Lời đầu tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy, giảng viên giảng dạy môn chi tiết máy trong chương trình học của em trong học kỳ này. Chi tiết máy là môn học vô cùng quan trọng bổ ích không thể thiếu trong chương trình học của sinh viên khoa cơ khí. Môn học cung cấp những kiến thức thực tế từ cơ bản đế nâng cao để trang bị cho sinh viên khoa cơ khí trước khi tiến vào các môn học chuyên ngành sâu hơn trong chương trình. Và học kỳ này em khá may mắn khi được thầy giảng dạy, giảng viên nhiệt tình và tâm huyết. Bài tập lớn (BTL) trong môn học này là một phần rất hữu ích, em chắc chắn thế, vì làm được BTL môn học này chúng em phải nắm vững kiến thức cơ học đã được học trước đó và phải am hiểu sâu sắc kiến thức từ môn học và phải biết vận dụng lý thuyết của môn học vào cơ cấu truyền động thực tế của máy, bên cạnh đó khả năng tính toán và tư duy là một phần tố chất không thể thiếu để sinh viên có thể làm được BTL này. Qua BTL này em tin rằng chúng em sẽ có thêm kiến thức hữu ích để giải quyết các bài tập liên quan đến môn CHI TIẾT MÁY và làm được đồ án các loại truyền động khác nhau trong cơ cấu máy .
Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÀI TẬP LỚN CHI TIÊT MÁY ĐỀ TÀI 03 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Phương án 01 GVHD : Ts Trần Thiên Phúc SVTH : Hà Minh Nghi MSSV : 1827022 Lớp : Tp HCM, tháng 11 năm 2019 Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy, giảng viên giảng dạy môn chi tiết máy chương trình học em học kỳ Chi tiết máy môn học vô quan trọng bổ ích khơng thể thiếu chương trình học sinh viên khoa khí Mơn học cung cấp kiến thức thực tế từ đế nâng cao để trang bị cho sinh viên khoa khí trước tiến vào môn học chuyên ngành sâu chương trình Và học kỳ em may mắn thầy giảng dạy, giảng viên nhiệt tình tâm huyết Bài tập lớn (BTL) mơn học phần hữu ích, em chắn thế, làm BTL mơn học chúng em phải nắm vững kiến thức học học trước phải am hiểu sâu sắc kiến thức từ môn học phải biết vận dụng lý thuyết môn học vào cấu truyền động thực tế máy, bên cạnh khả tính tốn tư phần tố chất thiếu để sinh viên làm BTL Qua BTL em tin chúng em có thêm kiến thức hữu ích để giải tập liên quan đến môn CHI TIẾT MÁY làm đồ án loại truyền động khác cấu máy Em