Thiết kế dẫn động băng tải

D1 Tõ c«ng thøc kiÓm nghiÖm vËn tèc: V d = 1000.60 .. 11 Dn π ≤ V max =(30÷35)m/s →D1 ≤ 14,3.2922 1000.60.35 = 229 mm Theo b¶ng (5-14) chän D1 = 220 mm KiÓm nghiÖm vËn tèc: )/35/30()/(6,33 60000 14,3.220.2922 max smsmVsmVd ÷=<== 2.2.2. X¸c ®Þnh ®−êng kÝnh b¸nh ®ai lín D2 Theo c«ng thøc(5-4) ta cã ®−êng kÝnh ®ai lín: D2=i®.D1.(1-ε ) Trong ®ã: i® hÖ sè bé truyÒn ®ai :ε HÖ sè tr−ît bé truyÒn ®ai thang lÊyε = 0,02 → D2 = 2,878.220.(1-0,02) = 620,5 (mm) Chän: D2 = 630 (mm) Sè vßng quay thùc cña trôc bÞ dÉn: Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 11 )/(1000 630 220.2922).02,01('2 PVn =−= KiÓm nghiÖm: (%)48,1%1001015 10001015 %100 ' 1 21 =−=−=Δ n nn n Sai sè nΔ n»m trong ph¹m vi cho phÐp (3 ÷5)% 2.2.3. X¸c ®Þnh tiÕt diÖn ®ai Víi ®−êng kÝnh ®ai nhá D1=220 mm, vËn tèc ®ai V® =27,5m/s vµ Pct=7,49 (KW) tra b¶ng (5-13) ta chän ®ai lo¹i Б víi c¸c th«ng sè sau (b¶ng 5-11): S¬ ®å tiÕt diÖn ®ai KÝ hiÖu KÝch th−íc tiÕt diÖn ®ai a0 h a h0 F (mm2) 14 10,5 17 4,1 138 2.3. Chän s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc A Theo ®iÒu kiÖn : 0,55 ++ )( 21 DD h )(2 21 DDA +≤≤ (Víi h lµ chiÒu cao tiÕt diÖn ®ai) Theo b¶ng(5-16): Víi: i = 2,878 chän )(6302 mmDA == 2.4. TÝnh chiÒu dµi ®ai L theo kho¶ng c¸ch s¬ bé A Theo c«ng thøc (5-1) )(2661,2 630.4 )220630()630220( 2 14,3630.2 4 )()( 2 2 2 2 12 21 mm A DDDDAL =−+++= −+++= π Theo b¶ng (5-12) LÊy L = 2800 (mm) KiÓm nghiÖm sè vßng ch¹y cña ®ai trong 1 gi©y Theo CT (5-20): Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 12 u = L V = 310.2800 5,27 − = 9,8 (m/s) ≤ umax =10 (m/s) 2.5. X¸c ®Þnh chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch trôc A theo L = 2800mm Theo c«ng thøc (5-2): [ ] [ ] )(703 )630220(8)630220(14,32800.2)630220(14,32800.2 8 1 )(8)(2)(2 8 1 22 2 21 2 2121 mmA DDDDLDDLA = ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −−+−++−= ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −−+−++−= ππ KiÓm tra ®iÒu kiÖn (5-19): 0,55 ++ )( 21 DD h )(2 21 DDA +≤≤ )(1700)(703)(478 )630220(27035,10)630220(55,0 mmmmmm ≤≤ +≤≤++ Kho¶ng c¸ch nhá nhÊt m¾c ®ai : Amin = A- 0,015L = 703- 0,015.2800 = 661(mm) Kho¶ng c¸ch lín nhÊt ®Ó t¹o lùc c¨ng: Amax= A + 0,03L = 703 + 0,03.2800 = 787 (mm) 2.6. KiÓm nghiÖm gãc «m Theo c«ng thøc (5-3) ta cã: 0 0 000 0 12 0 1 1208,14657).220630( 703 1180 57).(1180 =>=−−= −−= α α DD A ⇒ Tháa m·n 2.7. X¸c ®Þnh sè ®ai cÇn thiÕt Sè ®ai ®−îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn tr¸nh x¶y ra tr−ît tr¬n gi÷a ®ai vµ b¸nh ®ai. ¾ Chän øng suÊt c¨ng ban ®Çu 20 /2,1 mmN=δ vµ theo chØ sè D1 tra b¶ng ta cã c¸c hÖ sè: [σp]o =1,74 : øng suÊt cã Ých cho phÐp (b¶ng 5-17) =αC 0,95 :HÖ sè ¶nh h−ëng gãc «m (b¶ng 5-18) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 13 Ct= 0,8 :HÖ sè ¶nh h−ëng chÕ ®é t¶i träng (b¶ng 5-6) Cv= 0,74 :HÖ sè ¶nh h−ëng vËn tèc (b¶ng 5-19) F = 138 mm2 :DiÖn tÝch tiÕt diÖn ®ai (b¶ng 5-11) V = 27,5 (m/s) :VËn tèc ®ai ¾ Sè ®ai cÇn thiÕt: Theo c«ng thøc ( 5-22) cã: [ ] 01,2138.74,0.95,0.8,0.74,1.5,27 49,7.1000.... .1000 0 ==≥ FCCCV PZ vtp ct ασ LÊy sè ®ai : Z = 2 2.8. §Þnh c¸c kÝch th−íc chñ yÕu cña b¸nh ®ai ¾ ChiÒu réng b¸nh ®ai: Theo c«ng thøc (5-23): B = (Z-1).t + 2.S Theo b¶ng (10-3 ) cã: t = 20; S =12,5 →B = ( 2-1).20 + 2.12,5 = 45 (mm) ¾ §−êng kÝnh ngoµi cña b¸nh ®ai: Theo c«ng thøc (5-24): + Víi b¸nh dÉn: Dn1=D1+2h0=220+2.4,1 =228,2(mm) + Víi b¸nh bÞ dÉn: Dn2=D2+2h0=630+2.4,1=638,2(mm) 2.9. TÝnh lùc c¨ng ban ®Çu vµ lùc t¸c dông lªn trôc ¾ Lùc c¨ng ban ®Çu víi mçi ®ai: Theo c«ng thøc(5-25) ta cã: S0 = 0σ . F Trong ®ã: 0σ =1,2 N/mm2 øng suÊt c¨ng ban ®Çu F=138 mm2 :DiÖn tÝch tiÕt diÖn ®ai → S0= 1,2. 138 =165,6 (N) ¾ Lùc t¸c dông lªn trôc: Theo c«ng thøc (5-26): R® ≈3.S0.Z sin( )2 1α Víi : 01 8,146=α ; Z=2 Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 14 )(3,976) 2 8,146sin(.2.6,165.3 0 NRd ==→ B¶ng 2: C¸c th«ng sè bé truyÒn ®ai Gi¸ trÞ Th«ng sè B¸nh ®ai nhá B¸nh ®ai lín §−êng kÝnh b¸nh ®ai D1=220 (mm) D2=630 (mm) §−êng kÝnh ngoµi b¸nh ®ai Dn1=228,2 (mm) Dn2=638,2 (mm) ChiÒu réng b¸nh ®ai B = 45 (mm) Sè ®ai Z = 2 ®ai ChiÒu dµi ®ai L = 2800 (mm) Kho¶ng c¸ch trôc A = 703 (mm) Gãc «m 01 8,146=α Lùc t¸c dông lªn trôc R® = 976,3 (N) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 15 PhÇn III: ThiÕt kÕ Bé truyÒn b¸nh r¨ng 3.1. TÝnh to¸n bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng 3.1.1. Chän vËt liÖu vµ c¸ch nhiÖt luyÖn Do hép gi¶m tèc 2 cÊp chÞu t¶i träng trung b×nh nªn chän vËt liÖu lµm b¸nh r¨ng cã ®é r¾n bÒ mÆt r¨ng HB < 350. §ång thêi ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng ch¹y mßn cña r¨ng chän ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá lín h¬n ®é r¾n cña b¸nh r¨ng lín kho¶ng 25 ÷50 HB HB 1 = HB 2 + (25 ÷50)HB ¾ B¸nh r¨ng nhá thÐp 45 th−êng hãa (b¶ng3-6) (gi¶ thiÕt ®−êng kÝnh ph«i 100÷300mm) Tra b¶ng (3-8) ta cã c¸c th«ng sè cña thÐp nh− sau: + Giíi h¹n bÒn kÐo: σbk = 580 N/mm2 + Giíi h¹n ch¶y σch= 290 N/mm2 + §é r¾n : HB = 170 ÷ 220 (Chän HB 1=190) ¾ B¸nh r¨ng lín thÐp 35 th−êng ho¸ (b¶ng3-7) (gi¶ thiÕt ®−êng kÝnh ph«i 300÷500mm) Tra b¶ng (3-8) ta cã c¸c th«ng sè cña thÐp nh− sau: + Giíi h¹n bÒn kÐo: σbk= 480N/mm2 + Giíi h¹n ch¶y σch= 240 N/mm2 + §é r¾n : HB = 140 ÷190 (Chän HB 2 =160) (víi c¶ b¸nh r¨ng nhá vµ b¸nh r¨ng lín ta chän ph«i lµ ph«i rÌn) 3.1.2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc, øng suÊt uèn cho phÐp víi bé truyÒn cÊp nhanh Theo c«ng thøc (3-3) sè chu k× lµm viÖc t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh r¨ng Ntd=60.u.Th.n Trong ®ã: n: sè vßng quay trong 1phót cña b¸nh r¨ng Th: thêi gian lµm viÖc cña m¸y u: sè