Trang 2 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCMCán bộ hướng dẫn 1: Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ kýCán bộ hướng dẫn 2: Ghi rõ họ, tên, học hàm,
CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
X ÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ
Theo công thức (2.8), trang 19,[1], công suất trên trục động cơ điện được xác định như sau:
: công suất cần thiết trên trục động cơ (kW)
: cống suất tính toán trên trục máy công tác (kW)
Tính hiệu suất: được tính theo công thức:
Hình 1.1 Sơ đồ động của hệ thống băng tải
1 Động cơ - 2 Bộ truyền đai,
3 Ổ lăn - 4 Trục - 5 Bánh răng nghiêng
Hình 1.2 Sơ đồ phân bố tải trọng
Với: η d : hiệu suất của bộ truyền đai : 0,95
:hiệu suất một cặp ổ lăn: 0,99
Tính công suất tính toán:
Công suất cần thiết của động cơ:
1.1.1 Xác định sơ bộ số vòng quay động cơ:
Tỉ số truyền toàn bộ ut của hệ thống dẫn động được tính theo công thức ut= uh ud
Theo bảng 2.4 trang 21 [1], các thông số được chọn bao gồm: usbh, tỉ số truyền sơ bộ hộp giảm tốc 2 cấp; uh = 12 (chọn trong khoảng từ 8 đến 40) và usbd, tỉ số truyền sơ bộ đai; ud = 3,15 (chọn trong khoảng từ 2 đến 5).
Số vòng quay của trục máy công tác (trục tang quay): nlv= 75 vg/ph
Số vòng quay sơ bộ của động cơ: vg/ph
1.1.2 Chọn động cơ theo điều kiện:
Chọn động cơ thoả mản các điều kiện sau:
Tra bảng P1.3 trang 235 [1], ta chọn động cơ: 4A180M2Y3 Động cơ có các thông số kỹ thuật sau:
ndb = 2943 vg/ph (với tần số dòng điện tại Việt Nam: 50Hz)
P HÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Theo công thức 3.23 [1], trang 48 ta có công thức tính tỉ số truyền toàn bộ hệ:
Phân uh cho các cặp bánh răng trong hộp giảm tốc: uh
Tính sơ bộ ud (tỉ số truyền của bộ truyền đai):
Tính lại ud theo u1 và u2:
Nên sai lệch tỉ số truyền của bộ truyền đai không đáng kể.
L ẬP BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT
1.3.1 Phân phối công suất trên các trục:
1.3.2 Tính số vòng quay trên các trục vg/ph vg/ph vg/ph
1.3.3 Tính momen xoắn trên các trục:
Bảng 1.1: Thông số kĩ thuật
Thông số Động cơ I II III
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
C HỌN LOẠI ĐAI VÀ TIẾT DIỆN ĐAI
Khi lựa chọn loại đai, cần xem xét các yếu tố như điều kiện làm việc, công suất, vận tốc, môi trường làm việc, khả năng kéo, tuổi thọ và tính phổ biến Dựa trên những thông số này, chúng ta có thể chọn giữa các loại đai như đai dẹt, đai thang và đai răng, trong đó đai thang thường được ưu tiên lựa chọn.
Ta có các thông số:
Hình 2.1 Chọn tiết diện đai hình thang
Theo hình 3,ta chọn đai thang loại Ƃ Theo bảng 4.13 trang 59 [1] cho đai loại Ƃ với:
X ÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN
2.3.2 Đường kính bánh đai nhỏ :
Theo bảng 4.13[1] trang 59, ta chọn d10 mm.
Vì v1 < 25 m/s nên ta chọn đai là đai thang thường.
2.3.4 Đường kính bánh đai lớn :
- Giả sử ta chọn hệ số trượt : = 0,02
- Theo công thức 4.2[1] trang 53, ta có : d2 = u.d1(1- ) = 3,26.160/(1-0,02) = 532,24 mm
- Theo tiêu chuẩn bảng 4.21 [1] trang 63 ta chọn : d2 = 500 mm
- Tỉ số truyền thực tế :
Sai lệch với giá trị ban đầu ≈ 2,2 %.
