Đang tải... (xem toàn văn)
Nho1 K HL :hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng thời gian phục vụ chế độ tải trọng truyền + Theo cơng thức 6.1a : ứng suất tiếp xúc cho phép [ [ ]= =509 (MPa) [ }= =481,8 (MPa) ]= = K HL SH + Do cấp nhanh sử dụng nghiêng,do theo 6.12 ]= = = 495,4 (MPa) ] < 1,25 ]=602,25Mpa + Do trường hợp làm việc với tải trọng thay đổi nhiều bậc.Theo cong thức 6.8 NFE =60c =601 NFE2 =60.c 239,8 24000(0,7+ 2,78 =9,67.10 N EF =9,67.10 >N FO =4.10 Kfl2=1 Suy NEF1>NFO1 KFL1 =1 NFO : số chu kỳ thay đổi ứng suất sở khử uốn +Theo công thức 6.2a với truyền quay chiều K FC=1,ta được: = = = 252 (MPa) (MPa) + Ứng suất q tải cho phép Theo cơng thức 6.10& 6.11 SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH ]max= 2,8 = 2,8.450 = 1260 (MPa) = 0,8 = 0,8.580 = 464 (MPa) 4.Tính toán cấp nhanh:Bộ truyền bánh trụ nghiêng a.Xác định khoảng cách trục - Theo 6.15a aw1= Ka(u1+1) - Theo bảng 6.6 : = 0,3 - Theo bảng 6.5 chọn Ka = 43 (răng nghiêng) - Theo bảng 6.7 chọn = 1,12 (sơ đồ 3) - Theo cơng thức 6.16 : = 0,5 (u1+1)=0,67 T1= 26807 (Nmm) momen xoắn truc chủ động Vậy : aw1 = 43.(4,32+1) 13197,57 1,12 495,42 4,32 0,3 82 (mm) Lấy aw1 = 82 (mm) b.Xác định thơng số ăn khớp - Theo cơng thức 6.17 aw1 M = (0,01 = (0,01 82 = (0,93 1,8) (mm) - Theo bảng 6.8 chọn mođun m=1,5 - Chọn sơ =100,do =0,9849 - Theo 6.31 ,ta có: + Số bánh nhỏ : Z1 = = 82 0,9849 = 20 1,5 4,32 1 + Số bánh lớn : Z2 = u z1=4,3220 = 86 chọn Z2 =86 - Do tỉ số truyền thực um = 86 = 4,3 20 = = (20 86).1,5 = 0,9695 2.82 , =14011 3,76 ,, c.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc - Theo cơng thức 6.33 :ứng suất tiếp xúc mặt làm việc Zm.ZH.Z < - Theo bảng 6.5 : Zm= 274 SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH - Theo 6.35 :tg b =cos t tg = = arctg = arctg tg 20 =20,577 0,9695 b = 13,310 -Theo cơng thức 6.34 :ZH= =1,72 -Theo cơng thức 6.37 : = bw sin m Bw = ba aw1 = 0,3.82 = 24,6 : = 24,6 sin13,31 =1,2 1,5 - Đường kính vòng lăn bánh nhỏ dw1 = 2.82 aw = = 30,95mm) um 4,3 - Theo cơng thức (6 40) v1 = d w1 n1 60000 = 3,14 30,95 2880 = 4,67(s) 60000 - Theo bảng 6.13 với v = 4,67 m/s ta dùng cấp xác - Theo bảng 6.14 với cấp xác v < - Ta được: k H =1,16 ; H F =1,4 - Cơng thức (6.42) VH H g v a w1 u1 - Theo bảng 6.15 ta chọn H = 0,002 (răng nghiêng) - Theo bảng 6.15 ta chọn g0 = 56 => VH 0,002 56 4,6 82 = 6,836 4,3 - Cơng thức (6.41) khv:hệ số kể đến tải trọng xuất vùng ăn khớp KHv = 1+ h bw1 d w1 2.T1 K H K H =1+ 12,46 27 30,95 1,15 13197 1,12 1,16 - Cơng thức (6.39) kH :hệ số tải trọng tính tiếp xúc KH = KH.KHKHv=1,12.1,09.1,15=1,4 SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 10 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH * Đối với bánh số 2: - Lực vòng: Ft2 = Ft1 =776 N - Lực hướng tâm: Fr2 = Fr1 =289 N - Lực dọc trục: Fa2 =Fa1 = 209 N - Moment uốn Fa2 gây trục II M a Fa d w2 15272N mm * Đối với bánh số :Theo cơng thức (10.1) 2T2 1938N d w3 tg - Lực hướng kính : F r 3 Ft tw3 739N cos - Lực vòng : Ft - Lực dọc trục: Fa3 Ft 3.tg3 606N - Moment uốn Fa3 gây trục II: M a Fa d3 18483N mm b Xác định đường kính chiều dài đoạn trục : - Xác định phản lực tác dụng lên gối đở : Sử dụng phương trình moment phương trình hình chiếu lực mp zOy zOx : -Trong mp zOy : Fly 22 Fr l23 Fr l22 M a M a 739.91 289.46 15272 18483 147N l21 137 Fly 21 Fr Fly 22 Fr 739 147 289 303N - Trong mp zOx : Flx 22 l23.Ft l22 Ft 91.1938 46.776 1547N l21 137 Flx 21 Ft Flx 22 Ft 1938 1547 776 1167N - Xác định đường kính đoạn trục : * Tại A : Mtđ = ; * Tại D : Mtđ = Do đó, chọn d2A d2D theo d sơ Tại có lắp ổ lăn : chọn d2A = d2D = 20 (mm) * Tại B : theo cơng thức (10.15) cơng thức (10.16) 2 M B M yB M xB 55461Nmm M tdB M B2 0,75.TB2 554612 0,75.55007,722 73111N mm - Đường kính trục tiết diện B : theo cơng thức (10.17) : d2 B M tdB 73111 3 23,66mm 0,1.[ ] 0,1.63 Chọn dB =25 (mm) =63 (MPa) ứng với thép 45 có đường kính trục < 30(mm) *Tại C : theo cơng thức (10.15) cơng thức (10.16) SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 24 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH 2 M C M yC M xC 75507,2 Nmm M tdc M C2 0,75.TC2 75506,22 0,75 55007,722 89278N mm - Đường kính trục tiết diệnC : theo cơng thức (10.17) : d 2C M tdC 89278 3 22,45mm 0,1.[ ] 0,1 63 Chọn d2C = 20(mm) - Biểu đồ moment hình vẽ c.Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : Kiểm nghiệm mỏi tiết diện có mặt cắt nguy hiểm (tại C) MC = 75507,2 (Nmm) TC = 55007,72 (Nmm) ; dC = 20 (mm) - Cơng thức (10.9) s s s / s2 s2 s Trong : * s : hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp C SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 25 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH - Theo cơng thức (10.20): s 1 K d a m σ-1 : giới hạn mỏi ứng với chu kì đối xứng - Với thép Cacbon 45 có σb = 600 (MPa) σ-1 = 0,436 σb = 0,436 600 = 261,6 (MPa) - Đối với trục quay σm = ; theo cơng thức (10.22) σa = σmaxC = MC/WC - Theo bảng (10.6) với trục có rãnh then : WC : moment cản uốn WC 3,14.363 b.t1 (d C t1 ) 32 dC - Theo bảng (10.16) tra then B = (mm) ; t1 = (mm) 3,14 353 10.5.(35 5) 2921 32 35 119818 41MPa a max 2921 WC - : hệ số kể đến ảnh hưởng trị số ứng suất trung bình Theo bảng (10.7) : = 0,05 - Theo cơng thức (10.25): K d K / K x 1 / K y + Theo bảng (10.8) : Kx=1,06 Kx:hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt + Theo bảng (10.9) : Ky=1,6 Ky:hệ số tăng bền mặt trục + Theo bảng (10.11),với kiểu lắp k6 σb = 600 (MPa): K d 2, 06 1, 06 1 /1, 1,325 S 1 K d a m K 2,06 261,6 4,8 1,325 41 0,05.0 * s : hệ số an tồn xét riêng ứng tiếp C: - Theo cơng thức (10.21): s 1 K d a m 1 0,58 1 0,58 261, 151, 73 MPa - Khi trục quay chiều: Cơng thức (10.23): m a TD W0 D - Theo bảng (10.6) với trục quay chiều : W0C d 16 b.t1.( dC t1 ) 3,14 203 8.4.( 20 4) 1160 dC 16 20 SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 26 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH m a 55007,72 3,8MPa 2.7128 - Theo bảng (10.7) : - Theo cơng thức (10.26) : K K / K x 1 / K y + Theo bảng (10.8) : Kx=1,06 + Theo bảng (10.9) : Ky=1,6 d + Theo bảng (10.11),với kiểu lắp k6 σb = 600 (MPa): K d 1, 64 1, 06 1 /1, 1,1 1 151,73 S 36,3 Kd a m 1,1.3,8 S S S S S 2 4,8.36,3 4,82 36,32 K 1, 64 4,7 [ S ] - Như vậy,khơng cần phải kiểm tra độ cứng trục.‘ d Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh : - Cơng thức (10.27): td 3 - Tại tiết diện nguy hiểm : Mmax = 75507(Nmm) ; Tmax =55007,72(Nmm) M max 75507 94MPa 0,1.d C 0,1 203 T 55007,72 68MPa - Theo cơng thức (10.29) : max 0,2.d C 0,2 203 - Theo cơng thức (10.28) : - Thép 45 : σb = 600 (MPa) ; σch = 340 (MPa) - Theo cơng thức (10.30) : 0,8 ch 0,8 340 272 MPa - Thay vào cơng thức (10.27) : tđ 942 682 150MPa td Kết luận: trục đạt u cầu độ bền tĩnh 6.XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ VÀ KIỂM NGHIỆM BỘ TRUYỀN TRỤC III a.Xác định trị số chiều lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục: - Lực vòng : Ft4 = Ft3 = 1938 (N) - Lực hướng kính : Fr4 = Fr3 = 739 (N) - Lực dọc trục: Fa4 = Fa3 =606 (N) - Moment uốn Fa3 gây trục III: M a Fa d w4 51419N mm - Lực xích tải tác dụng lên trục theo hướng y Fx = Fr = 2233,3 (N) b.Xác định đường kính chiều dài đoạn trục trục III: SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 27 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH - Xác định phản lực tác dụng lên gối đở : Sử dụng phương trình moment phương trình hình chiếu lực mp zOy zOx : - Trong mp zOy : Fly 32 Fr l33 Fx (.l31 lc 34 ) M a 3294N l31 Fly 31 Fly 32 Fr Fx 321,7 N - Trong mp zOx : Flx32 l33.Ft 1287N l31 Flx31 Ft Flx32 651N - Xác định đường kính đoạn trục : *Tại A : Mtđ = *Tại D : theo cơng thức (10.15) cơng thức (10.16) M D M xD M yD M tdD M D2 0,75 146953,7 181589,7 Nmm - Đường kính trục tiết diện A,D : theo cơng thức (10.17) : d3 D M tdD 181589,7 3 30,66mm 0,1.[ ] 0,1.63 Chọn d3D=d3A = 30 (mm) =63 (MPa) ứng với thép 45 có đường kính trục < 30(mm) *Tại C : theo cơng thức (10.15) cơng thức (10.16) Mc M yc2 M xc2 66079Nmm M tdc M c2 0,75.Tc2 143397N mm - Đường kính trục tiết diện C : theo cơng thức (10.17) : d 2c M tdc 143397 3 32,03mm 0,1.[ ] 0,1 63 Chọn d3C = 32(mm *Tại E : theo cơng thức (10.15) cơng thức (10.16) -Đường kính trục tiết diện E : theo cơng thức (10.17) : d3 E M tdE 28,09mm 0,1.[ ] Chọn d3E =28 (mm) - Biểu đồ moment hình vẽ SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 28 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH C.Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi : - Kiểm nghiệm mỏi tiết diện có mặt cắt nguy hiểm (tại C) MC = 66079(Nmm) SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 29 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH TC = 146953,7 (Nmm) ; - Cơng thức (10.19): dC = 32 (mm) s s s / s2 s2 s - Trong : * s : hệ số an tồn xét riêng ứng suất pháp C 1 K d a m - Theo cơng thức (10.20): s σ-1 :giới hạn mỏi ứng với chu kì đối xứng - Với thép Cacbon 45 có σb = 600 (MPa) σ-1 = 0,436 σb = 0,436 600 = 261,6 (MPa) - Đối với trục quay σm = ; theo cơng thức (10.22) : σa = σmaxC = MC/WC - Theo bảng (10.6) với trục có rãnh then : 3,14.d b.t1 (d C t1 ) WC 32 dC - Theo bảng (10.16) tra then: b = 10 (mm) ; t1 = (mm) 3,14 323 10 (32 5) 2076 32 32 a max 31MPa WC - Theo bảng (10.7) : = 0,05 - Theo cơng thức (10.25): K K / K x 1 / K y + Theo bảng (10.8) : Kx=1,06 + Theo bảng (10.9) : Ky=1,6 d + Theo bảng (10.11),với kiểu lắp k6 σb = 600 (MPa): K 2,06 K (2,06 1,06 1) / 1,6 1,325 1 261,6 7,3 S Kd a m 1,325 31 0,05.0 * s : hệ số an tồn xét riêng ứng tiếp C: - Theo cơng thức (10.21): s 1 K d a m 1 0,58 1 0,58 261, 151, 73 MPa - Khi trục quay chiều: Cơng thức (10.23): m a Tc 2.W0C - Theo bảng (10.6) với trục quay chiều : W0C d 16 b.t1.( dC t1 ) 3,14 323 10 (32 5) 5291 dC 16 32 SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 30 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH 146953,7 13,8MPa 5291 - Theo bảng (10.7) : m a - Theo cơng thức (10.26) : K K / K x 1 / K y + Theo bảng (10.8) : Kx=1,06 + Theo bảng (10.9) : Ky=1,6 d - Theo bảng (10.11),với kiểu lắp k6 σb = 600 (MPa): K 1,64 - Thay vào cơng thức (10.26) : K (1,64 1,06 1) / 1,6 1,1 S 1 151,73 9,5 Kd a m 1,1 14,5 0.10,2 S S S S 2 S2 7,3.9,5 7,3 9,5 5,7 [ S ] Như vậy,khơng cần phải kiểm tra độ cứng trục.‘ d Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh : - Cơng thức kiểm nghiệm có dạng : cơng thức (10.27) : td 3 - Tại tiết diện nguy hiểm : Mmax = 66079(Nmm) ; Tmax =146953,7(Nmm) M max 66079 20,1MPa 0,1.d C 0,1.323 T 146953,7 22,4 MPa - Theo cơng thức (10.29) : max 0,2.d C 0,2.323 - Theo cơng thức (10.28) : - Thép 45 : σb = 600 (MPa) ; σch = 340 (MPa) - Theo cơng thức (10.30) : 0,8 ch 0,8 340 272 MPa td 30MPa td Kết luận: trục đạt u cầu độ bền tĩnh 7.THIẾT KẾ THEN - Ta dùng then đầu nón - Gia cong rảnh then trục dùng phương pháp phay dao phay ngón - Ta cần kiểm nghiệm mối ghép độ bền dập theo c.t(9.1) độ bền cắt theo c.t (9.2) với lt =1,35 d d 2T1 / d lt h t1 d *Trục I T =13197,57(Nmm) - Trên trục I lắp then tiết diện B : dB = 25 (mm) ; lt ≈ 1,35 d =33,75(mm) SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 31 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH - Theo bảng (9.1a) : b = (mm) ; h = (mm) ; t1 = (mm) d 13197,57 10,4MPa [25 33,75(7 4)] - Theo bảng (9.5) : d 100 MPa d d - Điều kiện bền cắt : theo cơng thức (9.2) : C 2.T1 13197,57 MPa [ C ] 30MPa d lt b 25 33,75 then đủ bền * Trục II : T2 = 55007,57 (Nmm) Lắp then vị trí B C + Tại B : dB =25 (mm) ; lt ≈ 1,35 dB = 33,75 (mm) Theo bảng (9.1a) : b = (mm) ; h = (mm) ; t1 = (mm) Điều kiện bền dập : theo cơng thức (9.1) : d 2.T2 55007,57 43MPa d lt ( h t1 ) 25 33,75 (7 4) Theo bảng (9.5) : d 100 MPa d d Điều kiện bền cắt : theo cơng thức (9.2) : c 2.T2 55007,57 16,2 MPa [ C ] 30MPa d lt b 25 33,75 Kết luận : then đủ bền +Tại C : kiểm nghiệm tương tự với d =25mm Kết luận : then đủ bền * Trục III : T3 = 221280 (Nmm) Lắp then vị trí C E + Tại C : dC = 32 (mm) ; lt ≈ 1,35 dC = 43,2 (mm) - Theo bảng (9.1a) : b = 10 (mm) ; h = (mm) ; t1 = (mm) - Điều kiện bền dập : theo cơng thức (9.1) : d 2.T3 146953 70MPa d lt ( h t1 ) 32 43,2 (8 5) Theo bảng (9.5) : d 100 MPa d d - Điều kiện bền cắt : theo cơng thức (9.2) : C 2.T3 146953 21MPa [ C ] 30MPa d lt b 32 43,2 10 then đủ bền PHẦN V: THIẾT KẾ Ổ LĂN Chọn ổ lăn cho truc I: - Theo kết tính toán trục ta có : Fa1 = 209 N ; - Ta thấy Flt11 > Flt12 nên ta xét tỉ số : Fa1 209 0.723 Ta chọn ổ bi đỡ chặn với góc 26 Flt11 289 - Chọn sơ ổ bi đỡ chặn cỡ nhẹ hẹp kí hiêu: 36203 Với d= 18mm ; D = 40 mm C =9,43 kN ; C0 = 6,24 kN SVTH: NGUYỄN DUY DIỆM MSSV:14143047 32 ĐỜ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD:DƯƠNG ĐĂNG DANH - Kiểm nghiệm khả tải động ổ Ta có Fa1 209 0,033 Theo bảng 11.4 ta được: e = 0,68 C0 6240 - Theo bảng 11.4 ta được: X= ; Y= - Tải trọng động: Q=( XVFr + YFa) kt kđ - Trong đó: + kt =1 (nhiệt độ