Đang tải... (xem toàn văn)
bài tập lớn chi tiết máy về thiết kế hệ dẫn động băng tải hộp giảm tốc 2 cấp khai triển bộ truyền bánh răng trụ răng côn bộ truyền trục vítbánh vít bộ truyền đai 1) Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền. 2) Tính toán thiết kế các bộ truyền đai thang , bánh răng 12, 34, 56 . 3) Tính toán thiết kế trục 1 , 2 , 3. 4) Chọn ổ lăn cho trục 1, 2 , 3. Tài liệu tham khảo: Tài liệu 1: “ Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển , tập 1,2” Tài liệu 2: “ Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc” Tài liệu 3: “ Bài tập chi tiết máy – Nguyễn Hữu Lộc”
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY GVHD : Th.S Nguyễn Văn Thạnh SVTH : Nguyễn Thiện Tâm MSSV: G1303517 NHÓM: A0 TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10, NĂM 2015 Đề bài: 1) 2) 3) 4) - Chọn động phân phối tỉ số truyền Tính toán thiết kế truyền đai thang , bánh 1-2, 3-4, 5-6 Tính toán thiết kế trục , , Chọn ổ lăn cho trục 1, , Tài liệu tham khảo: Tài liệu 1: “ Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển , tập 1,2” Tài liệu 2: “ Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc” Tài liệu 3: “ Bài tập chi tiết máy – Nguyễn Hữu Lộc” Số liệu : MSSV : G1303517 D bt = 650 + Đường kính tang dẫn băng tải: v bt = 0,876 + Vận tốc băng tải: 517 = 1,393(m s) 1000 Pbt = 2321 + Công suất băng tải: 517 = 701, ( mm ) 10 17 = 2,321(kw) 100 Phần 1: Phân tích tỉ số truyền chọn động 1.1 Tính tỉ số truyền Uchung=uđ.ubrngh ubrth.ubrnón.u trục vít.uxích Chọn : uđ = ubrngh =1,25 ubrth =1,25 ubrnón =1,25 u trục vít =16 uxích =1,2491 ηol = 0,99 η X = 0,95 η X = 0,95 ηbrn = 0,97 ηbrth = 0,96 ηtrv = 0,75 ηd = 0,93 η non = 0,95 Hiệu suất truyền động η = η d ηbrngh ηbrt ηbrn ηtv η x ηol6 = 0, 5519 1.2 Tính tỉ công suất momen xoắn trục P6 2, 321 = 9, 55.10 × = 584843( Nmm) n6 37, T6 = 9, 55.106 T5 = 9, 55.106 P5 2, 468 = 9, 55.106 × = 497664, 7( Nmm) n5 47, 36 T4 = 9, 55.106 P4 3,324 = 9,55.106 × = 41892,16( Nmm) n4 757, 76 T3 = 9, 55.106 P3 3, 534 = 9, 55.106 × = 35613, 2( Nmm) n3 947, T2 = 9, 55.106 T1 = 9, 55.106 P2 3, 718 = 9, 55.106 × = 29997( Nmm) n2 1184 P1 3,872 = 9, 55.106 × = 24984, 9( Nmm) n1 1480 Tdc = 9, 55.106 Pdc 4, 206 = 9,55.106 × = 13570, 03( Nmm) ndc 2960 1.3 Lập bảng Trục Động P (kW) 4,206 3,872 u 3,534 3,324 3,718 2,468 2,321 16 1,2491 1,25 757,76 47,36 37,9 947,2 584843 41892,16 36529,57 497664,7 1,25 1,25 n (rpm) 2960 1480 1184 T (Nmm) 13570,03 24984,9 35631 Nhận xét : - Công suất P trục giảm dần xa động - Moment xoắn T cac trục tăng dần xa động 1.4 chọn động - Điều kiện chọn động : Pdc ≥ Pct ; ndc ≈ nsb - Tra bảng cataloge đặc tính kĩ thuật Công ty sản xuất động điện Việt-Hungary ta chọn kiểu động 3K200S2 -Ứng với số vòng quay n= 2960 vòng/ phút Bảng thông số động điện: ndb = 3000(vg/ph) Kiểu động Công suất (kW) Vận tốc quay, (v/p) cos % 3K200S2 22 2960 0,91 89 2,6 Phần 2: Tính toán thiết kế