BTL chi tiet may BK Ho chi minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM  NHÓM LỚP L02 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI GVHD : BÙI TRỌNG HIẾU TP HCM , tháng 04 năm 2016 Bài tập lớn Chi tiết máy ĐỀ TÀI ĐỀ SỐ 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI PHƯƠNG ÁN : Hệ thống dẫn động xích tải gồm: – Động điện; – Bộ truyền đai thang; – Hộp giảm tốc bánh trụ; – Nối trục đàn hồi; – Bộ phận công tác – Xích tải Số liệu thiết kế: Lực vòng xích tải, F (N): 3000 Vận tốc xích tải, v (m/s): 3,25 Số đĩa xích tải dẫn, Z (răng): 11 Bước xích tải, p (mm): 110 Thời gian phục vụ, L (năm): Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ.2 (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T ; t1 = 30s ; T2 = 0,7T ; t2 = 36s ≤ ±5% Sai số vòng quay trục máy công tác so với yêu cầu Trang Bài tập lớn Chi tiết máy THÀNH VIÊN MSSV CÔNG VIỆC Phân chia công việc, tính toán Nguyễn Phùng Thành Đạt lựa chọn động điện, tính 1410810 toán thiết kế lựa chọn ổ lăn, tính toán trục,kiểm tra, tổng kết Tính toán thiết kế hệ thống đai Nguyễn Hải Duy 1410580 Nguyễn Hữu Tưởng 1414989 Lê Nguyễn Hoàng Thăng 1413646 Tính toán thiết kế hai trục Nguyễn Minh Đạo 1410759 Tính toán thiết kế hai trục thang Tính toán thiết kế hệ thống bánh trụ Danh sách thành viên công việc thành viên: Trang Bài tập lớn Chi tiết máy PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN, PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN TÍNH TOÁN CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN I Hiệu suất truyền động: η = ηñηbrηknηol4 = 0,95 × 0,96 × 0,99 × 0,99 = 0,867 Tra bảng 2.3 [1], ta chọn hiệu suất sau: ηñ = 0,95 : Hiệu suất truyền đai ηbr = 0,96 : Hiệu suất truyền bánh trụ ηkn = 0,99 : Hiệu suất khớp nối trục đàn hồi ηol = 0,99 : Hiệu suất cặp ổ lăn  Vậy, hiệu suất truyền động là: η = 0,867 Công suất tính toán:  Trường hợp tải trọng thay đổi thì: Pt = Ptđ (Công suất tương đương) • “Công suất tương đương” xác định công thức: Pm 2  T1   T2  T   0,7T   ÷ t1 +  ÷ t2  ÷ 30 +  ÷ 36 T T  T  T    = 9,75 = 8,284 t1 + t2 30 + 36 Ptđ = Trong đó: Tm = T T1 = T; T2 = 0,7T; t1 = 30s t2 = 36s F v 3000 × 3,25 Pm = t = = 9,75 1000 1000 (I.2.2)  Vậy, công suất tính toán là: Pt = 8,284 kW Công suất cần thiết trục động cơ:  Công suất cần thiết trục động điện xác định bởi: P 8,284 Pct = t = = 9,55 η 0,867 kW  Vậy, công suất cần thiết trục động là: Pct = 9,55 kW Trang kW = Pt Bài tập lớn Chi tiết máy Xác định số vòng quay sơ động cơ:  Số vòng quay sơ động xác định bởi: nsb = nlvut = 161,2 × = 1450,8 vòng/phút Trong đó: 60000v 60000 × 3,25 nlv = = = 161,2 zp 11 × 110 Số vòng quay trục đĩa xích tải: vòng/phút ut = uñ ubr = × = Tỉ số truyền toàn hệ thống dẫn động: Trang Trong tra bảng 2.4 [1], ta chọn: uđ = ubr =  Vậy, số vòng quay sơ động điện là: nsb = 1450,8 vòng/phút Chọn động điện: Ở đây, ta chọn động thõa mãn điều kiện sau:   Pñc ≥ 9,55 kW  Pñc ≥ Pct   n ≈ n  nñb = 1500 vg / ph sb  ñb , tức ta phải tìm động thỏa mãn Tra bảng P1.3 [1], ta chọn động sau: Kiểu động Công suất kW Vận tốc quay, vg/ph cos ϕ η% Tmax Tdn TK Tdn 4A132M4Y 11 1458 0,87 87,5 2,2 2,0 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN II Tỉ số truyền chung hệ thống dẫn động: n 1458 uch = ñc = = 9,045 nlv 161,2 Trong đó: nđc = 1458 vòng/phút; nlv = 161,2 vòng/phút Chọn ubr = 3,01  Tỉ số truyền truyền đai thang: u 9,045 uñ = ch = =3 ubr 3,01 Trong đó: ut = 9,045; ubr = 3,01 III LẬP BẢNG ĐẶC TÍNH Trang Tính toán công suất trục: P 8,284 PII = lv = = 8,367 η kn 0,99 kW P 8,367 PI = II = = 8,8 ηbrηol 0,96 × 0,99 kW P 8,8 Pdc = I = = 9,357 η dηol 0,95 × 0,99 kW Tính toán số vòng quay trục:  Số vòng quay trục I xác định bởi: n 1458 nI = ñc = = 486 uñ vòng/phút  Số vòng quay trục II xác định bởi: n 486 nII = I = = 161,5 ubr 3,01 vòng/phút Trang  Vậy: - Số vòng quay trục I là: nI = 486 vòng/phút - Số vòng quay trục II là: nII = 161,5 vòng/phút Sai số vòng quay trục công tác so với yêu cầu 0,186% Tính toán moment xoắn trục:  Moment xoắn trục động cơ: P 9,357 Tñc = 9,55.10 ñc = 9,55.10 = 61289 nñc 1458 Nmm Trong đó: Pđc = 9,357 kW; nđc = 1458 vòng/phút  Moment xoắn trục I: P 8,8 TI = 9,55.106 I = 9,55.106 = 172921,81 nI 486 Nmm Trong đó: PI = 8,8 kW; nI = 486 vòng/phút  Moment xoắn trục II: P 8,367 TII = 9,55.10 II = 9,55.106 = 494766,87 nII 161,5 Nmm Trong đó: PII = 20,84 kW; nII = 161,3 vòng/phút Bảng đặc tính: Thông số/Trục Động Trục I Công suất (kW) 9,357 8,8 Tỉ số truyền Moment xoắn (Nmm) Số vòng quay (vòng/phút) 61289 1458 Trang Trục II 8,367 3,01 172921,81 494766,87 486 161,5 PHẦN 2: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG THÔNG SỐ KĨ THUẬT THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Công suất truyền: P1 = 9,357 kW Số vòng quay bánh dẫn: n1 = nđc = 1458 vòng/phút Tỉ số truyền: uđ = Moment xoắn: T1 = 61289 Nmm II THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI THANG Chọn dạng đai:  Theo hình 4.22 [2], dựa vào công suất 9,357 kW số vòng quay n = 1458 vòng/phút Ta chọn loại đai là: B  Dựa vào bảng 4.3 [2], ta có bảng sau: I Dạn g đai Ký hiệu bp, mm bo, mm h, mm yo, mm A, mm2 Đai thang B 14 17 10,5 4,0 138 Chiều dài đai, (mm) T1, Nm d1, mm 800 ÷ 6300 40 ÷ 190 140 ÷ 280 Tính đường kính bánh đai nhỏ d1 Theo tiêu chuẩn, ta chọn d1 = 180 mm Vận tốc đai: π d1n1 π × 180 × 1458 v1 = = = 13,741 60000 60000 m/s ξ = 0,02 Giả sử ta chọn hệ số trượt tương đối Đường kính bánh đai lớn: d2 = ud1 ( − ξ ) = × 180 × ( − 0,02 ) = 529,2 mm Theo tiêu chuẩn ta chọn d2 = 560mm d2 560 u= = = 3,175 d1 ( − ξ ) 180 × ( − 0,02 ) Tỷ số truyền thực tế: Sai lệch so với giá trị chọn trước 1,06% < 4% Khoảng cách trục nhỏ xác định theo công thức: ( d1 + d2 ) ≥ a ≥ 0,55 ( d1 + d2 ) + h ( 180 + 560 ) ≥ a ≥ 0,55 ( 180 + 560 ) + 10,5 1480 ≥ a ≥ 417,5 mm Ta chọn sơ a = d2 = 560mm Chiều dài tính toán đai: Trang L = 2a + π ( d2 + d1 ) = × 560 + (d + − d1 ) π ( 560 + 180 ) 2 4a ( 560 − 180 ) + × 560 = 2346,85 mm Chọn theo tiêu chuẩn L = 2500 mm = 2,5m Số vòng chạy đai giây: v 13,741 i= = = 5,496 L 2,5 s-1 ; [i] = 10s-1, điều kiện thỏa Tính toán lại khoảng cách trục a: k + k − 8∆ a= , đó: d +d 180 + 560 k = L − π = 2500 − π = 1337,61 2 ∆= a= d2 − d1 560 − 180 = = 190 2 mm mm 1337,61 + 1337,612 − × 1902 = 640,63 mm Giá trị a thỏa khoảng cho phép Góc ôm bánh đai nhỏ: d −d 560 − 180 α1 = 180o − 57 = 180o − 57 = 146,2o = 2,551 a 640,63 10 Các hệ số sử dụng: - Hệ số xét đến ảnh hưởng góc ôm đai: ( Cα = 1,24 − e - −α1 /110 ) = 1,24 ( − e −146,2/110 Hệ số xét đến ảnh hưởng vận tốc: ( ) ( rad ) = 0,91 ) Cv = − 0,05 0,01v2 − = − 0,05 0,01 × 1,7412 − = 0,96 - - Hệ số xét đến ảnh hưởng tỉ số truyền u: Cu = 1,14 u = > 2,5 Hệ số xét đến ảnh hưởng số dây đai Cz, ta chọn sơ Hệ số xét đến ảnh hưởng chế độ tải trọng (làm việc hai ca) : Cr = 0,8 Trang 10 21 22 Giá trị lực tác dụng lên trục II: Fr2 = 1678,36N Fa2 = 1508,2 N Ft2 = 4357,63 N Fr3 = 1546,15 N T2 = 494766,87Nmm d 240,74 M2 = Fa × = 1508,2 × = 181542,034 2 Nmm Tính phản lực RBy, RBx, RDy RDx  Xét mặt phẳng yOz, ta có: - Tổng momen B trục x 0: M xB = Fr × 59 − M + RDy × 118 = RDy = - − Fr × 59 + M2 −1678,36 × 59 + 181542,034 = = 699,31 118 118 Tổng lực theo phương y 0: ∑ Fy ( ↓ ) = − RBy + Fr + RDy = RBy = Fr + RDy = 1678,36 + 699,31 = 2377,67 N  - Xét mặt phẳng xOz, ta có: Tổng momen B trục y 0: M yB = Fr × 90 + Ft × 59 − RDx × 118 = Trang 28 N RDx = - Fr × 90 + Ft × 59 1546,15 × 90 + 4357,63 × 59 = = 3358,08 118 118 N Tổng lực theo phương x 0: ∑ Fx ( ↓ ) = −Fr + RBx + Ft − RDx = RBx = Fr − Ft + RDx = 1546,15 − 4357,63 + 3358,08 = 546,6 N Vậy: RBy = 2377,67N; RBx = 546,6N; RDy = 699,31N; RDx = 3358,08N 23 24 Biểu đồ momen uốn, xoắn:  Biểu đồ momen Mx: Biểu đồ momen My: Trang 29 25 26 Biểu đồ momen xoắn T: Tính momen tương đương tiết diện A, B, C D  Tại tiết diện A: MtdA = ( ) ( ) M xA + M yA ( ) + 0,75 T A = + + 0,75 × 494766,872 = 428480,68 Nmm  Tại tiết diện B: MtdB = ( ) ( ) M xB + M yB ( ) + 0,75 T B = + 139153,52 + 0,75 × 494766,872 = 450510,14  Tại tiết diện C: MtdC = ( M ) +( M ) C x C y ( ) + 0,75 T C Trang 30 Nmm = 140282,532 + 198126,72 + 0,75 × 494766,87 = 492472,41 Nmm  Tại tiết diện D: MtdD = ( ) ( ) M xD + M yD ( ) + 0,75 T D = 0+0+0 =0 27 Xác định đường kính trục tiết diện nguy hiểm (tại C): MtdC 492472,41 dC ≥ =3 = 44,73 0,1 × 75 0,1 σ  mm Vì C có lắp bánh nên d C tăng thêm 5%, ta chọn đường kính trục dC ≥ 46,97 cho mm Theo tiêu chuẩn ta nên chọn dC = 50mm 28 Phác thảo sơ đồ trục II: 29 Kiểm tra tiết diện lắp ổ lăn: Momen tương đương tiết diện lắp ổ lăn: MtdB = 450510,14 Nmm MtdB 450510,14 dB ≥ =3 = 43,43 0,1 × 55 0,1 σ  mm Đường kính trục lắp ổ lăn D chọn giống tiết diện B Như vậy, đường kính trục ta vừa chọn để lắp ổ lăn thỏa điều kiện 30 Kiểm tra tiết diện lắp khớp nối đàn hồi: Momen tương đương tiết diện lắp khớp nối: MtdA = 1068556,2 Nmm MtdA 428480,68 dA ≥ =3 = 42,71 0,1 × 55 0,1 σ  mm Trang 31 Như vậy, đường kính trục ta vừa chọn để lắp khớp nối thỏa điều kiện 31 Thiết kế then lắp trục: Khi thiết kế thường dựa vào đường kính trục để chọn kích thước tiết diện then:  Dựa vào đường kính trục ta chọn then vị trí lắp bánh (dựa vào bảng 9.1a [1]) Đường kính trục: d = 50mm Kích thước tiết diện then: b = 16mm; h = 10mm Chiều sâu rãnh then: trục t1 = 6mm; lỗ t2 = 4,3mm Bán kính góc lượn rãnh then r: nhỏ 0,25mm; lớn 0,4mm  Dựa vào đường kính trục ta chọn then vị trí lắp khớp nối (dựa vào bảng 9.1a [1]) Đường kính trục: d = 43mm Kích thước tiết diện then: b = 12mm; h = 8mm Chiều sâu rãnh then: trục t1 = 5mm; lỗ t2 = 3,3mm Bán kính góc lượn rãnh then r: nhỏ 0,25mm; lớn 0,4mm TÍNH KIỂM NGHIỆM TRỤC VỀ ĐỘ BỀN MỎI Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi, hệ số an toàn tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện sau: s s s j = σ j τ j ≥  s  sσ2 j + sτ2j (1) Trong đó: [s] – hệ số an toàn cho phép ta chọn [s] = 2,5…3 (khi cần tăng độ cứng, không cần kiểm nghiệm độ cứng trục) sσ j sτ j – hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp tiết diện j: σ −1 sσ j = Kσ djσ aj + ψ σ σ mj (2) τ −1 sτ j = Kτ djτ aj + ψ ττ mj (3) Với σ −1 τ −1 – giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng Có thể lấy σ −1 = 0,436σ b = 0,436 × 600 = 261,6 gần MPa τ −1 ≈ 0,58σ −1 = 151,728 MPa σ − σ j σ aj = max j (4) Trang 32 σ mj = σ max j + σ j (5) Đối với trục quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, đó: M σ mj = 0;σ aj = σ max j = j Wj (6) M j = M yj2 + M xj2 (7) Do yêu cầu làm việc trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động: τ T τ mj = τ aj = max j = j 2Woj (8) Wj Woj momen cản uốn momen cản xoắn tiết diện j trục, xác định theo công thức: π d bt ( d − t ) W0 = − 16 2d Hệ số ψσ π d bt ( d − t ) W= − 32 2d (9); (10) (chọn tiết diện trục có then) ψτ – hệ số kể đến ảnh hưởng trị số ứng suất trung bình đến độ ψ σ = 0,1 ψ τ = 0,05 σ b 700 ÷ 1000 bền mỏi Tra theo bảng 10.7 [1] có , ( thuộc MPa) Kσ dj Kτ dj xác định theo công thức: Kσ + Kx − εσ Kσ dj = Ky (11) Kτ + Kx − ετ Kτ dj = Ky (12) K x Ky  Hệ số tra theo bảng 10.8 10.9 [1] Trang 33 εσ ετ  – hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi, trị số cho bảng 10.10 [1] Kσ Kτ  – hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn xoắn, trị số chúng phụ thuộc vào loại yếu tố gây tập trung ứng suất Tra theo bảng 10.11, 10.12 10.13 [1] Ký hiệu tiết diện trục I sau: Ký hiệu tiết diện trục II sau: Từ công thức (7)(9)(10) ta có Bảng 1: Tiết diện 1-1 1-2 1-3 1-4 Đường kính trục d(mm) 45 50 45 40 b*h 14*9 12*8 t1 5,5 2-1 55 16*10 2-2 60 - - 2-3 65 18*11 2-4 60 - - W 8946,2 10747, 8946,2 5364,4 14238, 21205, 23700, 21205, Trang 34 W0 17892, 23018, 17892, 11647, 30572, 42411, 50662 42411, M T 0 344213, 139391, 418863 418863 418863 0 431858 610538, 1233862, 1233862, 1233862, Từ công thức (4)(5)(6)(8) ta có Bảng 2: Tiết σ aj σ mj diện 1-1 1-2 1-3 1-4 2-1 2-2 2-3 2-4 32,03 15,58 0 20,37 25,76 εσ Bảng 3: bảng số Bảng 4: bảng số 0 0 0 0 ετ τ aj τ mj 9,1 11,7 18 20,2 14,5 12,2 0 9,1 11,7 18 20,2 14,5 12,2 tiết diện trục có rãnh then: ε σ 12 ε σ 14 ε σ 21 ε σ 23 0,81 0,85 0,8 0,77 ετ 12 ετ 14 ετ 21 ετ 23 0,76 0,78 0,76 0,75 Kσ Kτ trục có rãnh then cắt dao phay: Kσ 12 Kσ 14 Kσ 21 Kσ 23 1,54 1,54 1,54 1,54 Kτ 12 Kτ 14 Kτ 21 Kτ 23 1,71 1,71 1,71 1,71 Theo công thức (11)(12), ta có Bảng 5: Kσ / ε σ Tiết diện Đường kính trục d(mm) Tỉ số Rãnh then 1-1 45 - Lắp căng 2,25 1-2 50 1,9 1-3 45 1-4 Tỉ số Rãnh then Kτ / ετ Kσ dj Kτ dj 2,31 1,81 - Lắp căng 1,75 2,25 2,3 1,75 2,31 2,36 - 2,25 - 1,75 2,31 1,81 40 1,81 2,25 2,2 1,75 2,31 2,26 2-1 55 1,93 2,75 2,3 2,15 2,81 2,36 2-2 60 - 2,75 - 2,15 2,81 2,21 2-3 65 1,95 2,75 2,3 2,15 2,81 2,31 2-4 60 - 2,75 - 2,15 2,81 2,21 Trang 35 Từ công thức (1)(2)(3) ta có Bảng 6: bảng hệ số an toàn Tiết diện 1-1 1-2 1-3 1-4 2-1 2-2 2-3 2-4 Đường kính trục d(mm) 40 50 40 39 53 54 60 54 σ aj σ mj τ aj τ mj Kσ d Kτ d sσ sτ s 32,03 15,58 0 20,37 25,76 0 0 0 0 0 9,1 11,7 18 20,2 14,5 12,2 0 9,1 11,7 18 20,2 14,5 12,2 2,31 2,31 2,31 2,31 2,81 2,81 2,81 2,81 1,81 2,36 1,81 2,26 2,36 2,21 2,31 2,21 3,54 7,27 4,57 3,61 - 6,92 6,97 3,65 3,12 4,63 5,27 - 3,15 5,03 3,65 3,12 3,25 3,1 - + Các trục gia công máy tiện tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt R a µm = 2,5…0,63 , theo bảng 10.8 [1], hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt Kx = 1,06 Không dùng phương pháp tăng bền bề mặt hệ số tăng bền Ky = σb + Theo bảng 10.11 [1], ứng với kiểu lắp chọn, = 600MPa đường kính Kσ / ε σ Kτ / ετ tiết diện nguy hiểm ta tra tỉ số lắp căng tiết diện Kσ / ε σ Kσ d Trên sở dùng giá trị lớn giá trị để tính giá Kτ / ετ Kτ d trị lớn giá trị để tính s ≥  s  Các hệ số an toàn tính thỏa điều kiện với [s] = ([s] = 2,4…3) Như không cần kiểm nghiệm độ cứng trục Trang 36 PHẦN 5: THIẾT KẾ CẶP Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC Các thông số tính toán cho trước: Trục I (ổ lăn A C) Với: RAy = 312N; RAx = 2842,45N; RCy = 978,95N; RCx = 834,2N; Fa1 = 1508,2 N Trục II (ổ lăn B D) Trang 37 Với: RBy = 2377,67N; RBx = 546,6N; RDy = 699,31N; RDx = 3358,08N Fa2 = 1508,2 N Số vòng quay đường kính vòng ổ - Trục I: Đường kính d = 40mm, số vòng quay n1 = 486 vòng/phút - Trục II: Đường kính d = 50mm, số vòng quay n2 = 161,5 vòng/phút Điều kiện làm việc thời gian làm việc: - Quay chiều, làm việc ca, năm làm việc 300 ngày, ngày làm việc giờ, nhiệt độ làm việc ổ 100oC, vòng quay, làm việc năm - Thời gian làm việc ổ: 300 Lh = K ng × 24 × K n × 365 × L = × 24 × × 365 × = 12000 24 365 THIẾT KẾ Ổ TRÊN TRỤC I: Trang 38 Lực hướng tâm tác động lên ổ: a Ổ A 2 FrA = RA = RAx + RAy = 2842,452 + 312 = 2859,52 N b Ổ C 2 FrC = RC = RCx + RCy = 834,22 + 978,952 = 1286,17 N FrA ≥ FrC Đường kính d = 40mm, suy chữ số cuối kí hiệu ổ lăn 08 Dựa vào bảng P2.7 [1] ta chọn cỡ trung 308 có C = 31,9 kN Co = 21,7 kN Tính kiểm nghiệm khả tải ổ: tiến hành cho ổ A ổ chịu tải lớn Fa 1508,2 = = 0,07 Co 21700 e ≈ 0,27 - Tỉ số Theo bảng 11.4 [1], Vì vòng quay Fa 1508,2 = = 0,527 > e = 0,27 VFr 2859,52 nên V = 1, đó: Vậy, theo bảng 11.4 [1], ta tra X = 0,56 Y = 1,63 - Theo (11.3) [1], tải trọng quy ước: Q = ( XVFr + YFa ) kt kd = ( 0,56 × × 2859,52 + 1,63 × 1508,2 ) × × = 4059,7 - - N = 4,0597 kN Trong đó: kd tra bảng 11.3 [1], kd = kt = Tuổi thọ ổ tính theo triệu vòng: 60nLh 60 × 486 × 12000 L= = = 349,92 106 106 Tải trọng động: Cd = Q m L = 4,0597 349,92 = 28,6 - triệu vòng kN < [C] = 31,9 kN Trong đó: m = (ổ bi) Do ta chọn ổ đỡ cỡ trung 308 hợp lý Và ta chọn ổ đỡ A C giống Tính toán lại tuổi thọ ổ lăn theo Cd = 31,9 kN Cd = Q m L ⇔ 4,0597 L = 31,9 Trang 39  31,9  ⇒L = ÷ = 485,166  4,0597  triệu vòng Theo bảng P2.7 [1] ta có bảng thông số ổ đỡ cỡ trung 308 cho bảng bên dưới: Kí hiệu ổ d, mm D, mm B, mm r, mm 308 40 90 23 2,5 Đường kính bi, mm 15,08 C, kN 31,9 Co, kN 21,70 THIẾT KẾ Ổ TRÊN TRỤC II: Lực hướng tâm tác động lên ổ: a Ổ B 2 FrB = RB = RBx + RBy = 546,62 + 2377,672 = 2439,69 N b Ổ D 2 FrD = RD = RDx + RDy = 3358,082 + 699,312 = 3430,12 N FrD ≥ FrB Do Đường kính d = 50mm, suy chữ số cuối kí hiệu ổ lăn 10 Dựa vào bảng P2.7 [1] ta chọn ổ cỡ nhẹ 210 có C = 27,5 kN Co = 20,2 kN 10 Tính kiểm nghiệm khả tải ổ: tiến hành cho ổ D ổ chịu tải lớn Fa 1508,2 = = 0,075 Co 20200 e ≈ 0,27 - Tỉ số Theo bảng 11.4 [1], Vì vòng quay Fa 1508,2 = = 0,44 > e = 0,27 VFr 3430,12 nên V = 1, đó: Vậy, theo bảng 11.4 [1], ta tra X = 0,56 Y = 1,60 - Theo (11.3) [1], tải trọng quy ước: Q = ( XVFr + YFa ) kt kd = ( 0,56 × × 3430,12 + 1,6 × 1508,2 ) × × = 4334 - N = 4,334 kN Trong đó: kd tra bảng 11.3 [1], kd = kt = Tuổi thọ ổ tính theo triệu vòng: Trang 40 L= - 60nLh 10 = 60 × 161,5 × 12000 = 116,28 106 Tải trọng động: Cd = Q m L = 4,334 116,28 = 21,15 - triệu vòng kN < [C] = 27,5 kN Trong đó: m = (ổ bi) Do ta chọn ổ đỡ cỡ nhẹ 210 hợp lý Và ta chọn ổ đỡ B D giống Tính toán lại tuổi thọ ổ lăn theo Cd = 27,5 kN Cd = Q m L ⇔ 4,334 L = 27,5  27,5  ⇒L = ÷ = 255,46  4,334  triệu vòng 11 Theo bảng P2.7 [1] ta có bảng thông số ổ đỡ cỡ nhẹ 210 cho bảng bên dưới: - Kí hiệu ổ d, mm D, mm B, mm r, mm Đường kính bi, mm C, kN Co, kN 210 50 90 20 12,7 27,5 20,2 Như vậy: Đối với trục I ta chọn cặp ổ lăn cỡ nặng 308 Đối với trục II ta chọn cặp ổ lăn cỡ trung 210 Trang 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính toán thiết kế Hệ dẫn động khí – Tập – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển – Nhà xuất giáo dục [2] Cơ sở thiết kế máy – Nguyễn Hữu Lộc – Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh [3] Tính toán thiết kế Hệ dẫn động khí – Tập – Trịnh Chất – Lê Văn Uyển – Nhà xuất giáo dục Trang 42 [...]... 0,25 × 6184,59 = 1546,15 N Fr ngược chi u với lực vòng Ft trên bánh răng Trang 20 3 4 5 Chọn vật liệu chế tạo là thép C45 thường hóa ho c tôi cải thiện Các thông số: Giới hạn bền: 850MPa σ F  = 55 MPa τ  = 15 ÷ 30 Ứng suất xoắn cho phép: MPa (nên lấy trị số nhỏ đối với trục vào của hộp giảm tốc, trị số lớn – trục ra) τ  = 15 Chọn sơ bộ ứng suất xoắn cho phép: MPa TRỤC I Chọn sơ bộ đường... x 235 +70 = 540 Mpa = 1,8 HB2 = 1,8 x 235 = 423 MPa Theo (6.5) [1] 2,4 N Ho = 30 H HB 2.4 , do đó: 7 = 30 x 250 = 1,71.10 = 30 x 2352.4 = 1,47.107 Theo (6.7) [1]: 3 N HE  T  = 60c∑  i ÷ ni ti  Tmax  3 N HE 2  T  t 60cn = Ln ∑ ti ∑  i ÷ i u  Tmax  ∑ ti 24000(x + 0,73 x ) = 1,49.108 >NHo2 do đó KHL2 = 1 Suy ra NHE1 > NHo1 do đó KHL1 = 1 Như vậy theo (6.1a) [1], sơ bộ xác định được: σ o × K... = 1, tương tự KFL1 = 1 Do đó theo (6.2a) [1] với bộ truyền quay 1 chi u KFC = 1, ta được: ] = = 257,1 Mpa ] = = 241,7 Mpa Ứng suất quá tải cho phép: Theo (6.10) và (6.11): σ H  = 2,8σ ch 2 = 2,8 × 450 = 1260 max σ F1  = 0,8σ ch1 = 0,8 × 580 = 464 max MPa MPa σ F 2  = 0,8σ ch 2 = 0,8 × 450 = 360 max 4 MPa Xác định sơ bộ khoảng cách trục: Theo (6.15a) [1]: aw = Ka(u+1) = 43(3,01 +1) = 157,86... công thức trong bảng 6.11 [1], tính được: - Đường kính vòng chia: d1 = 79,365mm ; d2 = 240,74mm - Đường kính đỉnh răng: da1 = 84,365mm ; da2 = 245,74mm - Đường kính đáy răng: df1 = 73,115mm; df2 = 234,49mm 10 Bảng thông số và kích thước bộ truyền: Trang 17 MPa; MPa Thông số Kí hiệu và giá trị Khoảng cách trục aw = 160mm Môđun pháp m = 2,5mm Chi u rộng vành răng bw = 48mm Tỉ số truyền um = 3,01 Góc nghiêng... x x 365 x 5 = 24000h 2 Chọn vật liệu cho hai bánh nhỏ và bánh lớn (theo bảng 6.1 [1]) Bánh nhỏ: thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 241÷285 có σ ch1 = 580 MPa, MPa; a - σ b 2 = 750 Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 192÷240 có σ ch 2 = 450 MPa, MPa; Xác định ứng suất cho phép: Theo bảng 6.2 [1] với thép 45, tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180 ÷ 350, σ Ho lim = 2 HB + 70 σ Fo lim = 1,8HB ; SH... 1458 Trang 18 Trục I 8,8 Trục II 8,367 3,01 172921,8 494766,8 1 7 486 161,5 1 2 Thông số ban đầu: a Trục I: i Momen xoắn: T1 = 172921,81 Nmm ii Đường kính vòng chia: d1 =79,365 mm b Trục II: i Momen xoắn: T2 = 494766,87 Nmm ii Đường kính vòng chia: d2 = 240,74 mm Các lực tác dụng lên trục:  Các lực tác dụng lên các trục như hình: Trang 19 Ft = 680,955 N Ft1 = Ft 2 = 2T1 2 ×172921,81 = = 4357.63N d1... ứng suất tiếp xúc cho phép: Theo (6.1) [1] với v = 2,02 m/s < 5 m/s, Zv = 0,85v0,1 = 0,912; với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cần gia Ra = 2,5 1,25µ m công đạt độ nhám , do đó ZR = 0,95; với da < 700mm, KxH = 1; do đó theo (6,1) và (6.1a) [1]: σH = [σH] Zv ZR KxH = 504,55 x 0,912 x 0,95 x 1 = 437,14 MPa σ H < σ H  Như vậy: , do đó khoảng cách trục aw... trục: d = 40mm Kích thước tiết diện then: b = 12mm; h = 8mm Chi u sâu rãnh then: trên trục t1 = 5mm; trên lỗ t2 = 3,3mm Bán kính góc lượn rãnh then r: nhỏ nhất 0,25mm; lớn nhất 0,4mm  Dựa vào đường kính trục ta chọn then bằng tại vị trí lắp bánh đai (dựa vào bảng 9.1a [1]) Đường kính trục: d = 30mm Kích thước tiết diện then: b = 8mm; h = 7mm Chi u sâu rãnh then: trên trục t1 = 4mm; trên lỗ t2 = 2,8mm... nhất 0,25mm TRỤC II 13 Trang 26 Chọn vật liệu chế tạo trục là thép C45 thường hóa có [ τ ] = 30 MPa Chọn sơ bộ ứng suất xoắn cho phép MPa 17 Xác định đường kính sơ bộ trục: Theo công thức: T2 494766,87 d2 ≥ 3 =3 = 43,52 0,2 × [ τ ] 0,2 × 30 mm Chọn theo tiêu chuẩn: d2 = 45mm 18 Khoảng cách giữa các ổ trên bánh răng: l ≈ l2 + 2 x + w 16 σ b = 850 MPa, σ F  = 55 Trong đó l2 = bw =48mm (kết quả tính... bánh răng) x = 10 – khe hở giữa bánh răng và thành trong hộp giảm tốc w: tra bảng 10.2 [2] với T2 = 494766,87 Nmm Chọn w = 50mm Suy ra: l = 48 + 20 + 50 = 118mm Khoảng cách từ khớp nối đến ổ lăn gần nhất: f = 90mm (tra bảng 10.2 [2]) 19 Chi u dài dọc trục và các lực tác dụng lên trục II được phát thảo như hình bên dưới: 20 Dời các lực về dầm sức bền, ta được như hình bên dưới: Trang 27 21 22 Giá trị