Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
Mục lục
I. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền 2
1. Chọn động cơ 2
2. Phân phối tỉ số truyền 3
3. Tính toán các thông số động học 3
II. Thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc 4
1. Tính toán cấp nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 4
2. Tính toán cấp chậm bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng 9
III. Tính toán bộ truyền xích 14
1. Chọn loại xích 14
4. Tính đờng kính xích 16
5. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 16
6. Xác định lực tác dụng lên trục 17
7. Kết luận 17
IV. Tính toán thiết kế trục 17
1. Xác định sơ đồ đặt lực 17
2. Chọn vật liệu chế tạo: 18
3. Xác định sơ bộ đờng kính trục 18
4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 18
5. Xác định phản lực tại các gối đỡ 19
6. Tính chính xác đờng kính các đoạn trục 20
7. Kiểm nghiêm về độ bền mỏi 22
8. Tính và kiểm nghiệm độ bền của then 25
V. Tính toán thiết kế ổ lăn 26
1. Chọn ổ lăn đối với trục I ( trục vào ) 26
2. Chọn ổ lăn cho trục II của hộp giảm tốc 27
3. Chọn ổ lăn cho trục III của hộp giảm tốc: 29
4. Các thông số cơ bản của ổ lăn trong hộp giảm tốc khai triển th-
ờng 31
VI. Xác định các thông số của vỏ hộp 31



23
=
Với:
ot

_hiệu suất 1 cặp ổ trợt.



_hiệu suất bộ truyền xích.

ol

_hiệu suất 1 cặp ổ lăn.

br

_hiệu suất 1 cặp bánh răng.

k

_hiệu suất khớp nối.
Theo bảng 2.3[1] chọn
ot

=0,98;



==

=
n
i
ck
ii
t
t
p
p


747,4
850,0
863,0.675,4
==
yc
p
(kw)
b) Xác định tốc độ đồng bộ động cơ điện.

sbctsb
unn .=

pz
v
n
ct
.

đb
= 1500 v/p chọn động cơ có số hiệu 4A112M4Y3
có P
đc
=5,5 kw, n
đc
=1425 v/p, T
k
/T
dn
= 2 >T
mm
/T= 1,4
2
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
2. Phân phối tỉ số truyền.
a) Xác định tỉ số truyền chung

15,25
67,56
1425
===
ct
dc
ch
n
n
u
Chọn u
x

x
3. Tính toán các thông số động học.
Xác định các công suất trên trục.

969,4
98,0.96,0
675,4
.
3
===
otx
ct
p
p

(kw)

175,5
97,0.99,0
969,4
.
3
2
===
brol
p
p

(kw)


= 1425 (v/p)

411
47,3
1425
1
1
2
===
u
n
n
(v/p)

142
90,2
411
2
2
3
===
u
n
n
(v/p)

74,56
50,2
142
3

2
6
2/2
===
n
p
T
(Nmm)

334183
142
969,4
.10.55,9.10.55,9
6
3
3
6
2/3
===
n
p
T
(Nmm)

35385
1425
280,5
.10.55,9.10.55,9
66
===

Momen xoắn T 35385 36243 120540 334183 786857
II. Thiết kế các bộ truyền trong hộp giảm tốc.
1. Tính toán cấp nhanh bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.
Từ phần trên ta có các thông số ban đầu: P
1
=5,389 kw;n
1
=1425 vg/ph;
u=u
1
=3,47; thời hạn sử dụng 1800h; bộ truyền làm việc 2 ca.
a. Chọn vật liệu.
Do không có yều cầu đặc biệt ta chọn vật liệu cho 2 bánh răng nh sau:
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt 250HB có
850
1
=
b

MPa,
580
1
=
ch

MPa
Bánh lớn: thép 45 tôi cải thiên đạt độ rắn bề mặt 230HB có
750
2
=

=1,8.250=450 MPa

0
Hlim2
=2.230+70=530 MPa

0
Flim2
=1,8.230=414 MPa
Theo CT6.5[1] N
H01
=30H
HB1
2,4
= 30.250
2,4
=1,71.10
7
N
H02
=30H
HB2
2,4
=30.230
2,4
=1,40.10
7
Theo ct6.7[1] N
HE
=60c(T

