Tính toán lựa chọn hộp giảm tốc cho động cơ

I. Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền.1. Chọn động cơ. Công suất trên trục: Công suất yêu cầu của động cơ: Trong đó: Tra bảng 1 ta có: Chọn động cơ: Tra bảng 3 ta chọn được kiểu động cơ là: A0526 có: 2. Phân phối tỷ số truyền. Tốc độ quay của trục băng tải. Tỷ số truyền chung: Chọn: II. Xác định các thông số trên các trục.1. Trục I. 2. Trục II. 3. Trục III. 4. Trục IV. Bảng số liệu:Trụcin(vp)N(KW)Mx(N.mm)MaxMinMaxMinI1,8259503,293,293307333073II1,8255203,1253,095734556694III41302,972,94217706226778IV11303,052,852213821930

PHẦN I: XÁC ĐỊNH CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU I Chọn động phân phối tỷ số truyền Chọn động - Công suất trục: N ct = P ⋅ v 2100 ⋅ 1,36 = = 2,856( Kw) 1000 1000 - Công suất yêu cầu động cơ: N yc = N ct ηt Trong đó: η t = η đ ⋅η br ⋅η ol2 ⋅η hn ⋅η ot Tra bảng ta có: η đ = 0,95 ηbr = 0,96 ηol = 0,99 η kn = 0,99 ηot = 0,98 → ηt = 0,95 ⋅ 0,96 ⋅ 0,993 ⋅ 0,98 = 0,867 → N yc = 2,856 = 3,29( Kw) 0,867 - Chọn động cơ: N đc ≥ 120% ⋅ N yc = 3,29 ⋅ 120% = 3,948( Kw) Tra bảng ta chọn kiểu động là: A052-6 có:  N đc = 4,5( Kw)  n = 950(v / p) Phân phối tỷ số truyền -Tốc độ quay trục băng tải v= π ⋅ D ⋅ nbt 60 ⋅ 103 ⋅ v 60 ⋅ 103 ⋅ 1,36 → n = = = 129(v / p ) bt 60 ⋅ 103 π ⋅D 3,14 ⋅ 200 - Tỷ số truyền chung: nđc 950 = = 7,3 nbt 130 Chọn: ibr = itg = itg = ibr ⋅ iđ → iđ = itg ibr = 7,3 = 1,825 II Xác định thông số trục Trục I N1 max = N1 = N1 = N yc = 3,29( Kw) M x1 max = M x1 N1 9,55 ⋅ 106 ⋅ 3,29 = 9,55 ⋅ 10 ⋅ = = 33073( N ⋅ mm) n1 950 Trục II N max = N1 ⋅ η đ = 0,95 ⋅ 3,29 = 3,125( Kw) N = N max ⋅ ηol = 3,125 ⋅ 0,99 = 3,09( Kw) n2 = n1 950 = = 520(v / p) iđ 1,825 M x max = 9,55 ⋅ 106 ⋅ N max 9,55 ⋅ 106 ⋅ 3,125 = = 57345( N ⋅ mm) n2 520 M x = 9,55 ⋅ 106 ⋅ N 9,55 ⋅ 106 ⋅ 3,09 = = 56694( N ⋅ mm) n2 388 Trục III N max = N ⋅ ηbr = 3,09 ⋅ 0,96 = 2,97( Kw) N = N max ⋅ ηol = 2,97 ⋅ 0,99 = 2,94( Kw) n3 = n2 520 = = 130(v / p ) ibr M x3 max = 9,55 ⋅ 106 ⋅ N max 9,55 ⋅ 106 ⋅ 2,97 = = 217706( N ⋅ mm) n3 130 M x3 = 9,55 ⋅ 106 ⋅ N 9,55 ⋅ 106 ⋅ 3,09 = = 226778( N ⋅ mm) n3 130 Trục IV N max = N ⋅ η kn = 2,94.0,99 = 2,97( Kw) N = N max ⋅ ηot = 2,9 ⋅ 0,98 = 2,835( Kw) n4 = n3 = 130(v / p ) i4 = n3 120 = =1 n4 120 ∆N = N − N ct = 2,853 − 2,896 = 0,003( Kw) = [ ∆N ] = 10( w) → t / m M x max = 9,55 ⋅ 106 ⋅ N max 9,55 ⋅ 106 ⋅ 3,05 = = 223800( N ⋅ mm) n4 120 M x = 9,55 ⋅ 106 ⋅ N 9,55 ⋅ 106 ⋅ 2,96 = = 219132( N ⋅ mm) n4 129 Bảng số liệu: Trục i n(v/p) I II III IV 1,825 1,825 950 520 130 130 N(KW) Max Min 3,29 3,29 3,125 3,09 2,97 2,94 3,05 2,85 Mx(N.mm) Max Min 33073 33073 57345 56694 217706 226778 22138 21930 PHẦN II: TÍNH CÁC BỘ TRUYỀN I Tính truyền đai Đề bài: Thiết kế truyền đai thang truyền dẫn từ động đến hộp giảm tốc với số liệu sau: N = 3,29( Kw) n1 = 520v / p ) i = 1,825 Bộ truyền làm việc ca, quay chiều, tải trọng truyền không đổi Trình tự thiết kế: Bước 1: Từ N = 3,27( Kw) tra bảng 22 ta chọn đai thang loại Б Tra bảng 23 chọn D1 = 140(mm) → D2 = i ⋅ D1 = 140 ⋅ 1,825 = 255,5(mm) Theo bảng 23 Chọn: ξ = 0,01 → D2 = 250( mm) → itt = D2 250 = = 1,8 D1 (1 − ξ ) 140(1 − 0,01) → ∆i = i − itt 1,825 − 1,82,53 ⋅ 100 = ⋅ 100 = 1,36% < −5% → (t / m) i 2,825 Bước 2: Xác định chiều dài dây đai Tra bảng 24 với i = 1,825 → A = 2,4 D1 = 2,4.140 = 336 ( D + D2 ) = ⋅ 336 + π (140 + 250) + ( 250 − 140) = 1293(mm) π → L = A + ( D1 + D2 ) + 4A ⋅ 3336 2 Tiêu chuẩn L theo bảng 26b ta có: L=1250(mm) Vay chon L = lo +xo=1250+40=12930 Tính lại: Acx 2 Acx =  L − π ( D1 + D2 ) + ( L − π ( D1 + D2 ) ) − 8( D2 − D1 )  = 8  =  ⋅ 1290 − 250π + 8 ( 2.1290 − 3900π ) − ⋅ 2002  = 334(mm)  Nghiệm góc ôm: α1 = 180 − 57 → Đảm D2 − D1 250 − 140 = 180 − 57 = 161 > 120 A 334 bảo điều kiện góc ôm Bước 3: Điều kiện mỏi đai v U = ≤ [U ] = 10(1 / s ) L π ⋅ D1 ⋅ n1 3,14 ⋅ 140 ⋅ 950 v= = = 6,96(m / s) 60 ⋅ 103 60 ⋅ 103 v 6,96 →U = = = 5,39(1 / s ) < 10(1 / s) L 1,29 → Đảm bảo điều kiện mỏi đai Bước z≥ P F1 ⋅ [ K ] 1000 ⋅ N 1000 ⋅ 3,29 = = 472( N ) v 6,96 Tra bảng 26: → F = 138(mm2 ) [ K ] = K ⋅ C1 ⋅ C2 ⋅ C3 ⋅ C4 P= σ = 1,5( N / mm ) đai loại Б → K = 1,88 0,98 − 0,96 Tra bảng 17 → C1 = 0,96 + 10 0,2 = 0,958 1,04 − Tra bảng 18 → C2 = 1,04 − 1,9 = 1,024 Tra bảng 19 → C3 = 0,9 C4 = → [ K ] = 1,67.0,958.1,024.0,9 = 1,47 472 →z≥ = 2,3 138.1,47 → z = dây < 12 dây → thõa mãn Tra bảng 25 với Bước 5: Lực tác dụng lên trục T = ⋅ T0 ⋅ z ⋅ sin α1 α 161 = ⋅ σ ⋅ F1 ⋅ z ⋅ sin = ⋅ 1,5 ⋅ 138 ⋅ ⋅ sin = 1225( N ) 2 II Tính truyền bánh Đề bài: Thiết kế truyền bánh nón thẳng làm việc hộp giảm tốc (kín) với số liệu sau: N = 3,09( Kw) n1 = 520(v / p ) n2 = 130v / p) i=4 Tải trọng không đổi, quay chiều Trình tự thiết kế: 1.Bước 1: Chọn vật liệu chế tạo Tra bảng 6.2 ta chọn được: Vật liệu làm bánh nhỏ thép 45 Vật liệu làm bánh lớn thép CT5 Tra bảng 32 ta có: [σ tx ]1 = 665( N / mm2 ) [σ tx ] = 470( N / mm2 ) [σ ]1 = 164( N / mm ) [σ ] = 155( N / mm2 ) 2.Bước 2: Tính kích thước   K⋅N 1,14 ⋅ 106  ⋅ Lsb = i + ⋅   (1 − 0,5ψ L ) ⋅ i ⋅ [σ tx ]  ψ L ⋅ n2 Trong đó: i=4 n2 = 130(v / p ) N = 3,09( Kw) ψ L = 0,33 [σ tx ] = [σ tx ] = 470( N / mm2 ) Chọn: K = 1,5   1,5 ⋅ 3,09 1,14 ⋅ 106  ⋅ → Lsb ≥ + ⋅  = 158(mm)  (1 − 0,5 ⋅ 0,33) ⋅ ⋅ 470  0,33 ⋅ 130 → Lsb = 158(mm) Lsb 158 = = 5,2(mm) 30 30 chuẩn ms theo bảng → ms = Tiêu 27 ta có: ms = 6(mm) Z1 = ⋅ Lsb ms ⋅ i + = ⋅ 158 = 12,7 (răng) ⋅ 17 → Z1 = 13 (răng) Z = i ⋅ Z1 = ⋅ 13 = 52 (răng) Bước 3: Kiểm nghiệm a) Kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc σ tx = 1,14 ⋅ 10 ⋅ ( L − 0,5 ⋅ b ) ⋅ i (i ) +1 K ⋅ N ⋅ ≤ [σ tx ] b n2 Trong đó: [σ tx ] = 470( N / mm2 ) Lcx = 0,5 ⋅ ms ⋅ Z12 + Z 22 = 0,5 ⋅ ⋅ 132 + 522 = 160(mm) → b = ψ L ⋅ Lcx = 0,33 ⋅ 160 = 53(mm) K cx = K t ⋅ K đ Tải trọng không đổi → Kt =  0,5b  0,5 ⋅ 53   = ⋅ 1 − mtb = ms ⋅ 1 −  = 4,17(mm) L 160   cx   → Dtb1 = mtb ⋅ Z1 = 4,17 ⋅ 13 = 54(mm) vtb1 = π ⋅ Dtb1 ⋅ n1 3,14 ⋅ 54 ⋅ 520 = = 1,47(m / s) 60 ⋅ 103 60 ⋅ 103 Tra bảng 6.1 chọn cấp xác cho thẳng → cấp xác cho nón Tra bảng 29: K đ = 1.4 → K cx = ⋅ 1,4 = 1,4 1,14 ⋅ 106 σ tx = ⋅ (160 − 0,5 ⋅ 53) ⋅ (4 ) + 3,09 ⋅ 1,4 ⋅ = 445( N / mm ) 53 130 → σ tx = 445( N / mm ) < [σ tx ] = 470( N / mm ) → Đảm bảo điều kiện tiếp xúc b) Kiểm nghiệm sức bền uốn 22,5 ⋅ 106 K⋅N σu = ⋅ ≤ [σ u ] ytđ ⋅ mtb ⋅ Z ⋅ b n  1 ϕ = 14 02' tgϕ1 = = →  i ϕ = 7558' Z tđ = Z1 13 = = 13,3 (răng) cos ϕ1 cos1402' → Z tđ = 14 (răng) Z2 52 Z tđ = = = 214,44 (răng) cos ϕ cos 7558' → Z tđ = 215 (răng) Tra bảng 31 ta có: ytđ = 0,312 0,496 − 0,49 ⋅ 19 = 0,49076 150 → ytđ ⋅ [σ ]1 = 0,312 ⋅ 164 = 51,91 ytđ = 0,49 + ytđ ⋅ [σ ] = 0,49076 ⋅ 155 = 76,06 → ytđ ⋅ [σ ]1 < ytđ ⋅ [σ ] → Tính σ u theo bánh → σu = 22,5 ⋅ 10 1,4 ⋅ 3,09 ⋅ = 50( N / mm ) 0,312 ⋅ 4,17 ⋅ 13 ⋅ 53 520 → σ u = 50( N / mm ) < [σ u ] = [σ ]1 = 164( N / mm2 ) → Đảm bảo an toàn điều kiện uốn 4.Bước 4: Tính kích thước khác truyền D1 = ms ⋅ Z1 = ⋅ 13 = 78mm) D2 = ms ⋅ Z = ⋅ 52 = 312(mm) D f = D1 − 2,5 ⋅ ms ⋅ cos ϕ1 = 78 − 2,5 ⋅ ⋅ cos1402' = 63,44(mm) D f = D2 − 2,5 ⋅ ms ⋅ cos ϕ = 312 − 2,5 ⋅ ⋅ cos 7558' = 216(mm) Dtb1 = mtb ⋅ Z1 = 4,17 ⋅ 13 = 54(mm) Dtb = mtb ⋅ Z = 4,17 ⋅ = 216(mm) Bước 5: Lực tác dụng lên khớp P1 = P2 = P = ⋅ M x1 ⋅ 9,55 ⋅ 106 ⋅ N ⋅ 9,55 ⋅ 106 ⋅ 3,09 = = = 2099( N ) Dtb1 Dtb ⋅ n1 520 ⋅ 54 Pa1 = Pr = P ⋅ tgα ⋅ sin ϕ1 = 2099 ⋅ tg 20 ⋅ sin 1402' = 185( N ) Pa = Pr1 = P ⋅ tgα ⋅ cos ϕ1 = 2099 ⋅ tg 20 ⋅ cos1402' = 741( N ) III Tính trục chọn ổ A Tính trục (II) Tính sơ d sbII ≥ M x II max 0,2 ⋅ [τ ] M x II max = 56694( N ⋅ mm) Với [τ ] = 15 ÷ 17 → chọn [τ ] = 15( N / mm ) 56694 = 26,6mm) 0,2 ⋅ 15 d sbII = 30(mm) → d sbII ≥ Chọn → chọn ổ lăn ổ đỡ chặn bi cầu Tra bảng 59:hạng trung: Chọn ổ có ký hiệu 46306 với: d = 309mm)   Bô = 19( mm) - Tính chiều dài trục lmo B + l3 + l4 + ôII 2 l3 = 25 ÷ 30(mm) → chọn l3 = 25(mm) LIIng = l4 = 10 ÷ 20(mm) → chọn l4 = 15(mm) lmo = 1,5 ⋅ d sbII = 1,5 ⋅ 30 = 45(mm) 45 19 + 15 + 25 + = 72(mm) 2 B B LIItrg = ôII + l2 + a + ⋅ cos ϕ1 2 a = 10 ÷ 12(mm) → chọn a = 10(mm) → LIIng = l2 = 10 ÷ 15(mm) → chọn Ta có: l2 =15( mm) cos ϕ1 = cos14 02' = 0,97 19 53 LIItrg = + 15 + 10 + ⋅ 0,97 = 60(mm) 2 LII ' = ( 2,5 ÷ 3)d sbII = (2,5 ÷ 3) ⋅ 30 = (75 ÷ 90)(mm)  LII ' = 90(mm) → LII = LIIng + LII ' + LIItrg = 72 + 60 + 90 = 222(mm) Chọn: Tính gần M x max = 56694( N ⋅ mm) P1 = 2099( N ) Pr1 = 741( N ) Pa1 = 185( N ) Rđ = 1225( N ) Dtb = 54(mm) a) Vẽ biểu đồ: M uđ ; M un ; M z Chia lực làm mặt phẳng:      + Mặt phẳng đứng gồm: (YA , YB , Pa1 , Pr1 , Rđ ) ≈ + Mặt phẳng ngang gồm: ( X A , X B , P1 ) ≈ Xác định phản lực mặt phẳng đứng  ∑m (F ) = R  A đ → YB = ⋅ 72 + 90 ⋅ YB − 150 Pr1 + 150 ⋅ Pr1 − 72 ⋅ Rđ −    Dtb ⋅ Pa1 = Dtb ⋅ Pa1 150 ⋅ 741 − 72 ⋅ 1225 − 185 ⋅ 54 / 2 = = 199,5( N ) 90 90  D ∑ mB F = −60 ⋅ Pr1 + 2tb ⋅ Pa1 − 90 ⋅ YA + 162 ⋅ Rđ = D − 60 ⋅ Pr1 + tb ⋅ Pa1 + 162 ⋅ Rđ − 60 ⋅ 741 + 27 ⋅ 185 + 162 ⋅ 1225 → YA = = = 1766.5( N ) 90 90 Thử lại: ∑ Y = YA + YB − Rđ − Pr1 = 1766.5 + 199.5 − 1225 − 741 = → (t / m) ( ) Xác định phản lực mặt phẳng ngang:  ∑ m ( F ) = −90 ⋅ X A B + 150 ⋅ P1 = 150 ⋅ P1 150 ⋅ 2099 → XB = = = 3498,6( N ) 90 90  ∑ mB F = 60 ⋅ P1 + 90 ⋅ X A = ( ) − 60 ⋅ P1 − 60 ⋅ 2099 = = −1399,3( N ) 90 90 tra: ∑ X = X A + X B − P1 = −1399 + 3498 − 2099 = → (t / m) → XA = Kiểm Vẽ biểu đồ moomen uốn M Dđ = M Ađ = − Rđ ⋅ 72 = −1225 ⋅ 72 = −88200( N ⋅ mm) M Bđ = −162 ⋅ Rđ + 90 ⋅ YA = −162 ⋅ 1225 + 90 ⋅ 1766 = −39465( N ⋅ mm) M Ctr = − Rđ ⋅ 222 + 1450YA + 60 ⋅ YB = −1225 ⋅ 222 + 150 ⋅ 1766 + 60 ⋅ 199 = 4995( N ⋅ mm) M Cph = M An = M Cn = M Bn = 90 ⋅ X A = 90 ⋅ 1766 = 158985( N ⋅ mm) MZ = Dtb 54 ⋅ P1 = ⋅ 2099 = 56673( N ⋅ mm) 2 Tính đường kính số điểm M tđD dD ≥ 0.1 ⋅ [σ −1 ] Tra bảng 45 cho thép 45 ta có: σ B = 600( N / mm2 ) Tra bảng 47 dựa vào thép cacbon σ B = 600( N / mm2 ) ta có: 10 [σ −1 ] = 55( N / mm ) M tđD = M Z = 56673( N / mm ) → dD ≥ 56673 = 21,7(mm) 0,1 ⋅ 55 Tại D lắp đai có then nên phải tăng d D = 21,7 + 21,7 ⋅ 4% = 22,568(mm) dA ≥ M tđA 0,1 ⋅ [σ −1 ] M tđA = (M ) đ u → dA ≥ dB ≥ M tđB = dD lên 4% + M Z2 = 88200 + 566732 = 104838( N ⋅ mm) 104838 = 26,71(mm) 0,1 ⋅ 55 M tđB 0,1 ⋅ [σ −1 ] (M ) + (M ) đ u → dB ≥ n u 1733336 = 26,71(mm) 0,1 ⋅ 55 dC ≥ M tđC 0,1 ⋅ [σ −1 ] M tđC = (M ) → dC ≥ + M Z2 = 394652 + 1589852 + 566732 = 173336,5( N ⋅ mm) đ u + M Z2 = 49952 + 566732 = 56892( N ⋅ mm) 56892 = 21.78(mm) 0,1 ⋅ 55 Tại C lắp bánh có then nên phải tăng → d C = 21,78 + 14,78 ⋅ 4% = 22,65(mm) Quy chuẩn d theo bảng 48 ta có: d D = d C = 30(mm) d A = d B = 35(mm) Tính xác a) Tính xác D lắp đai ( d D = 30(mm) ) τ −1 nD = nτ = ≥ [ n] = 1,5 ÷ 2,5 k τ ετ τ a +ψ τ ⋅τ m Tra bảng 48 ta có: 11 dC lên 4% W0 = 4,97 ⋅ 103 ( mm3 ) Wu = 2,32 ⋅ 103 (mm3 ) b⋅h = 8⋅7 Tra bảng 49 dựa vào thép cacbon ψ τ = 0,05 σ B = 600( N / mm ) ta Tra bảng 50 ta có: ετ = 0,75 Tra bảng 52 dựa vào σ B = 600( N / mm2 ) ta có: Tra bảng 53 ta có: có: kτ = 1,5 kτ = 2,05 ετ Vì trục quay chiều nên có: τa =τm = τ max MZ 56673 = = = 5,7( N / mm ) 2 ⋅ W0 ⋅ 4,97 ⋅ 10 Ta có: τ −1 = (0,2 ÷ 0,3)σ B = ( 0,2 ÷ 0,3) ⋅ 600 = (120 ÷ 180) ( N / mm ) Chọn τ −1 = 150( N / mm ) 150 = 12,53 2,05 ⋅ 5,7 + 0,05 ⋅ 5,7 [ n] = 2,5 → nD = nτ = Chọn Do nD > [ n] = 2,5 → an toàn D b) Tính xác C lắp bánh ( dC = 30mm ) n ⋅n nC = σ τ ≥ [ n] = 1,5 ÷ 2,5 2 nσ + nτ nσ = nτ = σ −1 kσ ⋅ σ +ψ σ ⋅ σ m εσ a τ −1 kτ ⋅τ a + ψ τ ⋅τ m ετ Tra bảng 30 ta có: W0 = 4,97 ⋅ 103 (mm3 ) Wu = 2,32 ⋅ 103 (mm3 ) b⋅h = 8⋅7 Tra bảng 49 dựa vào thép cacbon ψ τ = 0,05 ψ σ = 0,1 Tra bảng 50 ta có: 12 σ B = 600( N / mm ) ta có: ετ = 0,75 ε σ = 1,49 Tra bảng 52 ta có: kτ = 1,5 kσ = 1,49 Lập tỷ số then: kσ 1,49 = = 1,73 ε σ 0,86 kτ 1,5 = =2 ετ 0,75 Tra bảng 53 ta có: kτ = 2,52 ετ kσ = 3,36 εσ P 185,2 σ m = a1 = = 0,2( N / mm ) F − Ft 3,14 ⋅ 30 ⋅ − C M 4995 σa = u = = 2,15( N / mm ) Wu 2,32 ⋅ 103 Vì trục quay chiều