xin chúc thầy có thật nhiều sức khỏe, luôn giảng viên tuyệt vời với đam mê giảng dạy mình! TP Hồ Chí Minh,ngày 04 tháng 11 năm 2019 Hà Minh Nghi Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy MỤC LỤC ĐỀ BÀI *** Vẽ mô truyền băng tải CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỒI TỶ SỐ TRUYỀN THImuẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY a) b) c) d) Tính tốn thiết kế truyền tải xích Tính tốn thiết kế truyền hộp giảm tốc (bánh cơn) Tính tốn thiết kế trục then Chọn ổ lăn nối trục TỔNG KẾT Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy Đề : Cho truyền động hình vẽ : Hệ thống dẫn động xích tải bao gồm : - Động điện pha ; - Khớp nối đàn hồi ; – Hộp giảm tốc với truyền bánh ; – Bộ truyền xích ống lăn ; - Xích tải Yêu cầu: 1) 2) 3) 4) 5) Chọn động phân phối tỷ số truyền Tính tốn thiết kế truyền xích Tính tốn thiết kế 01 truyền bánh Tính tốn thiết kế 02 trục I, II Tính toán chọn 02 cặp ổ lăn trục I, II Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy Kế hoạch thiết kế : Tuần lễ thứ Nội dung thực 10 Xác định công suất động phân phối tỉ số truyền cho hệ thống truyền động 11 Tính tốn truyền xích 12 Tính truyền hộp giảm tốc (bánh côn) 13 Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên truyền tính giá trị lực Tính tốn thiết kế trục 14 Chọn nối trục, then 15 Chọn ổ lăn 15 Nộp báo cáo cuối kỳ SỐ LIỆU THIẾT KẾ Lực vịng xích tải F(N) Vận tốc xích tả (m/s) Số nối xích tải dẫn, z (răng) Bước xích tải, p (mm) 6500 4,4 110 Thời gian phục vụ, L (năm) T1 T T2 0,85T T3 0,9T t1 30(s) t2 48(s) t3 12(s) Quay chiều, làm việc ca, tải va đạp nhẹ ( năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy 1) CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN a) Tính tốn chọn động Hiệu suất khớp nối: Trong đó: kn = : hiệu suất khớp nối brc = 0,95 : hiệu suất truyền bánh xích = 0,93 : hiệu suất bánh xích ổ lăn = 0,99 : hiệu suất ổ lăn Hiệu suất chung truyền động: = 𝑘𝑛 × 𝑏𝑟𝑐 × 𝑥í𝑐ℎ × ổ 𝑙ă𝑛 = × 0,95 × 0,93 × 0,993 = 0,86 Tính cơng suất tương đương Tải trọng thay đổi theo bậc ta xác định công suất tương đương theo công thức sau : Ptđ = √ ∑𝑛 𝑃𝑖 𝑡𝑖 ∑𝑛 𝑡𝑖 =Px 𝑛 𝑇𝑖 √∑1 ( 𝑇 ) 𝑡𝑖 ∑𝑛 𝑡𝑖 =Px 2 𝑇1 𝑇2 𝑇3 √( 𝑇 ) 𝑡1+( 𝑇 ) 𝑡2+ ( 𝑇 ) 𝑡3 𝑡1 + 𝑡2 +𝑡3 (1)2 𝑥 30+(0,85)2 𝑥 48+ (0,9)2 𝑥 12 =Px√ Tá cá công suất trục dẫn xích tải : PIII = 30+48+12 𝐹𝑥𝑣 1000 = 6500 𝑥 4,4 1000 = 28,6 𝐾𝑤 (1)2 𝑥 30+(0,85)2 𝑥 48+ (0,9)2 𝑥 12 Công suất tương đương : Ptđ = 28,6 x x √ 30+48+12 = 26,00 = cơng suất tính tốn (Ptt) Cơng suất cần thiết cho động điện : Pct = 𝑃𝑡𝑑 = 26,00 0,86 = 30,23 𝐾𝑤 Xác định số vòng quay sơ bộ: Số vòng quay trục động xích tải : 𝑛𝐼𝐼𝐼 = 𝑣 𝑥 60000 𝑧 𝑥 𝑝𝑐 = 4,4 𝑥 60000 𝑥 110 = 266,67 (v/ph) Chọn tỉ số truyền sơ bộ, ta chọn : 𝑢𝑏𝑟𝑐 = 𝑢𝑥í𝑐ℎ = ( thoả điều kiện 𝑢𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 < 𝑢𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 ) Tỉ số truyền chung sơ : usb = 𝑢𝑏𝑟𝑐 x 𝑢𝑥í𝑐ℎ = x = 12 Số vòng quay sơ : 𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝐼𝐼𝐼 𝑥 𝑢𝑠𝑏 = 266,67 𝑥 12 = 3200,04 (v/ph) Ta chọn số vòng quay đồng : 𝑛đ𝑏 = 3000 𝑣/𝑝ℎ 𝑛đ𝑏= 3000 𝑣/𝑝ℎ Ta có: { Tra bảng phụ lục 15.1 sách BT tr 552 ta chọn động điện 𝑃𝑐𝑡 = 30,23 𝐾𝑤 thỏa { 𝑃𝑐𝑡 = 30,23 (𝐾𝑤) 𝑛đ𝑏 ≈ 𝑛𝑠𝑏 = 3000 ( 𝑣ò𝑛𝑔 𝑝ℎú𝑡 ) Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy Chọn động 4A200M2Y313 có công suất { 𝑃𝑐𝑡 = 37 (𝐾𝑤) 𝑛đ𝑐 = 2943 ( 𝑣ò𝑛𝑔 𝑝ℎú𝑡 ) Định dạng P số vòng quay cụ thể b) Phân phân phối tỷ số truyền Tỷ số truyền xác hệ thống truyền động 𝑢 = 𝑛độ𝑛𝑔 𝑐ơ 2943 = 𝐼𝐼𝐼 266,67 = 11,04 = 𝑢ℎ𝑔𝑡 × 𝑢𝑥í𝑐ℎ Tỷ số truyền chung hệ: (khác sơ chọn ban đầu ) Tỉ số truyền hộp giảm tốc : uhgt = nên 𝑢𝑏𝑟𝑐 = 𝑢 11.04 4 Tỉ số truyền cịn lại : 𝑢𝑥í𝑐ℎ = = = 2.76 c) Lập bảng đặc tính Tính số vịng quay trục 𝑛𝑑𝑐 𝑛𝐼 = 𝑛𝐼𝐼 = 𝑛𝐼 𝑛𝐼𝐼𝐼 = = 2943 2943 = = 2943 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 = 736 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 𝑛𝐼𝐼 736 = = 266,67 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 2,76 2,76 Tính tốn cơng suất trụ 𝑃𝑡ả𝑖 = 1000 = 6500 𝑥 4,4 𝑃𝐼𝐼𝐼 𝑃𝐼𝐼 = 𝑃𝐼 = 𝐹𝑥𝑣 η𝑥í𝑐ℎ ×𝜂2 1000 28,6 = 0.93×0,992 𝑜𝑙 𝑃𝐼𝐼 η𝑏𝑟𝑐ô𝑛 ×η𝑜𝑙 = = 28,6 𝐾𝑤 31,38 0.95×0.99 = 31,38 kW = 33,37 kW (= Pmax) Trục động cơ: 𝑃đ𝑐 = 𝑃𝐼 η𝑘𝑛 × 𝑜𝑙 = 33,37 ×0.99 = 33,7 k𝑊 < 37 kW ( hợp lý) Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy Tính momen xoắn trục 𝑇𝐼 = 9,55 × 106 × 𝑃𝐼 𝑇𝐼𝐼 = 9,55 × 106 × 𝑃𝐼𝐼 𝑛𝐼 𝑛𝐼𝐼 𝑇𝐼𝐼𝐼 = 9,55 × 106 × 𝑇đ𝑐 = 9,55 × 106 × = 9,55 × 106 × 33,37 = 9,55 × 106 × 𝑃𝐼𝐼𝐼 𝑛𝐼𝐼𝐼 2943 = 108285,25 (𝑁 𝑚𝑚) 31,38 735,75 = 9,55 × 106 × = 407310,91 (𝑁 𝑚𝑚) 28,6 266,67 = 1024224,697 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑃đ𝑐 33,70 = 9,55 × 106 × = 109356,1 (𝑁 𝑚𝑚) 𝑛đ𝑐 2943 Bảng thơng số hệ thống truyền động P (kW) n (vịng/ phút) Động I II Tải 37 33,37 31,38 28,06 2943 2943 736 266,67 U T (N.mm) 109356,1 108285,25 2,76 407310,91 1024224,7 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN a) Tính tốn thiết kế truyền xích Thông số bản: Công suất dẫn PII = 31,38 Kw Số vòng quay n1 = 736 vg/ph nên chọn n01 = 800 vg/ph (gần với n1 nhất) Tỷ số truyền : 2,76 Moment xoắn T = 407310,91N.mm Tải trọng va đập nhẹ, làm việc ca, bôj truyền bôi trơn nhỏ giọt Chọn loại xích ống lăn Ta có : PII = 31,38 ; Uxích = 2.76 Chọn số đĩa xích dẫn tính số đĩa xích lớn : Z1 = 29 – 2*u = 29 – 2*2.76 = 24 (xích) Số đĩa xích lớn theo cơng thức : Z2 = u*z = 2.76*24 = 67 (xích) Thoả điều kiện (Zmin >= 21 ; Zmax n1) Tính tốn lại cách tăng dãy xích lên xích dãy : kx = 1,7 K∗Kz∗Kn∗Pt Pt = Kx = 1,344∗1.04∗1,09∗31,38 1,7 = 28,12 kW Tra bảng 5.4 theo cột n01 = 800 vg/phút Pt = 28,12 kW ta chọn bước xích pc = 25,4mm Tra bảng 5.2 số vịng quay tới hạn tương ứng bước xích 25,4 nth = 800vg/ph > n1 = 736vg/ph nên thoả (điều kiện nth > n1) Vận tốc trung bình đĩa xích : v= n∗z∗Pc 60000 = 736∗24∗25,4 60000 = 7,48 m/s Lực vịng có ích : Ft = 1000𝑃𝐼𝐼 𝑣 = 1000 𝑥 31,38 7,48 = 4195,19 (N) Tính tốn kiểm nghiệm bước xích pc với [ po ] chọn theo bảng 6.6 23,5 ÷ 21 Mpa : 10 Đại học Bách Khoa TP HCM pc ≥ 600 √ BTL Chi tiết máy 𝑃𝐼𝐼∗ 𝐾 𝑍1∗ 𝑛1∗ 31,38 𝑥 1,344 = 600 √ [𝑝𝑜]∗𝐾𝑥 24∗736∗[23,5÷21]∗1,7 = 23,46 ÷ 24,35 mm < 25,4 mm Pc = 25,4 mm nên điều kiện thỏa Chọn khoảng cách trục sơ a = (30 ÷ 50)pc = 40*25,4 = 1016 mm Số mắt xích X = 2𝑎 𝑝𝑐 + 𝑧1 +𝑧2 +⌊ 𝑧2 −𝑧1 2𝜋 ⌋ * 𝑝𝑐 𝑎 = 2∗1016 25,4 + 67−24 24+67 +⌊ 2𝜋 ⌋ * 25,4 1016 = 128 (mắt xích) Chiều dài xích L = pc*X = 25,4*128 = 3251,2 mm Tính xác khoảng cách trục theo công thức (5.9) : a = 0.25*pc*[𝑋 − 𝑧1 +𝑧2 a=0.25*25,4*[128 − + [√(𝑋 − 24+67 𝑧1 +𝑧2 2 ) + 8( + [√(128 − 𝑧1 −𝑧2 2𝜋 24+67 2 ) ]] ) + 8( 67−24 2𝜋 ) ]] =1052,71 mm ∆𝑎 = (0,002 ÷ 0,004)a = (2,11 ÷ 4,21)mm a = 1052,71 mm nên ta chọn a = 1050 mm (giảm khoảng cách trục (0.002 ÷ 0.004)a) Số lần va đập xích giây với pc = 25,4: [𝑖] = 20 ( Tra bảng 5.6) i= 𝑧1 ∗𝑛1 15∗𝑋 = 24∗736 15∗128 = 9,2 < [𝑖] = 20 (thoả) Kiểm tra xích theo hệ số an tồn theo cơng thức (5.28) S= 𝑄 𝐾𝑟 𝐹𝑡+𝐹𝑣 +𝐹0 >= [𝑆] Trong : Tra bảng 5.7 Hệ số an toàn cho phép z1 = 15…30 với pc = 25,4 n1 =736vg/ph [𝑆] = (10,2 ÷ 13,1) Q tải trọng phá huỷ tra theo bảng 6.1với bước xích pc = 25,4 tải trọng phá huỷ Q=113,4 KN = 113400N Kr : hệ số tải trọng động, tải va đập nhẹ, chọn Kr = 1,2 Lực nhánh căng : F1 ≈ Ft = 4195,19 N Lực căng lực ly tâm gây nên xác định theo công thức (5.16) : Fv = qmv2 =5 * 7,482 = 279,75 N qm: khối lượng 1m xích, xích ống lăn dãy pc =25,4 ta có qm=5kg Lực căng ban đầu F0 xích xác định theo công thức (5.17) : F0 = kf * a *qm * g (kf = truyền xích nằm ngang) =6 * 1,05 * * 9,81 = 309,02 N 11 Đại học Bách Khoa TP HCM S= 𝑄 𝐾𝑟 𝐹𝑡+𝐹𝑣 +𝐹0 = BTL Chi tiết máy 113400 (𝑥í𝑐ℎ 𝑑ã𝑦) 1,2∗4195,19+295,75+309,02 = 20,17 > [𝑆] Thoả điều kiện vạy xích đủ bền Lực tác dụng lên trục theo công thức (5.19): Fr = km * Ft = 1,15 * 4195,19 = 4824,47 N (Km= 1,5 truyền xích nằm ngang) Đường kính đĩa xích 𝑝 𝑧 25,4∗24 Đường kính đĩa dẫn : d1 = 𝑐∗ = = 194,04 mm 𝜋 𝜋 Đường kính vịng đỉnh đĩa xích : da1 = d1 + 0,7 pc = 194,04 + 0,7*25,4 = 211,82 mm Đường kính đĩa bị dẫn : d2 = 𝑝𝑐∗ 𝜋 = 25,4∗67 𝜋 = 541,7 mm Đường kính vịng đỉnh đĩa xích : da2 = d2 + 0,7 pc = 677,12 + 0,7*31,75 = 559,48 mm 12 Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy BÀI TẬP 3: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN KÍN TRONG HỘP GIẢM TỐC - BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CÔN (BÁNH RĂNG CÔN RĂNG THẲNG) Nhiệm vụ: - Thiết kế truyền bánh côn: Trình tự theo dẫn giáo trình Thơng số kĩ thuật để thiết kế truyền bánh côn - Momen xoắn trục bánh dẫn T1 = 143023,08 N.mm - Tỉ số truyền : ubrc = - Số vòng quay : n1 = 2946 (vòng/phút) - Thời gian phục vụ, L (năm): - Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) - Chế độ tải: T1 = T; T2 = 0,8T; T3 = 0,75T; t1 = 36s; t2 = 15s; t3 = 12s Bài làm: Đây truyền bôi trơn tốt (bộ truyền kín) ta tính tốn theo độ bền mỏi tiếp xúc để tránh tượng tróc rỗ bề mặt kiểm nghiệm lại điều kiện bền uốn Vật liệu nhiệt luyện bánh răng: Ta chọn loại vật liệu cho bánh dẫn bánh bị dẫn: Thép C45 cải thiện Theo Bảng 6.13 sách “Cơ sở thiết kế máy” thầy Nguyễn Hữu Lộc: Đối với bánh dẫn ta chọn độ rắn trung bình H1 = 250 HB Đối với bánh bị dẫn ta chọn độ rắn trung bình H2 = 235 HB Số chu kì làm việc sở: NHO1 = 30H1 2,4 = 30.2502,4 = 17,1.106 chu kỳ NHO2 = 30H2 2,4 = 30.2352,4 = 14,7.106 chu kỳ NFO1 = NFO2 = 5.106 chu kỳ Số chu kỳ làm việc tương đương 13 Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy NHE1 = 60.c.