Đề tài Thiết kế băng con lăn truyền động bằng bánh răng

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP – HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ----oOo---- ab NHIỆM VỤ THƯ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Môn học: MÁY VẬN CHUYỂN LIÊN TỤC Đề tài : THIẾT KẾ BĂNG CON LĂN TRUYỀN ĐỘNG BẰNG BÁNH RĂNG Cho các thông số ban đầu của hệ : Chiều dài băng (m) Khối lượng một hòm hàng (kg) Năng suất khối lượng của băng( Kích thướt của khối hàng (mm) 35 30 80 500x500 Nhiệm vụ thiết kế : Phần thiết minh : Một bản thiết minh tính toán các thông số cần thiết của bộ truyền băng con lăn truyền động bằng bánh răng Phần bản vẽ: 01 bản vẽ tổng thể khổ Ao 01 bản vẽ chi tiết bộ truyền động khổ Ao Sinh viên thiết kế: Trần Quốc Khánh Lớp : XD03 Mã số sinh viên: XD03024 Ngành : Cơ giới hoá xếp dỡ Ngày giao đề: 24 tháng 9 năm 2006 Ngày nộp đồ án: 20 tháng 12 năm 2006 Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Hùng Thành phố Hồ Chí Minh tháng 11 năm 2006 TP.HỒ CHÍ MINH 27/10/2002 THIẾT KẾ BĂNG CON LĂN TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG ab Lời mở đầu Trong quá trình sản xuất ở các xí nghiệp công nghiệp, máy chuyển đóng vai trò quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất liên tục hoặc sản xuất độc lập. Máy chuyển thực hiện các công đoạn trung gian nhằm chuyển tải các sản phẩm theo quy trình công nghệ sản xuất của xí nghiệp. Các máy chuyển có thể lắp đặt và vận hành trong các nhà máy cơ khí, trên các bến cảng, các công trường và trong các xí nghiệp mỏ. Căn cứ vào nhu cầu sản xuất mà chúng có thể khác nhau. Theo công dụng, có thể chia máy chuyển thành hai loại: máy chuyển liên tục và máy chuyển theo chu kỳ.Tùy theo tính chất vật liệu chuyển và điều kiện làm việc của máy mà có những yêu cầu riêng biệt đối với từng loại máy chuyển. Từ những yêu cầu đặc biệt của điều kiện làm việc đối với máy chuyển dẫn tới thay đổi kết cấu, kích thước hình học của máy, lựa chọn vật liệu nâng cao vật liệu chế tạo, nâng cao độ cứng vững của máy,độ tin cậy của máy và tính an toàn cao trong quá trình vận hành. Vật liệu được chuyên chở trên các máy chuyển có thể ở thể rời hoặc vật liệu định hình dưới những hình dạng kích thước khác nhau: vật liệu rời như đất, đá than, quặng, cát, các loại vật liệu xây dựng khác nhau; vật liệu đã được định hình như: các phôi liệu dùng trong nhà máy chế tạo, các chi tiết máy thành phẩm, các vật liệu được đóng thành bao gói như xi măng bao, bột, gạch, ngói. Trong phần thiết kế này, em chỉ trình bày quá trình làm việc, cũng như kết cấu của băng con lăn truyền động bằng bánh răng vận chuyển hàng hòm. Hiện nay, loại băng này được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy sản xuất nước giải khát, các bến cảng,… nói riêng và các xí nghiệp, công