đồ án thiết kế hệ thống cơ khí thiết kế dẫn động cho kho hàng tự động

Đi kèm đó là các doanh nghiệp luôn tìm nh ng giữ ải pháp để giảm chi phí nhân công, gi m chi phí kho bãi và nhả ững lỗi k ỹ thuật có thể có trong công tác lưu chuyển gây ra thì kho hàng

TRƯỜNG ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ N I Ọ Ộ

Sinh viên th c hi n : ự ệMSSV : Lớp :

Cơ Điện Tử Ngô Đắc Sang 20170882 CK-CĐT 04 -

Chữ ký c a GVHD ủ

LỜI M Ở ĐẦU

Trong b i c nh Khoa Hố ả ọc – K Thu t ngày càng phát tri n và ng dỹ ậ ể ứ ụng vào trong doanh nghiệp Đi kèm đó là các doanh nghiệp luôn tìm nh ng giữ ải pháp để giảm chi phí nhân công, gi m chi phí kho bãi và nhả ững lỗi k ỹ thuật có thể có trong công tác lưu chuyển gây ra thì kho hàng t ng nự độ ổi lên Đây một giải pháp để giải quyết bài toán trên một cách hiệu quả, tối ưu về chi phí nhân công, gi m di n tích ả ệnhà kho, tăng độ chính xác trong quá trình lưu trữ và lấy hàng hóa

Thiết k h ế ệ thống Cơ Khí – Cơ Điện Tử thông minh là yêu c u c t lõi c a sinh ầ ố ủviên các ngành Cơ Khí nói chung và sinh viên Cơ Điện Tử nói riêng Đồ án thiết kế h ệ thống Cơ Khí – Cơ Điện Tử thông minh là mộ ọt h c phần bắt bu c trong ộchương trình Module 4 – Cư nhân Cơ Điện Tử, học phần giúp sinh viên bước đầu làm quen v i vi c thi t k ớ ệ ế ế cơ khí cho một hệ thống, ứng d ng các ph n mụ ầ ềm Solidworks 2D/3D, mô ph ng nguyên lý hoỏ ạt động Đây là một cơ hội tuyệt vời đểsinh viên có th áp dể ụng kiến thức được h c trên giọ ảng đường vào các bài toán thực tế Đ là hành trang ki n thể ế ức, đảm bảo cho sinh viên sau ra khi trường có thể tự thi t k ế ế những s n phả ẩm sao cho đảm b o v tiêu chí kả ề ỹ thuật, chất lượng và vừa đảm bảo cả v các tiêu chí kinh t ề ế

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng d n cẫ ủa TS.Nguyễn Tr ng Duọ trong suốt 15 tu n v a qua, cầ ừ ảm ơn sự hướng d n, cung c p tài li u c a các th y cô trong b ẫ ấ ệ ủ ầ ộmôn đã giúp em hoàn thành đề tài này

Hà Nội, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn Sinh viên th c hi n ự ệ Sang Nguyễn Tr ng Duọ Ngô Đắc Sang

Phần 2 : Phân tích nguyên lý và thông s k thuố ỹ ật 8

Phần 3 : Tính toán và thi t kế ế ệ h thống cơ khí khung nâng xe 11

Chương 1 : Tính toán sơ bộ 11

Chương 2 : Bộ truyền cấp nhanh 18

Chương 3 : Bộ truyền cấp ch m 26 ậ Chương 4 : Bộ truyền xích 34

Chương 5 : Thiết kế trục 40

Chương 6 : Then và Ổ lăn 61

Chương 7 : Thiết kế vỏ ộ h p giảm t c ố 66

Phần 4 : Tính toán và thi t kế ế ệ h thống xe di chuy n 70 ể Chương 1 : Tính toán sơ bộ 70

Chương 2 : Bộ truyền cấp nhanh 75

Chương 3 : Bộ truyền cấp ch m 83 ậ Chương 4 : Bộ truyền xích 91

Chương 5 : Trục 97

Chương 6 : Then và ổ lăn 119

Chương 7 : Thiết kế h p giộ ảm tốc .125

Phần 5 : K t luế ận 128

Phần 1 : T ng quan v kho hàng tổềự động

1.1 Gi i thi u chung v kho hàng t ng : ớ ệ ề ự độ

Nền công nghiệp nước ta nói riêng và n n công nghi p trên th ề ệ ế giới nói riêng đang phát triển mạnh mẽ Ngày trước sản phẩm được tạo ra một cách th ủcông nên vi c v n chuy n hàng hóa vào kho là hoàn toàn b ng sệ ậ ể ằ ức người, do đó không t n d ng h t không gian, s c ch a c a kho hàng, vi c qu n lí tr nên kho ậ ụ ế ứ ứ ủ ệ ả ởkhăn kém hiệu quả

Trong th i k công nghi p hoá, hiờ ỳ ệ ện đại hoá ngày nay s n xu t ngày càng ả ấphát tri n, hàng hóa làm ra càng nhiể ều đáp ứng nhu c u tiêu dùng cho xã h i T ầ ộ ừđó đã nảy sinh cần có nh ng kho hàng hiữ ện đại đáp ứng yêu c u c a s n xu t và ầ ủ ả ấkhắc phục được những hạn ch cế ủa các kho hàng cũ.

Hiện t i, trên th ạ ế giới có nhi u h ề ệ thống lưu trữ hàng hóa, các h ệ thống này rất đa dạng, phong phú v thi t b ề ế ị cũng như cách thức thực hiện Nhưng trong đó chủ yếu là sử dụng nhân công để b c d hàng hóa, các thi t b b c d hàng là ố ỡ ế ị ố ỡcác máy nâng s dử ụng người lái để ắ s p x p hàng hóa vào kho ế

Nhìn chung, các nhà kho hi n nệ ay có các nhược điểm sau: ⚫ S d ng nhi u diử ụ ề ện tích để chứa hàng hóa

⚫ Không phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường để chung v i nhau trong 1 kho) ớ

⚫ Không b o qu n t t hàng hóa khi s ả ả ố ố lượng nhi u (Chề ất hàng ch ng lên ồnhau)

⚫ ấ R t khó ki m soát s ể ố lượng hàng hóa ra vào trong kho

Với sự ra đờ ủa các h i c ệ thống x p hàng hóa t ế ự động, người ta có thể quản lý tốt hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các h ệ thống kho t ự động đượ ửc s dụng robot để vận chuy n hàng ểhóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết b ịhiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhi u chi phí cho vi c v n chuyề ệ ậ ển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa

được bảo qu n t t, thu n ti n cho vi c quả ố ậ ệ ệ ản lý và ki m soát, ti t kiể ế ệm được nhân công …