lÇn ¨n khíp cña 1 r¨ng khi b¸nh r¨ng qay mét vßng, u=1 - Sè chu k× lµm viÖc cña b¸nh r¨ng nhá: Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 16 Ntd1= 60.u.Th .n1 = 60.1.15500.1015 = 99,4.10 7 - Sè chu k× lµm viÖc cña b¸nh lín: Ntd2= 60.u.Th .n2= 60.1.15500.203 = 18,9.10 7 Theo b¶ng (3-9) ta chän sè chu k× c¬ së N0 = 10 7 → Ntd1 > N0 Ntd2 > N0 Do ®ã víi c¶ 2 b¸nh r¨ng kN ’=kN ’’=1 • X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [ ] [ ] NtxNtxp k '.00σσ = theo b¶ng (3-9) ta cã [ ] HBtxN 6,200 =σ VËy øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh nhá: [ ] 2/494190.6,2 1 mmN txNp ==σ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh lín: [ ] 2/416160.6,2 2 mmN txNp ==σ §Ó kiÓm tra bÒn ta dïng trÞ sè nhá lµ : [ ] 2/416 2 mmN txNp =σ • X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp: V× ph«i rÌn, thÐp th−êng ho¸ nªn lÊy hÖ sè an toµn n =1,5 vµ hÖ sè tËp trung øng suÊt ch©n r¨ng 8,1=σk + Giíi h¹n mái cña b¸nh r¨ng nhá: 2 1 /4,249580.43,0 mmN==−σ + Giíi h¹n mái cña b¸nh r¨ng lín: 2 1 /4,206480.43,0 mmN==−σ V× b¸nh r¨ng quay mét chiÒu nªn theo c«ng thøc (3-5) cã: - øng suÊt uèn cho phÐp cña b¸nh nhá: [ ] )/(5,138 8,1.5,1 1.4,249.5,1 . .).6,14,1( . . 2'10 1 mmN kn k kn k NN u ==÷== − σσ σσσ Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 17 - øng suÊt uèn cho phÐp cña b¸nh lín: [ ] )/(115 8,1.5,1 1.4,206.5,1 . .).6,14,1( 2''1 2 mmN kn k N u ==÷= − σ σσ 3.1.3. TÝnh kho¶ng c¸ch trôc A - Chän s¬ bé hÖ sè t¶i träng: k = 1,55 - Chän hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng: 4,0=Aψ ¸p dông CT (3-9): [ ]3 2 26 . .. . 10.05,1).1( n Nk i iA Atx ψσ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛±≥ Trong ®ã: 2 1 n ni = = 5 : TØ sè truyÒn n2 = 203 (v/p) sè vßng quay trong 1 phót cña b¸nh r¨ng bÞ dÉn N = 7,19 (KW) : c«ng suÊt trªn trôc I ( ) )(22,196203.4,0 19,7.55,1. 5.416 10.05,115 3 26 mmA =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛+≥→ Chän A= 200 (mm) 3.1.4. TÝnh vËn tèc vßng v cña b¸nh r¨ng vµ chän cÊp chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng -VËn tèc vßng cña b¸nh r¨ng trô ¨n khíp ngoµi ®−îc tÝnh theo c«ng thøc : (3-17) víi n1 sè vßng quay trong 1 phót cña b¸nh dÉn: )/(54,3 )15(1000.60 1015.200.14,3.2 smV =+= Theo b¶ng (3-11) ta chän cÊp chÝnh x¸c ®Ó chÕ t¹o b¸nh r¨ng lµ cÊp 8 3.1.5. TÝnh hÖ sè t¶i träng k V× c¸c b¸nh r¨ng cã ®é cøng HB < 350 vµ t¶i träng kh«ng ®æi nªn cã: ktt=1. Theo b¶ng (3-13) t×m ®−îc hÖ sè t¶i träng ®éng k®=1,55 VËy hÖ sè t¶i träng tÝnh theo c«ng thøc (3-19): k = ktt.k®= 1. 1,55 = 1,55 )/( )1(1000.60 ..2 1000.60 .. 111 sm i nAndV ±== ππ Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 18 ThÊy hÖ sè t¶i träng k=1,55 kh«ng kh¸c so víi hÖ sè t¶i träng s¬ bé ksb=1,55 nªn kh«ng cÇn tÝnh l¹i A 3.1.6. X¸c ®Þnh m« ®un, sè r¨ng vµ chiÒu réng b¸nh r¨ng V× ®©y lµ b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng nªn ta tÝnh m« ®un ph¸p: ¾ X¸c ®Þnh m« ®un : m = (0,01÷0,02).A 42200).02,001,0( ÷=÷=→ m Theo b¶ng (3-1) chän m = 3 ¾ TÝnh sè r¨ng: - Sè r¨ng b¸nh nhá: Z1 = )1( 2 +im A = )15(3 200.2 + = 22,2(r¨ng) → Chän Z1= 23 (r¨ng) - Sè r¨ng b¸nh lín: Z2= Z 1 .i =23.5= 115 (r¨ng) → chän Z2 =115 (r¨ng) ¾ ChiÒu réng b¸nh r¨ng nhá: )(80200.4,0.1 mmAb A ===ψ - Chän b 1 = 80 (mm) - ChiÒu réng b¸nh r¨ng lín nhá h¬n chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá kho¶ng 5 ÷ 10mm nªn chän b 2 = 75 (mm) 3.1.7. KiÓm nghiÖm søc bÒn uèn cña r¨ng Theo c«ng thøc (3-33) cã : bnZmy NK tdn u .... ..10.1,19 2 6 =σ Trong ®ã: k=1,55: HÖ sè t¶i träng N: C«ng suÊt bé truyÒn (KW) y: HÖ sè d¹ng r¨ng n: Sè vßng quay trong mét phót cña b¸nh r¨ng ®ang tÝnh m : M« ®un Z td : Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng trªn b¸nh b, σ u: BÒ réng vµ øng suÊt t¹i ch©n r¨ng Theo b¶ng (3-18): - Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh nhá: Z 1td = Z = 23 (r¨ng) → HÖ sè d¹ng r¨ng b¸nh nhá: y1= 0,429 - Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh lín: Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 19 Z 2td = 115 (r¨ng) → HÖ sè d¹ng r¨ng b¸nh lín: y2 = 0,517 - Nh− vËy øng xuÊt t¹i ch©n r¨ng b¸nh nhá lµ : )/(5,29 80.1015.23.3.429,0 19,7.55,1.10.1,19 2 2 6 1 mmNu ==σ Ta thÊy σU1< [σ]U1=138,5 → Tho¶ m·n - øng xuÊt t¹i ch©n r¨ng b¸nh r¨ng lín lµ: )/(5,24 517,0 429,0.5,29. 2 2 1 12 mmNy y uu === σσ → σU2< [σ]U2=115 N/mm2 → Tho¶ m·n 3.1.8. KiÓm nghiÖm søc bÒn b¸nh r¨ng khi chÞu qu¸ t¶i ®ét ngét - KiÓm nghiÖm øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp khi qu¸ t¶i (3-43) +B¸nh r¨ng nhá [ ] 1txqtσ =2,5 .494 =1235 (N/mm 2 ) +B¸nh r¨ng lín [ ] 2txqtσ =2,5 .416 =1040 (N/mm 2 ) Víi: ) (N/mm 411 203.75 976,6.55,1.)15( 5.200 10.05,1 . .)1( . 10.05,1 236 2 36 =+=±= nb NKi iAtxqt σ → øng suÊt tiÕp xóc qu¸ t¶i nhá h¬n øng suÊt cho phÐp trªn b¸nh r¨ng nhá vµ b¸nh r¨ng lín - KiÓm ngiÖm øng suÊt uèn cho phÐp khi qu¸ t¶i : + B¸nh r¨ng nhá [ ] 1uqtσ = 0,8. chσ =0,8.290 = 232(N/mm 2 ) 1uqtσ = znbym NK 2 6 ..10.1,19 = 80.1015.23.3.492,0 19,7.55,1.10.1,19 2 6 = 25,74(N/mm 2 ) → 1uqtσ < [ ] 1uqtσ Tháa m·n + B¸nh r¨ng lín [ ] 2uqtσ = 0,8. chσ =0,8.240 = 192(N/mm 2 ) )/(5,24 517,0 429,0.74,25. 