2.3.5 Khoảng cách trục sơ bộ :
Theo công thức 4.14 [1] trang 60, ta có :
Theo bảng 4.14 [1] trang 60, ta có thể chọn sơ bộ a = d2 = 500mm khi u = 3
2.3.6 Chiều dài tính toán của đai :
Theo công thức 4.4[1] trang 54, ta có :
Theo bảng 4.13[1] trang 59, ta chọn đai có chiều dài L= 2240 mm = 2,24 m.
2.3.7 Số vòng chạy của đai trong một giây : ta chọn đai có chiều dài L= 2500 mm = 2,5 m.
Khi đó điều kiện được thoả
2.3.8 Tính chính xác khoảng cách trục :
- Theo công thức 4.6[1] trang 54, ta có :
- Ta thấy giá trị a thỏa mãn trong khoảng cho phép.
Vậy ta lấy chiều dài đai : L = 2500mm
Theo bảng 4.13[1] trang 59, ta lấy : a = 710mm
2.3.9 Góc ôm bánh đai nhỏ :
Theo công thức 4.7[1] trang 53, ta có : nên chọn đai vải cao su
2.3.10 Xác định số dây đai :
Theo công thức 4.16[1] trang 60, ta có :
- Công suất trên bánh chủ động: P = 30 kW
[Po] : công suất cho phép, tra bảng 4.20 [1] trang 62, ta chọn : [P0] = 5,93
- Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm : Tra bảng 4.15 [1] trang 61, ta lấy : Cα = 0,92
- Hệ số xét đến ảnh hưởng tỉ số truyền :Tra bảng 4.17[1] trang 61, ta lấy : Cu=1,14
- Hệ số xét đến ảnh hưởng chiều dài đai :Tra bảng 4.16 [1] trang 61, ta lấy : Cl = 1,0
- Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai, chọn sơ bộ : Cz = 1
- Hệ số tải động Kđ, tra bảng 4.7[1] trang 55, ta chọn Kđ = 1,0
Tra bảng 4.21[1] trang 63, ta có : t = 19; e = 12,5; ho = 4,2;
Theo công thức 4.17[1] trang 63, ta có :
2.3.12 Đường kính ngoài của bánh đai : da1 = d + 2h0 = 160 + 2.4,2 = 168,4mm da2 = d + 2h0 = 500+ 2.4,2 = 508,4 mm
L ỰC CĂNG ĐAI BAN ĐẦU VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC
2.3.1 Lực căng đai ban đầu :
Theo công thức 4.19[1] trang 63, ta có ;
Theo công thức 4.20[1] trang 63,ta có :
- qm : khối lượng 1 mét chiều dài đai, tra bảng 4.22[1] trang 63 ta có : qm = 0,178
2.3.3 Lực tác dụng lên trục :
Theo công thức 4.21[1] trang 63, ta có :
T HÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN ĐAI :``
Bảng 2.1 Thông số của bộ truyền đai
STT Thông số Giá trị
8 Chiều rộng bánh đai B = 101mm
9 Đường kính ngoài của bánh đai da = 168,4mm
10 Lực căng đai ban đầu F0 = 105,621N
12 Lực tác dụng lên trục Fr = 1026,778N
TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
C ẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP CHẬM
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở đây chọn vật liệu 2 cặp bánh răng như nhau
Theo bảng 6.1, trang 92, [1] ta chọn
Bánh nhỏ (bánh chủ động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có
, , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB3 = 245HB
Bánh lớn (bánh bị động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có
, , ta chọn độ rắn của bánh lớn là HB4 = 230HB
3.1.2 Xác định ứng suất cho phép
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở
Số chu kì làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi
Ta thấy nên chọn để tính toán
Suy ra K H L 3 = K H L 4 = K F L 3 = K F L 4 =1 Ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2, trang 94, [1] với thép C45 được tôi cải thiện ta có ( S H =1 ,1) Giới hạn mỏi tiếp xúc
Bánh bị động Ứng suất tiếp cho phép
Tính toán sơ bộ Ứng suất uốn cho phép
Tra bảng 6.2, trang 94, [1] ta có khi đặt tải một phía (bộ truyền quay một chiều); ) Ứng suất quá tải cho phép
3.1.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng (bảng 6.5, trang 96, [1]
T 2 =¿- Momen xoắn trên trục bánh chủ động
- Trị số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, với bảng 6.7, trang 98, [1]
3.1.4 Xác định các thông số ăn khớp
Công thức 6.31, trang 103, [1] số bánh răng nhỏ nằm trong khoảng
Số bánh răng lớn , chọn z4 = 118 răng
Do đó tỷ số truyền thực
3.1.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Công thức 6.33, trang 105, [1] ứng suất tiếp xúc trên mặt răng của bộ truyền
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (bảng 6.5, trang 96, [1])
Z H Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (công thức 6.34, trang 105, [1])
Với β b Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở
Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh
Với α t là góc profin răng và α tw là góc ăn khớp
Z ε Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
Hệ số trùng khớp dọc
Hệ số trùng khớp ngang
Áp dụng công thức 6.36c, trang 105, [1]
Hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc
Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (bảng 6.7, trang 98, [1])
Áp dụng công thức 6.40, trang 106, [1] vận tốc vòng của bánh chủ động
Với mm : Đường kính vòng lăn bánh chủ động theo bảng 6.13, trang 106, [1], dùng cấp chính xác 9 ta chọn
Công thức 6.42, trang 107, [1], ta có
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang 107, [1])
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ mm
Với vận tốc v = 1,92 m/s, nhỏ hơn 5 m/s, và cấp chính xác động học là 9, cần chọn cấp chính xác về mặt tiếp xúc là 8 Do đó, cần gia công với độ nhám phù hợp Vòng đỉnh răng cũng cần được xác định theo các công thức 6.1 và 6.1a, như đã nêu trên trang 91 và 93 của tài liệu tham khảo [1].
Như vậy => cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc
3.1.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Xác định số răng tương đương
Theo bảng 6.14, trang 107, [1] với v = 1,92 m/s và cấp chính xác 9
Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1]
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang 107, [1])
Hệ số dạng răng theo bảng 6.18, trang 109, [1]
Đối với bánh bị dẫn: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng hệ số kể đến độ nghiêng của răng
Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1]
Độ bền uốn tại chân răng
3.1.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Hệ số quá tải động cơ
Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải
Áp dụng công thức 6.49, trang 110, [1]
Bảng 3.1: Thông số và kích thước bộ truyền
Hệ số dịch chỉnh Đường kính vòng chia Đường kính đỉnh răng Đường kính đáy răng
C ẶP BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG CẤP NHANH
Do không có yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hóa trong thiết kế, ở đây chọn vật liệu 2 cặp bánh răng như nhau
Theo bảng 6.1, trang 92, [1] ta chọn
Bánh nhỏ (bánh chủ động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 có
, , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB1 = 245HB
Bánh lớn (bánh bị động): thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB192…240 có
, , ta chọn độ rắn của bánh nhỏ là HB2 = 230HB
3.2.2 Xác định ứng suất cho phép
Số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở
Số chu kì làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi
Ta thấy nên chọn để tính toán
Suy ra Ứng suất cho phép
Theo bảng 6.2, trang 94, [1] với thép C45 được tôi cải thiện ta có ( S H = 1 ,1) Giới hạn mỏi tiếp xúc
Bánh bị động Ứng suất tiếp cho phép
Tính toán sơ bộ Ứng suất uốn cho phép
Tra bảng 6.2, trang 94, [1] ta có (do quay 1chiều); ) Ứng suất quá tải cho phép