có: τa =τm = Ta có: τ max MZ 56673 = = = 5,7( N / mm ) 2 ⋅ W0 ⋅ 4,97 ⋅ 103 τ −1 = 150( N / mm ) σ −1 = ( 0,4 ÷ 0,5) ⋅ σ B = ( 0,4 ÷ 0,5) ⋅ 600 = 250( N / mm ) 250 nσ = = 34 2,52 ⋅ 3,8 + 0,27 ⋅ 0,1 150 nτ = = 9,24 2,52 ⋅ 5,7 + 0,05 ⋅ 5,7 Chọn [ n] = 2,5 9,24 ⋅ 23,85 Ta có: nC = 23,852 + 9,242 = 8,26 → nC = 8,26 > [ n] = 2,5 → an toàn C B Tính trục III Tính sơ d sbIII = M x III max 0,2 ⋅ [τ ] 13 Với M x III max = 217706( N mm ) [τ ] = 15 ÷ 17 chọn [τ ] = 15 217706 = 41,7( mm) 0,2 ⋅ 15 d sb = 45 → d sbIII = Chọn → chọn ổ lăn ổ đỡ chặn bi cầu Tra bảng 59 ta có: Chọn ổ có ký hiệu 46309 với d = 45mm   Bô = 25mm Tính chiều dài trục: LIIItrg BôIII l D + l2 + a + moIII + tb1 2 2 a = 10 ÷ 15mm → chọn a = 10mm l2 = 10 ÷ 15mm → chọn l2 = 10mm lmoIII = 1,5 ⋅ d sb = (1,5 : 16) ⋅ 45 = (67,5 : 72)(mm) = Dtb1 = 54,21(mm) LIIItrg 25 70 54,21 + 10 + 10 + + = 91mm) 2 2 L D 54,21 Y = IIItrg + tb1 = 91 + = 118(mm) 2 L D 54,21 X = IIItrg − tb1 = 91 − = 64(mm) 2 B l LIIIng = ôIII + l3 + l4 + moIII 2 l3 = 25 ÷ 30mm → chọn l3 = 25mm = l4 = 10 ÷ 30mm → chọn l4 = 10mm 19 70 → lIIIng = + 25 + 10 + = 80(mm) 2 Tính gần M x max = 217706( N mm) P2 = 2099( N ) Pr = 185( N ) Pa = 741( N ) Dtb = 216(mm) Chia lực làm mặt phẳng: Mặt phẳng đứng gồm: (YE , YF , Pa , Pr ) ≈ 14 Mặt phẳng ngang gồm: ( X E , X F , P2 ) ≈ Xác định phản lực mặt phẳng đứng: ∑m E ( F ) = 182 ⋅ Y F − 118 ⋅ Pr − Pa ⋅ → YF = 560( N ) ∑m F ( F ) = −182 ⋅ Y Dtb =0 + 64 ⋅ Pr − Pa ⋅ E → YE = −375( N ) Dtb =0 Kiểm tra: ∑ Y = YE + YF + Pr = −375 + 560 − 185 = → (thoã mãn) Xác định phản lực mặt phẳng ngang: ∑m ( F ) = −118 ⋅ P + 182 ⋅ X ∑m ( F ) = −182 ⋅ X E → X F = 1360( N ) F E F =0 + 64 ⋅ P2 = 64 ⋅ P2 64 ⋅ 1936 = = 739( N ) 182 182 tra: ∑ X = X E + X F − P2 = −739 − 1360 + 2099 = → thoã → XE = Kiểm Vẽ biểu đồ mômen uốn: M Hđ = M Eđ = M Fđ = M Gt = − X E ⋅ 118 = −118 375 = − − 44250( N mm) M Gph = 64 ⋅ YF = 64 ⋅ 560 = 35840( N mm) M Hn = M En = M Fn = M Gn = 146 ⋅ X E = −739.118 = −87202( N mm) M z = M X III max = 217706( N mm) 15 mãn + Tính đường kính trục số điểm M tđH dH ≥ 0,1 ⋅ [σ −1 ] Tra bảng 45 ta có: σ B = 600( N / mm ) Tra bảng 47 ta có: [σ −1 ] = 55( N / mm2 ) M tđH = M z = 217706( N mm ) → dH = 217706 = 34.06( mm ) 0,1 ⋅ 55 Tại H lắp khớp nên có then phải tăng 16 dH lên 4% d H = 34,4 + 34,4 ⋅ 4% = 35,8( mm ) M tđE 0,1 ⋅ [σ −1 ] dE = dF ≥ M tđE = M z = 217706( N mm ) → dE = dF ≥ dG ≥ 217706 = 34,06( mm ) 0,1 ⋅ 55 M tđG 0,1 ⋅ [σ −1 ] M tđG = M z2 + M uđ + M un = 2177062 + 442502 + 872022 = 241335( N mm ) dG ≥ 241335 = 35,27( mm ) 0,1 ⋅ 55 Tại G lắp bánh nên có then phải tăng → d G = 35,27 + 35,27 ⋅ 4% = 36,68( mm ) Quy chuẩn d theo bảng 48 ta có: dG lên 4% d H = d E = d F = 40( mm ) d G = 45( mm ) Tính xác a Tính xác H lắp khớp có τ −1 nH = nτ = ≥ [ n] = 1,5 ÷ 2,5 k d H = 40( mm ) ⋅τ a + ψ τ ⋅τ m τ ετ Vì H lắp khớp có then nên ta bảng 48 ta có: ( W0 = 10740 mm3 ( Wu = 7800 mm3 ) ) Tra bảng 49 dựa vào thép cacbon σ B = 600( N / mm ) ta có: ψ τ Tra bảng 50 dựa vào d H = 40mm thép cacbon có: ετ = 0,73 Tra bảng 52 dựa vào σ B = 600( N / mm ) có: kτ = 1,5 kτ 1,5 = = 2,05 ετ 0,73 kτ có: ε = 2,52 τ Lấp tỷ số then: Tra bảng 53 Vì trục quay chiều có: τ max Mz 217706 = = = 10.1( N / mm ) 2 ⋅ W0 ⋅ 10740 τ −1 ( 0,2 ÷ 0,3)σ B = (120 ÷ 180 ) N / mm τa =τm = Ta có: → chọn τ −1 = 150( N / mm ) 17 = 0,05 150 = 5.7 2,52 ⋅ 10.1 + 0,05 ⋅ 10.1 [ n] = 2,5 nH = nτ = Chọn Do nH = 5,7 > [ n] = 2,5 → an toàn H b Tính xác G lắp bánh có n ⋅n nG = σ τ ≥ [ n] = 1,5 ÷ 2,5 2 d G = 45mm nσ + nτ σ −1  nσ = kσ ⋅ σ +ψ σ ⋅τ m  εσ a  Trong đó:  τ −1 nτ = kτ  ⋅τ a + ψ τ ⋅τ m  ετ   Wu = 7,8 ⋅ 103 mm3  3 Tra bảng 48 ta có:  W0 = 16,74 ⋅ 10 mm b ⋅ h = 14 ⋅  ( ( ) Tra bảng 49 dựa vào thép cacbon ψ σ = 0,1  ψ τ = 0,05 Tra bảng 50 dựa vào ετ = 0,71  ε σ = 0,83 Tra bảng 52 dựa vào d G = 45mm σ B = 600( N / mm )  kσ 1,49  ε = 0,83 = 1,8  σ   kτ = 1,5 = 2,1  ετ 0,71 Tra bảng 53 dựa vào d G = 45mm σ B = 600( N / mm ) có: kσ = 1,49  kτ = 1,5 Lập tỷ số then: ) có: kσ = 3,36 εσ kτ = 2,52 ετ 18 có: có: σm = ( Pa 741 = = 0,48 N / mm 2 F − Ft 3,14 ⋅ 45 14 ⋅ − MG σa = u = Wu (M ) + (M ) đ u Wu n u = ) 44250 + 872022 = 12,53 N / mm 7,8 ⋅ 10 ( Vì trục quay chiều có: τa =τm = τ max Mz 217706 = = = 6,5( N / mm ) 2 ⋅ W0 ⋅ 16,74 ⋅ 10 τ −1 = ( 0,2 ÷ 0,3)σ B = (120 ÷ 180) N / mm Chọn τ −1 = 150( N / mm2 ) σ −1 = ( 0,4 ÷ 0,5)σ B = ( 240 ÷ 300) N / mm Chọn σ −1 = 250 N / mm2 250 = 5,9 3,36 ⋅ 12,65 + 0,1 ⋅ 0,44 150 nτ = = 8,7 2,5 ⋅ 6,7 + 0,05 ⋅ 6,7 5,9 ⋅ 8,7 → nG = = 4,88 5,9 + 8,7 → nσ = Chọn [ n] = 2,5 Do nG = 4,88 > [ n] = 2,5 → an toàn G C Chọn ổ cho trục II n = 520( v / p ) Pa1 = 185( N ) d = 35( mm ) T = (năm) Làm việc ca/ngày, tải trọng ổn định Bài làm Pa1 RB RA A B SA SB a) Tải trọng hướng tâm 19 ) RA = X A2 + YA2 = 1399,32 + 1766,52 = 2252( N ) RB = X B2 + YB2 = 3498,32 + 199,52 = 3503( N ) Chọn ổ đỡ chặn lăn nón Tra bảng 60 chọn ổ loại nhẹ Ta chọn ổ có ký hiệu: 7207 với d = 35mm  β = 13°50' Hệ số khả làm việc: [ C ] = 500000 b) Kiểm nghiệm khả làm việc ⋅ [C ] ≤ C ≤ [C ] ⇔ 333333 ≤ C ≤ 500000 Trong đó: C = Q ⋅ ( n ⋅ h ) 0,3 Tính QA , QB với β = 13°50' S A = 1,3 ⋅ RA ⋅ tgβ = 1,3 ⋅ 17717 ⋅ tg13°50' = 720( N ) S B = 1,3 ⋅ RB ⋅ tgβ = 1,3 ⋅ 3503 ⋅ tg13°50' = 1121( N ) Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ: A = − S A + S B + Pa1 = −720 + 1121 + 223 = 624( N ) B = S A − S B − Pa1 = 720 − 1121 − 223 = −624( N ) ∑A ∑A Vậy tính QB theo QB = RB ⋅ K v ⋅ K n ⋅ K t ổ đỡ; QA theo ổ đỡ chặn QA = ( RA ⋅ K v + m ⋅ ∑ AA ) ⋅ K t ⋅ K n Tra bảng 56: ( t < 100°C ) → K n = Tra bảng 55: K v = Tra bảng 54: tải trọng va đập nhẹ: K t = 1,1 ÷ 1,2 → chọn K t = 1,1 Tra bảng 57: ổ lăn nón hạng nhẹ 7200 có: m = 1,5 → QB = 3503 ⋅ ⋅ ⋅ 1,1 = 3853( N ) QA = ( 2252 ⋅ + 1,5 ⋅ 624 ) ⋅ ⋅ 1,2 = 3076( N ) Vậy tính C theo QB QB > QA Tính thời gian làm việc: h = ⋅ 300 ⋅ ⋅ = 19200 (giờ) 0,3 0,3 → C = QB ⋅ ( n ⋅ h ) = 3853 ⋅ ( 520 ⋅ 19200) = 48445( N ) → C = U 48445( N ) < [ C ] = 500000 → thoã mãn Vậy ổ chọn hợp lý D Chọn ổ cho trục III 20 n = 130(v / p ) d = 40mm Pa = 741( N ) T = (năm) Làm việc ca/ngày tải trọng ổn định Bài làm Pa2 RE E RF F G SE SF a) Tải trọng hướng tâm RE = X E2 + YE2 = 7392 + 3752 = 828( N ) RF = X F2 + YF2 = 13602 + 560 = 1470( N ) Chọn ổ đỡ chặn lăm nón Tra bảng 60 chọn ổ loại nhẹ: Ta chọn ổ có ký hiệu: 7208 với d = 40mm  β = 14°24' Hệ số kha làm việc: [ C ] = 660000 b) Kiểm nghiệm khả làm việc ⋅ [C ] ≤ C ≤ [C ] ⇔ 440000 ≤ C ≤ 660000 Trong đó: C = Q ⋅ ( n ⋅ h ) 0,3 Tính QA , QB với β = 14°20' S E = 1,3 ⋅ RE ⋅ tgβ = 1,3 ⋅ 828 ⋅ tg14°20' = 275( N ) S F = 1,3 ⋅ RF ⋅ tgβ = 1,3 ⋅ 1470 ⋅ tg14°20' = 488( N ) Tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ ∑E ∑E E = S F − S E − Pa = 488 − 275 − 741 = −528( N ) F = S E − S F + Pa = 275 − 488 + 741 = −528( N ) Vậy tính QE theo QE = RE ⋅ K v ⋅ K n ⋅ K t ổ đỡ; QF theo ổ đỡ chặn QF = ( RF ⋅ K v + m ⋅ ∑ EF ) ⋅ K t ⋅ K n Tra bảng 56: ( t < 100°C ) → K n = 21 Tra bảng 55: K v = Tra bảng 54: K t = 1,1 ÷ 1,2 → chọn K t = 1,2 Tra bảng 57: ổ lăn nón kiểu 7200 → QE = 828 ⋅ ⋅ ⋅ 1,2 = 993( N ) QF = (1470 ⋅ + 1, ,5.528) ⋅ 1,2 ⋅ = 2714( N ) Vậy tính C theo QF QF > QE Tính thời gian làm việc: h = ⋅ 300 ⋅ ⋅ = 19200 (giờ) 0,3 0,3 → C = QF ⋅ ( n ⋅ h ) = 2714 ⋅ (130 ⋅ 19200) = 225311 C = 225311 < → [ C ] = 440000 không thoã mãn Tính lại số giờ: 3, 3,  [C ]   66000   = h = ⋅ ⋅ = 932104   (giờ) n  QF  130  2714  0,3 → C = 2714 ⋅ (130 ⋅ 932104) = 656323 → [ C ] = 440000 < C = 656323 < [ C ] = 660000 → thoã mãn Vậy ổ chọn hợp lý 22 → m = 1,5 [...]... 5,7 Chọn [ n] = 2,5 9,24 ⋅ 23,85 Ta có: nC = 23,852 + 9,242 = 8,26 → nC = 8,26 > [ n] = 2,5 → an toàn tại C B Tính trục III 1 Tính sơ bộ d sbIII = 3 M x III max 0,2 ⋅ [τ ] 13 Với M x III max = 217706( N mm ) [τ ] = 15 ÷ 17 chọn [τ ] = 15 217706 = 41,7( mm) 0,2 ⋅ 15 d sb = 45 → d sbIII = 3 Chọn → chọn ổ lăn là ổ đỡ chặn bi cầu Tra bảng 59 ta có: Chọn ổ có ký hiệu 46309 với d = 45mm   Bô = 25mm Tính. .. ⋅ 16,74 ⋅ 10 τ −1 = ( 0,2 ÷ 0,3)σ B = (120 ÷ 180) N / mm 2 Chọn τ −1 = 150( N / mm2 ) σ −1 = ( 0,4 ÷ 0,5)σ B = ( 240 ÷ 300) N / mm 2 Chọn σ −1 = 250 N / mm2 250 = 5,9 3,36 ⋅ 12,65 + 0,1 ⋅ 0,44 150 nτ = = 8,7 2,5 ⋅ 6,7 + 0,05 ⋅ 6,7 5,9 ⋅ 8,7 → nG = = 4,88 5,9 2 + 8,7 2 → nσ = Chọn [ n] = 2,5 Do nG = 4,88 > [ n] = 2,5 → an toàn tại G C Chọn ổ cho trục II n = 520( v / p ) Pa1 = 185( N ) d = 35( mm ) T... 2 2 a = 10 ÷ 15mm → chọn a = 10mm l2 = 10 ÷ 15mm → chọn l2 = 10mm lmoIII = 1,5 ⋅ d sb = (1,5 : 16) ⋅ 45 = (67,5 : 72)(mm) = Dtb1 = 54,21(mm) LIIItrg 25 70 54,21 + 10 + 10 + + = 91mm) 2 2 2 2 L D 54,21 Y = IIItrg + tb1 = 91 + = 118(mm) 2 2 2 L D 54,21 X = IIItrg − tb1 = 91 − = 64(mm) 2 2 2 B l LIIIng = ôIII + l3 + l4 + moIII 2 2 l3 = 25 ÷ 30mm → chọn l3 = 25mm = l4 = 10 ÷ 30mm → chọn l4 = 10mm 19 70... 1399,32 + 1766,52 = 2252( N ) RB = X B2 + YB2 = 3498,32 + 199,52 = 3503( N ) Chọn ổ đỡ chặn thanh lăn nón Tra bảng 60 chọn ổ loại nhẹ Ta chọn ổ có ký hiệu: 7207 với d = 35mm  β = 13°50' Hệ số khả năng làm việc: [ C ] = 500000 b) Kiểm nghiệm khả năng làm việc 2 ⋅ [C ] ≤ C ≤ [C ] 3 ⇔ 333333 ≤ C ≤ 500000 Trong đó: C = Q ⋅ ( n ⋅ h ) 0,3 Tính QA , QB với β = 13°50' S A = 1,3 ⋅ RA ⋅ tgβ = 1,3 ⋅ 17717 ⋅ tg13°50'... 1,1 = 3853( N ) QA = ( 2252 ⋅ 1 + 1,5 ⋅ 624 ) ⋅ 1 ⋅ 1,2 = 3076( N ) Vậy tính C theo QB vì QB > QA Tính thời gian làm việc: h = 4 ⋅ 300 ⋅ 2 ⋅ 8 = 19200 (giờ) 0,3 0,3 → C = QB ⋅ ( n ⋅ h ) = 3853 ⋅ ( 520 ⋅ 19200) = 48445( N ) → C = U 48445( N ) < [ C ] = 500000 → thoã mãn Vậy ổ đã chọn là hợp lý D Chọn ổ cho trục III 20 n = 130(v / p ) d = 40mm Pa 2 = 741( N ) T = 4 (năm) Làm việc 2 ca/ngày tải trọng... = 7392 + 3752 = 828( N ) RF = X F2 + YF2 = 13602 + 560 2 = 1470( N ) Chọn ổ đỡ chặn thanh lăm nón Tra bảng 60 chọn ổ loại nhẹ: Ta chọn ổ có ký hiệu: 7208 với d = 40mm  β = 14°24' Hệ số kha năng làm việc: [ C ] = 660000 b) Kiểm nghiệm khả năng làm việc 2 ⋅ [C ] ≤ C ≤ [C ] 3 ⇔ 440000 ≤ C ≤ 660000 Trong đó: C = Q ⋅ ( n ⋅ h ) 0,3 Tính QA , QB với β = 14°20' S E = 1,3 ⋅ RE ⋅ tgβ = 1,3 ⋅ 828 ⋅ tg14°20'... 741 = −528( N ) Vậy tính QE theo QE = RE ⋅ K v ⋅ K n ⋅ K t ổ đỡ; QF theo ổ đỡ chặn QF = ( RF ⋅ K v + m ⋅ ∑ EF ) ⋅ K t ⋅ K n Tra bảng 56: ( t < 100°C ) → K n = 1 21 Tra bảng 55: K v = 1 Tra bảng 54: K t = 1,1 ÷ 1,2 → chọn K t = 1,2 Tra bảng 57: ổ thanh lăn nón kiểu 7200 → QE = 828 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1,2 = 993( N ) QF = (1470 ⋅ 1 + 1, ,5.528) ⋅ 1,2 ⋅ 1 = 2714( N ) Vậy tính C theo QF vì QF > QE Tính thời gian làm... max MZ 56673 = = = 5,7( N / mm 2 ) 3 2 2 ⋅ W0 2 ⋅ 4,97 ⋅ 10 Ta có: τ −1 = (0,2 ÷ 0,3)σ B = ( 0,2 ÷ 0,3) ⋅ 600 = (120 ÷ 180) ( N / mm 2 ) Chọn τ −1 = 150( N / mm 2 ) 150 = 12,53 2,05 ⋅ 5,7 + 0,05 ⋅ 5,7 [ n] = 2,5 → nD = nτ = Chọn Do nD > [ n] = 2,5 → an toàn tại D b) Tính chính xác tại C lắp bánh răng ( dC = 30mm ) n ⋅n nC = σ τ ≥ [ n] = 1,5 ÷ 2,5 2 2 nσ + nτ nσ = nτ = σ −1 kσ ⋅ σ +ψ σ ⋅ σ m εσ a τ −1... chiều có: τ max Mz 217706 = = = 10.1( N / mm 2 ) 2 2 ⋅ W0 2 ⋅ 10740 τ −1 ( 0,2 ÷ 0,3)σ B = (120 ÷ 180 ) N / mm 2 τa =τm = Ta có: → chọn τ −1 = 150( N / mm 2 ) 17 = 0,05 150 = 5.7 2,52 ⋅ 10.1 + 0,05 ⋅ 10.1 [ n] = 2,5 nH = nτ = Chọn Do nH = 5,7 > [ n] = 2,5 → an toàn tại H b Tính chính xác tại G lắp bánh răng có n ⋅n nG = σ τ ≥ [ n] = 1,5 ÷ 2,5 2 2 d G = 45mm nσ + nτ σ −1  nσ = kσ ⋅ σ +ψ σ ⋅τ m  εσ... ) ∑A ∑A Vậy tính QB theo QB = RB ⋅ K v ⋅ K n ⋅ K t ổ đỡ; QA theo ổ đỡ chặn QA = ( RA ⋅ K v + m ⋅ ∑ AA ) ⋅ K t ⋅ K n Tra bảng 56: ( t < 100°C ) → K n = 1 Tra bảng 55: K v = 1 Tra bảng 54: tải trọng va đập nhẹ: K t = 1,1 ÷ 1,2 → chọn K t = 1,1 Tra bảng 57: ổ thanh lăn nón hạng nhẹ 7200 có: m = 1,5 → QB = 3503 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1,1 = 3853( N ) QA = ( 2252 ⋅ 1 + 1,5 ⋅ 624 ) ⋅ 1 ⋅ 1,2 = 3076( N ) Vậy tính C theo