ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
ĐỀ TÀI
Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp, có cấp
nhanh phân đôi
Giáo viên hướng dẫn :
Họ tên sinh viên :
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 1 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
MỤC LỤC
NỘI DUNG TRANG
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI
TỈ SỐ TRUYỀN 2
I. CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 2
II. PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 3
THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 4
PHẦN II: THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI 4
PHẦN III:THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG 8
II.1. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP NHANH 8
II.2. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG CẤP CHẬM 13
PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 17
A. THIẾT KẾ TRỤC 17
B. CHỌN VÀ TÍNH THEN 29
PHẦN V: THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC 32
PHẦN VI: CHỌN NỐI TRỤC 37
PHẦN VII: THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT MÁY, BÔI TRƠN
sắc về công việc cũng như nghiên cứu và tính toán.
Trong đồ án vấn đề sai sót là không thể tránh khỏi, kính mong quý thầy cô tận
tình chỉ bảo để giúp em bổ sung những khuyết điểm, những khúc mắc còn tồn tại và
có thêm kiến thức để tiếp tục thực hiện các đề tài sau này.
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô.
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2008
Sinh viên thực hiện
Phan Thế Đức
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 3 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
PhầnI: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
I: CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Động cơ cần làm việc sao cho có thể lợi dụng được toàn bộ công suất động cơ.
Khi làm việc nó phải thoả mãn 3 điều kiện:
- Động cơ không phát nóng quá nhiệt cho phép.
- Động cơ có khả năng quá tải trong thời gian ngắn.
- Động cơ có moment mở máy đủ lớn để thắng moment cản ban đầu của phụ
tải khi mới khởi động.
- Do chế độ tải trọng : Rung động nhẹ, quay một chiều .
Để chọn động cơ điện ta cần tính công suất cần thiết kế ta dựa vào:
Các số liệu đã cho:
- Tải trọng P = 3525N
- Vận tốc băng tải V = 1,2 m/s.
- Đường kính tang D = 675 mm
Nếu gọi: N
lv
1
4
=
η
là hiệu suất khớp nối.
Ta được:
8856,0
4
4
3
3
21
==
ηηηηη
⇒
7764,4
8856,0.1000
2,1.3525
==
lv
N
Kw
Công suất cần thiết N
o
=
==
8856,0
7764,4
η
lv
Mà ta có
4.1
=
M
M
qt
⇒ M
mm
>M
qt
.
Vậy bảo đảm động cơ khởi động được để kéo bộ truyền làm việc.
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 4 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
II: PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN.
II-1 Tỷ số truyền.
Tý số truyền động chung: i = n
đm
/n
t
Trong đó n
t
là số vòng quay của tang dẫn động.
1000.60
t
t
n
.i
c
Trong đó:
i
ng
tỷ số truyền của bộ truyền xích
i
t
tỷ số truyền của hộp giảm tốc
i
n
tỷ số truyền cấp nhanh
i
c
tỷ số truyền cấp chậm.
Tỷ số truyền là đặc trưng, là chỉ tiêu kỹ thuật có ảnh hưởng đến kích thước,
chất lưọng của bộ truyền cơ khí. Việc phân phối tỉ số truyền cho các bộ truyền trong
hộp giảm tốc (quan hệ giữa i
n
và i
t
) theo nguyên tắc:
- Kích thước và trọng lượng cuả hộp giảm tốc là nhỏ nhất
- Điều kiện bôi trơn tốt nhất
Trong hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp có cấp nhanh phân đôi để cho các
bánh răng bị dẫn của cấp nhanh và cấp chậm được ngâm trong dầu gần như nhau tức
là đường kính của các bánh răng phải xấp xỉ nhau (R
2
≈ R
II.2.Công suất trên các trục:
KwNN
KwNN
KwNN
IIIII
III
OI
0004,598,0.995,0.1281,5.