2 2 1 12 mmNy y uuqt === σσ → 2uqtσ < [ ] 2uqtσ Tháa m·n Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 20 3.1.9. C¸c th«ng sè h×nh häc c¬ b¶n cu¶ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng • M« ®un ph¸p mn=3 • Sè r¨ng Z1=23 r¨ng ; Z2=115 r¨ng • Gãc ¨n khíp 00 20=α • ChiÒu réng r¨ng: b 1 = 80 (mm) b 2 =75(mm) • §−êng kÝnh vßng chia: dc1 = m.z 1 = 3.23= 69 (mm) dc2 = m.z 2 = 3.115 = 345 (mm) • Kho¶ng c¸ch trôc: )(207 2 34569 2 21 mmddA cc =+=+= • ChiÒu cao r¨ng: h = 2,25.m = 2,25.3 = 6,75 (mm) • §é hë h−íng t©m: c= 0,25.m = 0,25.3 = 0.75 (mm) • §−êng kÝnh vßng ®Ønh r¨ng : D 1e = dc1 +2m n =69 +2.3 = 75 (mm) D 2e = dc2 +2m n =345+2.3 = 351 (mm) • §−êng kÝnh vßng ch©n r¨ng: Di1 = dc1 - 2m n - 2c =69 - 2.3 - 2.0,75 = 61,5 (mm) Di2 = dc2 - 2m n - 2c =345 - 2.3 - 2.0,75 = 337,5 (mm) B¶ng3 : C¸c th«ng sè bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng Gi¸ trÞ Th«ng sè B¸nh r¨ng nhá B¸nh r¨ng lín Sè r¨ng Z1=23 r¨ng Z2=115 r¨ng §−êng kÝnh vßng chia dc1=69 mm dc2=345 mm §−êng kÝnh vßng ®Ønh r¨ng De1=75 mm De2=351 mm §−êng kÝnh vßng ch©n r¨ng Di1=61,5 mm Di2=337,5 mm ChiÒu réng r¨ng b 1 =80 mm b 2 =75 mm M«®un mn= 3 Kho¶ng c¸ch trôc A= 207 mm ChiÒu cao r¨ng h= 6,75 mm §é hë h−íng t©m c= 0,75 mm Gãc ¨n khíp 00 20=α Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 21 3.1.10. Lùc t¸c dông lªn trôc Bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng nªn lùc däc trôc Pa = 0 Theo c«ng thøc (3-49) ta cã: - Lùc vßng: )(9,1960 69.1015 19,7.10.55,9.2 . .10.55,9.2.2 66 N dn N d MP X ==== - Lùc h−íng t©m Pr: )(71420.9,1960. 0 0 NtgtgPPr === α 3.2. TÝnh to¸n bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng ngiªng 3.2.1. Chän vËt liÖu vµ c¸ch nhiÖt luyÖn cho b¸nh r¨ng cÊp chËm - B¸nh r¨ng nhá thÐp 45 th−êng hãa (gi¶ thiÕt ®−êng kÝnh ph«i 100÷300mm) + Giíi h¹n bÒn kÐo: σbk = 580N/mm2 + Giíi h¹n ch¶y σch= 290N/mm2 + §é r¾n : HB = 170 ÷220 (Chän HB 1=190) - B¸nh r¨ng lín thÐp 35 th−êng ho¸. (gi¶ thiÕt ®−êng kÝnh ph«i 300÷500mm) + Giíi h¹n bÒn kÐo: σbk= 480N/mm2 + Giíi h¹n ch¶y σch= 240N/mm2 + §é r¾n : HB = 140 ÷190 (Chän HB 2 =160) (Ta chän ph«i chÕ t¹o b¸nh r¨ng lµ ph«i rÌn) 3.2.2. X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp, øng suÊt uèn cho phÐp Theo c«ng thøc (3-3) sè chu k× lµm viÖc t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh r¨ng Ntd= 60.u.Th.n Trong ®ã: n: sè vßng quay trong 1phót cña b¸nh r¨ng ®ang tÝnh Th: thêi gian lµm viÖc cña m¸y u: sè lÇn ¨n khíp cña 1 r¨ng khi b¸nh r¨ng quay mét vßng, u=1 - Sè chu k× lµm viÖc cña b¸nh r¨ng nhá: Ntd1=60.u.Th .n2=60.1.15500.203 =18,9.10 7 - Sè chu k× lµm viÖc cña b¸nh lín: Ntd2= 60.u.Th .n3=60.1.15500.50,75=4,7.10 7 Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 22 Theo b¶ng (3-9) ta chän sè chu k× c¬ së N0=10 7 → Ntd1 > N0 Ntd2 > N0 Do ®ã víi c¶ 2 b¸nh kN ’=kN ’’=1 ¾ X¸c ®Þnh øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: [ ] [ ] NtxNtxp k '.00σσ = theo b¶ng (3-9) ta cã [ ] HBtxN .6,200 =σ - VËy øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh r¨ng nhá: [ ] 2/494190.6,2 1 mmN txNp ==σ - øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp cña b¸nh r¨ng lín: [ ] 2/416160.6,2 2 mmN txNp ==σ §Ó tÝnh søc bÒn ta dïng trÞ sè nhá lµ : [ ] 2/416 2 mmN txNp =σ ¾ X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp: V× ph«i rÌn, thÐp th−êng ho¸ nªn lÊy hÖ sè an toµn n = 1,5 vµ hÖ sè tËp trung øng suÊt ch©n r¨ng 8,1=σk + Giíi h¹n mái cña b¸nh r¨ng nhá: 21 /4,249580.43,0 mmN==−σ + Giíi h¹n mái cña b¸nh r¨ng lín: 21 /4,206480.43,0 mmN==−σ V× b¸nh r¨ng quay mét chiÒu nªn theo c«ng thøc (3-5) ta cã: - øng suÊt uèn cho phÐp cña b¸nh r¨ng nhá: [ ] )/(5,138 8,1.5,1 1.4,249.5,1 . .).6,14,1( . . 210 ' 1 mmN kn k kn k NN u ==÷== − σσ σσσ - øng suÊt uèn cho phÐp cña b¸nh r¨ng lín: [ ] )/(115 8,1.5,1 1.4,206.5,1 . .).6,14,1( 2''1 2 mmN kn k N u ==÷= − σ σσ 3.2.3. TÝnh kho¶ng c¸ch s¬ bé trôc A - Chän s¬ bé hÖ sè t¶i träng: k = 1,3 - Chän hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng: 4,0=Aψ Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 23 ¸p dông CT (3-10): [ ]3 2 26 .. .. . 10.05,1).1( n Nk i iA Atx θψσ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛±≥ Trong ®ã: 4 3 2 == n ni : TØ sè truyÒn n2= 50,75 (v/p) sè vßng quay trong 1 phót cña b¸nh r¨ng bÞ dÉn N = 6,976 (KW) : c«ng suÊt trªn trôc II θ = 1,2 HÖ sè ¶nh h−ëng kh¶ n¨ng t¶i ( ) )(265 75,50.2,1.4,0 976,6.3,1 4.416 10.05,114 3 26 mmA =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛+≥→ Chän A sb = 265 (mm) 3.2.4. TÝnh vËn tèc vßng v cña b¸nh r¨ng vµ chän cÊp chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng -VËn tèc vßng cña b¸nh r¨ng trô ¨n khíp ngoµi ®−îc tÝnh theo c«ng thøc : (3-17) víi n1 sè vßng quay trong 1 phót cña b¸nh dÉn. Theo b¶ng (3-11) ta chän cÊp chÝnh x¸c ®Ó chÕ t¹o b¸nh r¨ng lµ cÊp 9 3.2.5. TÝnh chÝnh x¸c hÖ sè t¶i träng K vµ kho¶ng c¸ch trôc A V× c¸c b¸nh r¨ng cã ®é cøng HB < 350 vµ t¶i träng kh«ng ®æi nªn cã: ktt=1. Theo b¶ng (3-13) t×m ®−îc hÖ sè t¶i träng ®éng k®=1,45 VËy hÖ sè t¶i träng: k = ktt.k®= 1. 1,45 = 1,45 ThÊy hÖ sè t¶i träng k = 1,45 kh¸c so víi hÖ sè t¶i träng s¬ bé ksb=1,3 nªn ta tÝnh l¹i A theo c«ng thøc: A = A sb 3 sbk k = 265. 3 3,1 45,1 = 274,8 (mm) Chän A = 275 (mm) 3.2.6. X¸c ®Þnh m« ®un, sè r¨ng vµ chiÒu réng b¸nh r¨ng V× ®©y lµ b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng nªn ta tÝnh m«®un ph¸p: )/(126,1 )14(1000.60 203.265.14,3.2 smV =+= )/( )1(1000.60 ..2 1000.60 .. 111 sm i nAndV ±== ππ Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 24 ¾ X¸c ®Þnh m« ®un ph¸p: mn=(0,01÷0,02).A 5,575,2275).02,001,0( ÷=÷=→ nm Theo b¶ng (3-1) chän m n = 4 ¾ TÝnh sè r¨ng: Chän s¬ bé gãc nghiªng r¨ng:β = 12 0 , cos12 0 = 0,97815 - Sè r¨ng b¸nh nhá: Z1 = )1( cos2 +im A n β = )14(4 97815,0.275.2 + = 26,9 (r¨ng) → Chän Z1= 27 (r¨ng) - Sè r¨ng b¸nh lín: Z2= Z 1 .i =27.4= 108 (r¨ng) → chän Z2 =108 (r¨ng) - TÝnh chÝnh x¸c gãc nghiªng r¨ng β cos β = A mzz n 2 )( 21 + = 275.2 4)10827( + = 0,98182 → β ≈10o 56’ ¾ ChiÒu réng b¸nh lín : )(110275.4,0.2 mmAb A === ψ ChiÒu réng b¸nh r¨ng tho¶ m·n: )(7,52 '5610sin 4.5,2 sin .5,2 0 mmmb n ==> β ChiÒu réng b¸nh r¨ng : Chän b 1 =115 (mm) b 2 =110(mm) 3.2.7. KiÓm nghiÖm søc bÒn uèn cña r¨ng Theo c«ng thøc (3-34) cã : bnZmy NK n u ..'