Hình 1.1 Xe nâng hàng

Ngày nay, thay vì cách lưu trữ hàng hóa thủ công tốn nhi u di n tích và ề ệnhân công lao động, nhiều công ty trên th ế giới đã trang bị hệ thống kho hàng t ựđộng cho văn phòng, nhà xưởng của mình…Với việc ứng d ng công ngh cao ụ ệtrong vi c c t gi hàng hóa, gi ệ ấ ữ ờ đây chúng ta có thể quản lý hàng hóa c a mình ủmột cách khoa h c, có h ọ ệ thống và có tính linh ho t cao, t ạ ừ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và gi m giá thành hoả ạt động

Hình 1.2 H ệ thống kho hàng

1.2 Tìm hi u v h ể ề ệ thống kho hàng t ng : ự độ

Kho hàng t ng là mự độ ột hệ thống l y c t hàng hóa t ng v i công ngh ấ ấ ự độ ớ ệhiện đại, được sử dụng trong các nhà kho hoàn toàn t ng H ự độ ệ thống gồm có 2 phần chính là ph n m m và ph n cầ ề ầ ứng

⚫ Phần m m g m có ph n mề ồ ầ ềm quản lý các robot l y c t hàng và phấ ấ ần mềm qu n lý hàng hóa ả

⚫ Phần c ng bao g m các h ứ ồ ệ thống giá k c nh, các robot l y cệ ố đị ấ ất hàng ,h ệ thống các băng tải vận chuyển hàng và h ệ thống các t ng tr hàng ự độ ả Kho hàng t ự động ra đời gi i quyả ết được các vấn đề khó trong công nghiệp như:

⚫ Mật độ lưu trữ cao: do gi i pháp này t n dả ậ ụng được chi u cao và ềđường ch y c a robot nh nên di n tích s d ng s ạ ủ ỏ ệ ử ụ ẽ ít hơn những giải pháp khác, so sánh trên cùng kh ả năng lưu trữ giúp ti t kiế ệm chi phí đầu tư cho diện tích s ửdụng, xây d ng và h ự ệ thống l nh ạ

⚫ Tốc độ xuất nh p cao: trung bình 1 t n hàng/ phút/ robot ậ ấ

⚫ Công ngh chuyệ ển đường cho phép ch c n mỉ ầ ột robot cho m t nhà kho ộgiúp ti t kiế ệm đáng kể chi phí đầu tư

⚫ Không c n h ng chi u sáng,do ầ ệ thố ế đó tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống chiếu sáng, chi phí b o trì, chi phí v n hành ả ậ

⚫ Thất thoát nhi t th p: th t thoát nhi t xuệ ấ ấ ệ ống đất, qua các c a ra vào, bù ửnhiệt cho h ệ thống chi u sáng là nh ng ngu n th t thoát nhi t chính trong các ế ữ ồ ấ ệkho l nh S d ng di n tích nh ạ ử ụ ệ ỏ hơn các giải pháp khác nên th t thoát nhiấ ệt xuống đất sẽ thấp hơn Ngoài ra với hệ thống cửa ra vào t ng và có phòng ự độcách ly nên th t thoát nhi t s là r t thấ ệ ẽ ấ ấp,giảm th i gian x ờ ả đá của h ệ thống l nh ạ ⚫ Không s dử ụng lao động trong kho: ti t ki m chi phí nhân công, quế ệ ản lý, b o hi m và thi t b h ả ể ế ị ỗ trợ

⚫ Quản lý chuyên nghi p và hi u qu ệ ệ ả nhờ phần m m qu n lý kho kề ả ết hợp v i công ngh mã v ch (Barcode) hay th t (Transponder) giúp gi m chi ớ ệ ạ ẻ ừ ảphí qu n lý vả à nhân công, đồng thời cũng dễ dàng đạt được các tiêu chuẩn ISO để tạo lợi thế c nh tranh ạ

Mô hình nhà kho có kh ả năng lưu trữ cao nhưng tốc độ thấp thích hợp cho các nhà máy mà s n ph m cả ẩ ủa họ đượ ảc s n xu t vấ ới năng suất cao, s ố lượng lớn

Hình 3 : H ệ thống kho hàng tự ng trong công nghi p độ ệ

Đối v i các nhà máy ch s n xu t m t s n ph m thì h ớ ỉ ả ấ ộ ả ẩ ệ thống băng chuyền chỉ đơn thuần phân phối sản phẩm cho các robot m t cách tộ ối ưu Nhưng với những nhà máy s n xu t nhi u lo i s n phả ấ ề ạ ả ẩm cùng lúc thì h ệ thống băng chuyền còn th c hi n phân lo i s n ph m vào khu v c thích hự ệ ạ ả ẩ ự ợp.

Phần 2 : Phân tích nguyên lý và thông s k thu t ố ỹậ

2.1 Nguyên lý hoạt động h ệ thống :

Cơ cấu nâng: H p gi m tộ ả ốc – 1, g n v i h ắ ớ ệ thống nâng - 9, đầu vào được nối với động cơ – 4a tạo chuyển động quay với tốc độ ớn, đẩu ra đượ l c gắn với bánh răng trong hệ bánh răng thanh răng – 3 Hệ thanh răng bánh răng –3 :thanh răng cố định thẳng đứng nên bánh răng sẽ lăn trên thanh răng theo phương thẳng đứng, với hệ thống con lăn – 2 có chức năng giữ cân b ng tằ ạo ra s di chuyự ển theo phương thẳng đứng(lên, xu ng) cố ủa hệ thống nâng – 9 Xe di chuy n: ể Hộp gi m tả ốc – 5, g n v i xe di chuyắ ớ ển - 11, đầu vào được nối v i ớ động cơ – 4b tạo chuyển động quay với tốc độ ớn, đẩu ra đượ l c gắn với 2 bánh xe 8 qua b truy n xích – ộ ề – 6 Bánh xe bi n chuyế ển động quay

1- Hộp gi m tả ốc (cơ cấu nâng) 2- Hệ thống con lăn giữ xe

nâng

3- Hệ bánh răng – thanh răng4- Động cơ

5- Hộp gi m t c (xe di chuyả ố ển)6- B ộ truyền xích

7- Hệ con lăn di chuyển hàng 8- Bánh xe

9- Hệ thống nâng 10- Ray d n vào kho ẫ11- Xe di chuy n ể12- Hàng hóa 13- Bộ truy n xích ề14- Thanh răng và cột dẫn

hướng

thành chuyển động t nh ti n giúp xe di chuyị ế ển – 11 có thể di chuy n theo ểphương ngang(vào, ra)

