Do đó khi thiết kế đồ án chi tiết máy phải tham khảo các giáo trình như Chi tiết máy, Tính toán thi t k h dế ế ệ ẫn động cơ khí, Dung sai và lắp ghép, Nguyên lý máy.... Từng bước giúp si
THI T K CÁC CHI TI Ế Ế ẾT ĐỠ NỐI
* Chọn vật liệu chế tạo trục : - Chọn thép 45 thường hóa có giới hạn bền σb = 600 - Ứng suất xoắn cho phép : = 15…30 MPa
3.2) Xác định sơ bộ đường kính các trục
- Theo (10.9) ta có công thức tính sơ bộ đường kính của trục thứ k (k=1 3) :
Dk ≥ √ 3 0,2[𝜏] 𝑇 𝐾 Trong đó: dk : đường kính trục thứ k , mm T : mô men xoắn trên trục , Nm
: ứng suất xoắn cho phép , MPa +/ Đường kính sơ bộ trục I
+/ Đường kính sơ bộ trục II (II ’ ):
+/ Đường kính sơ bộ trục III: TIII = 1072698,9 Nmm ; = 26 MPa
3.3) Xác định khoảng cách giữa gối đỡ và điểm đặt lực
❖Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ : Từ đường kính d ta kết hợp với bảng (10.2) để xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn - d = 30 mm => b1 01 = 19 mm
SVTH : Lê Đức Hoàng 23 - d = 60 mm => b3 03 = 31 mm
❖Xác đinh khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực : Để tính các kích thước của trục, trước hết ta chọn các kích thước sau: k1: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc giữa các chi tiết quay k2 : khoảng cách giữa mặt mút của ổ đến thành trong của hộp k3 = 15 : khoảng cách giữa mặt mút của chi tiết quay đến nắp hộp. hn = 15 : chiều cao nắp ổ và đầu bu lông
Chiều dài may ơ bánh răng trụ: lm = (1,2 …1,5).d lấy lm = 1,5d Chiều dài may ơ nửa khớp nối trục vòng đàn hồi : lm = (1,4 … 2,5).d lấy lm = 2d
SVTH : Lê Đức Hoàng 24 Trục I : bánh răng nắp trên trục động cơ và nắp chìa nên:
• l33= l31+lc33 = 161+105,5 = 266,5 mm với lc33=0,5.(lm33 +b03)+k3+hn = 0,5.(120+31)+15+15 = 105,5 mm
• Xác định trị số và chiều l c cự ủa các chi ti t quay tác d ng lên tr c ế ụ ụ Theo (10.1) ta có:
* Lực hướng tâm: F = F = F tgr1 r2 t1 α tw /cosβ = 1028,4.tg(20,52˚)/cos(13,54 ) ˚
* L c d c tr c: F = F = Fự ọ ụ a1 a2 t1 tgβ = 1028,4.tg(13,54 ) = 247,65 (N) ˚ Bộ truyền cấp ch m: ậ
* Lực hướng tâm: F = F = Fr4 r3 t3 tgαtw/cosβ = 3860,28.tg20/cos0 = 1405,02 (N)
- Tính tr c I: ụ Các l c tác d ng lên tr c 1 bao g m: ự ụ ụ ồ - 2 L c vòng F ự t1
- 2 L c d c tr c Fự ọ ụ a1 do bánh răng Z1 gây nên - Các thông s ố đã biết :
- L c t kh p nự ừ ớ ối tác d ng lên trụ ục1 hướng theo phương x:
FK1 = ( 0,2 ÷ 0,3) 2T D I t Trong D t : đường kính vòng tròn qua tâm các ch t c a n i trố ủ ố ục vòng đàn hồi Với d1 = 30 (mm) → Tra bảng 16.10a/trang 68(Sách tính toán thi t k h d n ế ế ệ ẫ động cơ khí tập 2) => D = 90 t
Từ (1) và (2) suy ra: F By = F = 0 Cy Xét m t (xoz): ặ
→ FBx= 1028,6 𝑁 (4) Từ (3) và (4) suy ra: FCX= 658,6 (N) Sơ đồ trục I :
-Tính tr ục II (II’) Trên tr c II có l c tác d ng là: ụ ự ụ - L c vòng Fự t2, Ft3
- L c d c tr c Fự ọ ụ a2 do bánh răng Z2 gây nên, sinh ra momen uốn M a2
SVTH : Lê Đức Hoàng 28 - Các ph n l c liên k t t i 2 ả ự ế ạ ổ chưa xác định:
- Xác định tr sị ố và chi u cề ủa ph n l c t i các tác d ng lên tr c ả ự ạ ổ ụ ụ
X = 0 ↔ -FBx - FDx - F + F = 0 Ft2 t3 Dx = Ft3 F– Bx - Ft2
=> F = F + F - F = 395,91 + 1405,02 1030,34 = 770,59 N Dy r2 r3 By –Sơ đồ trục 2 :
Trên tr c III gụ ồm hai chi tiết quay là bánh răng Z4 và khớp nối, do đó các lực tác dụng lên trục g m: ồ
- L c t kh p nự ừ ớ ối tác d ng lên trụ ục hướng theo phương x:
D t Trong D t : đường kính vòng tròn qua tâm các ch t c a n i trố ủ ố ục vòng đàn hồi Với d = 60 (mm) => D = 125 3 t
Trị s và chi u c a ph n l c tố ề ủ ả ự ại các ổ tác d ng lên tr c ụ ụ Xét m t (xoz): ặ
SVTH : Lê Đức Hoàng 31 Xét m t (yoz): ặ
3.5) Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục :
Theo công thức (10.15) và (10.16) xác định mô men uốn tổng và mô men tương đương tại các tiết di n j trên chi u dài tr c : ệ ề ụ
Mtdj= √Mj 2+ 0, T75 j 2 Đuờng kính trục tại tiết diện j được tính theo công thức 10.17 : dj ≥ √ 3 0,1.[σ] M tdj Trong đó :
- [σ] là ứng suất cho phép của thép chế tạo trục,theo bảng 10.5 – Tr 195 : thép 45 thường hóa [σ] = 63 (MPa); a) Trục I : Ta tiến hành xác định đường kính trục tại các mặt cắt
M = √MtdA A 2+ 0, T75 A 2 = √0 2 + 0, 76101,75 56 2 = 65905,88 (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức A 10.17 : dA ≥ 3 √ 0,1.[σ] M tdA = √ 3 65905,88 0,1.63 = 21,87 (mm) Chọn d = 25 (mm) t i tr c I A ạ ụ
- Xét t i B: ạM B = √M yB 2 + M xB 2 = √0 2 + 16465 2 = 16465 (Nmm) M = √M tdB B 2 + 0, T75 B 2 = √16465 2 + 0, 76101,75 56 2 = 67931.44 (Nmm)
SVTH : Lê Đức Hoàng 34 Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức B 10.17 : dB ≥ 3 √ 0,1.[σ] M tdB = √ 3 67931,44 0,1.63 = 22 09, (mm) Chọn d = 30 (mm) tB ại tr c I ụ
M tdC = √M C 2 + 0, T75 C 2 = √0 2 + 0,75 76101 56 , 2 = 65905,88 (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức C 10.17 : dC ≥ 3 √ 0,1.[σ] M tdC = √ 3 65905,88 0,1.63 = 21,87 (mm) Chọn d = 30 (mm) tC ại tr c I ụ
M = √MtdD D 2+ 0, T75 D 2 = √0 2 + 0,75 76101 56 , 2 = 65905 88, (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức D 10.17 : dD ≥√ 3 0,1.[σ] M tdD = √ 3 65905,88 0,1.63 = 21 87, (mm) Tra b ng 10.2 ( trang 189, t p 1), ch n d = 25 (mm) t i tr c I ả ậ ọ D ạ ụ b) Trục II : Ta tiến hành xác định đường kính trục tại các mặt cắt
M A = √M yA 2 + M xA 2 = √0 2 + 35407,76 2 = 35407 76, (Nmm) M = √MtdA A 2+ 0, T75 A 2= √35407,76 2 + 0,75 142830 ,36 2 = 128662 71, (Nmm)
SVTH : Lê Đức Hoàng 35 Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức A 10.17 : dA ≥√ 3 0,1.[σ] M tdA = √ 3 128662,71 0,1.63 = 27 33, (mm) Chọn d = 30 (mm) t i tr c II A ạ ụ
M = √MtdB B 2+ 0, T75 B 2 = √64442,6 2 + 0,75 142830 ,36 2 = 139474 84, (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức B 10.17 : dB≥ 3 √ 0,1.[σ] M tdB = √ 3 139474,84 0,1.63 28,08(mm) Chọn d = 35 (mm) t i tr c II B ạ ụ
- Xét t i C: ạ MC= √MyC 2 + M xC 2 = √187127,55 2 + 62031,94 2 = 197141,27 (Nmm)
M = √MtdC C 2+ 0, T75 C 2 =√197141,27 2 + 0,75 142830 ,36 2 #2733 89, (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức C 10.17 : dC ≥√ 3 M 0,1.[σ] tdC = √ 3 232733,89 0,1.63 = 33 30, (mm) Chọn d = 40 (mm) tC ại tr c II ụ
M = √M tdD D 2 + 0, T75 D 2 = √0 2 + 0, 075 2 = 0 (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện j được tính theo công thức 10.17 : dD ≥ 3 √ M 0,1.[σ] tdD = √ 3 0,1.63 0 = 0 (mm) Chọn d = 35 (mm) tD ại trục II
SVTH : Lê Đức Hoàng 36 c) Trục III : Ta tiến hành xác định đường kính trục tại các mặt cắt
𝑀 𝑡𝑑𝐴 = √𝑀 𝐴 2 + 0, 𝑇75 𝐴 2 = √0 2 + 0, 0 = 075 2 (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức A 10.17 : dA ≥ 3 √ 0,1.[σ] M tdA = √ 3 0 0 = 0 (mm) Chọn d = 70 (mm) t i tr c IIIA ạ ụ
M = √M tdB B 2 + 0, T75 B 2= √184625 14, 2 + 0,75 1072698 ,9 2 = 928984 59, (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức B 10.17 : dB ≥ √ 3 0,1.[σ] M tdB = √ 3 928984,59 0,1.63 = 52,82 (mm) Chọn d = 75 (mm) tB ại tr c III ụ
- Xét t i C: ạ MC= √MyC 2 + M xC 2 = √369250,28 2 + 0 2 = 369250,28 (Nmm)
M = √MtdC C 2+ 0, T75 C 2 =√369250,28 2 + 0,75 1072698 ,9 2 9678 93, (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện được tính theo công thức C 10.17 : dC≥√ 3 0,1.[σ] M tdC = √ 3 999678,93 0,1.63 = 54 13, (mm) Chọn d = 70 (mm) tC ại tr c III ụ
SVTH : Lê Đức Hoàng 37 - Xét t i D: ạ
M = √M tdD D 2 + 0, T75 D 2 = √0 2 + 0, 1072698,975 2 = 928984,5 (Nmm) Đuờng kính trục tại tiết diện j được tính theo công thức 10.17 : dD≥ 3 √ 0,1.[σ] M tdD = √ 3 928984,5 0,1.63 = 52 83, (mm) Chọn d = 65 (mm) t i tr c III D ạ ụ
3.6) Tính ki m nghi m tr c v b n mể ệ ụ ề độ ề ỏi:
Khi xác định đường kính trục, ta phải xem xét ảnh hưởng của độ bền mỏi trục Độ bền mỏi bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như chu kỳ ứng suất, tập trung ứng suất, khuyết tật kích thước và chất lượng bề mặt Do đó, để đảm bảo độ bền mỏi của trục, cần kiểm tra và tính toán tác động của các yếu tố này.
- Để trục được đảm b o an toàn v ả ề độ ề b n mỏi thì h s an toàn t i các ti t di n ệ ố ạ ế ệ nguy hi m ph i tho ể ả ả mãn điều kiện:
[s]: là h s ệ ố an toàn cho phép , thông thường [s] = 1,5 2,5
S , Sσ τ : là h s an toàn ch xét riêng ng su t pháp và h s an toàn ch xét ệ ố ỉ ứ ấ ệ ố ỉ riêng ng su t tiứ ấ ếp t i ti t diạ ế ện đang xét
+ : gi i h n m i u n ng vσ-1 ớ ạ ỏ ố ứ ới chu kì đối xứng
SVTH : Lê Đức Hoàng 38 + 𝜏−1: gi i h n mớ ạ ỏi xoắn ng vứ ới chu k i x ng ỳ đố ứ
+ , 𝜓 σ 𝜓 τ : h s k n ệ ố ể đế ảnh hưởng c a tr s ủ ị ố ứng suất trung bình đến độ ền m i b ỏ Thép thường hóa có gi i h n bớ ạ ền: σb = 600 Mpa
gi i h n mớ ạ ỏi uốn : σ-1= 0,436 σb = 0,436 600 = 261,6 MPa
Gi i h n mớ ạ ỏi xoắn : τ-1 = 0,58 = 0,58 261,6 = 151,728 MPa σ-1
Theo b ng (10.7) ta có : v i = 600MPa =0,05 và = 0 ả ớ σb 𝜓 σ 𝜓 τ
+ 𝜎𝑎, 𝜏𝑎,𝜎𝑚, 𝜏𝑚 : là biên độ và tr s trung bình nguy hi m c a ng su t pháp và ị ố ể ủ ứ ấ ứng su t ti p t i ti t diấ ế ạ ế ện đang xét.
