TÍNH VÀ THIẾT KẾ TRỤC

CHƯƠNG V THIẾT KẾ CÁC KẾT C U MÁY CHÍNH

5.3 TÍNH VÀ THIẾT KẾ TRỤC

5.3.1 T ế ế ụ I

a. C ã

Số vòng quay ủa trụ : n1 = 365 vòng / phút Công suất truyền tải ủa trụ : N = 7,18 W.

b. C ọ

Trụ hướng tâm thường l m ằng thép Ca on hoặ thép hợp kim ối với nh ng m y không quan trọng, không y u ầu hạn hế kí h thướ ó thể ùng thép CT5 không ần nhi t luy n. Đối với trụ trong nh ng m y quan trọng hịu tải lớn thì ùng thép 45 hoặ 40X ó nhi t luy n.

Từ nh ng iều ki n tr n ta họn thép 45 ó:

σb≥ 600 N/ mm2 σch≥ 300 N/ mm2

Hình 5. 3 í h thướ lắp tr n trụ . c. Tính ứ ề ụ I

Trong ó: : ƣờng kính trụ .

N: ông suất ủa ộ truyền. n:

số vòng quay trụ truyền.

C: h số tính to n phụ thuộ v o [τ].

Với thép 45 thì C = 110 ÷ 130 ta họn C = 130.

 d ≥ 130. 37,18

265 = 35, 09 ( mm)

 gầ đú g I

Để tính gần úng trụ ta ựa v o kí h thướ hiều i trụ v kết ấu m y. Xét ến t ụng ồng thời về mômen uốn v mômen xoắn ến sứ ền ủa trụ .

Lự t ụng l n m ng n ở trụ + Lự vòng P1 =3757 N + Lự hướng tâm Pr1 = 1367 N

+ Lự t ụng l n nh ai: Rd = 2044,76 N, Pd = 128,53 N Ta họn sơ ộ khoảng h gi a hi tiết nhƣ sau:

+ ề rộng ầu trƣợt : = 240 mm

+ ề rộng sống trƣợt : = 80 mm

+ Suy ra khoảng h gi a 2 th nh trong ủa m y LR = B + 2b = 240 + 2.80 = 400 mm

+ ề y th nh m y: K1 = 30 mm

+ ề rộng mặt í h lắp ổ:K2 = 40 mm

+ ề y nắp ổ:

+ ề y ổ :

+ hoảng

+ ề rộng

+ Phần ren

+ ề rộng ly hợp v ơ ấu iều khiển:K8 = 180 mm + hoảng h từ nắp ến ly hợp: K9 = 15 mm

Vậy hiều i sơ ộ ủa trụ :

L =LR+2K2+2K3+K5+K6+2K11+K7+K9+K8 = 400 + 2.40 + 2.20 + 15 + 75 + 2.40 + 63 +15 + 180 = 917 mm.

Vị trí ặt lự phương hiều như hình vẽ:

*Đường kính trụ tại tiết

dn −n ≥

Chọn

• Tại tiết i

dm −m ≥

Chọn



Tính hính x

Công thứ Với nτ:

nτ

Công thứ [7-7 ] theo trang 120,[2]

Trong 2 ó thể lấy.

σa, τa : i n σ

o ộ truyền quay 1 xứng n n:

σa = σmax = σmin = Mu / W σm = 0

Tại tiết i n n - n có Mu = 238684 Nmm

W= π.d3 = 3,14.453 = 6280mm3

3232

Tại tiết i n m - m có Mu = 0 n n ta hỉ ần kiểm tra tiết i n tại n - n:

o ó: σa = σmax = σmin = 238684 / 6280 = 38 N / mm2 ộ truyền l m vi

τ = τ

W =

Mx = 197802,7 Nmm Nên ta có:

τ = τ

Ψσ va Ψτ l h số xét ến ảnh hưởng ủa trị số ứng suất trung ình ến ứng suất mỏi.Đối với thép Ca on trung ình Ψσ = 0,1va Ψτ = 0,05

= 1 :số tăng ền εσ, ετ :

εσ = 0,76;

Kσ, Kτ: h

Kσ = 1,63; Kτ= 1,5

Thay gi

n =

nτ =

n =

Trong iều ki n l m vi

n > [n] = 1,5 ÷ 2,5 thỏa iều ki n.

Hình 5.

ểu

đ o e

Tính then trên

t ừ

Tr n 2 ầu ủa trụ ta lắp nh răng v nh ai. Để truyền ƣợ momen xoắn nh ai sang trụ ũng nhƣ trụ sang nh răng nhỏ ta ùng then.

Công thứ [7-23 theo trang 143,[2 với

= 80, ta ó:

b = 14 mm, h = 9 mm, t = 7 mm, t1 = 7,2 mm, k = 8,7 mm.

Chi ều

i then ƣợ tính l1 = 0,8 lm. Lắpnh ai tr n trụ l1 = 0,8.B =

0,8.63 = 50,4 mm.

iểm nghi m sứ

Hình 5. 6 e

ền ập ủa then ông thứ [7-11] theo trang 139,[2]

 d

=2 . M

x≤

[σ

N/ mm

2d .K .l

Công thứ [9.8 theo trang 180,[2 có: [σ]d = 50 N/mm2

nh ai l m ằng gang

σd =

 c

=2 . M

≤

[τ

N / mm

d .b .l

Công thứ [7- 21] theo trang 142,[2] có :[τ]c

= 87 N/mm2

Lắp Chiều Với

 l1 = 0,8.63 = 60 mm iểm tra sứ ền

ập

ủa then .Công thứ

[7-12] theo trang139 [2]

= 20 , 2 14 5. 8, 7. 50

Công thứ [7-20] theo trang 142 ,[2]: có [σ]dl = 100 N/mm2 Vậy σd< [σ]d thỏa iều ki n ền ập

iểm tra về iều ki n ền ắt theo ông thứ [7-12] ,[2]

τc = 2.M

x ≤ [τ]c N / mm

2 d.b.l1

 c = 2.

45.197802,

14.50 7

=12, 52 N / mm2 Công thứ [ 7-21] theo trang 142,[2] : τc = 87 N/ mm2

τc< [τ]c thỏa iều ki n ền ắt.

 ế ế ộ gố đỡ

Trụ không hịu lự ọ nhƣng ể ảm ảo ộ ứng v ng về hiều i trụ khỏi ị uốn ta họn ổ ỡ ôn hặn nhƣ hình vẽ.

Ta có:

RA = R2AX + R2AY = (−2828, 2)2 +(1657)2 = 3277,8 N

RB = R2BX + R2BY = (6456, 7)2 + (1754)2 = 6690, 7 N

ối ỡ tại ó phản lự lớn hơn tại o vậy ta tính v họn ổ ho gối . ự kiến họn trướ β = 160

số khả năng l m vi : C = Q n.h 3< C ảng Công thứ [8-1],[2]

Trong ó n = 365 vòng / phút : Số vòng quay ủa trụ h: Thời gian l m vi giờ.

h = 5 . 300 . 12 = 18000 giờ.

Q : Tải trọng tương ương v ượ tính như sau.

Q = (Kv . R + m . A) . Kn . Kt ông thứ [ 8- 2] theo trang 159,[2]

Kt : số tải trọng ộng. t = 1,3.

Kv : số vòng trong ủa ổ quay v= 1.

Kn : số l m vi ƣới 1000 C. Kn = 1.

: Lự ọ trụ = 0 Thay gi trị v o ta ƣợ

C = 1 . 6690,7 . 1 .1,3 . (365 . 18000 )0,3 = 965349N

= 96534,9 daN.

C ảng Thỏa mãn iều ki n

C thông số ủa ổ nhƣ sau : ý hi u ổ 413 [16-9 P] theo trang 255,[1]

Đường kính trong : = 65 mm Đường kính ngo i : =160 mm Chiều rộng ổ : = 37 mm

n kính o : r=3,5 mm

5.3.2 T

a. Đ ề

Trụ khu

trụ khu u hịu tải trọng lớn v

hi thiết kế v

- Có sứ

- Có ộ

- Đảm

hế tạo . -

b. V

- Vật li u

- Sau khi gia

ph p tôi

c. Kế

ết ấu trụ + Cổ trụ

khu u, iều ki n h nh trình mang

người ta tăng khu u tăng l n l m

xảy ra ở phạm vi vòng quay sử

+ Chôt khu u lch = (0,8÷1).dch . Chọn theo kinh nghi m ể thuận ti n

+ M khu u

ứng suất ồng

m ể tăng hiều

+ Đuôi trụ khu u l

răng lớn ƣợ

+ Đầu trụ

C số li u ã ó:

+ Công suất truyền tr n trụ khu u

+ Số vòng quay ủa trụ khu u : n = 52 vòng / phút

+ Mômen xoắn tr n trụ

M =

+ Lự vòng truyền qua

T = P =M

x = 902475

=18049, 5 N C50

Trong ó C l ộ l h tâm ủa trụ khu u .

d. T ầ ụ ỷ

Chiều i sơ ộ ủa trụ khu u : ựa v o kết ấu ta ó Ltk = 1250mm

Tính phản lự tại gối trụ

Hình 5. 9 đ

e. Vẽ ể ự

Hình 5. 10 oả đ

*Sau khi tính to n

Hình 5. 11 ểu đ thông số ta ó kí

o e

h thướ ơ ản ủa trụ khu u như sau :

Hình 5. 12

5.3.3 T ế ế Trụ

ộng v òi hỏi

trơn l ma s t ƣớt.

a. C

Lự t

R =

Ở gối

+ Đường kính ngõng trụ + Số vòng quay ủa trụ + Vật li u l m ổ trƣợt l + Nhi t

T ế

 eo

Chọn t

=> l = 0,8d = 0,8.100 = 80mm Với l : Chiều

d : Đường kính ngõng trụ p suất

[p]=15 N/mm2 iểm nghi m

Xịnh khe hở: δ = ψ d = 0, 002.100 = 0, 2mm 48

Chọn kiểu lắp H 7

theo TCVN 45-99 C8

min = 50àm

max = 112àm

δ td = δ min 22 + δ max = 50 +112 = 81àm Theo δtd ta tính lại:

 = δ

dtd = 0,

100081

= 0, 00081mm = 0,81àm

 C ọ ầ

iả thiết họn nhi t ộ ủa ầu 500C nằm trong khoảng 470-750 :Công thứ [8-35] theo trang 212,[2]

Chọn ộ nhớt ủa ầu χ = 50centistoc ở 500C v họn loại ầu tương ứng l ầu ông nghi p 45.

hối lƣợng ri ng ủa ầu γ20 = 0,9 g cm3 o ó :

= χγ = 50.0, 9 = 45Centipoazo

= 0, 045 Ns mm2 Tính khả năng

ϕ =

Với p=1,48 N/mm2 p suất quy ƣớ

: ộ nhớt ủa ầu Ns/mm2

= π.n

= 3,14.80

= 8, 37( rad / s) 3030

=>ϕ =

Công thứ [8-37] theo trang 215,[2]

max

iểm nghi m lại h min theo ông thứ . h

min

iả thiết ngõng trụ Công thứ Độ nhấp nhô trung không hính x

h= 2(1, 2 + 2, 4) = 7, 2 à m < hmin = 8,1àm iểm tra về nhi t.

Theo ồ thị ông thứ [8-44] theo trang 218,[2]

với l = 0,8d và x = 0,8 ta có

=> f =1,3.ψ =1,3.0,00081 = 0,0001053

Theo ồ thị ông thứ

với l = 0,8d và x = 0,8 Ta có:

=> Q = 0, 085.ψ .ω .d2 = 0, 085.0, 00081.8, 37.0, 096.(0,1)

C: nhi t ung ri ng ủa

γ = 850 kg m3

v = ωd

= 2

Tính h số nhi t

∆t = tra − tvao

Nhi t ộ ầu hảy ra.

t = t +

=> t =50+

CHƯƠNG VI

MỘT S HÌNH NH D CỦ MÁY