thiết kế hệ dẫn động băng tải, chương 5 pps

Chng 5: Xác định đ-ờng kính các đoạn trục và kết cấu trục Để xác định đ-ợc đ-ờng kính các đoạn trục và từ đó có thể định ra các kết cấu trục, tr-ớc hết ta phải tính toán lực tác dụng lên các ổ lăn dựa trên các thông số đã có của trục nh- sau: l 11 = 284 mm l 21 = 132 mm l 12 = 80 mm l 22 = 66 mm l 13 = 142mm l 23 = 205 mm F X13 = F t1 = 773,8 N F X22 = F t2 = 2691 N F Y13 = F r1 = 1022,4 N F Y22 = F r2 = 1022,4 N F Z13 = F a1 = 2691 N F Z22 = F a2 =773,8 N F x12 = F rk = 233,7 N F x23 = F r cos60 o = 2278 N F y 23 = F r sin60 o = 3946 N Giá trị lực tác dụng lên các ổ lăn đ-ợc tính toán thông qua các ph-ơng trình cân bằng lực và cân bằng momen từ đó ta có: F Y10 = 511,2 N F Y20 = 511,2 N F Y11 = 511,2 N F Y21 = 511,2 N F X10 = 78,9 N F X20 = 1219 N F X11 = 452,2 N F X21 = 1706 N Để xác định đ-ờng kính của trục tại các tiết diện bất kì ta sử dụng các công thức 10.15, 10.16, 10.17 [1] : 22 xjyjj MMM 22 .75,0 jjtdj TMM 3 .1,0 tdj j M d Voi =63 MPa Bảng 5. Giá trị momen t-ơng đ-ơng và đ-ờng kính trục của bộ truyền Trục I Trục II M td0 30311 0 M td1 0 459168 M td2 23950 323190 M td3 96321 321295 d 0 16,88 0 d 1 0 41 ,7 d 2 15,6 37 d 3 24,8 37 Trong đó, MPa63 . Tuy nhiên để đảm bảo yêu cầu về công nghệ kết hợp với yếu tố về độ bền ta chọn giá trị đ-ờng kính nh- sau: d 10 = d 11 = 30 mm d 20 = d 21 = 45 mm d 12 = 22 mm d 22 = 48 mm d 13 = 35 mm d 23 = 40 mm l 12 l 13 l 11 F x12 F x10 F y10 F x13 F y13 F z13 F x11 F y11 30311 Nmm 63031 Nmm Mx 72835 Nmm My T 27655 Nmm Φ22 H7/k6 Φ 30 k6 Φ35 0 1 2 3 Trôc I l 22 l 21 l 23 F x20 F y22 F x22 F x22 F x21 F y21 F x23 0 1 2 3 81063 Nmm 328032 Nmm 110290Nmm 371000 Nmm Mx My T Φ45 k6 Φ48 H7/k6 Φ45 H9/k6 Φ 4 0 H 7/k6 F y 23 F y20 Trôc II 112822Nmm 288058Nmm Từ các giá trị đ-ờng kính đã xác định đ-ợc ở trên ta có thể tính toán kết cấu then để cố định các chi tiết quay theo ph-ơng tiếp tuyến. Loại then đ-ợc sử dụng ở đây là then bằng. Căn cứ vào giá trị đ-ờng kính trục tại vị trí lắp then và bảng 9.1a [1] ta có thể xác định các thông số của từng then. Cụ thể là: Bảng 6. Thông số hình học của then b h t 1 t 2 l t d c Số then Then khớp nối 6 6 3,5 2,8 40 14 6 1 Then bánh vít 12 8 5 3,3 50 80 24 1 Then đĩa xích 10 8 5 3,3 32 95 29 2 Trong quá trình làm việc then th-ờng phải chịu ứng suất dập và ứng suất cắt, dẫn đến hỏng mối ghép then. Chính vì vậy, sau khi xác định đ-ợc các thông số của then ta cần kiểm nghiệm then về độ bền dập và độ bền cắt theo các công thức 9.1, 9.2 [1]: d t d thld T 1 2 c t c bld T 2 Trong đó: T là momen xoắn trên trục, Nmm MPa d 100 là ứng suất dập cho phép đối với mối ghép then trong tr-ờng hợp mayơ làm bằng thép chịu tải trọng va đập nhẹ. MPa c 60 là ứng suất cắt cho phép đối với tr-ờng hợp then làm bằng thép chịu tải trọng va đập nhẹ. Để đảm bảo điều kiện bền của then ở vị trí trục lắp đĩa xích ta sử dụng 2 then bố trí cách nhau 180 0 . Từ các giá trị trên ta có thể thấy r»ng tÊt c¶ c¸c mèi ghÐp then ®Òu ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t. . II M td0 30311 0 M td1 0 459 168 M td2 23 950 323190 M td3 96321 3212 95 d 0 16,88 0 d 1 0 41 ,7 d 2 15, 6 37 d 3 24,8 37 Trong đó, MPa63 . Tuy nhiên để đảm bảo yêu cầu về công nghệ kết hợp với yếu tố. khớp nối 6 6 3 ,5 2,8 40 14 6 1 Then bánh vít 12 8 5 3,3 50 80 24 1 Then đĩa xích 10 8 5 3,3 32 95 29 2 Trong quá trình làm việc then th-ờng phải chịu ứng suất dập và ứng suất cắt, dẫn đến hỏng. mm d 20 = d 21 = 45 mm d 12 = 22 mm d 22 = 48 mm d 13 = 35 mm d 23 = 40 mm l 12 l 13 l 11 F x12 F x10 F y10 F x13 F y13 F z13 F x11 F y11 30311 Nmm 63031 Nmm Mx 728 35 Nmm My T 27 655 Nmm Φ22 H7/k6 Φ 30