Các tr c c a hụ ủ ộp gi m tả ốc đều quay , ng su t uứ ấ ốn thay đổi theo chu k i xỳ đố ứng
Do đó theo công thức (10.22) thì : σmj= 0 , σaj= σmaxj = 𝑀 𝑗
Vì tr c quay 1 chi u nên ng su t xoụ ề ứ ấ ắn thay đổi theo chu k mỳ ạch động do đó :
Và tr s c a mômen c n u n và mômen c n xo n c a tr c có 1 rãnh then Theo ị ố ủ ả ố ả ắ ủ ụ công th c bứ ảng 10.6 quyển 1 trang 196:
+ V i b, ớ h là kích thước tiết diện then (mm) t là chi u sâu rãnh then trên tr c (mm) 1 ề ụ
SVTH : Lê Đức Hoàng 39 𝐾𝜎𝑑𝑗 , 𝐾𝜏𝑑𝑗 h s t p trung ng su t th c t khi uệ ố ậ ứ ấ ự ế ốn và xoắn được xác định theo công th c : ứ
+ Kx : h s t p trung ng su t do tr ng thái b m t, ph thuệ ố ậ ứ ấ ạ ề ặ ụ ộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn b m t, tra b ng 10.8 ề ặ ả – Tr197, ta có K = 1,06 x
+ Ky : h sệ ố tăng bền b m t tr c ph thuề ặ ụ ụ ộc vào phương pháp tăng bền b mề ặt cơ tính v t li u, tra b ng 10.9 ậ ệ ả – Tr197 Do ta không dùng phương pháp nên có:Ky = 1 + 𝜀𝜎 , 𝜀𝜏 : là h s ệ ố kích thước k n ể đế ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới h n mạ ỏi, tra b ng 10.10 Tr198 ả – a) Kiểm nghiệm đối với trục I :
- Dựa vào kết cấu trục và biểu đồ mômen tương ứng có thể thấy tiết diện lắp ổ lăn là tiết diện nguy hiểm, cần được kiểm tra về độ bền mỏi về phía bên trái
- Ta có đường kính truc tại chỗ lắp ổ lăn là dB = 30 (mm), tra bảng 9.1a – Tr 173, ta có kích thước then chiều rộng b = mm; chiều sâu rãnh then trên trục t8 1= 4 mm
SVTH : Lê Đức Hoàng 40 - H s t p trung ng su t th c t khi u n và xo n, tra bệ ố ậ ứ ấ ự ế ố ắ ảng 10.12 – Tr199, ta có:
(Cắt rãnh then b ng dao phay ngón) ằ 𝐾𝜎= 1,76
- H s kệ ố ể đế ảnh hưởn ng của kích thước ti t di n trế ệ ục đến gi i h n m i: ớ ạ ỏ Tra bảng 10.10 – Tr 198 , ta có: 𝜀𝜎 = 0,88 ; 𝜀𝜏 = 0,81
Vậy tr c I thụ ỏa điều kiện bền mỏi b) Kiểm nghiệm đố ới trục II : i v
- D a vào k t c u tr c và biự ế ấ ụ ểu đồ mômen tương ứngcó thể thấy tiết diện lắp bánh răng 3 (tiết diện tại C) là tiết diện nguy hiểm, cần được kiểm tra về độ bền mỏi về phía trái điểm C
- Ta có đường kính truc t i ch lạ ỗ ắp bánh răng là dC = 40 (mm), tra b ng 9.1a Tr ả – 173, ta có kích thước then chiều rộng b = 12 mm, chi u sâu rãnh then trên tr c t1 = ề ụ 5 mm
- H s t p trung ng su t th c t khi u n và xo n, tra b ng 10.12 Tr199, ta có: ệ ố ậ ứ ấ ự ế ố ắ ả – (Cắt rãnh then bằng dao phay ngón)
- H s k n ệ ố ể đế ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi:
Tra bảng 10.10 – Tr 198 , ta có: 𝜀 𝜎 = 0,85 ; 𝜀 𝜏 = 0,78
√𝑆 σC 2 +𝑆 τC 2= √3,34 3, , 34 12 19 2 +12 19 , 2 = 3,22 ≥ [𝑆]= 1,5 … 2,5Vậy tr c II th a ụ ỏ điều ki n b n m i ệ ề ỏ
SVTH : Lê Đức Hoàng 42 c) Kiểm nghiệm đố ới v i tr c III :ụ
Trong cấu trúc cắt, điểm ứng suất và biến dạng cực đại tương ứng có thể xuất hiện tại tiết diện lập áp (tiết diện tIC) ở phía trái điểm C Do đó, tiết diện tIC là tiết diện nguy hiểm, cần được kiểm tra và bảo đảm về độ bền vật liệu tại phía trái điểm C.
- Ta có đường kính tr c t i ch l p ụ ạ ỗ ắ ổ lăn là dC = 70 (mm), tra bảng 9.1a Tr 173, ta – có kích thước then chiều rộng b = 20 mm, chi u sâu rãnh then trên tr c t = 7,5 ề ụ 1 mm
- H s t p trung ng su t th c t khi u n và xo n, tra b ng 10.12 Tr199, ta có: ệ ố ậ ứ ấ ự ế ố ắ ả – (Cắt rãnh then b ng dao phay ngón) ằ
- H s kệ ố ể đế ảnh hưởn ng của kích thước ti t di n trế ệ ục đến gi i h n m i: ớ ạ ỏ Tra bảng 10.10 – Tr 198 , ta có: 𝜀 𝜎 = 0,76 ; 𝜀 𝜏 = 0,73
√𝑆 σC 2 +𝑆 τC 2= √10,01 10 01 , 8.76 2 +8,76 2 = 6,59 ≥ [𝑆]= 1,5 …2,5 Vậy tr c III thụ ỏa điều ki n b n mệ ề ỏi
3.7) Tính ki m nghi m tr c v bể ệ ụ ề độ ền tĩnh:
- Để phòng kh đề ả năng bị biến dạng d o quá l n ho c phá h ng do quá tẻ ớ ặ ỏ ải đột ngột (ch ng h n khi m máy) c n ti n hành ki m nghi m tr c v bẳ ạ ở ầ ế ể ệ ụ ề độ ền tĩnh Công thức ki m nghiể ệm có d ng :ạ
Với : M và T - mômen u n l n nh t và mômen xo n l n nh t t i ti t di n max max ố ớ ấ ắ ớ ấ ạ ế ệ nguy hi m lúc quá t i,Nmm; ể ả σch - giới h n chảy của vật li u trục thép 45 thưạ ệ ờng hóa (b ng 6.1) tr91, ả – σch = 340 (Mpa)
⇒ [𝜎] = 0,8.𝜎 𝑐ℎ = 0,8.340 = 272 (𝑀𝑃𝑎) a) Kiểm nghi m cho tr c I:ệ ụXét t i ti t di n nguy hi m B: ạ ế ệ ểVới Mmax = 16465 Nmm ; Tmax = 76101,56 Nmm; d = 30 mm ; [𝜎] = 272 (𝑀𝑃𝑎)
0,2 30 3 = 14,09 [𝜎] = 272 (𝑀𝑃𝑎) 𝜎 𝑡𝑑 = √𝜎 2 + 3𝜏 2 =√6,1 + 3 2 14 09, 2 % 15, (𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎] '2(𝑀𝑃𝑎) Vậy tr c I thụ ỏa mãn điều kiện bền tĩnh khi quá tải b) Kiểm nghi m cho tr c II:ệ ụ Xét t i ti t di n nguy hi m C: ạ ế ệ ể Với Mmax = 187127,55 Nmm; Tmax = 142830,36 Nmm; d = 40 m; [𝜎] = 272 (𝑀𝑃𝑎)
Ứng suất tổng hợp lớn nhất tại điểm nguy hiểm C của trục III theo thuyết năng lượng biến dạng:𝜎 𝑡𝑑 = √𝜎 2 + 3𝜏 2 = √29,24 2 + 3.11 15, 2 = , (35 04 𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎] = 272(𝑀𝑃𝑎)
0,2.70 3 = 15,63[𝜎] = 272 (𝑀𝑃𝑎)𝜎𝑡𝑑= √𝜎 2 + 3𝜏 2 =√10,76 2 + 3 15 63, 2 = 29 13, (𝑀𝑃𝑎) ≤ [𝜎] 272(𝑀𝑃𝑎)SVTH : Lê Đức Hoàng 45 Vậy tr c III thụ ỏa mãn điều ki n bệ ền tĩnh khi quá tải
3.8) Tính ch n then: ọ a Tính ch n then cho tr c I : ọ ụ
❖Chọn then tại vị trí lắp bánh răng Z1:
- Đường kính tr c t i ch lụ ạ ỗ ắp bánh răng là d = 25 (mm)
- Điều ki n không ch tệ ế ạo bánh răng liền trục là:
Trong đó: df - đường kính vòng chân bánh răng Z1, df = 71,06 (mm) d - đường kính tr c t i v trí có rãnh then, d = 25 mm ụ ạ ị t2- chi u sâu rãnh then trên l , t2= 2,8 (mm) ề ỗ m – môdun bánh răng, m = 2 (mm)
⟹ lf= d f − d − t 2 2 = 71,06 25 − −2,8 2 = 21,63 > 2,5.2 = 5 Vậy, bánh răng Z1 không chế tạo liền trục
- Chiều dài mayơ : = (0,8…1,8).d = (0,8…1,8).25 = (20…45) (mm)lm Chọn l = 40 (mm) m
- Chi u dài then : l ề t= (0,8…0,9).Lm= (0,8…0,9).40 = (32…36) - Tra b ng 9.1a ả – Tr 173 [2], l y theo tiêu chu n L = 36 (mm) ấ ẩ t
• Kiểm nghiệm sức b n dề ập cho then,theo điều kiện: σd= 2.T I d l (h − t lv 1 ) ≤ [σ d ] σ d = 25 28 2 76101 56 (7−4) , = 72 47, ≤ [σd] Theo b ng 9.5 Tr178 [2], ta có ả – [σd] = 150 (MPa) Vậy σd ≤ [σ d]
Vậy then đảm bảo điều kiện bền d p ậ
• Kiểm nghiệm sức b n cề ắt cho then,theo điều kiện: τ C = 2 TI d L blv ≤ [τC]
=> τ C = 2 76101 56 25 28 8 , = 27,18 ≤ [τC] Với then làm b ng thép 45 ng suằ ứ ất c t cho phép ắ [τC] = (60 ÷ 90) (MPa) Suy ra: τ C ≤ [τ C ]
Vậy then đã chọn đảm bảo điều kiện b n c t ề ắ
❖Chọn then chỗ lắp khớp nối:
- Tra b ng 9.1a Tr 173 [2], ta có: b = 8 (mm); h = 7 (mm); t = 4 (mm); t = ả – 1 2
- Chiều dài mayơ : Lm = (0,8 1,8 ).d = (0,8 1,8 ).25 = (20 45) (mm) … … … Chọn L = 40 (mm) m
- Chi u dài then : L = (0,8ề t …0,9).Lm = (0,8 0,9).40 = (32 36) … … - Tra b ng 9.1a ả – Tr 173 [2], l y theo tiêu chu n L = 36 (mm) ấ ẩ t
• Kiểm nghiệm sức b n dề ập cho then,theo điều kiện: σ d = 2 TI d L (h − tlv 1) ≤ [σ d ] σ d = 25 28 2 76101 56 (7−4) , = 72 47, ≤ [σ d ] Theo b ng 9.5 Tr178 [2], ta có ả – [σd] = 100 (MPa) Vậy σ d ≤ [σ d ]
Vậy then đảm bảo điều kiện bền d p ậ
• Kiểm nghiệm sức b n cề ắt cho then,theo điều kiện: τC= 2 T I d L b lv ≤ [τC]
=> τC= 2 76101 56 25 28 8 , = 27,18 ≤ [τC] Với then làm b ng thép 45 ng suằ ứ ất c t cho phép ắ [τC] = (60 ÷ 90) (MPa) Suy ra: τC ≤ [τC]
Vậy then đã chọn đảm bảo điều kiện b n c t ề ắ b.Tính ch n then cho tr c II :ọ ụ
• Tính ch n then tọ ại vị trí lắp bánh răng Z2:
• Kích thước then : - Đường kính tr c t i ch lụ ạ ỗ ắp bánh răng là d = 30 (mm)
- Tra b ng 9 1a ả – Tr173 [2], ta có : b = 8 (mm) ; h = 7 (mm) : Chi u sâu rãnh then ề trên tr c t = 4 (mm)ụ 1
- Chi u sâu rãnh then trên l : t = 2,8 (mm) ề ỗ 2
- Chi u dài may-ề ơ: Lm = (0,8…1,8).d = (0,8 … 1,8).30 = (24 … 54)(mm) Chọn L = 50 mm m
- Chi u dài then : L = (0,8 0,9).L = (0,8 0,9).50 = (40 ề T … m … … 45) (mm) - Tra b ng 9.1a ả – Tr 173 [2], l y theo tiêu chu n L = 45 (mm) ấ ẩ t
• Kiểm nghiệm sức b n dề ập cho then, theo điều kiện : σd= 2 T II d L (h − t lv 1 ) ≤ [σ d ] σd= 2.142830,36
30.37 (7 − 4) = 85 78, ≤ [σ d ] Theo b ng 9.5 Tr178 [2], ta có ả – [σd] = 100 (MPa) Vậy σd ≤ [σ d]
Vậy then đảm bảo điều kiện bền d p ậ
• Kiểm nghiệm sức b n cề ắt cho then,theo điều kiện: τ C = 2 TII d L blv ≤ [τC]
=> τ C = 2 142830 36 30 37 8 , = 32 17 ≤ [τ C ] Với then làm b ng thép 45 ng suằ ứ ất c t cho phép ắ [τC] = (60 90) (MPa) …
=> τC ≤ [τC] Vậy then đã chọn đảm bảo điều kiện b n c t ề ắ
• Tính ch n then tọ ại vị trí lắp bánh răng Z3:
- Đường kính tr c t i ch v trí có rãnh then là d = 40 (mm) ụ ạ ỗ ị - Tra b ng 9 1a ả – Tr173 , ta có : b = 12 (mm) ; h =8 (mm) - Chi u sâu rãnh then trên tr c t = 5 (mm) ề ụ 1
- Chi u sâu rãnh then trên l : t = 3,3 (mm) ề ỗ 2
- Chi u dài may-ề ơ: Lm = (0,8…1,8).d = (0,8 1,8).40 = (… 32 … 72) (mm) Chon Lm = 52 mm
- Chi u dài then : L = (0,8 ÷ 0,9)Lm = (0,8 0,9).52 = (41,6 46,8) (mm) ề t … …- L y theo tiêu chu n: L = 45 (mm) ấ ẩ t
⇒ Chiều dài làm vi c: L = L b = 45 - 12 = 33 (mm) ệ LV t–
• Kiểm nghiệm sức b n d p cho ề ậ then, theo điều kiện: σd= 2 T II d L (h − t lv 1 ) ≤ [σ d ] σd= 2.142830,36
40.33 (8 − 5) = 72 13, ≤ [σd] Theo b ng 9.5 Tr178 [2], ta có ả – [σd] = 100 (MPa) Vậy σd ≤ [σ d]
Vậy then đảm bảo điều kiện bền d p ậ
• Kiểm nghiệm sức b n cề ắt cho then,theo điều kiện: τC= 2 T II d L b lv ≤ [τC]
=> τ C = 2 142830 36 40 33 12 , = 18 03, ≤ [τC] Với then làm b ng thép 45 ng suằ ứ ất c t cho phép ắ [τC] = (60 90) (MPa) … Suy ra: τC ≤ [τC]
Vậy then đã chọn đảm bảo điều kiện b n c t ề ắ c Tính ch n then cho tr c III : ọ ụ
• Chọn then T i v trí lạ ị ắp bánh răng Z4:
• Kích thướt then: Đường kính tr c t i ch lụ ạ ỗ ắp bánh răng là d = 75 (mm)
- Tra b ng 9.1a ả – Tr173 , ta có : b = 20 (mm) ; h (mm) - Chi u sâu rãnh then trên tr c t = 7,5 (mm) ề ụ 1
- Chi u sâu rãnh then trên l : t = 4,9 (mm) ề ỗ 2
- Chi u dài may-ề ơ: Lm = (0,8 … 1,8).d = (0,8 1,8).75 = (60 … … 135) Ch n L = ọ m
SVTH : Lê Đức Hoàng 50 - Chi u dài then : L = (0,8 0,9).L = (0,8 0,9).120 = (96 108) mm ề T … m … … - L y theo tiêu chu n L = 100 (mm) ấ ẩ t
- Chi u dài làm vi c: L = L b = 100 - 20 = 80 mm ề ệ LV t–
• Kiểm nghiệm sức b n dề ập cho then, theo điều kiện : 𝜎𝑑= 2.𝑇𝐼𝐼𝐼
75 80 12 .( − 7,5) = 79 46, ≤ [𝜎 𝑑 ] Theo b ng 9.5 Tr178 [2], ta có ả – [𝜎𝑑] = 100 (MPa) Vậy 𝜎 𝑑 ≤ [𝜎𝑑]
Vậy then đảm bảo điều kiện bền d p ậ
• Kiểm nghiệm sức b n c t ề ắ cho then,theo điều kiện:
75 80 20 = 17 87, ≤ [𝜏𝐶] Với then làm b ng thép 45 ng suằ ứ ất c t cho phép ắ [𝜏𝐶] = (60 ÷ 90) (MPa)
=> 𝜏 𝐶 ≤ [𝜏 𝐶 ] Vậy then đã chọn đảm bảo điều kiện b n c t ề ắ
❖Chọn then chỗ lắp khớp nối:
- Đường kính tr c t i ch l p kh p n i là : d = 65 (mm) ụ ạ ỗ ắ ớ ố - Tra b ng 9.1a ả – Tr173 [2], ta có : b = 18 (mm) ; h = 11 (mm) - Chi u sâu rãnh then trên tr c : t = 7 (mm) ề ụ 1
- Chi u sâu rãnh then trên l : t = 4,4 (mm) ề ỗ 2
- Chi u dài may- : L = (0,8 1,8).d = (0,8 1,8).65 = (52ề ơ m … … …117) Chọn L = 115 mm m
- Chi u dài then : L = (0,8 0,9).Lm = (0,8 0,9).115 = (92 103,5) mm ề T … … …
SVTH : Lê Đức Hoàng 51 - L y theo tiêu chu n L = 100 ấ ẩ t
- Chi u dài làm vi c: L = L b = 100 18 = 82 mm ề ệ LV t– –
• Kiểm nghiệm sức b n dề ập cho then, theo điều kiện : 𝜎𝑑= 2.𝑇𝐼𝐼𝐼
65 82 11 .( − 7) = 100 ≤ [𝜎 𝑑 ] Theo b ng 9.5 Tr178 [2], ta có ả – [𝜎𝑑] = 100 (MPa) Vậy 𝜎 𝑑 = [𝜎𝑑]
Vậy then đảm bảo điều kiện bền d p ậ
• Kiểm nghiệm sức b n cề ắt cho then,theo điều kiện:
Với then làm b ng thép 45 ng suằ ứ ất c t cho phép ắ [𝜏𝐶] = (60 ÷ 90) (MPa)
=> 𝜏 𝐶 ≤ [𝜏 𝐶 ]Vậy then đã chọn đảm bảo điều kiện b n c t ề ắKết qu ả tính toán được như sau :
* Kh ả năng tải động nhằm đề phòng tróc r các b m t làm vi c ỗ ề ặ ệ
* Kh ả năng tải tĩnh nhằm đề phòng biến dạng dư
* Dựa vào điều ki n làm vi c, t i các v trí tr c có l c vòng F và lệ ệ ạ ị ổ ụ ự t ực hướng kính F và l c d c tr c F Nên t i các gr ự ọ ụ a ạ ối đỡ 1, 2 và 3, ch n ọ ổ bi đỡ ch n 1 dãy.ặ
*Chọn kích th c : Vướ ổ ới điều ki n, tệ ất c các ả ổ lăn điều bôi trơn bằng dầu
- Ch n lo i : ta có tr c I ch ch u xo n nên ta dùng lo i ọ ạ ổ ụ ỉ ị ắ ạ ổ bi đỡ chặn
- V i k t cớ ế ấu và đường kính ngõng tr c d = 30 mm ch n ụ ọ ổ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp theo b ng P2.12 ta ch n : 46306 v i các thông s : ả ọ ổ ớ ố
Trục Các chi tiết trên trục d (mm) lt
C = 25,6 kN C0 = 18,17kN Đường kính bi 1 mm
SVTH : Lê Đức Hoàng 53 Lực tác d ng lên ụ ổ lăn:
• Tính ki m nghi m kh ể ệ ả năng tải động c a ủ ổ : - Kh ả năng tải động C dđược tính theo công th c (11.1): ứ
Q - t i trả ọng động quy ước L - tu i th tính b ng tri u vòng quay ổ ọ ằ ệ m - b c cậ ủa đường cong m i , do là bi nên m = 3 ỏ ổ ổ Xác định tuổi thọ c a L củ ủ ổa :
Với L là tu i th c a tính b ng gih ổ ọ ủ ổ ằ ờ : đố ớ ội v i h p gi m t c Lả ố h = (10…25).10 3 giờ
→ L = 60n.Lh / 10 = (60.960.20.10 )/10 = 1152 (tri 6 3 6 ệu vòng) Theo công th c (11.3) ta có : Q = (X.V.F + Y.F ) k k ứ r a t d
Trong đó : V – hệ s k n vòng quay V i vòng trong quay V= 1 ố ể đế ớ kt – h sệ ố đến ảnh hưởng của nhiệt độ , ch n k = 1 ọ t kd – h s k ệ ố ể đến đặc tính t i tr ng , tra b ng 11.3 : k = 1,2 ả ọ ả d lực hướng tâm tác d ng lên B và C là : ụ ổ FrB = √F XB 2 + F YB 2 = √1028,6 2 = 1028,6 N FrC = √F XC 2 + F YC 2 = √658,6 2 = 658,6 N Theo (11.9a ) với α = 12 0 ta có : lge = [lg(Fr/C0) 1,144]/4,73 –
SVTH : Lê Đức Hoàng 54 Lge = [lg(658,6/18170) C – 1,144]/4,73 → eC = 0,28
Lực d c trọ ục F do ls ực hướng tâm sinh ra : theo (11.8) ta có :
→ FsC = 0,28.658,6 = 184,41 N Tổng l c d c tr c tác d ng lên tự ọ ụ ụ ừng ổ :
→ FaD = 184,41 + 206,91 = 391,32 N Vậy ta có : F / V.F = 111,96/1.1028,6 = 0,11 aB rB
Kết h p v i e và tra bợ ớ ảng 11.4 ta được : X = 1 , Y = 0 , X = 0,45 , Y = 1,81 B B C C
Thay các s liố ệu tính được vào công th c : Q = (X.V.F + Y.F ) k k ứ r a t d
→ QB = (1.1.1028,6+ 0) 1.1,2 = 1234,32 N QC = (0,45.1.658,6 + 1,81 391,32).1.1,2 = 1205,59 N Do Q < Q nên ta tính theo Q và lC B B ấy kích thước ổ C theo ổ B Theo (11.12) ta xác định được tải trọng động tương đương :
Theo (11.1) ta có : C = Q d E √𝐿 3 = 1,22012 √1152 3 = 12,79 KN < C = 25,6KN
• Tính ki m nghi m kh ể ệ ả năng tải tĩnh củ ổa : Theo b ng (11.6) v i bi ch n ả ớ ổ đỡ ặ 1 dãy α = 12 0 : X = 0,5 ; Y = 0,47 0 0
SVTH : Lê Đức Hoàng 55 Theo công th c (11.9) kh ứ ả năng tải tĩnh của ổ :
Qt = X0.Fr + Y0.Fa = 0,5 658,6 + 0,47 391,32 = 513,22 N Qt = 0,51322 kN < C = 18,17 kN O
Vậy t t c các ấ ả ổ đều đảm b o kh ả ả năng tải tĩnh và tải động
Vậy theo b ng P2.12, ch n ả ọ ỗ bi đỡ ch n c trung h p 46306 th a mãn khặ ỡ ẹ ỏ ả năng tải tĩnh
Chọn loại : tr c vào h p gi m t c và trổ ụ ộ ả ố ục II (II’) chịu lực dọc tr c và F / F = ụ a r
0,57 nên ta dùng ổ bi đỡ ch n v i góc ti p xúc cặ ớ ế ủa bi đỡ là: α = 12 0 Chọn kích thước ổ : với kết cấu trục và đường kính ngõng trục d = 35 mm ta chọn ổ bi đỡ chặn cỡ trung h p ẹ
Theo b ng P2.12 ta ch n 46307 v i các thông s : ả ọ ổ ớ ố Lực tác d ng lên ụ ổ lăn:
• Tính ki m nghi m kh ể ệ ả năng tải động c a ủ ổ : Khả năng tải động C dđược tính theo công th c (11.1): ứ
Cd = Q 𝑚 √𝐿 Trong đó : Q - tải trọng động quy ước
L - tu i th tính b ng tri u vòng quay ổ ọ ằ ệ m - b c cậ ủa đường cong m i , do là bi nên m = 3 ỏ ổ ổ Xác định tu i th c a L c a ổ ọ ủ ủ ổ :
C = 33,4 kN C0 = 25,2 kN Đường kính bi
SVTH : Lê Đức Hoàng 56 Từ công th c (11.2 ) : L = 10 L / 60n ứ h 6
Với L là tu i th c a tính b ng gi h ổ ọ ủ ổ ằ ờ : đối v i h p gi m t c L ớ ộ ả ố h= (10 …25).10 3
→ L = 60.n.Lh / 10 = (60.248,06.20.10 )/10 = 297,672 tri u vòng 6 3 6 ệ Theo công th c 11.3 ta có : Q = (X.V.F + Y.F ) k k ứ r a t d
Trong đó : V – hệ s k n vòng quay V i vòng trong quay V= 1 ố ể đế ớ k h st– ệ ố n đế ảnh hưởng của nhiệt độ , ch n kọ t = 1 k h sd– ệ ố kể đến đặc tính t i tr ng , tra b ng 11.3 : k = 1,2 ả ọ ả d
Lực hướng tâm tác d ng lên ụ ổ B và D là :
FrD = √F XD 2 + F YD 2 = √2324 58, 2 + 770 59, 2 = 2248,98 N Theo b ng (11.9a ) vả ới α = 12 0 ta có : lge = [lg(Fr/C0) 1,144]/4,73 –
→ lgeB = [lg(1148,45/25200) – 1,144]/4,73 → eB = 0,3 lge = [lg(2248,98/25200) D – 1,144]/4,73 → eD = 0,34 Lực d c trọ ục F do ls ực hướng tâm sinh ra : theo (11.8) ta có
→ FsD = 0,34 2248,98 = 764,65 N Tổng l c d c tr c tác d ng lên tự ọ ụ ụ ừng ổ :
→ FaD = 764,65 + 206,91 = 971,56 N Vậy ta có : F / VF = 137,63/1.1148,45 = 0,119 aB rB
Kết h p v i e và tra bợ ớ ảng 11.4 ta được : X = 1 , Y = 0 , X = 0,45 , Y = 1,62 B B D D
SVTH : Lê Đức Hoàng 57 Thay các s liố ệu tính được vào 11.3 ta có :
Do Q < Q nên ta tính theo Q và lB D D ấy kích thước ổ B theo ổ D Theo 11.12 ta xác định được tải trọng động tương đương : QE = √∑(𝑄 3 𝑖 𝑚 𝐿𝑖)/ 𝐿∑ 𝑖 = QD 3 √( Q Q D D ) 3 L L h1 h + ( Q Q B D ) 3 L L h2 h
→ QE = 3103,16 √ 3 1 2 1 + ( 1378,14 3103 16 , ) 3 1 2 = 2532,89 N Theo (11.1) ta có kh ả năng tải động c a : ủ ổ
Cd = Q E 3 √𝐿 = 2,53289 √297,672 3 = 16,91 < C = 33,4 KN Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động
• Kiểm nghiệm kh ả năng tải tĩnh của ổ : Theo bảng 11.6 với ổ bi đỡ chặn 1 dãy α = 12 0 : X =0,5 ; Y = 0,47 0 0
Theo công th c 11.19 kh ứ ả năng tải tĩnh của ổ : Qt = X0.Fr + Y0.Fa = 0,5.2515.92 + 0,47.1087,4 = 1769,03 N
Vậy theo b ng P2.12 , ch n ả ọ ỗ bi đỡ chặn cỡ trung hẹp 46307 th a mãn kh ỏ ả năng tải tĩnh
C Trục III Chọn loại : do tr c III ch chổ ụ ỉ ịu lực hướng tâm nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy
Chọn kích thước ổ : với kết cấu trục và đường kính ngõng tr c d = 70 mm ta ch n ụ ọ ổ bi đỡ ỡ trung c
SVTH : Lê Đức Hoàng 58 Theo b ng P2.7 có kí hi u 314 ả ổ ệ
Lực tác d ng lên ụ ổ lăn:
• Tính ki m nghi m kh ể ệ ả năng tải động c a ủ ổ : Khả năng tải động C dđược tính theo công th c (11.1): ứ
Cd = Q 𝑚 √𝐿 Trong đó : Q - tải trọng động quy ước
L - tu i th tính b ng tri u vòng quay ổ ọ ằ ệ m - b c cậ ủa đường cong m i , do là ỏ ổ ổ bi nên m = 3 Xác định tuổi thọ c a L củ ủ ổa :
Với L là tu i th c a tính b ng gih ổ ọ ủ ổ ằ ờ : đối v i h p gi m t c L = ớ ộ ả ố h
→ L = 60.n.Lh / 10 = (60.64,1.20.10 )/10 = 76,92 tri u vòng 6 3 6 ệ Theo công th c 11.3 ta có : Q = (X.V.F + Y.F ) k k ứ r a t d
THIẾT K V H P GI M T C Ế Ỏ Ộ Ả Ố
4.1 Thi t k ế ế các kích thước của vỏ hộp
• Chọn kiểu l p ắ ổ : để ố định ổ lăn ta dùng bạc chặn c
Cố định trục theo phương dọc trục : để cố định trục theo phương dọc trục ta có thể dùng lắp ổ và điều ch nh khe h c a ỉ ở ủ ổ b ng các tằ ấm đệm kim loại giữa nắp ổ và thân h p gi m t c N p v i l p h p gi m t c bộ ả ố ắ ổ ớ ắ ộ ả ố ằng các vít
Do bộ phận ổ được bôi trơn bằng mỡ nên ở tốc độ truyền bánh răng thấp không thể sử dụng phương pháp vung té để hất dầu trong hộp vào bôi trơn bộ phận ổ Có thể sử dụng mỡ loại T cho nhiệt độ làm việc t°=60 ÷ 100°C và vận tốc trượt của ổ dưới 1500 vg/phút.
Lượng mỡ ch a 2/3 ch rứ ỗ ỗng c a b ph n ủ ộ ậ ổ
• Che kín ổ lăn : Đểche kín các đầu trục tránh s xâm nhập c a bụi và t p chât vào ổ cũng như ự ủ ạ ngăn mỡ chảy ra ngoài Ở đây dùng loại vòng phớt là đơn giản nhất
- Vật liệu làm hộp giảm tốc ta chọn là gang xám GX 15-32
- Chọn bề mặt ghép nắp và thân đi qua đường tâm trục vì khi đó việc lắp ghép các chi tiết sẽ thuận lợi hơn a) Các kích thước cơ bản của vỏ hộp
Các kích thước cơ bản của vỏ hộp xác định theo bảng 18.1 – Tr85 :
1 Chiều dày thành thân v h p và n p h p : ỏ ộ ắ ộ - Thân h p: ộ δ= 0,03.aw +3 > 6 (mm) Để đả m bảo độ cứng v ng ch n a = 180 mm ữ ọ w
SVTH : Lê Đức Hoàng 61 - Chi u dày n p h p: ề ắ ộ δ1 = 0,9 δ = 0,9.10 = 9 (mm) 2 Gân tăng cứng:
- Chiều dày : e = (0,8…1) δ = (0,8…1).10 = (8…10) (mm) Chọn e = 8 mm - Chiều cao : h = 52 (mm)
- Độ dốc : 2 0 3 Đường kính bulong:
- Bulông c nh : d = (0,7ạ ổ 2 …0,8).d1 = (0,7 0,8).25 = (17,5 20) (mm) … … Chọn d2 = 20 mm
- Bulông ghép bích n p và thân : d = (0,8ắ 3 …0,9).d2 = (0,8 0,9).20 = (16 18) … … (mm)
- Vít ghép n p cắ ửa thăm:d5 = (0,5…0,6).d2 = (0,5…0,6).20 = (10…12) Chọn d5 mm
4 Mặt bích ghép n p và thân: ắ
- Chi u dày bích thân h p : S = (1,4ề ộ 3 …1,8).d3 = (1,4 1,8).16 = (22,4 28,8) mm … … Chọn S =3 28 mm
- Chi u dày bích n p h p : S = (0,9ề ắ ộ 4 …1).S3 = (0,9…1).28 = (25,2 28) mm … Chọn S4 ( mm
- B r ng bích n p và thân : Kề ộ ắ 3 ≈ K (3 ÷ 5) (mm) 2 –
5 Kích thước gối tr c: ụ - Tâm l bulong c nh : ỗ ạ ổ E2 =1,6.d = 1,6.20 = 32 mm 2
SVTH : Lê Đức Hoàng 62 - B r ng m t ghép bulong c nh : ề ộ ặ ạ ổ
⇒ K3 ≈ K (3 ÷ 5) 2– ≈ 63 5 = 58 mm – - Đường kính ngoài và tâm l vít: ỗ Xác định bằng công th c: ứ 𝐷 2 ≈ 𝐷 + 1,6… 2 𝑑( ) 4 ;𝐷 3 ≈ 𝐷 + 4,4𝑑 4 + Đố ới v i tr c I ụ
Với D = 72 mm 𝐷 2 ≈ 𝐷 + 1,6 …2( )𝑑4≈ 72+ 2 12= 96 mm 𝐷 3 ≈ 𝐷 + 4,4𝑑 4 ≈ 72+ 4,4.12 4.8 Ch n Dọ 3 = 125 mm + Đối với trục III
Với D = 150 mm 𝐷 2 ≈ 𝐷 + 1,6 …2( )𝑑4≈ 150+ 2 12= 174 mm 𝐷3≈ 𝐷 + 4,4𝑑4≈ 150+ 4,4 202,8 Ch n D = 203 mm ọ 3
Tra b ng 18.2 trang 88 sách tính toán thi t k t p 2:ả ế ế ậ
+ Đố ới v i tr c II ụ Với D = 80 mm Chọn D = 100 mm 2
6 Chiều dày mặt đế ộp không ph n l i: h ầ ồ S1 = (1,3 ÷ 1,5).d = (1,3 1,5).25 = (32,5 37,5) mm Ch n S1 … … ọ 1 5 mm - B r ng mề ộ ặt đế hộp : K 3.d1≈ 1 ≈ 3.25 75 mm Ch n K = 75 mm ≈ ọ 1
7 Khe h giở ữa các chi ti t : ế - Khe h giở ữa bánh răng với thành trong h p : ộ
∆ ≥ (1…1,2) 𝛿 = (1…1,2).10 = (10…12) mm Chọn ∆ = 12 mm - Khe h giở ữa đỉnh bánh răng lớn nh t vấ ới đáy hộp:
∆ ≥ 1 (3…5).δ = (3…5).10 = (30…50) mm Chọn ∆ 1 @ mm 8 Số lượng bulông n n: ề
𝑍 = 𝐿 + 𝐵200 300÷ = 4Với L chi u dài h p, B chi u rề ộ ề ộng h p ộ
4.2 Các chi ti t phế ụ: a) Cửa thăm
Để đảm bảo hiệu quả lắp đặt và vận hành, hộp số cần được kiểm tra và quan sát các chi tiết bên trong Hộp số thường có cửa thăm trên đỉnh để châm thêm dầu Cửa thăm được đóng bằng nắp, và có thể lắp thêm nút thông hơi trên nắp để giải phóng áp suất bên trong hộp số Kích thước cửa thăm được xác định theo bảng 18.5.[II].
Bảng 9.1:Kích thước cửa thăm dầu b) Nút thông hơi:
- Khi làm việc nhiệt độ trong hộp tăng lên, để giảm áp suất và điều hòa không khí bên trong và bên ngoài hộp, người ta dùng nút thông hơi Nút thông hơi được lắp trên nắp cửa thăm hoặc ở vị trí cao nhất của nắp hộp
- Theo bảng 18 6[II] ta chọn các kích thước của nút thông hơi như sau:-
9.2:Kích thước cửa thông hơi
SVTH : Lê Đức Hoàng 64 c) Nút tháo dầu
- Sau một thời gian làm việc, dầu bôi trơn chứa trong hộp bị bẩn hoặc bị biến chất, do đó phải thay dầu mới Để tháo dầu cũ, ở đáy hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc lỗ được bít kín bằng nút tháo dầu Dựa vào bảng 18 7[II] ta chọn nút tháo dầu có kích- thước như hình vẽ
- Có kích thướt và hinh dạng như hình vẽ:
SVTH : Lê Đức Hoàng 65 e) Vòng ch n d u ắ ầ
- Vòng gồm 3 rãnh tiết diện tam giác có góc ở đỉnh là 60 o Khoảng cách giữa các đỉnh là 3 (mm) Vòng cách mép trong thành hộp khoảng (0,5÷1) mm Khe hở giữa vỏ với mặt ngoài của vòng ren là 0,43 (mm)
Hình 9.3: Kích thước và hình dạng vòng chắn dầu f) Chốt định vị:
- Mặt ghép giữa nắp và thân nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm các trục Lỗ trụ lắp ở trên nắp và thân hộp được gia công đồng thời, để đảm bảo vị trí tương đối của nắp và thân trước và sau khi gia công cũng như khi lắp ghép, ta dùng 2 chốt định vị, nhờ có chốt định vị khi xiết bulông không làm biến dạng vòng ngoài của ổ
- Ta chọn chốt hình côn, hình dáng kích thước chốt được tra theo bảng 18.4c ([II]) d (mm) c (mm) l(mm)
- Nắp ổ thường được chế tạo bằng gang xám GX15-32 Trong đó :
SVTH : Lê Đức Hoàng 66 + D là đường kính ch l p ổ ắ ổ lăn
+ d là đường kính ch l p v i v h p ổ ắ ổ ớ ỏ ộ i ) Bu lông vòng
- Kích thước bulong vòng được ch n theo trọ ọng lượng h p gi m t c V t li u là ộ ả ố ậ ệ thép 45
- Tra b ng 18.3b và b ng 18.3a ta chả ả ọn kích thước bu lông vòng (mm)
- Cốc lót dùng để đỡ ổ lăn, tạo thu n l i cho vi c lậ ợ ệ ắp ghép và điều chỉnh bộ ph n ậ cũng như điều khi n s ể ự ăn khớp của cặp bánh răng côn, cốc lót làm b ng gang ằGX15-32
- Để ả gi m m t mát công su t vì ma sát ,giấ ấ ảm mài mòn , đảm b o thoát nhi t tả ệ ốt đề phòng các chi ti t máy b han r ế ị ỉ
- Bôi trơn ngâm dầu : bánh răng , bánh vít trục vít được ngâm trong dầu chứa ở hộp
- Chi u sâu ngâm d u h = 10mm (m c d u th p nhề ầ ứ ầ ấ ất ≤ 0,3 b và mức dầu cao nh t ấ dưới 1/3 đường kính bánh răng cấp chậm)
Chọn dầu bôi trơn : - Dùng d u ô tô máy kéo AK10 và AK15 ầ - Chọn độ nh t b ng 18-12 v i v n tớ ả ớ ậ ốc trượt < 5 Độ nhớt 165 20 24 43 (3, ) ( )
- T s ch ử ố ỉ độ nh t centistoc , mẫu độ nhớt engle trong ngo c ch nhớ ặ ỉ độ ớt tương ứng ở 100 C 0
- Dùng d u ô tô máy kéo AK15 ầ - Có độ nh t centistoc 50 C : 135 ; 100 C : 15 ớ 0 ≥ 0 ≥ - Độ nh t engle 50 C : 23,7 ; 100 C : 1,86 ớ 0 ≥ 0 ≥ - Khối lượng riêng : 0,886 0,926 20 C g/cm– ở 0 3
4.4) Dung sai l p ghép ắCăn cứ vào các yêu cầu làm việc của từng chi tiết trong h p gi m t c, ta ch n các ộ ả ố ọ kiểu l p ghép sau: (b ng P4.1 P4.2/tr218/T2) ắ ả –
SVTH : Lê Đức Hoàng 68 STT Trục Tên m i ghép ố Kiểu l p ắ Sai l ch gi i hệ ớ ạn c a ủ lỗ và trục(𝑚m) Ghi chú 1
I Bánh tr ụ răng nghiêng và tr c I ụ 25 7
3 Vòng trong ổ lăn với trục I 30k6 +0,015
4 Vòng ngoài ổ lăn lắp v i v hớ ỏ ộp 72H7 +0,030
II Vòng trong ổ lăn với trục 2 35k6 +0,018
6 Vòng ngoài ổ lăn lắp v i v hớ ỏ ộp 80H7 +0,035
8 Bánh răng thẳng với trục 2 40 7
III Vòng trong ổ lăn với trục 3 70k6 +0,021
10 Vòng ngoài ổ lăn lắp v i v hớ ỏ ộp 150H7 +0,040
11 Bánh răng thẳng với trục 3 75 7
SVTH : Lê Đức Hoàng 69 Dung sai m i ghép then: (b ng 20-6/125/t2) ố ả
- Dung sai kích thước b của rãnh trục ch n: N9 ọ - Dung sai kích thước b của rãnh bạc ch n: J 9 ọ S
Trục Các chi ti t ế trên tr c ụ d (mm) lt
(mm) b (mm) Kiểu l p ắ Sai l ch gi i hệ ớ ạn c a l ủ ỗ và tr c(mm) ụ
TÍNH DUNG SAI KÍCH THƯỚC TRỤC Tính dung sai tr c III: ụ
- Xét chi ti t trế ục có các kích thước gia công được cho như hình bên dưới:
- V i chi tiớ ết đã cho, trình tự gia công s ẽ là A4=> A3=> A2=> A1 Như vậy, A5 chính là khâu khép kín (AΣ), được hình thành ngay khi gia công
Trong chuỗi kích thước theo trục III, kích thước A2 đóng vai trò quan trọng nhất, đồng thời khép kín chuỗi kích thước này Chuỗi kích thước này có thể được sơ đồ hóa như sau:
Các kích thước danh nghĩa của định dạng giấy bao gồm: A5 = 365 mm, A1 = 56,5 mm, A3 = 118,5 mm, A4 = 115 mm, A2 = 75 mm Theo Bảng 4.10 Phụ lục (trang 2), nếu chọn cấp độ chính xác chế tạo là cấp 11 thì dung sai kích thước khoảng cách cho A2 = 75 mm là IT = 190 μm.
- Ta c n gi i bài toán ngầ ả ịch để tìm sai lệch giới h n của các kích thước A1, A3, A4 ạ và A5 = L V i trình t ớ ự gia công như trên, ở chuỗi này khâu t ng là khâu A5 ổ Khâu A1, A4 ,A3 là khâu thành ph n gi m, khâu A5 là khâu thành phầ ả ần tăng.
- L = A5 là khâu tăng => β5 = +1 - A1, A3, A4 là khâu giảm => βl= β3 = β4= -1
SVTH : Lê Đức Hoàng 71 Tra b ng: ả
- Kích thước A1 = 56,5 mm có tr s ị ố đơn vị i= 1,86 - Kích thước A3 = 118,5 mm có tr s ị ố đơn vị i= 2,17 - Kích thước A4 = 115 mm có tr s ị ố đơn vị i= 2,17 - Kích thước A5 = 365 mm có tr s ị ố đơn vị i= 3,54
- Xác định trị số đơn vị của các khâu thành phần bằng bảng tra sau đó thay vào i công thức dưới đây, ta có: am = ∑ T ∑ i j n+m j=1 = 1, +2, +2, +3, 86 17 190 17 54 = 19,5 - Dựa vào bảng trên để xác định độ chính xác chung của các khâu thành phần là cấp 8, do cấp chính xác 7 có a = 16 gần với 19,5 nhất Từ cấp chính xác 7, tra sai lệch giới hạn và dung sai (n 1) các khâu thành phần, ta có:-
- Khâu còn lại là A1 = Ak là khâu giảm, ta có: es5= EI Σ − ∑ m i=1 β i EI β i − ∑ n i=m+1 β i es i b es1= EI EI 2 − 5 β −es es 3 − 4
−1 = +0,095 mm ei5= ES Σ −∑ m i=1 β i ES β i − ∑ n i=m+1 β i ei i
5 ei1= ES ES 2 − 5 β − − ei 3 es 4