Hệ con lăn: Hệ con lăn – 7 n i vố ới động cơ – 4c(động cơ biến tần) thông qua b truyộ ền xích – 13 Động cơ tạo chuyển động quay, qua b truyộ ền xích để giảm tốc độ truyền đến hệ con lăn, hệ con lăn tạo ra sự chuyển động theo phương ngang(trái, phải) của hàng hóa – 12

2.2 Cơ cấu dẫn hướng : Hệ con lăn 2:-

Thanh dẫn hướng thép được mài nhẵn gắn trong đường ray chịu bằng nhôm Các tr c thép d n xe chụ ẫ ạy, các con lăn của xe lăn sắt (không có độ hở) trên tr c thép.ụ

- Hệ thống con

- Hệ bánh răng – thanh răng - Động cơ

- Bộ truy n xích ề- Xe di chuy n ể

- Thanh răng và cột dẫn hướng

2.3.2 Thông s / yêu c u k thu t c a h ố ầ ỹ ậ ủ ệ thống :

Thời gian ph c vụ ụ: lh = 30000 (h) Đặc tính t i tr ng: ả ọ êm

Chiều dài phần đặ ộp giảm t c: t h ố L1 = 1000 mm Chiều dài phần đặt hàng trên xe: L2 = 700 mm

Phần 3 : Tính toán và thi t k hế ế ệ thống cơ khí khung nâng xe

Chương 1 : Tính toán sơ bộ

Hình 3.1 Phân tích l c tác d ng lên h ự ụ ệ3.1.1 Xác định công su t yêu c u : ấ ầ

a) Tính toán cho quá trình nâng c a h : ủ ệ- Hệ s ố ma sát lăn: f = 0,005 (Tr 44 [3]) - Lấy điểm A n m giằ ữa con lăn 1 3 và con lăn - 2

- Giả thi t b qua l c tế ỏ ự ỳ của con lăn 3 (vì hệ thống nâng có xu hướng tách con lăn 3 ra khỏi thanh dẫn hướng)

Xét cân b ng tằ ại điểm A: 2𝑁1ℎ

2+ 2𝑁2ℎ

2− (𝐺𝑛

2+ 𝐺𝑑𝐿) = 0 ⇒ 2𝑁1ℎ − (𝐺𝑛

2+ 𝐺𝑑𝐿) = 0 (Vì A n m giằ ữa 2 con lăn nên N1 = N2) ⇒ 𝑁1= (𝐺𝑛𝐿

2+ 𝐺𝑑𝐿)1

2ℎ= (195.9,8.1,3

2 + 70.9,8.1,3).12.1,3/4⇒ 𝑁1= 3283𝑁

Lực ma sát trên con lăn 1 và con lăn 2:

𝐹𝑚𝑠1= 𝐹𝑚𝑠2= 𝐹𝑚𝑠= 𝑓 𝑁1= 0,005.3283 =16,415𝑁 Xét l c cân b ng trên toàn h ự ằ ệ thống nâng:

∑ 𝐹 = 4𝐹𝑚𝑠+ 𝐺𝑛+ 𝐺𝑑− 2𝐹𝑐𝑛= 0 Fcn : lực c n nâng ả

(Chiếu lên phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới) ⇒ 𝐹𝑐𝑛=4𝐹𝑚𝑠+ 𝐺𝑛+ 𝐺𝑑

𝑃𝑛𝑎𝑛𝑔= 2 𝐹 𝑉𝑛=2.1331 3360.1000, .4,6 = 0,204 (𝑘𝑊) (1) b) Tính toán cho quá trình h và gi h : ạ ữ ệ

- Khi h ệ thống đi xuống vẫn ch u tác d ng c a các lị ụ ủ ực như khi hệ thống đi lên (b qua l c t ỏ ự ỳ ở con lăn 3)

- Fms1, Fms2, F đổi chiều so với khi h ệ thống đi lên Xét l c cân b ng trên toàn h ự ằ ệ thống nâng:

∑ 𝐹 = −4𝐹𝑚𝑠+ 𝐺𝑛+ 𝐺𝑑− 2𝐹ℎ𝑛= 0 Fch : lực c n hả ạ

(Chiếu lên phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới) ⇒ 𝐹𝑐ℎ= (−4𝐹𝑚𝑠+ 𝐺𝑛+ 𝐺𝑑)/2 =−4 ,415 +16 195.9,8 +70.9,8

Lực F để thắng l c c n khi h ự ả ệ thống nâng lên: 𝐹 ≥ 𝐹𝑐ℎ= 1265,67𝑁 Công suất đâu ra của h ệ thống giảm tốc:

𝑃ℎ𝑎= 2 𝐹 𝑉𝑛=2.1265 6760.1000, 4,6 = 0,194 𝑘𝑊 (2) Từ (1) và (2) suy ra:

𝑃𝑙𝑣= 𝑚𝑎𝑥{ 𝑃𝑛𝑎𝑛𝑔, 𝑃ℎ𝑎} = 0,204𝑘𝑊 c) Hiệu su t dấ ẫn động(η):

Hiệu su t dấ ẫn động:

𝜂 = 𝜂 𝜂𝑘 𝑜𝑙4 𝜂2𝑏𝑟𝜂𝑥Trong đó:

- Hiệu su t n i trấ ố ục di động: η k = 0,99 - Hiệu su t 1 cấ ặp ổ lăn : η ol = 0,99 (4 cặp ổ lăn)

- Hiệu su t 1 cấ ặp bánh răng trong hộp giảm tốc η br = 0,97 (2 cặp bánh răng)

- Hiệu su t b truyấ ộ ền xích: η x= 0,93 (để hở) (bảng P2.3 Tr19 [1])

⇒ 𝜂 = 𝜂 𝜂𝑘 𝑜𝑙4 𝜂𝑏𝑟2 𝜂𝑥= 0, 0,9999 4 0,972 0,93= 0,83 d) Công su t c n thi t trên trấ ầ ế ục động cơ:

𝑃𝑦𝑐=𝑃𝑙𝑣𝜂 =0,204

0,83 = 0,245𝑘𝑊 3.1.2 Xác định số vòng quay sơ bộ ủa động cơ : c

a) Số vòng quay trên tr c công tác: ụ

𝜋𝐷 (Công th c 2.16 Tr21[1])ứTrong đó:

- v : v n tậ ốc băng tải(m/s) v = Vn=4,6/60=0,077m/s - D: đường kính tang quay(mm) D = d =140mm 3

⇒ 𝑛𝑙 𝑣=60000 𝑉𝑛

𝜋𝑑3 =60000.0,77

𝜋 160 = 9,15 (𝑣ò𝑛𝑔 ℎ /𝑝 )b) Chọn t s truyỉ ố ền sơ bộ:

𝑢𝑠𝑏= 𝑢 𝑢ℎ 𝑥Trong đó:

