TÍNH TOÁN THIẾT kế hộp số XE tải, tải TRỌNG ĐỊNH mức 8,225 tấn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ******* ĐỒ ÁN MÔN HỌC ÔTÔ 2 Họ tên sinh viên: NGUYỄN KHẮC HOÀN Lớp: ĐHLT CÔTÔ Tên đề tài: khoá:I TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ I. SỐ LIỆU CHO TRƯỚC - Loại xe ôtô : Xe tải - Tải trọng định mức: 8225 (Kg) - Độ dốc lớn nhất của mặt đường mà xe vượt được :αmax = 00 - Các số liệu còn lại tham khảo xe Zil 130 II. NỘI DUNG CẦN HOÀN THÀNH: - Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực. - Tính toán lựa chọn bánh răng hộp số. - Tính toán trục. - Tính toán ổ lăn của hộp số. III : BẢN VẼ: - 01 bản vẽ A0 : mặt cắt dọc hộp số. - 01 bản vẽ A3 : chi tiết trục thứ cấp hộp số Ngày giao đề : Ngày hoàn thành : DUYỆT BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Lời Nói Đầu Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành cơ khí ôtô là một trong những ngành đang trong quá trình phát triển mạnh, với nhiều nhà máy sản xuất tiên tiến mọc lên. Ôtô ngày nay càng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong thực tế đời sống vì nhưng tiện ích mà nó mang lại. Một trong những bộ phận không thể thiếu của ôtô và ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điều khiển ôtô,đó là hộp số. Ngày nay, hộp số ôtô khá phong phú về chủng loại, về kết cấu công nghệ. Nhưng phổ biến nhất là hộp số truyền động cơ khí, các loại xe chất lượng cao còn được trang bị hộp số tự động.Tuy có một số nhược điểm so với hộp số tự động nhưng hộp số truyền động cơ khí vẫn có những ưu điểm và được sử dụng phổ biến trong các loại ôtô hiện nay. Trong quá trình học tập tại trường, qua các đợt thực tập trong lẫn ngoài truờng em đã lắm bắt được những kiến thức cơ bản về hộp số, từ kết cấu đến công nghệ chế tạo cơ bản…từ những kiến thức cơ bản có được em đã thực hiện thành công đồ án ô tô2 với đề tài “TÍNH TOÁN THIÉT KẾ HỘP SỐ” Trong quá trình làm đồ án em đã được sự gíup đỡ của giáo viên hướng dẫn NGUYỄN NGỌC TÚ, cùng các thầy trong bộ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành tốt đồ được giao này. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài liệu, năng lực có hạn nên chắc chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để đề tài của em ngày được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN NGỌC TÚ đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn! Vinh ngày 08/ 12/2009 Sinh viên thực hiện NGUYỄN KHẮC HOÀN TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC MỤC LỤC TT nội dung 1. Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trang 5 2. Tính toán các thông số cơ bản của bánh răng 8 3. Tính toán sức bền hộp số 28 4. Tính toán trục hộp só 32 5. Tính toán ổ lăn 39 Tài liệu tham khảo 1. Kết cấu và tính toán ôtô máy kéo 2. Lý thuyết ôtô máy kéo 3. Thiết kế chi tiết máy 4. Vẽ kỹ thuật cơ khí 5. Giáo trình dung sai lắp ghép 6. Sức bền vật liệu 7. Giáo trình hướng dẫn thiết kế chi tiết máy SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 3 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CÁC THÔNG SỐ XE THAM KHẢO TT Thông Số Xe Zil 130 1 2 3 Kích thước bao(dài x rộng x cao) Chiều dài cơ sở Tỷ số truyền của hộp số 4 5 Tỷ số truyền của truyền lực chính Trọng lượng thiết kế Phân bố lên cầu trước Phân bố lên cầu sau Trọng lượng toàn tải Phân bố lên cầu trước Phân bố lên cầu sau Số vòng quay trục khưỷu ứng với Công suất cực đại Kích thước lốp B - d Hiệu suất của hệ thống truyền lực Hệ số cản không khí Công suất cực đại của động cơ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Mômen xoắn cực đại của động cơ Tốc độ cực đại của xe Góc dốc lớn nhất SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN 3800*1800*2400 3800 7,45:4,1:2,29: 1,475:1:7,26 I0 = 6,32 4000 2000 2000 8225 2350 5875 3200 9 - 20 0,85 0,07 150 415 83 12 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ Đơn Vị mm mm Kg Kg Kg Kg Kg Kg V/p Mã lực N/m Km/h độ 4 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Chọn sơ đồ trục Chế độ đi số như sau: Vị trí trung gian hay là số không thì các cặp bánh răng đồng tốc chưa vào ăn khớp , lúc này nếu trục vào 7 quay sẽ truyền sang trục 8 nhưng không truyền ra trục thư cấp - Vị trí tay số 1 • Gài số : Dùng bánh răng di trượt sang trái để bánh răng 1’ ăn khớp với bánh răng 1 • Dòng truyền công suất : Từ trục sơ cấp 7 đến cặp bánh răng a’a đến trục trung gian 8 sang cặp bánh răng 1’1 rồi ra trục thứ cấp 9 - Vị trí tay số 2: • Gài số : Gạt bộ đồng tốc 6 sang phải ăn khớp với bánh răng 2’ • Dòng truyền công suất : Từ trục sơ cấp 7 → cặp bánh răng a’a → trục trung gian 8 → sang cặp bánh răng 2’2 → cuối cùng ra trục thứ cấp 9 - Vị trí tay số 3 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 5 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC • Gài số : Gạt bộ đồng tốc 6 sang trái ăn khớp với bánh răng 3’ • Dòng truyền công suất : Từ trụ sơ cấp 7 → cặp bánh răng a’a → trục trung gian 8 → sang cặp bánh răng 3’3 → rồi ra trục thư cấp 9 - Vị trí tay số 4 • Gài số : Gạt bộ đồng tốc 5 sang phải ăn khớp với bánh răng 4’ • Dòng truyền công suất : Từ trục sơ cấp 7 → cặp bánh răng a’a’ → trục trung gian 8 → sang cặp bánh răng 4’4 → rồi ra trục thư cấp 9 - Vị trí tay số 5: • Gài số : Gạt bộ đồng tốc 5 song trái ăm khớp với bánh răngâ’ • Dòng truyền công suất : Từ trục sơ cấp 7 → qua bộ đồng tốc 5 → sang trục thư cấp 9. - Vị trí tay số lùi : • Gài số : Gạt bánh răng di trượt 1’ sang ăn khớp với bánh răng ZL2 . + Dòng truyền công suất :Từ trục thứ cấp 7 → đến cặp bánh răng a’a → trục trung gian 8 → cặp bánh răng ZL-ZL1 → cặp bánh răng ZL2-1’ → ra trục thứ cấp 9. I. XÁC ĐỊNH TỶ SỐ TRUYỀN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 1.1: x¸c ®Þnh träng lîng toµn bé « t« Träng lîng toµn bé cña « t« t¶i : G = G0 + Gh.nc + Ghh Trong ®ã : • G _ träng lîng toµn bé « t« (N) • G0 _ träng lîng b¶n th©n cña « t« (N) • Gh _ träng lîng cña mét ngêi (N) • nc _ sè chæ ngå trªn buång l¸i « t«. • Ghh _ träng lîng hµng ho¸ chuyªn chë (N) Theo ®Ò bµi : Ghh= 4000. 9,8 =39200 (N) Theo hÖ sè t¶i träng ®èi víi xe t¶i th«ng thêng. η= Ghh = 0, 60 ÷ 1,1 G0 Mµ ta cã : G0= (8225 - 4000).9,8 = 41405 (N) VËy : G = 80605 (N) • chän lèp: Träng lîng ph©n bè lªn c¸c cÇu: CÇu tríc: SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 6 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC G1= (0,25 ÷0,30) G Chän G1= 0,3.G =0,3.80605 = 24182 (N). Träng lîng ph©n bè lªn c¸c lèp ë cÇu tríc : G1/2 = 12091 (N). CÇu sau : G2= (0,70 ÷0, 75) G G2= 0,70.80605 = 56424 (N). Träng lîng ph©n bè lªn c¸c lèp ë cÇu sau: G2/4 = 14106 (N) . Dùa vµo träng lîng ph©n bè trªn c¸c lèp ta chän ®îc lo¹i lèp . Cã c¸c th«ng sè nh sau 9- 20. cã c¸c th«ng sè : BÒ réng cña lèp : B = 9 in = 25,4.9 = 228,6 (mm) . ®êng kÝnh cña vµnh b¸nh xe : d = 20.25,4 = 508 (mm) . Lèp cã b¸n kÝnh thiÕt kÕ lµ : r0 = ( d + 2B ) = 482.6 (mm) . 