2.2.3 Xác định sơ bộ khoảng cách trục
Vì đây là HGT đồng trục 2 cấp nên
Trị số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (bảng 6.7, trang 98, [1])
3.2.4 Xác định các thông số ăn khớp
Chọn sơ bộ góc nghiêng răng
Công thức 6.31, trang 103, [1] số bánh răng nhỏ
Số bánh răng lớn , lấy
Do đó tỷ số truyền thực
3.2.5 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Công thức 6.33, trang 105, [1] ứng suất tiếp xúc trên mặt răng của bộ truyền
Hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (bảng 6.5, trang 96, [1])
Hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (công thức 6.34, trang 105, [1])
Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở
Bánh răng nghiêng không dịch chỉnh
Với α t là góc profin răng và α tw là góc ăn khớp
Z ε Hệ số kể đến sự trùng khớp của bánh răng
Hệ số trùng khớp dọc
Hệ số trùng khớp ngang
Áp dụng công thức 6.36c, trang 105, [1]
K H Hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc
Hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng (bảng 6.7, trang 98, [1])
Áp dụng công thức 6.40, trang 106, [1] vận tốc vòng của bánh chủ động
: Đường kính vòng lăn bánh chủ động theo bảng 6.13, trang 106, [1], dùng cấp chính xác 8 ta chọn
Công thức 6.42, trang 107, [1], ta có
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang107, [1])
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang 107, [1])
Với vận tốc v = 6,67 m/s, lớn hơn 5 m/s, ta chọn cấp chính xác động học là 8 và cấp chính xác về mặt tiếp xúc là 7 Do đó, cần gia công với độ nhám phù hợp cho vòng đỉnh răng.
, do đó theo công thức 6.1 và 6.1a, trang 91 và 93, [1]
Như vậy => cặp bánh răng đảm bảo độ bền tiếp xúc
3.2.6 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Xác định số răng tương đương
theo bảng 6.14, trang 107, [1] với v = 6,67 m/s và cấp chính xác 8,
Áp dụng công thức 6.47, trang 109, [1]
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp (bảng 6.15, trang
Hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai lệch bước răng 1 và 2 (bảng 6.16, trang107, [1])
Hệ số dạng răng Y F theo bảng 6.18, trang 109, [1]
Đối với bánh bị dẫn: hệ số kể đến sự trùng khớp của răng hệ số kể đến độ nghiêng của răng
Áp dụng công thức 6.2 và 6.2a, trang 91 và 93, [1]
Độ bền uốn tại chân răng
3.2.7 Kiểm nghiệm răng về quá tải
Áp dụng công thức 6.48, trang 110, [1] ứng suất tiếp quá tải
Áp dụng công thức 6.49, trang 110, [1]
Bảng 3.2 : Thông số và kích thước bộ truyền
Thông số Giá trị đã tính
Hệ số dịch chỉnh Đường kính vòng chia
3 Đường kính đỉnh răng 3 Đường kính đáy răng
TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT MÁY
T ÍNH TOÁN TRỤC , THEN
Momen xoắn trên các trục:
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích các ký hiệu quan trọng liên quan đến trục trong hộp giảm tốc Ký hiệu k đại diện cho số thứ tự của trục, trong khi i là số thứ tự của tiết diện trục nơi lắp các chi tiết truyền tải trọng Các tiết diện i = 0 và 1 là nơi lắp ổ, trong khi i = 2 đến s (với s là số chi tiết quay) thể hiện các tiết diện còn lại Khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục k được ký hiệu là l k, và l ki là khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục k Chiều dài mayo của chi tiết quay thứ i trên trục k được ký hiệu là l mki, trong khi khoảng công-xôn trên trục k được ký hiệu là l cki, tính từ chi tiết thứ i đến gối đỡ Cuối cùng, b ki là chiều rộng của vành bánh răng thứ i trên trục k.
