Vì đặc trưng nghiên cứu của môn học là tính hệ truyền động nên qua đó giúp cho sinh viên có cách xử lý sát thực hơn và biết cách kết hop với những kiến thức đã được học đề tính toán và c
I2, XÁC ĐỊNH ỨNG SUÁT CHO PHÉP
Theo bang (6.2) trang 94 với thép C45 tôi cải thiện dat d6 ran HB180 350 - Ứng suất tiếp xúc cho phép:
- Ứng suất uôn cho phép:
- Hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc:
Bảng 6.2 TYị số của ốm và ỉpjm ứng với số chu kỳ cơ sở
Vật liệu | Nhiệt luyện Orting (MPa) Sy Grjiq (MPa) S;
40, 45, 40X, Thường hóa hoặc 40XH, 35XM tôi cải thiện HB180 , 350 2HB + 70 11 1,8HB 1,75 40X, 40XH, Tôi thể tích HRC 45 35 18HRC + 150 | 1 550 1,75 35XM
40X, 40XH, Tôi bể mặt bằng HRCS6 63 | HRC 25 5S |17HRCn + 200| 1,2 900 1,75 35XM dong dign tin s5 cao
(môdun m 2 3mm) 40X, 40XH, Toi bé mặt bằng | HRC 45 55 | HRC 45 55 |17HRCa + 200| 1,2 550 1,75
35XM - đòng điện tin số cao ,
- Hệ số na toàn khi tính về uốn:
- Chọn độ rắn bánh răng nhỏ: HB$5 (241 285) - Chọn độ rắn bánh răng lớn: HB#0 (192 240)
Thay các thông số vào công thức, ta được:
Theo công thức (6.5) trang 93, ta có:
Với: : số chu kì thay đôi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc
Theo công thức (6.7) trang 93, ta có:
Với : lân lượt là mômen xoăn, sô vòng quay và tông sô giờ làm việc ở chê độ 1 của bánh răng đang xét
Ta thấy: do đó do đó
: là số chu kì thay đối ứng suất tương đương e = L: là số lần ăn khớp của 1 răng trong 1 vòng quay
Khi tính ra ta lấy do đó Tương tự: ta có
Với : là hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng của bộ truyện, được xác định bởi công thức (6.3) và (6.4) trang 93:
Như vậy với theo công thức (6 la) trang 93, ta sơ bộ xác định:
Với: : là ứng suất tiếp xúc cho phép
- Với cấp nhanh sử dụng bánh răng trụ răng nghiêng, theo (6.12) trang 95, ta có:
SVTH: NGUYÊN TẤN HUY ll
495.4 < 602.25 Vậy thoả điều kiện về ứng xuất tiếp xúc
- Với cấp chậm sử dụng bánh răng thắng và do đó Theo lý thuyết (1.12) trang 95
Khi tính truyền động bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng côn răng thẳng, ứng suất tiếp xỳc cho phộp là giỏ trị nhỏ hơn trong hai giỏ trị của [ỉy;y] và [ỉ;;;], cũn khi tớnh truyền động bỏnh răng nghiờng, ứng suất tiếp xỳc cho phộp [ỉ,,] là giỏ trị trung bỡnh của [ỉuĂ] va [ỉạ¿;] nhưng khụng vượt quỏ 1,2ð[ỉ,]„Ăạ đối với truyền động bỏnh răng trụ và khụng vượt quỏ l1,1ð[ỉ,]„Ăạ đối với truyền động bỏnh răng cụn răng nghiờng hoặc răng cung tròn, tức là : `
2 1,1ð[#HÌ min — bánh răng côn
- Theo công thức (6.8) trang 93, ta có:
: là bậc của đường cong mỏi khi thử về uôn với
- Theo lý thuyết trang 94, ta có:
Vị : số chu kì thay đôi ứng suất cơ sở khi thử về uốn (trang 93)
- Theo (6.2a) trang 93 với bộ truyền quay 1 chiều ta được:
Trong đó: : hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải
: khi đặt tải I phía (bộ truyền quay I chiều)
: hệ số na toàn khi tính về uốn, tra bảng (6.2) Ứng suất quá tải cho phép theo công thức (6.13) trang 95 và (6 14) trang 96:
Tra bang (6.1) trang 92, ta co:
IL3 TINH TOAN CAP NHANH: (BO TRUYEN BANH RANG TRU RANG NGHIENG)
a Xác định sơ bo khoang cach truc: Theo (6 15a) trang 96, ta co:
+Theo bang (6.6) trang 97, chon + Theo bang (6.5) trang 96 voi banh rang nghiéng chon + Theo công thức (6 L6) trang 97, ta có:
+ Theo bảng (6.7) trang 98 với + Momen trục I:
Thay các giá trị, ta có: b Xác định các thông số ăn khớp: LT-P97 - Theo (6 L7) trang 97, modun:
- Theo bang (6.8) trang 99, chon modun phap m=1.5
- Chọn sơ bộ - Theo (6.3) số răng bánh nhỏ được tính:
Suy ra: c Kiém nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
- Ta tính ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc, theo (6.33) trang 105:
+ Tìm, theo bảng (6.5) trang 96, ta co