.'. ..10.1,19 2 6 θσ = Trong ®ã: N = 6,976 (KW) C«ng suÊt bé truyÒn n: Sè vßng quay trong mét phót cña b¸nh r¨ng mn: M« ®un ph¸p Z td : Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng trªn b¸nh b, σ : BÒ réng vµ øng suÊt t¹i ch©n r¨ng y: HÖ sè d¹ng r¨ng ,,θ : HÖ sè ¶nh h−ëng kh¶ n¨ng t¶i 5,1'' =θ Theo b¶ng (3-18) : - Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh nhá: Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 25 Z 1td = β2cos z = 298182,0 27 = 28 (r¨ng) → HÖ sè d¹ng r¨ng b¸nh nhá: y1= 0,46 - Sè r¨ng t−¬ng ®−¬ng cña b¸nh lín: = 2td Z β2cos z = 298182,0 108 =112 (r¨ng) → HÖ sè d¹ng r¨ng b¸nh lín: y2= 0,517 - Nh− vËy øng suÊt uèn t¹i ch©n r¨ng b¸nh nhá lµ : )/(8,27 115.203.27.5,1.4.46,0 976,6.45,1.10.1,19 2 2 6 1 mmNu ==σ Ta thÊy σU1< [σ]U1=138,5 → tho¶ m·n - øng suÊt uèn t¹i ch©n r¨ng b¸nh r¨ng lín lµ: )/(74,24 517,0 46,0.8,27. 2 2 1 12 mmNy y uu === σσ → σU2< [σ]U2=115 N/mm2 → Tho¶ m·n 3.2.8. KiÓm nghiÖm søc bÒn b¸nh r¨ng khi chÞu qu¸ t¶i ®ét ngét - KiÓm nghiÖm øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp khi qu¸ t¶i theo c«ng thøc (3-43) + B¸nh r¨ng nhá [ ] 1txqtσ =2,5 .494 =1235 (N/mm 2 ) + B¸nh r¨ng lín [ ] 2txqtσ =2,5 .416 =1040 (N/mm 2 ) Víi : txqtσ = 2 36 . .)1( . 10.05,1 nb NKi iA ± = 75,50.110 768,6.45,1.)14( 4.275 10.05,1 36 + txqtσ = 447,46 (N/mm 2 ) →øng suÊt tiÕp xóc qu¸ t¶i nhá h¬n øng suÊt cho phÐp trªn b¸nh r¨ng nhá vµ b¸nh r¨ng lín. - KiÓm nghiÖm øng suÊt uèn cho phÐp khi qu¸ t¶i: + B¸nh r¨ng nhá theo c«ng thøc (3_34) [ ] 1uqtσ = 0,8. chσ =0,8.290 = 323(N/mm 2 ) 1uqtσ = znbym NK 2 6 ..10.1,19 = 115.203.27.4.46,0 976,6.45,1.10.1,19 2 6 = 41,65 (N/mm 2 ) → 1uqtσ < [ ] 1uqtσ + B¸nh r¨ng lín theo c«ng thøc (3_40) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 26 [ ] 2uqtσ = 0,8. chσ =0,8.240 = 192(N/mm 2 ) )/(37 517,0 46,0.65,41. 2 2 1 12 mmNy y uqtuqt === σσ → 2uqtσ < [ ] 2uqtσ 3.2.9. C¸c th«ng sè h×nh häc c¬ b¶n cu¶ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng • M« ®un ph¸p mn= 4 • Sè r¨ng Z1= 27 r¨ng ; Z2= 108 r¨ng • Gãc nghiªng r¨ng '5610 0=β • Gãc ¨n khíp 020=α • ChiÒu réng b¸nh r¨ng: b 1 = 115 (mm), b 2 =110(mm) • §−êng kÝnh vßng chia: dc1 = mn.z 1 = 4.27 = 108 (mm) dc2= mn.z 2 = 4.108 = 432 (mm) • Kho¶ng c¸ch trôc: )(270 2 432108 2 21 mmddA cc =+=+= • ChiÒu cao r¨ng: h =2,25.mn=2,25.4=10 (mm) • §é hë h−íng t©m : c = 0,25.m n = 0,25.4 = 1 (mm) • §−êng kÝnh vßng ®Ønh r¨ng : D 1e = dc1 +2m n =108+2.4 = 116 (mm) D 2e = dc2 +2m n =432+2.4 = 440 (mm) • §−êng kÝnh vßng ch©n r¨ng: Di1 = dc1 - 2m n - 2c =108 - 2.4 – 2.1 = 98 (mm) Di2 = dc2 - 2m n - 2c = 432 - 2.4 -2.1 = 422 (mm) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 27 B¶ng 4 : C¸c th«ng sè bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng Gi¸ trÞ Th«ng sè B¸nh r¨ng nhá B¸nh r¨ng lín Sè r¨ng Z1= 27r¨ng Z2=132r¨ng §−êng kÝnh vßng chia dc1=108 mm dc2= 432 mm §−êng kÝnh vßng ®Ønh r¨ng De1=116 mm De2= 440 mm §−êng kÝnh vßng ch©n r¨ng Di1=98 mm Di2= 422 mm ChiÒu réng r¨ng b 1 =115 mm b 2 =110 mm M«®un ph¸p mn= 4 Kho¶ng c¸ch trôc A= 270 mm ChiÒu cao r¨ng h =10 mm §é hë h−íng t©m c= 1 mm Gãc nghiªng r¨ng '56100=β Gãc ¨n khíp 020=α 3.2.10. Lùc t¸c dông lªn trôc Theo c«ng thøc(3-49) ta cã: - Lùc vßng: )(4,6077 108.203 976,6.10.55,9.2 . .10.55,9.2.2 66 N dn N d MP X ==== -Lùc h−íng t©m Pr: )(2253'5610cos 20.4,6077 cos 0 0 NtgptgP nr === β α -Lùc däc trôc )(9,1174'5610.4,6077. 0 NtgtgPPa === β Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 28 PhÇn IV: TÝnh to¸n trôc 4.1. Chän vËt liÖu cho trôc VËt liÖu lµm trôc ph¶i cã ®é bÒn cao, Ýt nh¹y víi tËp trung øng suÊt, cã thÓ nhiÖt luyÖn ®−îc vµ dÔ gia c«ng. ThÐp c¸c bon vµ hîp kim lµ nh÷ng vËt liÖu chñ yÕu ®Ó chÕ t¹o trôc. V× hép gi¶m tèc chÞu t¶i träng trung b×nh nªn ta chän lo¹i thÐp 45 (th−êng hãa) cã giíi h¹n bÒn: σb=600 (N/mm2) 4.2. TÝnh søc bÒn trôc 4.2.1. TÝnh ®−êng kÝnh s¬ bé cña trôc Theo c«ng thøc (7-2) ta cã: Trong ®ã: d - lµ ®−êng kÝnh trôc (mm) C- hÖ sè phô thuéc øng suÊt xo¾n cho phÐp ®èi víi ®Çu trôc vµo vµ trôc truyÒn chung, lÊy C = 120 P- c«ng suÊt truyÒn cña trôc n- sè vßng quay trong 1 phót cña trôc ¾ §èi víi trôc I : P1=7,19 (kw) n1=1015 (vßng/phót) Chän dI =25(mm) ¾ §èi víi trôc II ta cã : P 2 =6,976 (kw), n2= 203 (v/p) Chän dII = 40 (mm) ¾ §èi víi trôc III ta cã : P 3 =6,768 (kw) n2= 50,75 (v/p) Chän dIII = 65 (mm) Ta lÊy trÞ sè dII = 40 (mm) ®Ó chän lo¹i bi ®ì cì trung b×nh. Tra b¶ng 14P ta cã chiÒu réng cña æ : B = 23 (mm) 4.2.2. TÝnh gÇn ®óng c¸c trôc )(.3 mm n PCd ≥ )(05,23 1015 19,7.120 3 mmd I =≥→ )(01,39 203 976,6.120 3 mmd II =≥→ )(31,61 75,50 768,6.120 3 mmd III =≥→ Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 29 S¬ ®å ph©n tÝch lùc t¸c dông lªn c¸c b¸nh r¨ng §Ó tÝnh c¸c kÝch th−íc, chiÒu dµi cña trôc tham kh¶o b¶ng 7_1. Ta chän c¸c kÝch th−íc sau : - Khe hë gi÷a c¸c b¸nh r¨ng 10 (mm) - Khe hë gi÷a b¸nh r¨ng vµ thµnh trong cña hép 10 (mm) - Kho¶ng c¸ch tõ thµnh trong cña hép ®Õn mÆt bªn cña æ l¨n 10 (mm) - ChiÒu réng æ l¨n B = 23 (mm) - Khe hë gi÷a mÆt bªn b¸nh ®ai vµ ®Çu bul«ng 20 (mm) - ChiÒu cao cña n¾p vµ ®Çu bul«ng 20 (mm) - ChiÒu réng b¸nh ®ai 45 (mm) - ChiÒu réng b¸nh r¨ng cÊp nhanh b 1 =80 (mm), b 2 =75(mm) - ChiÒu réng b¸nh r¨ng cÊp chËm b 1=115 (mm), b 2 =110 (mm) Tæng hîp c¸c kÝch th−íc trªn ta cã: a = 23/2+10+10+110/2 = 86,5 (mm) b = 115/2+10+75/2 = 105 (mm) c = 80/2+10+10+23/2 = 71,5 (mm) l = 23/2+20+20+45/2 = 74 (mm) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 30 ™ S¬ ®å ph©n tÝch lùc trªn trôc I: C¸c lùc t¸c dông lªn trôc I bao gåm: P® = 976,3 (N) l = 74 (mm) Pr1 = 714 (N) a+b = 191,5 (mm) P1 = 1960,9 (N) c = 71,5 (mm) TÝnh ph¶n lùc ë c¸c gèi ®ì: 0).