2 b¸n kÝnh lµm viÖc trung b×nh : rb = λ .r0 lèp ¸p suÊt thÊp, hÖ sè kÓ ®Õn sù biÕn d¹ng cña lèp : λ = 0,93 cho nªn rb = 448,8 (mm) . 1.2: tû sè truyÒn lùc chÝnh cña c¸c tay sè Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh i0 ®îc x¸c ®Þnh ®¶m b¶o cho « t« ®¹t vËn tèc lín nhÊt, ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : I0 = 0,377. rb .n v i fc .i hn .v max Suy ra :nv = λ nn = 0,9.3200 = 2880 (v/p) . rb - b¸n kÝnh trung b×nh lµm viÖc cña b¸nh xe : rb = 0,4488 (m) ( lÊy ë xe tham kh¶o ) ifc - tû sè truyÒn cña hép sè phô : ifc = 1 ihn - tû sè truyÒn cña hép sè chÝnh ë sè truyÒn th¼ng :ihn = 1 Vmax - vËn tèc l¬n nhÊt cña « t« :Vmax = 83 Km/h . Tõ c«ng thøc trªn ta tÝnh ®îc i0= 5,87 . Theo xe tham kh¶o ta chän : i0= 6,45 . 1.3: Tû sè truyÒn hép sè chÝnh a- X¸c ®Þnh tû sè truyÒn sè 1 :trÞ sè cña tû sèih1 ®îc x¸c ®Þnh theo®iÒu kiÖn cÇn vµ ®ñ ®Ó « t« kh¾c phôc ®îc lùc c¶n lín nhÊt vµ b¸nh xe chñ ®éng kh«ng bÞ trît quay trong mäi ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng. SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 7 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  Pkl max ≥ Pcan max     Pkl max ≤ Pϕ  ψ max ×G×rb  i ≥ ( 1)  hl  M e max ×i0 ×ic ×ηt     ϕ × Gb × rb i ≤   hl M e max × i0 × ic ×ηt  ϕmax = f + tgα max = 0, 02 + tg120 = 0, 232 . m2k:HÖ sè ph©n bè l¹i t¶i träng m2k= 1,1 ÷ 1,2. Chän m2k=1,2. nªn Gb= m2k.G2=1,2.G2 Gb=1,2 . 56424 = 67709 (N) Memax=415.N.m ( Theo xe tham kh¶o ) ϕ :Chän theo b¶ng VI trang 20 s¸ch híng dÉn lý thuyÕt « t« m¸y kÐo, chän theo ®iÒu kiÖn tèt: §êng nhùa, kh« → ϕ =0,8 §iÒu kiÖn ( 1 ): ihl ≥ 5.7176 §iÒu kiÖn ( 2 ): ihl ≤ 14.3394 Tõ hai ®iÒu kiÖn trªn, theo nguyªn t¾c chän ihl s¸t ®iÒu kiÖn c¶n vµ theo xe tham kh¶o, ta chän. Chän ihl = 7.4 b - X¸c ®Þnh t û sè truyÒn cña c¸c sè truyÒn trung gian: Chän sè cÊp trong hép sè: Hép sè c¬ khÝ, sè cÊp sè tiÕn n=5, mét sè lïi. Tû sè truyÒn cña c¸c sè truyÒn trung gian chän theo quy luËt cÊp sè nh©n. ihm = n −1 n − m hl i CÊp sè 2: ih2 = 4.4867 CÊp sè 3: ih3 = 2.7203 CÊp sè 4: ih4 = 1.6493 CÊp sè 5:ih5 = 1 c - TØ sè truyÒn cña sè lïi: TrÞ sè cña tØ sè truyÒn lïi ®îc chän lín h¬n trÞ sè cña sè truyÒn 1: il = (1,2 - 1,3)ihl Chän il = 1,2 . ihl = 8.88 C¸c tay sè Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tû sè tryÒn 7,4 4,4867 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN 2,7203 1,6493 1 Ihl 8,88 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 8 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC II.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA BANH RĂNG 2.1: X¸c ®inh kho¶ng c¸ch giữa c¸c trôc T¶i träng tÝnh tõ ®éng c¬ ®Õn hép sè lµ : Memax = 415 (N.m) Kho¶ng c¸ch trôc s¬ bé ®îc tÝnh theo ct kinh nghiÖm sau : aw = ka 3 M emax Trong ®ã : Ka hÖ sè kinh nghiÖm ®èi víi xe t¶I Ka = 17 – 21,5 ; ta chän Ka = 18,5 Suy ra : aw = 137,992 ( mm ) . Theo gi¸ trÞ tiªu chuÈn ta chän : aw = 140 ( mm ) . 2.2: Chän m« ®un vµ gãc nghiªng b¸nh r¨ng Chän m« ®un . • Muèn chän m« ®un ph¸p tuyến cña hép sè ta ph¶i tÝnh m« men quay cùc ®¹i sinh ra ë trôc thø cÊp : M = Memax.ih1.η h Ở ®©y : Memax = 415 _m« men cùc ®¹i cña ®éng c¬ (N.m).( theo xe tham khảo) ih1 = 7,4 _ tû sè truyÒn cña tay sè 1 η h _ hiÖu suÊt cña hép sè lÊy trung b×nh 0,96 Ta có M = 415 . 7,4 . 0.95 = 2948,16 ≈ 2,9 (kN.m). Ở « t« vËn t¶i vÊn ®Ò gi¶m tiÕng ån khi lµm viÖc kh«ng yªu cÇu cao nh ë « t« du lÞch . V× thÕ khi chän m« ®un cho « t« t¶i ph¶i chó ý ®Õn vÊn ®ề gi¶m träng lîng. ®Ó gi¶m träng lợng khi cã cïng mét kho¶ng c¸ch trôc th× nªn t¨ng m« ®un vµ gi¶m chiÒu réng cña r¨ng. theo b¶ng ®Ó chän m« ®un ph¸p tuyÕn cña b¸nh r¨ng hép sè « t« ta chän ®îc vµ kÕt hîp ví xe chän theo kinh nghiÖm cña « t« t¶i : 3,5 – 4,25 . Ta lÊy : m = 4,0 gãc nghiªng b¸nh r¨ng . • §èi víi hép sè 3 trôc bÒ réng b¸nh r¨ng ®Ó tÝnh gãc nghiªng cña b¸nh r¨ng : b = ( 7 – 8 ) . mn = 28 Gãc nghiªng cña b¸nh r¨ng mµ lín th× t¨ng kh¶ n¨ng t¶i cña bé truyÒn vµ lµm việc ªm dÞu h¬n, nhng gãc nghiªng lín qu¸ th× sÏ t¨ng lùc däc trôc , v× vËy ta ph¶i chän gãc nghiªng tèi u. theo tham kh¶o ta ph¶i chän gãc nghiªng cña xe t¶i trong kho¶ng: SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 9 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC β = ( 18 ÷ 26 ) Víi ®iÒu kiÖn : εβ = 1 Gãc nghiªng ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: β = arcsin( π .m n ) = 0,4654 bw Ta chän gãc nghiªng : β = ( 26, 66 ) §Ó qu¸ tr×nh chÕ t¹o ®ợc thuËn lîi ta chän 0 β = ( 26 ) BÒ réng b¸nh r¨ng : • Gi¶m ®é dµi hép sè b»ng c¸ch gi¶m chiÒu réng lµm viÖc cña b¸nh r¨ng, khi ®ã cÇn t¨ng kho¶ng c¸ch trôc ®Ó lµm gi¶m lùc t¸c dông lªn c¸c b¸nh r¨ng, nhng ®iÒu ®ã lµm t¨ng khèi lîng hép số. ViÖc gi¶m chiÒu réng r¨ng còng lµm mÊt u ®iÓm cña b¸nh r¨ng nghiªng lµ ¨n khíp ªm dÞu do hÖ sè trïng khíp gi¶m xuèng. Cã thÓ bï hÖ sè trïng khíp b»ng c¸ch t¨ng gãc nghiªng cña b¸nh r¨ng, Nhng khi ®ã lµm t¨ng lùc chiÒu trôc lªn c¸c æ bi. NÕu chän bÒ réng lµm viÖc cña r¨ng qu¸ lín th× còng kh«ng hîp lý v× khi ®ã chiÒu dµi cña hép sè t¨ng lªn, ®Ó ®¶m b¶o khèi lîng cña hép sè kh«ng thay ®æi th× ph¶i gi¶m kho¶ng c¸ch trôc. ®iÒu nµy dÉn ®Õn gi¶m ®é cøng cña c¸c trôc vµ gi¶m ®êng kÝnh ngoµi cña c¸c æ bi, trong khi t¶i träng t¸c dông lªn c¸c æ vµ trôc t¨ng lªn. V× nh÷ng lý do trªn ta chän kho¶ng réng b¸nh r¨ng theo c«ng thøc díi ®©y lµ hîp lý trong ®iÒu kiÖn cña c¸c æ bi vµ c¸c vËt liÖu chÕ t¹o còng nh tr×nh ®é c«ng nghÖ hiÖn nay. bw = 0,22.aw = 0,22 . 140 = 30,8 ( mm ) . 0 ĐÓ tiÖn trong chÕ t¹o ta chän: bw = 30 ( mm ). 