- hệ số kề đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp (tra bảng 6.5)
+ Tìm, theo (6.34) trang 105, ta co:
+ Tìm , đường kính bánh răng nhỏ (6.11)btrang 103:
(m/s) Với (m⁄s) theo bảng (6.13) dùng cấp chính xác 9
Theo bảng (6.14) với cấp chính xác là 9 và m⁄s, ta chọn + Theo (6.42) trang 107, ta co:
Trong do: , tra bang (6.15) trang 107
Do đó, theo (6 4) trang 107, ta có :
Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được:
* Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép: LT-P91 + Theo (6.1) vai (m/s) < 5 (m/s)
+ Với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác vẻ tiếp xúc là 8 Khí đó cần gia công đạt độ nhám do đó ; với ; ; do đó theo (6.1) trang 91, ta co:
Ta thấy , vậy thỏa điều kiện về ứng suất tiếp xúc d Kiểm nghiệm răng về độ bề uốn: Theo (6,43) trang 108:
- Hệ số tải trọng khi tính về uốn: (6.45) trang 109
+ Theo bang (6.14) trang 107 voi v< 2.5 m/s va cấp chính xác là 9:
(m/s) Trong đó: : theo bảng (6.15) trang 107
: theo bang (6.16) trang 107 - Hệ số kế đến sự trùng khớp của răng:
- Hệ số kế đến độ nghiêng của răng:
Với - Hệ số dạng răng
Theo bang (6.18) trang 109 ta được: và Thay các giá trị vừa tìm được vào (6.43) trang 108:
: là hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, thông thường
: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ uốn lần lượt bằng l; 0.95;
Thay các đại lượng trên vào (6.2) trang 91:
Tương tự ta tính được:
Vậy thỏa điêu kiện về độ bên uôn e Kiêm nghiệm về răng quá tải:
Vậy thỏa điều kiện về quá tải ứ Cỏc thụng số và kớch thước bộ truyền: cách Modun
Ts banh H ich chinh kinh chia kinh dinh kinh chan Theo các công thức trong bang (6.11) trang 103 tính được:
Lay IL4, TINH TOAN CAP CHAM:(BO TRUYEN BANH RANG TRU RANG THANG) a Xác định sơ bo khoang cach truc: Theo (6 15a) trang 96:
+ Theo bang (6.5) trang 96 với răng thăng >
+ Theo công thức (6 L6) trang 97, ta có:
+ Theo bảng (6.7) trang 98 với + Momen trục 2:
+ Tỷ số truyền cấp chậm:
> b, Xác định các thông số ăn khớp: LT-P97
- Theo bảng (6.8) trang 94, chọn modun m=2.5
- Theo (6.19) trang 99 số răng bánh nhỏ được tính:
Lay - Số răng bánh lớn: Lay - Tinh lai khoang cach truc:
Lay , do d6 can dich chinh dé nang khoang cach truc tir 170mm 1én 172mm
- Tính hệ số dịch tâm theo (6.22) trang 100:
1 Khi z¡ > 30 không dùng dịch chỉnh ; 2 Khi z¡ > 30 nhưng yêu cầu dịch chỉnh để đảm bảo khoảng cách trục cho trước thì cần xuất phát từ a, yêu cẩu này để xác định hệ số dịch chỉnh xạ, x;¿ và góc ăn khớp Ta tiến hành như sau :
Tính hệ số dịch tâm y và hệ số k, : y = ay/m - 0,5(z, + z,) (6.22) 2
- Theo bang (6.10a) trang 101, ta được: do đó theo (6.24) trang 100, hệ số giảm đỉnh Tăng:
- Tổng hệ số dịch chỉnh được tính (6.25) trang 100:
- Hệ số dịch chỉnh bánh | theo (6.26) trang 101:
Và hệ số dịch chỉnh bánh 2:
- Theo (6.27) trang I01, góc ăn khớp: do đó c Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Ta tính ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc, theo (6.33) trang 105:
- Tim , theo bang (6.5) trang 96, ta co - hệ số kề đến cơ tinh vật liệu của các bánh răng ăn khớp (tra bang 6.5)
- Tìm, theo (6.34) trang 105, ta có:
- Tìm , đường kính banh rang nho (6.11 )btrang 103:
Theo bang (6.13) chon cap chinh xac la 9, do dé theo bang (6.16) trang 107: va theo bang (6.14) trang 107:
Trong do: , tra bang (6.15) trang 107
Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được:
* Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép: LT-P91
- : là hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc vòng Với m/s < 5m/s >
- là hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc Với cấp chính xác động học là 9, chọn câp chính xác về mức tiếp xúc là 9, khi đó cần gia công đạt độ nhám
„ do đó - là hệ số ảnh hưởng của kích thước bánh răng Với
Thay các đại lượng vào công thức (6.1):
Ta thay Vậy kiêm nghiệm răng về độ bèn tiếp xúc đạt yêu cau d Kiểm nghiệm răng về độ bề uốn: Theo (6,43) trang 108:
- Hệ số tải trọng khi tính về uốn: (6.45) trang 109
+ Theo bảng (6.7) trang 98 với chọn : là hệ sô kề đén sự phân bố không đều tải trọng trên chiêu rộng vành răng khi tính về uôn
+ Theo bang (6.14) trang 107 voi v< 2.5 m/s va cấp chính xác là 9:
Trong đó : : theo bảng (6.15) trang 107
+ : hệ số kề đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn Theo (6.46) trang 109:
Thay các đại lượng vao (6.45) trang 109:
- Hệ số kê đến sự trùng khớp của răng, trang 108:
Với : là hệ số trùng khớp ngang Theo (6.38b) trang 105:
- Hệ số kế đến độ nghiêng của răng:
Với (răng thẳng) - Hệ số dạng răng
Theo bang (6.18) trang 109 ta được: và Thay các giá trị vừa tìm được vào (6.43) trang 108:
(6.44) trang 108 s* Với m=2.5mm, theo LI-P92, ta cỏ:
: là hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất, : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, thông thường
: hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ uốn lần lượt bằng l; 0.95;
Thay các đại lượng trên vào (6.2) trang 91:
Tương tự ta tính được:
Vậy kiêm nghiệm răng về độ bên uôn đạt yêu câu e Kiêm nghiệm về răng quá tải:
Vay kiém nghiém rang vé qua tai dat yéu cau ứ, Cỏc thụng số và kớch thước bộ truyền: cách Modun
Ts banh H ich chinh kinh chia kinh dinh kinh chan Theo các công thức trong bang (6.11) trang 103 tính được:
PHAN II: THIET KE CAC CHI TIET DO NÓI HI.1 THIET KE TRUC:
Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép C45 tôi thường hóa có: bảng (6.1) trang 92
- Ứng suất xoắn cho phép: (LT-P18§) HIL.1.1 Xác định sơ bộ đường kính trục:
- Theo công thức (10.9) trang 188, ta có:
Với Với Với Đường kính sơ bộ của các trục sẽ lay la:
HI.1.2 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
Ta nên chọn trục có nhiều chỉ tiết nhất đề tính toán Ở đây ta chọn trục II dé tinh trước a Trục II: Với - Chiều rộng ử lăn, tra bang (10.2) trang 189:
- Tra bảng (10.3) trang 189, ta có được các thông số:
+ : Khoảng cách từ mặt mút ô đến thành trong của hộp +: Khoảng cach từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc giữa các chỉ tiết máy - Công thức tính chiều dài mayơ, theo (10.10) trang 189:
- Dựa vào bảng (10.4) trang 191 đối với hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp (h10.7- P192)
SVTH: NGUYÊN TẤN HUY 23 b Truc I: Voi Các bước làm tương tự 6 Truc II:
- Chiều dai đoạn AE: b mm Lay
Với: : Khoảng cách từ mặt mút của chỉ tiết quay đến nắp ô
Chiêu cao nắp ô và đầu bulông c Trục HL: Với - Tra bang (10.2) trang 189:
HI.1.3 Xác định trị số và chiều của các lực từ của chỉ tiết tác dụng lên trục quay: a Truc I: Tinh cac luc theo (10.1) trang 184:
- Lực dọc trục: b Trục II:
- Bánh răng dẫn 23: c Irục HT:
- Bánh răng 32 là bánh bị dẫn, cho nên:
* Tính lực từ khớp nổi tác dụng lên trục:
Trong đó — đường kính vòng tròn qua tâm các chốt của nối trục vòng đản hồi (tran bảng I6 10 trang 68), với
- Khớp nối (33): Tương tự ta có:
Fez Firto © - Frio -T Fis F ® = II.1.4 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục:
* Truc I: a Tính các lực tac dung lên trục:
+ Xét phương trình momen tại điểm A:
My OOPS LLL LL Me LLL LLL Ly
T sa Nmm b Tính các momen tương đương:
SVTH: NGUYÊN TẤN HUY 27 lza6.5 b2V.5 lzi=lL76 |
- Xét mat XOZ: mm | 194867.1 Nmm |
Tinh cac momen tuong duong
Firso Fieso ha: Fira lzz6.5 |
My T 2055.4 N 482697.4 Nmm = 239454.1 Nmm I 122524.7 Nmm | - Xét mat YOZ:
11.1.5 Tính đường kính trục tại các tiết diện: Theo công thức (10.17) trang 194 ta CÓ:
Trong đó — là ứng suất cho phép của thép chế tạo trục, cho trong bảng 10.5 trang 195
Bảng 10.5 Trị số của ứng suất cho phép I2] Đường kính : Vật liệu, nhiệt luyện và giới hạn bền, MPa trục, mm
Thép 35, CTð | Thép CT6, 45 | Thép 45, tôi Thép hợp kim, cú ỉy > 500 cộ 6, > 600 cộ 6, = 850 |thấm C, cú 6, > 1000
Chú ý rằng trị số d, tính theo (10.17) tại các tiết diện lấp ổ lăn phải lấy bằng đường kính trong của 6 lăn tiêu chuẩn theo dãy số sau : lỗ, 17, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 Déng thdi tai các tiết diện lấp bánh răng, bánh vít, bánh đai, đỉa xích và khớp nối cũng cẩn lấy theo các giá trị tiêu chuẩn sau : 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 18, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 82, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 60, 63, 65, 70, 80, 85, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160
*Lưu ý: Nên tính từ ngoài vào trong a Truc I:
- Đường kính tại các tiết diện:
MM © Ỉ lu Ì lo @ AB fe D
- Kích thước tại các tiết diện:
Firat bi nà 9 5 ] © Fiz Tín C | ha ⁄ D c Irục HT:
- Kích thước các tiết diện:
Fit3o /\ Fir30 ‘it nai h Fiai tố Fes
HI.1.6 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: a Với thép 45 có Theo LT-P196, ta co:
6 va T., - gidi han mdi uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xing Co thé lay gần dling 6, = 0,4366, (đối với thộp cỏchon) và ứ_Ă = 0,356, + (70 120) MPa (đới với thộp hop kim) ; 7, = 0,586, ; ủạ Uap Oy Íny ~ biờn độ và trị số trung bènh của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j :
Theo bảng (10.7) trang 197 ta có:
_Bảng I7 Trị số của các hệ số kể dến ảnh hưởng của ứng suất trung bÌnh dến dộ bền mỏi
Hệ số Khi 6, MPa PASTAS)
4, ——+— 0 | 0,05 0,1 0,15 b Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đôi theo chu kì đối xứnsg, do đó tính theo (10.22), Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đối theo chu ki mạch động, do đó tính theo (10.23) trang 196
SVTH: NGUYÊN TẤN HUY 34 c Xác định hệ sô an toàn ở các tiệt diện nguy hiểm của trục:
Dựa theo kết cầu trục và biểu đồ momen tương ứng, có thể thay các tiết diện sau đây là tiệt diện nguy hiểm cân được kiêm tra về độ bên mỏi:
- Trên trục I: tiết diện lắp bánh răng (13), lắp ỗ lăn (10) và tiết diện lắp nổi trục (12)
- Trên trục II: là 2 tiết diện lắp bánh rang (22:23)
- Trên trục II: tiết điện lắp bánh răng (32), lắp 6 lăn (31) và tiết diện lắp nối trục (13) me C Fin || Fz ] = @
Fitso Mees Fits, 4? First ® af Fitzo B ro PT] Pal re ®
Fira @ l Fas ij I ® Fu/" 3: oF d Chon lap ghép: Cac 6 lăn lắp lên trục theo kó, lắp bánh răng, bánh đai, nồi trục theo k6 kết hợp lắp với then
Kich thuée cua then bang (9.1a) trang 173 va (9.1b) trang 174, tri s6 của momen udn va momen can xoan bang (10.6) trang 196 ung với các tiết diện:
Tiếtdiện | Đường kính Chiêu sâu trục rãnh then
Truc có 1 ranh then, ta co:
SVTH: NGUYEN TAN HUY 35 e Xác định các hệ số đối với các tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.25) và (10.26) trang 197:
Các trục được gia công trên máy tiện, tại các mặt cắt nguy hiểm yêu cầu đạt độ nhám cao Theo bảng 10.8 trang 197, hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt K phụ thuộc vào độ nhám bề mặt được tra trong bảng.
_ Phương pháp gia công và Khi œ, MPa độ nhắn bể mặt
Bể mặt không gia công 130 135 150 2,20
- Tiếp đến ta không dùng các phương pháp làm tăng bền bền mặt, do đó hệ số tăng bền
- Theo bảng (10.12) trang 199, dùng dao phay ngón, hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có là
Bảng 10.12 Trị số của K„ và K, đối với trục có rãnh then, truc then hoa va trục cắt ren
Trục có rãnh then Trục then hoa Trục cất ren |
MPa đao phay | dao phay K K, răng chữ |rang than K, K, dia ngón nhật khai
Dựa theo bảng (10.10) trang 198, ta tra hệ số kích thước ứng với đường kính của tiết điện nguy hiểm, từ đó xác định được tỷ số tại rãnh then trên các tiết diện này.
Bảng 10.10 Trị số của hệ số kích thước £, và £,
Dạng Vật liệu trục Đường kính trục, mm chịu tải
Uốn £„ thép cacbon 0,95 | 0,92 | 0,88 | 0,85 | 0,81 | 0,76 | 0,73 | 0,70 Uốn £„ | thép hợp kim | 0,87 | 0,83 | 0,77 | 0,73 | 0,70 | 0,66 | 0,64 | 0,62 Xoắn £, | thép cacbon và | 0,92 | 0,89 | 0,81 | 0,78 | 0,76 | 0,73 | 0,71 | 0,70 thép hợp kim
(Các hệ số lây theo tỉ lệ nêu không có giá tri cu thé cho tiết điện đó.) - Theo bang (10.11) trang 198,ứng với kiêu lắp đã chọn là k6, và đường kính của tiết điện nguy hiểm tra được tỉ sô do lắp căng tại các tiệt diện này, trên cơ sở đó dùng gia trị lớn hơn trong hai giá trị của dé tinh va dé tinh
Bang 10.11 Tri s6 cia E,„/£, và H,/c, dối với bề mặt trục lắp có độ dôi Đường kính | Kiểu Giới hạn bền o,, MPa trục d, mm lấp 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1200
Thay số (chọn lớn hơn), ta có:
- Tính biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại cá tiết diện nguy hiểm
+ Đối với trục quay, ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó theo công thức (10.22) trang 196, ta có:
+ Vì trục quay | chiéu, img suat xoan thay déi theo chu ky mach déng do do theo (10.23) trang 196, ta có:
* Với: thép 45 theo trang 196 có theo bang (10.7) trang 197 ta co:
- Tính hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp tại tiết diện nguy hiểm theo (10.20) trang 195:
- Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện nguy hiểm , theo công thức (10.21) trang 195:
Trong đó: — hệ số an toàn cho phép, thông thường (khi cần tăng độ cứng , như vậy có thê không cân kiêm nghiệm về độ cứng của trục)
Từ các dữ kiện trên ta có, Bảng kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện nguy hiêm của 3 trục:
Tiết | dmm | Tis do Ti số do S dién ) Ranh | Lap | Ranh | Lap
SVTH: NGUYEN TAN HUY 40 then | căng | then | căng
HI.1.7, Tính kiểm nghiệm độ bền của then:
Với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiễn hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bên dập theo (9 L) trang 173 và độ bên cắt theo (9.2) trang 173 Kêt quả tính toán như sau, với
Với : chiều dai then.(Lay giá trị nguyên chăn) Điều kiện dập và điều kiện cắt có dạng:
Trục II: tiết diện ở 2 bánh răng (22) và (23)
Trục II: tiết điện ở bánh răng (32) và khớp nối (33)
Theo bảng (9.5) trang , với tải trọng tĩnh Vậy tat cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bên dập và bên kéo.
HI.2 TÍNH CHỌN O LAN
Chế độ làm việc: Mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 4 giờ, mỗi năm làm việc 290 ngày, tai trọng tĩnh, quay một chiêu, thời hạn phục vụ 5 năm
Tổng thời gian làm việc:
- Số vòng quay: v/p - Đường kính ngõng trục: dP mm - Tai trong thay đôi
- Gia trị các lực: a Với tải trọng nhỏ và chỉ có lực hướng tâm, ta dùng ô bi đỡ một dãy cho gối đỡ (300 và (31) b Với kết cau trục III và đường kính ngõng trục d= 50mm, chọn sơ bộ ô b¡ dỡ một dãy cỡ nhẹ 2 10 (bang phy lục 2.7 trang 255) có đường kính trong dPmm, đường kính ngoài Dmm, khả năng tải động C'.5KN, khả năng tải tĩnh
SVTH: NGUYÊN TẤN HUY 42 tiép baéng P2.7 Đường kính
Kí hiệu ổ| d, mm | D, mm | B, mm | r, mm bi i, mm C, kN | Co, kN
210 50 90 20 2,0 12,7 27,5 20,20 c Tinh kiém nghiệm khả năng tải của 0:
- Vì trên đầu ra của trục có lắp nói trục vòng đàn hồi nên cần chọn chiều của ngược chiêu đã dùng khi tính trục tức là cùng chiêu với Khi đó phản lực trong mặt phăng XOZ duoc tinh lai như sau:
- Lực hướng tâm tác dụng lên ô:
Ta thấy phản lực tại 2 gối đỡ khi tính trục là và Vậy ta tiến hành tính kiểm nghiệm cho ô lăn với tải trọng lớn hơn là:
- Ta str dung 6 bi d& nén, theo công thức (11.3) trang 214 với , tải trọng quy ước được tính như sau:
- tải trọng quy ước tác dụng 1én 6 (N) - tổng các lực hướng tâm và lực dọc trục tác dụng lên é (N) - hệ số kế đến vòng nào quay.(Ở đây ta có vòng trong quay nên V=l) - hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục (tra bảng 11.4 trang 215)
- hệ số kế đến ảnh hưởng của nhiệt độ, khi nhiệt dộ
- hệ số kê đén đặc tính tái trọng (tra bang 11.3 trang 215)
Bảng 11.3 Trị số của hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc tính tải trọng Đặc tính tải trọng tác dụng lên ổ ky
Tải trọng tỉnh, không va đập : hộp giảm tốc công suất nhỏ, 1 con lăn của băng tải
Va đập nhẹ, quá tải ngắn hạn và tới 125% so với tải trọng 1 1,2 tính toán : máy cắt kim loại (trừ máy bào và máy xọc), động cơ điện công suất nhỏ và trung bình Va đập vừa và rung động, quá tải ngắn hạn và tới 150% 1,8 1,8
Bộ phận máy chịu tải trọng va đập mạnh và rung động: hộp giảm tốc, hộp tốc độ, máy ly tâm, máy điện, máy bào, máy xọc, máy sàng Tải trọng ngắn hạn vượt quá 1,8 2,5 lần so với tải trọng tính toán.Bộ phận máy chịu tải trọng va đập mạnh và quá tải ngắn hạn lên đến 300% so với tải trọng tính toán: máy rèn, máy cán thô, dàn cưa gỗ.
Với tải trọng fĩnh, không va đập nên ta có:
Suy Ta, tải trọn tác dụng lên 6, voi:
Vì tải trọng thay đối nên theo công thức (11.12) trang 219, ta có tải trọng tương đương:
Với: - thới hạn, tính bằng triệu vòng quay, khi chịu tải trọng
SVTH: NGUYÊN TẤN HUY 44 m- bậc của đường cong mỏi khi thử về ô lăn, m=3 đối với ô bi đỡ; m/3 đối với ô đũa
Từ sơ đồ tải trong ta co:
- Theo công thức (11.1) trang 213, kha nang tải động của ô:
> Khả năng tải động của é lan trên trục III được đảm bảo
Trong đó: m=3 — bậc của đường cong mỏi khi tính về ô lăn
Q - tải trọng quy ước (KN) L- tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
+ Goi là tuổi thọ của ô tính bằng giờ, theo (11.2) trang 213 ta có:
Trị số nên dùng của đối với ô lăn của các loại máy và thiết bị khác nhau cho trong bang (11.2) trang 214, trong đó với hộp giam toc: Chon
Bảng 11.2 Trị số tuổi thọ nên dùng Lạ của ổ lăn sử dụng trong các thiết bị
Máy, thiết bị và điều kiện sử dụng Ly gid
Các máy sử dụng trong những khoảng thời gian ngắn hoặc không lién tue: | (3 8)10° máy kéo, cần trục xây dựng và lắp ráp, thiết bị sinh hoạt Như trên nhưng với độ tin cậy cao, máy nâng từng kiện, 6 to, (8 12)10 máy liên hợp, máy nông nghiệp Máy làm việc l ca, không sử dụng hết tải, động cơ điện tiêu chuẩn, (10 25)10° hộp giảm tốc, động cơ máy bay
Như trên nhưng làm việc hết tải : máy cắt kim loại, máy gia công | (20 30)10° gỗ, máy in, máy dệt, máy quạt gió, cần trục gầu ngoam Máy làm việc 3 ca : truyền dẫn thiết bị cán, máy nén khí, thang giếng, | (40 50)10° các thiết bị năng lượng công suất trung bình, đầu máy xe lửa
Máy cán ống, lò quay, truyền dẫn thiết bị tàu thủy, thang máy (60 100)10 liên tục Các máy liên hợp quan trọng nhất được sử dụng suốt ngày đêm : ~ 10 các máy điện lớn, các thiết bị năng lượng, các máy và thiết bị xeo giấy, các thiết bị xenlulôit, máy bơm giếng mỏ và máy quạt gió, ổ trục chính của động cơ tàu thủy triệu vòng
- Kiểm tra khả năng tải tĩnh của 6, theo (11.19) trang 221:
Với — hệ số tải trọng hướng tâm, tra bang (11.6) trang 221
Bảng 11.6 Hệ số tải trọng hướng tâm X, và hệ số tải trọng doc tryc Y,
Loại ổ s Một dãy Hai dãy
X, Yo X, Tổ Ổ bi đỡ 0,6 0,50 \ 0,6 0,50 Ổ bi đỡ lòng cầu 0,5 0,22cotga 1,0 0,44 cotga 6 bi do - chan voi a = 12° 0,5 0,47 1,0 0,94 a = 26° 0,5 0,37 1,0 0,74 a = 36° 0,5 0,28 1,0 + 0,B6 Ổ đũa côn 0,5 0,22 cotga 1,0 0,44 cotga
Chú thích : Đối uới ổ đỡ - chặn kép, lấy giá trị X„ Y„ như đối uới ổ đỡ - chặn hai day Đối với ô bi đỡ, ô bi đỡ chặn, ô đũa đỡ, 6 đũa côn là trị số lớn hơn trong 2 giá trị tính theo (11.19) va (11.20) (LT-P221)
Như vậy ta thấy giá trị lớn hơn là:
Vậy do đó khả năng tải tĩnh của é lan trên trục II được đảm bảo
- Số vòng quay: vòng/phút - Đường kính ngống trục: d = 35 mm - Tai trong thay đôi
- Lực hướng tâm tác dụng lên ô: a Chọn loại 6: luc doc trục khá nhỏ so với lực hướng tâm, nhưng do tải trọng khá lớn và yêu câu nâng cao độ cứng, ta chọn ô đũa côn
Quy ước khi chiều của hướng từ trái sang phải, và ngược lai (LT-P217)
= = b Chọn sơ bộ 6 Lin: véi kết cầu trục II và đường kính ngõng trục d = 35 mm, ta chon ô đũa côn cỡ đặc biệt nhẹ 2007107 (bảng phụ lục 2 II trang 26 L) có đường kính trong là d5mm, đường kính ngoài D = 62 mm, khả năng tải động C = 25.6 KN, kha nang tải tĩnh và góc tiếp xúc c Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của Õ:
- Theo bang (11.4) trang 216 với ô đũa đỡ chặn:
- Theo (I1.7) trang 2L7, lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên é lăn là:
- Theo bang (11.5) trang 218 ta có:
Nếu LP eo) < Footy My Feoay = Feo) | (11.11a) Nếu DProy > Proay My Frog = LF soa) ¡ (11.11b)
Với V=I- là hệ số kê đến vòng nao quay: Trong trường hợp này là vòng trong quay nên V=l
Tra bảng (11.4) trang 215 với 2 tí số trên ta có:
- Theo (11.3) trang 214, tải trọng quy ước trên ô (20) và (21) là:
N (Các giá trị đã được giải thích ở phần III.2.1) Tiếp đến ta chọn tải trọng quy ước lớn hon dé tinh:
- Vì tải trọng thay đối nên, theo công thức (11.12) trang 219 ta có:
Từ sơ đồ tải trong ta co:
Theo (11.2) trang 213,véi ta co:
- Theo céng thirc (11.1) trang 213, kha nang tai dong được tính như sau:
> Khả năng tải động của ô lăn trên trục II được đảm bảo d, Kiếm nghiệm khả năng tải tinh cua 6:
- Tra bang (11.6) trang 221 voi 6 diia côn | day, ta co:
- Theo công thirc (11.19) va (11.20) trang 221, ta co:
(Ta lay các giá trị lớn hơn đề tinh) Ta thấy giá trị lớn hơn là:
> Khả năng tải tĩnh trên trục II được đảm bảo
- Số vòng quay: vòng/phút - Đường kính ngõng trục: d = 30 mm - Tai trong thay đôi
Do trục có lắp nối trục tại đầu vào (12) nên cần chọn chiều ngược chiều đã dùng khi tính trục, tức là cùng chiều với Do đó, phản lực trong mặt phẳng XOZ được tính lại như sau: oe Firto i Fits
- Lực hướng tâm tác dụng lên ô: a Chọn loại 6: luc doc trục khá nhỏ so với lực hướng tâm, nhưng do tải trọng khá lớn và yêu câu nâng cao độ cứng, ta chọn ô đũa côn
Quy ước khi chiều của hướng từ trải sang phải, và ngược lại
` Z b Chọn sơ bộ ô lăn: với kết cầu trục II và đường kính ngõng trục d = 35 mm, ta chọn ô đũa côn cỡ nhẹ 7206 (bảng phụ luc 2.11 trang 261) có đường kính trong là d0mm, đường kính ngoài D = 62 mm, khả năng tải động C = 29.8 KN, khả năng tải fĩnh và góc tiếp xúc c Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của Õ:
- Theo bang (11.4) trang 216 với ô đũa đỡ chặn:
- Theo (I1.7) trang 2L7, lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên é lăn là:
- Theo bang (11.5) trang 218 ta có:
Nếu DProay < Fooay !4y Prog) = Frog) | (11.11a) Nếu DProay > Pray My Frog = LF roa) (11.11h)
Với V=I- là hệ số kê đến vòng nao quay: Trong trường hợp này là vòng trong quay nên V=l
Tra bảng (11.4) trang 215 với 2 tí số trên ta có:
- Theo (11.3) trang 214, tải trọng quy ước trên ô (20) và (21) là:
N (Các giá trị đã được giải thích ở phần III.2.1) Tiếp đến ta chọn tải trọng quy ước lớn hon dé tinh:
- Vì tải trọng thay đối nên, theo công thức (11.12) trang 219 ta có:
Từ sơ đồ tải trong ta co:
Theo (11.2) trang 213,vé1 ta co:
- Theo céng thirc (11.1) trang 213, kha nang tai dong được tính như sau:
> Khả năng tải động của ô lăn trên trục II được đảm bảo d Kiểm nghiệm kha nang tai tinh cia 6:
- Tra bang (11.6) trang 221 voi 6 diia côn | day, ta co:
- Theo công thirc (11.19) va (11.20) trang 221, ta co:
(Ta lay các giá trị lớn hơn đề tinh) Ta thấy giá trị lớn hơn là:
> Khả năng tải tĩnh trên trục II được đảm bảo
HI3 TÍNH CHỌN KHỚP NÓI
THIET KE CAC CHI TIET PHU
IV.2.1 Bulong vong: Được tra theo bang (18.3a) va (18.3b) tai liéu [2]
Rend di db ds da ds h hi hz
IV.2.2 Cwa tham: Để kiểm tra, quan sát các chỉ tiết máy trong hộp khi lắp ghép và đề đỗ dầu vào trong hộp, trên đỉnh hộp có làm cửa thăm Cửa thăm được đậy bằng nắp Trên nắp có lắp thêm nút thông hơi Kích thước nút thăm có thể chọn theo bảng (18.5) trang 92 tài liệu [2]
A B Al Bị C K R Vit So luong
Khi làm việc, nhiệt độ trong hộp tăng lên Đề giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi ( xem bảng 18.6 trang 93 tài liệu [2]) Nút thông hơi thường được lắp trên cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhât của nắp hộp
Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bân (do bụi bặm và do hạt mài), hoặc bị biến chat, do đó cần phải thay dầu mới Đề tháo dầu cũ, ở đây hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ được bịt kín bằng nút tháo dầu Kết cầu và kích thước của nút tháo dầu cho trong bảng (18.7) trang 93 tài liệu [2] (đối với nút tháo dầu trụ)
Tra bang (18.4b) trang 91 tai liéu [2] , ta co hinh dang va kich thudée chét dinh vi hinh con : d=6 mm; c= 1,0 mm ; 1 = 20 110 mm
PHAN V: DUNG SAI LAP GHEP
Dựa vào kết cầu làm viéc, chet d6 tai cha các chị tiệt trong hộp giảm tôc ma ta chọn các kiêu lắp ghép sau:
V.1 Dung sai và lắp ghép bánh răng:
Chịu tải vừa, thay đổi va đập nhẹ vì thế ta chọn kiểu lắp trung gian H7/k6
V.2 Dung sai lap ghép 6 lan:
Khi lap 6 lan ta can luu y:
Lắp vòng bi vào trục theo hệ thống lỗ nghĩa là lắp vòng trong của vòng bi vào trục có kích thước lớn hơn vòng trong đó một lượng bằng độ dôi lắp Ngược lại, lắp vòng ngoài của vòng bi vào vỏ theo hệ thống trục nghĩa là lắp vòng ngoài có kích thước lớn hơn vỏ hộp một lượng cũng là độ dôi lắp Việc lựa chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay nhằm mục đích ngăn ngừa các vòng bi bị kẹt trong trục hoặc lỗ hộp khi vận hành.
- Đối với các vòng không quay ta sử dụng kiêu lắp có độ hở
Chính vì vậy mà khi lắp ô lăn lên trục ta chọn mỗi ghép kó, còn khi lắp ô lăn vào vỏ ta chọn H7
V.3 Dung sai khi lắp vòng chắn dầu:
Chọn kiểu lắp trung gian H7/J,6 đề thuận tiện cho quá trình tháo lắp
V.4 Dung sai khi lắp vòng lò xo ( bạc chắn ) trên trục tuỳ động:
Vi bac chi co tac dụng chặn các chi tiét trén truc nén ta chon ché d6 lap có độ hở H8/h7
V.5 Dung sai lap ghép then lén truc:
Theo chiều rộng ta chọn kiêu lắp trên trục là P9 va kiéu lắp trên bạc là D10
Bảng dung sai lắp ghép bánh răng:
Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn Mỗi lắp trộn (um) durdi (tum) Nay (ủm) | Simax(pum)
Bang dung sai lap ghép 6 lin:
Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn z z Ninax
Môi lắp trén (um) dui (um) Smax( pum)
TAI LIEU THAM KHAO
[1] Trinh Chat, Lé Văn Uyên — Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập I
[2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyên — Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí Tập2 Nxb Giáo dục Hà Nội