1281,5995,0.98,0.3664,5
3664,51.995,0.3934,5
3.2
2
3
2
2
43
===
===
===
ηη
ηη
ηη
II.3. Tính số vòng quay của mỗi trục.
n
1
= n
đc
= 1450(vòng/phút).
)(029,351131
136
0004,51055,9
1055,9
)(864,102921
405
1281,51055,9
1055,9
)(220,35344
1450
3664,51055,9
1055,9
)(048,35522
1450
3934,51055,9
1055,9
6
3
6
6
2
6
6
1
6
6
6
Nmm
n
=
××
=
=
××
=
××
=
=
××
=
××
=
Bảng hệ thống các số liệu tính được:
Trục
T.số
Trục động
cơ
I II III
I I
nh
=3,576 I
ch
=2,98 4
n(v/p) 1450 1450 405 136
N(Kw) 5,5 5,3664 5,1281 5,0004
THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN.
( BỘ TRUYỀN XÍCH).
Truyền động xích thuộc truyền động ăn khớp, được sử dụng rộng rãi trong máy
công cụ, máy nông nghiệp, máy dệt máy vận chuyển.
Giai đoạn 1:Nghiên cứu các yêu cầu của bộ truyền cần thiết kế:
P=3525(N), N=4,23(kw), n
t
=34(vòng /phút), I
x
=4
Giai đoạn 2:
Bước 1:Sơ đồ kết cấu của nguyên lý của bộ truyền và các thông sô hình học của
bộ truyền.
Bước 2:xác định các thông số lý học(A,D
1
,D
2
,X,t).
1) Chọn loại xích.
Trong các bộ truyền xích thường dùng xích ống con lăn hoặc xích răng trong
đó xích ống con lăn được dùng nhiều nhất.
Theo đầu bài v
t
=1,2<10
÷
15(m/s) nên ta dùng xích ống con lăn ,nó có giá
thành rẻ hơn và dễ chế tạo hơn xích răng.
2)Tính số răng của đĩa xích.
Số răng của đĩa xích càng ít đĩa bị động quay càng không đều,động năng
va đập của mắt xích răng đĩa xích càng tăng và xích làm việc càng ồn.
Do đó cần hạn chế số răng nhỏ nhất của đĩa xích nên chọn số răng đĩa nhỏ
Z
1
=23, số răng đĩa xích lớn Z
,B6-6,T105].
Trong ú.
k
-H s xột n tớnh cht ti trng ngoi .Vỡ ti trng rung ng nh nờn
ta chn k
=1
k
A
-H s xột n chiu di xớch,ta chn A=(30
ữ
50).t nờn ta chn k
A
=1.
k
o
-H s xột n cỏch b trớ b truyn.
Chn ng tõm ni hai a xớch lm vi ng ngang mt gúc nh hn mt gúc
60
o
nờn ta chn k
o
=1.
k
c
-H s xột n kh nng iu chnh lc cng xớch.
Trc khụng iu chnh c cng khụng cú a hoc con ln cng xớch ta chn
k
c
z
=
1
01
Z
Z
=
23
25
=1,08
H s vũng quay ca a dn.
k
n
=
1
01
n
n
=
136
200
=1,47. Tra theo bng 6-4 vi n
01
=200
p
v
Thay vo cụng thc ta cú.
N
t
=4,23.1,25.1,08.1,47=8,39(kw).
A2
+
2
21
ZZ
+
+(
.2
12
ZZ
)
2
.
A
t
.
nh s b khong cỏch trc A.
A=40.t=40.25,4=1016(mm).
Sinh vión: Phan Th c. Lồùp:06C
4
B
Trang: - 8 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
Với Z
1
=23(răng), Z
2
giây.
Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắc xích đã chọn.
π
−
−
+
−+
+
−=
2
=
−
−
+
−+
+
−=
(mm)
Để đảm bảo độ võng bình thường tránh cho xích bị căng quá, giảm
khoảng cách trục một khoảng : ∆ A = 0,003A=3,027 mm
Sin
t
d
oo
c
===
6. Tính lực tác dụng lên trục :
n.t.Z
N.k.10.6
P.kR
t
7
t
=≈
Trong đó :
k
t
: hệ số xét đến trọng lượng xích lên trục,ta chọn bộ truyền nằm ngang
hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn
o
40
với đường nằm ngang k
t
= 1,15.
N-công suất trục dẫn
t-Bước xích.
n-Số vòng quay của dẫn.
Z-số răng của đĩa dẫn
)(635,4342
+Khoảng cách trục A=1006(mm).
+Đường kính vòng chia.
Đĩa dẫn d
c1
=186,5(mm).
Đĩa bị dẫn d
c2
=744(mm).
+Lực tác dụng lên trục.
R=4342,635(N).
Giai đoạn 3:Bộ truyền đã thiết kế có khả năng đáp ứng các yêu cầu đề ra, thoã
mãn các điều kiện bền.
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 10 -
ệ AẽN MN HOĩC
CHI TIT MAẽY
PHN III:THIT K B TRUYN BNH RNG TRONG HP GIM
TC.
III.1.THIT K B TRUYN BNH RNG TR RNG NGHIấNG CP
NHANH:
i vi hp gim tc hai cp cú cp nhanh phõn ụi. Cp nhanh l bỏnh rng
tr rng nghiờng , cú cỏc c im sau:
- Do cp nhanh phõn ụi nờn khi tớnh cụng sut phi chia ụi cho b truyn cp
nhanh.
- Bỏnh rng cp nhanh chu ti nh hn bỏnh rng cp chm. Do vy khi chn
h s chiu rng rng sao cho cn thoó món b
ch
2b
t1
= 60 u (M
i
/M
max
)
3
n
i
.T
i
(3.1)
Trong ú:
_ M
i
,n
i
,T
i
l moment xon, s vũng quay trong 1 phỳt v tng s gi bỏnh rng
lm vic ch i.
_ M
max
l moment xon ln nht tỏc dng lờn bỏnh rng (khụng k mụmen quỏ
ti)
_ u l s ln n khp ca mt rng khi bỏnh rng quay 1 vũng.
N
t1
=60.1.6,5.330.16.1450.[1
3
Theo bng 3-9: []
Notx
= 2,6.HB
[]
tx
= []
Notx
. k
N
.
Sinh vión: Phan Th c. Lồùp:06C
4
B
Trang: - 11 -
ệ AẽN MN HOĩC
CHI TIT MAẽY
[]
tx1
= 520 N/mm
2
[]
tx2
= 442 N/mm
2
2.ng sut un cho phộp:
S chu k tng ng ca bỏnh rng:
N
t
= 60 u (M
v N
t2
> N
o
.
Vi N
0
_chu k c s ca ng cong mi un. N
0
=5.10
6
.
Do ú k
N
= 1_h s chu k ng sut un
[]
u
=
k.n
k.5,1
''
N1
(3.3) do rng lm vic mt mt
Gii hn mi un ca thộp 45:
-1
= 0,43.
k
Do b trớ i xng
Cú th chn s b k = 1,5
III.1.4.Chn h s chiu rng bỏnh rng:
Do b truyn cp nhanh l b truyn bỏnh rng ch V, phõn ụi. Do vy ti
trng tỏc dng lờn mt bỏnh l nh.
Vy chn
A
= b/A = 0,3
III.1.5.Xỏc nh khong cỏch trc:
3
2
2
2
6
1
.'.
.
.
.][
10.05,1
)1(
n
Nk
i
iA
A
tx
3
2
6
1
=
+
Chn A
1
=135
III.1.6.Tinh vn tc vũng v ca bỏnh rng v chn ccx ch to bỏnh rng:
Vn tc vũng ca bỏnh rng tr:
Sinh vión: Phan Th c. Lồùp:06C
4
B
Trang: - 12 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
sm
i
nA
v /48,4
)1576,3.(1000.60
mm
i
A
d 59
1576,3
135.2
1
.2
1
=
+
=
+
=
do đó: ψ
d
= b/d
1
=
68,0
59
5,40
=
Tra bảng 3-12 ta tìm được k
ttbảng
= 1,03
Hệ số tập trung tải trọng thực tế: k
tt
= (k
ttbảng
5,1
421,1
.135
3
3
==
sb
k
k
mm.(3.8)
Như vậy có thể lấy chính xác A = 133mm.(3.8)
b=0,3.133=40mm
III.1.8.Xác định mođun, số răng và góc nghiêng của răng:
Modun pháp: m
n
= (0,01
÷
0,02).A = (1,33
÷
2,66)mm
Theo bảng 3-1 chọn m
n
= 2mm.
Sơ bộ chọn góc nghiêng β = 10
o
Số răng của bánh nhỏ:
28
)1576,3(2
10cos.133.2
)1(
nt
(3.10)
Vậy β = 10
o
3
/
Chiều rộng bánh răng b thỏa mãn điều kiện:
b = 40mm
kiểm tra điều kiện (3.7) :b>
mm
m
o
n
65,28
310sin
2.5,2
sin
.5,2
/
==
β
thoả
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 13 -
P'
1
P
1
y
2
= 0,517
Lấy θ’’=1,5_hệ số phản ánh khả năng tải khi tính theo sức bền uốn của bánh
răng nghiêng so với bộ truyền bánh răng thẳng.
Đối với bánh răng nhỏ:
2
2
6
11
2
1
6
1
/98,34
5,1.40.1450.28.2.451,0
3664,5.5,1.10.1,19
''
10.1,19
mmN
bnZmy
Nk
n
u
===
θ
σ
(3.12)
vậy
(3.14)
Bánh nhỏ: [σ]
txqt1
= 2,5.520 = 1300 N/mm
2
.
Bánh lớn: [σ]
txqt2
= 2,5.442 = 1105 N/mm
2
.
Τ ính ưng suất uốn cho phép khi quá tải: [σ]
uqt
=0,8.σ
ch.
(3.15)
Bánh nhỏ: [σ]
uqt1
= 0,8.300 = 240 N/mm
2
.
Bánh lớn: [σ]
uqt2
= 0,8.260 = 208 N/mm
2
.
Kiểm tra sức bền tiếp xúc:
qt
I
I
==
σ
⇒σ
txqt2
=
2
36
/64,5084,1.
405.40.2,1
1281,5.5,1.576,4
576,3.133
10.05,1
mmN
=
σ
txqt1
< 1300 N/mm
2
⇒ thỏa mãn.
σ
txqt2
<1105 N/mm
2
⇒ thỏa mãn
Kiểm tra sức bền uốn : σ
uqt
= k
qt.
σ
u
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
Góc nghiêng: β = 10
o
3
/
Chiều cao răng: h=2,25.m
n
=2,25.2=4,5mm
Chiều cao đầu răng : h
d
=m
n
=2mm
Độ hở hướng tâm c
1
=0,25.m
n
= 0,25.2=0,5mm
Khoảng cách trục: A = 133mm.
Bề rộng bánh răng: b= 40mm.
Đường kính vòng chia: d
c1
=m
n
.Z
1
/cosβ (3.17)
⇒ d
c1
n
-2.c
⇒ d
i1
= 57-4-1=52 mm.
d
i2
= 203 - 4 - 1 = 198 mm.
III.1.12.Tính lực tác dụng lên trục:
Lực tác dụng lên bánh răng được chia làm 3 thành phần: lực vòng P, lực hướng
tâm P
r
và lực dọc trục Pa.
Τ ính lực vòng:
dn
N
d
Mx
P
.
.10.55,9.2
.2
1
6
==
(3.18)
NP 15,1240
57.1450
3664,5.10.55,9.2
6
2
; σ
ch3
= 300 N/mm
2
; HB = 200. σ
Notx3
=520N/mm
2
Phôi đúc, giả thiết đường kính phôi (60÷ 90) mm.
Bánh răng lớn: chọn thép 35 thường hóa có:
σ
bk4
= 500 N/mm
2
; σ
ch4
= 260 N/mm
2
; HB = 170. σ
Notx4
=442N/mm
2
Phôi đúc, giả thiết đường kính phôi (100÷ 300) mm.
III.2.2.Định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:
1.Ứng suất tiếp xúc cho phép:
Số chu kỳ tương đương của bánh răng:
N
tđ
= 60 u Σ(M
/i
c
=46,97.10
7
/2,98=15,76.10
7
> N
o
Nên chọn k’
N
= 1 cho
cả 2 bánh răng
⇒ [σ]
tx
= [σ]
Notx
. k’ = 2,6.HB
Ứng xuất tiếp xúc cho phép của bánh lớn: [σ]
tx4
= 442 N/mm
2
Ứng xuất tiếp xúc cho phép của bánh nhỏ:[σ]
tx3
= 520N/mm
2
Để tính sức bền ta dùng trị số nhỏ : [σ]
tx4
= 442 N/mm
2
2.Ứng suất uốn cho phép:
u
=
σ
−
σ
k.n
k.5,1
''
N1
do răng tải một mặt.
Giới hạn mỏi uốn của thép 45: σ
-1
= 0,45.600 = 270 N/mm
2
.
Giới hạn mỏi uốn của thép 35: σ
-1
= 0,45.500 = 225 N/mm
2
.
Hệ số an toàn: n = 1,5.
Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng: k
σ
= 1,8.
Bánh nhỏ: [σ]
u1
=
8,1.5,1
1.270.5,1
4
2
4
6
.
.
.
.][
10.05,1
)1(
n
Nk
i
iA
Actx
c
ψσ
+≥
(3.22)
.178
136.4,0
v
c
II
/9,1
)198,2.(1000.60
405.178 2
)1(1000.60
2
=
+
=
+
=
π
π
(3.23)
Với vận tốc này theo bảng 3-11 ta chọn cấp chính xác chế tạo là 9.
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 16 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
III.2.7.Định chính xác hệ số tải trọng k và khoảng cách trục A:
Đường kính vòng lăn bánh răng nhỏ:
mm
i
A
d
c
= 1,2.
⇒ k = k
tt
.k
đ
=1,23.
⇒ ε
k
=
%5%95,21
23,1
23,15,1
>=
−
k khác với trị số chọn sơ bộ nên cần tính lại khoảng cách trục A.
mm
k
k
AA
sb
sbcx
167
5,1
23,1
.178.
3
3
===
Như vậy lấy chính xác A = 167mm.
Chiều rộng bánh răng: b
.i = 2,98.28 = 83
Chiều rộng bánh răng b thỏa mãn điều kiện:
Bánh nhỏ b
3
= 67mm >
5,73.5,2.5,2
==
m
Chọn bánh lớn b
4
=67mm
• Hệ số thay đổi khoảng cách trục A:
m
ZmA
a
t
5,0
−
=
(3.25)
với Z
t
=Z
1
+Z
2
=28+83=111_là tổng số răng của cả hai bánh.
⇒
17,0
−
−
−
ψξξ
t
t
t
Z
ZZ
12
5,0
(3.27)
= 0,5.[0,172-55/111(0,172-0,002)]=0,044
⇒ ξ
2
=0.128
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 17 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
⇒ góc ăn khớp của răng
cosα=
93,0
167.2
20cos.3.111
.2
cos
6
34
2
1
6
2
/27,38
67.136.83.3.451,0
0004,5.23,1.10.1,19
10.1,19
mmN
bnZmy
Nk
u
===
σ
< [σ]
u2
= 125
N/mm
2
(3.28)
Đối với bánh răng nhỏ:
σ
u1
= σ
u2
.y
2
.
Bánh lớn: [σ]
uqt2
= 0,8.260 = 208 N/mm
2
.
Kiểm tra sức bền tiếp xúc: k
qt
= 1,4.
( )
qtqttxtxqt
k
nb
Nki
iA
k .
.
1
.
2sin
64,0
.
.
10.05,1
.
0
3
6
+
==
txqt2
=509N/mm
2
<1105N/mm
2
⇒ thỏa mãn.
Kiểm tra sức bền uốn : σ
uqt
= k
qt.
σ
u
.(3.30)
Bánh nhỏ: σ
uqt1
= 43,36.1,4 = 60,7 N/mm
2
< [σ]
uqt1
=150N/mm
2
Bánh lớn: σ
uqt2
= 38,27.1,4 = 53,58 N/mm
2
< [σ]
uqt2
=125N/mm
2
.
2
= 3.83=249mm
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 18 -
P
r1
P
r2
P
2
P
1
ệ AẽN MN HOĩC
CHI TIT MAẽY
ng kớnh vũng nh: d
e3
=(Z
1
+ 2+ 2
1
- 2).m (3.31)
= (28+2+2.0,044-2.0.002).3 =90 mm.
d
e4
=(Z
2
+ 2+ 2
2
2
3
6
.10.55,9
n
N
=
Nmm120922
405
1281,5.10.55,9
6
=
suy ra P=2.120922/84=2879N
P
2
=P
1
=2879N
Lc hng tõm: P
r
=P.tg=2879.tg20
0
28=1074,5N
Phn IV: TNH TON THIT K TRC V THEN.
A: THIT K TRC.
IV.A.1. Chn vt liu:
Trc phi m bo cỏc yờu cu:
m bo bn, cng, ớt nhy vi ng sut tp trung, d gia cụng,
nhit luyn, chu c mi mũn.
Chn thộp 45, tụi ci tin.
mmd
I
56,18
1450
3664,5
120
3
=
Chn d
1
=20mm
i vi trc II: N
II
= 5,1281 Kw
n
II
= 405vũng/phỳt
Sinh vión: Phan Th c. Lồùp:06C
4
B
Trang: - 19 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
⇒
mmd
II
97,27
405
1281,5
ta có thể
lấy trị số d
II
= 28mm để chọn loại ổ bi.Theo bảng 17P ta chọn chiều rộng B = 13mm_
là loại ổ trung bình
IV.A.3.Tính gần đúng trục:
Trình tự :
Định kích thước dài của trục
Dựa vào các số liệu:
- khoảng cách trục A
- chiều rộng bánh răng b
- chiều rộng đĩa xích, chiều rộng ổ và các phần tử khác chọn theo kinh nghiệm.
Từ chiều dài trục, ta vẽ sơ đồ tính trục. Dựa vào sức bền ta tính được mômen uốn
và xoắn tác dụng lên trục. Tổng hợp tác dụng của hai tải trọng này, dựa và thuyết
bền 4, ta tính được đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm. Từ đó vẽ được kết
cấu trục.
