HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY 1|P a g e Phần 01: TÍNH TỐN CƠNG SUẤT VÀ TỐC ĐỘ TRỤC CƠNG TÁC I Tính tốn thùng trộn Giới thiệu Máy trộn dùng để đạt mục đích sau: - Tạo thành hổn hợp đồng chất rắn chất lỏng - Tạo thành hổn hợp đồng hai hay nhiều chất rắn - Tăng cường trình phản ứng trao đổi nhiệt chất rắn chất khí trình đốt, nung Một loại máy trộn sử dụng phổ biến công nghiệp dạng máy trộn thùng quay đặt nằm ngang Sinh viên u cầu tính tốn hệ thống dẫn động thùng trộn với điều kiện cụ thể sau: Thùng trộn quay liên tục, có nghiêng thùng so vớ phương ngang  = 3o, vật liệu trộn có khối lượng riêng  =1300 kg/m3, bán kính R0 =1/3D Cho trước thông số đầu vào a) Năng suất trộn Q (kg/h) b) Đường kính (trong) thùng trộn D c) Trọng lượng vật liệu thùng Gv (N) d) Góc nâng vật liệu:  (rad) e) Các hệ số:  = 1/3; m = 1/3; K = 200 2|P a g e Tính a) Chiều dài thùng trộn L (m): 𝐿 = 𝑚 𝐾 𝐷 𝑡𝑔𝛽 (tài liệu [3], 17.4) b) Tốc độ quay thùng n (v/ph): Năng suất trộn 𝑄 = 60 𝐹   𝐿 𝑚 𝑛 𝑡𝑔 (tài liệu [3], 17.6) 𝑄 𝑛= 60 𝐹   𝐿 𝑚 𝑡𝑔 Trong đó: 𝐹 = 𝜋 𝐷 /4 tiết diện ngang thùng c) Công suất cần cung cấp cho thùng: 𝑃ả = 𝑃 +𝑃 +𝑃 Trong đó: - 𝑃 (kW): cơng suất nâng vật liệu lên độ cao thích hợp 𝐺 𝑅 (1 − cos 𝛼) 𝜔 𝑃 = 10 𝛼 𝜋 𝑛 𝜔= 30 - 𝑃 (kW): Công suất trộn vật liệu 𝑃 = 𝐺 𝑅 𝜔 sin 𝛼 10 (tài liệu [3], 17.13) - 𝑃 (kW): công suất mát ma sát ổ trục thùng trộn 𝑃 = 0,1(𝑃 + 𝑃 ) d) Thông số đầu Công suất P trục thùng trộn (kW) Số vòng quay n trục thùng trộn (vòng/phút) 3|P a g e Bảng số liệu Phương án Thông số 10 14000 15000 14500 15000 16000 13500 14000 14800 15500 15000 Đường kính 0,55 thùng trộn D(m) 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 Trọng lượng vật 2100 liệu trộn Gv (N) 2300 2200 2100 2200 2500 2500 2400 2200 2000 Góc nâng vật 80 liệu  (độ) 81 82 83 84 83 82 81 80 85 Năng suất Q (kg/h) 4|P a g e II Tính tốn vít tải Giới thiệu chung Vít tải máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang Ngồi vít tải dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng lên tới 90 độ nhiên góc nghiêng lớn hiệu suất vận chuyển thấp a Ưu điểm: - Khơng gian chiếm chỗ ít, với suất diện tích tiết diện ngang vít tải nhỏ nhiều so với tiết diện ngang máy vận chuyển khác - Bộ phận công tác vít nằm máng kín, nên hạn chế bụi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi - Giá thành thấp so với nhiều loại máy vận chuyển khác b Nhược điểm: - Chiều dài suất bị giới hạn, thông thường không dài 30m với suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ - Chỉ vận chuyển liệu rời, không vận chuyển vật liệu có tính dính bám lớn dạng sợi bị bám vào trục - Trong trình vận chuyển vật liệu bị đảo trộn mạnh phần bị nghiền nát khe hở cánh vít máng Ngồi qng đường vận chuyển dài, vật liệu bị phân lớp theo khối lượng riêng - Năng lượng tiêu tốn đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn so với máy khác Cho trước thông số đầu vào a) Loại vật liệu vận chuyển b) Năng suất Q (tấn/h) c) Đường kính vít tải D (m) d) Chiều dài vận chuyển L (m) e) Góc nghiêng vận chuyển  (độ) 5|P a g e Tính a Năng suất vít tải tính theo cơng thức: 𝑄 = 60  𝑆 𝑛   𝑐 (tấn/h) (tài liệu [2], 12.1) Trong đó: 𝑆: bước vít, 𝑆 = 𝐾 D D(m): đường kính vít tải K: Hệ số phụ thuộc vào bước vít trục vít, điều kiện bình thường lấy K= n(v/ph): Số vịng quay trục vít, từ CT 12.1 ta có: 4𝑄 𝑛= 60 𝐷   𝑐 : Khối lượng riêng vật liệu, tra theo bảng 2.1 : Hệ số điền đầy, tra bảng 2.2 c: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng () vít tải, tra theo bảng 2.3 Bảng 2.1: Khối lượng riêng () số vật liệu rời thường dùng cho vít tải Stt Tên gọi Xi măng Cát Đá mịn Muối Tro xỉ Khối lượng riêng (-tấn/m3) 1,3 1,7 1,2 1,8 Ghi Bảng 2.2: Hệ số điền đầy Vật liệu nặng, mài mòn  0,125 Ghi Cát, đá, tro xỉ Vật liệu nặng, mài mịn 0,25 Muối, xi măng, phân bón, … Vật liệu nhẹ, mài mòn 0,32 Bột, ngủ cốc, Vật liệu nhẹ, khơng mài mịn 0,40 Tro bay Stt Loại vật liệu Bảng 2.3: Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng vít tải c 10 15 Góc nghiêng vít tải,  (độ) 𝑐 0,9 0,8 0,7 b Cơng suất vít tải tính theo cơng thức: (𝐿  + 𝐻) = ( + 𝑠𝑖𝑛) (kW) (tài liệu [2], 12.5) 𝑃= 20 0,65 Trong đó: Q (tấn/h): Năng suất vít tải 6|P a g e L (m): Chiều dài vít tải : Hệ số cản chuyển động vật liệu, tra bảng 2.4 Bảng 2.4: Hệ số cản chuyển động vật liệu Khơ, khơng mài mịn (bột, ngủ cốc, tro bay, bụi than )  1,2 Ẩm, khơng mài mịn (mạch nha ẩm, hạt bơng) 1,5 Nửa mài mịn (xơ đa, than cục, muối ăn) 2,5 Mài mòn (đá dăm, cát, xi măng) 3,2 Mài mòn mạnh dính (tro, đất khn, vơi sống, lưu huỳnh) 4,0 Vật liệu vận chuyển c Thông số đầu Cơng suất P trục vít tải (kW) Số vịng quay n trục vít (vịng/phút) Bảng số liệu Phương án Thông số Loại vật liệu Xi vận chuyển măng Xi măng Năng suất Q 35 (Tấn/h) 10 Xi Tro xỉ măng Tro xỉ Muối Muối Muối Cát Đá mịn 30 40 35 30 55 35 40 45 55 Đường kính 0,3 vít tải D (m) 0,3 0,32 0,32 0,3 0,32 0,3 0,32 0,32 0,4 Chiều dài vận chuyển 13 L (m) 14 12 11 12 10 15 15 10 10 Góc nghiêng vận chuyển 15  (độ) 20 20 10 15 10 20 20 10 20 7|P a g e III Tính tốn băng tải Cho trước thông số đầu vào a) Loại vật liệu vận chuyển b) Băng phẳng đặt nằm ngang c) Chiều rộng băng tải B (mm) d) Năng suất Q (tấn/h) e) Chiều dài băng tải L (m) f) Đường kính tang dẫn động D (mm) g) Vận tốc băng tải v (m/s) Tính tốn a Cơng suất tang dẫn băng tải tính theo cơng thức: 𝑃 ả = 𝑘(𝑐 𝐿 𝑣 + 0,00015 𝑄 𝐿) (kW) (tài liệu [5], 1.18) Trong đó: k: Hệ số phụ thuộc vào chiều dài băng tải - k= 1.10 L = (16 ÷ 30) m - k= 1.05 L = (30 ÷ 45) m c: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải, tra bảng 3.1 L: Chiều dài băng tải (m) v: Vận tốc băng tải (m/s) Q: (tấn/h): Năng suất băng tải Bảng 3.1: Hệ số phụ thuộc chiều rộng băng tải B(mm) 500 650 800 1000 1200 c 0.018 0.023 0.028 0.038 0.048 b Tốc độ quay tang dẫn động băng tải tính theo cơng thức: ntải = (v/ph) Trong đó: v (m/s): Vận tốc băng tải D (mm): Đường kính tang dẫn động băng tải 8|P a g e c Thông số đầu Công suất P trục băng tải (kW) Số vòng quay n trục băng tải (vòng/phút) Bảng số liệu Phương án Thông số Loại vật liệu Cát vận chuyển Năng suất Q (tấn/h) 120 Chiều dài băng 45 tải L (m) Chiều rộng băng tải 650 10 Cát Cát Than nhỏ Than nhỏ Than nhỏ Đá dăm Đá dăm Đá dăm Đá dăm 100 90 140 80 120 130 140 150 160 42 40 45 38 40 36 45 38 42 1000 1000 1000 1200 1200 1200 1000 1000 1200 320 400 250 320 250 320 250 320 320 1,9 2,2 1,5 1,6 1,55 1,6 1,5 1,9 B (mm) Đường kính tang dẫn động 320 D (mm) Vận tốc băng 2,5 tải v (m/s) 9|P a g e IV Tính tốn xích tải Giới thiệu Xích tải sử dụng vận chuyển chủ yếu ngành công nghiệp khai thác mỏ, chế tạo máy, nhà máy hóa chất, hay khai thác, sản xuất vật liệu xây dựng Xích tải có nhiều loại: xích tải tấm, xích tải cào, xích tải có gàu, xích tải treo Xích tải đặt ngang đặt nghiêng góc Ở xét xích tải tấm, đặt ngang Xích tải vận chuyển vật đúc nóng hình trụ Sinh viên u cầu tính tốn hệ thống dẫn động xích tải với điều kiện cụ thể sau: Cho trước thông số đầu vào a) Bước xích tải p (mm) b) Số đĩa xích dẫn Z (răng) c) Chiều rộng xích tải B (mm) d) Chiều dài xích tải L (m) e) Vận tốc xích tải v (m/s) f) Trọng lượng vật đúc G (kG) g) Năng suất số lượng sản phẩm Qsp (cái/h) h) Trọng lượng m dài xích tải: q = 160 kG/m i) Hệ số nạp liệu không đều: k = Tính a) Cơng suất trục đĩa xích dẫn tính theo cơng thức: 𝑃 = 0,0024 𝑞 𝑣 𝐿 + 0,00033 𝑄 𝐿 + 0,006 𝑄 𝐵 (𝑘𝑊) (tài liệu [2], 5.8) Trong đó: q = 160 (kG/m): trọng lượng mét dài xích tải B (m): chiều rộng đỡ v (m/s): vận tốc xích tải L (m): chiều dài xích tải Q (tấn/h): suất khối lượng xích tải, tính theo cơng thức: 𝐺 𝑘 𝑄 𝑄= 1000 G (kG): trọng lượng vật đúc Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 10|P a g e - 𝑍 theo công thức (6.59a)[1] Hệ số trùng khớp ngang 𝜖 tính theo cơng thức (6.60) - 𝐾 theo cơng thức (6.61), 𝐾 = 1, 𝐾 theo cơng thức (6.63) Tính ứng suất tiếp xúc cho phép [𝜎 ]theo mục 6.2 tính giá trị 𝑧 ; 𝑧 𝐾 Lưu ý: Trường hợp 𝜎 < [𝜎 ] ta kiểm tra có thỏa mãn [𝜎 ] − 𝜎 × 100% ≤ 10% [𝜎 ] Nếu không thỏa mãn  thừa bền, cần giảm 𝑏 khoảng cách trục 𝑅 Trường hợp 𝜎 > [𝜎 ] 𝜎 − [𝜎 ] × 100% ≤ 4% [𝜎 ]  Thỏa mãn, giữ nguyên kết tính tốn tăng chiều rộng 𝑏 𝑏=𝑏 𝜎 [𝜎 ]  Không thỏa mãn, tăng khoảng cách trục 𝑅 tính lại + Kiểm nghiệm độ bền uốn Tính độ bền uốn theo cơng thức (6.65) (6.66) [1]] Trị số hệ số 𝑌 tra bảng 6.18[1], hệ số 𝐾 tính theo cơng thức (6.67)[1] Chú ý, với bánh trụ thẳng 𝐾 bảng 6.21[1] 𝐾 = 1, 𝐾 tra tính theo cơng thức (6.68)[1] Tính lại ứng suất tiếp xúc cho phép [𝜎 ] [𝜎 ] theo mục 6.2 theo công thức (6.2), (6.4), (6.6) (6.8) Lưu ý: Trong trường hợp 𝜎 > [𝜎 ] 𝜎 > [𝜎 ] cần tăng mô đun 𝑚 chọn lại thông số khác bánh côn Kiểm nghiệm tải theo công thức (6.48) (6.49) Chú ý 𝐾 = Các thơng số kích thước truyền bánh côn Bảng 2.5: Bảng thông số truyền bánh côn thẳng Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 28|P a g e Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Chiều dài ngồi 𝑅 (𝑚𝑚) Mơ đun vịng ngồi 𝑚 (𝑚𝑚) Tỉ số truyền 𝑢 Chiều rộng vành 𝑏 (𝑚𝑚) 𝛿;𝛿 (độ) Số bánh nhỏ 𝑍 (𝑟ă𝑛𝑔) Số bánh lớn 𝑍 (𝑟ă𝑛𝑔) Đường kính vịng chia ngồi bánh nhỏ 𝑑 (𝑚𝑚) Đường kính vịng chia ngồi bánh lớn 𝑑 (𝑚𝑚) Đường kính đỉnh ngồi bánh nhỏ 𝑑 (𝑚𝑚) Đường kính đỉnh ngồi bánh lớn 𝑑 (𝑚𝑚) Góc chia Tổng hợp kết tính tốn Bảng 2.6: Kết tính tốn thiết kế truyền bánh côn Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Công suất trục bánh dẫn 𝑃 (kW) Tốc độ quay trục dẫn 𝑛 (vịng/phút) Mơ men xoắn trục dẫn 𝑇 (𝑁𝑚𝑚) Tỉ số truyền 𝑢 Thời gian làm việc 𝐿 (giờ) Chiều dài ngồi 𝑅 (𝑚𝑚) Mơ đun vịng ngồi 𝑚 (𝑚𝑚) Tỉ số truyền 𝑢 Chiều rộng vành 𝑏 (𝑚𝑚) 𝛿;𝛿 (độ) 𝑍 (𝑟ă𝑛𝑔) Góc chia Số bánh nhỏ Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 29|P a g e Số bánh lớn 𝑍 (𝑟ă𝑛𝑔) Đường kính vịng chia ngồi bánh nhỏ 𝑑 (𝑚𝑚) Đường kính vịng chia ngồi bánh lớn 𝑑 (𝑚𝑚) Đường kính đỉnh ngồi bánh nhỏ 𝑑 (𝑚𝑚) Đường kính đỉnh ngồi bánh lớn 𝑑 (𝑚𝑚) Lực tác ăn khớp Lực vòng 𝐹 (𝑁) Lực hướng tâm 𝐹 (𝑁) Lực dọc trục 𝐹 (𝑁) Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 30|P a g e Phần 05: KHỚP NỐI TRỤC Tài liệu hướng dẫn Phần 05 dựa chương tài liệu [8] Khớp nối gồm: nối trục, li hợp li hợp tự động Khớp nối chi tiết tiêu chuẩn, thiết kế thường dựa vào mơmen xoắn tính tốn Tt xác định theo công thức sau để chọn kích thước khớp nối: (5.1) Tt  kT  [T ] Trong T - mơmen xoắn danh nghĩa k - hệ số an toàn làm việc, phụ thuộc vào loại máy công tác, cho bảng (5.1) Bảng 5.1 Loại máy cơng tác Băng tải, quạt gió, máy cắt kim loại có chuyển động liên tục Xích tải, vít tải, bơm li tâm Máy cắt lim loại có chuyển động tịnh tiến đảo chiều k 1,2÷1.5 1.5÷2 1.5÷2.5 Máy nghiền, máy búa, máy cắt li tâm, máy cán 2÷3 Guồng tải, máy trục, thang 3÷4 Sau chọn loại khớp nối, dựa vào trị số T t đường kính đầu trục nối, tra kích thước khớp nối tiến hành kiểm nghiệm độ bền khâu yếu 5.1 NỐI TRỤC ĐÀN HỒI Trong nối trục đàn hồi, hai nửa nối trục nối với phận đàn hồi Bộ phận đàn hồi kim loại phi kim loại (cao su) Nhờ có phận đàn hồi nối trục đàn hồi có khả năng: giảm va đập chấn động, đề phòng cộng hưởng dao động xoắn gây nên bù lại độ lệch trục (làm việc nối bù) Nối trục có phận đàn hồi vật liệu khơng kim loại rẻ đơn giản, dùng để truyền mơmen xoắn nhỏ trung bình (đến 10000 N.m) Khi giá trị mômen xoắn lớn, thường dùng nối trục có phận đàn hồi kim loại (giảm kích thước) 5.1.1 Nối trục vịng đàn hồi: Nối trục vịng đàn hồi có cấu tạo tương tự nối trục đĩa thay bulơng chốt có bọc vịng đàn hồi (hình 5.1), thơng thường có từ đến 10 chốt Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 31|P a g e Hình 5.1 Nối trục vịng đàn hồi Nối trục vịng đàn hồi có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ thay thế, làm việc tin cậy, dùng rộng rãi Nối trục vịng đàn hồi làm việc bình thường độ lệch tâm Δr từ 0.2 ÷ 0.6mm, độ lệch góc đến 10 Khi độ lệch góc >10 độ lệch tâm vượt q trị số cho phép vịng đàn hồi mài mòn nhanh gây nên tải trọng phụ Fr tác dụng lên trục thường Fr = (0.2÷0.3)Ft (Ft lực vịng tác dụng lên vịng đàn hồi) Kích thước nối trục đàn hồi xem bảng 5.2a 5.2b Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 32|P a g e Bảng 5.2a Kích thước nối trục vịng đàn hồi, mm Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 33|P a g e Bảng 5.2b Kích thước vịng đàn hồi Sau chọn kích thước trục theo trị số mơmen xoắn tính tốn (T t) đường kính trục (d), cần kiểm nghiệm điều kiện bền vòng đàn hồi chốt Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi d  2kT  [ ] d ZD0dcl3 (5.2) Điều kiện sức bền chốt: u  đó: kTl0 0.1dc3D0 Z  [ ] u (5.3) Z; D0; l3; l0; dc xem hình 6.1 bảng 6.2a, b; l0  l1  l2 [ ] d - ứng suất dập vịng cao su, [σ]d = (2÷4) MPa [ ]u - ứng suất cho phép chốt, [σ]u = 60÷80 MPa Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 34|P a g e 5.1.2 Nối trục đàn hồi với đĩa hình Hình 5.2 Nối trục đàn hồi với đĩa hình Cấu tạo nối trục tương tự nối t rục chữ thập, khác đĩa có dạng hình làm cao su, (hình 5.2) Nối trục có cấu tạo đơn giản so với nối trục vòng đàn hồi, độ lệch tâm cho phép đạt đến Δr = 0.2 mm độ lệch góc đạt tới Δα = 1030’, loại nối trục dùng để nối đầu trục có đường kính từ 12 ÷ 45 mm kích thước chủ yếu nối trục cho bảng 5.3 Bảng 5.3 Kích thước khớp nối trục Sau chọn nối trục theo Tt, tiến hành kiểm tra ứng suất dập sinh đĩa d  24kTD  [ ] d ; Zh( D  d03 ) d0  1.2d (5.4) Các kích thước d, D, h Z theo bảng 9.11 [σ]d = Mpa nối trục làm việc với tốc độ khoảng 1750 vg/ph [σ]d = Mpa n = 100 vg/ph 5.1.3 Nối trục vỏ đàn hồi Trên hình 5.3 giới thiệu loại nối trục đàn hồi với phần tử đàn hồi có dạng vỏ Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 35|P a g e Thông thường vòng đàn hồi chế tạo cao su bên có gia cố - kẹp chặt lên hai nửa khớp nhờ vít đĩa Loại khớp có ưu điểm nối đầu trục có sai lệch vị trí tương đối lớn Độ lệch tâm Δr = 2÷6 mm Độ lệch góc Δα = 2÷60 Độ di chuyển dọc trục Δa = 3÷6 mm, có khả giảm chấn tốt Nối trục loại có kết cấu đơn giản, lắp ghép thuận tiện, nhiên kích thước khn khổ lớn tuổi thọ thấp Nối trục chọn theo mơmen tính (Tt), sau kiểm tra vỏ đàn hồi theo ứng suất tiếp chỗ kẹp chặt theo điều kiện:  đó: 2kT  [ ]  D12 (5.5) D1 - đường kính ngồi vịng chỗ bị kẹp D1 = 0.75D; δ - chiều dày vỏ đàn hồi δ ≈ 0.05D; [τ] = 0.4÷0.5 MPa vỏ cao su; [τ] = 0.7÷0.75 MPa vỏ cao su có gia cố Hình 5.3 Nối trục vỏ đàn hồi Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 36|P a g e Bảng 5.4 Kích thước nối trục vỏ đàn hồi Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 37|P a g e 5.2 VÍ DỤ Chọn kiểm nghiệm nối trục vòng đàn hồi, sử dụng để nối trục động trục hộp giảm tốc hệ thống truyền động băng tải với P1 = 10 kW, số vòng quay n1 = 1460 vg/ph Vật liệu chốt - thép 45 với ứng suất uốn cho phép [σ]u = 75 MPa, ứng suất dập chốt ống [σ]d = 3,5 MPa Momen danh nghĩa truyền qua nối trục: T  9.55 106 P1 10  9.55 106  65411 Nmm n1 1460 Hệ số chế làm việc k = 1,5 Từ mômen xoắn, tra bảng 9.2 ta có: d = 25 mm; D = 100 mm; dm = 50 mm; L = 124 mm; l = 60 mm; d1 = 45 mm; D0 = 71 mm; Z = 6; nmax = 5700 vg/ph; B = mm; B1 = 28 mm; l1 = 21 mm; D3 = 20 mm; l2 = 20 mm Điều kiện sức bền dập vòng đàn hồi: d  2kT  1.5  65411   3.07  3.5 MPa zD0dc  71 10  15 Điều kiện sức bền uốn chốt: u  1.5  65411 31  71.4  75 MPa 0.1 103  71.6 Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 38|P a g e 5.3 PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG CỦA KHỚP NỐI Lực khớp nối trục đàn hồi tác dụng lên trục gồm có thành phần: Lực vòng F tkn tương đương khớp nối tạo nên mô men xoắn dẫn động trục lực hướng tâm F rkn nối trục tồn độ không đồng tâm Lực vòng khớp nối tác dụng lên trục gây nên mô men xoắn T xác định + Ftkn = 2Tt/Dt: Trong đó: Tt: Mơmen tính tốn theo cơng thức (5.1) để đơn giản lấy theo T danh nghĩa bảng PPTST Phần 02 Dt: Đường kính tính tốn khớp nối trục đàn hồi có giá trị: D0 khớp nối trục vòng đàn hồi (tra bảng 5.2a) D khớp nối trục đĩa hình (tra bảng 5.3) D khớp nối trục vỏ đàn hồi (tra bảng 5.4) Lực hướng tâm khớp nối tác dụng lên trục + Frkn = (0.1  0.3)Ftkn Chiều lực Frnt nên lấy cho làm tăng ứng suất biến dạng trục, nghĩa chiều lực Frkn ngược chiều với lực vòng Ft bánh minh họa Hình 5.4 RAX + Frkn RBX A B Z Fr RAY X Fa RBY Ft Y Hình 5.4 Phần tích lực tác dụng khớp nối Bộ mơn Cơ Sở Thiết Kế Máy 39|P a g e Phần 06: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRỤC Chọn vật liệu chế tạo trục Xác định tải trọng tác dụng lên trục: Giá trị tải tác dụng lên trục tính Phần 02 Ở phần này, SV phải đặt phương, chiều lực tác dụng lên cho theo kiến thức học môn Chi tiết máy Đây bước quan trọng phần tính tốn thiết kế trục Tính sơ đường kính trục theo công thức (10.9)[1] Tham khảo chi tiết mục 10.2[1] Tính khoảng gối đỡ điểm đặt lực + Phụ thuộc vào chiều dài mayơ chi tiết quay như: Bánh răng, đĩa xích, bánh đai, theo công thức (10.10) đến (10.13)[1] + Chiều rộng ổ lăn  Xác định theo Bảng 10.2 trang 189[1] + Khe hở cần thiết  Trị số tra Bảng 10.3 trang 189[1] + Tùy theo sơ đồ hộp giảm tốc trục mà có cơng thức tính khoảng cách gối đỡ điểm đặc lực khác Chi tiết tra