(.. 1 =++−+=∑ cbaRcPlPm BYrdyAY )(4,455 5,711055,86 5,71.71474.20cos.3,976 ..20cos. 0 1 0 N cba cPlPR rdBY =++ += ++ +=→ VËy RBY = 455,4 (N) > 0→ Lùc RBY cã chiÒu nh− h×nh vÏ RAY = P® + RBY - Pr1 = 976,3 + 455,4 - 714 = 717,7 (N) R→ Ay cã chiÒu nh− h×nh vÏ ΣmAX = P1.c + P dx .l - RBX.(a+b+c) = 0 )(6185,711055,86 74.20sin.3,9765,71.9,1960.. 01 N cba lPcPR dxBX =++ +=++ += RAX = P1 - RBX - P dx = 1960,9- 618 - 976,3.sin20 0 = 1041,2 (N) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 31 TÝnh m« men uèn ë tiÕt diÖn nguy hiÓm - ë tiÕt diÖn n 1 - n 1 : 22 )( uyuxnnu MMM +=− Mux = P®x.l = 976,3.sin20 0.74 = 22325,3 (N.mm) Muy = P®y.l = 976,3.cos20 0.74 = 68710,2 (N.mm) ).(2,722463,223252,68710 22)( mmNM nnu =+=− - ë tiÕt diÖn m 1 - m 1 : 22 )( uyuxmmu MMM +=− ).(118347)1055,86.(618).()( mmNbaRM BXmmux =+=+=− Muy(m-m) = RBy.(a+b) = 455,4.(86,5+105) = 87209,1 (N.mm) ).(3,1470081183471,87209 22)( mmNM mmU =+=− ¾ TÝnh ®−êng kÝnh trôc ë 2 tiÕt diÖn n-n vµ m-m theo c«ng thøc (7-3) [ ]3 .1,0 σtd md ≥ - §−êng kÝnh trôc ë tiÕt diÖn n-n: ).(6,747883,23252.75,02,72246.75,0 2222 mmNMMM XUtd =+=+= Theo b¶ng (7-2) ta cã [σ] = 48 (N/mm2) )(98,24 48.1,0 6,74788 3 mmd nn =≥− - §−êng kÝnh trôc ë tiÕt diÖn m-m: ).(2,179209183471.75,03,147008 22 mmNMtd =+= )(42,33 48.1,0 2,179209 3 mmd mm =≥− Trôc ë tiÕt diÖn n-n lÊy dn-n=25 mm Trôc ë tiÕt diÖn m-m lÊy dm-m=34 mm Chän ®−êng kÝnh l¾p æ l¨n : d = 25 mm ™ s¬ ®å ph©n tÝch lùc trªn trôc II: Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 32 P2 = 1960,9 (N) a = 86,5 (mm) P r2 = 714 (N) b = 105 (mm) P3 = 6077,4 (N) c = 71,5 (mm) Pr3 = 2253 (N) d3 = 108 (mm) (d3 ®−êng kÝnh vßng Pa3 = 1174,9 (N) chia b¸nh r¨ng nghiªng nhá) TÝnh lùc t¸c dông lªn trôc II: 0).(2 .).(. 3332 =+++−+−=∑ cbaRdPbcPcPm DYarrCY cba cbPcPdP R rra DY ++ ++− =→ )(. 2 . 3233 )(1,1559 5,711055,86 )5,71105.(22535,71.714 2 108.9,1174 N=++ ++− = VËy RDY = 1559,1(N) > 0→ RDY cã chiÒu nh− h×nh vÏ RCY = Pr2 - Pr3 + RDY = 714 - 2253 + 1559,1 = 20,1 (N) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 33 ∑ =++−++= 0).().(. 32 cbaRbcPcPm DXCX )(2,4954,60777,46119,1960 )(7,4611 5,711055,86 )1055,71.(4,60775,71.9,1960)(. 32 32 NPRPR N cba bcPcPR DXCX DX =−+=+−=→ =++ ++=++ ++=→ TÝnh m« men uèn t¹i c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm - T¹i tiÕt diÖn n2- n2 22 uyuxU MMM += ).(2,14375,71.1,20. ).(8,354065,71.2,495. mmNcRM mmNcRM CYuy CXux === === ).(354368,354062,1437 2222 mmNMMM uxuyU =+=+= - T¹i tiÕt diÖn m2- m2 22 uyuxU MMM += Mux = RDX.a = 4611,7.86,5 = 398912,1 (N.mm) ).(6,71417 2 108.9,11745,86.1,1559 2 .. 33 mmN dPaRM aDYuy =−=−= ).(6,4052546,714171,398912 2222 mmNMMM uyuxU =+=+= ¾ TÝnh ®−êng kÝnh trôc ë 2 tiÕt diÖn n2-n2 vµ m2-m2 theo c«ng thøc (7-3): [ ]322 .1,0 σtdnn Md ≥− - T¹i tiÕt diÖn n2-n2 ).(9,468608,54063.75,035436.75,0 2222 mmNMMM XUtd =+=+= )(37,21 48.1,0 9,46860 322 mmd nn =≥− - T¹i tiÕt diÖn m2- m2 [ ] ).(8,5325211,989123.75,06,405254.75,0 .1,0 2222 22 mmNMMM Md XUtd td mm =+=+= ≥− σ )(1,48 48.1,0 8,532521 322 mmd mm =≥− Chän dn2-n2 = 40 (mm), dm2-m2 = 50(mm), ®−êng kÝnh ngâng trôc d = 40(mm) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 34 ™ s¬ ®å ph©n tÝch lùc trªn trôc III: P4 = 6077,4 (N) a = 86,5 (mm) P r4 = 2253 (N) b = 105 (mm) Pa4 = 1174,9 (N) c = 71,5 (mm) d4= 432 (mm) ¾ TÝnh lùc t¸c dông lªn trôc III: - tÝnh ph¶n lùc ë c¸c gèi trôc 02 .).().( 444 =−++−+=∑ dPcbaRbcPm aFYrEY )(1,547 5,711055,86 2 432.9,1174)1055,71.(2253 2 ).( 444 N cba dPbcP R ar FY =++ −+ =++ −+ =→ VËy RFY = 547,1(N) > 0 → Lùc RFY cã chiÒu nh− h×nh vÏ REY = Pr4 – RFY = 2253 – 547,1 = 1705,9 (N) → REY cã chiÒu nh− h×nh vÏ: ∑ =++−+= 0).().(4 cbaRbcPm FXEX Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 35 )(8,19986,40784,6077 )(6,4078 5,711055,86 )1055,71.(4,6077).( 4 4 NRPR N cba bcPR FXEX FX =−=−=→ =++ +=++ +=→ -TÝnh m« men uèn ë tiÕt diÖn chÞu t¶i lín nhÊt: 22 uyuxU MMM += ).(4,301091)1055,71.(9,1705).( ).(2,352788)1055,71.(8,1998).( mmNbcRM mmNbcRM EYuy EXux =+=+= =+=+= ).(5,4638054,3010912,352788 2222 mmNMMM uyuxU =+=+= - TÝnh ®−êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn chÞu t¶i lín nhÊt [ ]3 .1,0 σtd Md ≥ ).(9,5553912,352788.75,05,463805.75,0 2222 mmNMMM XUtd =+=+= )(73,48 48.1,0 9,555391 3 mmd =≥ Chän d = 65 (mm) ®−êng kÝnh ngâng trôc d = 50 (mm) 4.2.3. TÝnh chÝnh x¸c trôc KiÓm tra hÖ sè an toµn cña trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm. HÖ sè an toµn tÝnh theo c«ng thøc (7-5) ta cã : Trong ®ã : n σ hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p nτ hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp n hÖ sè an toµn [n] -hÖ sè an toµn cho phÐp [n] =1,5÷2,5 V× trôc quay nªn øng suÊt ph¸p (uèn) biÕn ®æi theo chu kú ®èi xøng σm : lµ gi¸ trÞ trung b×nh øng suÊt ph¸p Theo c«ng thøc (7-6) ta cã: [ ]n nn nnn ≥+= 22 . τσ τσ 0;minmax ==== mUa w M σσσσ ma Kn σψσβε σ σ σ σσ .. .. 1 + = − Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 36 Bé truyÒn lµm viÖc 1 chiÒu nªn øng suÊt tiÕp xo¾n biÕn ®æi theo chu kú m¹ch ®éng Theo c«ng thøc (7-7) ta cã Trong ®ã: τ-1: lµ giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi 1 chu kú ®èi xøng. τa: Biªn ®é øng suÊt ph¸p vµ tiÕp sinh ra trong tiÕt diÖn cña trôc. W : m« men c¶n uèn cña tiÕt diÖn W0: m« men c¶n xo¾n cña tiÕt diÖn Kτ: hÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ xo¾n tra b¶ng ((7-6)÷(7-13)) β : hÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt trôc. ψτ: hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn søc bÒn mái. τm : lµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt tiÕp MU, MX: lµ m« men uèn vµ m« men xo¾n. ¾ Trôc I XÐt t¹i tiÕt diÖn (m1-m1) §−êng kÝnh trôc d=34 mm tra b¶ng (7-3b) ta cã : w=3330 (mm3) , w0 =7190(mm 3) ; b x h =10 x 8 b: chiÒu réng then (mm) h : chiÒu cao then (mm) Cã thÓ lÊy gÇn ®óng: σ-1 ≈ (0,4 ÷ 0,5).