* Theo bảng 7-1 ta chọn các kích thước như sau:
Khe hở giữa các chi tiết quay: c = 10 mm
Khe hở giữa bánh răng với thành trong vỏ hộp: a = 15 mm
Khoảng cách từ thành trong vỏ hộp đến mặt bên ổ lăn: l
2
= 8 mm
Chiểu rộng ổ: B = 13 mm
Đường kính bu lông cạnh ổ để lắp nắp và thân hộp: d
1
= 10 mm
Chiều cao bu lông ghép nắp và chiều dày nắp : l
3
= 18 mm
Khe hở giữa mặt bên xích và đầu bu lông: l
1
=2(13+8+15+40) +67+2(10-1) +18+15+30= 300mm
Trục II:
L
2
= 2(l
2
+B+a+b
2
+1)+ 2c+ b
3
= 2(8+13+15+40+1)+2.10+67= 241mm
Trục III:
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 20 -
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
L
3
= L
2
+l
3
+l
4
+l
5
P
4
P
r4
P
a1
P
r1
P
a2
P
2
P
r2
P
r3
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
IV.A.5.Sơ đồ phân tích lực trên các trục:
IV.A.6.Trục I :
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 22 -
TrụcI
II
IIII
Trục
II
Trục I
45307
M
x1
P
1
P
a1
P
a1
91055
9758
Z
D
70615
93784
M
x
R
d
ÂÄÖ AÏN MÄN HOÜC
CHI TIÃÚT MAÏY
6.1.Các số liệu ban đầu:
Chiều dài trục: L
1
=300mm; d
1
= 57mm
K
1
= 49,5 mm
Phản lực ở các gối trục:
Theo sơ đồ phân bố lực ta có:
Y
A
+Y
D
=2P
r1
- R
x
=2.458,4-4342,635=-3246 N
Y
A
(2K
1
+K
2
)=P
r1
(2K
1
+K
2
)+R
x
.K
3
⇒
Y
A
1
+K
2
)= P
1
(2K
1
+K
2
)
⇒
Z
A
=Z
D
= P
1
=1240,15 N
Tính moment uốn ở những tiết diện nguy hiểm:
Ở tiết diện D:
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 23 -
45517 45517
K
1
K
1
K
v M
X(C)
=35344,22Nmm
Tớnh ng kớnh trc 2 tit din D v C theo cụng thc :
mm
][1,0
M
d
3
tõ
(4.3)
vi []_lng sut cho phộp ly bng 50N/mm
2
2 2
0,75.
tõ u x
M M M= +
(4.4)
tit din D:
M
t
=
Nmm7,23864422,35344.75,06,236673
22
=+
d
D
<M
u(c)
Vy chn d
B
=40mm thoó món k (4.3)
6.2.Tớnh chớnh xỏc trc I:
Kim tra an ton cho trc cỏc tit din nguy him theo h s an ton:
)5,25,1(]n[
nn
n.n
n
22
ữ=
+
=
(4.5).
Trong ú: n
_h s an ton ch xột riờng ng sut phỏp:
1
. .
.
a m
n
k
−
=
+
(4.7)
với : σ
-1
;τ
-1
_giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng
có thể lấy:
σ
-1
= 0,45. σ
b
= 0,45.600=270N/mm
2
τ
-1
= 0,25.τ
b
= 0,25.600 =150N/mm
2
Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất pháp biến đổi theo chu kỳ đối xứng:
σ
a
= σ
max
= -σ
min
ψ
σ
;ψ
τ
_hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi.
ψ
σ
=0,1vàψ
τ
=0.05
β_hệ số tăng bền bề mặt trục; β=1.
*Ta xét ở tiết diện C: M
u
= 252495 Nmm
d = 40mm
Tra bảng 7-3b ta có: W = 5510mm
3
W
o
= 11790mm
3
⇒ σ
a
= 252495/5510 = 45,82 N/mm
2
.(theo ct4.8)
Ứng suất tiếp (xoắn) thay đổi theo chu kỳ mạch động:
τ
a
= τ
= 1+0,6(k
σ
/ε
σ
-1)=1,96 (4.10)
Hệ số an toàn xét riêng cho ứng suất pháp:
27,2
82,45.1.6,2
270
.
.
1
===
−
a
k
n
σ
βε
σ
σ
σ
σ
Hệ số an toàn xét riêng cho ứng suất tiếp:
75,49
5,1)05,096,1(
150
6.3. Kiểm nghiệm trục khi quá tải đột ngột:
Sinh viãn: Phan Thế Đức. Låïp:06C
4
B
Trang: - 25 -