2.3: X¸c ®Þnh sè r¨ng cña b¸nh r¨ng tay sè tiÕn Ta chän sè lîng r¨ng b¸nh r¨ng cña b¸nh r¨ng chñ ®éng cña b¸nh r¨ng • lu«n ¨n khíp. Sè lù¬ng r¨ng cña b¸nh r¨ng chñ ®éng trªn trôc s¬ cÊp chän theo ®iÒu kiÖn kh«ng c¾t ch©n r¨ng, nghÜa lµ Z > 13 vµ ®ñ chç cho æ bi ®ë trôc thø cÊp trong lßng b¸nh r¨ng. Ta lÊy Z = 17 r¨ng. Sè lîng r¨ng cña b¸nh r¨ng bÞ ®éng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Z a' = ' Suy ra : Z a = LÊy Z a' = 46 2.a w .cos β − Za m 2 x140 xcos260 − 17 = 45,9156 4, 0 ( r¨ng ). VËy tû sè tryÒn cña cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp : SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 10 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Z a' 46 Ia = = = 2, 706 Z a 17 • X¸c ®Þnh tû sè truyÒn cña c¸c cÆp b¸nh r¨ng®îc cµi sè ë c¸c sè truyÒn kh¸c nhau cña hép sè. Ii = I hi Ia Trong ®ã : Ii_ tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng ®îc cµi ë sè truyÒn thø Ihi Vậy ta có bảng số liệu sau C¸c tay sè Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tû sè truyÒn Ihi 7,4 4,4867 2,7203 1,6493 1 Tû sè truyÒn Ii 2,7346 1,6581 1,0053 0,6095 • X¸c ®Þnh sè lîng r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng dÉn ®éng gµi sè ë trôc trung gian khi cã khoảng c¸ch trôc kh«ng thay ®æi : Zi = 2.a w .cos β m(1 + Ii) Áp dông c«ng thøc ta cã b¶ng sè liÖu sau : C¸c tay sè Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tû sè truyÒn Ii 2,7348 1,6581 1,0053 0,6095 - Sè r¨ng tÝnh to¸n 16,8458 23,6692 31,3742 39,0893 - Sè r¨ng lµm trßn 17 23 31 39 - • X¸c ®inh sè lîng r¨ng cña b¸nh r¨ng bÞ ®éng trªn trôc thø cÊp : Z i' = Z i .I i ¸p dông c«ng thøc ta cã b¶ng sè liÖu : SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 11 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC C¸c tay sè Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tû sè truyÒn Ii 2,7348 1,6581 1,0053 0,6095 - Sè r¨ng tÝnh to¸n Zi 16,8458 23,6692 31,3742 39,0893 - Sè r¨ng lµm trßn Zi 17 23 31 39 - Sè r¨ng tÝnh to¸n Zi’ 46,4931 39,7948 32,1704 23,7719 - Sè r¨ng lµm trßn Zi’ 46 40 32 24 - 2.4: X¸c ®Þnh sè r¨ng cña b¸nh r¨ng tay sè lïi Tõ s¬ ®å thiết kÕ ta nhËn xÐt tû sè truyÒn cña b¸nh r¨ng sè lïi ®îc x¸c ®Þnh nh sau : i1 = ia .i1' Với il = 8,88 ; ia = 2,706 ; z1 = 46 il ' = zl1.z1' zl .zl 2 ®Ó tiÖn cho qu¸ tr×nh chÕ t¹o ta chän zl=z1=17 nh vËy zl 1 28 = 1, 6408 = zl 2 17 Ta chän : Zl1=28 ; zl2=17 tÝnh kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc ®¶o chiÒu vµ trôc chÝnh. aω = m( zl + zl1 ) = 113, 4854mm 2.cos β ®Ó tiÖn chÕ t¹o ta chän : aω = 115mm . tÝnh kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc ®¶o chiÒu vµ trôc trung gian SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 12 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC aω = m( zl 2 + z1' ) = 140,1878 . 2.cos β ®Ó chÕ t¹o ta chän : aω = 140 2.5:X¸c ®Þnh l¹i chÝnh x¸c tû sè truyÒn vµ kho¶ng c¸ch trôc hép sè. Tû sè truyÒn cña hép sè khi ®· chän sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng : • Ihi=ia.ii=za’/(za.zi) ¸p dông c«ng thøc trªn ta cã b¶ng sau: C¸c tay sè I1 I2 I3 I4 I5 Zi 17 23 31 39 - Z’i 46 40 32 24 - ihi 7,3084 4,5015 2,7009 1,6621 1 Il 3,275 • TÝnh chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc theo sè t¨ng cña c¸c cÆp b¸nh r¨ng ®· chän ®îc: ®è víi cÆp b¸nh r¨ng nghiªng tÝnh theo c«ng thøc: aω = m( zl + zl ' ) 2.cos β ¸p dông theo c«ng thøc ta cã b¶ng sè liÖu sau: C¸c tay sè I1 I2 I3 I4 a-a’ zi 17 23 31 39 17 Z’i 46 40 32 24 46 aw 140,1878 140,1878 140,1878 140,1878 140,1878 Chän kho¶ng c¸ch trôc chÝnh x¸c lµ : aw = 140 mm Sai lÖch kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c b¸nh r¨ng ®îc gi¶i quyÕt b»ng dÞch chØnh gãc b¸nh r¨ng . SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 13 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 2.6: DÞch chØnh gãc b¸nh r¨ng. Sau khi tÝnh to¸n l¹i kho¶ng c¸ch trôc cã sù sai lÖch, ®Ó gi¶i quyÕt sù sai lÖch ®ã chóng ta cã 2 gi¶i ph¸p : thay ®æi gãc nghiªng cña c¸c b¸nh r¨ng hoÆc dÞch chØnh c¸c b¸nh r¨ng. Thay ®æi gãc nghiªng cña c¸c b¸nh r¨ng. • Th«ng thêng biÖn ph¸p nµy ngêi ta Ýt dïng v× nã sÏ g©y khã kh¨n cho c«ng viÖc chÕ t¹o vµ söa ch÷a sau nµy. DÞch chØnh c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp víi nhau. • BiÖn ph¸p nµy ®îc dïng nhiÒu v× chóng ta cã thÓ dÔ dµng dÞch chØnh nhê thay ®æi kho¶ng c¸ch gi÷a giao thanh r¨ng vµ b¸nh r¨ng cÇn chÕ t¹o trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o. TÝnh to¸n dÞch chØnh gãc b¸nh r¨ng theo c¸c bíc sau: 1, X¸c ®Þnh hÖ sè dÞch chuyÓn c¸c trôc (hÖ sè hay ®æi kho¶ng c¸ch trôc λ0 ):a λ0 = a − aω aω C¨n cø vµo gi¸ trÞ cña λ0 ta t×m ®îc gi¸ trÞ cña ξ0 vµ α . Dùa vµo c«ng thøc ta cã b¶ng kÕt qu¶. CÆp BR 1-1’ λ0 α ξ0 2-2’ 3-3’ 4-4’ 5-5’ a-a’ L-L1 L2-1’ 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 -0,0132 0,0013 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,01255 0,001 X¸c ®Þnh hÖ sè dÞch chØnh tæng céng ξ0 : ξt = 0,5ξ 0 ( ztd 1 + ztd 2 ) Víi : ztd = z cos 3 β 2,TiÕn hµnh ph©n chia hÖ sè dÞch chØnh tæng céng cho hai b¸nh r¨ng ¨n khíp víi nhau : Dùa theo sè b¸nh r¨ng t¬ng ®¬ng ta tÝnh ®îc : ξt + ξ1 + ξ 2 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 14 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Do sè r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng hép sè lín h¬n 17. bëi vËy ta thõa nhËn c«ng thøc gÇn ®óng. ξ1 = ξ 2 = ξt 2 TÝnh c¸c hÖ sè nµy theo tiÕt diÖn mÆt ®Çu theo c«ng thøc : ξ1s = ξ1.cos β ξ 2 s = ξ 2 .cos β ξts = ξ1s + ξ 2 s Dùa c«ng thøc trªn ta cã b¶ng c«ng thøc sau : CÆp BR 1-1’ 2-2’ 3-3’ 4-4’ a-a’ L-L1 L2-1’ Zi 17 23 31 39 17 23 17 Z’i 46 40 32 24 46 28 46 λ0 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 -0,0132 0,0013 α 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 20012 ' 170 46 ' 20012 ' ξ0 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 -0,0125 0,001 ztdi 23,4136 31,677 42,695 53,7136 23,4136 31,6772 23,4136 ztd’i 63,3545 55,0908 44,0727 33,0545 63,3545 38,5636 63,354 ξt 0,0434 0,0434 0,0434 0,0434 0,0434 -0,4408 0,0434 ξ1 = ξ 2 0,0217 0,0217 0,0217 0,0217 0,0217 -0,2204 0,0217 0,039 0,039 0,039 0,039 0,039 -0,3962 0,039 §èi víi b¸nh r¨ng cña cÆp b¸nh r¨ng sè 4, cã b¸nh r¨ng chñ ®éng lín h¬n 30 nªn ta kh«ng sö dông dÞch chØnh mµ ta thay ®æi gãc nghiªng cña b¸nh r¨ng. tÝnh l¹i gãc nghiªng cña b¸nh r¨ng : ξts β = ar cos SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN m( z1 + z '1 ) = 25,84040 2.aω GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 15 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 2.7: Tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh ta cã b¶ng th«ng sè cho c¸c b¸nh r¨ng sau B¶ng 1: CÆp b¸nh r¨ng z1 vµ z1’. C«ng thøc ký hiÖu Tû sè truyÒn i M« ®un ms Bíc r¨ng Gãc pr«fin C«ng thøc Z1 Z1’ i= ms = t z1' = 2, 7059 z1 m = 4, 4504 cos β t = π .ms = 13,9814 A0s a0s=arctag tagα 0 = 22, 0457 0 cos β Bíc c¬ së T0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 140,1878 awc 140 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 HÖ sè dÞch chØnh mçi b¸nh r¨ng ξ1 ; ξ 2 ®é dÞch chØnh ngîc ∆ h0 ®êng kÝnh vßng chia d d1 = ms.z1 = 75,6569 D2=ms.z2=204,7188 ®êng kÝnh vßng c¬ së D0 d01=d1.cos α as =70,1253 d02=d2cos α as =189,7507 ®êng kÝnh vßng khëi thuû dk d k 1 = d1 ( λ0 + 1) = 75, 7584 d k 2 = d 2 ( λ0 + 1) = 204,9934 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= Dk1 = 84,2619 d1 + 2ms + 2ξ1s .ms − 2∆h0 .ms Dk2 = 213,3237 ξ1 = ξ 2 = ξ1 = 0, 0217 2 ∆ h 0 = ξts .ms − ( awc − awa ) = 0, 0613 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 16 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH ®êng kÝnh vßng ®¸y Dc ChiÒu cao r¨ng h ChiÒu cao ®Çu r¨ng hd ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia s KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Dc1=64,7800 Dc1=d1-2,5ms+ 2ξ1s .ms Dc2=193,8418 h1=2,5ms- ∆ h0=9,9522 h2=2,5ms- ∆ h0=9,9522 hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,4630 hd2=0,5(Dd2-dk2)=4,3764 s1 = π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 s1 = π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 =7,0915 =7,0915 chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 B¶ng II: CÆp b¸nh r¨ng Z2 vµ Z2’ C«ng thøc ký hiÖu Tû sè truyÒn i M« ®un ms Bíc r¨ng Gãc pr«fin t C«ng thøc Z2 Z2’ i= ms = z1' = 1, 6667 z1 m = 4, 4504 cos β t = π .ms = 13,9814 a0s a0s=arctag tagα 0 = 22, 0457 0 cos β Bíc c¬ së t0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 140,1878 awc 140 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 17 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HÖ sè dÞch chØnh mçi b¸nh r¨ng ξ1 ; ξ 2 ®é dÞch chØnh ngîc ∆ h0 ®êng kÝnh vßng chia d d1 = ms.z1 = 102 d2=ms.z2=178,0136 ®êng kÝnh vßng c¬ së d0 d01=d1.cos α as =99,0004 d02=d2cos α as =165,0006 ®êng kÝnh vßng khëi thuû dk d k 1 = d1 ( λ0 + 1) = 108, 6508 d k 2 = d 2 ( λ0 + 1) = 181, 0846 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= Dk1 = 111,4 d1 + 2ms + 2ξ1s .ms − 2∆h0 .ms Dk2 = 187 ®êng kÝnh vßng ®¸y Dc Dc1=d1-2,5ms+ 2ξ1s .ms Dc1=91,4264 ChiÒu cao r¨ng h ChiÒu cao ®Çu r¨ng hd hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,1483 hd2=0,5(Dd2-dk2)=3,5346 chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 ξ1 = ξ 2 = ξ1 = 0, 0217 2 ∆ h 0 = ξts .ms − ( awc − awa ) = 1,1763 Dc2=167,0834 h1=2,5ms- ∆ h0=8,8371 h2=2,5ms- ∆ h0=8,8371 B¶ng III: CÆp b¸nh r¨ng z3 vµ z3’. C«ng thøc ký hiÖu Tû sè truyÒn i M« ®un ms SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN C«ng thøc Z3 Z3’ i= ms = z1' = 1, 0000 z1 m = 4, 4504 cos β GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 18 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH Bíc r¨ng Gãc pr«fin KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC t t = π .ms = 13,9814 a0s a0s=arctag tagα 0 = 22, 0457 0 cos β Bíc c¬ së t0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 142,4130 awc 140 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 HÖ sè dÞch chØnh mçi b¸nh r¨ng ξ1 ; ξ 2 ®é dÞch chØnh ngîc ∆ h0 ®êng kÝnh vßng chia d d1 = ms.z1 = 137,9 D2=ms.z2=142,4130 ®êng kÝnh vßng c¬ së d0 d01=d1.cos α as =132,0005 d02=d2cos α as =132,0005 ®êng kÝnh vßng khëi thuû dk d k 1 = d1 ( λ0 + 1) = 144,8677 d k 2 = d 2 ( λ0 + 1) = 144,8677 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= Dk1 = 147 d1 + 2ms + 2ξ1s .ms − 2∆h0 .ms Dk2 = 151,46 ®êng kÝnh vßng ®¸y Dc Dc1=d1-2,5ms+ 2ξ1s .ms Dc1=127,0297 ChiÒu cao r¨ng h ChiÒu cao ®Çu r¨ng hd ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia s ξ1 = ξ 2 = ξ1 = 0, 0217 2 ∆ h 0 = ξts .ms − ( awc − awa ) = 1,1763 Dc2=131,4801 h1=2,5ms- ∆ h0=8,8371 h2=2,5ms- ∆ h0=8,8371 hd1=0,5(Dd1-dk1)=3,8414 hd2=0,5(Dd2-dk2)=3,8414 s1 = π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 =8,4442 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN s1 = π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 =8,4442 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 19 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 B¶ng IV: CÆp b¸nh r¨ng z4 vµ z4’. C«ng thøc ký hiÖu C«ng thøc Z4 Z4’ Tû sè truyÒn i M« ®un Bíc r¨ng m 4 t t = π .ms = 13,9814 Gãc pr«fin a0s i= z1' = 0, 6154 z1 a0s=arctag tagα 0 = 22, 0457 0 cos β Bíc c¬ së t0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 140,1878 awc 140 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 ®êng kÝnh vßng chia d d1 = ms.z1 = 173,3333 D2=ms.z2=106,6667 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= d1+2ms Dk1 = 182,2222 ®êng kÝnh vßng ®¸y Dc ChiÒu cao r¨ng h Dk2 = 115,5556 Dc1=d1-2,5ms Dc1=162,2 Dc2=95,5 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN h1=2,5ms=10 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 20 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ChiÒu réng vµnh r¨ng B1 chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 B1= B = 33,3333 cos β B¶ngV: CÆp b¸nh r¨ng za vµ za’. C«ng thøc ký hiÖu Tû sè truyÒn i M« ®un ms Bíc r¨ng Gãc pr«fin C«ng thøc Za Z a’ i= ms = t z1' = 2, 7059 z1 m = 4, 4504 cos β t = π .ms = 13,9814 a0s a0s=arctag tagα 0 = 22, 0457 0 cos β Bíc c¬ së t0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 140,1878 awc 140 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 HÖ sè dÞch chØnh mçi b¸nh r¨ng ξ1 ; ξ 2 ®é dÞch chØnh ngîc ∆ h0 ®êng kÝnh vßng chia d ξ1 = ξ 2 = ξ1 = 0, 0280 2 ∆ h 0 = ξts .ms − ( awc − awa ) = 0, 0612 d1 = m’s.z1 = 75,6569 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN d2=ms.z2=204,7188 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 21 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ®êng kÝnh vßng c¬ së d0 d01=d1.cos α as =70,1253 d02=d2cos α as =189,7507 ®êng kÝnh vßng khëi thuû dk d k 1 = d1 ( λ0 + 1) = 75, 7584 d k 2 = d 2 ( λ0 + 1) = 204,9934 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= Dk1 = 84,2619 d1 + 2ms + 2ξ1s .ms − 2∆h0 .ms Dk2 = 213,3237 ®êng kÝnh vßng ®¸y Dc Dc1=d1-2,5ms+ 2ξ1s .ms Dc1=64,78 ChiÒu cao r¨ng h ChiÒu cao ®Çu r¨ng hd ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia s Dc2=193,8418 h1=2,5ms- ∆ h0=9,9522 h2=2,5ms- ∆ h0=9,9215 hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,4630 hd2=0,5(Dd2-dk2)=4,3764 s1 = π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 s1 = π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 =7,0915 =7,0915 chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 B¶ngVI: CÆp b¸nh r¨ng zL vµ zL’. C«ng thøc ký hiÖu Tû sè truyÒn i M« ®un ms Bíc r¨ng Gãc pr«fin t C«ng thøc ZL ZL’ i= ms = z1' = 1, 2174 z1 m = 4, 4504 cos β t = π .ms = 13,9814 a0s a0s=arctag SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN tagα 0 = 22, 0457 0 cos β GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 22 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bíc c¬ së t0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 113,4854 awc 115 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 HÖ sè dÞch chØnh mçi b¸nh r¨ng ξ1 ; ξ 2 ®é dÞch chØnh ngîc ∆ h0 ®êng kÝnh vßng chia d d1 = ms.z1 = 102,3594 d2=ms.z2=124,6114 ®êng kÝnh vßng c¬ së d0 d01=d1.cos α as =94,8754 d02=d2cos α as =115,5004 ®êng kÝnh vßng khëi thuû dk d k 1 = d1 ( λ0 + 1) = 101, 0113 d k 2 = d 2 ( λ0 + 1) = 122,9702 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= Dk1 = 113,2770 d1 + 2ms + 2ξ1s .ms − 2∆h0 .ms Dk2 = 135,5290 ®êng kÝnh vßng ®¸y Dc Dc1=d1-2,5ms+ 2ξ1s .ms Dc1=89,2718 ChiÒu cao r¨ng h h1=2,5ms- ∆ h0=10,4604 ChiÒu cao ®Çu r¨ng hd hd1=0,5(Dd1-dk1)=6,1329 hd2=0,5(Dd2-dk2)=6,2794 ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia s ξ1 = ξ 2 = ξ1 = 0, 2204 2 ∆ h 0 = ξts .ms − ( awc − awa ) = −0, 4470 Dc2=111,5238 s1 = h2=2,5ms- ∆ h0=10,4604 π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 s1 = =6,1963 =6,1963 chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 23 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC B¶ngVII: CÆp b¸nh r¨ng zL2 vµ z1’. C«ng thøc ký hiÖu Tû sè truyÒn i M« ®un ms Bíc r¨ng Gãc pr«fin C«ng thøc Z1 ZL’ i= ms = t z1' = 2, 7059 z1 m = 4, 4504 cos β t = π .ms = 13,9814 a0s a0s=arctag tagα 0 = 22, 0457 0 cos β Bíc c¬ së t0 t0 = t.cos α as = 12,9591 Kho¶ng c¸ch awa 140,1878 awc 140 trôc khi ξts = 0 Kho¶ng c¸ch trôc khi ξts # 0 HÖ sè dÞch chØnh mçi b¸nh r¨ng ξ1 ; ξ 2 ®é dÞch chØnh ngîc ∆ h0 ®êng kÝnh vßng chia d d1 = ms.z1 = 75,6569 d2=ms.z2=204,7188 ®êng kÝnh vßng c¬ së d0 d01=d1.cos α as =70,1253 d02=d2cos α as =189,7507 ®êng kÝnh vßng khëi thuû dk d k 1 = d1 ( λ0 + 1) = 75, 7584 d k 2 = d 2 ( λ0 + 1) = 204, 2080 ®êng kÝnh vßng ®Ønh Dd Dk1= Dk1 = 84,7043 d1 + 2ms + 2ξ1s .ms − 2∆h0 .ms Dk2 = 84,7043 ®êng kÝnh vßng Dc Dc1=d1-2,5ms+ 2ξ1s .ms Dc1=64,7240 ξ1 = ξ 2 = ξ1 = 0, 0217 2 ∆ h 0 = ξts .ms − ( awc − awa ) = −0, 0052 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 24 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ®¸y Dc2=193,7858 ChiÒu cao r¨ng h h1=2,5ms- ∆ h0=10,0082 ChiÒu cao ®Çu r¨ng hd hd1=0,5(Dd1-dk1)=4,4729 hd2=0,5(Dd2-dk2)=4,3863 ChiÒu dµy r¨ng trªn vßng chia s s1 = h2=2,5ms- ∆ h0=10,0082 π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 s1 = =7,0689 =7,0689 chiÌu réng vµnh r¨ng bw 30 Gãc ¨n khíp α 20 III. tÝnh to¸n søc bÒn hép sè 3.1. ChÕ ®é t¶i träng ®Ó tÝnh to¸n hép sè. a, m« men truyÒn ®Õn c¸c trôc hép sè . TT Tªn gäi Trôc s¬ cÊp Tõ ®éng c¬ truyÒn ®Õn(Nm) Ms = Me = 415 Trôc trung gian Mtg = Me.ia =1123 1 2 π .ms + 2ξ1s .ms tagα 0 s 2 trÞ sè Theo ®iÒu kiÖn b¸m tõ xe truyÒn ®Õn(Nm) M 'ϕ max = ϕmax .Gϕ .rbx = 433Nm icc .i0 .i f .ih1 M ϕtgmax = ϕmax .Gϕ .rbx = 1972 Nm icc .i0 .i f .igl M ϕtcmax = ϕ max .Gϕ .rbx = 3205 Nm icc .i0 .i f Trôc thø cÊp 3 Sè1 Sè2 Sè3 Sè4 Sè5 M tc1 = M e .ih1 = 3071 M tc2 = M e .ih 2 = 1861 M tc3 = M e .ih 3 = 1128 M tc4 = M e .ih 4 = 684,5 M tc5 = M e .ih 5 = 415 Trong ®ã: Gϕ : Träng lîng b¸m cña cÇu « t« Gϕ =56424 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 25 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ϕ :HÖ sè b¸m lín nhÊt ϕ =0,8 r :B¸n kÝnh lµm viÖc trung b×nh cña b¸nh xª chñ ®éng r i :Tû sè truyÒn cña bé truyÒn lùc cuèi cïng i =1 i :Tû sè truyÒn cña hép sè phô i =1 i :Tû sè truyÒn cña truyÒn lùc chÝnh i =6,32 1 39 i = = 24 i mac mac bx cc bx =448,8 cc f f 0 0 g1 4 Nh vËy m«men truuyÒn tõ ®éng c¬ ®Õn chi tiÕt ®ang tÝnh nhá h¬n m«men tÝnh theo ®iÒu kiÖn b¸m tõ b¸nh xe truyÒn ®Õn, do ®ã ta dïng m«men tõ ®éng c¬ ®Ó tÝnh to¸n b. Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng Lùc TT 1 B¸nh r¨ng nghiªng Lùc vßng p 2 Lùc híng kÝnh R p t = Lùc chiÒu trôc Q Trong ®ã : α : gãc ¨n khíp β i : Gãc nghiªng cña r¨ng β i =260 M t : Momen tÝnh to¸n Z: Sè r¨ng ms : Mo®un mÆt ®Çu Theo c«ng thøc trªn ta lËp b¶ng TT Tªn gäi Lùc vßng P(N) 2. 3. 4. CÆp BR lu«n ¨n 10834 khíp CÆp BR gµi sè 1 29273 CÆp BR gµi sè 2 20735 CÆp BR gµi sè 3 15552 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN i i i 1. z. ms p . tan α cos β Q = p . tan β Ri = 3 2. M t i i Lùc híng kÝnh R(N) 4387 Lùc trôc Q(N) 5284 11854 8397 6298 1.4278 1.0113 7585 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ chiÒu 26 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH 5. 6. 7. KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CÆp BR gµi sè 4 CÆp BR zL vµ zL1 CÆp BR zL2 vµ z1’ 12761 5168 6224 3.2: TÝnh bÒn b¸nh r¨ng a. TÝnh bÒn søc uèn σ u = k d . k ms . k c . k tp . k gc . P b.π . mn . y. k β Trong ®ã: P: lµ lùc tiÕp tuyÕn cña b¸nh r¨ng b: BÒ réng r¨ng mn : M« ®un ph¸p tuyÕn y: hÖ sè d¹ng ch©n r¨ng, phô thuéc chñ yÕu vµo hÖ sè dÞch chØnh vµ ®îc tra theo ®å thÞ k β : HÖ sè trïng khíp, phô thuéc chñ yÕu vµo hÖ sè trïng khíp , ®îc tra trong ®å thÞ k β =1,2 k : hÖ sè t¶i ®éng ®èi víi xe t¶i k =2 ÷ 2,5 ta chän k =2 k : hÖ sè ¶nh hëng ma s¸t §èi víi b¸nh r¨ng chñ ®éng k =1.1 §èi víi b¸nh r¨ng bi ®éng k =0,9 d d d ms ms ms kc: HÖ sè tÝnh ®Õn ®é cøng v÷ng cña trôc vµ ph¬ng ph¸p l¾p ®Æt §èi víi b¸nh r¨ng c«ng x«n : kc=1,2 §èi víi b¸nh r¨ng di trît trªn trôc thø cÊp: kc=1,1 §èi víi b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp : kc=1 Do c¸c cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp cho nªn ta chän : kc=1 ktp: HÖ sè t¶I träng ®éng phô do sai sè c«ng nghÖ ktp=1,2 ÷ 1,3 ta chän ktp=1,2 kgc: HÖ sè tËp trung øng suÊt t¹i gãc lîn ch©n r¨ng kgc=1.1 §èi víi b¸nh r¨ng kh«ng mµi gãc lîn CÆp BR Zi Z’i ξt Ztdi y Ztd’i y 1-1’ 2-2’ 3-3’ 4-4’ a-a’ 17 46 0,0434 23 40 0,0434 31 32 0,0434 39 24 0 17 46 0,0434 23,41 0,15 63.35 0,17 31,67 0,15 55.09 0,17 42,69 0,16 44.07 0,16 53,71 0,13 33.05 0,13 23,41 0,15 63.35 0,17 §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn,øng suÊt tÝnh ®îc ph¶I tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 27 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH σ KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC σ u ≤ σ g : øng suÊt g©y g·y ( theo søc bÒn vËt liÖu) g 1,3 øng suÊt uèn r¨ng thêng cña c¸c b¸nh r¨ng häp sè thêng n»m trong ph¹m vi sau: ë c¸c tay sè 1 vµ 2 : 350-840 Mpa = 350-840 MN/m2 ë c¸c tay sè 3 , 4, vµ 5: 150-400Mpa =150-400MN/m2 ë tay sè lïi : 300-1200Mpa trong c¸c sè liÖu ë trªn lÊy víi xe t¶i b. TÝnh søc bÒn tiÕp xóc §èi víi cÆp b¸nh r¨ng chÕ t¹o cïng mét vËt liÖu, tÝnh to¸n øng suÊt tiÕp xóc theo c«ng thøc, T¬ng øng víi chÕ ®« t¶i träng: ®èi víi « t« lÊy b»ng 1/2Mt CÆp BR Zi Z’i r1 r2 1-1’ 17 46 37.8 102,3 σ tx = 0,418 cos β . 2-2’ 23 40 53,4 89 3-3’ 31 32 72.2 71,2 4-4’ 39 24 86.8 53 a-a’ 17 46 37.8 102,3 1 PE 1  . +  b'.sin α . cos α  r1 r 2  Trong ®ã β : Gãc nghiªng cña b¸nh r¨ng P: Lùc vßng (MN) E: M«®un ®µn håi cña vËt liÖu §èi víi thÐp E= 2-2,2KG/cm2. Ta lÊy E= 2.105MN/m2 b’: ChiÒu dµi tiÕp xóc cña r¨ng(m) b’=30mm r1 vµ r2: B¸n kÝnh vßng l¨n cña b¸nh r¨ng chñ ®éng vµ bÞ ®éng(m) α : gãc ¨n khíp , ®èi víi « t« [σ ] = 1000 ÷ 2500MN/m2 tx Dùa vµo c«ng thøc trªn ta cã b¶ng sè liÖu vÒ søc bÒn uèn vµ søc bÒn tiÕp xóc cña c¸c b¸nh r¨ng CÆp BR 1-1’ 2-2’ 3-3’ 4-4’ a-a’ Zi 17 23 31 39 17 1252 783 587 481 535 σu Z’i 46 40 32 24 46 904 605 480 394 421 σ u SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 28 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH σ tx 1762 KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC 1348 1130 1065 1072 Khi ®ã ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau KÕt qu¶ nµy phï hîp víi ®iÒu kiÖn øng suÊt cho phÐp ®èi víi b¸nh r¨ng sè 2,3,4 vµ cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp §èi víi b¸nh r¨ng sè 1 ta chon vËt liÖu 40XC theotiªu chuÈn nga tho¶ m·n ®é bÒn vÒ tiÕp xóc vµ ®é bÒn uèn Vay c¸c b¸nh r¨ng ®ñ bÒn IV: TÝnh to¸n trôc hép sè 4.1: TÝnh s¬ bé trôc kÝch thíc hép sè • Trôc s¬ cÊp d1=5,3. 3 M emac =39,37 , ®Ó tiÖn cho qu¸ tr×nh chÕ t¹o ta chän d1=40mm §Ó ®¶m b¶o cøng v÷ng vµ kh«ng gian l¾p trôc thø cÊp ta chän d1=60mm -Trôc trung gian : d2=0,45. aω =63mm §Ó tiÖn cho qu¸ tr×nh chÕ t¹o ta chän : d2=65mm §Ó ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng cña trôc cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau d2/l2=0,16 ÷ 0,18 ta ®îc l2= 361 ÷ 406mm Ta chän l2=360 theo xe tham kh¶o l2 lµ ®é dµi trôc trung gian - Trôc thø cÊp : d3= 0,45 x aω = 63 ®Ó tiÖn cho qu¸ tr×nh chÕ t¹o ta chän d3= 65 mm §Ó ®¶m b¶o ®é cøng v÷ng cña trôc cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn D3/l3=0,18 ÷ 0,21 → l3= 309 ÷ 361mm Ta chän xe tham kho¶ l3= 310mm H×nh vÏ sau? 4.2: TÝnh bÒn trôc S¬ ®å bè trÝ b¸nh r¨ng BiÓu ®å lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng : H×nh chua vÏ: B¶ng lùc ®é lín lùc t¸c dông : TT Tªn gäi Lùc vßng P(N) Lùc híng kÝnh Lùc chiÒu trôc R(N) Q(N) 1. CÆp BR lu«n ¨n 10834 4387 5284 khíp 2. CÆp BR gµi sè 1 29273 11854 14278 3. CÆp BRgµi sè 2 20735 8397 10113 4. CÆp BRgµi sè 3 15552 6298 7585 5. CÆp BRgµi sè 4 12761 5168 6224 6. CÆp BR Zl vµ Zl1 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 29 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH 7. KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CÆp BR Zl2vµ Z1’ • TÝnh trôc theo ®é bÒn uèn T¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm tÝnh theo c«ng thøc σ u = M ¦W u ≤ [σ ] Trong ®ã lµ: u u Mu lµ m«men chèng uèn tæng hîp t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc M u M = n +Md Mn : lµ m« men uèn trong mÆt ph¼ng ngang (yoz) Md: M«men uèn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng(xoz) Víi trôc ®Æc Wu=0,1d3 • TÝnh trôc theo bÒn xo¾n. τ z = M ¦W z ≤ [τ ] z z Trong ®ã :Mz m«men xo¾n trôc Wz-m«men chèng xo¾n, ®èi víi trôc ®Æc Wz=0,2d3 - øng suÊt uèn vµ xo¾n tæng hîp [σ ] §èi víi thÐp C45: [σ ] ≈ 0,8.σ σ th σ = 2 u + 4τ z ≤ 2 th th ch = 0,8.360 = 288MN / m2 BiÓu ®å lùc cña cÆp b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp 4.2.1: §èi víi trôc thø cÊp Gi¶ sö c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c æ l¨n cã chiÒu nh h×nh vÏ. Ta cã c¸c ph¬ng tr×nh c©n b»ng lùc vµ m« men nh sau …vÏ h×nh ∑ F = 0 ⇔ Y + Y + R' = 0 ∑ M = 0 ⇔ Y . L + Q . r + R .a = 0 ∑F = 0 ⇔ X + X − P = 0 ∑ M = 0 ⇔ X . L − P .a Y 0 1 1 1 Y 0 3 , , , 1 1 1 , x 0 1 1 x 1 , 0 3 1 Dùa vµo s¬ ®å hép sè vµ c«ng thøc tÝnh ta tÝnh ®îc c¸c lùc t¸c dông lªn trôc lµ SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 30 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH VÞ trÝ a(mm) L3(mm) Gµi sè 1 295 2702 Gµi sè 2 157 9570 Gµi sè 3 65 12442 Gµi s« 4 35 11387 KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC X0(N) -27117 -15736 -9248 -6748 Y0(N) -7999 -2753 -601 -236 X1(N) 797 1674 808 398 Y1(N) 3000 1877 1126 682 M« men uèn t¹i tiÕt diÖn b¸nh r¨ng cña c¸c sè lµ : Mux=a*y1 Muy= a*x1 Dùa vµo ®ã ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau: VÞ trÝ a(mm) X1(N) Y1(N) Mux(Nm) Muy(Nm) Gµi sè 1 295 2702 -27117 -7999 797 Gµi sè 2 175 9570 -15736 -2735 1674 Gµi sè 3 65 12442 -9248 -601 808 Gµi s« 4 35 11387 -6748 -236 398 Mz(Nm) 3000 1877 1126 682 KiÓm nghiÖm vÞ trÝ gµi sè 1 BiÓu diÔn m«men uèn : KiÓm nghiÖm vÞ trÝ gµi sè 2 BiÓu diÔn m«men uèn: KiÓm nhiÖm vÞ trÝ gµi sè 3. BiÓu diÔn m«men uèn: KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 4 BiÓu diÔn m«men uèn Dùa vµo c«ng thøc tÝnh ®é bÒn uènvµ xo¾n ta cã c¸c vÞ trÝ cµi sè kh¸c nhau nh sau: VÞ trÝ Mu(N) σ u (MN/m2) τ z (MN/m2) σ th (MN/m2) Gµi sè 1 8039 292,7 54,6 312,4 Gµi sè 2 3223 117,3 34,1 135,8 Gµi sè 3 1007 36,6 20,5 55 Gµi s« 4 463 16,8 12,4 30 So s¸nh víi ®iÒu kiÖn : §èi víi thÐp C45 : [σ th ] ≈ 0,8.σ ch = 0,8.360 = 288MN / m2 Th× c¸c vÞ trÝ gµi sè 2,3,4 ®ñ bÒn , cßn vÞ trÝ tay sè 1 ta t¨ng ®êng kÝnh trôc lªn d=70mm ta ®îc kÕt qu¶ sau VÞ trÝ Mu(N) σ u (MN/m2) τ z (MN/m2) σ th (MN/m2) Gµi sè 1 8039 292,7 54,6 250 Gµi sè 2 3223 117,3 34,1 135,8 Gµi sè 3 1007 36,6 20,5 55 Gµi s« 4 463 16,8 12,4 30 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 31 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Tho¶ m·n bÒn ë c¸c tay sè TÝnh cøng v÷ng trôc §é cøng v÷ng cña mçi ®iÓm trªn trôc ®îc ®Æc trng b»ng ®é vâng vµ gãc xoay t¹i ®iÓm Êy cña trôc trong hai mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi nhau. Ta cã s¬ ®å tÝnh to¸n sau ( B¶ng IV-4- [ 5] ) H×nh vÏ sµug;flg;gl §é vâng t¹i ®iÓm C 2 f = y c R. a .b = 2 f 3.E. j.l 3 Gãc xoay t¹i ®iÓm C  dy  R.a.b( b − a ) σ =   c= 3.l 3 .E.J  dy  .a  2 =y =M − 3a + a 3E.J  l 2 0 c 3  + 1   2    dy  M a 0 σ =   c= −a+ + l3  E.J   dy  l 3 3  Trong ®ã - R lµ lùc híng t©m t¸c dông lªn ®iÓm C (N) - M0 m«men uèn t¹i ®iÓm C (N.m) - a, b, l, lµ c¸c kho¶ng c¸ch ®Æt lùc vµ chiÒu dµi trôc(m) - E lµ m« men ®µn håi cña vËt liÖu E= 2.105MN/m2 - J lµ m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn, ®èi víi trôc ®Æc ta x¸c ®Þnh nh sau π. j= D 64 4 víi D ®êng kÝnh trôc m Do trªn trôc cã nhiÒu lùc vµ m«men t¸c dông nªn ®é vâng vµ gãc xoay t¹i c¸c tiÕt diÖn b»ng tæng ®¹i sè c¸c ®é vâng vµ gãc xoay t¹i tiÕt diÖn Êy do tõng lùc vµ m« men riªng rÏ t¸c dông Tªn gäi D(m) y (mm) ∑ (rad) ∑ TiÕt diÖn b¸nh r¨ng 1 TiÕt diÖn b¸nh r¨ng 2 TiÕt diÖn b¸nh r¨ng 3 TiÕt diÖn b¸nh r¨ng 5 KÕt qu¶ phï hîp 0,07 0,065 0,065 0,065 c 0,0066 0,0028 0,0027 0,0026 σ c 5,145.10-4 1,118.10-4 2,981.10-4 2,234.10-4 4.2.2: §èi víi trôc trung gian Gi¶ sö c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c æ l¨n cã chiÒu nh h×nh vÏ. Ta cã ph¬ng tr×nh c©n b»ng lùc vµ m«men nh sau. H×nh vẽ: ∑F ∑M ∑F ∑M = 0 ⇔ Y 3 + Y 4 + R a + R1 = 0 Y = 0 ⇔ Y 3 .l 2 − R1 .c − Q . r a + Q . r1 − Ra .b = 0 1 Y a X + X +P −P =0 = 0 ⇔ X .l − P .c + P .b = 0 =0⇔ X 1 X 1 3 4 3 2 1 1 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN a a GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 32 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Dùa vµo s¬ ®å hép sè vµ c«ng thøc tÝnh ta tÝnh ®îc c¸c lùc t¸c dông lªn trôc lµ vÞ trÝ b(mm) c(mm) L2(mm) X3( N) Y3(N) X4(N) Y4(N) Gµi sè1 20 330 360 -26232 11114 7793 5128 Gµi sè2 20 210 360 -11494 5120 1592 7663 Gµi sè3 20 100 360 -3718 1971 -999 8713 Gµi sè4 20 70 360 -1879 1250 -47 8304 M« men uèn t¹i tiÕt diÖn b¸nh r¨ng cña c¸c sè lµ • T¹i b¸nh r¨ng lu«n ¨n khíp Mux=b.y4, bíc nh¶y M’ux=b.y4+ Qa.ra Muy =b. x4 • T¹i vÞ trÝ b¸nh r¨ng gµi sè Mux =b.y4 +Qa.ra-Ra(c-b)-Q1.r1 Bíc nh¶y : M’ux=b.y4+Qa.ra-Ra(c-b)-Q1.r1 Muy=c.x4-Pa.(c-b) Dùa vµo ®ã ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau vÞ trÝ X4(N) Y4(N) Mux1 M’ux1 Muy1 Mux2 M’ux2 Muy2 Mz Gµi sè1 7793 5128 102 644 155 873 333 -786 1108 Gµi sè2 1592 7663 153 694 31 1317 768 -1724 1125 Gµi sè3 Gµi sè4 -999 -47 8713 8304 174 166 715 707 -19,9 -0,94 1062 903 512 362 -966 -545 1126 1108 KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 1. BiÓu diÔn m«men uèn H×nh vÏnk®kglk KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 2. • BiÓu diÔn m«men uèn: H×nh vÏgkfgjlkg • KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 3. • BiÓu diÔn m«men uèn: H×nh vÏ KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 4. BiÓu diÔn m«men uèn: H×nh vÏ Dùa vµo c«ng thøc tÝnh ®é bÒn uèn vµ xo¾n ta cã kÕt qu¶ ë c¸c vÞ trÝ cµi sè kh¸c nhau nh sau: • SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 33 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH vÞ trÝ τ z (MN/m2) Mu1 (N) KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC σ 1u (MN/m2) Gµi sè1 20 662 24 Gµi sè2 20 695 25 Gµi sè3 20,5 716 26 Gµi sè4 20,1 707 25 So s¸nh víi ®iÒu kiÖn :®èi víi thÐp C45: σ 1th (MN/m2) Mu2 (N) σ σ 2u 2 th (MN/m2) (MN/m2) 47 854 31 50,9 48 1887 68 80 48 1094 39,8 57 47,9 654 23 46,8 [σ th] ≈ 0,8.σ ch =0,8.360 =288MN/m2 Th× c¸c vÞ trÝ gµi sè 1, 2, 3, 4, ®ñ bÒn 5.2.1.3 Gi¶ sö c¸c ph¶n lùc t¹i c¸c æ l¨n cã chiÒu nh h×nh vÏ . ta cã ph¬ng tr×nh c©n b»ng lùc vµ m« men nh sau: H×nh vÏ: Y5=-Y1-R’a X5=-X1-P’a Dùa vµo s¬ ®å hép sè vµ c«ng thøc tÝnh ta tÝnh ®îc c¸c lùc t¸c dông lªn trôc lµ: vÞ trÝ b(mm) X5(N) Y5(N) Gµi sè1 20 -13536 19888 Gµi sè2 20 -20404 10224 Gµi sè3 20 -23276 4855 Gµi sè4 20 -22221 2999 M«men uèn t¹i tiÕt diÖn æ l¨n lµ: Mux=b.y5 Muy=b.x5 Mz=b.ra Dùa vµo ®ã ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau: vÞ trÝ b(mm) X5(N) Y5(N) Mux(Nm) Muy(Nm) Mz(NM) Gµi sè1 20 -13536 19888 397,7 -270,7 820,6 Gµi sè2 20 -20404 10224 204,4 -408 820,6 Gµi sè3 20 -23276 4855 97 -465,5 820,6 Gµi sè4 20 -22221 2999 59,9 -444,4 820,6 KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 1. SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 34 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BiÓu diÔn m« men uèn: H×nh vẽ KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 2. BiÓu diÔn m« men uèn: H×nh vÏ KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 3. BiÓu diÔn m« men uèn: H×nh vÏ KiÓm nghiÖm vÞ trÝ cµi sè 4. BiÓu diÔn m« men uèn: H×nh vÏ Dùa vµo c«ng thøc tÝnh ®é bÒn uèn vµ xo¾n ta cã b¶ng kÕt qu¶ ë vÞ trÝ cµi sè kh¸c nhau nh sau VÞ trÝ Mu(N) σ u (MN/m2) τ z (MN/m2) σ th (MN/m2) Gµi sè 1 481 75 64,1 148 Gµi sè 2 456 71 64,1 146 Gµi sè 3 475 74 64,1 148,2 Gµi s« 4 448 70 64,1 146,1 So s¸nh víi ®iÒu kiÖn : ®èi víi thÐp C45 : [σ ch ] ≈ 0,8.σ ch =0,8. 360=288MN/m2 Th× c¸c vÞ trÝ cµi sè 1, 2, 3, 4 ®ñ bÒn V: TÝnh to¸n æ l¨n æ l¨n hép sè ®îc chän theo kh¼ n¨ng lµm viÖc víi chÕ ®é t¶i träng trung b×nh. Ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu lµm viÖc bÒn l©u khi kÝch thíc æ nhá . trong mét sè trêng hîp kÝch thíc cña æ ®îc chän t¨ng lªn ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn l¾p ghÐp gi÷a c¸c chi tiÕt trong hép sè, n©ng cao ®é cøng v÷ng Do tèc ®é vßng quay cña æ bi n ≥ 1 (vg/p). nªn ta tÝnh ®îc kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ ®îc x¸c ®Þnh C= Rt®.K1.K®.Kt. m L (55-(5)) ë ®©y: • K1: hÖ sè tÝnh ®Õn vßng nµo quay , K1=1 khi vßng trong cña æ quay • K®: hÖ sè t¶i träng ®éng , K®=1 • Kt: hÖ sè tÝnh ®Õn ¶nh hëng cña chÕ ®é nhiÖt ®Õn ®é bÒn l©u cña æ bi, hép sè thêng lµm viÖc ë nhiÖt ®é díi 3980k, ta lÊy Kt=1 • L: tuæi thä tÝnh theo triÖu vßng L= SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN 60. nt . ht 6 10 Trong ®ã: GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 35 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC • nt: sè vßng quay tÝnh to¸n æ bi (vg/p), sè vßng quay tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo tèc ®é trung b×nh cña «t« ë sè truyÒn th¼ng (ih=1) nt= V tb .i h .i p .i0 .icc 0,377. r b = 1307(vg / p ) ht: thêi gian lµm viÖc cña l¨n (h) ht= S V (h) tb S : qu·ng ®êng ch¹y cña « t« gia 2 lÇn ®¹i tu (km) m: bËc cña ®êng cong mái khi thö æ l¨n ,m=3 ®èi víi æ bi, m=10/3 ®èi víi æ bi ®òa - Rt®: lùc t¬ng ®¬ng t¸c dông lªn æ ®¬n vÞ (N) Rt®= 3,33 α 1 . β 1. R3q,133 + α 2 . β 2 . R32,33 + ... + α n . β n . R3qn,33 ë ®©y : α ,α ,α 1 2 3 ......α 5 : hÖ sè thêi gian lµm viÖc cña æ l¨n ë c¸c sè truyÒn ®· cho trong hép , t¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ ( 0,1,1, 3, 10,80(%) β ,β 1 2 ,... β : hÖ sè vßng quay , tÝnh b»ng tØ sè vßng quay cña æ l¨n ë c¸c 4 sè truyÒn , 1,2,3,4, víi sè vßng quay tÝnh to¸n (nt) Víi trôc s¬ cÊp : β n = 1 , víi mäi sè truyÒn Víi trôc thø cÊp , c¸c hÖ sè lÇn lît 7,3 ; 4,5 ; 2,7 ; 1,66; 1 Rq1, Rq2, …Rq4: t¶i träng quy dÉn híng kÝnh t¸c dông lªn æ l¨n ë c¸c sè truyÒn 1,2,3,4, §èi víi bi cÇu híng kÝnh : Rqn=A+mQ A: t¶i träng híng kÝnh t¸c dông æ l¨n *Trôc thø cÊp : A0= 2 2 0 0 X +Y , A1= 2 2 1 1 X +Y Trong ®ã : X0, Y0, X1,Y1, lµ c¸c lùc t¸c dông lªn æ l¨n tÝnh theo t¶I träng trung b×nh Mtb T¶i träng t¸c dông lªn æ l¨n trôc thø cÊp VÞ trÝ X0(N) Y0(N) A0(N) Gµi sè 1 26571 15263 29331 Gµi sè 2 11165 7339 12778 Gµi sè 3 3110 2950 4283 Gµi s« 4 1374 1581 2610 X1(N) 2702 9570 12442 11387 Y1(N) -27117 -15736 -9248 -6748 A1(N) 24425 17466 15499 13573 Q: t¶i träng chiÒu trôc t¸c dông lªn æ l¨n m: hÖ sè qui dÉn lùc chiÒu trôc vÒ lùc híng kÝnh , m=2,5 ®èi víi æ bi híng kÝnh lo¹i tùa díi t¸c dông cña t¶I träng híng kÝnh A, ph¸t sinh ra thµnh phÇn chiÒu trôc S ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 36 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC S = 1,3.A.tg β . ë ®©y β lµ gãc tiÕp xóc cña thanh l¨n chän β =120 Lùc chiÒu trôc : VÞ trÝ S0(N) S1(N) Gµi sè 1 1870 1557 Gµi sè 2 814 1113 Gµi sè 3 273 988 Gµi s« 4 166 865 V× thµnh phÇn S0,S1, cña t¶i träng híng kÝnh trªn 2 æ kh«ng b»ng nhau nªn t¶I träng quy dÉn ®îc tÝnh, Rqn=A+m(Q- S0 + S1) Trong ®ã S0,S1: lùc chiÒu trôc sinh do t¸c dông cña lùc híng kÝnh vÞ trÝ Rq1(N) Rq2(N) Rq3(N) Rq4(N) Rt®(N) C(N) vÞ trÝ 0 64243 38808 25034 19917 82037 144890 vÞ trÝ 1 59337 43497 36250 3088 100520 177450 Dùa vµo gi¸ trÞ cña C vµ ®êng kÝnh cña trôc thø cÊp ta chän ®îc æ VÞ trÝ Ký d D B c C Qtmax Vßng β hiÖu quay giíi h¹n 0 7512 55 100 30 28 14030’ 152000 8300 3200 • §èi víi trôc trung gian . Dùa vµo c«ng thøc tÝnh to¸n trôc s¬ cÊp ta cã kÕt qu¶ ®èi víi trôc trung gian T¶i träng t¸c dông lªn æ l¨n trôc trung gian : VÞ trÝ X3(N) Y3(N) X4(N) Y4(N) A3(N) A4(N) Gµi sè 1 -26232 11114 7793 5128 28489 9329 Gµi sè 2 -11494 5120 1592 7663 12583 7827 Gµi sè 3 -3718 1971 -999 8713 4208 8770 Gµi s« 4 -1879 1250 -47 8304 2257 8304 . Lùc chiÒu trôc VÞ trÝ Gµi sè 1 Gµi sè 2 Gµi sè 3 Gµi s« 4 S3(N) 1.816 802 268 143 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN S4(N) 594 499 559 529,5 GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 37 TR ƯỜNG ĐHSPKT VINH VÞ trÝ 3 4 Rq1(N) 54027 34867 KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Rq2(N) 25413 20658 Rq3(N) 9233 13796 Rq4(N) 3642 9689 Rt®(N) 2535 6745 C(N) 17665 46989 Dùa vµo c«ng thøc tÝnh trôc s¬ cÊp ta cã b¶ng kÕt qu¶ ®èi víi trôc trung gian nh sau vÞ trÝ Ký hiÖu 3 4 d 2007111 55 2007111 55 D B c 95 95 23,3 23,3 22 22 C Qtmax Vßng quay Gíi h¹n 0 12 30’ 72000 4000 5000 12030’ 72000 4000 5000 β • §èi víi trôc s¬ cÊp VÞ trÝ Gµi sè 1 Gµi sè 2 Gµi sè 3 Gµi s« 4 vÞ trÝ Ký hiÖu d 5 7610 50 X5(N) -13536 -20404 -23276 -22221 Y5(N) 19888 10224 4855 2999 A5(N) 24057 22822 23777 22422 D B c β C 110 42,5 40 11010’ 210000 11500 S4(N) 1534 1455 1516 1429 Qtmax Vßng quay giíi h¹n 3200 §èi víi trôc s¬ cÊp C quÊ lín kh«ng chon ®îc æ l¨n nªn ta t¨ng ®êng kÝnh trôc lªn d=60mm, víi C = 186150 ta chon ®îc æ ®ì chÆn cì trung cã c¸c th«ng sè sau: VÞ trÝ Rq1(N) Rq2(N) Rq3(N) Rq4(N) Rt®(N) C(N) 0 55916 44467 38949 34408 26721 186150 SVTH: NGUYỄN KHẮC HOÀN GVHD: NGUYỄN NGỌC TÚ 38 [...]... Các tay số Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tỷ số truyền Ii 2,7348 1,6581 1,0053 0,6095 - Số răng tính toán Zi 16,8458 23,6692 31,3742 39,0893 - Số răng làm tròn Zi 17 23 31 39 - Số răng tính toán Zi 46,4931 39,7948 32,1704 23,7719 - Số răng làm tròn Zi 46 40 32 24 - 2.4: Xác định số răng của bánh răng tay số lùi Từ sơ đồ thit kế ta nhận xét tỷ số truyền của bánh răng số lùi đợc xác định nh sau : i1 = ia i1' Vi il... 706 Z a 17 Xác định tỷ số truyền của các cặp bánh răngđợc cài số ở các số truyền khác nhau của hộp số Ii = I hi Ia Trong đó : Ii_ tỷ số truyền của cặp bánh răng đợc cài ở số truyền thứ Ihi Vy ta cú bng s liu sau Các tay số Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tỷ số truyền Ihi 7,4 4,4867 2,7203 1,6493 1 Tỷ số truyền Ii 2,7346 1,6581 1,0053 0,6095 Xác định số lợng răng của các bánh răng dẫn động gài số ở trục trung... s 2 s1 = =7,0689 =7,0689 chièu rộng vành răng bw 30 Góc ăn khớp 20 III tính toán sức bền hộp số 3.1 Chế độ tải trọng để tính toán hộp số a, mô men truyền đến các trục hộp số TT Tên gọi Trục sơ cấp Từ động cơ truyền đến(Nm) Ms = Me = 415 Trục trung gian Mtg = Me.ia =1123 1 2 ms + 21s ms tag 0 s 2 trị số Theo điều kiện bám từ xe truyền đến(Nm) M ' max = max G rbx = 433Nm icc i0 i f ih1 M tgmax = max... , 1 2 3 5 : hệ số thời gian làm việc của ổ lăn ở các số truyền đã cho trong hộp , tơng ứng với các giá trị ( 0,1,1, 3, 10,80(%) , 1 2 , : hệ số vòng quay , tính bằng tỉ số vòng quay của ổ lăn ở các 4 số truyền , 1,2,3,4, với số vòng quay tính toán (nt) Với trục sơ cấp : n = 1 , với mọi số truyền Với trục thứ cấp , các hệ số lần lợt 7,3 ; 4,5 ; 2,7 ; 1,66; 1 Rq1, Rq2, Rq4: tải trọng quy dẫn hớng... một số trờng hợp kích thớc của ổ đợc chọn tăng lên để đảm bảo điều kiện lắp ghép giữa các chi tiết trong hộp số, nâng cao độ cứng vững Do tốc độ vòng quay của ổ bi n 1 (vg/p) nên ta tính đợc khả năng làm việc của ổ Hệ số khả năng làm việc của ổ đợc xác định C= Rtđ.K1.Kđ.Kt m L (55-(5)) ở đây: K1: hệ số tính đến vòng nào quay , K1=1 khi vòng trong của ổ quay Kđ: hệ số tải trọng động , Kđ=1 Kt: hệ số. .. động , Kđ=1 Kt: hệ số tính đến ảnh hởng của chế độ nhiệt đến độ bền lâu của ổ bi, hộp số thờng làm việc ở nhiệt độ dới 3980k, ta lấy Kt=1 L: tuổi thọ tính theo triệu vòng L= SVTH: NGUYN KHC HON 60 nt ht 6 10 Trong đó: GVHD: NGUYN NGC T 35 TR NG HSPKT VINH KHOA C KH NG LC nt: số vòng quay tính toán ổ bi (vg/p), số vòng quay tính toán xác định theo tốc độ trung bình của ôtô ở số truyền thẳng (ih=1)... có bảng kết quả ở vị trí cài số khác nhau nh sau Vị trí Mu(N) u (MN/m2) z (MN/m2) th (MN/m2) Gài số 1 481 75 64,1 148 Gài số 2 456 71 64,1 146 Gài số 3 475 74 64,1 148,2 Gài sô 4 448 70 64,1 146,1 So sánh với điều kiện : đối với thép C45 : [ ch ] 0,8. ch =0,8 360=288MN/m2 Thì các vị trí cài số 1, 2, 3, 4 đủ bền V: Tính toán ổ lăn ổ lăn hộp số đợc chọn theo khẳ năng làm việc với chế độ tải trọng trung... Dựa vào sơ đồ hộp số và công thức tính ta tính đợc các lực tác dụng lên trục là: vị trí b(mm) X5(N) Y5(N) Gài số1 20 -13536 19888 Gài số2 20 -20404 10224 Gài số3 20 -23276 4855 Gài số4 20 -22221 2999 Mômen uốn tại tiết diện ổ lăn là: Mux=b.y5 Muy=b.x5 Mz=b.ra Dựa vào đó ta có bảng kết quả sau: vị trí b(mm) X5(N) Y5(N) Mux(Nm) Muy(Nm) Mz(NM) Gài số1 20 -13536 19888 397,7 -270,7 820,6 Gài số2 20 -20404... dụng lên ổ lăn ở các số truyền 1,2,3,4, Đối với bi cầu hớng kính : Rqn=A+mQ A: tải trọng hớng kính tác dụng ổ lăn *Trục thứ cấp : A0= 2 2 0 0 X +Y , A1= 2 2 1 1 X +Y Trong đó : X0, Y0, X1,Y1, là các lực tác dụng lên ổ lăn tính theo tảI trọng trung bình Mtb Tải trọng tác dụng lên ổ lăn trục thứ cấp Vị trí X0(N) Y0(N) A0(N) Gài số 1 26571 15263 29331 Gài số 2 11165 7339 12778 Gài số 3 3110 2950 4283 Gài... thức ta có bảng số liệu sau : Các tay số Ih1 Ih2 Ih3 Ih4 Ih5 Tỷ số truyền Ii 2,7348 1,6581 1,0053 0,6095 - Số răng tính toán 16,8458 23,6692 31,3742 39,0893 - Số răng làm tròn 17 23 31 39 - Xác đinh số lợng răng của bánh răng bị động trên trục thứ cấp : Z i' = Z i I i áp dụng công thức ta có bảng số liệu : SVTH: NGUYN KHC HON GVHD: NGUYN NGC T 11 TR NG HSPKT VINH KHOA C KH NG LC Các tay số Ih1 Ih2 Ih3 ... điều kiện cản theo xe tham khảo, ta chọn Chọn ihl = 7.4 b - Xác định t ỷ số truyền số truyền trung gian: Chọn số cấp hộp số: Hộp số khí, số cấp số tiến n=5, số lùi Tỷ số truyền số truyền trung gian... =7,0689 chièu rộng vành bw 30 Góc ăn khớp 20 III tính toán sức bền hộp số 3.1 Chế độ tải trọng để tính toán hộp số a, mô men truyền đến trục hộp số TT Tên gọi Trục sơ cấp Từ động truyền đến(Nm)... luật cấp số nhân ihm = n n m hl i Cấp số 2: ih2 = 4.4867 Cấp số 3: ih3 = 2.7203 Cấp số 4: ih4 = 1.6493 Cấp số 5:ih5 = c - Tỉ số truyền số lùi: Trị số tỉ số truyền lùi đợc chọn lớn trị số số truyền