𝑛𝑠𝑏= 𝑛 𝑢 = 9, 150𝑙𝑣 𝑠𝑏 15⇒ 𝑛𝑠𝑏= 1372,5 (𝑣ò𝑛𝑔 ℎ /𝑝 )3.1.3 S ố vòng quay đồng bộ của động cơ và Chọn động cơ :

𝑃𝑑𝑐≥ 𝑃𝑦𝑐;𝑛 ≈ 𝑛𝑑𝑐 𝑠𝑏

Ta chọn đc kiểu động cơ: 4K71A4 Với các thống s : ố

3.1.4 Phân ph i tố ỉ s truyố ền :

KFC H s – ệ ố xét đế ảnh hưởn ng của tải đặt Ch n Kọ FC=0,8(đặt tải 2 phía) Trong thi t k ế ế sơ bộ : ZR Zv KxH = 1 và YR Y KSxF =

SH, SF H s an toàn khi tính v – ệ ố ề tiếp xúc và uốn - Bánh răng chủ động: S = 1,1 ; S = 1,75 H1F1

𝐾𝐹𝐿= √𝑁𝐹𝑂𝑁𝐹𝐸𝑚𝐹

- mH, m b c cF– ậ ủa đường cong mỏi khí th vử ề ng su t ti p xúc và uứ ấ ế ốn Do bánh răng có HB < 350 => mH = 6 và m = 6 F

- NH0, NF0 s– ố chu kì thay đổi ứng su t khi th v ng su t ti p xúc và ng ấ ử ề ứ ấ ế ứsuấ ốt u n:

Số chu kì thay đổi ứng suất cở sở khi th vử ề p xúc: tiế𝑁𝐻𝑂1= 30𝐻𝐻𝐵2,41 = 30 20 02,4≈ 107

=> 𝑁𝐻𝐸1= 𝑁𝐹𝐸1= 60𝑐𝑛1𝑡𝛴1= 60.1.1390.30000 =250,2.107 (chu kỳ)

𝑁𝐻𝐸2= 𝑁𝐹𝐸2= 60𝑐𝑛2𝑡𝛴2= 60.1.229.30000 =41,2.10 (𝑐7 ℎ𝑢 𝑘ỳ )Nhận thấy:

N > N HEHO→ lấy NHE = NHO → KHL = 1 N > N FEFO→ lấy N = NFEFO → KFL = 1 Thay s ố liệu vào bi u thể ức:

[𝜎𝐻1] =470

1,1 1.1 =427,27(𝑀𝑃𝑎)[𝜎𝐻2] =450

1,1 1.1 =409,09(𝑀𝑃𝑎)[𝜎𝐹1] =360

1,75 1.1.0,8 = 164 57, (𝑀𝑃𝑎) [𝜎𝐹2] =3421,75 1.1.0,8 = 156 34, (𝑀𝑃𝑎) Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:

=> [𝜎𝐻]=min([𝜎𝐻1]; [𝜎𝐻2])=409,09(MPa) Ứng suấ ết ti p xúc cho phép khi quá t ải:

[𝜎𝐻]=max𝑐ℎ1;𝑐ℎ2=2,8.450=1260MPa𝑚𝑎𝑥Ứng suấ ốt u n cho phép khi quá t ải:

[𝜎𝐹1]=0,8𝑐ℎ1=0,8.450=360MPa𝑚𝑎𝑥[𝜎𝐹2]=0,8𝑐ℎ2=0,8.340=272MPa𝑚𝑎𝑥c) Xác định sơ bộ khoảng cách trục:

Xác định sơ bộ kho ng cách trả ục đố ớ ấp nhanh: i v i c𝑎𝑤1= 𝐾𝑎(𝑢1+ 1) √ 𝑇1𝐾𝐻𝛽

[𝜎𝐻]2𝑢1𝜓𝑏𝑎3

= 78,5(𝑚𝑚)

d) Xác định các thông s ố ăn khớp:

Ta có: m = (0,01÷0,02) 𝑎𝑤= (0,01÷0,02).78,5 = 0,79÷1,58 (mm) Tra bảng P6.8 Tr99 [1] → chọn mô đun pháp m = 1,25 (mm)

- Xác định số răng : Số răng bánh nhỏ : 𝑍1 = 2.𝑎𝑤1

Số răng bánh lớn : 𝑍2 = 𝑢1 𝑍1 = 6,07.17 = 103,19 Lấy 𝑍2 = 103 Tỉ s truy n th c t ố ề ự ế : 𝑢𝑡 = 𝑍2

𝑍1 = 10317 = 6,06 - Sai s t s truyố ỉ ố ền : Δu = |𝑢𝑡−𝑢

𝑢 |100% = |6,07−6,066,07 |100% = 0,16 % < 4% Xác định lại kho ng cách tr c : ả ụ 𝑎𝑤 = 𝑚(𝑍1+𝑍2)

→ Lấy 𝑎𝑤= 75 𝑚𝑚 - Hệ s d ch ch nh : ố ị ỉHệ s d ch tâm ố ịy = 𝑎𝑤

𝑚 0,5(– 𝑍1+ 𝑍2) = 751,25 - 0,5(17+103) = 0 (mm)

𝑍1+𝑍2 = 0

Tra bảng P6.10a Tr101 [1] →𝑘𝑥 =0Δy = 𝑘𝑥 (𝑍1+𝑍2)

1000 = 0 𝑥𝑡 = y + Δy = 0

𝑥1 = 0,5( 𝑥𝑡− (𝑍2− 𝑍1) 𝑦𝑍1+𝑍2 ) = 0 𝑥 = 𝑥 − 𝑥2 𝑡 1= 0

- Xác định góc ăn khớp: cos𝛼𝑡𝑤 = 𝑚(𝑍1+𝑍2).cos 𝛼

2.75 = 0,9397 𝛼𝑡𝑤 = 20 °

e) Xác định các hệ số và thông số động học: - Tỉ s truyố ền th c tự ế là = 6,06 𝑢𝑡

- Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng : { 𝑑𝑤1= 2𝑎𝑤

𝑢𝑡+1= 6, +12.7506 = 21 24, (𝑚𝑚)𝑑𝑤2= 2𝑎 − 𝑑𝑤 𝑤1= 2.75 21 24 128 76− , = , (𝑚𝑚)- Vận t c vòng cố ủa bánh răng: v = 𝜋.𝑑𝑤1.𝑛1

- 𝑌𝑅 là h s ệ ố xét đến ảnh hưởng của độ nhám đến mặt lượn chân răng Chọn 𝑌𝑅= 1

- 𝑌𝑠 = 1,08 - 0,0695ln(m) = 1,08 - 0,0695.ln(1,5) = 1,05 - Ứng với 𝑑𝑎 400 mm thì ≤ 𝐾𝑥𝐹 = 1

- 𝐾𝐻𝛼, 𝐾𝐹𝛼 H s k ệ ố ể đến s phân b ự ố không đều tải trọng trên các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính v ng su t ti p và u n Về ứ ấ ế ố ới bánh răng trụ răng thẳng thì 𝐾𝐻𝛼 = 𝐾𝐹𝛼 = 1

- 𝐾𝐻𝛽, 𝐾𝐹𝛽 H– ệ số kể n s phân b đế ự ố không đề ảu t i tr ng trên chi u dài vành ọ ềrăng khi tính ứng su t ti p và u n Tra ấ ế ố bảng P6.7 Tr98 [1] ứng với sơ đồ 3 : {𝐾𝐾𝐻𝛽= 1,2

𝐹𝛽= 1,41

- 𝐾𝐻𝑣, 𝐾𝐹𝑣 - Hệ ố ẻ đế ả s k n t i trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khí tính về ng su t ti p và u n ứ ấ ế ố

- Với cấp chính xác 9: Tra bảng P6.15 Tr107 [1] : {𝛿𝐻= 0,006 𝛿𝐹= 0,016 - Tra bảng P6.16 Tr107 [1] => 𝑔𝑜 = 73

f) Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng:

Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng về độ bền ti p xúc: ế𝜎𝐻 = 𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍ɛ√2.𝑇1.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)

𝑢𝑡.𝑏𝑤.𝑑𝑤12 ≤ [𝜎𝐻] Trong đó:

- 𝑢𝑡 : T sỉ ố truyền th c = 6,06 ự 𝑢𝑡

- 𝑇1 : Momen trên tr c I ụ 𝑇1 2775,68 (Nmm) = - 𝑏𝑤 : Chi u rề ộng vành răng

𝑏𝑤= 𝜓𝑏𝑎 𝑎𝑤= 0,3.75 = 22,5 (mm) → 𝑏𝑤= 23(𝑚𝑚 )- 𝑍𝑀 : H s k ệ ố ể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp

Theo bảng P6.5 Tr96 [1] 𝑍𝑀 = 274 𝑀𝑃𝑎1/3 - 𝑍𝐻 : H s kệ ố ể đến hình d ng b mạ ề ặt ti p xúc ế 𝑍𝐻 = √2.𝑐𝑜𝑠𝛽𝑏

sin (2𝛼𝑡𝑤) = √ 2.𝑐𝑜𝑠0sin (2.20) = 1,76 - 𝑍ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng

Với bánh răng trụ răng thẳng: 𝑍ɛ = √4−ɛ𝛼

- 𝐾𝐻 : H s t i tr ng khi tính v ệ ố ả ọ ề tiếp xúc 𝐾𝐻= 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝑣 = 1.1,22.1,05 = 1,28 Thay các s u vào bi u thố liệ ể ức ta được: 𝜎𝐻 = 𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍ɛ√2.𝑇1.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)

𝑢𝑡.𝑏𝑤.𝑑𝑤12 = 274 76.1, 0,88√2.2775 68 1,28,6, ,2406 23 21.(6, +1)062 = 379,1(MPa)

=> 𝜎𝐻 < [𝜎𝐻] => Th a mãn ỏ

Kiểm nghiệm răng về độ ề b n uốn 𝜎𝐹1 = 2.𝑇1.𝐾𝐹.𝑌ɛ.𝑌𝛽.𝑌𝐹1

𝑏𝑤1.𝑑 𝑚𝑤1 ≤ [𝜎𝐹1] 𝜎𝐹2 = 𝜎𝐹1.𝑌𝐹2

𝑌𝐹1 ≤ [𝜎𝐹2] 𝑇𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

- 𝑇1 : Momen trên tr c I ụ 𝑇1 2775,68 (Nmm) =

- 𝑌ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng 𝑌ɛ = 1

ɛ𝛼 = 1

1,66 = 0,6

- 𝑌𝛽: H s k ệ ố ể đến độ nghiêng của răng 𝑌𝛽= 1 (răng thẳng)

- 𝑌𝐹1, 𝑌𝐹2 : H s ệ ố răng Theo bảng P6.18 Tr109 [1] có ( răng thẳng β = 0) : 𝑍𝑣1 = 𝑍1

𝑐𝑜𝑠𝛽3, 𝑍1 = 17 => 𝑌𝐹1 = 4,26 𝑍𝑣2 = 𝑍2

𝑐𝑜𝑠𝛽3, 𝑍2 = 103 => 𝑌𝐹2 = 3,6 - 𝐾𝐹 : H s t i tr ng khi tính v u n ệ ố ả ọ ề ố

𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣 = 1.1,41.1,13 = 1,39 Thay s ố liệu vào bi u thể ức ta được : 𝜎𝐹1 = 2.𝑇1.𝐾𝐹.𝑌ɛ.𝑌𝛽.𝑌𝐹1

𝜎𝐹2 ≤ [𝜎𝐹2] Thỏa mãn

Kiểm nghiệm răng về quá t i ả{

Các thông s ố và kích thước bộ truy n c p nhanh: ề ấ

1 Khoảng cách tr c ụ 𝑎𝑤 75 mm

6 Số răng của bánh răng 𝑍1𝑍2

17 103

0 0

mm mm

21,25 128,75

mm mm

9 Đường kính đỉnh răng 𝑑𝑎1𝑑𝑎2

23,75 131,25

mm mm

10 Đường kính chân răng 𝑑𝑓1𝑑𝑓2

18,13 125,63

mm mm

11 Đường kính vòng cơ sở 𝑑𝑏1𝑑𝑏2

19,97 120,99

mm mm

12 Đường kính vòng lăn 𝑑𝑤1𝑑𝑤2

21,24 128,76

mm mm

15 Hệ s ố ăn khớp ɛ𝛼 1,66

Chương 3 : Bộ truyền c p ch m ấậ

Thông s ố đầu vào:

𝑃 = 𝑃2= 0,388𝑘𝑊 𝑇2= 16180, 𝑁𝑚𝑚79𝑛2= 69,6𝑣𝑔

𝑝ℎ𝑢 = 3,2 29 𝑙ℎ= 30000ℎ a) Chọn v t liậ ệu:

Tra b ng P6.1 Tr92 [1] ảTa chọn:

Bánh răng nhỏ: Thép 45 tôi c i thiả ện đạt độ ắ r n HB = 192 240 (ch– ọn HB3=200) có b3=750(MPa) và ch3=450(MPa)

Bánh răng lớn: Thép 45 thường hóa đạt độ rắn HB = 170 – 217 (chọn HB4=190) có b4=600(MPa) và ch4=340(MPa)

KxF H s– ệ ố xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn KFC H s – ệ ố xét đế ảnh hưởn ng của tải đặt Ch n Kọ FC=0,8(đặt tải 2 phía)

Trong thi t k ế ế sơ bộ : ZR Zv KxH = 1 và YR Y KSxF = 1 SH, SF H s an toàn khi tính v – ệ ố ề tiếp xúc và uốn

𝐾𝐹𝐿= √𝑁𝐹𝑂𝑁𝐹𝐸𝑚𝐹

- mH, m b c cF– ậ ủa đường cong mỏi khí th vử ề ng su t ti p xúc và uứ ấ ế ốn Do bánh răng có HB < 350 => mH = 6 và m = 6 F

- NH0, NF0 s– ố chu kì thay đổi ứng su t khi th v ng su t ti p xúc và ng ấ ử ề ứ ấ ế ứsuấ ốt u n:

Số chu kì thay đổi ứng suất cở sở khi th vử ề p xúc: tiế𝑁𝐻𝑂3= 30𝐻𝐻𝐵2,43 = 30 20 02,4≈ 107

=> 𝑁𝐻𝐸3= 𝑁𝐹𝐸3= 60𝑐𝑛2𝑡𝛴1= 60.1.229.30000 =41,2.107

𝑁𝐻𝐸2= 𝑁𝐹𝐸2= 60𝑐𝑛3𝑡𝛴2= 60 69.1 ,6.30000 =12,5.107

Nhận thấy:

N > N HEHO→ lấy NHE = NHO → KHL = 1 N > N FEFO→ lấy N = NFEFO → KFL = 1 Thay s ố liệu vào biểu thức:

[𝜎𝐻3] =470

1,1 1.1 =427,27(𝑀𝑃𝑎)[𝜎𝐻4] =450

1,1 1.1 =409,09(𝑀𝑃𝑎)[𝜎𝐹3] =360

1,75 1.1.0,8 = 164 57, (𝑀𝑃𝑎) [𝜎𝐹4] =342

1,75 1.1.0,8 = 156 34, (𝑀𝑃𝑎) Do đây là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:

=> [𝜎𝐻]=min([𝜎𝐻3]; [𝜎𝐻4])=409,09(MPa) Ứng suấ ết ti p xúc cho phép khi quá t ải:

[𝜎𝐻]=max𝑐ℎ3;𝑐ℎ4=2,8.450=1260MPa𝑚𝑎𝑥Ứng suấ ốt u n cho phép khi quá t ải:

c) Xác định sơ bộ kho ng cách trả ục:

Xác định sơ bộ kho ng cách trả ục đối với cấp nhanh: 𝑎w2= 𝐾𝑎(𝑢1+ 1) √ 𝑇2𝐾𝐻𝛽

[𝜎𝐻]2𝑢1𝜓𝑏𝑎3

= 105,2(𝑚𝑚 )

d) Xác định các thông s ố ăn khớp:

Ta có: m = (0,01÷0,02) 𝑎𝑤= (0,01÷0,02).105,2 = 1,05÷2,1 (mm) Tra bảng P6.8 Tr99 [1] → chọn mô đun pháp m = 1,5 (mm)

- Xác định số răng : Số răng bánh nhỏ : 𝑍3 = 2.𝑎𝑤2

𝑚(𝑢 +1)1 = 1,5.(3, +1)2.105,229 = 32,6 → Lấy 𝑍3 = 32 Số răng bánh lớn : 𝑍4 = 𝑢2 𝑍3 = 3,29.32 = 105,28 → Lấy 𝑍4 = 105 Tỉ s truy n th c t ố ề ự ế : 𝑢𝑡 = 𝑍4

𝑍3 = 10532 = 3,28 - Sai s t s truyố ỉ ố ền : Δu = |𝑢𝑡−𝑢

𝑢 |100% = |3,28−3,29

3,29 |100% = 0,3 % < 4% Xác định lại kho ng cách tr c : ả ụ 𝑎𝑤 = 𝑚(𝑍3+𝑍4)

2 = 102,75 (mm) → Lấy 𝑎𝑤= 103 𝑚𝑚

- Hệ s d ch ch nh : ố ị ỉHệ s d ch tâm ố ịy = 𝑎𝑤

𝑚 0,5(– 𝑍3+ 𝑍4) = 1031,5 - 0,5(32+105) = 0,17 (mm)

𝑍3+𝑍4 = 1,21

Tra bảng P6.10a Tr101 [1] →𝑘𝑥 = 0,009 Δy = 𝑘𝑥 (𝑍3+𝑍4)

1000 = 0,001 𝑥𝑡 = y + Δy = 0,171 𝑥3 = 0,5( 𝑥𝑡− (𝑍4− 𝑍3) 𝑦

𝑍3+𝑍4 ) = 0,04 𝑥 = 𝑥 − 𝑥 = 0,1314 𝑡 3

- Xác định góc ăn khớp: cos𝛼𝑡𝑤 = 𝑚(𝑍3+𝑍4).cos 𝛼

𝛼𝑡𝑤 = 20 °

e) Xác định các hệ số và thông số động học: - Tỉ s truyố ền th c tự ế là = 3,28 𝑢𝑡

- Đường kính vòng lăn của cặp bánh răng : { 𝑑𝑤3= 2𝑎𝑤

𝑢𝑡+1= 2.1073, +128 = 50(𝑚𝑚)𝑑𝑤4= 2𝑎 − 𝑑𝑤 𝑤3= 2.103 50− =156 (𝑚𝑚)- Vận t c vòng cố ủa bánh răng: v = 𝜋.𝑑𝑤3.𝑛2

60 1000. = 𝜋.50.22960 1000. = 0,6 (m/s) - Theo bảng P6.13 Tr106 [1] → chọn c p chính xác 9 ấ

- Tra ph lụ ục 2.3 Tr250 [1] → với cấp chính xác 9, HB < 350 bánh răng trụ răng thẳng: V = 0,18 (m/s) : {𝐾𝐻𝑣= 1,05

𝐾𝐹𝑣= 1,13

- Với cấp chính xác động học 9, chọn cấp chính xác v mề ức tiếp xúc là 8, khi đó gia công đạt độ nhám = (2,5 1,25) m => 𝑅𝑎 – μ 𝑍𝑅 = 0,95

- Với HB < 350 thì 𝑍𝑣 = 0.85.𝑣0,1 Với v = 0,6 (m/s) < 5 (m/s), 𝑍𝑣= 1 - 𝑑𝑎 700 mm thì ≤ 𝑘𝑥𝐻 = 1

- 𝑌𝑅 là h s ệ ố xét đến ảnh hưởng của độ nhám đến mặt lượn chân răng Chọn 𝑌𝑅= 1

- 𝑌𝑠 = 1,08 - 0,0695ln(m) = 1,08 - 0,0695.ln(1,5) = 1,05 - Ứng với 𝑑𝑎 400 mm thì ≤ 𝐾𝑥𝐹 = 1

- 𝐾𝐻𝛼, 𝐾𝐹𝛼 H s k ệ ố ể đến s phân b ự ố không đều tải trọng trên các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính v ng su t ti p và u n Về ứ ấ ế ố ới bánh răng trụ răng thẳng thì 𝐾𝐻𝛼 = 𝐾𝐹𝛼 = 1

- 𝐾𝐻𝛽, 𝐾𝐹𝛽 H– ệ số kể n s phân b đế ự ố không đề ảu t i tr ng trên chi u dài vành ọ ềrăng khi tính ứng su t ti p và u n Tra ấ ế ố bảng P6.7 Tr98 [1] ứng với sơ đồ 3 :

{𝐾𝐻𝛽= 1,22𝐾𝐹𝛽= 1,45

- 𝐾𝐻𝑣, 𝐾𝐹𝑣 - Hệ ố ẻ đế ả s k n t i trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khí tính về ng su t ti p và u n ứ ấ ế ố

- Với cấp chính xác 9: Tra bảng P6.15 Tr107 [1] : {𝛿𝐻= 0,006

𝛿𝐹= 0,016 - Tra bảng P6.16 Tr107 [1] => 𝑔𝑜 = 73

f) Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng:

Kiểm nghi m b truyệ ộ ền bánh răng về độ bền ti p xúc: ế𝜎𝐻 = 𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍ɛ√2.𝑇2.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)

𝑢𝑡.𝑏𝑤.𝑑𝑤32 ≤ [𝜎𝐻] Trong đó:

- 𝑢𝑡 : T sỉ ố truyền th c = 3,28 ự 𝑢𝑡

- 𝑇2 : Momen trên tr c II ụ 𝑇2 16190,79 (Nmm) = - 𝑏𝑤 : Chi u rề ộng vành răng

𝑏𝑤= 𝜓𝑏𝑎 𝑎𝑤= 0,3.103 = 30,9 (mm) → 𝑏𝑤= 31(𝑚𝑚) - 𝑍𝑀 : H s k ệ ố ể đến cơ tính vật liệu của bánh răng ăn khớp

Theo bảng P6.5 Tr96 [1] 𝑍𝑀 = 274 𝑀𝑃𝑎1/3 - 𝑍𝐻 : H s kệ ố ể đến hình d ng b mạ ề ặt ti p xúc ế 𝑍𝐻 = √2.𝑐𝑜𝑠𝛽𝑏

sin (2𝛼𝑡𝑤) = √ 2.𝑐𝑜𝑠0sin (2.20) = 1,76 - 𝑍ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng

Với bánh răng trụ răng thẳng: 𝑍ɛ = √4−ɛ𝛼

3 = 0,87

- 𝐾𝐻 : H s t i tr ng khi tính v ệ ố ả ọ ề tiếp xúc 𝐾𝐻= 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝑣 = 1.1,22.1,05 = 1,28 Thay các s u vào bi u thố liệ ể ức ta được: 𝜎𝐻 = 𝑍𝑀 𝑍𝐻 𝑍ɛ√2.𝑇2.𝐾𝐻.(𝑢𝑡+1)

𝑌𝐹3 ≤ [𝜎𝐹4] 𝑇𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

- 𝑇2 : Momen trên tr c II ụ 𝑇2 16180,79 (Nmm) =

- 𝑌ɛ : H s k n s trùng kh p cệ ố ể đế ự ớ ủa răng 𝑌ɛ = 1

ɛ𝛼 = 1

1,75 = 0,571

- 𝑌𝛽: H s k ệ ố ể đến độ nghiêng của răng 𝑌𝛽= 1 (răng thẳng)

- 𝑌𝐹1, 𝑌𝐹2 : H s ệ ố răng Theo bảng P6.18 Tr109 [1] có ( răng thẳng β = 0) : 𝑍𝑣3 = 𝑍3

𝑐𝑜𝑠𝛽3, 𝑍3 = 32 => 𝑌𝐹3 = 3,8 𝑍𝑣4 = 𝑍4

𝑐𝑜𝑠𝛽3, 𝑍4 = 105 => 𝑌𝐹4 = 3,6 - 𝐾𝐹 : H s t i tr ng khi tính v u n ệ ố ả ọ ề ố

𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛼 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣 = 1.1,45.1,13 = 1,64 Thay s ố liệu vào bi u thể ức ta được : 𝜎𝐹3 = 2.𝑇2.𝐾𝐹.𝑌ɛ.𝑌𝛽.𝑌𝐹3

𝜎𝐹4 ≤ [𝜎𝐹4] Thỏa mãn Kiểm nghiệm răng về quá t i ả

3 Chiều rộng vành răng 𝑏𝑤 31 mm

6 Số răng của bánh răng 𝑍3𝑍4

32 105

7 Hệ s d ch chố ị ỉnh 𝑥3𝑥4

0,04 0,131

mm mm

8 Đường kính vòng chia 𝑑3𝑑4

48 157,5

mm mm

9 Đường kính đỉnh răng 𝑑𝑎3𝑑𝑎4

51,12 160,89

mm mm

10 Đường kính chân răng 𝑑𝑓3𝑑𝑓4

44,37 154,14

mm mm

11 Đường kính vòng cơ sở 𝑑𝑏3𝑑𝑏4

45,11 148

mm mm

12 Đường kính vòng lăn 𝑑𝑤3𝑑𝑤4

50 156

mm mm

Chương 4 : Bộ truyền xích

Thông s ố đầu vào:

𝑃 = 𝑃3= 0,373𝑘𝑊 𝑇 = 𝑇3= 51180, 𝑁𝑚𝑚32𝑛3= 69,6𝑣𝑔

𝑝ℎ𝑢 = 𝑢 = 2,𝑥 62 a) Chọn lo i xích: ạ

Vì t i tr ng nh ả ọ ỏ , vậ ốn t c th p nên ta chấ ọn xích con lăn b) Chọn s ố răng đĩa xích:

Theo bảng P5.4 Tr80 [1] với u =2,62 Ta chx ọn - Số răng đĩa xích nhỏ : Z = 25 1

- Số răng đĩa xích lớn : Z = Z u = 25.2,62 5,5 21x =6 → chọn Z = 66 2

c) Xác định bước xích:

Để đả m b o ch tiêu v b n mòm c a b truy n xích : ả ỉ ề độ ề ủ ộ ề𝑃𝑡= 𝑃 𝑘 𝑘𝑧 𝑘𝑛≤ [𝑃] Trong đó:

Pt, P, [P]: lần lượt công su t tính toán, công su t c n truy n, công su t cho ấ ấ ầ ề ấphép (kW)

Chọn b truy n xích tiêu chu n có: ộ ề ẩ {𝑛 𝑍01= 25

01= 50(𝑣𝑔𝑝ℎ⁄ ) 𝑘z: h s ệ ố răng 𝑘𝑧=𝑍01

𝑘n: h s vòng quay ệ ố 𝑘𝑛=𝑛01

𝑛3= 5069,9= 0,72 𝑘 = 𝑘0𝑘𝑎 đ𝑐𝑘 𝑘𝑏𝑡𝑘đ 𝑐𝑘

trơn II, Theo bảng P5.6 Tr82 [1] → 𝑘bt 1,3 =

- 𝑘đ: h s k ệ ố ể đến tính ch t c a t i trấ ủ ả ọng va đập.Êm Theo bảng P5.6 Tr82 [1] → 𝑘đ = 1

- 𝑘c: h s k ệ ố ể đến chế làm vi c c a b truyđộ ệ ủ ộ ền Làm việc 1ca Theo bảng P5.6 Tr82 [1] → 𝑘c 1 =

=> 𝑘 = 𝑘 𝑘0 𝑎𝑘đ𝑐𝑘 𝑘𝑏𝑡 đ 𝑐𝑘 = 1.1.1.1,3.1.1 = 1,3Vậy công suất tính toán:

𝑃𝑡= 𝑃 𝑘 𝑘𝑧 𝑘𝑛= 0,373.1,3.1.0,72= 0, (35 𝑘𝑊 )Theo bảng P5.5 Tr81 [1] với { 𝑃𝑡= 0,35(𝑘𝑊)

𝑛01= 50 (𝑣𝑔𝑝ℎ⁄ )

→ ta chọn bộ truy n xích mề ột dãy có bước xích p = 12,7 (mm) Bộ truy n xích: ề

Bước xích: p = 12,7 mm Đường kính chốt: d = 4,45 mm c

Chiều dài ống: B = 8,9 mm Công su t cho phép: [P] = 0,35 kW ấ

d) Xác định khoảng cách tr c và s m t xích: ụ ố ắ Chọn sơ bộ khoảng cách trụ 𝑎 = (30 50c: ÷ )𝑝 Chọn a = 40p = 40.12,7 = 508(mm)

Số mắt xích: 𝑥 =2𝑎

𝑝 + 0,5(𝑍1+ 𝑍2) +(𝑍2− 𝑍1)

2 𝑝4𝜋2 𝑎𝑥 =2.508

12,7 + 0,5(25 + 66) +

(66 25− )2.12,74𝜋2 508⇒ 𝑥 = 126,56 (mm)→ Lấy s mố ắt xích là x= 126 (mm)

Xác định lại kho ng cách trả ục: 𝑎 =𝑝

4 [(𝑥 −𝑍2+ 𝑍1

2 ) + (𝑥 −√𝑍2+ 𝑍1

2 )2− 2

(𝑍2− 𝑍1)2

𝛱2 ]

⇒ 𝑎 =12,74 [(126 −

66 + 25

2 ) + √(126 −66 + 25

2 )2− 2

(66 25− )2

𝛱2 ]= 504,4(𝑚𝑚)

Để xích không ch u lị ực căng quá lớn giảm a đi một lượng: ∆𝑎 = 0,003 = 0,003.504 = 1,5 𝑎 ,4 𝑚𝑚 → a = 503 mm

Số lần va đập của xích:

Theo bảng P5.9 Tr85 [1] Với loại xích con lăn p=12,7mm thì số ần va đậ l p cho phép c a xích là [i]=60 ủ

𝑖 =𝑍1 𝑛315𝑥 =

25 69 ,6

15.120= 0,91< [𝑖] =60e) Xác định các thông s ố đĩa xích:

Đường kính vòng chia: 𝑑1= 𝑝

𝑠𝑖𝑛𝛱66=266,9mm

da1= 𝑝 [0,5 + cot ( 𝛱 /Z1)] = 12,7 (0,5 + cot( /25) ) = 106,9mm 𝛱 - Tương tự 𝑑𝑎2 = 273 𝑚𝑚

Đường kính chân răng: {𝑑𝑓1= 𝑑1− 2𝑟

𝑑𝑓2= 𝑑2− 2𝑟

Với r = 0,5025.d + 0,05 l

Theo bảng P5.2 Tr78 [1] → d = 8,51(mm) → r = 4,33(mm)l

=> {𝑑𝑓1= 𝑑1− 2𝑟 =101,3 − 2,4,33 = 92 64, (𝑚𝑚)𝑑𝑓2= 𝑑2− 2𝑟 =266,9 − 2.4,33= 258,24(𝑚𝑚)f) Kiểm nghi m v bệ ề độ ền:

Hệ s an toàn: ố

𝑠 = 𝑄

𝑘𝑑𝐹𝑡+ 𝐹0+ 𝐹𝑣≥ [𝑠] T𝑟𝑜𝑛𝑔 đó:

Q: t i tr ng phá h ng (N) ả ọ ỏ

Theo bảng P5.2 Tr78 [1] → với p = 12,7(mm) thì Q = 18,2 (kN) và q = 0,75(kg) l

𝑘đ: h s tệ ố ải trọng động, 𝑘đ= 1 v: v n t c trung bình c a xích: ậ ố ủ

𝑣 =𝑍1 𝑝 𝑛360000 =

25.12,7 ,66960000 = 0, (37

𝑚𝑠) Ft: l c vòng (N) ự 𝐹𝑡 1000.P/v=1000.0,373/0,37=1008,1(N) = 𝐹v: lực căng do lực li tâm sinh ra (N) 𝐹v= 𝑞𝑣2 = 1 0,37 = 0,14( ) 2 𝑁 𝐹0: lực căng do trọng lượng nhánh xích b ng sinh ra (N) ị độ 𝐹0 = 9,81.𝑘 𝑞 𝑎f

Với 𝑘𝑓: h s ệ ố phụ thuộc độ võng f của xích và vị trí b truy n Bộ ề ộ truyền n m ằngang 6 𝑘f=

=> 𝐹0 = 9,81.6.1.0,509 = 29,96( ) 𝑁 [s]: H s an toàn cho phép ệ ố

g) Kiểm nghiệm độ ền ti p xúc c b ế ủa đĩa xích 𝜎𝐻= 0,47 √𝑘𝑟 (𝐹𝑡 𝐾𝑑+ 𝐹𝑣𝑑)𝐸

𝐴𝑘𝑑 ≤ [𝜎𝐻] T𝑟𝑜𝑛𝑔 đó: