I. Tính tốn thiết kế trục
a) Lực tác dụng từ các bộ truyền bánh răng
2.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
2 3 3 100453,3718 30 0, 2 0, 2.20 II T d τ = = = (mm)
- Đường kính sơ bộ của trục III (lấy [ ]τ =25MPa):
[ ]3 3 3 3 3 260625,1006 35 0, 2 0, 2.25 II T d τ = = = (mm)
2.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động, chiều dài mayơ của các chi tiết quay, chiều rộng ổ, khe hở cần thiết và các yếu tố khác.
Từ đường kính sơ bộ d của các trục, sử dụng bảng 10.2, [I] xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn bo tương ứng.
- Với trục I có dI = 25 mm → chọn ổ lăn có bo = 17 mm. - Với trục II có dII = 30 mm → chọn ổ lăn có bo = 19 mm. - Với trục III có dIII = 35 mm → chọn ổ lăn có bo = 21 mm. Ta đi tính lmki, lk1, lki, lcki và bki.
Trong đó:
k – Số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc (k = 1…3).
i – số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải trọng i = 0 và 1 : các tiết diện trục lắp ổ.
i = 2…s, với s là số các chi tiết quay (bánh răng, đĩa xích, và khớp nối) lk1 – khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k ;
lki – khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k ;
lmki – chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục k ; lcki – khoảng cơngxơn (khoảng chìa) trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngồi hộp giảm tốc đến gối đỡ.
lcki = 0,5(lmki + bo) + k3 + hn (4)
Với k3 – khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ (bảng 10.3, [I]) hn – chiều cao nắp ổ và đầu bulông (bảng 10.3, [I]) bki – chiều rộng vành răng thứ i trên trục thứ k.
Chiều dài mayơ đĩa xích
lm33 = (1,2 ÷ 1,5)dIII = (1,2 ÷ 1,5).35 = (42 ÷ 52,5) mm Lấy lm33 = 50 mm
Chiều dài mayơ bánh răng côn
Chiều dài mayơ bánh răng côn lắp trên trục I:
lm13= (1,2 ÷ 1,4)dI = (1,2 ÷ 1,4).25 = (30 ÷ 35) mm Lấy lm13 = 32 mm
Chiều dài mayơ bánh răng côn lắp trên trục II:
lm23 = (1,2 ÷ 1,4)dII = (1,2 ÷ 1,4).30 = (36 ÷ 42) mm Lấy lm23 = 40 mm
Chiều dài mayơ bánh răng trụ
Chiều dài mayơ bánh răng trụ lắp trên trục II:
lm22 = (1,2 ÷ 1,5)dII = (1,2 ÷ 1,5).30 = (36 ÷ 45) mm Lấy lm22 = 38 mm
Chiều dài mayơ bánh răng trụ lắp trên trục III:
lm32 = (1,2 ÷ 1,5)dIII = (1,2 ÷ 1,5).35 = (42 ÷ 52,5) mm Lấy lm32 = 45 mm
Chiều dài mayơ nửa khớp nối (nối trục vòng đàn hồi) lm12 = (1,4 ÷ 2,5)dI = (1,4 ÷ 2,5).25 = (35 ÷ 62,5) mm
Lấy lm12 = 45 mm Theo bảng 10.3, [I] ta có:
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay
k1 = 8…15 mm. Lấy k1 = 10 mm
Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp k2 = 5…15 mm. Lấy k2 = 10 mm
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ k3 = 10…20 mm. Lấy k3 = 15 mm
Chiều cao nắp ổ và đầu bulông
hn = 15…20 mm. Lấy hn = 17 mm Theo bảng 10.4, [I] ta có:
- Trên trục I: l11 = (2,5 ÷ 3)dI = (2,5 ÷ 3).25 = (62,5 ÷ 75) mm Lấy l11 = 65 mm.
- Trên trục II: l21 = lm22 + lm23 + bo + 3k1 + 2k2
= 38 + 40 + 19 + 3.10 + 2.7 = 141 (mm) - Trên trục III: l31 = l21 = 141 mm.
Khoảng cách côngxôn trên trục I, tính từ chi tiết thứ 2 (khớp nối) ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ
lc12 = 0,5(lm12 + bo) + k3 + hn
= 0,5(45 + 17) + 15 + 17 = 63 (mm)
Khoảng cách côngxôn trên trục III, tính từ chi tiết thứ 3 (đĩa xích) ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ
lc33 = 0,5(lm33 + bo) + k3 + hn
= 0,5(50 + 21) + 15 + 17 = 68 (mm)
Khoảng cách giữa các gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k (lki) - Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ 2 (lắp khớp nối) trên trục I:
l12 = - lc12 = - 63 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ 3 (lắp bánh răng côn) trên trục I: l13 = l11 + k1 + k2 + lm13 + 0,5(bo – b13cosδ1)
Với: b13 – chiều rộng vành răng bánh răng cơn. Ta có b13 = 38 mm. Vậy: l13 = 65 + 10 + 10 + 32 + 0,5(17 – 38cos13,320)
= 107 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 dến tiết diện thứ 2 (lắp bánh răng trụ) trên trục II: l22 = 0,5(lm22 + bo) + k1 + k2 = 0,5(38 + 19) + 10 + 10
= 48,5 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 dến tiết diện thứ 3 (lắp bánh răng côn) trên trục II: l23 = l22 + 0,5(lm22 + b13cosδ2) + k1
= 48,5 + 0,5(38 + 38cos76,680) + 10 = 81,88 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 dến tiết diện thứ 2 (lắp bánh răng trụ) trên trục III: l32 = l22 = 48,5 (mm)
Hình vẽ: Sơ đồ tính khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng côn