σb= 0,45.600 = 270 N/mm2 τ-1 ≈ (0,2 ÷ 0,3).σb = 0,25.600 = 150 N/mm2 MU =147008,3 N.mm , MX= 118347 N.mm )./(2,8 7190.2 118347 .2 )./(1,44 3330 3,147008 0 mmN w M mmN w M X ma U a ==== === ττ σ Chän hÖ sè ψσ vµ ψτ theo vËt liÖu ®èi víi thÐp cacbon trung b×nh lÊy ψσ = 0,1 ψτ= 0,05; hÖ sè β =1 Theo b¶ng (7-4) lÊy εσ =0,86 ; ετ= 0,75 Theo b¶ng (7-8) hÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ t¹i r·nh then Kσ =1,63 ; Kτ=1,5 XÐt tû sè: V× do l¾p trôc vµ then cã ®é d«i nªn lÊy ¸p suÊt trªn bÒ mÆt l¾p lµ P =30 N/mm2 Tra b¶ng (7-10) ta lÊy sai sè kh«ng ®¸ng kÓ khi tÝnh vÒ xo¾n ta cã: 0 max .22 W M X ma === τττ ma Kn τψτβε τ τ τ τ τ .. . 1 + = − 2 75,0 5,1;9,1 86,0 63,1 ==== τ τ σ σ εε KK Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 37 84,1)14,2(6,01)1(6,01 =−+=−+= σ σ τ τ εε kk Nh− vËy tiÕt diÖn (m1-m1) ®¶m b¶o ®é an toµn cho phÐp ¾ Trôc II • XÐt t¹i tiÕt diÖn (n 2 -n 2 ) ®−êng kÝnh cña trôc lµ 40 mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w = 5510 mm3 ;w0 = 11790 mm 3 ; b x h =12 x 8 MU=35436 (N.mm), MX= 35406,8 (N.mm) Víi: ψσ = 0,1 ; ψτ = 0,05 ; β = 1 Theo b¶ng (7-4) cã: εσ = 0,85; ετ = 0,73 Tra b¶ng(7-8) cã : Kσ =1,63; Kτ=1,5 →Tû sè: Theo b¶ng(7-10) víi P≥30(N/mm2) Ta cã: 96,1)16,2(6,01)1(6,01 =−+=−+= σ σ τ τ εε kk 15,16 43,6.6,2 270 ==σn 4,2= σ σ ε K [ ] )5,25,1(47,2 68,955,2 68,9.55,2 68,9 2,8.05,02,8.84,1 150 55,2 0.1,01,44.4,2 270 22 ÷=>=+==> =+= =+= nn n n τ σ )/.(5,1 11790.2 8,35406 .2 )/(43,6 5510 35436 2 0 2 mmN w M mmN w M X ma U a ==== ====> ττ σ 05,2 73,0 5,1 92,1 85,0 63,1 == == τ τ σ σ ε ε K K 6,2= σ σ ε K Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 38 65,40 5.1.05,05,1.96,1 150 =+=τn [ ] )5,25,1(15 65,4015,16 65,40.15,16 22 ÷=>=+= nn VËy tiÕt diÖn (n 2 -n 2 ) cña trôc 2 ®¶m b¶o an toµn • XÐt t¹i tiÕt diÖn (m 2 -m 2 ) ®−êng kÝnh cña trôc lµ 50 mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w=10650 mm3; w0 = 22900 mm 3; b x h =16x10 MU=405254,6 (N.mm), MX=398912,1(N.mm) chän ψσ = 0,1 ; ψτ = 0,05 ; β =1 Theo b¶ng (7-4) cã: εσ = 0,82 ; ετ = 0,70 Tra b¶ng(7-8) cã :Kσ=1,63; Kτ=1,5 Tû sè: 14,2 70,0 5,1 99,1 83,0 63,1 == == τ τ σ σ ε ε K K Theo b¶ng(7-10) víi P≥30(N/mm2) Tacã: ta cã: [ ] )5,25,1(06,2 1,715,2 1,7.15,2 1,7 7,8.05,07,8.38,2 150 15,2 1,38.3,3 270 22 ÷=>=+= =+= == nn n n τ σ VËy víi tiÕt diÖn (m 2 -m 2 ) cña trôc 2 còng ®¶m b¶o an toµn ¾ Trôc III • XÐt t¹i vÞ trÝ trôc chÞu øng suÊt lín nhÊt cã ®−êng kÝnh trôc d= 65mm Tra b¶ng (7-3b) ta cã w=24300mm3 ;w0 = 51200 mm 3; b x h = 20x12 )/.(7,8 22900.2 1,398912 .2 )/(1,38 10650 6,405254 2 0 2 mmN w M mmN w M X a U a === ===→ τ σ 3,3= σ σ ε K 38,2)13,3(6,01 =−+= τ τ ε K Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 39 MU=463805,5 (N.mm), MX=352788,2 (N.mm) Víi: ψσ=0,1 ; ψτ=0,05 ; β=1 Theo b¶ng (7-4) cã : εσ = 0,76; ετ=0,65 Tra b¶ng(7-8) cã : Kσ =1,63; Kτ=1,5 Tû sè: 30,2 65,0 5,1 14,2 76,0 63,1 == == τ τ σ σ ε ε K K Theo b¶ng(7-10) víi P≥30(N/mm2) Ta cã: 5,2)15,3(6,01)1(6,01 =−+=−+= σ σ τ τ εε kk Ta cã: VËy tiÕt diÖn cña trôc ®¶m b¶o an toµn. ¾ KÕt kuËn : TÊt c¶ c¸c trôc ®Òu ®¶m b¶o lµm viÖc an toµn. )/.(45,3 51200.2 352788,2 .2 )/(1,19 24300 5,463805 2 0 2 mmN w M mmN w M X a U a === ====> τ σ 5,3= σ σ ε K [ ] )5,25,1(93,3 05,1704,4 05,17.04,4 05,17 45,3.05,045,3.5,2 150 04,4 1,19.5,3 270 22 ÷=>=+= =+= == nn n n τ σ Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 40 PhÇn V: TÝnh Then §Ó cè ®Þnh b¸nh r¨ng theo ph−¬ng tiÕp tuyÕn hay ®Ó truyÒn m«men vµ chuyÓn ®éng tõ trôc ®Õn b¸nh r¨ng hoÆc ng−îc l¹i ta dïng then. 5.1. TÝnh then l¾p trªn trôc I §−êng kÝnh trôc I ®Ó l¾p then lµ d = 34 mm Theo b¶ng 7-23 chän c¸c th«ng sè then b = 10 ; h = 8; t = 4,5 ; t1 = 3,6 ; k = 4,2 ChiÒu dµi then l = 0,8.lm Trong ®ã: lm - chiÒu dµi may¬: lm= (1,2 ÷ 1,5).d ƒ KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp trªn mÆt c¹nh lµm viÖc cña then theo c«ng thøc (7-11) [ ] 2/ .. .2 mmN lkd Mx dd σσ ≤= ë ®©y: Mx = 118347 (N.mm), l = 0,8.lm = 0,8.1,4.34 = 38,08(mm) Theo TCVN 150 – 64 (B¶ng 7-23) chän l = 40 (mm) Tra b¶ng (7-20) víi øng suÊt mèi ghÐp cè ®Þnh, t¶i träng tÜnh, vËt liÖu CT6 ta cã [σ] d = 150 (N/mm2) [ ]dd mmN σσ <== )/(4,4140.2,4.34 118347.2 2 ƒ KiÓm nghiÖm bÒn c¾t theo c«ng thøc(7-12) [ ]cxc lbd M ττ ≤= .. .2 Theo b¶ng (7-21) cã [τ]c = 120 (N/mm2) [ ]cc mmN στ <== )/(4,1740.10.34 118347.2 2 Nh− vËy then trªn trôc I tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. 5.2. TÝnh then l¾p trªn trôc II §−êng kÝnh trôc II ®Ó l¾p then lµ d nn− = 40 mm , d mm− = 50 mm ¾ XÐt t¹i tiÕt diÖn n2-n2 ®−êng kÝnh l¾p then lµ d nn− = 40 mm. Theo b¶ng (7-23) chän then b = 12; h = 8; t = 4,5; t1 = 3,6 ; k = 4,4 Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 41 ChiÒu dµi then: l = 0,8.1,4.40 = 44,8 mm Theo TCVN 150 – 64 (B¶ng 7-23) chän l= 45 mm ƒ KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp trªn mÆt c¹nh lµm viÖc cña then theo c«ng thøc (7-11) ë ®©y: Mx = 398912,1 (N.mm) [ ] 2/ .. .2 mmN lkd Mx dd σσ ≤= Tra b¶ng (7-20) víi øng suÊt mèi ghÐp cè ®Þnh, t¶i träng tÜnh, vËt liÖu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2): [ ]dd mmN σσ <==⇒ )/(7,10045.4,4.40 1,989123.2 2 ƒ KiÓm nghiÖm bÒn c¾t theo c«ng thøc (7-12): [ ]cxc lbd M ττ ≤= .. .2 Theo b¶ng (7-21) cã [τ]c = 120 (N/mm2 [ ]cc mmN ττ <== )/(9,3945.12.40 1,398912.2 2 ¾ XÐt t¹i tiÕt diÖn m2-m2 ®−êng kÝnh l¾p then lµ dm2-m2= 50mm. Theo b¶ng(7-23) chän then b = 16; h = 10; t = 5; t1 = 5,1 ; k = 6,2 ChiÒu dµi then: l = 0,8.1,4.50 = 56 mm Theo TCVN 150 – 64 (B¶ng 7-23) chän l= 56 mm ƒ KiÓm nghiÖm bÒn dËp theo c«ng thøc (7-11) cã: [ ]dd mmN σσ <== )/(96,4556.2,6.50 1,989123.2 2 ƒ KiÓm nghiÖm bÒn c¾t theo c«ng thøc (7-12): [ ]cc mmN ττ <== )/(81,1756.16.50 1,398912.2 2 Nh− vËy then trªn trôc II tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ ®iÒu kiÖn bÒn c¾t 5.3. TÝnh then l¾p trªn trôc III §−êng kÝnh trôc III ®Ó l¾p then lµ d = 65 mm Theo b¶ng 7-23 chän c¸c th«ng sè then b = 18; h = 11; t = 5,5 ; t1 = 5,6 ; k = 6,8 ChiÒu dµi then l = 0,8.1.4.65 = 72,8 mm Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 42 KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp trªn mÆt c¹nh lµm viÖc cña then theo c«ng thøc (7-11) [ ] 2/ .. .2 mmN lkd Mx dd σσ ≤= ë ®©y: Mx =352788,2 (N.mm) Theo TCVN 150 – 64 (B¶ng 7-23) chän l = 80 (mm) Tra b¶ng (7-20) víi øng suÊt mèi ghÐp cè ®Þnh, t¶i träng tÜnh, vËt liÖu CT6 ta cã [σ] d = 150(N/mm2) [ ]dd mmN σσ <== )/(95,1980.8,6.65 2,527883.2 2 KiÓm nghiÖm bÒn c¾t theo c«ng thøc(7-12) [ ]cxc lbd M ττ ≤= .. .2 Theo b¶ng (7-21) cã [τ]c = 120 (N/mm2) [ ]cc mmN στ <== )/(54,780.18.65 2,527883.2 2 Nh− vËy then trªn trôc III tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ ®iÒu kiÖn bÒn c¾t. KÕt luËn: Then trªn tÊt c¶ c¸c trôc ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t. Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 43 PhÇn VI: ThiÕt kÕ gèi ®ì trôc 6.1. Chän æ l¨n Trôc I cña hép gi¶m tèc kh«ng cã thµnh phÇn lùc däc trôc nªn ta dïng æ bi ®ì.Trôc II vµ trôc III cã lùc däc trôc t¸c dung nªn ta chän æ ®ì chÆn. • S¬ ®å chän æ cho trôc I : HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc tÝnh theo c«ng thøc (8-1) C = Q(nh)0,3 ≤ Cb¶ng Cb¶ng- Lµ hÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc tÝnh theo b¶ng Trong ®ã: nI = 1015 (V/P) : Tèc quay trªn trôc I h = 15500 giê, b»ng thêi gian phôc vô cña m¸y Theo c«ng thøc (8-2) cã Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt Trong ®ã: m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) A = 0 t¶i träng däc trôc Kt = 1 t¶i träng tÜnh(b¶ng 8-3) Kn = 1 nhiÖt ®é lµm viÖc d−íi 100 0(b¶ng 8-4) Kv = 1 vßng trong cña æ quay (b¶ng 8-5) ).(7,7676184,455 ).(3,12642,1041 717,7 2222 2222 mmNRRR mmNRRR BXBYB AXAYA =+=+= =+=+= V× lùc h−íng t©m ë gèi trôc A lín h¬n lùc h−íng t©m ë gèi trôc B, nªn ta tÝnh ®èi víi gèi ®ì trôc A vµ chän æ cho gèi trôc nµy, gèi trôc B lÊy æ cïng lo¹i. Q=(Kv.RA+m.A).Kn.Kt = (1.1264,3 + 0).1.1 = 1264,3 (N) =126,43 daN C = Q.(nh)0,3 = 126,43.(1015.15500)0,3 = 18234,32 Tra b¶ng 14P øng víi d = 25 mm: æ cì trung, ký hiÖu 305, Cb¶ng = 27000 > C §−êng kÝnh ngoµi cña æ D = 62mm . ChiÒu réng æ B = 17 mm • S¬ ®å chän æ cho trôc II : Dù kiÕn chän tr−íc gãc β = 260 (kiÓu 46000) HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc tÝnh theo c«ng thøc (8-1) C = Q(nh)0,3 ≤ Cb¶ng Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 44 Cb¶ng- Lµ hÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc tÝnh theo b¶ng ë ®©y: nII = 203 (V/P) : Tèc quay trªn trôc II h = 15500 giê, b»ng thêi gian phôc vô cña m¸y Q: T¶i träng t−¬ng ®−¬ng (daN) Theo c«ng thøc (8-6) cã Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt HÖ sè m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Kt = 1 t¶i träng tÜnh(b¶ng 8-3) Kn = 1 nhiÖt ®é lµm viÖc d−íi 100 0 (b¶ng 8-4) Kv = 1 vßng trong cña æ quay (b¶ng 8-5) )(7,311626.5,4915.3,1..3,1 )(2,31426.6,495.3,1..3,1 ).(5,49157,46611,1559 ).(6,4952,4951,20 0 0 2222 2222 NtgtgRS NtgtgRS mmNRRR mmNRRR DD CC DXDYD CXCYC === === =+=+= =+=+= β β Tæng lùc chiÒu trôc: At = SC + Pa3- SD = 314,2 + 1174,9 – 3116,7 = -1627,6(N) Víi s¬ ®å bè trÝ æ nh− trªn khi At < 0, chØ cã æ I (bªn tr¸i) chÞu lùc däc trôc khi thay vµo c«ng thøc (8-6) lÊy trÞ tuyÖt ®èi. V× lùc h−íng t©m ë hai gèi trôc gÇn b»ng nhau, nªn ta chØ tÝnh ®èi víi gèi ®ì trôc bªn ph¶i D (ë ®©y lùc Q lín h¬n) vµ chän æ cho gèi trôc nµy, gèi trôc kia lÊy æ cïng lo¹i. QD=(Kv.RD+m.At).Kn.Kt=(1.4915,5+1,5.1627,6).1.1=7356,9(N) =735,69 daN C = QD.(nh) 0,3 =735,69.(203.15500)0,3 = 65470,13 Tra b¶ng 17P øng víi d = 40 mm chän æ kÝ hiÖu (46308) æ ®òa c«n ®ì chÆn, cì trung ta cã: Cb¶ng=57000 > C §−êng kÝnh ngoµi cña æ D = 90 mm, chiÒu réng æ B = 23 mm • S¬ ®å chän æ cho trôc III HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc tÝnh theo c«ng thøc (8-1) C = Q(nh)0,3 ≤ Cb¶ng Cb¶ng- Lµ hÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc tÝnh theo b¶ng ë ®©y: nIII = 50,75(V/P) : Tèc quay trªn trôc III h = 15500 giê, b»ng thêi gian phôc vô cña m¸y Q: T¶i träng t−¬ng ®−¬ng (daN) Theo c«ng thøc (8-6) cã Q = (Kv.R + m.At).Kn.Kt HÖ sè m = 1,5 (tra b¶ng 8-2) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 45 Kt = 1 t¶i träng tÜnh (b¶ng 8-3) Kn = 1 nhiÖt ®é lµm viÖc d−íi 100 0(b¶ng 8-4) Kv = 1 vßng trong cña æ quay (b¶ng 8-5) )(2,260926.1,4115.3,1..3,1 )(2,166626.8,2627.3,1..3,1 ).(1,41156,40781,547 ).(8,26278,19989,1705 0 0 2222 2222 NtgtgRS NtgtgRS mmNRRR mmNRRR FF EE FXFYF EXEYE === === =+=+= =+=+= β β Tæng lùc chiÒu trôc: At = SE - Pa4- SF = 1666,2 – 1174,9 – 2609,2 = - 2090,9(N) Nh− vËy lùc At h−íng vÒ phÝa gèi ®ì trôc bªn tr¸i V× lùc h−íng t©m ë hai gèi trôc gÇn b»ng nhau, nªn ta chØ tÝnh ®èi víi gèi ®ì trôc bªn ph¶i (F) (ë ®©y lùc Q lín h¬n) vµ chän æ cho gèi trôc nµy, gèi trôc kia lÊy æ cïng lo¹i QF=(Kv.RF+m.At).Kn.Kt=(1.4115,1+1,5.2090,9).1.1= 7251,5(N)=725,15 daN C = 725,15.(50,75.15500)0,3 = 42575,3 Tra b¶ng 17P øng víi d = 50 mm chän æ kÝ hiÖu (46210) æ bi ®ì chÆn, cì nhÑ. Cb¶ng= 48000 , Q = 2500 ®−êng kÝnh ngoµi cña æ D = 90 mm, chiÒu réng æ B = 20 mm 6.2. Chän kiÓu l¾p æ l¨n Ph−¬ng ¸n chän kiÓu l¾p: - L¾p æ l¨n vµo trôc theo hÖ lç vµ vá hép theo hÖ trôc - Sai lªch cho phÐp vßng trong cña æ lµ ©m, sai lÖch cho phÐp trªn lç theo hÖ lç lµ d−¬ng - Chän kiÓu l¾p b»ng ®é d«i ®Ó c¸c vßng æ kh«ng thÓ tr−ît theo bÒ mÆt trôc 6.3. Cè ®Þnh trôc theo ph−¬ng däc trôc §Ó cè ®Þnh trôc theo ph−¬ng däc trôc ta dïng n¾p æ vµ ®iÒu chØnh khe hë cña æ b»ng c¸c tÊm ®Öm kim lo¹i gi÷a n¾p æ vµ th©n hép gi¶m tèc . N¾p cña æ l¾p víi hép gi¶m tèc b»ng vÝt, lo¹i nµy dÔ chÕ t¹o vµ dÔ l¾p ghÐp. 6.4. Che kÝn æ l¨n §Ó che kÝn c¸c ®Çu trôc nh« ra, tr¸nh sù x©m nhËp cña m«i tr−êng vµo æ vµ ng¨n mì ch¶y ra ngoµi ta dïng lo¹i vßng phít. Chän theo b¶ng (8-29) (s¸ch TKCTM) 6.5. B«i tr¬n ë l¨n Bé phËn æ ®−îc b«i tr¬n b»ng mì, v× vËn tèc truyÒn b¸nh r¨ng thÊp kh«ng thÓ dïng ph−¬ng ph¸p b¾n toÐ ®Ó dÉn dÇu trong hép vµo b«i tr¬n c¸c bé phËn æ. Theo b¶ng 8-28 cã thÓ dïng mì lo¹i “T” øng víi nhiÖt ®é lµm viÖc 60 ÷ 1000C vµ vËn tèc d−íi 1500 vg/phót. L−îng mì d−íi 2/3 chç rçng cña bé phËn æ. Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 46 PhÇn VII: CÊu t¹o vá hép vμ c¸c chi tiÕt m¸y kh¸c Chän vá hép ®óc vËt liÖu b»ng gang, mÆt ghÐp gi÷a n¾p vµ th©n lµ mÆt ph¼ng ®i qua ®−êng lµm c¸c trôc ®Ó l¾p ghÐp ®−îc dÔ dµng theo b¶ng (10-9) cho phÐp ta x¸c ®Þnh ®−îc kÝch th−íc vµ c¸c phÇn tö cña væ hép. - ChiÒu dµy th©n hép : δ = 0,025. A+3 mm ; A kho¶ng c¸ch trôc δ = 0,025. 270 +3 = 9,75 mm Chän δ = 10 mm - ChiÒu dµy thµnh n¾p hép : δ1 = 0,02 .A+ 3 = 0,02.270 + 3 = 8,4 mm cã thÓ lÊy δ1= 9 mm - ChiÒu dµy mÆt bÝch d−íi cña th©n : b =1,5. δ = 1,5 . 10 = 15 mm - ChiÒu dµy mÆt bÝch d−íi cña n¾p : b1 =1,5. δ1 = 1,5 . 9 = 13,5 mm cã thÓ lÊy b1= 14 mm - ChiÒu dµy ®Õ hép kh«ng cã phÇn låi P = 2,35 . δ = 2,35 . 10 ≈ 24 mm - ChiÒu dµy g©n ë th©n hép. m= 0,85 .δ = (0,85÷1). 10 ≈ 8 mm - ChiÒu dµy g©n ë n¾p hép. m1= 0,85 .δ1 = 0,85 . 9 ≈ 8 mm - §−êng kÝnh bu l«ng nÒn : dn = 0,036 . A + 12 mm dn = 0,036.270+12 = 21,7 (mm) chän dn = 22(mm) - §−êng kÝnh bu l«ng kh¸c: + ë c¹nh æ : d1 = 0,7 . dn=15,4 mm chän dn = 16 mm + GhÐp ë c¸c mÆt bÝch n¾p vµ th©n d2 = 0,5. dn = 11 mm + GhÐp n¾p æ: d3 = 0,45 . dn ≈ 10 mm + GhÐp n¾p cöa th¨m: d4 = 0,37 . dn = 8 mm §−êng kÝnh bu l«ng vßng chän theo träng l−îng cña hép gi¶m tèc, víi kho¶ng c¸ch trôc A cña 2 cÊp 207 x 270 . Tra b¶ng 10 - 11a vµ 10 - 11b chän bu l«ng M24 - Sè l−îng bu l«ng nÒn: Theo b¶ng 10-13 ta lÊy n = 6. Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 47 PhÇn VIII: Nèi trôc M« men xo¾n trªn nèi trôc : M x =9,55.10 6 . n N = 9,55.10 6 . 75,50 768,6 =1273584,2 (Nmm) M t = k. M x =1,3.1273584=1655659,5 (Nmm) Trong ®ã: M x m«men xo¾n danh nghÜa Mt m«men xo¾n tÝnh to¸n k =1,2 ÷ 1,5 HÖ sè t¶i träng ®éng (tra b¶ng 9_1) §Ó ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o vµ phï hîp víi m«men xo¾n trªn trôc. Chän nèi trôc lµ nèi trôc ®Üa. + CÊu t¹o : h×nh vÏ + VËt liÖu lµm nèi trôc : do vËn tèc vßng cña ®Üa V≥ 30 m/s nªn ta chän vËt liÖu nèi trôc lµ thÐp ®óc 35π, + C¸c kÝch th−íc chñ yÕu cña nèi trôc ®µn håi theo b¶ng (9-2) ta cã: d= 50 mm, D 2 = 100 mm; D= 200mm; D0 = 160mm; l = 160mm; S=40mm; Bul«ng cì M16; sè l−îng bul«ng b»ng z = 6; m«men xo¾n lín nhÊt M max =2500 Nm. ¾ Víi bul«ng l¾p cã khe hë, lùc siÕt V cÇn thiÕt víi mçi bul«ng theo c«ng thøc (9-3) lµ: V≥ 0 ..2 ZfD MK x = 160.5,1.6 2,1273584.3,1.2 =2299,5 (Nmm) Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 48 PhÇn IX: B«i tr¬n hép gi¶m tèc §Ó gi¶m mÊt m¸t c«ng suÊt v× ma s¸t, gi¶m mµi mßn, ®¶m b¶o tho¸t nhiÖt tèt vµ ®Ò phßng c¸c chi tiÕt m¸y bÞ han gØ cÇn ph¶i b«i tr¬n cho trôc c¸c bé truyÒn trong Hép Gi¶m Tèc. V× vËn tèc cña b¸nh r¨ng nhá nªn ta chän c¸ch b«i tr¬n ng©m trong dÇu b»ng c¸ch ng©m b¸nh r¨ng, trôc vÝt, b¸nh vÝt hoÆc c¸c chi tiÕt phô kh¸c ta dïng dÇu c«ng nghiÖp 45 ®Ó b«i tr¬n hép gi¶m tèc Khi vÆn tèc nhá th× lÊy chiÒu s©u ng©m lµ 1/6 b¸n kÝnh b¸nh r¨ng cÊp nhanh cßn ®èi víi cÊp chËm d−íi 1/3 b¸nh kÝnh , 0,4 - 0,8 lÝt cho 1 Kw. Chän ®é nhít cña dÇu ë 50o C víi b¸nh r¨ng thÐp σb = 600 N/mm2. Ta chän dÇu theo B¶ng 10- 20. Tr−êng §¹i Häc SPKT H−ng Yªn ®å ¸n chi tiÕt m¸y Khoa: Khoa Häc C¬ B¶n Gi¸o viªn h−íng dÉn : NguyÔn V¨n HuyÕn & NguyÔn TiÒn Phong Sinh viªn thùc hiÖn: Lª V¨n HiÕu 49 Lêi kÕt Sau mét thêi gian t×m tßi, nghiªn cøu lùa chän vµ d−íi sù h−íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o. §Õn nay ®Ò tµi cña em ®· ®−îc hoµn thµnh. Trong suÊt qu¸ tr×nh tÝnh to¸n lµm ®å ¸n m«n häc em ®· rót ra mét sè kinh nghiÖm vµ nh÷ng kiÕn thøc sÏ gióp em sau nµy. Nã lµ nÒn mãng cho viÖc vËn dông cho c«ng viÖc sau nµy, h¬n thÕ n÷a nã gióp em hiÓu biÕt thªm vÒ m«n chÕ t¹o m¸y. §å ¸n m«n häc cña em ®· hoµn thµnh tr−íc hÕt em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù quan t©m vµ gióp ®ì cña thÇy khoa khoa häc c¬ b¶n, c¸c b¹n bÌ vµ ®Æc biÖt lµ sù gióp ®ì nhiÖt t×nh cña thÇy NguyÔn V¨n HuyÕn vµ NguyÔn TiÒn Phong. Trong qu¸ tr×nh thùc hÞªn ®Ò tµi nµy, do hiÓu biÕt cßn h¹n chÕ, ®ång thêi kinh nghiÖm cßn ch−a v÷ng nªn ®å ¸n cña em kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. MÆc dï ®· cè g¾ng t×m tßi häc hái thÇy c« vµ c¸c b¹n bÌ cïng trao ®æi kü n¨ng. Cuèi cïng, mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o, cïng b¹n bÌ ®· gióp ®ì em hoµn thµnh ®Ò tµi nµy. Em kÝnh mong nhËn ®−îc ý kiÕn ®ãng gãp cña c¸c thÇy, c« ®Ó ®Ò tµi cña em ®−îc hoµn thiÖn h¬n n÷a. H¶i D−¬ng, Ngµy 10 th¸ng 05 n¨m 2008 Sinh viªn thùc hiÖn Lª V¨n HiÕu