truyền đai thang, bánh 1-2,3-4,5-6 Thông số đầu vào: Pdc = 4,206 kW ndc = 2960 rpm ud = I/ Đai thang: 1.1 Chọn tiết diện đai Dựa vào công suất Pdc số vòng quay ndc theo đồ thị hình 4.22 trang 153 ( tài liệu 2) ta chọn đai loại A Tra bảng 4.3 trang 128 ( tài liệu 2) Ta chọn thông số cho đai thang: Dạng đai Kí hiệu bb(mm) bo (mm) h yo Chiều dài đai(mm) T1, Nm d1, mm Đai thang A 11 13 81 560 ÷4000 11÷70 100÷200 Ta có Tdc = 13,5697 (Nm) nằm giới hạn cho phép đai 1.2 Tính đường kính đai nhỏ Ta có d1 = 1,2dmin ta chọn dmin = 100 mm ⇒ d1 = 1, × 100 = 120mm Chọn d1 theo dãy tiêu chuẩn sau (mm) : 63, 71, 80, 90, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 530, 710, 800, 900, 1000 Ta chọn d1 = 125 mm 1.3 Tính vận tốc đai v1 đường kính đai lớn d2 v1 = π d1.ndc π ×125 × 2960 = = 19.36(m / s ) 6*10000 6*10000 Chọn hệ số trượt ξ = 0,01 Đường kính bánh đai lớn: d = ud d1.(1 − ξ ) = ×125 × (1 − 0, 01) = 247,5(mm) Chọn d2 theo dãy tiêu chuẩn sau (mm) : 63, 71, 80, 90, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 530, 710, 800, 900, 1000 Chọn d2 = 250 (mm) Tỉ số truyền xác : d2 250 ud = = = 2, 0202 d1 (1 − ξ ) 125 × (1 − 0, 01) Sai số tỉ đối so với tỉ số truyền sơ 2, 0202 − ∆u = × 100% = 1% < 4% 2, 0202 1.4 Tính khoảng cách trục a chiều dài đai L Chọn sơ khoảng cách trục a theo đường kính d2 Nội suy theo bảng trang 153 ( tài liệu 2) với tỉ số truyền ud = a = 1, 2d = 1, × 250 = 300(mm) Ta chọn a sơ : Xác định chiều dài đai L theo khoảng cách trục a sơ chọn π (d1 + d ) (d − d1 ) L = 2a + + 4a π (125 + 250) (250 − 125) = × 300 + + = 1202, 07( mm) × 300 Chọn L theo tiêu chuẩn : 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 , 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 5000, 5600, 6300,7 100, 8000, 9000, 10000, 11200, 112500, 14000, 16000, 18000 Ta chọn L = 1250 (mm) Tính xác khoảng cách trục a π (d1 + d ) π × (125 + 250) = 1250 − = 660,95 2 d − d 250 − 125 ∆= = = 62,5 2 k = L− a= k + k − 8∆ 660,95 + 660,952 − ×1252 = = 304,85(mm) 4 Kiểm tra điều kiện: 2(d1 + d ) ≥ a ≥ 0.55(d1 + d ) + h ⇔ × (125 + 250) ≥ a ≥ 0.55 × (125 + 250) + ⇔ 750 ≥ a ≥ 214, 25 Với a = 304,85 , a thỏa điều kiện Với h chiều cao mặt cắt ngang dây đai cho bảng 4.3 ( tài liệu 2) 1.5 Kiểm tra số vòng chạy đai giây Ta có v 19.31 i= = = 15, 496( s −1 ) L 1, 25 số trường hợp đặc biệt i ≤ 10 20s −1 1.6 Tính góc ôm đai α1 α1 = π − d − d1 250 − 125 =π − = 2.73(rad ) ≈ 156,5o a 304,85 1.7 Tính hệ số ảnh hưởng Ci - Hệ số ảnh hưởng đến góc ôm đai: Cα = 1, 24.(1 − e−α1 /110 ) = 1, 24 × (1 − e−156,5/110 ) = 0.941 - Hệ số ảnh hưởng vận tốc: Cv = − 0, 05.(0, 01v − 1) = − 0, 05 × (0,01×19.37 − 1) = 0.862 - Hệ số ảnh hưởng tỉ số truyền: Ta có ud = => chọn Cu = 1,128 Hệ số ảnh hưởng phân bố không tải trọng dây Giả sử số dây đai hệ thống chọn sơ Cz = Hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng Cr = Hệ số ảnh hưởng chiều dài đai L - Lo chiều dài đai thực nghiệm, tra hình 4,21 trang 151 ( tài liệu 2) đai loại A chọn Lo = 1700 CL = L 1250 = = 0.903 Lo 1700 1.8 Xác định số dây đai Theo đồ thị hình 4.21a, ta chọn đai A Ta có z≥ [ P0 ] = 3, 2(kW ) d = 125(mm ) loại P1 4, 206 = = 1.59 [ Po ] Cα Cv Cu Cz Cr CL 3.2 × 0,941× 0.862 × 1,128 ×1×1× 0.903 Ta chọn z = ⇒ C z = 0,95 -Tính lại z: z≥ P1 4.206 = = 1.67 P C C C C C C 3.2 × 0,941 × 0.862 × 1,12 × 0.95 × × 903 [ o] α v u z r L Vậy z=2 1.9 Chiều rộng bánh đai đường kính d bánh đai Với đai loại A, dựa vào bảng 4.4 trang 129 ( tài liệu 2) ta tra thông số bánh đai sau ( giả sử góc chêm đai γ=φ =36o) bp = 11mm b = 3.3 mm h > 8.7 mm e = 15mm f = 10 mm r = mm b1 = 13,4 mm Áp dụng công thức 4.17 4.18 trang 63 ( tài liệu 2) Ta có Bề rộng bánh đai B = ( z − 1)e + f = (2 − 1) ×15 + ×10 = 35( mm) Đường kính bánh đai dẫn d a1 = d1 + 2b = 125 + × 3,3 = 131.6(mm) Đường kính bánh đai bị dẫn d a2 = d + 2b = 250 + × 3,3 = 256.6(mm) 1.10 xác định lực căng ban đầu lực tác dụng lên trục Chọn hệ số tải động Kd = theo bảng 4.7 trang 55 ( tài liệu 1) Khối lượng dây đai qm = 0,105 (kg/m) tra theo bảng 4.22 trang 64 (tài liệu 1) với đai loại A Lực căng ly tâm sinh Fv = qm v12 = 0.105 ×19.37 = 39.4( N ) Lực vòng có ích Ft = 1000.Pdc 1000 × 4, 206 = = 217.14( N ) v1 19.37 Áp dụng công thức tính lực căng dây ban đầu 4.19 trang 63 ( tài liệu 2) Lực căng dây ban đầu Fo = zA1σ = 2.81.1,5 = 243( N ) Hệ số ma sát đai bánh đai f '= F + Ft 1 × 243 + 217.25 ln( o )= ln( ) = 0.352 α Fo − Ft 2, 73 × 243 − 217.25 Hệ số ma sát nhỏ để truyền không bị trượt trơn f = f '.sin(γ / 2) = 0,352 × sin(36 / 2) = 0.109 Lực tác dụng lên trục Fr = Fo sin( 1.8 α1 2,89 ) = × 243 × sin( ) = 475,82( N ) 2 Ứng suất lớn dây đai Module đàn hồi E = 100(N/m2) Khối lượng riêng ρ = 1200 kg/m3 σ max = σ o + 0.5σ t + σ v + σ u = ⇔ σ max = Fo F 2y + t + ρ v 10−6 + o E A.z A.z d1 243 217.15 × 2,8 ×100 + + 1200 × 19.37 ×10−6 + = 7.1( MPa) 81* 2 × 81* 125 1.11 Tuổi thọ đai Ta có σ r m −7 ) 10 σ max Lh = 2.3600.i ( Trong : n : số mũ đường cong mỏi; m=5 đai dẹt, m= đai thang σr =9 :giới hạn mỏi đai thang , tra bảng trang 145 (tài liệu 2) Thay vao công thức : σ r n −7 ) 10 ( )8 ×107 σ 7.1 Lh = max = = 597,5(h) 2.3600.i × 3600 ×15, 496 ( II/ Tính toán thiết kế truyền bánh nghiêng Bộ truyền kín bôi trơn tốt dạng hỏng chủ yếu tróc rỗ bề mặt ta tiến hành tính toán thiết kế theo ứng suất tiếp xúc Thông số đầu vào: Moment xoắn: T1 = 24984,9( Nmm) 10 ( 31341,14 ) M td = ⇒d ≥ M td = 0,1[ σ ] Bù tổn thất:, + 18789,832 + 0,75 ( 19359,93) = 40204,84( Nmm) 292311, 46 = 18,35(mm) 0,1( 65 ) d ≥ 19, 27( mm) chọn d1 = 25(mm) b = 8(mm), t = 4(mm) d = 25(mm ) + Chọn then: Với , ta chọn then có: + Kiểm tra bền: -Kiểm nghiệm theo ứng suất uốn (trục có then): π d bt (d − t ) π 253 ( ) (25 − 4) W= 32 − 2d = − 32 ( 25 ) Moment cản uốn: ⇒ σa = = 1250,96(mm3 ) M td 40204,84 = = 32,139( MPa); σ m = W 1250,96 -Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn (trục có then): π d bt (d − t ) π 253 ( ) (25 − 4) W0 = − 16 2d = 16 − Moment cản xoắn: ⇒τa =τm = -Các hệ số: T1 19359,93 = = 3, 476( MPa) 2W0 ( 2784,16 ) Kσ = 1,75 Kτ = 1,5 ψ σ = 0,1 ψ τ = 0,05 ε σ = 0,91 ( 25 ) = 2784,16(mm3 ) (Bảng 10.8/362) (Tài liệu 1) (Trang 359) ετ = 0,89 (Bảng 10.3/360) Hệ số an toàn C: σ −1 260 Sσ = = = 4, Kσ σ a + ψ σ 1,75 ( 32,139 ) + 0,1( ) σ m εσ ÷ 0,91÷ Sτ = τ −1 150 = = 24,866 Kττ a + ψ τ 1,5 ( 3, 476 ) + 0,05 ( 3, 476 ) τ m ετ ÷ 0,89 ÷ Với yu τ −1 = 0,25σ b = 0,25 ( 600 ) = 150(MPa ) 41 ⇒S= Sσ Sτ Sσ + Sτ 2 = 4,13 ≥ [ S ] = 1,5 Vậy trục thỏa điều kiện bền + Phát thảo trục: 42 2/ Trục : a/ Phân tích lực : - Bánh trụ nghiêng: Ft = 2T2 = d w2 ( 24170,8 ) 56,7 = 852,58( N ) Ft tan 20° = 712,97 tan 20° = 319,91( N ) cos β cos11,72° Fa = Ft tan β = 852,58cos14,07 = 827( N ) Fr = - Bánh trụ thẳng: Ft = 2T2 d3 = ( 24170,8 ) 69 = 700,6( N ) Fr = Ft tan 20° = 700,6 tan 20° = 255( N ) - Moment: M = Fa d w2 ( = 827 56,7 ) = 23445, 45( Nmm) T2 = T3 = 24170,8( Nmm) - Xét mặt phẳng yOz: ∑M xC =0 ⇔ Fr L1 + M − Fr ( L1 + L2 ) − RDY ( L1 + L2 + L3 ) = ⇔ 319,91( 30,5 ) + 23445, 45 − 255 ( 30,5 + 34 ) − RDY ( 98 ) = ⇔ RDY = 170,97( N ) ∑F y =0 ⇔ RCY + Fr − Fr − RDY = ⇔ RCY + 319,91 − 255 − 170,97 = ⇔ RCY = 106,06( N ) - Xét mặt phẳng xOz: ∑M yC =0 ⇔ Ft L1 + Ft ( L1 + L2 ) − RDX ( L1 + L2 + L3 ) = ⇔ 852,58 ( 30,5 ) + 700,6 ( 30,5 + 34 ) − RDX ( 98 ) = ⇔ RDX = 726, 45( N ) 43 ∑F x =0 ⇔ RCX − Ft − Ft + RDX = ⇔ RCX − 852,58 − 700,6 + 726, 45 = ⇔ RCX = 826,73( N ) b/ Biểu đồ moment : c/ Tính đường kính trục: - Tại bánh trụ nghiêng: 44 M td = 20210, 622 + 25215, 2652 + 0,75 ( 24170,8 ) = 38502,58( Nmm) ⇒d≥ M td 38502,58 =3 = 18,09(mm) 0,1[ σ ] 0,1( 65 ) d = 25(mm ) d ≥ 19,01(mm) Bù tổn thất: , chọn d = 25(mm ) (Thuận tiện cho việc chọn ổ lăn) + Chọn then: Với , ta chọn then có: + Kiểm tra bền: -Kiểm nghiệm theo ứng suất uốn (trục có then): π d bt (d − t ) π 253 ( ) (25 − 4) W= 32 − 2d = 32 − ( 25 ) Moment cản uốn: ⇒ σa = = 1250,96(mm3 ) M td 38502,58 = = 30,77( MPa ); σ m = W 1250,96 -Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn (trục có then): π d bt (d − t ) π 253 ( ) (25 − 4) W0 = 16 − = 2d 16 Moment cản xoắn: ⇒τa = τm = -Các hệ số: b = 8(mm), t = 4(mm) ( 25 ) = 2784,166(mm3 ) T2 24170,8 = = 4,34( MPa) 2W0 ( 2784,166 ) Kσ = 1,75 Kτ = 1,5 ψ σ = 0,1 ψ τ = 0,05 ε σ = 0,91 − (Bảng 10.8/362) (Tài liệu 1) ετ = 0,89 (Trang 359) (Bảng 10.3/360) -Hệ số an toàn C: σ −1 260 Sσ = = = 4,39 Kσ σ a + ψ σ 1,75 ( 30,77 ) + 0,1( ) σ m εσ ÷ 0,91÷ Sτ = Với τ −1 150 = = 19,916 Kττ a + ψ τ 1,5 ( 4,34 ) + 0,05 ( 4,34 ) τ m ετ ÷ 0,89 ÷ τ −1 = 0,25σ b = 0,25 ( 600 ) = 150(MPa ) 45 ⇒S= Sσ Sτ Sσ + Sτ = 4, 28 ≥ [ S ] = 1,5 Vậy trục thỏa điều kiện bền - Tại bánh trụ thẳng: M td = 5727.4952 + 24336,0752 + 0,75 ( 24170,8 ) = 32607,04( Nmm) ⇒d ≥ M td 32607,04 =3 = 17,11( mm) 0,1[ σ ] 0,1( 65 ) d ≥ 17,97( mm) Bù tổn thất: d = d = 25(mm ) , chọn (để thuẩn tiện cho việc chế tạo) d = 25(mm ) + Chọn then: Với , ta chọn then có: + Kiểm tra bền: -Kiểm nghiệm theo ứng suất uốn (trục có then): π d bt (d − t ) π 253 ( ) (25 − 4) W= 32 − 2d = 32 − ( 25 ) Moment cản uốn: ⇒ σa = = 1250,96mm3 ) M td 32607,04 = = 26,06( MPa); σ m = W 1250,96 -Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn (trục có then): π d bt (d − t ) π 253 ( ) (25 − 4) W0 = 16 − = 2d 16 Moment cản xoắn: ⇒τa =τm = -Các hệ số: b = 8(mm), t = 4(mm) ( 25 ) = 2784,166(mm3 ) T2 24170,8 = = 4,34( MPa) 2W0 ( 2784,166 ) Kσ = 1,75 Kτ = 1,5 ψ σ = 0,1 ψ τ = 0,05 ε σ = 0,91 − (Bảng 10.8/362) (Trang 359) ετ = 0,89 (Bảng 10.3/360) -Hệ số an toàn C: σ −1 260 Sσ = = = 5,18 Kσ σ a + ψ σ 1,75 ( 26,06 ) + 0,1( ) σ m εσ ÷ 0,91÷ 46 Sτ = Với ⇒S= τ −1 150 = = 19,916 Kττ a + ψ τ 1,5 ( 4,34 ) + 0,05 ( 4,34 ) τ m ετ ÷ 0,89 ÷ τ −1 = 0,25σ b = 0,25 ( 600 ) = 150(MPa ) Sσ Sτ Sσ + Sτ 2 = 5,01 ≥ [ S ] = 1,5 Vậy trục thỏa điều kiện bền + Phát thảo trục: 47 3/ Trục : a/ Phân tích lực : ( 29867 ) 2T = 663,7( N ) Ft = d = 90 Fr = Ft tan 20° = 747,59 tan 20° = 241,57( N ) - Bánh trụ thẳng: ( 29867 ) 2T3 = = 733, 292(N) Ft = d m1 81, 46 Fa = Ft tan 20° sin δ1 = 733, 292 tan 20° sin 37,56° = 162,7(N) F = F tan 20° cos δ = 733, 292 tan 20° cos 37,56° = 211,57(N) t5 r5 - Bánh nón: ( ) M = F d m1 = 162,7 81, 46 = 6626,77( Nmm) a5 2 T4 = T5 = 29867( Nmm) - Moment: - Xét mặt phẳng yOz: ∑M xE =0 ⇔ Fr L1 ''− RFY ( L1 ''+ L2 '' ) + Fr ( L1 ''+ L2 ''+ f '') − M = ⇔ 241,57 ( 64,5) − RFY ( 98 ) + 211,57 ( 98 + 65 ) − 6626,77 = ⇔ RFY = 443, 27( N ) ∑F y =0 ⇔ − REY + Fr − RFY + Fr = ⇔ − REY + 241,57 − 443, 27 + 211,57 = ⇔ REY = 9,86( N ) - Xét mặt phẳng xOz: ∑M yE =0 ⇔ Ft L1 ''+ RFX ( L1 ''+ L2 '' ) − Ft ( L1 ''+ L2 ''+ f '') = ⇔ 663,7 ( 64,5 ) + RFX ( 98 ) − 733,292 ( 98 + 65 ) = ⇔ RFX = 782,83( N ) 48 ∑F x =0 ⇔ REX − Ft − RFX + Ft = ⇔ REX − 663,7 − 782,83 + 733, 292 = ⇔ REX = 713, 24( N ) b/ Biểu đồ moment : 49 c/ Tính đường kính trục: - Tại ổ lăn (điểm F): M td = 7126,3157 + 47663,982 + 0,75 ( 29867 ) = 54696,13( Nmm) ⇒d≥ M td 54696,13 =3 = 20,33(mm) 0,1[ σ ] 0,1( 65 ) d F = 25(mm ) Chọn (Theo tiêu chuẩn) - Tại bánh trụ thẳng: M td = 635,97 + 46003,982 + 0,75 ( 29867 ) = 52780,66( Nmm) ⇒d ≥ M td 52780,66 =3 = 20,09(mm) 0,1[ σ ] 0,1( 65 ) Bù tổn thất: d = 30(mm ) d ≥ 21,1( mm) , chọn d = 30(mm ) + Chọn then: Với , ta chọn then có: + Kiểm tra bền: -Kiểm nghiệm theo ứng suất uốn (trục có then): π d bt (d − t ) π 303 ( ) (30 − 4) W= 32 − 2d = 32 − ( 30 ) Moment cản uốn: ⇒ σa = = 2288,84(mm3 ) M td 52780,66 = = 23,05( MPa); σ m = W 2288,84 -Kiểm nghiệm theo ứng suất xoắn (trục có then): π d bt (d − t ) π 303 ( ) (30 − 4) W0 = 16 − 2d = 16 Moment cản xoắn: ⇒τa =τm = -Các hệ số: b = 8(mm), t = 4(mm) − ( 30 ) = 4938, 21(mm3 ) T1 29867 = = 3,02( MPa ) 2W0 ( 4938, 21) Kσ = 1,75 Kτ = 1,5 ψ σ = 0,1 ψ τ = 0,05 (Bảng 10.8/362) (Trang 359) 50 ε σ = 0,88 ετ = 0,81 (Bảng 10.3/360) -Hệ số an toàn C: σ −1 260 Sσ = = = 5,67 Kσ σ a + ψ σ 1,75 ( 23,05 ) + 0,1( ) σ m εσ ÷ 0,88 ÷ Sτ = Với τ −1 150 = = 26,11 Kττ a + ψ τ 1,5 ( 3,02 ) + 0,05 ( 3,02 ) τ m ετ ÷ 0,81÷ τ −1 = 0,25σ b = 0,25 ( 600 ) = 150(MPa ) ⇒S= Sσ Sτ Sσ + Sτ = 5,54 ≥ [ S ] = 1,5 Vậy trục thỏa điều kiện bền d/ Phát thảo trục: Phần 4: Chọn ổ lăn cho trục: 1, 2, I/ Trục 1: -Tại ổ lăn B: ( FrB ≠ 0; FaB = ) +Lực hướng tâm: -Tại ổ lăn A: 2 FrB = RBX + RBY = 278,362 + 177,52 = 330,137( N ) ( FrA ,FaA ≠ ) +Lực hướng tâm: 2 FrA = RAX + RAY = 616,062 + 324,04 = 696,08( N ) FaA = Fa1 = 867,59( N ) ⇒ +Lực dọc trục: 51 FaA FrA = 1, 24 ∈ ( 0,7; 1, ) Xét thấy ổ A chịu lực tác dụng nhiều B, nên lấy thông số ổ A để tính toán tìm ổ chung cho Vậy chọn ổ đũa côn trí dạng “o” với đường kính d = 20 ( mm ) +Chọn sơ ổ bi đỡ chặn cỡ trung với ký hiệu 46304 có (phụ lục 9.3, sách tập) + C = 9170(N ),α = 12° S A = 0,83eFrA = 0,83 ( 0,32 ) 696,59 = 185,01( N ) S B = 0,83eFrB = 0,83 ( 0,32 ) 330,137 = 87, 68( N ) e = 1,5 tan α = 1,5 tan12° ≈ 0,32 Với +Tổng lực doc trục: ∑ F = − S − F = −87,68 − 867,59 = 955, 27( N ) > S ⇒ ∑ F = 955, 27( N ) aA B aA A aA L= + 60n1Lh 60 ( 1910 ) 9600 = = 1100,16 106 106 Với Lh = ( 300 ) ( ) = 9600 +Tải trọng quy ước: Với: FaA FaA (triệu vòng) (giờ) Q A = ( XVFrA +YFaA ) K σ K t V = K σ = K t = C0 = 955,27 9170 = 0,104 ⇒ e = 0, 45 (bảng 11.3, sách lý thuyết) VFrA = 955, 27 1( 696,08 ) = 1,37 > e ⇒ X = 0, 45; Y = 1, 22 ⇒ QA = ( 0, 45 ( 1) 696,08 + 1, 22 ( 955, 277 ) ) 1( 1) = 1478,66( N ) Ctt = QA m L = 1478,66 1100,16 = 15264,7( N ) +Tải trọng động tính toán: +Với thông số vứa tính được, chọn ổ bi đở chặn cỡ trung ký hiệu 46305 có C = 21100( N ) cho ổ A B II/ Trục 2: Tại ổ lăn C ( FrC ≠ 0;FaC = ) 52 +Lực hướng tâm: Tại ổ lăn D ( FrD ;FaD +Lực hướng tâm: 2 FrC = RCX + RCY = 826,732 + 106,062 = 833,5( N ) ≠ 0) 2 FrD = RDX + RDY = 726, 452 + 170,972 = 746, 29( N ) FaD = Fa = 827( N ) ⇒ FaD FrD = 1,1∈ ( 0,7; 1, ) +Lực dọc trục: Xét thấy ổ D chịu lực tác dụng nhiều C, nên lấy thông số ổ D để tính toán tìm ổ chung cho Vậy chọn ổ bi đỡ chặn, bố trí dạng “o” với đường kính +Chọn sơ ổ bi đỡ chặn cỡ trung với ký hiệu 46304 có (phụ lục 9.3, sách tập) + d = 20 ( mm ) C = 9170(N ),α = 12° SC = 0,83eFrC = 0,83 ( 0,32 ) 833,5 = 221,37( N ) S D = 0,83eFrD = 0,83 ( 0,32 ) 746, 29 = 198, 21( N ) e = 1,5 tan α = 1,5 tan12° ≈ 0,32 Với +Tổng lực doc trục: ∑ F = S + F = 221,37 + 827 = 1048,37( N ) > S ⇒ ∑ F = 1048,37( N ) aD C aD D aA L= + 60n1Lh 60 ( 1910 ) 9600 = = 1100,16 106 106 Với Lh = ( 300 ) ( ) = 9600 +Tải trọng quy ước: Với: FaD FaD (triệu vòng) (giờ) QD = ( XVFrD +YFaD ) K σ K t V = K σ = K t = C0 = 827 VFrD 9170 = 0,09 ⇒ e = 0, 41 (bảng 11.3, sách lý thuyết) = 827 1( 746,29 ) = 1,1 > e ⇒ X = 0, 45; Y = 1,34 53 ⇒ QD = ( 0, 45 ( 1) 746, 29 + 1,34 ( 827 ) ) 1( 1) = 1444( N ) Ctt = QD m L = 1444 1100,16 = 14906( N ) +Tải trọng động tính toán: +Với thông số vứa tính được, chọn ổ bi đở chặn cỡ trung ký hiệu 46304 có C = 14000(N ) cho ổ C D III/ Trục 3: Tại ổ lăn E ( FrE ≠ 0;FaE = ) +Lực hướng tâm: Tại ổ lăn F ( FrF ;FaF +Lực hướng tâm: 2 FrE = REX + REY = 713, 242 + 9,862 = 713,3( N ) ≠ 0) 2 FrF = RFX + RFY = 728,832 + 443, 27 = 853,04( N ) FaF = Fa = 162,7( N ) ⇒ FaF FrF = 0,19∈ ( ;0,3) +Lực dọc trục: Xét thấy ổ F chịu lực tác dụng nhiều E, nên lấy thông số ổ F để tính toán tìm ổ chung cho Vậy chọn ổ bi đỡ với đường kính L= + d = 25 ( mm ) 60n1Lh 60 ( 1910 ) 9600 = = 1100,16 106 106 Với Lh = ( 300 ) ( ) = 9600 +Tải trọng quy ước: Với: (triệu vòng) (giờ) QF = ( XVFrF +YFaF ) K σ K t V = K σ = K t = Chọn sơ ổ bi đỡ cỡ trung với ký hiệu 305 có sách tập) FaF C0 = 162,7 11600 C = 11600(N ) = 0,014 ⇒ e = 0,3 (bảng 11.3, sách lý thuyết) 54 (phụ lục 9.1, FaF VFrF = 162,7 1( 853,04 ) = 0,19 < e ⇒ X = 1; Y = ⇒ QF = ( 1( 1) 853,04 + ( 162,7 ) ) 1( 1) = 853,04( N ) Ctt = Q f m L = 853,04 1100,16 = 8806,18( N ) +Tải trọng động tính toán: +Với thông số vứa tính được, chọn ổ bi đở cỡ trung , ký hiệu 305 có C = 17600( N ) cho ổ C D 55 [...]... 1,76 gZ ε : hệ số kể đến cơ tính vật liệu : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc : hệ số xét đến tổng chi u dài tiếp xúc Zε = 4 − εα = 0,869 3 gK H = K H β K H α K Hv với 1 1 ε α = 1,88 − 3,2 + ÷ cos 0° = 1,732 z 1 z 2 : hệ số tải trọng 31 K H β = 1,0756 Với : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chi u rộng vành răng K Hα = 1 : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không... K Hα = 1,0924 : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều (Trang 212 TL1) trên đôi bánh răng Chọn cấp chính xác bằng 8 theo bảng 6.13 sách ‘’Trịnh chất 1’’ K Hv = 1 + v H bw d w 1 2T2K H α K H β : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp v H = δ H g 0v aw u δ H = 0,006 Trong đó: : hệ số ảnh hưởng sai số ăn khớp theo bảng 6.8 sách ‘’Cơ sở thiết kế máy ’ g 0 = 56 : hệ số ảnh hưởng của... 140 : hệ số trùng khớp ngang =1 : hệ số kể đến độ nghiêng của răng gYF 1 = 3,66137, YF 2 = 3,608679 gK F = K F β K F α K Fv : hệ số tải trọng khi tính về uốn K F β = 1,143 : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chi u rộng vành răng.(TL 2, trang 113) K Fα = 1 : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi 33 răng đồng thời ăn khớp K Fv = 1 + v F bd m 1 2T3K F α K F β : hệ số kể... H : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc ⇒ ZH = 2 = sin ( 2αw ) Vì vật liệu là thép nên gZ ε : hệ số kể đến cơ tính vật liệu 2 = 1,764 sin ( 2.20 ) αw = 20° : hệ số xét đến tổng chi u dài tiếp xúc 4 − εα = 0,865 3 Zε = gK H = K H β K H α K Hv với 1 1 ε α = 1,88 − 3, 2 + ÷ = 1,757 z1 z2 : hệ số tải trọng K H β = 1,023 Với : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên chi u... 1,0623 : hệ số phân bố không đều tải trọng trên chi u rộng vành 26 gK Fv = 1 + v F bw d w 1 2T2K F α K F β : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp v F = δ F g 0v Với aw u δ F = 0,016 Trong đó: : hệ số ảnh hưởng sai số ăn khớp theo bảng 6.9 sách ‘’Cơ sở thiết kế máy ’ g 0 = 56 : hệ số ảnh hưởng của sai lệch các bước răng Chọn cấp chính xác bằng 8 theo bảng 6.16 sách ‘’Trịnh chất 1’’... : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều trên đôi bánh răng K Hv = 1 + v H bd m 1 2T3K H α K H β : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp v H = δ H g 0v d m 1(u + 1) u δ H = 0,006 Trong đó: : hệ số ảnh hưởng sai số ăn khớp theo bảng 6.8 sách ‘’Cơ sở thiết kế máy ’ g 0 = 47 : hệ số ảnh hưởng của sai lệch các bước răng Chọn cấp chính xác bằng 7 theo bảng 6.16 sách ‘’Trịnh chất 1’’... MPa) sF 1, 75 Chọn ứng suất uốn cho phép nhỏ nhất [ σ F ] = 217,54299( MPa) theo điều kiện biên 7/ Chọn hệ số tải trọng tính: Chọn hệ số chi u rộng vành răng theo bảng 6.18: ψ be = 0,285 29 Chọn hệ số tải trọng tính KH = KHβ Tỉ số: ψ beu 0, 285.1,3 = = 0, 216 2 −ψ be 2 − 0, 285 Do đó chọn sơ bộ hệ số tải trọng tĩnh 8/ Tính toán đường kính de1: d e1 = 95 3 = 95 3 K H β = 1,0756 , khi lắp trên ổ bi đỡ... z2 60 +Đối với bánh bị dẫn: Đặc tính so sánh độ bền các bánh răng (độ bền uốn): [ σ F1 ] +Bánh dẫn: YF 1 = 231, 4286 = 61.71 3,75 [ σ F 2 ] = 217,5429 = 58,95 YF 2 3,69 +Bánh bị dẫn: Ta kiểm tra độ bền uốn theo bánh bị dẫn có độ bền thấp hơn: 18/ Ứng suất uốn tính toán: σF2 = Trong đó: răng 2YF 2T2 K F β K FV d w1bw m gK F β = 1,0623 : hệ số phân bố không đều tải trọng trên chi u rộng vành 26 gK Fv... không đều tải trọng cho các đôi 33 răng đồng thời ăn khớp K Fv = 1 + v F bd m 1 2T3K F α K F β : hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp v F = δ F g 0v d m 1(u + 1) Với u δ F = 0,016 Trong đó: : hệ số ảnh hưởng sai số ăn khớp theo bảng 6.9 sách ‘’Cơ sở thiết kế máy ’ g 0 = 47 : hệ số ảnh hưởng của sai lệch các bước răng Chọn cấp chính xác bằng 7 theo bảng 6.16 sách ‘’Trịnh chất 1’’ ⇒... 93(mm) aw = Khoảng cách trục: Chi u rộng vành răng Bánh bị dẫn : Bánh dẩn : mz1 (1 + u ) 1,5.46(1 + 1,3) = ≈ 80 ( mm ) 2 2 b2 = ψ ba a = 0, 4 × 80 = 32(mm) b1 = b2 + 5 = 32 + 5 = 37( mm) 1.11 Vận tốc vòng bánh răng Ta có: v= π d1.n1 π × 69 ×1469 = = 5,3( m / s) 60000 60000 Tra bảng 6.13 trang 106 ( tài liệu 2) bằng 8 v gh = 6 ( m / s ) Chọn cấp chính xác 1.12 Hệ số tải trọng động: K HV = 1, 2544; K FV ... trục a chi u dài đai L Chọn sơ khoảng cách trục a theo đường kính d2 Nội suy theo bảng trang 153 ( tài liệu 2) với tỉ số truyền ud = a = 1, 2d = 1, × 250 = 300(mm) Ta chọn a sơ : Xác định chi u... dây đai hệ thống chọn sơ Cz = Hệ số ảnh hưởng chế độ tải trọng Cr = Hệ số ảnh hưởng chi u dài đai L - Lo chi u dài đai thực nghiệm, tra hình 4,21 trang 151 ( tài liệu 2) đai loại A chọn Lo... 25 Mođun pháp: Chi u rộng vành răng: Tỉ số truyền: bw = 25, u = 1, 25 Góc nghiêng răng: Số bánh răng: β = 10,844o z1 = 44 z2 = 55 Hệ số dịch chỉnh: x1 = x2 = 19 Đường kính vòng chia: Đường kính