theo bảng 10.4[1] Xác định đường kính chiều dài đoạn trục + Vẽ sơ đồ đặt lực chung, hình minh họa cho sơ đồ đặt lực hộp giảm tốc + x X Fr2 Fxx Fxy Fa2 Fxx, Fxy từ lực truyền xích theo phương ox, oy, trị giá phụ thuộc vào góc nghiêng xích cho đề (30 độ) Ft1 Ft2 Fa1 Fr1 z x Tt + Frkn x y Hình 6.1 Sơ đồ minh hoạ đặt lực chung cho truyền bánh trụ nghiêng Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 40|P a g e Fxy Fxx + z x X Fr2 x y Ft1 Fa2 Ft2 x + Fr1 Fa1 Fxx, Fxy từ lực truyền xích theo phương ox, oy, trị giá phụ thuộc vào góc nghiêng xích cho đề (30 độ) Frkn Hình 6.2 Sơ đồ minh hoạ đặt lực chung cho truyền bánh nón thẳng - Chú ý phương chiều lực vòng lực dọc trục phụ thuộc vào chiều quay trục hay chiều quay phận công tác - Đối với bánh trụ thẳng khơng có lực dọc trục + Tính phản lực gối đỡ trục - Dựa vào kiến thức môn học kỹ thuật lý thuyết để tính phản lực - Dời lực tâm trục, đặt phản lực (chiều giả định) gối Để tính phản lực cần viết phương trình cân lực Sau giải có giá trị < phải đổi chiều lực giả định + Vẽ biểu đồ mô men - Ứng dụng kiến thức môn học Sức bền vật liệu để vẽ biểu đồ mô men uốn mô men xoắn - Nên dùng phần mềm MD Solid kiểm tra lại kết tính tốn trước mang Thầy/Cơ duyệt phần trục Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 41|P a g e + Tính mơ men tiết diện nguy hiểm theo cơng thức (10.15) (10.16) + Tính đường kính trục tiết diện nguy hiểm theo cơng thức (10.17) Sau tính, đường kính trục phải chọn theo tiêu chuẩn + Định kết cấu trục: kết cấu trục chọn phải thỏa yêu cầu lắp ráp yêu cầu công nghệ + Sinh viên tham khảo thêm ví dụ phần tính trục mục 10.6[1] Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi độ bền tĩnh tải theo mục 10.3[1] Chú ý: + Sơ đồ lực, biểu đồ mô men kết cấu trục vẽ trang + Nên xoay 90 độ chiều kim đồng hồ trục thẳng đứng lại để vẽ biểu đồ mô men Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – tập 1, 2, NXB Giáo dục, 2006 [2] Nguyễn Hồng Ngân, Nguyễn Danh Sơn, Kỹ thuật nâng chuyển – Tập 2: Máy vận chuyển liên tục, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2004 [3] Hồ Lê Viên, Các máy gia công vật liệu rắn & dẻo – Tập 1, NXB KHKT, 2003 [4] Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam, Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học & thực phẩm – Tập 2: Cơ học vật liệu rời, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2017 [5] Nguyễn Hồng Ngân, Bài tập máy nâng chuyển, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2012 [6] Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí tập 1, 2, NXB Giáo dục, 2005 [7] Cataloge motor ABB [8] Trần Thiên Phúc (2011), Thiết kế chi tiết máy công dụng chung, Nhà xuất ĐHQG [9] Nguyễn Hữu Lộc (2020), Thiết kế máy chi tiết máy, Nhà xuất ĐHQG Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy 42|P a g e