∑( Bánh dẫn : Ti Tmax )mH/2 ni t i T T T T T T = 60.1.2946.[( 1)3 t1 + ( 2)3 t + ( 3)3 t )] = 60.1.2946.(13 0,57+0,83 0,238 + 0,753 0,19).24000 = 3,275.109 chu kỳ Với: Lh = 5.300.2.8 = 24000 h t1 = 36 36+15+12 Lh = 0.57 Lh ; t = 0,238.Lh ; t =0,19.Lh Suy bánh bị dẫn: NHE2 = NHE1 ubrc = 0,82.109 chu kỳ Tương tự ta có: Bánh dẫn: NFE1 = 60.c.∑( Ti Tmax )6 ni t i = 60.1.2946.(16 0,57+0,86 0,238 + 0,756 0,19).24000 = 2,826.109 chu kỳ Bánh bị dẫn: NFE2 = NFE1 ubrc = 0,7.109 chu kỳ Vì NHE1 > NHO1 , NHE2 > NHO2 , NFE1 > NFO1 , NFE2 > NFO2 Cho nên: KHL1 = KHL2 = KFL1 =KFL2 = Xác định giá trị ứng suất tiếp xúc cho phép: Khi chưa có kích thước truyền, ta tính sơ theo công thức: [σH ] = σ0H lim 0,9 KHL sH Giới hạn mỏi tiếp xúc tương ứng với chu kì sở: σOHlim1 = 2H1 + 70 = 570 MPa σOHlim2 = 2H2 + 70 = 540 MPa Hệ số an tồn có giá trị theo Bảng 6.13 sách “Cơ sở thiết kế máy” thầy Nguyễn Hữu Lộc: sH = 1,1 Ứng suất tiếp xúc cho phép sơ bánh răng: 14 Đại học Bách Khoa TP HCM [σH1 ] = σ0H lim1 0,9 KHL1 [σH2 ] = σ0H lim2 0,9 KHL2 sH sH BTL Chi tiết máy = 570 0,9.1 = 540 0,9.1 1,1 1,1 = 466,36 MPa = 441,82 MPa Ứng suất tiếp xúc cho phép tính tốn: [σH ] = [σH2 ] = 441,82 MPa Kiểm tra điều kiện ứng xúc tiếp xúc bánh côn ta chọn ứng suất tiếp xúc theo công thức sau: [σ𝐻 ]𝑐 = 0,45 ∗ ([σ𝐻1 ] + [σ𝐻2 ]) = 0,45*(466,36 + 417,27) = 397,63 MPa [σ𝐻 ]𝑐 = 397,63 < 1,25 ∗ [σ𝐻 ]𝑚𝑖𝑛 = 1,25*417,27 = 521,9 MPa Thoả nên [σ𝐻 ]𝑐= 417,27 MPa Xác định giá trị ứng suất uốn cho phép: Giới hạn mỏi uốn, tương ứng với chu kỳ sở NFO chọn phụ thuộc vào độ rắn bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp nhiệt luyện, tra theo Bảng 6.13 sách “Cơ sở thiết kế máy” thầy Nguyễn Hữu Lộc σF lim = 1,8 H1 = 1,8.250 = 450 MPa σF lim = 1,8 H2 = 1,8.235 = 423 MPa Hệ số an tồn có giá trị theo Bảng 6.13 sách “Cơ sở thiết kế máy” thầy Nguyễn Hữu Lộc: sF = 1,75 KFC = - Quay chiều Ta có: [σF1 ] = σF lim1 𝐾𝐹𝐶 [σF2 ] = σF lim2 𝐾𝐹𝐶 𝑠𝐹 𝑠𝐹 𝐾𝐹𝐿1 = 𝐾𝐹𝐿2 = 450 1,75 423 1,75 = 257,14 MPa = 241,71 MPa Hệ số chiều rộng vành hệ số tải trọng tính: a) Hệ số chiều rộng vành ψbe: Ta chọn ψbe = 0,285 b) Hệ số tải trọng tính: Từ ψbe ta suy tỷ số sau: 15 Đại học Bách Khoa TP HCM ψbe u 2−ψbe = 0,285 2−0,285 BTL Chi tiết máy = 0,665 Giả sử trục lắp ổ đũa côn, tra Bảng 3.14 sách “Thiết kế chi tiết máy công dụng chung” thầy Trần Thiên Phúc, ta hệ số tập trung tải trọng: KHβ = 1,54 Giá trị KFβ xác định gần theo công thức KFβ = +( KHβ -1).1,5 = 1+(1,54-1).1,5 = 1,81 Ta chọn sơ hệ số tải trọng tính: KH=KHβ Đường kính vịng chia ngồi: T1 KHβ de1 = 95 √ 0,85(1−0,5ψ 2 be ) ψbe u[σH ] = 95 √ 143023,08 1,54 0,85(1−0,5.0,285)2 0,285 441,822 = 110 mm Mơđun vịng ngồi: Modun m = (0,01 ÷ 0,02)aw = 1,6 ÷ 3,2 Theo tiêu chuẩn ta chọn me = Thơng số hình học : mm = me(1 – 0,5ψbe) = (1 – 0,5.0,25) = 2,625 mm u = chọn z1 = 24 z2 = 96 dm3 = mm z3 =2,625.24 = 63 mm de3 = me z3 =3.24 = 72 mm ⇒ dm = mm z3 =2,625.96 = 252 mm { de4 = me z3 =3.96 = 288 mm { { δ3 = arctan(1/u) = arctan(1/4) = 140 δ4 = 760 10 Phân tích lực : 16 Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy 2T3 2* 14585.69 = = 405,16 (N) dm3 72 Fr3 = Fa4 = Ft3 tan(200 ) cos(δ3 ) = 405,16* tan(200 ) cos(140 ) = 143 (N) Fa3 = Fr4 = Ft3 tan(200 ) sin(δ3 ) = 405,16* tan(200 ) sin(140 ) = 36,68 (N) Ft3 = Ft4 = b) Thiết kế bánh thẳng Momen xoắn trục bánh dẫn T5 = 54910.85 N.mm Tỉ số truyền u = 3, số vòng quay N5 = 361.75 (vòng/phút) Chọn vật liệu bánh dẫn bánh bị dẫn, chọn thép C45 cải thiện Đối với bánh dẫn ta chọn HB1 = 250, với bánh bị dẫn HB2 = 220 Số chu kì làm việc sở: NHO1 = 30HB1 2,4 = 30.2502,4 = 17,06.106 chu kỳ NHO2 = 30HB1 2,4 = 30.2202,4 = 12,56.106 chu kỳ NFO1 = NFO2 = 5.106 chu kỳ Làm việc ca giờ, 300 ngày năm, năm NHE1 = 60cnLh = 60*1*361.75*5*300*8 = 26.046.107 chu kì NFE1 = NHE1 /u = 26.046*107 /3 = 8.682.107 chu kỳ NHE2 = 60cnLh = 60*1*120.58*5*300*8 = 8.682*107 chu kì NFE1 = NHE1 /u = 8.682*107 /3 = 2.894*107 chu kỳ Vì NHE1 > NHO1 ; NHE2 > NHO2 ; NFE1 > NFO1 ; NFE2 > NFO2 ⇒ KHL1 = KHL2 = KFL1 = KHL2 = Theo bảng 6.13, giới hạn mỏi tiếp xúc uốn bánh xác định sau: σOH lim = 2HB + 70 σOH lim1 = 2.250 + 70 = 570 (Mpa) σOH lim2 = 2.220 + 70 = 510 (Mpa) σOF lim = 1,8HB σOF lim1 = 1,8.250 = 450 (Mpa) σOF lim2 = 1,8.220 = 396 (Mpa) Ứng suất tiếp xúc cho phép: Tính sơ σ Z Z Z Z 0,9σOH lim [σH ] = OH lim R V L XH = KHL sH sH SH = 1,1 [𝜎𝐻1 ] = 466,36 (Mpa) [𝜎𝐻2 ] = 417,27 (Mpa) Ứng suất tiếp xúc cho phép tính tốn: [σH ] = 0,45([σH1 ] + [σH2 ]) = 0,45(466,36 + 417,27) = 397,63 Mpa < [σmin ] = 417,27 Mpa 17 Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy nên ta chọn [σH ] = 417,27 Mpa Ứng suất uốn cho phép σOF lim [σF ] = KFL sF Chọn SF = 1.75, ta có: [σF1 ] = 257,14 (Mpa) [σF2 ] = 226,28 (Mpa) Theo bảng 6.15, bánh nằm không đối xứng với ổ trục nên ψba = 0,25 ÷ 0,40, chọn ψba = 0,3 (theo tiêu chuẩn), đó: ψ (u+1) 0,3(3+1) ψbd = ba = = 0,6 2 Theo bảng 6.4 chọn KHβ=1,04, KHα=1,07; Khoảng cách trụ truyền bánh răng: aw = 43(u+1) √ 158401.06*1.04 T6 KHβ ( ) = 43 3+1 = 158.9 mm √ ψba [σH ]2 u 0,3*417.272 *4 Theo tiêu chuẩn chọn aw = 160 mm Modun m = (0,01 ÷ 0,02)aw = 1,5 ÷ Theo tiêu chuẩn ta chọn m = 10 Thơng số hình học : u = chọn số theo công thức 2aw 2*160 z1 + z2 = z1 (1+u) = = = 107 (răng) m Chọn z1 = 27 z2 = 80 d5 = mz5 = 3.27 = 81 mm d6 = mz6 = 3.80 = 240 mm Tỷ số truyền sau chọn số u = 80 28 = 2.86 11 Phân tích lực : 18 Đại học Bách Khoa TP HCM BTL Chi tiết máy 2T5 2*54910.85 = = 1372.77 (N) d5 80 𝐹𝑟5 = 𝐹𝑟6 = 𝐹𝑡5 ∗ tan(200 ) = 1372.77 ∗ tan(200 ) = 499.65 (𝑁) Ft5 = Ft6 = I THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN Thiết kế trục Chọn thép C45, chọn sơ ứng suất uốn cho phép [σ] = 70 Mpa a) Thiết kế trục I : M= Fa3 d3 29.72 = = 1044 N.mm 2 ∑ MBx = ⇒ RAy AB + M - Fr3 BC = Fr3 BC - M 117.30 - 1044 = = 82 (N) AB 30 ∑ Fy = ⇒ RAy - RBy + Fr3 = ⇔ RBy = RAy + Fr3 = 117 + 82 = 199 (N) Ft3 BC 332.30 ∑ MBy = ⇒ RAx AB + Ft3 BC = ⇔ RAx = = = 332 (N) AB 30 ∑ Fx = ⇒ RAx - RBx + Ft3 = ⇔ RBx = RAx + Ft3 = 2.332 = 664 (N) Mtd1 = 10344 N.mm 2 Mtdi = √Mxi + Mxi + 0,75.Ti ⇒ {Mtd2 = 14569 N.mm Mtd3 = 10396 N.mm d1 ≥ 11,39 mm Mtdi d2 ≥ 12,77 mm di ≥ √ ⇒ { 0,1.[σ] d2 ≥ 11,41 mm 1,05 = 12 mm Kích thước trục 13 - 16 - 12 ⇔ RAy = 19 ... làm việc ca Hệ số Kn = ? ? 01 Hệ số Kz = ? ? 01 ? ?1 ? ?1 800 = = 736 25 24 = 1, 09 = 1. 04 Chọn xích dãy nên Kx = Tính cơng suất tính tốn Pt : Pt = K∗Kz∗Kn∗Pt = Kx 1, 344? ?1. 04? ?1, 09∗ 31, 38 = 47, 81 kW Tra bảng... 5.7 Hệ số an toàn cho phép z1 = 15 …30 với pc = 25,4 n1 =736vg/ph [