Khi ổ được bôi trơn đúng kỹ thuật nó sẽ không bị mài mòn bởi vì chất bôi trơn
ổ lăn sẽ giúp tránh không để các chi tiết kim loại trực tiếp, tiếp xúc với nhau
ma sát trong ổ sẽ giảm khẳ năng chống mòn của ổ tăng lên khả năng thoát nhiệt cao hơn bảo vệ bề mặt không bị han rỉ, đồng thời giảm được tiếng ồn.
Đối với ổ lăn là ổ bi đỡ một dãy sử dụng loại cỡ trung ta sử dụng mỡ để bôi trơn ổ lăn vì đặc tính làm việc không khắt khe như nhiệt độ làm việc không cao và vận tốc làm việc của ổ ở trạng thái trung bình do đó dùng mỡ để bôi
trơn ổ lăn là phù hợp ngoài ra còn có bạc và vòng chặn để chắn dầu bôi trơn bánh răng khi làm việc có thể bắn vào ổ có mỡ bôi trơn.
41 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 4906 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án môn học Chi tiết máy - Đề số 11: Thiết kế hệ dẫn động băng tải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ...
KHOA ...
&
Đề số 11:
Thiết kế hệ dẫn động băng tải
Mục Lục
Sơ đồ của động cơ điện
1: Động cơ 3 :Hộp giảm tốc
2 : Nối trục đàn hồi 4 :Bộ truyề xích 5: Băng tải
với số liệu cho trước
1:lực kéo băng tải F=6000N
2:Vận tốc băng tải v=0,4m/s
3:Đường kính tang D=350mm
4:Thời hạn phục vụ Ih=15000giờ
5:Số ca làm việc số ca =2
6:Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài 300
7đặc tính làm việc : va đập vừa
Khối lượng thiết kế
1: Một Bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A0
2:Một bản vẽ chế tạo chi tiết khổ A3
3:một bản thuyết minh
I , Phương pháp chọn động cơ và phan phối tỷ số truyền
1, tính công cần thiết của động cơ
+xác định sơ bộ số vòng quay đồng bộ của động cơ
+ dựa vào công suất và số vòng quay đồng bộ kết họp với yêu cầu và độ quá tải , momen mở máy, phương pháp lắp đặt kích thước động cơ phù hợp với yêu cầu tính thiết kế
a, công suất trên trục động cơ được xác định theo công thức 2.8 (sgk)
pct= 1.1
trong đó
pct :công suất cần thiết trên trục động cơ ,kw
pt :Công suất tình toán trên trục máy công tác ,kw
:hiệu suất truyền động
tải trọng thay đổi
pt =plv *b 1.2
plv = =
tínhb=
b=
b==0.85
thay vào 1.2 ta có
pt=0.85*2,4=2,04
tính hiệu suất truyền động
h=hk h3olh2brhothx
1*0,993*0,982*0,99*0,97=0,87
thay vào 1.1 ta có
pct =
2,tính sơ bộ số vòng quay đồng bộ
nsb=nđb
nsb=nlv *ut
trong đó
nlv= 1.3
(vì đối với băng tải )
trong đó :
v :vận tốc băng tải, m/s
D :đường kính tang quay, mm
Thay số vào 1.3 ta có
nlv==21,84(v/p)
Chọn sơ bộ tỷ số truyền
ut=ung*uh
vì là loại truyền động là bánh răng trụ cấp 2 nên theo bảng 2.4 uh=(8¸40)
chọn uh=20
tỷ só truyền ung là truyền động xích
nên ung=ux=(2¸5)
chọn ux=2,2
thay vào 1.4
ut=20*2,2=44
nsb=21,84*44=960(v/p)
tra bảng P 1.3 chọn động cơ điện có công suất là :
pđc=3 kw
Kiểu động cơ
Vận tốc vòng quay
4A112MA6Y3
945
2,2
2
Theo bài ra
> (thoả mãn điều kiện bài ra )
tính lại tỷ số truyền
uth==
mặt khác uth=ung*uh
trong đó ung=ux = (2¸5)
chọn ux=2,2
uh==
vì hộp giảm tốc là đồng trục nên
u1=u2==
3,Tính toán các thông số động học
tính công suất và số vòng quay , mômen xoắn trên các trục
p4=plv=2,4 kw
p3=kw
p2=kw
p1=kw
p0=kw
tính toán số vòng quay trên các trục
n1=n0= nđc=945 v/p
n2= v/p
n3= v/p
n4= v/p
tính mômem xoắn trên các trục
T0=9,55106 v/p
T1=9,55106v/p
T2=9,55106 v/p
T3=9,55106v/p
T4=9,55106v/p
Trục
thông số
động cơ
1
2
3
4
U
Uk=1
U1=4,43
U2=4,43
Ux=2,2
P(v/p)
2.79
2.76
2.68
2.6
2.4
N(v/p)
945
945
213
48
22
T(Nmm)
30318
27892
119991
515145
1046575
Tra bảng 1.7 phân phụ lục sgk tâp 1 ta có dđc=32mm khối lượng 56kg
II , Thiết kế bộ ngoài (bộ truyền xích )
1,chọn loại xích
do điều kiện bộ truyền tải trọng nhỏ nên ta chọn xích con lăn có độ bền cao chế tạo không phức tạp
2,xác định các thông số của bộ truyền xích
Ux=2,2
Z1>zmin (17¸19 răng)
đối với tỷ số truyền ux=2,2 tra bảng 5.4 sgk đối với xích con lăn ta chọn được
z1=28 (số răng đĩa nhỏ)
từ số răng đĩa nhỏ ta tính được số răng đĩa lớn z2
z2=u z1=2,2*28=61< zmax =120
khi đó ta tính lại
tỷ số truyền của bộ truyền xích
ux=
3, xác định các bước xích p
Bước xích p được tính từ chỉ tiêu độ bền mòn của bản lề muốn vậy phải thoả mãn điều kiện
Pt=pk*kz*kn<[p]
Trong đó :
Pt :công suất tính toán ,kw
[P]: công suất cho phép ,kw
p : công suất cần truyền ,kw
kz==0,89
kn= :hệ số vòng quay với n01=50,200,400 ...
chọn n01=50 ,n1=48
kn=
k=k0*ka *kđc*kbt kd *kc
trong đó:
k0 : hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí của bộ truyền
ka : hệ số kể đến ảnh hưởng khoảng cách truch và chiều dài xích
kđc: hệ số kể đến ảnh hưởngđiều chỉnh lực căng xích
kbt: hệ số kể đến ảnh hưởngbôi trơn
kđ : hệ số tải động kể đến tính chất của tải trọng
kc : hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền
với k0=1 (đường tâm các đĩa xích làm với phương ngang một góc <400)
ka=1 a=(30¸ 50)p
kđc=1 (điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích )
kđ=1,2 tải trọng va đập vừa
kc=1,25 số ca làm việc là 2
kbt=1,3 môi trường làm việc có bụi
tất cả thông số trên tra trong bảng 5.6 sgk tập 1
thay các số và ta có:
k=1*1*1*1,3*1.25*1.2=1,95
pt=2,6*1,95*1,89*1,04=4,7 kw
tra bảng 5.5 với n01=50 ta có bước xích p=25.4mm
4,tính khoảng cách trục a
a=(30¸50)p=(30¸50)*25,4=768¸1280
chọn a=1000mm
tính số mắt xích
x=
x= mắt (vì số mắt xích là chẵn nên ta chọn x=122 mắt)
tính khoảng cách trục a theo mắt xích chẵn
a*=0.25p{xc-0.5(z1+z2)+}
a*=0.25*25.6{122-0.5*89+
để xích không chịu lức căng quá lớn khoảng cách trúc a cần giảm bớt một lượng là:
Da=(0.002¸0.004)*a=(0.002¸0.004)*982=1.964¸3.93
số lần va đập i của bản lề xích trong 1 giây
i=
i=
tra bảng 5.9 với bước xích p=25.6 mm [i]=30
vậyi£[i] (thoả mãn điều kiện đầu bài về số lần va đập)
5 ,kiểm nghiệm về độ bền
s=³[s]
trong đó :
Q :tải trọng phá hỏng tra bảng 5.2 5.3 sgk Q=56.7103N
Kđ:tải trong động kđ=1,2
Ft :lực vòng
Ft=
Mà v=
Ft=N
Fv :lực căng li tâm sinh ra
Fv=q*v2=2.6*0.572=0.84
q:khối lượng một mét xích
F0=9.81*kf*q*a
Trong đó
a :khoảng cách trục
kf :hệ số phụ thuộc độ võng của xích
kf=4 với độ nghiêng một góc là <400 so với phương ngang
F0=9.81*4*2.6*0.982=100
s=
theo bảng 5.10 [s]=7
vậy s³[s] (bộ truyề xích được đảm bảo đủ độ bền)
6,đường kính đĩa xích
d1= mm
d2=497 mm
da1=p(0.5+cotg())=25.6(0.5+cotg())=240 mm
da2=p(0.5+cotg())=25.6(0.5+cotg())=509 mm
df1=d1-2r=228-2*114=0
r=0.5d1+0.05=114mm
kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc của xích
£[sh]
Ft :lực vòng Ft=4561N
[sh]:ứng suất tiếp xúc cho phép,.mpa
Fvđ:lực va đập
Fvđ=13.10-7*n1*p3*m=13.10-7*48*2.63*1=0.42N
Kd:hệ số phân bố tải không đều tải cho các dẫy kđ=1
Kđ:hệ số tải trọng động tra bảng 5.6 sgk tập 1 ,kđ=1,2
kr:hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích phụ thuộc z
E: môđun đàn hồi đối với thép e=2.1105
A :diện tích chiếu bản lề
M: số dẫy xích
Thay số và ta có:
mpa
như vậy dùng thép 45 tôi cải thiện có
sH=600mpa
như vậy độ bền tiếp xúc của đĩa xích được thoả mãn
sH£[sH]
xác định lực tác dụng lên trục
Fr=kx*Ft=1.15*4561=5245 N
III, Thiết kế bộ truyền động trong truyền động bánh răng
1, Chọn vật liệu
Chọn theo bảng 6.1 trang 92 sgk ta có hộp giảm tốc chịu công suất trung bình nên chọn vật liệu nhóm 1
+Bánh nhỏ chọn thép 45 tôi cải thiện có độ cứng
HB =(241-285) sb1=850 mpa ;dch1=580 mpa
+Bánh lớn thép 45 tôi cải thiện có độ cứng là:
BH = (192-290) ; sb2=750 mpa ;dch1=450 mpa
Theo yêu cầu bôi trơn ta có tỷ số truyền u1=u2=4,43
2, Xác định các ứng suất cho phép
sH=
trong đó:
zr : hệ số xét đến độ nhám của mặt răng làm việc
zv : hệ số xét đến độ ảnh hưởng của vận tốc vòng
kxH: hệ số xét đến độ ảnh hưởng kích thước cảu bánh răng
kHL:hệ số tuổi thọ xté đến ảnh hưởng cảu thời hạn phục vụ và chế độ tải trọng bộ truyền
:ứng xuất tiếp xúc cho phép
sH :hệ số an toạn khi tính về độ tiếp xúc
sF=
yr :hệ số ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt lượn chân răng
ys : hệ số ảnh hưởng đến độ nhậy cảu vật liệu
kxF : hệ số ảnh hưởng đến kích thước của bánh răng đến độ bền uốn
kFc : hệ số ảnh hưởng đến việc đặt tải
kFL: hệ số tuổi thọ
3,tính thiết kế sơ bộ
chọn
zrzvkxH=1
yryskxF=1
tính kHL=
kFL=
trong đó :
mF=mH=6 theo bngr 6.4 sgk tập 1
vì độ cứng bề mặt £350 mpa
NH0=30H2,4HB
NH0 : là số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi tính về tiếp xúc
NF0: là số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi tính về uốn
NF0=4.106
NHE=60.c
Chọn c=1 vì số lần ăn khớp của bánh răng là 1
Ti,ni,ti :lần lượt là mômen xoắn ,số vòng quay , tổng thời gian làm việc của bánh răng đang xét
NFE2=60*1*15000*48[13+0.63]=5.2 107
(vì ứng suất tỉ lệ với căn bậc 2 của mômen xoắn)
tra bảng 6.2 sgk tập 1 với thép 45 tôi cải thiện để chọn độ cứng
d0Hlim=2HB+70 ;sH=1.1
d0Flim=1,8HB ;sH=1.75
chọn độ cứng của bánh nhỏ
HB1=250
độ cứng của bánh lớn
HB2=235
Vì HB1=HB2+(10-15)
Thay vào công thức trên ta tính được:
d0Hlim=2HB+70=2*250+70=570 mpa
d0Hlim=2HB+70=2*235+70=540 mpa
d0Flim=1,8HB=1.8*250=450 mpa
d0Flim=1,8HB=1.8*235=423 mpa
NH01=30H2,4HB=30*2502.4=1.7 107
NH0=30H2,4HB
=30H2,4HB=30*2352.4=1.4 107
NHE2> NH02 do đó chọn kHL2=1 tương tự ta tính NHE1
NHE1> NH01 do đó chọn kHL1=1
Thay vào công thức
[sH]=
[sH]1 == mpa
[sH]2 =
với cấp chậm sử dụng bánh răng nghiêng
[sH]= mpa
với cấp nhanh sử dụng bánh răng thẳng
Chọn vật liệu cho bánh răng cấp nhanh
chọn độ cứng của bánh nhỏ
HB1=215
độ cứng của bánh lớn
HB2=200
Vì HB1=HB2+(10-15)
Thay vào công thức trên ta tính được:
d0Hlim=2HB+70=2*215+70=500 mpa
d0Hlim=2HB+70=2*200+70=470 mpa
d0Flim=1,8HB=1.8*215=387 mpa
d0Flim=1,8HB=1.8*200=360 mpa
NH01=30H2,4HB=30*2502.4=1.7 107
NH0=30H2,4HB
=30H2,4HB=30*2352.4=1.4 107
NHE2> NH02 do đó chọn kHL2=1 tương tự ta tính NHE1
NHE1> NH01 do đó chọn kHL1=1
Thay vào công thức
[sH]=
[sH]1 == mpa
[sH]2 =
sH=sH2=427,27 mpa
tính NFE2=60.c
thay số vào ta có:
NFE2=60*1*15000*48[16+0.66]=4.7 107
Mà NF0=4 106
NFE2> NF0 nên chọn kFL=1 tương tự tính NFE1
NFE1> NF0 nên chọn kFL2=1
[sF]=
kFc=1 vì đặt tải một phía
[sF]1 == mpa
[sF]2 == mpa
ứng suất tải cho phép
[sH]max=2.8*dch2=2.8*450=1260 mpa
[sF1]max=0.8*dch1=0.8*580=464 mpa
[sF2]max=0.8*dch2=0.8*450=360 mpa
4, tính thiết kế (bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cấp chầm)
+ xác định các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng(cấp chậm)
xác định sơ bộ khoảng cách trục a
aw=ka(u2+1)
trong đó :
ka : hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại răng chọn theo bảng 6.5 sgk tập 1
ka=43 đối với bánh răng nghiêng ka=49,5 với bánh răng thẳng
T2 : mômen xoắn trên trục chủ động
sH : ứng suất tiếp xúc cho phép
yba:hệ số tra bảng 6.6 sgk tập 1 các ổ trong trường hơp giảm tốc không đối xứng
yba=(0.25-0.4)
chon yba trong khoảng trên nên chọn yba =0.4
ybd=0.5yba(u2+1)=0.5*0.3(4.43+1)=0.81
tra bảng 6.7 ta có kHb=1.08
aw=43(4.43+1)=154.1 mm
chọn aw=150 vì thừa bền nên ta phải giảm aw xuống nên ta chọn aw=145 mm
xác định các thông số ăn khớp
m=(0.01-0.02)aw=(0.01-0.02)*145=(1.45-2.9)
chọn mođun theo tiêu chuổn trong bản 6.8 sgk tập 1
m=2,5
tính góc nghiêng b lấy sơ bộ b trong khoảng(8-200)
chọn b =100
cos(10)=0.9848
theo bảng 6.31 sgk tâp1 số răng bánh nhỏ
z1= vì số răng là nguyên nên ta chọn
z1=21 răng
tính số răng z2=u2*z1=21*4.43=93.03
chọn z2=93 răng
tính lại tỷ số truyền thực
ut=
tính lại góc nghiêng của răngb
cos (b)=
b=10039’
+kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc
sH=zm zH ze
trong đó
zm : hệ số kể đến cơ tính của vật liệubánh răng ăn khớp ta bảng 6.5 sgk tập 1
zm =274
zH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
zH=
:góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
tg =cosat *tg
với at :và atwcông thức ở bảng 6.11 đối với bánh răng nghiêngkhông dịch chỉnh(a là góc prophin theo tiêu chuẩn VN 1065A)
atw =at=arctg()
tg=cos 20,32*tg 10.67=0.18
=100
zH=
khi đó hoặc tra bảng 6.12
hệ số
ze: hệ số kể đến sự trùng khớpcủa bánh răngvì eb= nên ze=
tính ea theo công thức
ea=[1.88-3.2()cosb]=1,66
nên
ze=
đường kính vòng lăn của bánh nhỏ
dw1=
theo công thức
v=
tra bảng 6.13 cấp chính xác 9 và bảng .14 ta có
v<2.5m/s khi đó kHa=1.13
uH=dH g0 v =0.002*73*0.6*
dH :hệ số sai số ảnh hưởng ăn khớp tra bảng 6.15
đối với bánh răng nghiêng
dH =0.002
g0 :hệ số ảnh hưởng sai lệch các bước răng b1 và b2 tra bảng 6.16 g0=73
kHv=1+
bw=yba*aw=0.4*145=60
kH= kHv*kHa*kHv=1.08*1*1.13=1.22
sH=274*1.74*0.6=456 mpa
sH<[sH] thoa mãn điều kiện về độ bền tiếp xúc
[sH]=[ sH]*zvzrkxh=504*0.97*1*1=489 mpa
kiểm nghiệm về độ bền uốn
sF1=
trongđó:
T1 : mômen xoắn trên trục chủ động
M :môđun
Dw1:đường kinh vòng lăn bánh chủu động
ye=: hệ số kể đến sự trùng khớp
yb :=1- hệ số kể đến độ nghiêng
yF1yF2: hệ số dạng răng của b1 và b2
zv1=răng
zv2=răng
tra bảng 6.18
kF hệ số tải trọng tính uốn
kF=kFa kFb kFv
kFa : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng tra bảng 6.7 khi tính về uốn
kFa=1.17
kFa:hệ số kể đến sự phân bố cho cả đôi bánh răng đồng thời ăn khớp
kFa=1.37
kFv:hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp
kFv=1+
u=sF g0 v =0.006*73*06*=1.5
sF g0 : tra bảng 6.15 và 6.16
sF =0.006
g0=73
v=
kFv=1+
kF=kFa kFb kFv=1.17*1.37*1=1.6
ea=1,6
ye==
b=10039’
yb=1-
tra bản 6.18 ta có
yF1=4
yF2=3,6
kiểm nghiệm về độ quả tải
kqt=
=[sH]< []=1260 mpa
=*kqt=147*1.3=191<=464 mpa
=*kqt=132*1.3=171<=360 mpa
Khoảng cách trục
a w=145
Mođun
m=2.5
Chiều rộng vành răng
bw=60
Tỷ số truyền
ut=4.428
Góc nghiêng
b=10039’
Số răng
z1=21 và z2=93
Hệ số dịch chỉnh
x1=x2=0
đường kính vòng chia
d 1= ;d2=236
đường kính đỉnh răng
d a1=d1+2(1+x1-Dy)m=53.4+2*2.5=58mm
d a1=240
đường kính đáy răng
d a1=48
d F2=230
5,Tính bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng cấp nhanh
Chọn aw1=aw2=145 mm
Với u2=4,43
Chọn yba=0,3 nên chiều rộng vành răng bw=0,3*145=43,5mm
m=(0.01-0.02)aw=(0.01-0.02)*145=(1.45-2.9)
chọn mođun theo tiêu chuẩn trong bản 6.8 sgk tập 1
m=2,5
theo bảng 6.31 sgk tâp1 số răng bánh nhỏ
z1= vì số răng là nguyên nên ta chon
z1=21 răng
tính số răng z2=u2*z1=21*4.43=93.03
chọn z2=93 răng
tính lại aw=mm
vì lấy aw=145 mm vì có sự chênh lệch nên ta cận dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục từ 142,5->145 mm
hệ số dịch chỉnh đươch tính như sau:
y=
ky=
tổng hệ số dịch chỉnh
xt=y+Dy=0.553+0.0063=0.616
hệ số dịch chỉnh bánh 1
x1=
hệ số dịch chỉnh bánh 2
x2=xt-x1=0.616-(-0.0155)=0.6315
góc ăn khớp
cos atw=
atw=22.56
kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
sH=zm zH ze
trong đó
zm : hệ số kể đến cơ tính của vật liệu bánh răng ăn khởp ta bảng 6.5 sgk tập 1
zm =274
zH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc
zH===1.7
:góc nghiêng của răng trên hình trụ cơ sở
khi đó hoặc tra bảng 6.12
hệ số
ze: hệ số kể đến sự trùng khớpcủa bánh răngvì eb= nên ze=
tính ea theo công thức
ea=[1.88-3.2()]=1,66
nên
ze=
đường kính vòng lăn của bánh nhỏ
dw1=
theo công thức
v=
tra bảng 6.13 cấp chính xác 8 và bảng .14 ta có
v<2.5m/s khi đó kHa=1.08
uH=dH g0 v =0.006*56*2.64*m/s
dH :hệ số sai số ảnh hưởng ăn khớp tra bảng 6.15
đối với bánh răng nghiêng
dH =0.006
g0 :hệ số ảnh hưởng sai lệch các bước răng b1 và b2 tra bảng 6.16
g0=56
kHv=1+
bw=yba*aw=0.3*145=43.5
kH= kHv*kHa*kHv=1.08*1*1.2=1.3
sH=274*1.7*0.88=347,8 mpa
sH<[sH] thoa mãn điều kiện về độ bền tiếp xúc
[sH]=[ sH]*zvzrkxh=427,27*0.95*1*1=405.5 mpa
Khoảng cách trục
aw=145
Mođun
m=2.5
Chiều rộng vành răng
bw=43,5
Tỷ số truyền
u2=4.43
Góc nghiêng
b=0
Số răng
z1=21 và z2=93
Hệ số dịch chỉnh
x1=0.0155 ;x2=0.6315
đường kính vòng chia
d 1= ;d2=236
đường kính đỉnh răng
d a1=d1+2(1+x1-Dy)m=53+4.6=57mm
d a1=240
đường kính đáy răng
d a1=47
d F2=229
IV, tính toán phần trục
1,Sơ đồ phân tích lực
Chọn vật liệu là thép c45 có sb=600 mpa
[t]=(12-20)
chọn [t]=15
2,xác định đường kính sơ bộ của các trục
trên trục 1
d1==mm
d2==mm
d3==mm
đường kính sơ bộ các trục là
d1=20 mm
d2=35 mm
d3=50 mm
3,tính chiều dài của các trục
+tính chiều dàI trục 1
theo hình vẽ 10.9 sgk tập 1 ta có
lm12=(1,4-2,5)d1=1,4-2,5)20=(28-50) chọn lm12=40
chiều đài may ơ của bánh răng
lm13=(1,2-1,5)d2=(1,2-1,5)28=33,6-42 chọn lm13=40
l13=0,5(lm12+b01) +k1+k2
trong đó k1 và k2 được tra trong bảng 10.3 sgk tập 1
chọn k1=k2=10
với b01=17 ứng với d=25
thay số vào ta có
lm13=0,5(40+17)+10+10=48.5 chọn =48
vậy lm13=48 mm
l12=0,5(lm12+b01)+k3+kh
chọn k3 =15 mm và kh=20 mm
thay số ta có :
l12=0,5(40+17)+20+15=63,5 chọn 63 mm
l11=2l13=2*48=96 mm
+tính sơ bộ trục 2 và chiều dài
lm22=(1,2-1,5)d2=(1,2-1,5)35=42-52,5 chọn lm22=44 mm
l22=l13=48 mm
l23=l11+l32+k1+b03+b01=96+68+10+(21+17)*0,5=197 mm
với b03=29 ứng với d=50 mm
l23=197 mm
l21=l23+l32=197+68=265 mm
+tính sơ bộ và chiều dài trục 3
lm33=(1,2-1,5)45=54-67,5 chọn lm33=65 mm
chiều dài mày ơ của bánh răng
lm32=(1,2-1,5)55=66-82 chọn lm32=66
l32=0,5(lm32+b03)+k1+k2=0,5(66+29)+10+10=68 mm
l33=l31+lc33
mà lc33=0,5(lm33+b03)+kh+k3=0,5(66+29)+20+15=82 mm
vậy l33=136+82=218 mm
+vẽ biểu đồ mômen trên trục 1
chọn hệ toạ độ như hình vẽ
phương trình hình chiếu theo phương y ta có
=Fy10+Fy11-Fy12=0 1
phương trình mômen tai điểm 1 ta có:
=Fy10*96-Fy12*48=0 2
với số liệu Ft1=Ft2=Fx12= Nmm
Fr1=Fr2=Fy12=Nmm
Fk=(0,2-0,3) với Dt=D0=63 Dt được tra bảng 16a sgk tập 2 thay số vào ta có
Fk=(0,2-0,3)chọn Fk=240 Nmm
Từ phương trình 2 suy ra Fy10=Nmm
Thay vào phương trình 1 ta có
Fy11=Fy12-Fy10=Nmm
Phương trình hình chiếu theo phương x ta có
=-Fk-Fx10+Fx12-Fx11=0 3
phương trình mômen tại điềm 1 ta có:
=Fx12(l11-l13)-Fx10*96-Fk(l11+l12)=0 4
từ phương trình 3 ta có :
Fx10=Nmm
Thay và phương trình 3 ta có:
Fx11=-240-125+1045=680 Nmm
+biểu đồ mômen trên trục 2
với số liệu Ft1=Ft2=Fx12= Nmm
Fr1=Fr2=Fy12=Nmm
với số liệu Ft3=Ft4=Fx23= Nmm
Fr3=Fr4=Fy23=Nmm
Fa3=Fa4=Ft3*tg10,39=852 Nmm
Phương trình hình chiếu trục y
=-Fy2a+Fy21+Fy23-Fy2b=0 1
phương trình mômen tại a
=Fy21*l22+Fy23*l23+ma-Fy2b*l21=0 2
thay số vào ta có:
Fy2b= Nmm
Thay vao phương trình 1 ta rút ra
Fy2a=387+1693-1383=643 Nmm
Phương trình hình chiếu theo phương x
=Fx2a-Fx21+Fx23-Fx2b=0 3
phương trình momen tại điểmA ta có
=Fx21*l22-Fx23*l23+Fx2b*l21=0 4
thay số vào ta rút ra được
Fx2b= Nmm
Thay và phương trình 3 ta có :
Fx2a=1045-4494+3152=-297 Nmm
Dấu trừ chứng tỏ rằng Fx2a ngược chiều
+vẽ biểu đồ momen trên trục 3
Frx=Fr*sin =5245*sin30=2622Nmm
Fry=Fr*cosb=5245*cos30=4542Nmm
Fy32=Fr3=1693Nmm
Fx32=Ft3=4494Nmm
Fa4=852Nmm
Phương trình hình chiếu theo phương y ta có:
=Fy3c-Fy32+Fy3D-Fry=0
Phương trình momen tại điểm C ta có:
=Fy32l32-ma-Fy3Dl31+Fryl33=
Fy3D=Nmm
Thay vào phương trình trên ta có:
Fy3c=-7955+1693+4552=-1720Nmm chứng tỏ ngược chiều với chiều đã chọn
Phương trình hình chiếu theo phương x ta có:
=Fx3c-Fx32+ Fy3D-Frx=0
Phương trình momen tại C
=F2l32- Fy3Dl31+Frxl33=0
thay số vào ta tìm được
Fy3D=Nmm
Thay vào phương trình trên ta có:
Fx3c=-4464+6450-2622=666Nmm
Xác định các đường kính và chiều dài các đợn trục bằng công thức
Mj=
Mtđ=
Dựa vào biểu đồ momen ta tính
+trên trục 1:
Mtđ10===24155Nmm
M1===15120Nmm
Mtđ11=Nmm
M2=Nmm
Mtđ12=Nmm
+trên trục 2
Mtđ20=Mtđ23=0
M1=Nmm
Mtđ21=Nmm
M2=240264Nmm
Mtđ22=Nmm
+ trục 3
Mtđ30=0
M1=147514Nmm
Mtđ31=Nmm
M2=430048Nmm
Mtđ32=Nmm
Mtđ33=Nmm
+Tính đường kính trục 1
d10=mm chọn 18mm
d11=mm chọn 20 mm
d12=mm chọn 22 mm
+tính đường kính trục 2
d21=mm chọn 30 mm
d22=mm chọn 34mm
d20=d23=25mm
+tính đường kính trục 3
d31=mm chọn 45 mm
d32=mm chọn 40 mm
d33=mm chọn 35 mm
kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
+đối với thép 45 có sb=600Mpa
d-1=0,436sb=0,436*600=261Mpa
t-1=0,58d-1=0,58*261=151 Mpa
theo bảng 10.6 sgk to có
+các trục của hộp giảm tốc quay đều với ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng
+xác định hệ số an toàn ở các tiết diện nguy hiểmtheo hình vẽ ta thấy các tiết diện sau đây là tiết diện nguy hiểm cần đwocj kiểm tra về độ bền
+trên trục 1
-tiết diện lắp khớp 10
-tiết diện lắp ổ lăn 11
-tiết diện lắp bánh răng 12
+trên trục 2
-tiết diện lắp bánh răng 21
-tiết diện lắp bánh răng 22
+ trên trục 3
-tiết diện lắp bánh răng 31
-tiết diện lắp xích 33
Đối với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó
dmj=0; daj=
+chọn lắp ghép các ổ lăn trên trục theo K6 lắp với bánh răng, kết hợp với lắp ghép với then
+kích thước của theo
Tiết diện
đ /kính trục
bxh
t1
W(mm2)
W0(mm3)
10
18
6x6
3,5
450
1022
12
22
6x6
3,5
882
1926
21
30
8x7
4
2322
4970
22
34
10x8
5
3327
7184
31
45
10x9
5,5
11844
25640
33
35
10x8
5
10740
23006
+Trị số của mômen cản uốn, và momen xoắn theo công thức trục có một rãnh xoắn
Wj=
W0j=
+kiểm nghiệm độ bền của then đối với các tiết diện của 3 trục kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập theo 9.1 và độ bền cắt 9.2 với Lt=1,35d dd=150Mpa theo bảng 9.5 ta có
D
lt
Bxh
t1
T
dd
tc
20
24
6x6
3,5
27892
51
21,5
22
30
6x6
3,5
27892
33,8
14
30
37
8x7
4
119991
64
12,2
34
50
10x8
5
119991
51,1
15
45
60
10x9
5,5
515145
70,7
17,8
40
54
10x8
5
515145
107,2
13,4
Xác định các hệ s