7
>N
H02

K
HL2
=1
Xác định sơ bộ [
H
] theo công thức 6.1a[1]
[
H
]=
0
Hlim
.K
HL
/S
H
[
H
]
1
= 570.1/1,1 =518 MPa
[
H
]
2
= 530.1/1,1 = 482 MPa
Vì cặp răng là răng thẳng [

N
FE1
>N
F01
=4.10
6
K
FL1
=1
N
FE2
=60.1.411.1800(1
6
.0,4+0,7
6
.0,4)=1,98.10
7
>N
F02

K
FL2
=1
Do đó theo CT 6.2b với bộ truyền quay 1 chiều K
FC
=1, ta đợc
[
F1
]= 450.1.1/1,75=257 MPa
[

2
1
11
][
.
)1(
baH
H
aw
u
KT
uKa


+=
Trong đó:
Theo bảng 6.6[1], vị trí bánh răng không đối xứng đối với
các ổ trong hộp giảm tốc, chọn
ba
=0,3
K
a
_ hệ số phụ phuộc vào vật liệu của cặp bánh răng, theo
bảng 6.5[1], chọn K
a
=49,5
T
1
_ momen xoắn trên trục chủ động, T
1

w
a
mm
Chọn a
w1
=125 mm
Modun
Theo CT 6.17[1], m=(0,01ữ0,02)a
w1
=(0,01ữ0,02)125=1,25ữ2,5 mm
Theo bảng 6.8[1] chọn modun pháp m=2 mm
Số răng

Số răng bánh nhỏ

0,28
)147,3(2
125.2
)1(
2
1
1
=
+
=
+
=
um
a
z

=(z
1
+z
2
)m.cos/(2a
w1
)=(28+97)2.cos(20
0
)/
(2.125)=0,94

tw
=20
0
d. Kiểm nghiệm độ bền.
Kiểm nghiêm về độ bền tiếp xúc.
Theo CT 6.33[1]

2
1
)1(.2
wmw
mH
HMH
dub
uKT
ZZZ
+
=


4




=Z
Với

=1,88-3,2(1/z
1
+1/z
2
)=1,88-3,2(1/28+1/97)=1,73

87,0
3
73,14
=

=

Z
d
w1
_ đờng kính vòng chia
d
w1
=2a
w
/(u

K
Hv
_ hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp,
theo CT 6.41[1] K
Hv
=1+
H
b
w
d
w1
/(2T
1
K
H

K
H

)
Trong đó
u
a
vg
w
HH 0

=
v=d
w1

K
Hv
=1+8,4.43.56/(2.36243.1,09.1)=1,26
K
H
=1,09.1.1,26=1,37

6,409
56.464,3.43
)1464,3(37,1.36243.2
87,0.764,1.274
2
=
+
=
H

MPa
Theo 6.1[1], với v=4,18 m/s
Z
v
=0,85v
0,1
=0,85.4,18
0,1
=0,98
Với cấp chính xác động học là 9, độ nhám đạt 20 àm
Z
R
=0,9

=

H
HH


không quá thừa bền
Kiểm nghệm về độ bền uốn.
Theo CT 6.43[1]
F1
=2T
1
K
F
Y

Y

Y
F1
/(b
w
d
w1
m)
Trong đó:
Y

= 1/


K
Fv
_ hệ số tải trọng khi tính về uốn
K
F

_ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
trên bề rộng vành răng, tra bảng 6.7[1], K
F

=1,13
K
F

_ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng 6.14[1],
với răng thẳng K
F

=1
K
Fv
_ hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng
ăn khớp, K
Fv
=1+
F
b
w
d


