Tài liệu TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY, Chương 5 ppt

Chương 5: TÍNH TOÁN HỘP CHẠY DAO TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC IV 1)Sơ đồ trục : Xác định sơ bộ chiều d ài trục l1 = 0,5l + f1 + 0,5b l2 = 5f + f2 + f3 + 6b l3 = 0,5l + 3f + f1 + 3,5b f = 0,5 : khe h ở để bảo vệ. f1 : khe hở giữa ổ với bánh răng: f1 = 10 (mm). l : chi ều dài ổ : l = 1,25d : d = 35  l = 44 (mm). b : chiều rộng bánh răng : b = 20 (mm). f2 : b ề rộng để lắp cần gạt : f2 = 25 (mm). f3 : chiều dài li hợp : f3 = 2d = 2.35 = 70 (mm).  l1 = 0,5.44 + 10 + 0,5.20 = 42 (mm). l2 = 5.5 + 25 + 70 + 6.20 = 240 (mm). l3 = 0,5.44 + 3.5 + 10 + 3,5.20 = 115 (mm). 2)Tính g ần đúng trục Xác định lực tác dụng l ên trục:  RBy = 638 (N). Ta có : P1.42 - P2. 282 - RBx.397 = 0  RBx = - 651 (N)  RBx có chiều ngược lại so với hình vẽ. Ta có: -RAx + P1 - P2 - RBy = 0  RAx = 5204 - 1692 + 651 = 4164 (N) * Tính moment u ốn tại các tiết diện nguy hiểm: - Tại n-n: Muy= RAy.42 = 1872.42 = 78624 (N.mm). Mux= RAx.42 = 4164.42 = 174888 (N.mm).  - Tại m-m: Muy= RBy.115 = 638.115 = 73370 (N.mm). Mux= RBx.115 = 651.115 = 74865 (N.mm).  Moment xoắn của trục: * Tính đường kính tại các tiết diện nguy hiểm: Với : - Tại n-n: - T ại m-m:   Chọn dn -n= 30mm ; dm-m= 27mm . V ới [] tra bảng (7-2/V-119) : [] = 80 (N/mm2) 3)Tính chính xác tr ục. (Tại tiết diện n-n). - H ệ số an toàn tính theo công thức : Trong đó : n : hệ số an toàn xét riêng ứng suất pháp. n : hệ số an toàn xét riêng ứng suất tiếp. Trong đó : + -1, -1 : là giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng có thể lấy gần đúng.  -1=(0,40,5)b = 0,45.b = 450 (N/mm2)  -1=(0,20,3)b = 0,25.b = 250 (N/mm2) Với trục làm thép 40X tôi có b= 1000 (N/mm2)  -1= 0,45.1000 = 450 (N/mm2) -1= 0,25.1000 = 250 (N/mm2) + a, b : là biên độ ứng suất pháp và tiếp sinh ra trong tiết diện của trụ. + Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất tiếp biến đổi theo chu kỳ mạch động. Có: b = 1000 (N/mm2)  -1 = 250 (N/mm2) Tra b ảng (7-3b) ta có: W = 2320 (mm3) W0 = 49700 (mm3) V ới Chọn hệ số tăng bền :  = 1 (không tăng bền). Chọn các hệ số : (bảng 7-4/V-123)  = 0,68  = 0,75 Tra bảng (7-8/V-127) ta có: K  = 2 K = 2,1   Hệ số an toàn thường lấy (1,52,5)  thỏa mãn. Vì tính chính xác tr ục tại tiết diện lớn nhất (n-n)  chọn trục có tiết diện là 30mm. Không cần kiểm tra tại tiết diện (m-m). 4.Tính ch ọn ổ lăn. *)sơ đồ trục Ôø không chịu lực dọc trục mà chỉ chịu lực hướng tâm nên : RA = RB =  Tính chọn ổ cho trục tại A: Qtđ = RA=4565 N = 457 daN . Ta có : C = Qtđ.(n.h)0,3  C = 457.( 220.104)0,3=36529 Dựa vào bảng 14P /V-339 .Chọn ổ bi đỡ một dãy loại 405 có : d = 30 mm D = 72 mm B = 19 mm Cb ảng = 40.000 . 1. Tính toán li h ợp ma sát nhiều đĩa. a) Định đường kính bề mặt làm việc của các đĩa. Cơ sở để tính li hợp ma sát nhiều đĩa l à hệ số ma sát của vật liệu làm đĩa ma sát, đồng thời y êu cầu li hợp phải co kết cấu phù hơp, do đó ta có công thức kinh nghiệm để tính đường kính trung b ình c ủa đĩa ma sát: Trong đó: d: đường kính trục lắp li hợp : d = 35 mm Ta tính được Dtb = (2,5  4).35 = 87,5  140 Chọn Dtb = 90 mm. Đường kính ngo ài của đĩa trong : D = 1,25.Dtb  D = 1,25.90 = 112,5 mm Chọn D = 115 mm. Đường kính trong của đĩa ngo ài : D1 = 0,75.Dtb  D1 = 0,75.90 = 67,5 mm Chọn D1 = 70 mm. b) Chọn vật liệu và chế độ bôi trơn. Tra bảng (9-13/V-237) : B ề mặt ma sát giữa các đĩa là gang với pheredo, có: - Hệ số ma sát f = 0,08 - Aïp suất cho phép trên đĩa : [p] = 0,25 (N/mm2). Chế độ bôi trơn : được bôi trơn. c) Số bề mặt làm việc: (9-30/V-239 ) Trong đó: : bề rộng hình vành khăn của bề mặt ma sát. Tính Mx với số vong quay chạy dao nhanh: NVI = 1,19 KW nVI = 444 v /p  K = 1,5. Do đó: Chọn theo điều kiện bôi trơn ta lấy Z = 15. Số đĩa ngoài: S ố đĩa trong: d) Tính lực ép cần thiết lên các đĩa: (9-31/V-239) V ậy 2. Tính vít me đai ốc bà chạy dao dọc: a) Chọn vật liệu: Vít me : Thép 45 có cơ tính: bk=600 (N/mm2) bc=300 (N/mm2) HRC = 50  56 Đai ốc : đồng thanh thiếc. b) Cơ sở tính toán: Ta tính vít me đai ốc theo các yếu tố sau : - Độ bền mòn của vít me đai ốc. - Sức bền của vít me đai ốc. - Độ ổn định của trục vít me. - Độ cứng vững. Trong đó : Tính theo độ bền m òn là phương pháp cơ bản để xác định kích thước của vít me đai ốc. * Tính theo độ bền mòn: Phương pháp tính theo độ bền mòn được dùng tính toán phần lớn các bộ truyền vít me đai ốc. Để giảm m òn áp suất p trên mặt ren không vượt quá trị số [p]: (*) (14-3/III-44). Trong đó: Fa : lực dọc trục (N). d2 : đường kính trung bình của vít me (mm). h : chiều cao làm việc của ren (mm): h = h.t. t : bước ren. x : số vong ren của đai ốc : . H : chiều cao đai ốc. Thay h = h.t. và vào (*) ta có : (**) Đặt H = .d2 thay vào (**) ta có công thức xác định đường kính trung bình d2 có d ạng. h = 0,5 - ren hình thang.  = 1,2 1,5. [p] = 8  10 (N/mm2). Fa = K.Px+(Pz + 2Py + G) Px, Pz , Py : Thành phần lực cắt. G : Trọng lượng phần di động.  : Hệ số ma sát thu gọn tr ên bàn máy. K: H ệ số tăng lực ma sát do Px gây moment lực. K = 1,4.  = 0,2. Thành phần lực cắt Px, Pz , Py tính theo chế độ cắt thử mạnh trong trường hợp phay nghịch ta có: Px = 12452 (N). Py = 41505 (N). Pz = 20752,5 (N). Ta tính được Fa = 34616 (N) thay vao (***) ta có: chọn d2 =30 (mm). Các thông số khác: t = 6 (mm). h = 0,5.t = 3 (mm). Tính chi ều cao đai ốc theo (*) ta có :  Ta tính được: H = x.t = 12. 6 = 72 (mm). H ệ số chiều cao đai ốc:  = Với khoảng cho phép  = 1,2  2,5   thỏa mản. c) Kiểm tra độ bền: Vít me làm việc với tải trọng lớn đông thời chịu kéo(nén) và xoắn đồng thời n ên ta tính ứng suất tương đương. Theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất, ứng suất tương đương phân bố ở tiết diện ngang nguy hiểm bằng : Trong đó: tđ: ứng suất tương đương.  : ứng suấ t do lực dọc trục tạo ra.  :ứng suất tiếp do moment xoắn gây n ên. d1: đường kính trong của ren vít: d1 =26 (mm). Trong đó: Hiệu suất của trục vít được tính:  : góc nâng của ren vít.  = arctg : góc ma sát Đối với vít me được bôi trơn  = 0,1 do đó  = arctg(0,1) = 5040’. V ậy  .  Ta tính được :  Ứng suất tương đương: Với  tđ < [] l à thỏa mản. d) Kiểm tra điều kiện ổn định. Ta kiểm nghiệm vít có chiều dài bất kì theo điều kiện chung về bền và ổn định: (14-8/III-46). [ n] : ứng suất nén cho phép. .  : hệ số giảm ứng suất cho phép tra bảng theo. . Với: L = 700 (mm).  = 0,5. Vậy . Chọn  = 0,82 (IV/II-46). Ứng suất nén: .[n] = 0,82.100 = 82 (N/mm2).  n < .[n] l à thỏa mản . Chương 5: TÍNH TOÁN HỘP CHẠY DAO TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC IV 1)Sơ đồ trục : Xác định sơ bộ chiều d ài trục l1 = 0,5l + f1 + 0,5b l2 = 5f + f2 +. f2 = 25 (mm). f3 : chiều dài li hợp : f3 = 2d = 2. 35 = 70 (mm).  l1 = 0 ,5. 44 + 10 + 0 ,5. 20 = 42 (mm). l2 = 5. 5 + 25 + 70 + 6.20 = 240 (mm). l3 = 0 ,5. 44