÖ sè chÕ ®é lµm viÖc , phô thuéc vµo lo¹i m¸y c«ng t¸c , cho trong b¶ng 16-1 trang 58 s¸ch thiÕt kÕ hÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ tËp II. Tra b¶ng 16-1 ®èi víi b¨ng t¶i k = 1,2 nªn Tt = k.T = 1,2.11689 = 14027(N.mm) Nèi trôc vßng ®µn håi cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n , dÔ chÕ t¹o , dÔ thay thÕ , lµm viÖc tin cËy , do ®ã ®­îc sö dông réng r·i. H×nh vÏ: Nèi trôc vßng ®µn håi Dùa vµo m«men xo¾n tÝnh to¸n (Tt = 14,027 KN.mm) vµ ®­êng kÝnh trôc (d = 20mm) vµ b¶ng 16.10a ta chän kÝch th­íc cña nèi trôc nh­ sau: T Nm d mm D mm dm mm L mm l mm d1 mm D0 mm Z nmax B mm B1 mm l1 mm D3 mm l2 mm 31,5 20 90 36 104 50 36 63 4 6500 4 28 21 20 20 KÝch th­íc cña vßng ®µn håi(B¶ng 16-10b) T,Nm d0 d1 D2 l l1 l2 l3 H 31,5 10 M8 15 42 20 10 15 1,5 - Sau khi chän kÝch th­íc ta kiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn bÒn cña vßng ®µn håi vµ chèt theo c«ng thøc sau: + §iÒu kiÖn søc bÒn dËp cña vßng ®µn håi: Tõ b¶ng trªn ta thay vµo c«ng thøc tÝnh ta ®­îc: + §iÒu kiÖn søc bÒn cña chèt : Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc tÝnh ta ®­îc : Trong ®ã: l0 = l1 + l3/2 =21 + 15/2 = 28,5(mm) [s]d - øng suÊt dËp cho phÐp cña dßng cao su , cã thÓ lÊy b»ng 2..4 MPa [s]u = 60..80 MPa øng suÊt cho phÐp cña chèt. II. ThiÕt kÕ vá hép gi¶m tèc . Chän vá hép gi¶m tèc d¹ng ®óc . Hép gi¶m tèc d¹ng ®óc cã nhiÒu d¹ng kh¸c nhau , song chóng ®Òu cã chung nhiÖm vô: b¶o ®¶m vÞ trÝ t­¬ng ®èi gi÷a c¸c chi tiÕt m¸y , bé phËn m¸y, tiÕp nhËn t¶i träng do c¸c chi tiÕt l¾p trªn vá truyÒn ®Õn, ®ùng dÇu b«i tr¬n , b¶o vÖ c¸c chi tiÕt m¸y tr¸nh bôi . ChØ tiªu c¬ b¶n cña vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi l­îng nhá VËt liÖu phæ biÕn lµ gang x¸m GX15-32 1. Chän bÒ mÆt ghÐp n¾p vµ th©n . Theo ®Çu bµi ra ®èi víi hép gi¶m tèc 2 cÊp b¸nh r¨ng trôc vÝt ®Ó cho viÖc l¾p ghÐp thuËn tiÖn ta chän mÆt ghÐp n¾p víi th©n lµ bÒ mÆt ®i qua trôc b¸nh vÝt . 2. X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña vá hép. H×nh d¹ng th©n vµ n¾p chñ yÕu ®­îc x¸c ®Þnh bëi sè l­îng vµ kÝch th­íc cña b¸nh r¨ng , vÞ trÝ mÆt l¾p ghÐp vµ sù ph©n bè cña trôc trong hép, ®ång thêi cßn phô thuéc vµo chØ tiªu kinh tÕ , ®é bÒn ®é cøng. B¶ng quan hÖ kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc ®óc Tªn gäi BiÓu thøc tÝnh to¸n ChiÒu dµy : Th©n hép ,d N¾p hép ,d1 d = 0,03.a + 3 = 0,03.210 +3 = 9,3 mm Chän d = 10 d1 = 0,9. d = 0,9.10 = 9 mm chän d1=9 §­êng kÝnh: Bu l«ng nÒn , d1 Bu l«ng c¹nh æ , d2 Bu l«ng ghÐp n¾p vµ th©n d3 VÝt ghÐp n¾p æ d4 VÝt ghÐp n¾p cöa th¨m, d5 d1> 0,04a + 10 = 0,04.210 + 10 = 18,4 lÊy d1 =20 mm d2 = (0,7..0,8)d1 = (14..16) lÊy d2= 16 d3 = (0,8..0,9)d2 = 12,5...14,4 lÊy d3=14 d4 = (0,6..0,7)d2 = 9,6..11,2lÊy d4 = 10 d5 = (0,5..0,6)d2 = 8..9,6lÊy d5 = 8 MÆt bÝch ghÐp n¾p vµ th©n ChiÒu dµy bÝch th©n hép, s3 ChiÒu dµy bÝch n¾p hép, s4 ChiÒu réng bÝch n¾p vµ th©n, K3 S3 = (1,4...1,8)d3 =19,6...25,2lÊy S3 = 24 S4 = (0,9..1)S3 =21,6...24 lÊy S4 =24 K3 = K2 - (3..5)mm = 50 - 4 = 46 mm KÝch th­íc gèi trôc: §­êng kÝnh ngoµi vµ t©m lç vÝt D3,D2 BÒ réng mÆt ghÐp bu l«ng c¹nh æ:K2 T©m bu l«ng c¹nh æ : E2 vµ C ( k lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m bu l«ng ®Õn mÐp lç) -Víi æ trªn trôc I: Tra b¶ng 18.2 D = 52 nªn D2 = 65; D3 = 80 ,D4 = 42, h = 8 ,d4 = M6 ,Z =4 -Trôc II : D = 90 tra b¶ng 18.2 D2 = 110, D3 = 135, D4 = 85, h = 12, d4 = M8, Z = 4 - Trôc III: D = 100 tra b¶ng 18.2 D2 = 120, D3 = 150, D4 = 90, h = 12, d4 = M10, Z = 6 K2 = E2 + R2 + (3..5)mm = 50 mm lÊy K2 =50 mm E2 = 1,6d2 = 1,6.16 = 25,6 vµ R2 = 1,3.d2= 1,3.16 = 20,8 C = D3 /2 MÆt ®Õ hép : ChiÒu dµy khi kh«ng cã phÇn låi S1 BÒ réng mÆt ®Õ hép , K1 vµ q S1 = (1,3..1,5)d1 = 26...30 lÊy S1 = 28 K1 = 3.d1 = 3.20 = 60 vµ q³ K1+2.d = 80 lÊy q = 80 Khe hë gi÷a c¸c chi tiÕt : Gi÷a b¸nh r¨ng víi thµnh trong hép zGi÷a ®Ønh b¸nh r¨ng lín víi ®¸y hép D ³ (1..1,2) d = 10...12 chän D = 10 D1 ³ (3..5)d = 30 ...50 chän D1 =40 Sè l­îng bu l«ng nÒn Z = (L+B)/(200..300) = 3,016..2,04 chän Z= 4 L = 396,75 ;B = 215,47 Khi chän kÕt cÊu vá hép gi¶m tèc cÇn chó ý nh÷ng yÕu tè sau ®©y: a> Khe hë D gi÷a bÒ mÆt gia c«ng cña chi tiÕt quay vµ bÒ mÆt kh«ng gia c«ng cña hép ph¶i lín tæng sai sè vÒ ®é kh«ng chÝnh x¸c cña vÞ trÝ c¸c v¸ch ®óc còng nh­ ®é sãng cña mÊp m« bÒ mÆt tiÕp ®óc . Tuy nhiªn khe hë cã thÓ chän t¨ng lªn theo ®iÒu kiÖn kÕt cÊu b> Khe hë D1 tõ ®Ønh b¸nh r¨ng ®Õn ®¸y hép cÇn tho¶ m·n yªu cÇu sau: - §ñ lín ®Ó khi b¸nh r¨ng quay chÊt bÈn vµ s¶n phÈm mµi mßn ®· l¾ng xuèng ®¸y hép kh«ng bÞ khuÊy lªn. D1 ®­îc x¸c ®Þnh nh­ trong b¶ng. - CÇn t¹o ®ñ l­îng dÇu b«i tr¬n cÇn thiÕt .(0,4...0,8 lÝt) cho c«ng suÊt truyÒn 1 kW c> BÒ mÆt l¾p ghÐp n¾p vµ th©n N¾p vµ th©n ®­îc ghÐp b»ng bu l«ng . ChiÒu dµy mÆt bÝch S vµ S1 ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o ®ñ ®é cøng . BÒ réng mÆt bÝch K3 ph¶i ®ñ réng ®Ó khi xiÕt chÆt cã thÓ xoay ch×a vÆn mét gãc lín h¬n 600 - C¸c kÝch th­íc cña c¸c chi tiÕt ghÐp tham kh¶o phô lôc P3.4 ®Õn P3.7 KÝch th­íc ®Çu bu l«ng vµ ®ai èc.(P 3.4) d (mm) §Çu bu l«ng §ai èc th­êng S D h S D H d1 = 20(Bu l«ng nÒn) d2 = 16(Bu l«ng c¹nh æ) d3 = 14 ( Bu l«ng ghÐp th©n vµ n¾p hép) 30 24 21 33,6 26,8 23,9 13 10 9 30 24 21 33,6 26,8 23,9 16 13 11,5 KÝch th­íc ®Öm vªnh (P3.6) §­êng kÝnh bu l«ng hoÆc vÝt d §Öm vªnh Cì trung b×nh S =B d1 =20 (Bu l«ng nÒn) d2 =16 (Bu l«ng c¹nh æ) d3 = 14 (Bu l«ng ghÐp th©n vµ n¾p hép) d5 = 8 (vÝt ghÐp n¾p cöa th¨m) d4 = 6 (VÝt ghÐp n¾p æ trôc I) d4 = 8 (VÝt ghÐp n¾p æ trôc II) d4 = 10 (VÝt ghÐp n¾p æ trôc III) 14,25 8,2 6,1 8,2 10,2 3,25 2 1,4 2 2,5 - MÆt ch©n ®Õ kh«ng nªn lµm ph¼ng ë ®©y ta lµm hai d·y låi song song nh»m gi¶m tiªu hao vËt liÖu , gi¶m thêi gian gia c«ng vµ t¹o kh¶ n¨ng l­u th«ng khÝ qua ®¸y hép ®Ó tho¸t nhiÖt tèt h¬n. (d¹ng nh­ h×nh vÏ) d> Gèi trôc trªn vá hép Gèi trôc cÇn ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng ®Ó kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn sù lµm viÖc cña æ. §­êng kÝnh ngoµi cña gèi trôc (D3) ®­îc chän theo ®­êng kÝnh n¾p æ hoÆc tra trong b¶ng 18-2 trang 88 s¸ch gi¸o tr×nh thiÕt kÕ chi tiÕt m¸y tËp II. e> KÕt cÊu gèi ®ì trong lßng hép. §èi víi gèi ®ì trong lßng hép gi¶m tèc ta chän d¹ng kÕt cÊu ch÷ T víi chiÒu dµy d2= (0,6...0,8)d = 6...8chän d2 = 7 mm 3. Mét sè kÕt cÊu kh¸c liªn quan ®Õn cÊu t¹o vá hép. a> Bu l«ng mãc vßng Dïng ®Ó n©ng vµ vËn chuyÓn hép gi¶m tèc . Mãc vßng ®­îc lµm trªn n¾p . KÝch th­íc mãc vßng ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: ChiÒu dµy vßng mãc : S = (2..3)d = 20 ...30 Chän S = 30 §­êng kÝnh d = (3..4)d = 30...40 chän d = 30 b> Chèt ®Þnh vÞ: §Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ t­¬ng ®èi cña n¾p vµ th©n tr­íc vµ sau khi gia c«ng còng nh­ khi l¾p ghÐp ta dïng 2 chèt ®Þnh vÞ lµ chèt h×nh c«n ®­îc l¾p vµo lç theo kiÓu l¾p chÆt . Tra b¶ng 18-4b ta ®­îc kÝch th­íc cña chèt c«n . H×nh d¹ng vµ kÝch th­íc cña chèt h×nh trôc. 1:50 3,2 d c l 8 1,2 25...140 chän l = 60 c> Cöa th¨m §Ó kiÓm tra , quan s¸t c¸c chi tiÕt m¸y trong hép khi l¾p ghÐp vµ ®Ó ®æ dÇu vµo hép , trªn ®Ønh hép cã lµm cöa th¨m . Cöa th¨m ®­îc ®Ëy b»ng n¾p . Trªn n¾p cã nót th«ng h¬i . KÝch th­íc ®­îc chän theo kÕt cÊu hép gi¶ tèc A1 B1 C K R VÝt Sè l­îng 120 90 112,83 74,45 10 M8x22 4 d> Nót th«ng h¬i. Khi lµm viÖc , nhiÖt ®é trong hép t¨ng lªn . §Ó gi¶m ¸p suÊt vµ ®iÒu hoµ kh«ng khÝ bªn trong vµ bªn ngoµi hép , ng­êi ta sö dông nót th«ng h¬i . Nót th«ng h¬i ®­îc l¾p trªn cöa th¨m. H×nh d¹ng vµ kÝch th­íc cña nót th«ng h¬i ®­îc tra trong b¶ng 18-6 A B C D E G H I K L M N O P Q R S M27 x2 15 30 15 45 36 32 6 4 10 8 22 6 32 18 36 32 e> Nót th¸o dÇu: Sau mét thêi gian lµm viÖc dÇu b«i tr¬n bÞ bÈn (di bôi bÆm vµ do h¹t mµi) hoÆc bÞ biÕn chÊt do ®ã cÇn thay dÇu míi . §Ó th¸o dÇu cò ®¸y hép cã lç th¸o dÇu . Lóc lµm viÖc , lç ®­îc bÞt kÝn b»ng nót th¸o dÇu. KÕt cÊu kÝch th­íc cña nót th¸o dÇu cho trong b¶ng 18-7 ®èi víi nót th¸o dÇu h×nh trô , h×nh 18-8 ®èi víi nót th¸o dÇu h×nh c«n . Ta chän nót th¸o dÇu h×nh trô . d b m f L c q D S D0 M20x2 15 9 3 28 2,5 17,8 30 22 25,4 f> KiÓm tra møc dÇu: Theo tÝnh to¸n vËn t«c b¸nh r¨ng nhá h¬n 12 (m/s) vµ vËn tèc cña trôc vÝt còng nhá h¬n 10 (m/s) do ®ã b¸nh r¨ng vµ trôc vÝt ®­îc ng©m trong dÇu . ChiÒu cao møc dÇu trong hép ®­îc kiÓm tra b»ng que th¨m dÇu. KÝch th­íc cña que th¨m dÇu nh­ h×nh vÏ , que th¨m dÇu th­êng cã vá bäc bªn ngoµi ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc kiÓm tra dÔ dµng. 4. B«i tr¬n hép gi¶m tèc. a > Chän ph­¬ng ph¸p b«i tr¬n hép gi¶m tèc . - VËn tèc vßng cña b¸nh r¨ng trªn trôc II , vµ cña trôc vÝt lµ : VBR = 120,5.10-3.3,14.n2/2.30 = 120,5.3,14.392,916.10-3/2.30 = 2,479 < 12(m/s) VTV = 101,5.10-3.3,14.n2/2.30 = 1,749(m/s) < 10(m/s) Víi vËn tèc vßng nhá ta chän ph­¬ng ph¸p b«i tr¬n lµ ng©m dÇu. Do trôc vÝt ®Æt d­íi nªn møc dÇu ngËp ren trôc vÝt nh­ng kh«ng v­ît qu¸ ®­êng ngang t©m con l¨n d­íi cïng , ë ®©y ta ph¶i dïng thªm vßng vung dÇu trªn trôc vÝt do ®­êng kÝnh ch©n trôc vÝt lµ 70,7 mm ®­êng kÝnh d1 cña æ lµ 95 mm nªn kh«ng ng©m hÕt chiÒu cao ren trôc vÝt. §èi víi b¸nh r¨ng chiÒu s©u ng©m dÇu lµ 1/4 b¸n kÝnh b¸nh r¨ng cÊp chËm. b> Chän dÇu b«i tr¬n. Tõ vËn tèc vßng cña b¸nh r¨ng , vËt liÖu chÕ t¹o b¸nh r¨ng ta tiÕn hµnh tra b¶ng (18-11),(18-12 ®èi víi trôc vÝt) chän ®é nhít ®Ó b«i tr¬n. Sau ®ã tra b¶ng 18-13 ®Ó chän dÇu thÝch hîp. Chi tiÕt VËt liÖu VËn tèc §é nhít DÇu b«i tr¬n B¸nh r¨ng ThÐp 2,479 (Vtèc vßng) 186(11)/16(2) DÇu «t« m¸y kÐoAK-10 Trôc vÝt ThÐp 1,75 (Vtèc tr­ît) 165(30)/24(3,43) DÇu «t« m¸y kÐo AK-15 phÇn VII: Dung sai l¾p ghÐp I. Chän cÊp chÝnh x¸c: Øng víi mçi cÊp chÝnh x¸c cã mét miÒn dung sai x¸c ®Þnh. Ch¼ng h¹n víi c¸c kÝch t­íc tõ 1 ®Õn 500 mm, cÊp chÝnh x¸c 6 , cã 11 miÒn dung sai cña trôc , trong khi ®ã ®èi víi c¸c cÊp chÝnh x¸c kh¸c , sè miÒn dung sai cña lç vµ trôc Ýt h¬n. Khi chän cÊp chÝnh x¸c , ng­êi thiÕt kÕ cÇn xuÊt ph¸t tõ yªu cÇu sö dông cña chi tiÕt vµ kh¶ n¨ng c«ng nghÖ ®Ó chän cho phï hîp , cao qu¸ sÏ lµm t¨ng chi phÝ chÕ t¹o , thÊp qu¸ sÏ kh«ng ®¶m b¶o yªu cÇu sö dông . Cã thÓ tham kh¶o b¶ng 20.1 ®Ó chän cÊp chÝnh x¸c phô thuéc ph­¬ng ph¸p gia c«ng. V× gia c«ng lç phøc t¹p h¬n gia c«ng trôc , d« ®ã nªn chän ®é chÝnh x¸c gia c«ng thÊp h¬n ( th­êng lµ thÊp h¬n 1 c¸p vµ kh«ng qu¸ 2 cÊp ) so víi ®é chÝnh x¸c gia c«ng trôc. II. Chän kiÓu l¾p vµ dung sai l¾p ghÐp : 1.C¸c chi tiÕt quay l¾p víi trôc vµ vá hép Chän l¾p ghÐp theo tiªu chuÈnb»ng c¸ch phèi hîp c¸c miÒn dung sai kh¸c nhau cña lç vµ trôc víi cïng mét cÊp chÝnh x¸c hoÆc víi c¸c cÊp chÝnh x¸c kh¸c nhau,nh­ng cÇn cè g¾ng chän c¸c kiÓu l¾p ­u tiªn.L¾p ghÐp cã thÓ thùc hiÖn theo hÖ thèng lç hoÆc hÖ thèng trôc. B¶ng chän l¾p ghÐp vµ dung sai. S.T.T Tªn mèi ghÐp KiÓu l¾p Sai lÖch Ghi chó Khíp nèi víi trôc I Φ20 +21/0 0/-13 Trục I æ l¨n víi trôc I Φ25k6 +15/+2 æ l¨n víi vá hép Φ52 H7 +30/0 B¹c chÆn víi trôc I Φ23 Φ25 +53/+20 +12/+2 +21/0 l¾p cïng ®o¹n trôc víi æ l¨n 0/-13 B¸nh r¨ng víi trôc II Φ40 +25/0 +18/+2 Trôc II B¹c chÆn víi trôc II Φ45 +64/+25 +18/+2 æ l¨n víi trôc II Φ40 k6 +18/+2 æ l¨n víi vá hép Φ90 H7 +30/0 æ l¨n víi trôc III Φ55 k6 +21/+2 æ l¨n víi vá hép Φ100 H7 +35/0 Trôc III B¸nh vÝt víi trôc III Φ60 +30/0 +39/+20 B¹c chÆn víi trôc III Φ55 +76/+30 l¾p cïng ®o¹n trôc víi æ l¨n +21/+2 §Üa xÝch víi trôc III Φ48 +25/0 +18/+2 2.Dung sai vµ l¾p ghÐp then : Chän kiÓu l¾p cho then b»ng tuú thuéc vµo ®Æc tÝnh cña mèi ghÐp ( ghÐp cã ®é hë, ghÐp trung gian , ghÐp cã ®é d«i ) vµ quy m« s¶n xuÊt ( ®¬n chiÕc , hµng lo¹t vµ hµng lo¹t lín ). Theo b¶ng 20.5 vµ 20.6 ta cã gi¸ trÞ sai lÖch giíi h¹n cña chiÒu réng b , chiÒu cao h vµ chiÒu dµi then còng nh­ sai lÖch gíi h¹n cña chiÒu réng r·nh then trªn trôc vµ trªn b¹c ®­îc liÖt kª trong b¶ng sau : B¶ng dung sai vµ l¾p ghÐp mèi ghÐp then. kÝch th­íc tiÕt diÖn then b - h sai lÖch gíi h¹n cña chiÒu réng r·nh then (mm) chiÒu s©u r·nh then trªn trôc N9 trªn b¹c j9 trªn trôc t trªn b¹c t t sai lÖch t sai lÖch 12 – 8 0 0,002 5,0 +0,2 3,3 +0,2 18 - 11 - 0,043 0,002 7,0 +0,2 4,4 +0,2 3. Dung sai h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt. Sai lÖch h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt cã ¶nh h­ëng quan träng ®Õn chÊt l­îng vµ ®é tin cËy lµm viÖc cña chi tiÕt m¸y. Sai lÖch h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt lµm gi¶m ®é cøng tiÕp xóc cña chi tiÕt , lµm thay ®æi ®Æc tÝnh l¾p ghÐp ®· chän, g©y ra va ®Ëp mÐp, biÕn d¹ng dÎo, lµm t¨ng nguy hiÓm vÒ dÝnh vµ mßn côc bé. Sai h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ lµ mét trinh nh÷ng nguyªn nh©n quan träng lµm cho ¶i träng ph©n bè kh«ng ®Òu trªn c¸c ®­êng tiÕp xóc cña b¸nh r¨ng ¨n khíp. §é ®¶o mÆt mót cña vai trôc t¹i chç l¾p æ l¨n vµ cèc lãt còng nh­ ®é kh«ng vu«ng gãc cña mÆt mót gèi ®ì æ l¨n so víi ®­êng t©m lç æ lµm lÖch c¸c vßng æ. §é kh«ng ®ång trôc cña cña c¸c lç l¾p ghÐp lµ nguyªn nh©n g©y nªn c¸c va ®Ëp mÐp ë æ ®òa. Ngoµi ra, c¸c sai lÖch h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt cßn g©y sù chuyÓn ®éng kh«ng ®Òu, lµm xuÊt hiÖn t¶i träng ®éng phô vµ lµm gi¶m ®é chÝnh x¸c ®éng häc ch¼ng h¹n ®èi víi bé truyÒn b¸nh r¨ng. V× vËy, trong thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o cÇn h¹n chÕ ®é kh«ng chÝnh x¸c cña h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt. Cã nhiÒu lo¹i sai lÖch h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt, ng­êi thiÕt kÕ cÇn ph©n tÝch ®iÒu kiÖn lµm viÖc cô thÓ mµ chän d¹ng vµ trÞ sè sai lÖch h×nh d¸ng vµ vÞ trÝ bÒ mÆt cho phï hîp. ********************************* Tµi liÖu tham kh¶o 1 . TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®énh c¬ khÝ (tËp1 , tËp2) - trÞnh chÊt ,lª v¨n uyÓn 2 . Chi tiÕt m¸y (tËp 1 , tËp 2) - gs,ts nguyÔn tränh hiÖp 3 . Dung sai l¾p ghÐp - ninh ®øc tèn