xưởng trong quá trình vận chuyển khâu cuối cùng của giai đoạn thành phẩm đóng vào thùng để xuất. Trong quá trình thiết kế, còn nhiều sai xót em kính mong quý Thầy Cô hướng dẫn chỉ bảo thêm. Em xin chân thành cảm ơn. PHẦN I : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ BĂNG CON LĂN Khái niệm: Băng con lăn là loại máy vận chuyển có bộ phận mang hàng là con lăn được truyền chuyển động nhờ bộ truyền xích hay bộ truyền bánh răng. Băng con lăn được sử dụng để vận chuyển hàng kiện, hàng hòm, hàng có hình dáng dài. Khung đỡ của băng con lăn được bố trí thành hàng dài, thẳng hàng nhau hoặc theo tuyến cong. Khoảng cách giữa các con lăn được bố trí sao cho nó phải ở dưới vật liệu ít nhất ba con lăn. Ưu điểm: + Băng con lăn có độ bền và độ cứng lớn. Nó cho phép vận chuyển hàng hòm lớn, nặng. + Băng con lăn truyền động bằng bánh răng có kích thước nhỏ gọn, làm việc tin cậy. + Có thể vận chuyển hàng theo tuyến thẳng hoặc tuyến cong. + Có kết cấu đơn giản, thuận tiện cho việc chất tải và dỡ tải. Nhược điểm: + Trong băng con lăn có nhiều con lăn và bánh răng nên đòi hỏi phải chăm sóc và bảo dưỡng thường xuyên, do đó chi phí vân hành lớn. + Băng con lăn truyền động bằng bánh răng rất nhạy cảm với sự không cân bằng giữa các trục. Cấu tạo và phân loại: Cấu tạo: Băng con lăn bao gồm các con lăn xếp cạnh nhau trên một cung băng. Các con lăn được truyền động từ độâng cơ qua hộp giảm tốc tới trục truyền và truyền chuyển động qua các cặp bánh răng nón hoặc xích và đĩa xích. 2. Phân loại: Theo truyền động: + Băng con lăn truyền động. + Băng con lăn không truyền động. b. Theo mức độ cơ động của băng: + Băng con lăn cố định. + Băng con lăn di động. c. Theo hướng vận chuyển: + Băng con lăn thẳng. + Băng con lăn cong. + Băng con lăn nghiêng. + Băng con lăn hình xoắn ốc. d. Theo cấu tạo của khung băng: + Băng con lăn khung liền. + Băng con lăn khung gián đoạn. PHẦN II: TÍNH TOÁN BĂNG CON LĂN I. Tính toán, lựa chọn các thông số cơ bản: 1. Các số liệu ban đầu: _ Hàng vận chuyển: Hàng hòm. _ Khối lượng: G = 30Kg/1 hòm. _ Năng suất khối lượng của băng:Q = 80T/h _Chiều dài vận chuyển của băng: L =35 m _ Kích thước của khối hàng:500x500 mm. 2. Cấu tạo và sơ đồ động cơ cấu truyền động: Động cơ. Khớp nối. Hộp giảm tốc. Bánh răng chủ động Bánh răng bị động. Con lăn. Ổ đỡ. 3. Tính toán lựa chọn các thông số cơ bản: a)Kích thước hình học của con lăn: Chiều dài con lăn: l =600(ấy rộng hơn chiều rộng hàng 100mm) Đường kính con lăn: D =80m(chọn theo bảng 10.2 “TTMNC” ) Khối lượng một con lăn: P = 6kg (chọn theo bảng 10.4 “TTMNC” ) Đường kính ngõng trục con lăn :d = (0.2¸0.25)D , lấy d = 0.25D = 20mm b)Năng suất khối lượng của băng: Q = z.G Với: _ z = 80 chiếc/giờ: năng suất tính theo chiếc. _ G = 30 Kg: khối lượng 1 chiếc hàng. => Q = 80x30 = 2400( Kg/h ) Q = 2.4 ( T/h ) c) bước hàng(th) Theo công thức 10-1 “ TTMT ”: Trong đó : _ v : tốc độ chuyển động của hàng (m/s ).chon 0,36m/s _ th : khoảng cách giữa các khối hàng ( bước hàng ) ( m )ơc1 Vậy bước hàng: t d) Tính bước con lăn: Với: _ lh: chiều dài của khối hàng, lh = 0,5 (m). _ Z’= 3: số con lăn đỡ một khối hàng. => e)Tính số con lăn trên băng truyền động Từ công thức 10.5 “ TTMNC “, ta có: L = 35 m: chiều dài băng. =>(con lăn) f) Số hàng đồng thời nằm trên băng: [ công thức 10.3 “TTMNC “ ]: =5 vậy z0 = 5 (chiếc ) II. Tính toán bộ truyền động: Lực cản chuyển động của tất cả các khối hàng nằn trên băng [Công thức 10.8 “ TTMNC “]: Trong đó: _ f: Hệ số ma sát của hàng trên con lăn. f phụ thuộc vào vật liệu của hàng, ta chọn f = 0,1. _ D: Đường kính con lăn, D =8 (cm) _ p: khối lượng một con lăn p = 6 (Kg). _ m số ma sát ở ngõng trục con lăn. Theo bảng 10.5 “TTMNC”, với chế độ làm việc trung bình ta chọn m = 0.04 _ d: đường kính ngõng trục con lăn. d = 1.9 cm. Vậy: W =29,1(KG) 2. Tính chọn kiểm tra động cơ điện : Xác định công suất động cơ truyền động của băng: Công suất tĩnh yêu cầu đối với động cơ điện [ Công thức 10.9 “TTMNC"]: Nt = 0,1(Kw) Công suất cần thiết của động cơ [ công thức 6.15 “TTMNC” ]: Trong đó : _ k: hệ số dự trữ độ bền, k = 1,2 _h : hiệu suất bộ truyền từ động cơ đến con lăn. h = h1 . h2 + h1 = 0,96 : hiệu suất của hộp giảm tốc. + h2 = 0,94 : hiệu suất của bộ truyền bánh răng hở => h = 0,96 . 0,94 = 0,9 Vậy: =0,13(Kw) Chọn động cơ: Chọn chế độ làm việc trung bình CĐ = 25%. Tương ứng với chế độ này, tra bảng 2P “TKCTM” ta chọn đông cơ điện A02(A0p2)11-6, có các đặc tính sau: _ Công suất định mức :Nđc = 0,4 Kw _ Số vòng quay định mức : nđc = 910 vg/ph _ Hiệu suất động cơ : 68% _ Đường kính trục động cơ: 18 mm _ Khối lượng động cơ: 15Kg Các kích thước chính cuả động cơ điện A02(A0p2)11-4: Kích thước ( mm ) L B1 B5 H l3 l 2C 2C2 d d4 h b t1 298 183 94 188 56 40 140 100 18 9 90 5 20 Hình vẽ [ Bảng 8P “TKCTM”]: Kiểm tra động cơ khi quá tải đột ngột: + Thời gian mở máy của động cơ: Theo công thức 1-57 [TTMNC] : Trong đó: (GD)qd2 = 0,65 Kg.m2 : Momen đà tương đương của hệ thống cơ cấu, quy đổi tới trục động cơ [bảng 1.10 TTMNC]. n= 1350 vg/ph : số vòng quay của trục động cơ. Momen dư của động cơ( công thức 1-58 TTMNC ): Md= MkdTB – MT Momen khởi động trung bình của động cơ: MT = 0:momen tĩnh của cơ cấu trên trục động cơ (công thức 1.18 [TTMNC] ), do động cơ làm việc ở trạng thái tĩnh,lực cản ổn định: Md = 2,465 KG.m Vậy : 3. Chọn khớp nối: Momen định mức của động cơ [ công thức 1.62 “TTMNC” ]: Mđm = 0.43(KG.m ) Nđmcông suất định mức của động cơ n-tốc độ quay dịnh mức của động cơ Momen tính toán để chọn khớp nối [công thức 16-5 “TTMNC” ]: Mk = Mđm . k1 .k2 Trong đó: _ k1 :hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ. Tra bảng 1-21 “TTMT”, ta chọn k1 = 1,2. _ k2: hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu. Tra bảng 1-21 “TTMT”, chọn k2 = 1,2. Vậy: Mk = 0.57.1,2.1,2 = 0.82 (Kg.m) Theo bảng III-36 “TTMNC”, chọn khớp trục đàn hồi, có các kích thước cơ bản [bảng III-36(I)]: D mm D1 mm l mm lk mm d mm dk mm L mm Momen đà Kg.m 500 290 150 130 70 85.5 210 20 Khối lượng lớn nhất của khớp : m = 175 Kg Hình vẽ: 4. Tính chọn hộp giảm tốc: Tốc độ quay của con lăn để đảm bảo tốc độ vận chuyển hàng [ công thức 6-16 “TKMNC” ]: 86 ncl = 86 (vg/ph) Tỉ số truyền chung của bộ truyền động: Với nđc = 910 vg/ph , ta chọn loại hộp giảm tốc có tốc độ quay của trục quay nhanh n = 1000 vg/ph. Căn cứ vào yêu cầu của tỉ số truyền của bộ truyền động, theo bảng III-23 “TTMNC”, đối với chế độ làm việc trung bình và tốc độ quay của trục quay nhanh n = 1000 vg/ph, ta chọn loại hộp giảm tốc :P OUA250 ( hình vẽ ) có tỉ số truyền ib = 10 và công suất truyền cho phép là 8,7 Kw. Các thông số cơ bản của hộp giảm tốc P OUA 250: [Bảng III23-5 “TTMNC”]: Khoảng cách trục A1 A4 A5 A6 A8 B B3 d AT1 AT2 100 150 115 165 330 200 100 250 250 23 n d1 H0 H L L2 L4 L5 M Khối lượng (không có dầu) kg 6 30 160 310 520 230 170 220 150 85 Công suất của hộp giảm tốc: Nhgt = N0 .hk . h2br . h3ol Trong đó : _ hk = 1 :hiệu suất khớp nối. _ hbr = 0,97 : hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. _hol = 0,995 :hiệu suất một cặp ổ lăn. Vậy : Nhgt = 0,053.1. 0,972. 0,9953 Nhgt = 0,05 (Kw) TÍNH CHỌN BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NĨN RĂNG THẲNG Chọn vật liệu chế tạo bánh răng - Bánh nhỏ : thép 45 thường hố = 500 N/mm = 290 N/mm BH =200 - Bánh lớn : thép35 thường hố = 480 N/mm = 240 N/mm BH =180 Ta cĩ tỷ số truyền chung: =>i= Định ứng suất mỏI tiếp xúc và ứng suất mỏI uốn cho phép ứng suất tiếp xúc cho phép Theo bảng 3-9 TKCTM N/mm k- hệ số chu kỳ ứng suất tiếp xúc. Lấy k=1 => N/mm ứng suất uốn cho phép Bánh 1: , giớI hạn mỏI uốn trong chu ký mạch đ ộng và trong chu kỳ đ ốI xứng =0,4=0,4.480=192 N/mm n hệ số an tồn. L ấy n=1,5 k: hệ số t ập trung ứng suất chân răng k= 1,8 N/mm Bánh 2: , giớI hạn mỏI uốn trong chu ký mạch động và trong chu kỳ đốI xứng =0,4=0,4.500=200 N/mm n hệ số an tồn. L ấy n=1,5 k: hệ số tập trung ứng suất chân răng k= 1,8 N/mm Chọn sơ bộ tảI trọng k: Ta chọn k = 1,3 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng: Chọn =0,3 Xác định chiều dài nĩn Theo cơng thức 3-11 TKCTM Chọn L = 320 mm 6.Tính vận tốc vịng của bánh răng và chọn cấp chính xác Vận tốc vịng v của bánh răng được tính theo ct 3-18 TKCTM v = 0,33 m/s Theo bảng 3-11 chọn ccấp chính xác 9 7 .Xác định chính xác hệ số tải trọng k . k hệ số tập trung tải trong. Chọn k=1 k: h ệ số tải trọng động. Theo b ảng 3-13 TKCTM ch ọn k=1,1 8. Xác định mơ đun số răng chiều rộng răng m=( 0,02)L Số răng dẫn : z= Số răng bánh bị dẫn: z=i. z= 1,06.69 = 73 chiều rộng: b = = 0,3.320 = 96 mm 9. Kiểm nghiệm sức bền uốn B ánh d ẫn: Ta c ĩ: m y, z ,n : hệ số dạng răng , số răng, số vịng quay trong 1 phút cùa bánh răng đang tính : chiều dài tương đốI của răng . Theo bảng 3-17 TKCTM . Chọn =25 : hệ số phản ánh sự tăng khả năg tảI . Chọn = 1,5 tg= = = 0,94 => =43 z= = Theo bảng 3-18 TKCTM chon y = 0,51 m => Bánh bị dẫn: Ta c ĩ: m y, z ,n : hệ số dạng răng , số răng, số vịng quay trong 1 phút cùa bánh răng đang tính : chiều dài tương đốI của răng . Theo bảng 3-17 TKCTM . Chọn =25 : hệ số phản ánh sự tăng khả năg tảI . Chọn = 1,5 tg= = = 0,94 => =43 z= = Theo bảng 3-18 TKCTM chon y = 0,51 m Lấy m= 3,2 => 10.Các thơng số hình học chủ yếu của bộ truyền chiều dài nĩn: L = 0,5m= 320 mm Mơ đun trên mặt lớn: Gĩc mặt nĩn lăn: tg= =>= 43,3 tg= 1,06 => = 46,6 Đường kính vịng lăn : = 4.69 = 276 mm = 4.73 = 292 mm 11. Tính lực tác dụng p : lực vịng : lực hướng tâm : lực dọc trục Bánh 1: Ta cĩ: mm => N = 2046tg20cos43 = 545 N = 2046.tg20.sin43 = 508 N Bánh bị dẫn2: mm => N = 1067 tg20.cos46,6 = 267 N = 1067tg20. sin46,6 = 282 N Tính chọn và kiểm tra trục con lăn: Tính chọn đường kính trục: Sơ đồ trục con lăn lắp với các bộ phận khác và sơ đồ phân tích lực được biểu diễn trên hình vẽ: Con lăn và bánh rang non được lắp cứng trên trục bằng then, trục đặt trên ổ lăn, một đầu trục lắp với hai đĩa xích,môt đĩa bị động nhận momen quay từ trục ra hộp giảm tốc truyền cho con lăn, một đĩa chủ động đối với đĩa xích con lăn tiếp theo. Do đó, trong quá trình làm việc, trục quay chịu uốn, chịu xoắn và chịu kéo. Ứng suấát uốn sẽ thay đổi theo chu kỳ đối xứng, ứng suất xoắn sẽ thay đổi theo chu kỳ mạch động (do tính chất làm việc một chiều của cơ cấu). Momen xoắn lớn nhất truyền cho một con lăn của băng truyền động [công thức 10-10 “TKMNC” ]: Với k1 : hệ số hàng đặt không đều lên các con lăn. k1 = 1,15¸ 1,2. Chọn k1 = 1,2. => Mx = 12,3 . 0,028 = 0,28 (Kg.cm) = 28(N.mm) Khối hàng di chuyển được đặt trên 3 con lăn, nhưng để đảm bảo cho trục sau khi tính toán, ta coi như khối hàng chỉ được tựa trên hai con lăn. Do đó, tại hai vị trí truyền lực từ con lăn xuống trục nếu tính cả khối lượng con lăn thì mỗi vị trí sẽ nhận một lực tác dụng là: R = = = 10,5 (N)  Các kích thước được chọn và được tính theo công thức: Lcl = 600 (mm) R = 573 (N) L = 500 (mm) Tính phản lực ở các gối trục: S => => RBy +RAy - 2x10,5 => RAy = RBy - 2x11.75 RAy = 2x10,5 –10,5 = 10,5(kG) = 100.5(N) S åAx =0 Þ RBx.600 +R(30-60) => RBx = 28.65 (N) S åX = 0 Þ RAx = RBx RAx = 28.65 (N) Tính momen xoắn ở những tiết diện nguy hiểm: S Ở tiết diện m-m(điểm D) Trong đó: Muy = -157,73. 55 + 72. 155 + 72. 655 – 67,05. 755 Muy = -977,9 (N.mm) +  Mux = -55. 311,06 + 755. 22,66 Mux = 3,3 (N.mm) Vậy : S Ở tiết diện n-n : Trong đó: + Muy = 67,05. 14,3 – 80,76. 55 Muy = -3482 (N.mm) + Mux = 15862 (N.mm) Vậy : Tính đường kính trục ở tiết diện m-m và n-n [ công thức 7-3 “TKCTM” ]: S Ở tiết diện m-m : :momen tương đương Do ứng suất xoắn theo chu kỳ mạch động nên: a = 0,75 => (N.mm) Mặt khác , ta chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45. Tra bảng 7-2 “TKCTM” ta được trị số ứng suất cho phép [s] = 50 N/mm2 Vậy : Ở tiết diện n-n: Vậy : Để dễ chế tạo, ta chọn trục có đường kính 9mm. Tại chỗ lắp then để cố định con lăn với trục ta lấy đường kính trục là 19 mm. 2. Kiểm tra lại hệ số an toàn theo sức bền mỏi của trục ( Tính chính xác trục ): Tại tiết diện nguy hiểm d = 19 mm có khoét một rãnh then bxh = 5x5 . Tra bảng 7-3a “TKCTM” ta có: _ Momen cản uốn: W = 673 – 101 = 572 (mm3) _ Momen cản xoắn : W = 1346 – 101 = 1245 (mm3) Hệ số an toàn được tính theo công thức 7-5 “TKCTM”: Trong đó: + ns : hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp: + nT : hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp. Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng: sa: biên độ ứng suất suất pháp. Mặt khác , bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động. Ta : biên độ ứng suất tiếp. Giới hạn mỏi uốn và xoắn: Tra bảng 3-8 “TKCTM”, ta được giới hạn bền kéo của thép 45 là sb = 600 N/mm2. Giới hạn mỏi uốn và xoắn : s-1 = 0,45. sb = 0,45. 600 = 270 N/mm2 T-1 = 0,25. sb = 0,25. 600 = 150 N/mm2. _ Đối với thép cácbon trung bình, hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền mỏi: yL = 0,05. _ Hệ số tăng bền b = 1 _ Theo bảng 7-4 “TKCTM” ,ta lấy hệ số kích thước, xét đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi: eT = 0,85; es = 0,93. _ Theo bảng 7-8 “TKCTM” ta lấy hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ks =1,63; kT = 1,5. => và Vậy hệ số an toàn: Hệ số an toàn cho phép [n] thường lấy bằng 1,5 4 2,5. Vậy trục được bảo đảm. 3. Tính then: Để cố định con lăn theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để truyền momen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then. Theo đường kính trục chỗ lắp then là 19 mm, tra bảng 7-23 “TKCTM” chọn then có b = 6 mm; h = 6 mm; t = 3,5 mm; t1 = 2,6 mm; k = 2,9 mm. Chiều dài then: l = 0,8. lm Với: lm_ chiều dài mayơ. lm = 16 mm a. Kiểm nghiệm về sức bền dập: [ công thức 7-11 “TKCTM”]: Ở đây: Mx = 34 N.mm d = 19 mm k = 2,9 mm l = 0,8. 16 = 13 mm Tra bảng 7-20 “TKCTM” với ứng suất mối ghép cố định, va đập vừa và rung động, vật liệu liệu làm then là thép CT6, ta được [s]d = 50 N/mm2. Sức bền dập của then: Kiểm nghiệm về sức bền cắt:[ Theo công thức 7-12 “TKCTM” ] Ở đây: d = 19 mm; b =6 mm; l = 13 mm. Tra bảng 7-21 “TKCTM” ta chọn [T]c = 54 N/mm2. Sức bền cắt của then: 4. Tính chọn và kiểm tra trục báùønh răng: Tính phản lực ở các gối đỡ: Cứ 5 bánh răng ta bố trí 1 gối đỡ trục. Như vậy ta có sơ đồ như hình vẽ: Các kích thước và lực tác dụng: a = 85 mm P1 = 288,4 (N) b = 170 mm Pa1 = 80,76 (N) dtb = mtb. Z1 = 0,68. 50 = 34 mm Pr1 = 67,05 (N) Tính phản lực ở các gối đỡ: Do các lực được bố trí đối xứng nên: Tính momen uốn ở các tiết diện nguy hiểm (tiết diện k-k ): Trong đó: + Muy = Rcx. (a+ 2.b) + Pr1. 2b + Pr1. b – Pa1. 2b – Pa1. b Muy = 167,6. 425 + 67,05. 510 – 80,76. 510 Muy = 71230 + 34195,5 – 41187,6 = 64238 (N.mm) + Mux = Rcx. (a+ 2.b) – P1. 2b – P1. b Mux = 720. 425 – 288,4. 510 = 15890 (N.mm) Vậy : c. Tính đường kính trục [ công thức 7-3 “TKCTM” ]: Với : :momen tương đương . a = 0,75: do ứng xuất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động. => Mặt khác chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45. Tra bảng 7-2 “TKCTM”, ta được trị số ứng suất cho phép [s] = 50 N/mm. Vậy : Chọn đường kính trục d = 24 mm. 5. Tính chọn ổ lăn: Trục con lăn có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ bi đỡ chặn. Sơ đồ chọn ổ cho trục: Dự kiến chọn trước góc b = 160 (kiểu 3600) Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức 8-1 “TKCTM”: C = Q. (n.h)0,3 £ Cbảng Với h: Thời gian phục vụ của băng là 10 năm, một năm làm việc 300 ngày, một ngày làm việc 8 giờ vàbăng làm việc ở chế độ trung bình CĐ 25% nên thời gian phục vụ thực tế của ổ : H = 10. 100. 8. 0,25 = 6000 (giờ) Q: Tải trọng tương tương. Đối với ổ bi đỡ chặn: Q = (Kv. R + m. At).Kn. Kt [công thức 8-6 “TKCTM” ] + Hệ số m = 3 [bảng 8-2 “TKCTM” ]. + Kt = 1,2 : tải trọng tĩnh [ bảng 8-3 “TKCTM” ] + Kn = 1 : Hệ số nhiệt độ, ở đây nhiệt độ làm việc dưới 1000c [bảng 8-4 “TKCTM”]. + Vòng quay trong của ổ quay [bảng 8-5 “TKCTM”] Mặt khác, ta có: Vậy : SA = 1,3. RA. tgb = 1,3. 349. tg160 SA = 130 (N) :lực dọc trục thành phần tại A. SB = 1,3. RB. tgb = 1,3. 349. tg160 SB = 26,4 (N) : lực dọc trục thành phần tại B. Tổng lực chiều trục: At = SA – Pa2ø – SB = 130 – 67,05 – 26,4 = 36,5 (N) Như vậy At hướng về gối trục bên phải. Vì lực hướng tâm ở gối trục A lớn hơn nên ta chỉ tính đối với gối trục bên trái và chọn ổ cho gối trục này, còn gối trục kia lấy ổ cùng loại. Vậy : QA = (1. 349 + 3. 36,5). 1. 1,2 QA = 550,2 (N) = 55 (daN) Mặt khác, số vòng quay của ổ bằng số vòng quay của con lăn. Do đó: n = ncl => Hệ số khả năng làm việc của ổ: C = 55. (110. 6000). 0,3 = 3080 Tra bảng 17P “TKCTM” , ứng với d = 29 mm, ta chọn ổ bi đỡ một dãy cỡ đặc biệt nhẹ, rộng vừa ký hiệu 36019 có Cbảng = 3200. Ổ bi đỡ một dãy 36019 có các kích thước chính sau: +Đường kính trong: d = 29 mm + Đường kíng ngoài: D = 44 mm + Bề rộng ổ: B = 7 mm Cấu tạo ổ bi đỡ một dãy 36019: