Phân phối tỷ số truyền và chọn động cơ Số vòng quay trục tang trống xích tải: Tỉ số truyền chung xác định theo công thức 3.12 tài liệu [1]: Trong đó - tỉ số truyền cặp bánh răng cấp nhan
PHÂN TÍCH LỰC TÁC DỤNG
TRỤC
Phân tích lực tác dụng lên trục từ các chi tiết quay của hệ thống truyền động:
Hình 4.2 Phân tích lực tác dụng lên trục I
Chọn vật liệu trục là thép C45, chọn sơ bộ ứng suất xoắn cho phép ,
Xác định đường kính sơ bộ trục theo công thức 10.5 tài liệu [1]:
Theo tiêu chuẩn ta chọn
Chọn kích thước dọc trục theo bảng 10.4 tài liệu [3]:
Vẽ biểu đồ moment uốn và xoắn
Trong mặt phẳng nằm ngang , phương trình cân bằng moment:
Phương trình cân bằng lực theo trục :
Trong mặt phẳng thẳng đứng , vì và nằm đối xứng hai ổ nên ta có:
Moment do lực dọc trục gây ra: chọn chọn chọn chọn
Hình 4.4 Biểu đồ moment trục I
Các biểu đồ moment thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí D
Ta bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên ứng suất pháp tại tiết diện này thay đổi theo chu kì đối xứng với biên độ:
Do đường kính trục tại C và D khá lớn so với bánh răng tại trục I nên ta thiết kế bánh răng liền trục.
Do đó: ; Ứng suất xoắn:
Trong đó moment cản xoắn:
Khi ứng suất thay đổi theo chu kì mạch động:
Theo bảng 10.9 tài liệu [1] ta chọn với ,
Theo bảng 10.4 tài liệu [1] ta chọn và
Hệ số và tra theo hình (2.11 tài liệu [1]).
Hệ số tra theo hình 2.10 tài liệu [1].
Xác định hệ số an toàn tại D theo công thức:
Do đó điều kiện bền mỏi của trục tại tiết diện D được thỏa.
TRỤC
Phân tích lực tác dụng lên trục từ các chi tiết quay của hệ thống truyền động hình 4.1:
Hình 4.5 Phân tích lực tác dụng lên trục II
Chọn vật liệu trục là thép 40Cr, chọn sơ bộ ứng suất xoắn cho phép
Xác định đường kính sơ bộ trục theo công thức
Theo tiêu chuẩn ta chọn
Chọn kích thước dọc trục
Vẽ biểu đồ moment uốn và xoắn
Trong mặt phẳng thẳng đứng , vì và và nằm đối xứng với hai ổ, nên:
Trong mặt phẳng nằm ngang , vì lực nắm đối xứng với hai ổ, nên: chọn chọn chọn
Các biểu đồ moment thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí D nhưng tại D là bánh răng liền trục nên ta tiến hành kiểm tra tại C và E
Ta bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên ứng suất pháp tại tiết diện này thay đổi theo chu kì đối xứng với biên độ:
Do đó: ; Ứng suất xoắn:
Trong đó moment cản xoắn:
Khi ứng suất thay đổi theo chu kì mạch động:
Theo bảng 10.6 tài liệu [1] ta chọn với , Theo bảng 10.4 tài liệu [1] ta chọn và
Hệ số và tra theo hình (2.11 tài liệu [1]).
Hệ số tra theo hình 2.10 tài liệu [1].
Xác định hệ số an toàn tại D theo công thức:
Do đó điều kiện bền mỏi của trục tại tiết diện D được thỏa.
Phân tích lực tác dụng lên trục từ các chi tiết quay của hệ thống truyền động hình 4.1:
Hình 4.5 Phân tích lực tác dụng lên trục II
Chọn vật liệu trục là thép 40Cr, chọn sơ bộ ứng suất xoắn cho phép
Xác định đường kính sơ bộ trục theo công thức
Theo tiêu chuẩn ta chọn
Chọn kích thước dọc trục
Vẽ biểu đồ moment uốn và xoắn
Trong mặt phẳng thẳng đứng , phương trình cân bằng moment:
Phương trình cân bằng lực theo trục :
Trong mặt phẳng nằm ngang , vì lực nắm đối xứng với hai ổ, nên:
Hình 4.7 Biểu đồ moment trên trục II chọn chọn chọn
Các biểu đồ moment thì tiết diện nguy hiểm nhất tại vị trí D.
Ta bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên ứng suất pháp tại tiết diện này thay đổi theo chu kì đối xứng với biên độ:
Trục có một then, với đường kính , ta chọn then có chiều rộng ; chiều cao ; chiều sâu rãnh then trên trục ; chiều sâu rãnh then trên mayơ
Do đó: ; Ứng suất xoắn:
Trong đó moment cản xoắn:
Khi ứng suất thay đổi theo chu kì mạch động:
Tại tiết diện D có sự tập trung ứng suất là rãnh then Theo bảng 10.9 tài liệu [1] ta chọn với ,
Theo bảng 10.4 tài liệu [1] ta chọn và
Hệ số và tra theo hình (2.11 tài liệu [1]).
Hệ số tra theo hình 2.10 tài liệu [1].
Xác định hệ số an toàn tại D theo công thức:
Do đó điều kiện bền mỏi của trục tại tiết diện D được thỏa.
KIỂM NGHIỆM THEN
Trục có hai then, với đường kính , ta chọn then có chiều rộng ; chiều cao ; chiều sâu rãnh then trên trục ; chiều sâu rãnh then trên mayơ
Vật liệu then ta chọn là thép
Chọn chiều dài của then theo tiêu chuẩn (phụ lục 13,1 [55] tài liệu [1]). Kiểm tra độ bền dập theo công thức (16.1 tài liệu [1]):
Kiểm tra độ bền then theo độ bền cắt (công thức 16.2 tài liệu [1]):
Trục có hai then, với đường kính , ta chọn 2 then có chiều rộng ; chiều cao ; chiều sâu rãnh then trên trục ; chiều sâu rãnh then trên mayơ
Vật liệu then ta chọn là thép
Chọn chiều dài của then theo tiêu chuẩn (phụ lục 13,1 [55] tài liệu [1]). Kiểm tra độ bền dập theo công thức (16.1 tài liệu [1]):
Kiểm tra độ bền then theo độ bền cắt (công thức 16.2 tài liệu [1]):
Với đường kính xác định, chúng ta chọn hai then có chiều rộng, chiều cao và chiều sâu rãnh trên trục, cũng như chiều sâu rãnh trên mayơ Vật liệu được chọn cho các then này là thép.
Chọn chiều dài của then theo tiêu chuẩn (phụ lục 13,1 [55] tài liệu [1]). Kiểm tra độ bền dập theo công thức (16.1 tài liệu [1]):
Kiểm tra độ bền then theo độ bền cắt (công thức 16.2 tài liệu [1]):
Bảng 4.1 Kiêm nghiệm then trục I và trục II Đườn g kính ¿)
Then ¿) Chiều dài then l , mm
& NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI
TÍNH CHỌN Ổ LĂN
CHỌN Ổ LĂN TRỤC
Chọn ổ bi đỡ do lực dọc trục triệt tiêu nhau Đường kính vòng trong
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ lăn A:
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ lăn B:
Vì , nên ta tính chọn ổ A.
Do không có lực dọc trục nên ,
Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: triệu vòng Khả năng tải động tính toán:
Theo phụ lục ta chọn ổ đỡ cỡ trung 305 với với và
Do nên điều kiện tải tĩnh thỏa.
TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRỤC
Chọn ổ bi đỡ do lực dọc trục triệt tiêu nhau Đường kính vòng trong
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ lăn A và B:
Do không có lực dọc trục nên
Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: triệu vòng Khả năng tải động tính toán:
Theo phụ lục ta chọn ổ đỡ cỡ trung rộng 2306 với với và
Do nên điều kiện tải tĩnh thỏa.
III TÍNH CHỌN Ổ LĂN TRỤC III
Chọn ổ bi đỡ do lực dọc trục triệt tiêu nhau Đường kính vòng trong
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ lăn A:
Lực hướng tâm tác dụng tại ổ lăn B:
Vì , nên ta tính chọn ổ A.
Do không có lực dọc trục nên
Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: triệu vòng Khả năng tải động tính toán:
Theo phụ lục ta chọn ổ đỡ cỡ trung 408 với với và
Do nên điều kiện tải tĩnh thỏa.
TÍNH CHỌN NỐI TRỤC VÒNG ĐÀN HỒI 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chọn vật liệu chốt – thép C45 với ứng suất uốn cho phép , ứng suất dập giữa chốt và ống
Xác định moment danh nghĩa nối trục:
Hệ số chế độ làm việc
Theo phụ lục 11.6 tài liệu [2] ta chọn nối trục vòng đàn hồi có thể truyền moment xoắn
, chọn nối trục vòng đàn hồi có đường kính ; ;
Kiểm tra độ bền uốn chốt theo công thức (14.15 tài liệu [1]):
Kiểm nghiệm điều kiện bền dập giữa chốt và vòng cao su:
Do đó, điều kiện bền uốn và bền dập nối trục vừa chọn được thỏa.
Bảng 5.1 Kết quả tính chọn ổ lăn
Trục Kí hiệu Tải trọng động quy ước ( N ) Khả năng tải tính toán ( N ) Tuổi thọ
CHƯƠNG 6: CHỌN THÂN MÁY, BU LÔNG & CÁC CHI
I XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VỎ HỘP
Bảng 5.1 Quan hệ kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc đúc
Tên gọi Biểu thức tính toán
Nắp hộp, chọn chọn Gân tăng cứng:
Chiều cao, Độ dốc Khoảng Đường kính:
Bulong ghép bích nắp và thân,
Vít ghép nắp cửa thăm, chọn chọn chọn chọn chọn Mặt bích ghép nắp và thân:
Chiều dày bích thân hộp,
Chiều dày bích nắp hộp,
Bề rộng bích nắp và thân, chọn chọn chọn Kích thước gối trục: Đường kính ngoài và tâm lỗ vít: ,
Bề rộng mặt ghép bulong cạnh ổ:
Tâm lỗ bulong cạnh ổ: và ( là khoảng cách từ tâm bulong đến mép lỗ)
Chiều cao chọn và chọn
Chiều dày: khi không có phần lồi
Khi có phần lồi: , và
Bề rộng mặt đế hộp, và chọn chọn và chọn chọn và chọn
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành trong hộp
Giữa đỉnh bánh răng lớn với đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh răng với nhau chọn chọn chọn
Bảng 5.2 Kích thước gối trục
II MỘT SỐ KẾT CẤU KHÁC LIÊN QUAN ĐẾN CẤU TẠO VỎ HỘP
1 Bulong vòng hoặc vòng móc
Kích thước bulong vòng đã chọn được trình bày trong bảng 5.3
Bảng 5.2 Kích thước bulong vòng
Do không có yêu cầu đặc biệt nên ta chọn chốt định vị hình côn Thông số của chốt định vị như sau: , ,
Thông số cửa thăm dầu trình bày trong bảng 5.3.
Bảng 5.3 Thông số cửa thăm dầu
Thông số nút thông hơi trình bày trong bảng 5.4.
Bảng 5.4 Thông số nút thông hơi
Thông số nút tháo dầu trình bày trong bảng 5.5.
Bảng 5.5 Thông số nút tháo dầu d b m f L c q D S D0
Đệm vênh là vật liệu được sử dụng để lót giữa bề mặt ghép và đai ốc xiết Kích thước của đệm vênh phụ thuộc vào đường kính của bulong hoặc vít, thông tin chi tiết có thể tham khảo trong bảng P3.6, trang 217 của tài liệu tham khảo [4].
Vòng phớt là một loại lót kín động gián tiếp, có chức năng bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn và các tạp chất khác, giúp ngăn ngừa mài mòn và han gỉ Ngoài ra, vòng phớt còn ngăn chặn dầu chảy ra ngoài, từ đó kéo dài tuổi thọ của ổ lăn.
Vòng phớt được sử dụng phổ biến nhờ vào kết cấu đơn giản và khả năng thay thế dễ dàng Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm như nhanh chóng mòn và tạo ra ma sát lớn khi bề mặt trục có độ nhám cao.
CHƯƠNG 7: DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP
Dựa vào kết cấu làm việc, chết dộ tải của các chi tiết trong hộp giảm tốc mà ta chọn các kiểu lắp ghép sau:
1 Dung sai và lắp ghép bánh vít, bánh răng
Do bánh răng không được tháo lắp thường xuyến, khả năng định tâm của mối ghép cao, chịu tải vừa, va đập nhẹ vì thế ta chọn kiểu lắp H7/k6.
2 Dung sai và lắp ghép ổ lăn
Khi lắp ổ lăn ta cần lưu ý:
Lắp vòng trong ổ lăn lên trục theo hệ thống lỗ, lắp vòng ngoài vào vỏ theo hệ thống trục.
Để các vòng ổ không trơn trựơt theo bề mặt trục hoặc lỗ hộp khi làm việc, chọn kiểu lắp trung gian có độ dôi cho các vòng quay.
Đối với các vòng không quay chịu tải cục bộ, sử dụng các kiểu lắp có độ hở.
Chính vì vậy mà khi lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6, còn khi lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7.
3 Dung sai khi lắp vòng chắn dầu
Chọn kiểu lắp trung gian H7/h6 để thuận tiện cho quá trình tháo lắp.
4 Dung sai khi lắp bạc chặn trên trục tuỳ động
Vì bạc chỉ có tác dụng chặn các chi tiết trên trục nên ta chọn chế độ lắp H7/h6.
5 Dung sai và lắp ghép nắp ổ
Do nắp ổ cần di chuyển dọc, không quay, mối ghép dần được cố định khi làm việc,nhưng các chi tiết dễ dàng dịch chuyển với nhau khi
Vậy ta chọn chế độ lắp H7/h6.
6 Dung sai lắp ghép then lên trục
Theo chiều rộng, ta chọn kiểu lắp trên trục là P9 và kiểu lắp trên bạc là D10.