K
Fv
=1+29,3.43.56/(2.36243.1,13.1)=1,86
K
F
=1,13.1.1.86=2,10

F1
=2.36243.2,10.1.0,578.3,84/(43.56.2)=70,2 MPa

F2
=
F1
.Y
F2
/Y
F1
=70,2.3,60/3,84=65,8 MPa
7
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
Theo CT 6.2[1], [
F
]=[
F
]Y
R
Y
S
K

5704,1.482
max1
===
qtHH
k

MPa
Theo 6.49[1]

F1max
=
F1
.K
qt
=70,2.1,4=98,28 MPa < [
F1
]
max

F2max
=
F2
.K
qt
=65,8.1,4=92,12 MPa < [
F2
]
max
Vậy đảm bảo khả năng quá tải.
e. Xác định các thông số bộ truyền.


Các thông số chính của bộ truyền
STT Thông số kí hiệu Giá trị đơn vị
1 Khoảng cách trục a
w1
125 mm
2 Môđun pháp m 2 mm
3 Chiều rộng vành răng b
w
43 mm
4 Tỉ số truyền u
2
2,436
5 Góc nghiêng của răng

0 độ
6 Số răng bánh nhỏ Z
1
28 Răng
7 Số răng bánh lớn Z
2
97 Răng
8 Hệ số dịch chỉnh x
1
; x
2
0 mm
9 đờng kính vòng chia:
Bánh nhỏ
Bánh lớn

8
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
2. Tính toán cấp chậm bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng.
Từ phần trên ta có các thông số ban đầu: P
21
=P
2
= 5,175 kw;
Vì u
1
=3,464 n
21
=n
2
=n
1
/u
1
=1425/3,464=411 vg/ph;
u=u
2
=2,90; thời hạn sử dụng 1800h; bộ truyền làm việc 2 ca.
a. Chọn vật liệu.
Do không có yều cầu đặc biệt ta chọn vật liệu cho 2 bánh răng nh sau:
Bánh nhỏ: thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt 270HB có
850
1
=
b


Flim
=1,8HB; S
F
=1,75

0
Hlim1
=2.270+70= 610 MPa

0
Flim1
=1,8.270=486 MPa

0
Hlim2
=2.255+70=580 MPa

0
Flim2
=1,8.255=459 MPa
Theo CT6.5[1] N
H01
=30H
HB1
2,4
= 30.270
2,4
=2,05.10
7
N


K
HL1
=1
N
HE2
=60.1.142.1800(1
3
.0,4+0,7
3
.0,4)=8,238.10
6
<N
H02


138,1
10.238,8
10.79,1
6
6
7
6
2
02
2
===
HE
H
HL

]
1
+[
H
]
2
)= 577,5 MPa < 1,25 [
H
]
2
Theo CT 6.7[1] N
FE
=60c(T
i
/T
max
)
6
t
i
n
i

N
FE1
=60.1.411.1800(1
6
.0,4+0,7
6
.0,4)=19,8.10

]= 486.1.1/1,75=278 MPa
[
F2
]= 459.1.1/1,75=262 MPa
Ưng suất quá tải cho phép: theo CT 6.10[1] và 6.11[1]
9
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
[
H
]
max
=2,8
ch2
=2,8.450=1260 MPa
[
F1
]
max
=0,8
ch1
=0,8.580=464 MPa
[
F2
]
max
=0,8
ch2
=0,8.450=360 MPa
c. Xác định các thông số bộ truyền.
Khoảng cách trục.

T
1
_ momen xoắn trên trục chủ động, T
1
=120540 Nmm
[
H
] _ ứng suất cho phép, [
H
]=577,5 MPa
u _ tỉ số truyền, u= 2,90
K
H

_ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên
chiều rộng vành răng khi tính về tiếp xúc,
Theo CT 6.16[1],

bd
=0,5
ba
(u+1)=0,5.0,3(2,90+1)=0,585 do đó theo bảng 6.7[1],
K
H

=1,029

3,126
3,0.90,2.5,577
029,1.120540

+
=
+
=
um
a
z
w

lấy z
1
=32
số răng bánh lớn z
2
=uz
1
=2,9.32=92,8
Lấy z
2
=93
Tỉ số truyền thực: u=z
2
/z
1
=93/32=2,91
cos=m(z
1
+z
2
)/(2a

M
=274
Theo 6.35[1], tg
b
=cos
t
tg
Với
t
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos15,94)=20
0
43
tg
b
=cos20
0
43.tg15
0
=0,25
b
=14,07=14
0
4
Z
H
_ hệ số kể đến bề mặt tiếp xúc, theo 6.34[1]

712,1
)'4320.2sin(
07,14cos.2


/1=z


=[1,88-3,2(1/z
1
+1/z
2
)]cos=[1,88-
3,2(1/32+1/93)=1,746

756,0746,1/1 ==

z
d
w1
_ đờng kính vòng chia
d
w1
=2a
w2
/(u
m
+1)=2.130/(2,91+1)=66,50 mm
K
H
_ hệ số tải trọng K
H
=K
H

_ hệ số tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp,
theo CT 6.41[1] K
Hv
=1+
H
b
w
d
w1
/(2T
1
K
H

K
H

)
Trong đó
u
a
vg
w
HH 0

=
tra bảng 6.15[1],
H
=0,002
tra bảng 6.16[1], g

Theo 6.1[1], với v=1,43 m/s Z
v
=1
Với cấp chính xác động học là 9, chọn cấp chính
xác về mức tiếp xúc là 8, khi đó cầm gia công đạt độ nhám R
a
=2,5àm
Z
R
=0,95
Khi d
a
<700 K
xH
=1
[
H
]=[
H
].Z
v
Z
R
Z
xH
=577,5.1.0,95.1=548 MPa

H
< [
H

F1
/(b
w
d
w1
m)
Trong đó:
Y

= 1/

_ hệ số kể đến sự trùng khớp của răng, tính ở
trên ta đợc

=1,746 Y

=1/1,746=0,573
Y

_ hệ số kể đến độ nghiêng của răng,với =15,94
Y

=1-15,94/140=0,886
Y
F1
, Y
F2
_ hệ số dạn răng của bánh 1 và 2,
Z
v1

Fv
_ hệ số tải trọng khi tính về uốn
K
F

_ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
trên bề rộng vành răng, tra bảng 6.7[1], K
F

=1,078
K
F

_ hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng
cho các đôi răng đồng thời ăn khớp khi tính về uốn, tra bảng 6.14[1],
với răng thẳng K
F

=1,37
K
Fv
_ hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng
ăn khớp, K
Fv
=1+
F
b
w
d
w1

K
Fv
=1+4,19.39.66,5/(2.120540.1,078.1,37)=1,03
K
F
=1,078.1,37.1.03=1,52

F1
=2.120540.1,52.0,886.0,573.3,74/(39.66,5.2)=134 MPa
12
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49

F2
=
F1
.Y
F2
/Y
F1
=134.3,60/3,74=129 MPa
Theo CT 6.2[1], [
F
]=[
F
]Y
R
Y
S
K
xF


6834,1.5,577
max1
===
qtHH
k

MPa < [
H
]
max
=1260 MPa
Theo 6.49[1]

F1max
=
F1
.K
qt
=134.1,4=188 MPa < [
F1
]
max
=464 MPa

F2max
=
F2
.K
qt

f1
=d
1
-2,5m=66,5-2,5.2=61,5 mm
d
f2
=d
2
-2,5m=193,5-2,5.2=188,5 mm
Các thông số chính của bộ truyền
STT Thông số kí hiệu Giá trị đơn vị
1 Khoảng cách trục a
w2
130 mm
2 Môđun pháp m 2 mm
3 Chiều rộng vành răng b
w
39 mm
4 Tỉ số truyền u
2
2,91
5
Góc nghiêng của răng

15
0
56 độ
6 Số răng bánh nhỏ Z
1
32 Răng

mm
mm
11
Đờng kính đáy răng
Bánh nhỏ
Bánh lớn
d
f1
d
f2
61,5
188,5
mm
mm
13
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49

u
x
=u
ch
/(u
1
u
2
)=25,15/(3,464.2,91)=2,50
III. Tính toán bộ truyền xích.
Từ tính toán trên ta có những số liệu:
Công suất trên trục: p=p
3

t
k
Pkkk
P

=
Trong đó:
Với z
1
=25 k
z
= 25/z
1
=25/25= 1 _hệ số số răng
k
n
= n
01
/n
1
=200/142= 1,41 _hệ số số vòng quay
k
d
_ hệ số xét đến số dãy xích, số dãy xích là 2
k
x
= 1,7
Theo công thức 5.4[1] và bảng 5.6[1]
k= k
o

đc
=1
k
đ
_ hệ số tải trọng, vì tải trọng va đập nhẹ k
đ
=1,3
k
c
_hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền, vì bộ
truyền làm việc 2 ca k
c
=1,25
k
bt
_hệ số kể đến ảnh hởng của bôi trơn, chọn chất lợng
bôi trơn II bảng 5.7[1], môi trờng có bụi k
bt
=1,3
k= 1.1.1.1,3.1,25.1,3= 2,113
14
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49


7,8
7,1
969,4.41,1.1.113,2
==
t
P

+=

+
+
+=

a
pzzzz
p
a
x
Lấy chẵn x= 126, tính lại khoảng cách trục theo công thức 5.13[1]

{ }
2
12
2
2112
2
22
25,0






















+
+
+
=

a
mm
Để xích không chịu lực căng quá lớn, giảm a một lợng
0,003a =3,7 mm
Do đó a=1023 mm
Số lần va đập vủa xích: theo CT5.14[1]

[ ]
259,1
126.15
142.25
15
11

===
pnz
v
m/s
F
t
_ lực vòng

3313
50,1
969,4.10001000
===
v
P
F
t
N
F
v
_ lực căng li tâm F
v
=qv
2
=2,6.1,50
2
=5,85 N
F
0
_ lực căng do trọng lợng nhánh xích bị động sinh ra
F


66,202
25
sin
4,25
sin
1
1
===

z
p
d
mm

57,509
63
sin
4,25
sin
2
2
===

z
p
d
mm
d
f

k
r
_ hệ số kể đến ảnh hởng của số răng đĩa xích, z
1
=25 k
r
=0,42
F
t
_ lực vòng, F
t
= 3313 N
k
td
_ hệ số tải động, k
td
= 1,3
F
vd
_ lực va đập trên m dãy xích
F
vd
= 13.10
-7
.n
1
.p
3
.m = 13.10
-7

H

Mpa

[ ]
HH


đảm bảo điều kiện bền tiếp xúc.
16
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
6. Xác định lực tác dụng lên trục.
F
r
=k
x
.F
t
Bộ truyền có đờng nối tâm nghiêng 1 góc 45
0
k
x
= 1,05
F
r
= 1,05.3313 = 3478,65 N
7. Kết luận
Vậy ta chon bộ truyền xích có các thông số:
Xích con lăn 2 dãy co bớc xích p=25,4 mm
Khoảng cách trục a=1023 mm

II
= 563 vòng/phút,
T
2
=120540Nmm.
Công suất trên trục III là P
III
= 6,31 Kw , n
III
= 143 vòng/phút,
T
3
=786857 Nmm.
1. Xác định sơ đồ đặt lực.
Theo công thức 10.1[1], các lực tác dụng lên trục:
Trục 1:
F
t1
=2T
1
/d
w11
=2.36243/56=1294 N
F
r1
=F
t1
.tg
tw
/cos=1294.tg20/1=471 N

=0
17
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
F
t3
=2T
2
/d
w21
=2.120540/64=3767 N
F
r3
=F
t3
tg
tw
/cos=3767.tg20
0
43/0,9615=1482 N
F
a3
=F
t3
.tg=3767.tg15
0
56=1075 N
Trục 3:
F
t4
=F

=2460 N
Sơ đồ đặt lực:
2. Chọn vật liệu chế tạo:
Thép 45 tôi cải thiện có
b
= 850 MPa, ứng suất xoăn cho phép []= 15-30
MPa.
3. Xác định sơ bộ đ ờng kính trục.
Trục I
Theo CT10.9[1], đờng kính trục:
[ ]
3
1
1
2,0

T
d =
Với T
1
=36243 Nmm , chọn []=15 MPa

9,22
15.2,0
36243
3
1
==d
mm
Vì trục nối với động cơ bằng khớp nối nên lấy d

Trục III, với T
3
=786857 Nmm, chọn [

]=30 MPa

[ ]
50
30.2,0
786857
2,0
3
3
3
3
===

T
d
mm
Chọn d
3
=50 mm
4. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực.
Tính với trục II
Theo bảng 10.2[1] chiều rộng ổ lăn b
0
=21 mm
Theo CT 10.10[1] chiều dài mayơ bánh răng l
m2

22
=0,5(l
m22
+b)+k
1
+k
2
=0,5(45+21)+10+10=53 mm
l
23
=l
22
+0,5(l
m22
+l
m23
)+k
1
=53+0,5(45+45)+10=108 mm
l
21
=l
m22
+l
m23
+3k
1
+2k
2
+b=45+45+3.10+2.10+21=161 mm

=l
11
=161 mm
l
c33
=0,5(b
0
+l
m33
)+k
3
+h
n
=0,5(21+45)+10+15=58 mm
5. Xác định phản lực tại các gối đỡ.
Trục số I
Phơng trình cân bằng mômen:


== 05,6453161
110 ktxy
FFFm
F
x10
=(64,5F
k
+53F
t1
)/161=(64,5.151+53.1294)/161=486 N


=F
r1
-F
y10
=471-155= 316 N
biểu đồ momen.
M
x1
=F
y10
.l08=155.108=16740 Nmm
M
y12
=108.F
x10
=108.486=52488 Nmm
M
y11
=64,5.151=9740 Nmm
Trục II
Phơng trình cân bằng mômen:


=++= 03253108161
2320 arryx
FFFFm
F
y20
=(108F
r3

x20
+F
t2
=3767-2953+1294=2108 N

∑
=++−= 0
212320 yrryy
FFFFF

⇒ F
y21
= F
r3
-F
y20
- F
r2
=1482-625-471=386 N
⇒ BiÓu ®å m«men lùc:
M
x23
=53F
y20
=53.=33125 Nmm
M
x22
=53F
y21
=53.42=20458 Nmm

314 xtxty
FFFm
⇒F
x31
=(-58F
xt
+53F
t4
)/161
=(-58.2460+53.3767)/161=354 N

∑
=+−−= 0
31430 yryxry
FFFFF
⇒ F
y30
=F
y31
-F
r4
+F
xr
=1505-1482+2460=2483 N
∑
=−+−= 0
31430 xtxxtx
FFFFF
⇒ F
x30

Theo CT10.15 vµ 10.16[1] m« men t¬ng ®¬ng t¸c dông lªn trôc:

22
yx
MMM +=

22
75,0 TMM
td
+=
 Truc I
T¹i tiÕt diÖn 1
M
11
= 9740 Nmm
M
t®11
=
( )
Nmm3285436232.75,09740
22
=+
20
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
Tại tiết diện 2 lắp bánh răng

550935248816740
222
12
2

2
222
=+=+=
yx
MMM
Nmm
155735123031.75,011358275,0
222
2
2
2222
=+=+= TMM
td
Nmm
Tại tiết diện 3:

17045415650967525
222
3
2
323
=+=+=
yx
MMM
Nmm
201015123031.75,017045475,0
222
2
2
2323

232
=+=+=
yx
MMM
Nmm

403019350331.75,026528475,0
222
3
2
3232
=+=+= TMM
td
Nmm
a. Xác đờng kính tại các tiết diện nguy hiểm.
Trục I
Theo CT 10.17[1] xác định đờng kính trục với []=67 MPa

[ ]
0,17
67.1,0
32854
.1,0
3
3
1
1
===

td

67.1,0
31378
.1,0
3
3
===

tdk
k
M
d
mm
Chọn d
k
=17 mm
Trục II
Với d<30, chọn [] = 67 MPa theo bảng 10.5[1].

[ ]
5,28
67.1,0
155735
.1,0
3
3
2
2
===

td

364368
.1,0
3
3
30
30
===

td
M
d
mm
Vì lắp ổ lăn nên chọn d
30
=45 mm

[ ]
2,43
50.1,0
403019
.1,0
3
3
32
32
===

td
M
d

32
=48 mm; d
x
=40 mm
7. Kiểm nghiêm về độ bền mỏi.
Kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục III
Trục III, ta thấy có 2 tiết diện nguy hiểm đó là tiết diện 0 và tiết diện 5,
vì vậy cần kiêm nghiệm về độ bền mỏi của chi tiết tại hai tiết diện này.
Theo CT 10.19[1], hệ số an toàn

22
.


ss
ss
s
t
+
=
Trong đó s

, s

hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất phá và hệ số an toàn
chỉ xét riêng ứng suất tiếp

ma
K
s

-1
=0,436
b
=0,436.850=370,6 MPa

-1
=0,58
-1
=0,58.370,6=215 MPa

a
,

a
và

m
,

m
biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng
suất tiếp
đối với tiết diện 2:
Mômen cản uốn
22
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
9409
48.2
)5,548(5,5.14
32

)(.
16
.
23
2
2
2
3
2
02
=

=

=

d
tdtbd
W
mm
3
đối với tiết diện 0:

8946
32
45.
32
.
33
0

/2/W
00
=350331/2/17892= 9,8 MPa

m2
=
a2
=T
0
/2/W
02
=350331/2/20266= 8,6 MPa
ứng suất uốn thay đổi theo chu ki đối xứng, do đó

m0
=0;
a0
=M
0
/W
0
=201780/8946=22,6 MPa

m2
=0;
a2
=M
2
/W
2

y
K

d
=(K

/

+K
x
-1)/K
y
K
x
hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, tra bảng 10.8[1],
K
x
=1,01
K
y
hệ số tăng bền bề mặt, bảng 10.9, K
y
=2,0


và

hệ số kích thớc kể đến ảnh hởng của kích thớc tiết diện trục
Tra bảng 10.10[1] ,



d
=(K

/

+K
x
-1)/K
y
=(2,32+1,01-1)/2=1,17
Tại tiết diện 0:

1,9
6,22.49,1
6,370

1
==
+
=

ma
K
s




MPa



ss
ss
s
t
>[s]=1,5ữ2,5
đảm bảo đủ bền.
23
Lâm Thiên Điệp Cơ Điện Tử 2 K49
Tại tiết diện 2:

7,6
37.49,1
6,370

1
==
+
=

ma
K
s





5,20

ss
s
t
>[s]
đảm bảo đủ bền.
Vậy trục III đảm bảo bền mỏi.
Kiểm nghiệm trục I và trục II ta đợc kết quả nh sau:
kích thớc của then tra bảng 9.1 , trị số mô men cản uốn
và cản xoắn tra bảng 10.6 ứng với tiết diện trục nh sau :
Tiết
diện
Đờng
kính trục
b x h t
1
W(mm
3
) W
o
(mm
3
)

a

m
=
a
1.2 25 8 x 7 4 1252 2786 44 6,5
1.0 20 785 1570 6,2 11,5


s
S
Rãn
h
then
Lắp
căng
Rãn
h
then
Lắp
căng
2
TrụcI
25 2,23 2,53 2,21 1,92 1,27 1,11 6,63 28,5 6,46
0
TrụcI
20 - 2,48 - 1,89 1,25 0,95 47,8 18,7 17,4
2
TrụcII
30 2,28 2,56 2,32 1,93 1,29 1,17 5,8 14 5,4
3
TrụcII
30 2,28 2,56 2,32 1,93 1,29 1,17 3,9 14 3,8
2
TrụcIII
48 2,45 2,61 2,47 1,97 1,31 1,24 6,7 20,5 6,4
0
TrụcIII