Đồ án môn học thiết kế máy nghiền nón

Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân MỤC LỤC Tổng quan ………………………………………………………………… Tính toán ………………………………………………………………… Xác định tỷ số nghiền ……………………………………… Xác định kích thước sơ máy ………………………… Xác định lượng nghiền theo mức nghiền……………… Tính góc ôm ………………………………………………… 10 Xác định công suất ………………………………………… 13 Xác định suất nghiền ………………………………… 14 Tính toán truyền………………………………………… 15 7.1 Thiết kế truyền đai ……………………………… 16 7.2 Thiết kế truyền bánh côn …………………… 18 7.3 Tính toán thông số truyền bánh côn 20 Thiết kế trục 24 8.1 Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục 32 Chọn ổ lăn cho trục 34 Tài liệu tham khảo 36 SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân TỔNG QUAN Hiện nước ta đà phát triển nên việc xây dựng sở hạ tầng công trình kiến trúc, nhà phát triển mạnh Trước việc xây dựng chủ yêu dựa sức người nên suất không cao, chất lượng không đảm bảo Trong thập kỉ gần đây, kinh tế khoa học kỹ thuật ta phát triển nên ta áp dụng loại máy tự động vào trinh xây dựng nhằm giảm sức lao động cho người, tăng suất lao động đồng thời nâng cao chất lượng công việc Các máy phục vụ cho trình xây dựng có nhiều chủng loại, từ máy vận chuyển loại xe máy ủi, cần trục….máy tạo nguyên liệu ban dầu máy đập đá, máy nghiền…Các máy xây dựng trên, máy đập đá giữ vai trò quan trọng công trình xây dựng Có nhiều chủng loại máy đập đá, tùy vào mục đích sử dụng mà ta chọn loại máy thích hợp Sau số loại máy đập đá tiêu biểu: ™ Máy đập má: loại máy dùng để đạo vật liệu có kích thước, cỡ cục trung bình lớn Kết cấu máy thường đơn giản, bền, dễ dàng việc sử dụng Vật liệu máy nghiền hai má cố định di động theo chu kỳ ™ Máy đập nón: dùng để nghiền vật liệu có kích cỡ lớn trung bình Trong máy đập nón vật liệu đựơc phá vỡ nón nón phương pháp ép nón lên vật liệu Nón lặc quanh điểm cố định hay dịch chuyển theo quỹ đạo tròn, thực SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân chuyển động tịnh tiên Trong chuyển động nón tạo hình nón lại gần tách xa Khi nón đến gần, vật liệu bị đập vỡ, tách xa vật liệu rơi xuống ™ Máy đập trục: sử dụng rộng rãi công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng, đặc biệt dùng để nghiền loại vật liệu dính ẩm ướt No sử dụng để đập lần hai vật liệu cứng đá vôi, than, loại quặng…Quá trình đập vật liệu máy đập trục thực hiển hai trục đập quay ngược chiều Vật liệu đem đập đưa vào phía lọt qua khe hở hai trục bị bóp nát đấy, sản phẩm sau đập tự tháo khỏi máy tác dụng trọng lực ™ Máy đập búa: có vỏ thép, mặt lót đập làm thép CT5 Để cục vật liệu đập mạnh hơn, người ta làm đập có gắn phía bề mặt đập Phía vỏ có hai cửa(mỗi phía cửa) có nắp đóng kín Các cửa dùng để sửa chữa máy đập quan sát máy Khi trục quay tác dụng lực ly tâm búa đựơc văng theo chiều hướng tâm gây nên lực đập lớn đập nát vật liệu Các máy thường dùng để đập apatit klinker… Chúng ta nghiên cứu máy đập nón đập thô, loại máy đập thông dụng thường dùng để đập loại đá cỡ lớn trung bình SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Sơ đồ động máy nghiền nón: Nguyên lý làm việc: Buồng nghiền máy nghiền nón tạo nên hai mặt nón, có mặt nón cố định nón di động Nón di động gắn cứng với trục nón ma đầu lồng vào bạc lệch tâm cho đường tâm trục nón lệch góc so với đường tâm máy nghiền ( đường trục chuyển động quay tròn) Trục nón treo xà đỡ Vì máy nghiền gọi máy nghiền nón có trục nón công xôn Bạc lệch tâm dẫn động quay tròn nhờ cấu dẫn động nên nón di động nhận chuyển động lắc Tâm lắc máy trùng với tâm ổ treo trục nón Khi máy nghiền nón làm việc đường tâm trục nón di động vạch thành mặt có đỉnh điểm O, đường sinh mặt nón di động tiến sát vào mặt cố định, sau lại tách xa chúng, SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân mặt nón di động lăn mặt nón cố định qua lớp đá nghiền buồng nghiền Do vậy, việc nghiền đá liên tục thực Vậy nguyên tắc máy nghiền nón làm việc tươngtự máy nghiền má, trình nghiền xả liên tục, vòng vùng nghiền vùng xả đối xứng thay đổi theo chiều quay nón nghiền di đông Chính vậy, vào thời điểm xảy tiến sát hai mặt nón vào chỗ vật liệu bị nghiền, vùng đối xứng qua tâm máy, mặt nón di động lại tách xa nón cố định nên cửa xả để mở rộng để đá rơi xuống Chuyển động nón di động phức tạp Khi không tải, lực ma sát trục lệch tâm lớn ma sát trục ổ treo Do nón di động chuyển động quay tròn quanh đường tâm theo hướng quay bạc lệch tâm với tốc độ n1 Phụ thuộc vào tương quan lực ma sát, số vòng quay n1 thay đổi từ đến n – số vòng quay bạc lệch tâm Chuyển động quay nón di động lợi, tạo tải trọng động lớn thời điểm nạp liệu Để khắc phục tượng này, ta đặt cấu phanh, hãm chuyển động quay Máng xả liệu bố trí bên hay tâm máy Máng xả liệu đặt bên làm tăng chiều cao máy khe xả thường bị tắc Máng xả liệu đặt hai bên khắc phục đựơc nhược điểm song đòi hỏi hai băng tải thu sản phẩm Máng xả liệu đặt tâm vừa đảm bảo vừa không tắc vừa dễ tháo lắp Máy nghiền nón thường sử dụng dẫn động đai dễ sử dụng, song cồng kềnh, nặng nề khó khởi động buồng nghiền chứa vật liệu Sau vào phần tính toán cụ thể thông số kỹ thuật máy nghiền nón nghiền thô SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân TÍNH TOÁN Xác định tỷ số nghiền Tỷ số nghiền tỷ số giưã kích thước trung bình cục liệu nạp kích thước trung bình cục vật liệu xả Tỷ số nghiền i đại lượng đặc trưng cho lượng nghiền , giá trị i lớn lượng nghiền cao ngược lại giá trị i nhỏ lượng nghiền nhỏ i= 0,86b d Với b chiều rộng khe nạp liệu (mm) d chiều rộng khe liệu (mm) Theo tài liệu thiết kế máy đập nón Liên Xô máy KKD-1500/300 có: Chiều rộng khe nạp liệu b=1500 mm Chiều rộng khe liệu d=300 mm Vậy tỷ số nghiền là: i= 0,85 x1500 = 4,25 300 Ta thiết kế máy nghiền nón để nghiền đá graphit Một số thông số kỹ thuật đá graphit: Tỷ trọng γ=2630 kg/m3 σnén = 120 ÷ 160 MN/m2 SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân σnứt gãy = 22,8 MN/m2 σva đập=6,57 MN/m2 Modul đàn hồi E= (5,15 ÷ 6,14 )x104 MN/m2 Hệ số ma sát trượt vật liệu đập f=0,32 Xác định kích thước sơ máy Qua tài liệu thiết kế Liên Xô, số đặc tinh kỹ thuật máy đập nón đập thô KKD 1500/300, ta dùng để tham khảo: Kích thước đá nạp lớn 1200 mm Chiều rộng cửa nạp 1500 mm Chiều rộng cửa xả 300 mm Năng suất ứng với khe hở đá 2300m3/h Đường kính sở nón côn di động 3250 mm Bán kính lệch tâm trục 21,5 mm Số vòng quay côn di động 1,3 v/s Công suất động 400 KW Khối lượng máy không kể động 615 Tấn Kích thước bao: Dài : 14920 mm Rộng : 6150 mm Cao : 8280 mm Góc ôm nón cố định α1 = 130 Góc ôm nón di động α2 = 120 Xác định lượng nghiền theo mức nghiền Có nhiều cách xác định lượng nghiền, ta dựa định luật sau: SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Định luật Rittinger: Công tiêu tốn để làm nhỏ vật liệu tỉ lệ thuận với bề mặt nhận vật liệu thành phẩm Tức phá vỡ cục vật liệu xuất bề mặt mới, lớp phân tử bề mặt tạo lượng gọi lượng mặt vật thể Năng lượng nghiền tỷ lệ thuận với số bề mặt nhận A=k i −1 (J/kg) (1.4[1]) D Với i mức nghiền D kích thước cỡ cục vật liệu (m) k hệ số không đổi Định luật Rintinger không tính đến lượng cho biế dạng đàn hồi, biên dạng dẻo vật thể mà tính đến lượng tạo bề mặt tượng liên quan tới Đinh luật thường sử dụng để tính lượng nghiền trình nghiền mịn Định luật Kirpitrev & Kik: Năng lượng cần thiệt để nghiền hình dạng hình học vật tỉ lệ thuận với thể tích hay khối lượng vật Định luật biểu diễn công thức: A=ktlx∆V Hay xác định công thức A= σ *l * F 2E = σ *V 2E (J) (1.8[1]) Theo định luật tính đến lượng tiêu tốn cho biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo vật liệu nghiền mà không quan tâm đến lượng tạo bề mặt để thắng thành phần lực ma sát ngoài, lượng SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân mát sóng âm, điện tượng nhiệt Vì sử dụng trinh va đập Định luật Bond Đây định luật kết hợp hai định luật Rintinger Kirpitrev-Kik.Theo định luật lượng truyền cho vật nghiền nén lúc đầu phân bố theo khối lượng sau tập trung vào bề mặt xuất tỉ lệ với D3, dần xuất bề mặt vết nứt lượng tập trung vào bề mặt cạnh vết nứt tỉ lệ với D2 Trên sở cho công phá vỡ vật thể tỉ lệ với D2,5 Như định luật Bond biểu diễn công thức: A = ktl * D 2,5 Do định luật Bond định luật kết hợp hai định luật Rintinger Kirpitreve-Kik nên thường sử dụng để tính lượng nghiền vùng đập nhỏ nghiền thô Qua ba định luật ta thấy định luật Kirpitreve-Kik phù hợp để tính lượng nghiền cho máy đập nón ta.Vì ta xác định lượng nghiền theo công thức: A= Trong σ *V 2E σ : ứng suất bền nén vật liệu σ = 130 (MN/m2) E : mô đun đàn hồi vật liệu E = 6x104 (MN/m2) V : thể tích đá bị nghiền sau vòng quay(m3).Thể tích xác định hiệu số thể tích nạp thể tích xả V= πD πDtb x D − πd πD 'tb x d Trong đó: D đường kính lớn đá nạp buồng nghiền (m) d đường kính lớn sản phẩm nghiền (m) SVTK: Trần Minh Quang Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Dtb, D’tb đường kính trung bình ứng với vòng tròn vùng nạp vùng xả(m) Nếu nhận Dtb≈D’tb≈DH ta có: A= πxσ xDH x( D − d ) πx120 x3,5 x(1,252 − 0,32 ) = =65,283KJ 12 xE 12 x6 x10 4.Tính góc ôm Ta nhận thấy trình đập máy đập nón gần giống máy đập má, khác chỗ máy đập nón trình tiến hành cách liên tục Vì góc ôm máy đập nón tính tương tự máy đập má, xác định dựa điều kiện cân cục vật liệu Vật liệu máy nghiền nghiền góc hai má đập không giá trị giới hạn Nếu vượt qua giá trị vật liệu không giữ lại má đập mà bị trồi lên Nhưng mặt khác góc nhỏ mức độ nghiền thấp, suất nghiền không cao Sơ đồ xác định góc ôm y Nón cố định Nón di động x P1 P T T1 G α1 α2 α SVTK: Trần Minh Quang 10 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Theo bảng (6.5-[2]): ZM = 274 MPa1/3 bảng (6.12-[2]): với xt = x1 + x2 = ⇒ ZH = 1,76 ( − εα ) Theo (6.59-[2]): Zε = ⎡ ⎛ 1 ⎞⎤ + ⎟ ⎥ cos β m ⎝ z1 z2 ⎠ ⎦ với ε α = ⎢1,88 − 3, ⎜ ⎣ ⎡ ( βm = β = 0) ⎞⎤ ⎠⎦ ⎛ ⎝ ε α = ⎢1,88 − 3, ⎜ + ⎟ cos = 1, 74 29 101 ⎥ ⎣ ⇒ Zε = − 1, 74 = 0,868 Theo (6.61-[2]): K H = K H β K Hα K Hv Baùnh côn thẳng K Hα = Vận tốc voøng: v = π d m1.n 60000 = 3,14.63, 45.599, = 1,99 m/s 60000 Bảng (6.13-[2]) dùng cấp xaùc ( v = 1,99 m/s < m/s ) Theo (6.64-[2]) vH = δ H g0 v d m1 ( u + 1) u = 0, 006.56.1,99 63, 45 ( 3,5 + 1) 3,5 = 6, 04 ( bảng 6.15-[2]): với HB1, HB2 < 350, thẳng tra δ H = 0, 006 bảng 6.16-[2]: m < 3,55, cấp xác tra g0 = 56 ) Theo (6.63-[2]): K Hv = + vH b.d m1 6, 04.32,85.63, 45 = 1+ = 1,105 2.T1.K H β K Hα 2.54152,8.1,105.1 Trong đó: b = Kbe.Re = 0,25.131,4 = 32,85 mm Do đó: KH = 1,105.1.1,105 = 1,22 Thay vaøo (6.58-[2]): σ H = 274.1, 76.0,868 2.54125,8.1, 22 3,52 + = 420 MPa 0,85.32,85.63, 452.3,5 Theo (6.1-[2]) vaø (6.1a-[2]) [σ H ] = [σ H ].Zv Z R K XH = 481,8.1.0,95.1 = 457, 71 MPa SVTK: Trần Minh Quang 22 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân v < m/s ⇒ Zv = Ra = 2,5……1,25 µ m ⇒ Z R = 0,95 da < 700 mm ⇒ KXH = Như vậy: σ H < [σ H ] Bánh đủ bền độ bền tiếp xúc Kiểm nghiệm độ bền uốn: Theo (6.65-TL1): σ F = với Kbe = 0,25 2.T1.K F Yε Yβ YF 0,85.b.mtm d m1 K be u 0, 25.3,5 = = 0,5 − K be − 0, 25 Baûng( 6.21-[2]) ⇒ K H β = 1,5 Theo (6.64-[2]) υ F = δ F g0 v d m1 ( u + 1) u = 0, 016.56.1,99 63, 45 ( 3,5 + 1) 3,5 = 16,11 Baûng (6.15-[2]) HB2 < 350 HB, thẳng, không vát đầu ⇒ δ F = 0, 016 Bảng (6.16-[2]) g0 = 56 Do đó: KFv = + υ F b.d m1 2.T1.K F β K Fα = 1+ 16,11.32,85.63, 45 = 1, 21 2.54152,8.1,5.1 ( Bánh côn thẳng K Fα = ) Do đó: KF = 1,5.1.1,21 = 1,815 Với thẳng: Yβ = , với ε α = 1, 74 ⇒ Yε = Với Z v1 = = 0,575 1, 74 z1 29 = = 30,17 cos δ1 cos16° Zv2 = z2 101 = = 366, cos δ cos 74° x1 = 0,3 ; x2 = - 0,3 tra baûng (6.18-TL1) ta được: YF1 = 3,54 ; YF2 = 3,63 Thay giá trị vừa tính vào (6.65-TL1) ta được: δ F1 = 2.54152,8.1,815.0,575.1.3,54 = 103, MPa < [δ F ] = 252 MPa 0,85.32,85.2,188.63, 45 SVTK: Traàn Minh Quang 23 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng δF2 = GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân 2.54152,8.1,815.0,575.1.3, 63 = 105,8 MPa < [δ F ] = 236, MPa 0,85.32,85.2,188.63, 45 Các thông số kích thước truyền bánh côn: Chiều dài côn ngoài: Re = 518 mm Monđun vòng ngoài: mte = mm Chiều rộng vành răng: bw = 130 mm Tỉ số truyền: u = 1,25 Góc nghiêng răng: β = Số bắnh răng: z1 = 81 z2 = 101 Hệ số dịch chỉnh chiều cao: x1 = 0,06 ; x2 = -0,06 Đường kính chia ngoài: de1 = 648 mm de2 = 808 mm Góc côn chia: δ 1=380 δ 2=520 ; Chiều cao ngoài: he = 9,6mm Đường kính đỉnh ngoài: da1 = 653 mm da2 = 813 mm 8.Thiết kế trục Chọn vật liệu chế tạo trục thép 45 có σ b = 600 MPa Ứng suất xoắn cho phép [τ ] = 15…30 Mpa Thiết kế trục bánh côn nhỏ: +Lực vòng : Ft1= Ft2 = 2.T1 2x9968860 = 648 d w1 SVTK: Traàn Minh Quang = 30768 N 24 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân +Lực hướng tâm: Fr1= Fa2 = Ft1.tgα.cosδ1 = 8824 N +Lực dọc trục Fa1=Fr2= Ft1.tgα.sinδ1=6894N Công suất trục bánh côn nhỏ: PI = Pdc η dη ol = 400 = 416,5 KW 0,97.0,99 Soá voøng quay: ndc 1500 = = 399 vg/ph i1 3,76 n1 = Công suất trục bánh côn nhỏ: PII = PI η dη ol = 416,5 = 433 KW 0,97.0,99 Số vòng quay: n2 = n1 399 = = 318 vg/ph i2 1,25 Momen xoắn trục I : TI = 9,55.106.PI = 9968860 Nmm nI TII = 9,55.106.PII = 13003616 Nmm nII + Phân tích lực tác dụng lên trục I SVTK: Trần Minh Quang 25 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Fy F a1 F r1 F t1 z x y 4060 F r1 1340 F yA Fy F yB M z y 25767974 Mx 2233846 17205860 F zB F r1 y F zA My z 27989640 T 9968860 +Trong mặt phẳng Oyz : Ma1 = Fa1 xd w1 = 2233846 Nmm *∑MA = SVTK: Traàn Minh Quang 26 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng ⇒ FyB = 670 Fy − 460 Fr1 + M 1340 GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân = 65097 N * ∑ FY = ⇒ FyA = Fr1 + Fy − FyB = 76646 N +Trong mặt phẳng Oxz : *∑MA = ⇒ FzB = 4060 Fa1 = 20888 N 1340 * ∑ Fz = => FzA = FzB − Fa1 = 13993N Mô men tương đương vị trí có mômen lớn M td = M x + M y + 0, 75* T Thay số vào ta có Mtd =2176750 Nmm Đường kính trục d= M td σb giới hạn bền vật liệu 0,1*[σ b ] σb = 450 (N/mm2) Vậy d = 216 (mm) Theo tiêu chuẩn ta chọn d = 220 (mm) SVTK: Trần Minh Quang 130 220 150 130 Kết cấu trục: 27 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Sơ đồ lực tác dụng lên má Nón di động Nón cố định α Tại vị trí trục chịu lực tác dụng khác nhau, lực tác dụng lên chủ yếu trọng lượng vật nghiền lực bánh côn tác động lên Sơ đồ vật liệu tác dụng lên trục R60 00 R4 667 R26 R178 297 R119 Troïng lượng cục vật liệu G = V * ρ * g = *π * R2 * ρ * g Trong V thể tích cục vật liệu Vậy ta có G1 = 38906(N) G2 = 17291(N) SVTK: Trần Minh Quang 28 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân G3 = 7704 (N) G4 = 3424 (N) G5 = 1530 (N) LöÏc tác dụng cục vật liệu lên trục P1 = G1*sin120 = 8089 (N) P2 = (G2+G1)*sin120 = 11684 (N) P3 = (G1+G2+G3)*sin120 = 13282 (N) P4 = (G1+G2+G3+G4)*sin120 = 13994 (N) P5 = (G1+G2+G3+G4+G5)*sin120 = 14306(N) SVTK: Traàn Minh Quang 29 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Sơ đồ lực tác dụng lên trục: Ft2 Fr2 P5 P4 P3 P2 P1 Fa2 z x y 1254 2249 2546 2991 3658 4657 FyA Fr2 6300 P5 P4 P3 P2 P1 FyB z y Mx 35642841 145693252 FyA FyB Fr2 z y My 30903576 13003616 T SVTK: Trần Minh Quang 30 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân +Trong mặt phẳng Oyz : M a2 = Fa d w = 3564896 Nmm *∑MA = ⇒ FyB = 1254 Fr + 2249 P5 + 2254 P4 + 2991P3 + 3658 P2 + 4657 P1 + M = 31840 N 6300 * ∑ FY = ⇒ FyA = ∑ Pi + Fr − FyB = 36438 N i =1 +Trong mặt phẳng Oxz : *∑MA = ⇒ FzB = 1254 Ft = 6124 N 6300 * ∑ Fz = => FzA = FzB − Ft = 24644 N Moâ men tương đương vị trí có mômen lớn laø M td = M x + M y + 0, 75* T Thay số vào ta có Mtd =9316125 Nmm Đường kính trục d= M td σb giới hạn bền vật liệu 0,1*[σ b ] σb = 450 (N/mm2) Vaäy d = 455 (mm) SVTK: Trần Minh Quang 31 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Theo tiêu chuẩn ta chọn d = 460 (mm) 330 390 460 Kết cấu trục: 8.1 Kiểm trục độ bền mỏi : Do chưa xét đến số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi cảu trục đặc tính thây đổi chu kỳ ứng suất, tâp trung ứng suất , yếu tố kích thước, chát lượng bề mặt …vì cần kiểm tra độ bền mỏi kể yếu tố + Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diêïn nguy hiểm thỏa điều kiện sau: theo [4] Sjk = S σjk Sτjk S σjk +S τjk ≥ [s] Với [s] = 2,5 : hệ số an toàn cho phép Thép 45 cải thiện [4] có σb = 785MPa σ-1 = 0,436 σb = 342,26 MPa τ-1 = 0,58 σ-1 = 198,5 MPa Theo baûng 10.7[4] :Hệ số ảnh hưởng cuả ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ψσ = 0,1 ; ψτ = 0,05 + Các trục hộp giảm tốc quay , ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng σaj tính theo [4]: σajk = σmaxjk = Mkj / Wkj ; σmjk = SVTK: Traàn Minh Quang 32 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng với GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân σajk : biên độ ứng suất pháp tiết diện j trục k σmjk : trị số trung bình ứng suất pháp tiết diện j trục k Vì trục quay chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động , τmjk = τajk tính theo [4] τmjk = τajk = τmaxjk /2 = Tjk / 2Wojk Với τmjk : trị số trung bình ứng suất tiếp tiết diện j trục k τajk : biên độ ứng suất tiếp tiết diện j trục k τmaxjk : biên độ ứng suất tiếp max tiết diện j trục k Wkj;W0kj:momen cản uốn momen cản xoắn; + Xác định hệ số kσdjk kτdjk tiết diện nguy hiểm theo [4] : kσdjk = ( kσ / εσjk + kx –1 ) / ky kτdjk = ( kτ / ετjk + kx –1 ) / ky Với kx : hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt theo [4] : ky : hệ số tăng bền mặt trục + Các trục gia công máy tiện , tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt : Bảng 10.8[4] Ra = 2,5…0,63 µm ⇒ kx = 1,1 + Không dùng biện pháp tăng bền bề maët ⇒ ky = 1,65 + Theo 10.12 [4] , dùng dao phay ngón hệ số tập trung ứng suất rãnh then ứng với vật liệu có σb = 785MPa laø kσ = 2,01 ; kτ = 1,88 + Theo 10.10[4] tra hệ số kích thước εσjk ετjk ứng với đường kính tiết diện nguy hiểm thứ j trục k Từ xác định kσ/εσ k /ετ + Theo 10.11[4] tra kσ/εσ =2.25và kτ/ετ =1.75 , lắp căng ( nên chọn giá trị lớn ) + Xác định hệ số an toàn + Xác định hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp : sσ theo [4] : sσjk = σ-1/(kσdjk.σajk) (do σmjk = ) + Xaùc định hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp : sτ theo [4]: sσjk = τ-1/(kτdjk.τajk) SVTK: Trần Minh Quang (do ψτ = 0) 33 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân + Xác định hệ số an toàn S theo [4] : Sjk = S σjk Sτjk S σjk +S τjk ≥[s] Với [s] = 2,5 : hệ số an toàn cho phép D εσ ετ (mm) 0,85 Kσd σaj τmj Mj/wj Tj/2W0j Kτd Sσ Sτ S 460 0,9 10,41 5,38 1,36 1,35 24,17 27,3 18,09 390 0,89 0,83 42,34 4,52 1,35 1,38 5,99 31,82 5,88 330 0,91 0.88 9,35 1,39 0,77 27,57 ∞ 220 0,86 0,79 7,73 1,42 1,45 6,58 17,7 6,16 150 0.,5 13,5 1,44 1,47 ∞ 10.0 ∞ 130 0,81 0,76 37,14 1,51 1,5 6,1 ∞ ∞ 35,65 0,78 ∞ + Vaäy tất giá giá trị điều thõa Chọn ổ lăn cho trục Chọn ổ lăn theo khả tải trọng động : Cd = Q m L Trong : L = 60.n Lh/106 Với Lh = số năm.(số ngày/số năm).số ca.(số giờ/ca) Tra bảng 11.2[4]:Lh= 38400 (h) nI= 399 vòng/phút L = 60.399.38400/106 = 72 triệu vòng + Xác định lực dọc trục : * Lực dọc trục tổng trục Fa1 = 167,58 N Fr= FrB= 796 N SVTK: Trần Minh Quang 34 Đồ Án Môn Học Máy Xây Dựng Tỉ số : GVHD: TS Nguyễn Hồng Ngân Fa 167,58 = = 0,21 < 0,3 Fr 796 → Chọn ổ đũa lòng cầu hai dãy * Đường kính ngõng trục d ol1 = 130 mm Theo tiêu chuẩn GOST 8338 – 75 : chọn sơ ổ có ký hiệu 53526H C0 = 7,09 kN C =11 kN + Xác định hệ số X vaø Y : → X=1 , Y=0 ⇒ Q0 = (X.V.Fr0 + Y.Fa0).kd.kt V = : Hệ số kể đến vòng quay Kt = : Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ (t