HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG HAI CẤP KHAI TRIỂN đk 26
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ dẫn động băng tải, 100MB bao gồm tất cả file CAD, 2D, 3D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế trục, thiết kế bánh răng, các chi tiết trong Hộp giảm tốc, tính ứng suất trục, chọn ổ lăn, chọn vòng bi, tính đai...HỘP GIẢM TỐC Công suất trên100MB bao gồm tất cả file CAD, 2D, 3D, thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, thiết kế trục, thiết kế bánh răng, các chi tiết trong Hộp giảm tốc, tính ứng suất trục, chọn ổ lăn, chọn vòng bi, tính đai..HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNG HAI CẤP KHAI TRIỂN đk 26
MỤC LỤC
Trang
Lời Nói Đầu
Phần I.Phân tích tính cấp thiết và chuyển động của hệ dẫn động......................... 4
I.Giới thiệu và phân tích hệ thống truyền động bánh răng...................... 4
II.Vai trò và chức năng các bộ phận của cơ cấu......................................... 5
III.Ưu ngược điểm của bộ truyền................................................................. 5
Phần II.Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền............................................. 8
I.Chọn động cơ điên....................................................................................... 10
II.Phân phối tỉ số truyền................................................................................ 11
Phần III.Tính toán thiết kế các bộ truyền ................................................................ 12
I.Thiết kế bộ truyền đai................................................................................. 12
II Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh................................................ 16
III.Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm................................................. 22
Phần IV. Tính trục.......................................................................................................... 28
I.Tính sơ bộ trục............................................................................................. 28
II.Tính gần đúng trục..................................................................................... 28
II.Tính chính xác trục.................................................................................... 35
III.Chọn then................................................................................................... 40
IV.Chọn ổ......................................................................................................... 41
Tài liệu tham khảo...........................................................................................................
LỜI NÓI ĐẦU
Nhiều thế kỷ qua sự phát triển kinh tế trên thế giới đòi hỏi con người tìm tòi những công nghệ để ứng dụng vào sản xuất. Trong đó ngành cơ khí là ngành quan trọng góp phần cho sự phát triển kinh tế của nhiều quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Ngành cơ khí chế tạo đã giúp chúng ta sản xuất ra nhiều chi tiết, nhiều bộ phận máy móc có hình dạng kích thước cụ thể. Để thỏa mãn trong chừng mực nhất định đáp ứng các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật và các yêu cầu khác. Vì vậy chi tiết máy là ngành học quan trọng của ngành chế tạo máy, nên khi nghiên cứu đồ án môn học này là vấn đề rất quan trọng và cần thiết để sau khi sinh viên sau khi ra trường tiếp cận với thực tế chuyên ngành, có thể am hiểu hơn về chi tiết máy nhằm giúp cho sinh viên vận dụng những kiến thức đã học, tổng hợp các kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thiết kế máy móc trong sản xuất. Cụ thể là tính toán hình dạng, kích thước và khả năng làm việc trong một điều kiện nhất định, về yêu cầu kỹ thuật, kinh tế và các yêu cầu khác.
Thiết kế chi tiết máy gồm có: Thiết kế bộ truyền bánh răng, thiết kế bộ truyền xích, thiết kế bộ truyền đai, thiết kế trục then và các bộ phận liên quan của môn học. Vì đây là lần đầu tiên học xong phần lý thuyết được giao một công việc thiết kế một chi tiết máy. Khi bắt tay vào công việc mới này nhiều sinh viên cũng như em đã cố gắng tính toán các vấn đề một cách cẩn thận. Tuy nhiên với kiến thức có hạn và lần đầu tiên thiết kế nên chắc chắn không thể tránh được những sai sót. Rất mong quý thầy cô quan tâm chỉ bảo và giúp đỡ để em hoàn thành đồ án được tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Nhận xét của giáo viên :
PHẦN I:
PHÂN TÍCH TÍNH CẤP THIẾT VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ DẪN ĐỘNG
I. Giới thiệu và phân tích hệ thống truyền động bánh răng:
Trong nhiều thế kỷ qua, từ thời lạc hậu cho đến hiện đại, sự vận chuyển, xếp dỡ là một công việc không thể thiếu và quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất nhằm giảm nhẹ sức lao động nặng nhọc, tăng năng suất lao động và an tòan.
Qua quá trình phát triển của khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có nhiều thiết bị nâng chuyển. Các thiết bị này được chia làm hai nhóm chính: máy trục chủ yếu phục vụ vận chuyển các vật nặng thể khối; máy chuyển liên tục chủ yếu phục vụ các quá trình vận chuyển vật liệu vụn rời liên tục theo một tuyến không gian xác định.
Các lĩnh vực sản xuất hiện nay có nhu cầu ngày một tăng về các máy móc, thiết bị nâng chuyển, nhu cầu đó cần được đáp ứng với những thiết bị nâng gọn nhẹ dễ sử dụng và đáp ứng được tính bền, tính kinh tế phù hợp với không gian làm việc và điều kiện làm việc cho phép.
Vì vây việc tính toán thiết kế hệ thống dẫn động nói chung và hộp giảm tốc nói riêng là vấn đề cần thiết.
Truyền động trong hộp giảm tốc là sự truyền động của các cặp bánh răng, trục vít ăn khớp trực tiếp. Truyền chuyển động và công suất được là nhờ sự ăn khớp của các răng (hặc thanh răng) mà bánh dẫn 1 sẽ truyền chuyển động sang bánh bị dẫn 2.
 |
n1: Tốc độ vòng bánh dẫn
n2: Tốc độ vòng bánh bị dẫn
d1: Đường kính vòng bánh dẫn
d2: Đường kính vòng bánh bị dẫn
Tốc độ có thể đạt tới 140m/s hoặc cao hơn. Công suất có thể truyền được từ rất nhỏ N=0.1kw đến khá lớn khoảng 300kw. (như trong các máy làm việc, máy vận chuyển: Máy xây dựng, ôtô...) hoặc công suất lớn đến 1000kw như trong máy thủy điện.
Tỉ số truyền từ 1÷10 hoặc cao hơn.
II. Vai trò và chức năng các bộ phận của cơ cấu:
- Động cơ điện: Hiện nay trong công nghiệp dùng hai loại động cơ điện là: Động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều.
Động cơ điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, với sức bền làm việc cao, momen khởi động lớn. bên cạnh đố ta còn có động cơ điện một chiều: Là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo dể dàng, giá thành cao khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh lưu.
Trên ưu khuyết điểm của hai loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng động cơ điện một chiều nhưng với tính thông dụng, bền và kinh tế hơn thì những khuyết điểm của loại động cơ nầy vẫn chấp nhận được.
Vậy ta chọn động cơ điện xoay chiều.
- Hộp giảm tốc: Đối với đề bài ta chỉ xét hai loại đó là: Hộp giảm tốc của bộ truyền bánh răng trụ và hộp giảm tốc của bộ truyền bánh răng nón.
+ Bộ truyền bánh răng trụ: Được sử dụng để truyền momen từ các trục song song với nhau, trong đó hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp được sử dụng nhiều nhất.
+ Bánh răng nón: Được dùng để truyền momen và chuyển động giữa các trục giao nhau nhưng chế tạo bánh răng khá phức tạp.
Vậy ta chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp khai triển để phù hợp với cơ cấu làm việc và giảm vật liệu chế tạo.
III. Ưu nhược điểm của bộ truyền:
1. Hộp giảm tốc:
a. Ưu điểm: Hộp giảm tốc là một cơ cấu gồm các bộ phận truyền bánh răng hay trục vít, tạo thành một tổ hợp biệt lập để giảm số vòng quay và truyền công suất từ động cơ đến máy công tác.
Ưu điểm là hiệu suất cao, có khả năng truyền nhứng công suất khác nhau, tuổi thọ lớn, làm việc chắc chắn và sử dụng đơn giản. Phạm vi công suất, vận tốc và tỉ số truyền khá rộng.
b. Nhược điểm: Đối với hộp giảm tốc nhiều cấp tải trọng phân bố không đồng điều trên các trục nên các ổ trục được chọn theo phản lực lớn nhất, vì vậy kích thước và trọng lượng hộp giảm tốc lớn.
Khó bôi trơn các bộ truyền trong hộp giảm tốc. Đối với hộp giảm tốc trục vít khi làm việc bột kim loại và bụi bẩn rơi vào chổ ăn khớp dể làm mài mòn và kẹt chuyển động, hộp giảm tốc trục vít có hiệu suất thấp không quá 60÷80kw. Nếu cao nhất chỉ đạt 270kw.
2. Truyền động bánh răng:
a. Ưu điểm:
+ Đảm bảo độ chính xác truyền động vì không có sự trượt.
+ Tỉ số truyền ổn định.
+ Cố thể sắp đặt vị trí tương đối giữa các cặp bánh răng ăn khớp theo những góc mong muốn trong không gian ( song song, chéo nhau hay vuông góc nhau).
+ Hiệu suất cao h=0.96÷0.98 thậm chí h=0.99 cho một cặp bánh răng.
+ Kích thước bộ truyền tương đối nhỏ gọn, khả năng tải lớn, tuổi thọ và độ tin cậy cao.
+ Làm việc trong phạm vi công suất, tốc độ và tỉ số truyền khá rộng.
b. Nhược điểm:
+ Không thể thực hiện được truyền động vô cấp.
+ Không có khả năng tự bảo vệ an toàn khi quá tải.
+ Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn.
+ Đòi hỏi độ chính xác cao trong chế tạo (chế tạo tương đối phức tạp) và lắp ráp.
+ Chịu va đập kém vì độ cứng bộ truyền khá cao.
3.Truyền động đai
a. Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục khá xa nhau.
+ Làm việc êm, do vật liệu đai có tính đàn hồi.
+ Giữ được an toàn cho các chi tiết máy khác khi bị quá tải vì lúc này đai sẽ trượt trên toàn phần trên bánh.
+ Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ.
b. Nhược điểm:
+ Khuôn khổ kích thước khá lớn (khi cùng một điều kiện làm việc, thường riêng đường kính bánh đai đã lớn hơn đường kính bánh răng khoảng 5 lần).
+ Lực tác dụng trên trục và ổ lớn do phải căng đai (lực tác dụng trên trục và ổ tăng thêm 2 đến 3 lần so với truyền động bánh răng).
+ Tuổi thọ thấp khi làm việc với vận tốc cao.
+ Khi dùng bánh căng đai làm tăng số chu kỳ bị uốn của đai sẽ làm giảm tuổi thọ của đai.
4. Truyền động xích:
a. Ưu điểm:
+ Có thể truyền động giữa các trục khá xa nhau (AMax=8m).
+ Khả năng tải cao hơn đai.
+ Hiệu suất truyền động cao hơn so với đai h=0.96÷0.98.
+ Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn so với truyền động đai vì lực căng ban đầu không lớn.
+ Có thể truyền chuyển động và công suất cùng một lúc đến nhiều trục.
+ Không xãy ra sự trượt nên tỉ số truyền không đổi.
+ Kích thước nhỏ so với truyền động đai.
b. Nhược điểm:
+ Giá thành tương đối cao với kết cấu phức tạp.
+ Có nhiều tiếng ồn khi làm việc.
+ Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn thay đổi theo thời gian (không ổn định).
+ Yêu cầu chăm sóc thường xuyên (bôi trơn,...) và phúc tạp hơn so với bộ truyền đai.
+ Chóng bị mòn khi làm việc nơi nhiều bụi và bôi trơn không tốt.
5. Truyền động trục vít:
a. Ưu điểm:
+ Tỉ số truyền lớn
+ Làm việc êm và không ồn
+ Có khả năng tự hãm
b.Nhược điểm:
+ Hiệu suất thấp ( trong các bộ truyền có thể tự hãm )
+ Cần phải dùng vật liệu giảm ma sát đắt tiền (đồng thanh) để chế tạo bánh vít.
IV. Vấn đề bôi trơn:
Để giảm sự hao tốn về năng suất và ma sát mài mòn răng, đảm bảo thoát được nhiệt tốt cần phải bôi trơn liên tục các bộ truyền trong hộp giảm tốc. Nên chọn hợp lý loại dầu, độ nhớt và hệ thống bôi trơn sẽ làm tăng tuổi thọ của các bộ truyền tức là nâng cao thời gian sử dụng máy. theo cách dẫn dầu đến bôi trơn của chi tiết máy người ta phân biệt bôi trơn ngâm dầu và bôi trơn lưu thông. Ngoài ra đối với các bộ truyền đỡ hở của những máy không quan trọng có thể bôi trơn định kỳ bằng dầu mở.
- Bôi trơn ngâm dầu bằng cách ngâm bánh răng hoặc các chi tiết vào dầu. Cách bôi trơn nầy thường dùng khi vận tốc của bộ truyền v ≤12m/s. Mặt khác khi vận tốc quá lớn các chất rắn bả trong dầu sẽ khuấy động và kẹt vào chổ ăn khớp. Khi vận tốc bộ truyền xấp xỉ các số trên thì các chi tiết được ngâm dầu ở các phần tiếp xúc khi làm việc.
- Đối với hộp giảm tốc hai cấp bánh răng nón-bánh răng trụ, nếu mức dầu không thể lan lên nữa để bôi trơn cả hai bộ truyền thì có bể ngăn chứa dầu lại cho bôi trơn từ từ cả hai phần bánh răng trụ và bánh răng nón.
- Đối với hộp giảm tốc nhiều cấp: Nếu các bánh răng không ngâm trong dầu thì làm nghiêng bề mặt nghép nắp và thân hộp. Đối với hộp giảm tốc đặt đứng có thể dùng bánh răng bôi trơn hoặc vòng bôi trơn. Dung lượng của dầu trong hộp thường lấy khoảng 0.4-0.8lít cho một kw công suất truyền, trị số nhỏ cho hộp giảm tốc cỡ lớn.
- Bôi trơn dùng cho các bộ truyền có vận tốc lớn v>12m/s và cho hộp giảm tốccỡ lớn có vận tốc nhỏ hơn. Phương pháp nầy dùng cho các hộp giảm tốc có công suất và vận tốc không lớn lắm nhưng cấu tạo của nó không cho phép thực hiện được việc bôi trơn ngâm dầu. Dầu bôi trơn từ bể áp suất 0.5-1.7atm theo các đường ống dẫn qua vòi phun đến bôi trơn chỗ ăn khớp. Đối với bánh răng thẳng thì đặt vòi phun sao cho các tia dầu bắn ngược chiều quay của bánh răng. Trong trường hợp vận tốc quá lớn nếu bôi trơn theo phương pháp này thì vòi phun đặt lên trên chỗ ăn khớp không phụ thuộc vào chiều quay.
* Các loại dầu thường dùng để bôi trơn hộp giảm tốc:
+ Dầu công nghiệp: Thường dùng rộng rãi để bôi trơn nhiều loại máy khác nhau. Bôi trơn bằng phường pháp lưu thông nên dùng dầu công nghiệp 45.
+ Dầu tua pin: Có chất lượng tốt nền thường dùng để bôi trơn các bộ truyền bánh răng quay nhanh.
+ Dầu ôtô máy kéo AK10 và AK15: Cũng được dùng để bôi trơn hộp giảm tốc. Chọn độ nhớt của dầu bôi trơn cho thích hợp, kiểm tra mức dầu trong hộp giảm tốc bằng các thiết bị dầu. Để tránh sóng dầu làm vệt chảy dầu giao động khó quan sát, người ta thường lắp thước chỉ dầu trong một ống bao ngoài hoặc trong một cái hốc, để dễ quan sát và chứa lượng dầu đủ bôi trơn cho máy.
PHẦN II
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN
VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN
Các thông số:
+ Lực tác dụng: 8500N
+ Vận tốc băng tải: 0.74 m/s
+ Đường kính tang: 460 mm
+ Thời gian: 5 năm
+ Mỗi ngày làm việc: 2 ca
+ Mỗi ca : 6 giờ
I.Chọn động cơ điện
- Để chọn động cơ điện. cần tính công suất cần thiết.
ta gọi : + N – công suất trên băng tải.
+ - hiệu suất chung.
+ Nct – công suất cần thiết.
Ta có : kW
Trong đó : + N – Công suất động cơ . N = kW
Với : P = 8500 N
v = 0.74 m/s
+ η - Là tích số hiệu suất của bộ truyền và của các cặp ổ trong thiết bị
Với :
Tra bảng . ta có các thông số như sau :
- Hiệu suất bộ truyền đai
- Hiệu suất của một cặp ổ lăn
- Hiệu suất bộ truyền bánh răng
- Hiệu suất khớp nối
Vậy ta có công suất cần thiết
Chọn động cơ điện:
Cần phải chọn động cơ điện có công suất lớn hơn Nct.Trong tiêu chuẩn động cơ điện có nhiều loại thoả mãn điều kiện này.
Tra bảng .ta chọn động cơ A02-51-4.Có các thông số như sau:
|
Động cơ |
Công suất (kW) |
Ở tải trọng định mức |
|
|
|
Khối lượng động cơ (kg) |
|
|
Vận tốc(Vg/Ph) |
Hiệu suất (%) |
||||||
|
A02-51-4 |
7,5 |
1460 |
89,0 |
1,4 |
2,0 |
0,8 |
107 |
II.Phân phốí tỷ số truyền:
Tỷ số truyền động chung :
* Trong đó: +nt - số vòng quay của Tang.
Ta có : Vg/Ph
+ ndc - Số vòng quay của động cơ.
Ta có : ndc = 1460 Vg/Ph.
Ta có : i = id.ibn.ibc
Trong đó : id - Tỷ số truyền của bộ truyền đai;
ibn - Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh;
ibc - Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm;
Chọn trước id = 4 (Tra bảng )
Ta có: id×ibn×ibc = 47,5
Để tạo điều kiện bôi trơn bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu ta chọn
Chọn tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp chậm ibc = 3,1 . ta có tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng trụ cấp nhanh :
Số vòng quay của từng trục
Trục I:
Trục II:
Trục III:
Công suất trên từng trục:
NI =
NII =
NIII =
Momen xoắn Mx cho từng trục:
+ Momen xoắn cho động cơ.
Mđc =
+ Momen xoắn trục I:
MI =
+ Momen xoắn trục II:
MII =
+ Momen xoắn trục III:
MIII =
BẢNG HỆ THỐNG CÁC SỐ LIỆU TÍNH ĐƯỢC
|
Trục Thông số |
Trục động cơ |
I |
II |
III |
||
|
i |
id = 4 |
ibn = 3,8 |
ibc = 3,1 |
|||
|
n (Vg/Ph) |
1460 |
365 |
96 |
30,7 |
||
|
N (kW) |
7,5 |
7,1 |
6,85 |
6,61 |
||
|
M (Nmm) |
49058 |
185767 |
681432,3 |
2053529,6 |
||
PHẦN III
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
I.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI
Số liệu
Công suất 7,5 kW
Số vòng quay trục dẫn : ndc 1460 Vg/Ph
Số vòng quay trục bị dẫn : nI 365 Vg/Ph
Số ca làm việc / 1 ngày 2 ca
Mỗi ca làm việc 6 h
Tỉ số truyền i 4
Tải trọng làm việc ổn định
1.Chọn loại đai
Giả thiết vận tốc của đai v > 5 m/s, ta chọn loại đai thang vì truyền được momen xoắn lớn, công suất truyền ổn định, giá thành rẻ hơn các loại đai khác như đai da, đai vải …
Tra bảng , ta chọn loại đai A hoặc Б. Ta tính theo cả 2 phương án và chọn phương án nào có lợi hơn.
Kích thước tiết diện đai ah, mm và diện tích tiết diện F , mm2 (Tra bảng
...............................
-Các lực tác dụng lên trục III bao gồm :
- Lực tác dụng lên bánh răng
- Lực vòng : P4 = 9085,76
- Lực hướng tâm:Pr4 = 3307 N
-Tính phản lực tại gối đỡ:
+ Chiếu lên mặt phẳng yOz.
+ Tính phản lực tại gối đỡ F: RFy
è RFy =2232,5 N
+ Chiếu lên mặt phẳng xOz.
+ Tính phản lực tại gối đỡ F : RFx
+Tính phản lực tại gối đỡ E : REx
- Tính Momen uốn ở tiết diện nguy hiểm: Ở tiết diện h-h ta có
+Mux = REx×(b+c) = 2952,76×200,5 = 592028,38 Nmm
+Muy = REy×(a+b) = 1074,5×200,5 = 215437,25 Nmm
- Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm:
Áp dụng công thức ta có: mm
Trong đó : + Mtd – Momen tương đương. Áp dụng công thức
+ Tra bảng ta chọn [σ] = 50 N/mm2
+ β = 0 v ì trục đặc.
Vậy
Đường kính ở tiết diện h-h lấy bằng 50 mm lớn hơn giá trị được tính vì trục có rãnh then.
III.Tính chính xác trục :
Kiểm tra hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm .
Hệ số an toàn tính theo công thức
-Trong đó: + nσ – hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp .Theo công thức ta có:
+ nτ – hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp.Theo công thức ta có
+ n – hệ số an toàn.
[n] hệ số an toàn cho phép thường lấy [n] = 1,5 ÷ 2,5. Nhưng có thể lấy lớn hơn.
Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng.
- σm: là giá trị trung bình ứng suất pháp.
Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kỳ mạch độn
Trong đó:
τ-1: là giới hạn mỏi uốn và xoắn với một chu kỳ đối xứng.
τa : Biên độ ứng suất pháp và tiếp sinh ra trong tiết diện của trục.
W: Mô men cản uốn của tiết diện.
Wo: Mô men cản xoắn của tiết diện.
kτ : Hệ số tạp trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn tra bảng .
β: Hệ số tăng bền bề mặt trục.
ψτ: Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi
τm: Là trị số trung bình ứng suất tiếp.
MU, Mx: là mô men uốn và mômen xoắn.
a. Trục I:
- Xét tiết diện (m – m).
Đường kính trục d = 42 mm. Tra bảng ta có:
W = 6450 mm3; Wo = 13720 mm3; b × h = 14 × 9 mm2
b: Chiều rộng then (mm)
h: Chiều cao then (mm)
Có thể lấy gần đúng :
Chọn
Chọn
Mu m-m = 277923 Nmm
Mx = 185767 Nmm
Chọn hệ số ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05, hệ số tăng bền β = 1.
Theo bảng lấy
Theo bảng , tập trung ứng suất do rãnh then kσ = 1,63; kτ = 1,5.
Xét tỷ số :
Vì do lắp ghép trục với then có độ dôi nên lấy áp suất bề mặt lắp ghép là
P = 30 N/mm2 .
Tra bảng ta có
=> thỏa mãn
Vậy tiết diện (n – n) đảm bảo độ an toàn cho phép.
b. Trục II:
- Xét tiết diện (e – e).
Đường kính trục d = 52 mm. Tra bảng ta có:
W = 12100 mm3; Wo = 25900 mm3; b × h = 16 × 10 mm2
b: Chiều rộng then (mm)
h: Chiều cao then (mm)
Có thể lấy gần đúng :
Chọn
Chọn
: Mu e-e = 467235,8 Nmm, Mx = 467172,8 Nmm
Chọn hệ số ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05, hệ số tăng bền β = 1.
Theo bảng lấy
Theo bảng , tập trung ứng suất do rãnh then kσ = 1,63; kτ = 1,5.
Xét tỷ số :
Vì do lắp ghép trục với then có độ dôi nên lấy áp suất bề mặt lắp ghép là
P = 30 N/mm2 .
Tra bảng ta có
=> thỏa mãn
Vậy tiết diện (e – e) đảm bảo độ an toàn
- Xét tiết diện (i – i).
Đường kính trục d = 60 mm. Tra bảng ta có:
W = 18760 mm3; Wo = 4000 mm3; b × h = 18 × 11 mm2
b: Chiều rộng then (mm)
h: Chiều cao then (mm)
Có thể lấy gần đúng :
Chọn
Chọn
Mu i-i = 715198,4 Nmm, Mx = 692484 Nmm
Chọn hệ số ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05, hệ số tăng bền β = 1.
Theo bảng lấy
Theo bảng , tập trung ứng suất do rãnh then kσ = 1,63; kτ = 1,5.
Xét tỷ số :
Vì do lắp ghép trục với then có độ dôi nên lấy áp suất bề mặt lắp ghép là
P = 30 N/mm2 .
Tra bảng ta có
=> thỏa mãn
Vậy tiết diện (i – i) đảm bảo độ an toàn
c. Trục III:
Xét tiết diện (h – h).
Đường kính trục d = 50 mm. Tra bảng ta có:
W = 10650 mm3; Wo = 22900 mm3; b × h = 16 × 10 mm2
b: Chiều rộng then (mm)
h: Chiều cao then (mm)
Có thể lấy gần đúng :
Chọn
Chọn
MU h-h = 630005,2Nmm; MuX = 592028,38 Nmm
Chọn hệ số ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05, hệ số tăng bền β = 1.
Theo bảng lấy
Theo bảng , tập trung ứng suất do rãnh then kσ = 1,63; kτ = 1,5.
Xét tỷ số :
Vì do lắp ghép trục với then có độ dôi nên lấy áp suất bề mặt lắp ghép là
P = 30 N/mm2 .
Tra bảng ta có
> [n]
Vậy tiết diện (h – h) đảm bảo độ an toàn
Tổng hợp:
|
Trục |
Tiết diện |
Đường kính sơ bộ (mm) |
Đường kính chọn (mm) |
|
Trục I |
n-n |
34,6 |
35 |
|
m-m |
40 |
42 |
|
|
Trục II |
e-e |
49,8 |
52 |
|
i-i |
57,2 |
60 |
|
|
Trục III |
h-h |
46,9 |
50 |
IV.Chọn then
- Tra bảng ta chọn theo theo tiêu chuẩn có trong bảng.
+ Đối với trục I: ta chọn then tại chỗ lắp bánh răng ( theo mặt cắt m-m)
Ta có đường kính trục tại chỗ lắp bánh răng d = 42mm. tra bảng ta chọn then bằng đầu tròn có các kích thước của then như sau:
|
Kích thước danh nghĩa của then(mm) |
b |
12 |
|
|
h |
8 |
||
|
Chiều sâu của rãnh then |
Trên trục |
t |
4,5 |
|
Trên lỗ |
t1 |
3,6 |
|
|
k |
4,4 |
||
|
r |
0,3 |
||
|
Chiều dài then |
l |
56 |
|
+ Đối với trục II:Đường kính trục ở tiết diện e-e bằng 52 mm và đường kính ở tiết diện i-i bằng 60 mm.Vì vậy ta phải chọn 2 loại then khác nhau cho từng đoạn
- ở tiết diện e-e:Chọn then bằng đầu tròn
|
Kích thước danh nghĩa của then(mm) |
b |
16 |
||
|
h |
10 |
|||
|
Chiều sâu của rãnh then |
Trên trục |
t |
5 |
|
|
Trên lỗ |
t1 |
5,1 |
||
|
k |
6,2 |
|||
|
r |
0,5 |
|||
|
Chiều dài then |
l |
50 |
||
- ở tiết diện i-i : Chọn then bằng đầu tròn
|
Kích thước danh nghĩa của then(mm) |
b |
18 |
|
|
h |
11 |
||
|
Chiều sâu của rãnh then |
Trên trục |
t |
5,5 |
|
Trên lỗ |
t1 |
5,6 |
|
|
k |
6,8 |
||
|
r |
0,5 |
||
|
Chiều dài then |
l |
70 |
|
+ Đối với trục III.Đường kính trục ở tiết diện h-h bằng 50 mm lớn hơn giá trị được tính vì trục có rãnh then. Ta chọn then bằng đầu tròn.
|
Kích thước danh nghĩa của then(mm) |
b |
16 |
|
|
h |
10 |
||
|
Chiều sâu của rãnh then |
Trên trục |
t |
5 |
|
Trên lỗ |
t1 |
5,1 |
|
|
k |
6,2 |
||
|
r |
0,5 |
||
|
Chiều dài then |
l |
56 |
|
V.Chọn ổ bi
Tra bảng ta chọn ổ bi cho từng trục.
- Đối với trục I : Chọn ổ bi đỡ một dãy (ГOCT 8228 – 57 ) có kí hiệu quy ước 307 , có các kích thước như sau (tính theo mm) :
|
d |
D |
B |
d2 |
D2 |
Đường kính bi |
Hệ số khả năng làm việc C |
Tải trọng tĩnh cho phép Qt daN |
Số vòng quay giới hạn trong 1phút |
Kích thước chỗ vát (mm) |
|
36 |
80 |
21 |
48,9 |
69,1 |
14,29 |
40000 |
1700 |
8000 |
2,5 |
- Đối với trục II : Chọn ổ bi đỡ một dãy (ГOCT 8228 – 57 ) có kí hiệu quy ước 309 , có các kích thước như sau (tính theo mm) :
|
d |
D |
B |
d2 |
D2 |
Đường kính bi |
Hệ số khả năng làm việc C |
Tải trọng tĩnh cho phép Qt daN |
Số vòng quay giới hạn trong 1phút |
Kích thước chỗ vát (mm) |
|
45 |
100 |
25 |
61,7 |
82,6 |
17,46 |
57000 |
2500 |
6300 |
2,5 |
- Đối với trục III : Chọn ổ bi đỡ một dãy (ГOCT 8228 – 57 ) có kí hiệu quy ước 309 , có các kích thước như sau (tính theo mm) :
|
d |
D |
B |
d2 |
D2 |
Đường kính bi |
Hệ số khả năng làm việc C |
Tải trọng tĩnh cho phép Qt daN |
Số vòng quay giới hạn trong 1phút |
Kích thước chỗ vát (mm) |
|
45 |
100 |
25 |
61,7 |
82,6 |
17,46 |
57000 |
2500 |
6300 |
2,5 |
Tài liệu tham khảo:
1.- Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm. Thiết Kế Chi Tiết Máy. Nhà xuất bản giáo dục. Hà Nội. 1979.
2. –Trần Hữu Quế - Nguyễn Văn Tuấn – Bài Tập Vẽ Kĩ Thuật Cơ Khí.Nhà xuất bản giáo dục.Hà Nội .2006.
3. – Ninh Đức Tốn - Sổ Tay Dung Sai Lắp Ghép.Nhà xuất bản giáo dục .Hà Nội.2005