4.1.1 Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục:
Dựa vào bảng 6.1 trang 92 [1] chọn vật liệu để chế tạo trục là thép 45 tôi cải thiện có độ rắn HB 241 285, và ứng suất xoắn cho phép: [τ] 30 MPa (tr.188 [1])
Xác định sơ bộ đường kính trục thứ k :
Tra bảng 10.2, trang 189, [1] ta chọn sơ bộ đường kính trục và bề rộng ổ lăn theo tiêu chuẩn :
(Tra bảng 1.7, trang 243, [1] ta chọn mm)
Vì trục I nối với động cơ qua khớp nối nên đường kính sơ bộ của trục 1 là
4.1.2 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: k 1 mm : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay k 2 mm : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k 3 mm : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ h n = 20 mm : chiều cao nắp ổ và đầu bu-lông
Dựa vào bảng 10.3[1] và 10.4[1] ta tính được khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực như sau:
Từ công thức 10.10[1],10.11[1], trang 198, ta có:
Chiều dài mayơ bánh răng:
Chọn lm12 = 50 mm lm13 = (1,2÷1,5)d1 = (1,2÷1,5).40 = (48 ÷ 60) Chọn lm13 = 55 mm
Chọn lm22 = 80 mm Chọn lm23 = 85 mm
4.1.2.2 Trục III: lc33 = 0,5(lm33 + b3)+ k3 +hn = 0,5(120 + 43) + 20 + 20 1,5mm
4.1.3 Lực bánh răng tác dụng lên trục (công thức 10.1, trang 184, [1])
Cặp bánh răng cấp nhanh:
Cặp bánh răng cấp chậm:
Hình 4.1 Sợ đồ phân bố lực trên các trục:
4.1.5 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính các đoạn trục
Sơ đồ tính khoảng cách trục 1 l 12 l m12 k 3 k h l 11 l 13 l m13 b 0 k 2 k 1
Tìm phản lực tại các gối đỡ (với M1 = Fa1 dw1/2 = 140,93/2
Tính phản lực tại 2 ổ lăn
Xét mặt phẳng oyz, ta có phương trình sau:
Xét mặt phẳng oxz, ta có phương trình sau:
Xác định moment tương đương tại các tiết diện
Mômen uốn tương đương tại các tiết diện trục 1 là:Theo công thức 10.15[1], 10.16[1] ta có:
Hình 4.2 Biểu đồ nội lực trục I
Đường kính tại các tiết diện:
Từ công thức 10.17, trang 194,[1] ta có:
Vật liệu là thép 45 có σb = 850 MPa, đường kính trục sơ bộ là d1 = 40 mm, theo bảng 10.5, trang 195,[1] có [σ] = 61 MPa
Chọn đường kính tiêu chuẩn: d10 = 40 (mm) ; ; ;
Sơ đồ tính khoảng cách trục 2
Tìm phản lực tại các gối đỡ
Xác định moment tương đương tại các tiết diện Mômen uốn tương đương tại các tiết diện trục 1 là:
Theo công thức 10.15[1], 10.16[1], trang 209, ta có:
Tính đường kính trục tại các tiết diện j:
Từ công thức 10.17, trang 194,[1] ta có:
Vật liệu là thép 45 có σb 850 MPa, đường kính trục sơ bộ là d2 = 60 mm, theo bảng 10.5, trang 195,[1] có [σ] = 54 MPa
Chọn đường kính tiêu chuẩn: d20 = d23` (mm) ; ;
Tìm phản lực tại các gối đỡ
Xác định moment tương đương tại các tiết diện
Mômen uốn tương đương tại các tiết diện trục 1 là:
Theo công thức 10.15[1], 10.16[1], trang 194, ta có:
Tính đường kính trục tại các tiết diện j:
Từ công thức 10.17, trang 194,[1] ta có:
Vật liệu là thép 45 có σb = 850 MPa, đường kính trục sơ bộ là d3 = 90 mm, theo bảng 10.5, trang 195,[1] có [σ] = 51MPa
Chọn đường kính tiêu chuẩn: d30 = d32(mm) ; d31= 95 (mm) ; d33 (mm)
4.1.6 Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi của then
Then chọn phải thoả mãn điều kiện cắt và dập theo công thức 9.1, trang 173[1] và 9.2, trang 173[1]:
Khi không đáp ứng được điều kiện đã nêu, ta cần tăng chiều dài mayơ lm Nếu vẫn không đạt yêu cầu, có thể sử dụng hai then đặt cách nhau 180 độ, với mỗi then có khả năng tiếp nhân 0,75T.
Với lt = (0,8÷0,9)lm, llv = lt – b
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các yếu tố quan trọng trong tính toán ứng suất dập và ứng suất cắt trên trục Ứng suất dập và ứng suất cắt được tính toán bằng đơn vị MPa, trong khi đường kính trục được xác định bằng mm Mômen xoắn trên trục được biểu thị bằng Nmm, cùng với chiều dài then và các kích thước của then (b, h, t) Đặc biệt, ứng suất dập cho phép [d] và ứng suất cắt cho phép [c] là những thông số cần thiết để đảm bảo tính an toàn và hiệu suất của thiết kế.
Tính và chọn theo tiêu chuẩn ta có chiều dài then được cho trong bảng 9.1a[1]
Ta có bảng kiểm nghiệm then như sau:
Với tải trọng tĩnh, dạng lắp cố định:
Khi đó tất cả các mối ghép then đều đảm bảo yêu cầu về độ bền dập và độ bền cắt
Bảng 4.1 : Các thông số của then bằng Tiết diện T (Nmm) d b h t 1 t 2 l t
Các mặt cắt trên đều thỏa mản điều kiện bền dập và cắt
4.1.7 Tính kiểm nghiệm độ bền trục
Kiểm nghiệm trục về độ bền mõi:
Với thép C45 tôi cải thiện :
Các trục của HGT đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó:
Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó:
Điều kiện thỏa bền mỏi là:
: hệ số an toàn cho phép : hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp
: hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp
Xác định các hệ số Kσdj và Kτdj đối với các tiết diện nguy hiểm: công thức 10.25, 10.26[1]:
Các trục được gia công bằng máy tiện cần đạt độ nhám bề mặt Ra từ 2,5 đến 0,63μm ở các tiết diện nguy hiểm Theo bảng 10.8 trang 197 [1], hệ số tập trung ứng suất Kx là 1,1.
Không dùng các phương pháp tăng bề mặt nên Ky = 1
Ta dùng dao phay ngón để gia công rãnh then nên từ bảng 10.12 trang 199, [1]
Ta có: Kσ = 2,01, Kτ = 1,88 Độ bền tĩnh
Để ngăn ngừa hiện tượng trục bị biến dạng dẻo do ứng suất dẻo quá mức hoặc gãy khi gặp tải trọng đột ngột, cần thiết phải kiểm nghiệm trục theo các tiêu chuẩn bền tĩnh.
Công thức thực nghiệm có dạng :
Tra các bảng 10.10 và 10.11, trang 198, [1] và tính toán các công thức trên ta đươc bảng sau
Bảng 4.2 Các thông số về độ bền mỏi
Ta thấy =1,5…2,5 nên các tiết diện trục thỏa mãn điều kiện về độ bền mỏi.
TÍNH TOÁN Ổ LĂN
Thời gian làm việc: Lh = 16000 (giờ)
Số vòng quay n1 = 902,7 (vòng/phút)
Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ A:
Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B:
Do α = 12 0 và Fa/Fr = 0,42…0,53 nên ta chọn ổ bi đỡ chặn
Tra bảng P2.12 trang 263, [1] ta có bảng sau
Bảng 4.4 Kích thước cơ bàn của ổ bi đỡ chặn cỡ nặng hẹp
Kí hiệu ổ d (mm) D (mm) b (mm) C (kN) C0 (kN)
Hệ số e (theo bảng 11.4, trang 216, [1]) chọn ễ = 0,34
Hệ số X, Y (chọn V =1 ứng với vòng trong quay)
Lực dọc trục tác động vào ổ A, B do lực hướng tâm gây ra
Tổng lực dọc trục tác động lên các ổ
Tải trọng động qui ước: công thức 11.3, trang 214, [1]
Tải va đập nhẹ : kd = 1,2
Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ (t o