Đồ án Chi tiết máy thiết kế hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1cấp

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG 1.1. Chọn động cơ. 1.1.1. Xác định công suất cần thiết của động cơ Nếu gọi N là công suất trên băng tải,
là hiệu suất chung,
là công suất cần thiết, N®c là công suất của động cơ thì : công suất cần thiết :
+) công suất trên băng tải :
(kw) Trong đó: P = 9000 (N) : Lực kéo băng tải V = 0,35 (m/s) : vận tốc băng tải +) Hiệu suất dẫn động :
Theo sơ đồ đề bài thì : ( = (® . (3ol . (br . (kn Tra bảng 2-1 (Tr. 27) ta được : -) Hiệu suất một cặp ổ lăn khi được che kín :
-) Hiệu suất truyền của một cặp bánh răng khi được che kín :
-) Hiệu suất khớp nối :
-) Hiệu suất bộ truyền đai để hở : (® = 0,95 ( Hiệu suất của toàn hệ thống :( = (® . (3ol . (br . (kn = 0,95 . 0,993 . 0,96 . 1 ( 0,88 Vậy công suất cần thiết :
=
(kw) Chọn quy cách động cơ. +) Động cơ được chọn phải thoả mãn điều kiện : N®c > Nct ( Tra bảng 2p (Tr. 322) ta chọn được - kiểu động cơ là : AO2 – 41 - 4 - Công suất động cơ : N®c = 4 (kw) - số vòng quay của động cơ:n®c= 1450 (vg/ph) 1.2. Xác định tỷ số truyền động chung của toàn hệ thống , phân phối tỷ số truyền cho từng bộ phận của hệ dẫn động, lập bảng công suất, mômen xoắn, số vòng quay trên các trục. 1.2.1. xác định tỷ số truyền động chung ta có: i =
trong đó: - ndc là số vòng quay của động cơ -ntlà số vòng quay của tang : =
( i =
=
1.2.2. Phân phối tỷ số truyền cho từng bộ phận. Ta có : i = i® . ibr = 27 theo bảng 2 -2 (tr. 32) chuyển động đai thang ta chọn : i® = 6 ( ibr =
Xác định công suất, số vòng quay, mômen xoắn trên các trục. +) momen xoăn của Trục động cơ: (đc =
+) tính toán với trục I - công suất trục I : N1 = Nct . (® .
= 3,6 . 0,95 . 0,99 ( 3,39 (kw) - số vòng quay trục I : n1 =
- mômen xoắn trục I : (1 = 9,55.106.
= 9,55.106.
+) tính toán với trục II - công suất trục II : N2 = N1 . (br = 3,39 . 0,96 = 3,25 (kw) - số vòng quay trục II : n2 =
Mômen xoắn trục II : (2 = 9,55.106 .
= 9,55.106 .
(N.mm) kết quả tính toán được ghi dưới bảng sau: Bảng 1 Công suất - Tỷ số truyền - Số vòng dây – Mômen xoắn Trục Thông số  Trục động cơ  I  II   tỷ số truyền : i  ibr = 4,5   i® = 6   Công suất: N (kw)  3,6  3,39  3,25   số vòng quay:(vg/ph)  1450  242  54   Mômen xoắn:( (N.mm) 
 134.103  575.103   CHƯƠNG 2 THẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 2.1. Tính bộ truyền đai thang. 2.1.1. Chỉ tiêu tính toán. Đó là chỉ tiêu về khả năng làm việc của truyền động đai : +) khả năng kéo +) tuổi thọ của đai 2.1.2. Chọn đai. Ta có : vận tốc của đai v = 0,35 < 5 (m/s) và công suất truyền N = 3,6 (kw) Theo bảng : 5-13 (tr.93) ta chọn đai thang loại B, thông số của Loai đai B là : a = 17 (mm) ; h = 10,5(mm) ; ao = 14 (mm) ho = 4,1 (mm) diện tích ngang:F = 138 (mm2) 2.1.3. Định đường kính bánh đai nhỏ D1. theo bảng 5-14 (tr.93) ta chọn D1 = 140 (mm) kiểm nghiệm vận tốc của đai : v =
(m/s) hình 1. đai hình thang thoả mãn điều kiện v = 10,6 < vmax = (30 ( 35) m/s Tính đường kính D2 của bánh lớn. D2 =
trong đó : ndc = 1450 : số vòng quay của trục dẫn n1 = 242 : số vòng quay của trục bị dẫn ( = 0,02 : hệ số trượt của đai hinh thang ( D2 =
theo bảng 5-15 (tr.93) ta chọn D2 = 800 (mm) +) số vòng quay thực
của trục bị dẫn :
=
(vg/ph) +) số vòng quay thực của trục bị dẫn sai lệch ít so với yêu cầu :
+) tỷ số truyền i =
2.1.5. Chọn sơ bộ khoảng cách trục A theo bảng 5-16 (tr.94). Ta có i = 6 ( ta chọn A = 0,85D2 = 0,85. 800 = 680 (mm) 2.1.6. Tính chiều dài L theo khoảng trục A sơ bộ. Theo công thức (5-1) L = 2A +
dựa vào bảng 5-12 (tr.92) ta chọn chiều dài qua lớp trung hoà : L = 3000 (mm) +) kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây : u =
(1/s) thoả mãn điều kiện u = 3,5 < umax =10 2.1.7. Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dai đai đã lấy theo tiêu chuẩn công thức (5-2) +) A =


682 (mm) +) khoảng cách trục A phải thoả mãn điều kiện sau : 0,55(D1 + D2) + h
A
2(D1 + D2) ( 0,55(140 + 800) + 10,5
A
2(140 + 800) ( 527,5 < A = 682 < 1880 +) khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai : Amin = A - 0,015L = 682 - 0,015. 3000 = 637 (mm) +) khoảng cách lớn nhất, cần thiết để tạo lực căng : Amax = A + 0,33L = 682 + 0,33 . 3000 = 772 (mm) 2.1.8. Tính góc ôm (1. Theocôngthức(5-3)( (1 = 1800 -
(1 = 1250 > 1200 ( thoả mãn điều kiện ) 2.1.9. Xác định số đai Z cần thiết. +) chọn ứng suất ban đầu (0 = 1,2 (N/mm2) và trị số D1. tra bảng 5-17 (tr.95) ta tìm được ứng suất có ích cho phép ((p(o = 1,51 (N/mm2) +) tra bảng 5-6 (tr.89) ta chọn hệ số xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng Ct = 0,9 +) tra bảng 5-18 (tr.95) ta chọn hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm C( = 0,86 +)tra bảng 5-19 (tr.95) ta chọn hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc Cv = 1 +) tính số đai : Z
( Z
2,3 ( chọn Z = 2 2.1.10. Định các kích thước chủ yếu của bánh đai. +) chiều rộng bánh đai: B = (Z – 1).t + 2S Tra bảng (10-3) ta được t = 20 ; S = 12,5 ; ho = 5 ( B = (2 -1). 20 + 2.12,5 = 45 +) Đường kính ngoài cùng của bánh đai bánh dẫn :
= D1 + 2ho = 140 + 2.5 = 150 +) Đườg kính ngoài cùng của bánh đai bánh bị dẫn :
= D2 + 2ho = 800 + 2.5 = 810 2.1.11. Tính lực căng ban đầu So và lực tác dụng lên trục R. +) Lực căng ban đầu với mỗi đai : So = (o .F = 1,2 . 138 =166 +) Lực tác dụng lên trục : Rđ = 3.So . Z . sin
Bảng 2: Thông Số Thiết Kế Của Bộ Truyền Đai Hình Thang Bộ truyền đai hình thang Thông số  Loại    B   Kích thước tiết diện đai a x h (mm)  17 x 10,5   Diện tích tiết diện F ( mm2)  138   Đường kính bánh đai nhỏ D1 (mm)  140   Đường kính bánh đai lớn D2 (mm)  800   Vận tốc của bánh đai v (m/s)  10,6   Số vòng quay thực
(vg/ph)  249   Số vòng quay thực
(vg/ph)  1450   khoảng cách sơ bộ của trục A (mm)  680   Tỷ số truyền i  6   Chiều dài đai L (mm)  3000   Số vòng chạy u trong 1s  3,5   Khoảg cách trục A chính Xác A (mm)  682   Khoảng cách trục Amin (mm)  637   Khoảng cách trục Amax (mm)  772   Góc ôm (1 (độ)  125   ứng suất ban đầu (o (N/mm2)  1,2   ứng suất có ích cho phép ((p(o (N/mm2)  1,51   Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng Ct  0,9   Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ôm C(  0,86   Hệ số xét đến ảnh hưởng của vân tốc Cv  1   Số đai Z (chiếc)  2   Chiều rộng bánh đai B (mm)  45   Đường kính ngoài của bánh dẫn
(mm)  150   Đường kính ngoài của bánh bị dẫn
(mm)  810   Lực căng ban đầu So (N)  166   Lực tác dụng lên trục Rđ (N)  883   2.2. Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng. 2.2.1.Chỉ tiêu tính toán. Trong quá trình làm việc, răng của bánh răng có thể bị hỏng ở mặt răng nhiều chỗ tróc rỗ , mòn, hoặc hỏng ở chân răng dẫn đến gẫy… trong đó nguy hiểm nhất là tróc rỗ mặt răng và gẫy răng. Đó là các pha hỏng mỏi do tác dụng lâu dài của ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn thay đổi có chu kỳ gây nên. Ngoài ra răng có thể bị biến dạng dễ gẫy giòn lớp bề mặt , hoặc phá hỏng tĩnh ở chân răng.Vì vậy khi thiết kế cần tiến hành tính truyển động bánh răng theo các chỉ tiêu sau : +) Độ bền tiếp xúc +) Độ bền uốn +) Kiểm nghiệm răng về độ quá tải Chọn vật liệu chế tạo bánh răng +) bánh nhỏ : ta chọn thép 45 thường hoá và đường kính phôi (100 ( 300)mm tra bảng 3-8 (Tr.40) ta biết được cơ tính của loại thép này : (bk = 580 (N/mm2) ; (ch = 290 (N/mm2) ; HB = 200, +) bánh lớn : ta chọn thép 40 thương hoá và đướng kính phôi (300 ( 500)mm tra bảng 3-8 (Tr.40) ta biết được cơ tính của loại thép này : (bk = 520 (N/mm2) ; (ch = 260 (N/mm2) ; HB = 170 2.2.3. Định ứng suất cho phép +) Số chu kỳ làm việc của bánh lớn : N2 = 60 .u.n2.T u =1 : số lần ăn khớp của một răng khi bánh răng quay 1vòng trong đó : n2 =
(vg/ph) số vòng quay trong một phút của bánh răng T = 5.300.3.7 = 31500 (h) tổng số thời gian làm việc ( N2 = 60 .1.54.31500 = 102,06.106 +) Số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ : N1 = i.N2 = 4,5 . 102,06.106 = 459,27.106 vì N1 và N2 đều lớn hớn số chu kỳ cơ sở (No = 107) của đường cong mỏi tiếp xúc và đường cong mỏi uốn nên đối với bánh nhỏ và bánh lớn đều lấy
và
= 1 *) ứng suất tiếp xúc cho phép tra bảng 3-9 (Tr.43) +) bánh nhỏ : (((tx1 = 2,6 . 200 = 520 (N/mm2) +) bánh lớn : (((tx2 = 2,6 . 170 = 442 (N/mm2) +) Lấy trị số nhỏ (((tx2 = 442 N/mm2 để tính toán Để định ứng suất uốn cho phép, lấy hệ số an toàn n = 1,5 và hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K( = 1,8 (vì là thép thường hoá , phôi rèn), giới hạn mỏi của thép 45 là (-1 = 0,43.(bk = 0,43. 580 = 249,4 (N/mm2), của thép 40 là (-1 = 0,43.(bk = 0,43 . 520 = 223,6 (N/mm2) *) ứng suất uốn cho phép theo công thức 3-5 (Tr.42) vì băng tải làm việc một chiều +) bánh nhỏ : (((u1 =
(N/mm2) +) bánh lớn : (((u2 =
(N/mm2) 2.2.4. Sơ bộ chọn hệ số tải trọng . K = 1,3 2.2.5.Chọn hệ số chiều rộng báh răng . (A = 0,4 2.2.6.Tính khoảng cách trục A công thức 3-9 (Tr.45) A
(i
).
mm Lấy A = 212mm 2.2.7. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng. +) vận tốc vòng v =
(m/s) trong đó : d =
với v =0,2(m/s) <1 tra bảng 3.11 ta chọn cấp chính xác là 9 2.2.8. Định chính xác hệ số tải trọng K Vì tải trọng không thay đổi và độ rắn của các bánh răng đều nhỏ hơn 350 HB nên Ktt = 1 ; tra bảng (3.13-tr48) ta được hệ số tải trọng động K® =1,1 do đó K = 1.1,1 = 1,1 Vì trị số K khác nhiều so với trị số chọn sơ bộ cho lên cần tính lại khoảng cách trục.công thức 3.21-Tr49 Sách HDlĐA] A = Asb
(mm) Lấy: A = 201mm 2.2.9. Xác định môđun, số răng và chiều rộng bánh răng. +) Môđun : m = (0,01(0,02).A = (0,01( 0,02).201 = (2,01( 4,02) mm Lấy m = 3(mm) +) số bánh răng nhỏ : Z1 =
(răng) Lấy Z1 = 24 (Răng) +) Số bánh răng lớn : Z2 = Z1 .i = 24 . 4,5 = 108 +) Chiều rộng bánh răng : b =
.A = 0,4 . 201 = 80,4 (mm) Lấy b = 80 (mm) 2.2.10. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng. Tra bảng [(3-18).Tr.52 sach HDLĐA] ta có Hệ số dạng răng của bánh nhỏ y1 ( 0,357 ; hệ số dạng răng của bánh lớn y2 = 0,517 +) ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ :

(N/mm2)
< (((u1 +) ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn :


(N/mm2)
< (((u2 Vậy răng đủ bền 2.2.11.Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn. *) ứng suất tiếp xúc cho phép [công thức (3-43)] +) bánh lớn: [
(N/mm2) +) bánh nhỏ: [
(N/mm2) *) ứng suất uốn cho phép [công thức (3-46)] +) bánh lớn:
(N/mm2) +) bánh nhỏ:
(N/mm2) *)Chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn, có
nhỏ [ công thức (3-13) và (3-41)].
=
(N/mm2) Trong đó Kqt= 1,8

= 324 (N/mm2) < [
=1105(N/mm2) *) Kiểm nghiệm sức bền uốn [ công thức (3-33) và (3-42)] +) bánh nhỏ:
(N/mm2) <
+) bánh lớn:
(N/mm2) <
Vậy răng đủ bền khi chịu qua tải trong thời gian ngắn 2.2.12. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền. +) môđun m = 3mm +) Số răng Z1= 24 , Z2 = 108 +) Góc ăn khớp ( = 200 +) Đường kính vòng chia : (vòng lăn) dc1 = Z1. m = 24 . 3 = 95 (mm) dc2 = Z2. m = 108 . 3 = 307 (mm) +) Khoảng cách trục A = 201(mm) +) Chiều rộng bánh răng b = 80 (mm) +) Đường kính vòng đỉnh răng De1 = dc1 + 2m = 72 + 2.3 = 98 (mm) De2 = dc2 + 2m = 324 +2.3 = 330 (mm) +) Đường kính vòng chân răng Di1 = dc1 – 2,5m = 72 – 2,5.3 = 64,5mm Di2 = dc2 – 2,5m = 324 – 2,5.3 = 316,5mm 2.2.13. Tính lực tác dụng nên trục theo công thức 3-49 (Tr.54 +) Lực vòng : P =
(N) +) Lực hướng tâm : Pr = P.tan( = 3946. tan200 = 3946 . 0,364 = 1436 (N) +) Lực dọc trục Pa = 0(N) Bảng 3: Thông số thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng Thông số  Ký hiệu  Trị số   Khoảng cách Trục  A  201 mm .   Môđun  m  3   Hệ số dạng răng  y  y1 = 0,357 y2 = 0,517   Chiều rộng vành răng  b  80mm .   Tỷ số truyền  ibr  4,5   Góc nghiêng của răng  (  0   Số răng  Z  Z1 = 24 Z2= 108   Đường kính vòng chia  dc  dc1 =72 mm dc2 = 324 mm .   Đường kính vòng chân răng  Di  Di1 = 64,5mm Di2 = 316,5 mm   Đường kính đỉnh răng  De  De1 = 78mm De2 = 330 mm   Góc ăn khớp  (  200   Lực vòng  P  3946 N   Lực hướng tâm  Pr  1436 N   Lực dọc trục  Pa  0 N   CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 3.1.Tính toán và thiết kế trục. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc nh»m x¸c ®Þnh ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi c¸c ®o¹n trôc ®¸p øng c¸c yªu cÇu vÒ ®é bÒn, kÕt cÊu, l¾p ghÐp vµ c«ng nghÖ. Muèn vËy cÇn biÕt trÞ sè, ph­¬ng, chiÒu vµ ®iÓm ®Æt cña t¶i träng t¸c dông lªn trôc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ tõ gèi ®ì ®Õn c¸c chi tiÕt l¾p trªn trôc. T¶i träng chñ yÕu t¸c dông lªn trôc lµ m«men xo¾n vµ c¸c lùc t¸c dông khi ¨n khíp trong bé truyÒn b¸nh r¨ng, lùc lÖch t©m do sù kh«ng ®ång trôc khi l¾p hai nöa khíp nèi. Träng l­îng cña b¶n th©n trôc vµ träng l­îng c¸c chi tiÕt l¾p trªn trôc chØ ®­îc tÝnh ë c¬ cÊu t¶i nÆng, cßn lùc ma s¸t trong c¸c æ ®­îc bá qua. 3.1.1. Chọn vật liệu. Vì ta cần thiết kế trục trong hộp giảm tốc, chịu tải trọng trung bình nên ta dùng thép 45 được nhiệt luyện bằng phương pháp tôi cải thiện để chế tạo trục. Cơ tính của loạ thép nay la: (bk = 750 N/mm2 ; (ch = 400 N/mm2 HB = 220 3.1.1.1. Tính sức bền trục. a. Tính sơ bộ trục +) Tính đường kính sơ bộ của các trục: theo công thức 7-2 d
C
d - đường kính trục Trong đó: N – công suất truyền, kw n - số vòng quay trong 1 phút của trục C - hệ số tính toán phụ thuộc vào ứng suất xoắn -) Đối với trục I : N1 = 3,39 kw ; n1 = 242 vg/ph ; C- hệ số phụ thuộc vào ứng suất xoắn cho phép, đối với đầu trục vào và trục truyền chung có thể lấy C = 120 ( dI = 120 .
(mm) ta lấy dI = 30 mm -) Đối với trục II : N2 = 3,25 kw ; n2 = 54 vg/ph ( dII = 120 .
(mm) ta lấy dII = 50 mm Để chuẩn bị cho bước tính gần đúng trong hai trị số dI, dII ở trên ta có thể lấy trị số dII = 50mm để chọn loại ổ bi đỡ cỡ trung bình tra bảng 14p (Tr.339) ta có thể được chiều rộng của ổ B = 27mm Tính gần đúng trục Để tính các kính thước chiều dài của trục ta dựa vào bảng 7-1 (Tr.118) ta có: +) Chiều rộng của bánh răng trụ răng thẳng: b = 80mm +) Chiều rộng của ổ lăn: B = 27mm +) Chiều rộng bánh đai lấy 84mm +) Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp: ( = 1,2(, (( chiều dày của thân hộp co thể lấy ( = 8 ( 12mm) ( ( = 1,2. 8 = 10mm +) Khe hở giữa mặt bên bánh đai và đầu bulông lấy 10mm +) Khe hở giữa các bánh răng: ( = 10mm +) Khoảng cách từ cạnh ổ đến thành trong của hộp: l2 = 10mm +) Khoảng cách giữa các chi tiết quay: C = 10mm +) Chiều cao bulông ghép nắp ổ và chiều dày nắp lấy 16mm +) Đường kính bulông cạnh ổ đếp ghép nắp và thân hộp d1 = 16mm, ta có l1 = 40mm Thiết kế trục *) Trục I - Lực tác dụng lên đai: Rđ = 883 N - Lực hướng tâm : Pr1 = 1436 N - Lực Vòng: P1 = 3946N - Lực dọc trục: Pa1 = 0 N - l = 47mm ; g = 13.C`= 130mm +) Tính phản lực tại các gối đỡ A và B: - Tại gối A mômen theo phương y:

N
N mômen theo phương x:
( XB =
N ( XA = P1- XB = 3946 – 1973 = 1973 N +) Mômen xoắn
=
(Nmm) +) Tính mômen uốn ở những tiết diện nguy hiểm. -) ở tiết diện 1-1: Mu 1-1 = R® . l = 883.47 = 41501 (Nmm) -) ở tiết diện 2-2: Mu 2-2 =
Trong đó: Muy =
(Nmm) Mux = XB. g = 1973.130 = 256490 (Nmm) ( Mu 2-2 =
(Nmm) +) Tính đường kính trục ở hai tiết diện 1-1 và 2-2 theo công thức (7-3) d
Trong đó : ((( = 67 N/mm2 (bảng 7-2) -) Đường kính trục ở tiết diện 1-1: Ta có: Mtd =
=134028(Nmm) ( d1-1
mm
-) Đường kính trục ở tiết diện 2-2 : Ta có : Mtd =
=
Nmm ( d2-2
mm Đường kính ở tiết 1-1 lấy bằng 35mm (ngỗng trục lắp ổ) và đường kính ở tiết diện 2-2 lấy bằng 40mm, lớn hơn giá trị tính được vì trục có rãnh then.đường kính trục ra chọn d1 = 30mm.
Biểu đồ mômen trên trục I *) Trục II - Lực hướng tâm : Pr2 = 1436N - Lực Vòng: P2 = 3946 N - Lực dọc trục: Pa2 = 0 N - g = 13.C = 130 mm ; +) Tính phản lực ở các gối đỡ C và D Tại gối đỡ C Mômen theo phương Y

( YC = Pr2 – YD= 1436 – 718 = 718 N Mômen theo phương X

N ( XC = P2 – XD = 3946 –1973 = 1973 N +) Mômen xoắn
=
Nmm +) Tính mômen uốn tổng hợp Mu =
-) Ở tiết diện 3-3 Muy = YC .g = 718 .130 = 93340 Nmm Mux = XC .g= 1973. 130 = 256490Nmm ( Mu 3-3 =
Nmm +) Tính đường kính trục ở hai tiết diện 3-3 theo công thức (7-3) d
Trong đó :[(] = 55 N/mm2 (bảng 7-2) -) Đường kính trục ở tiết diện 3-3 Ta có : Mtd =
Nmm ( d3-3
mm Ở đoạn trục này có làm rãnh then để cố định bánh răng . vì vậy đường kính trục lấy lớn hơn so với tính toán; Lấy d3-3 = 60mm, đường kính ngỗng trục và đường kính trục ra lấy d2 = 55mm.
Biểu đồ mômen trên trục II Tính chính xác trục Ta xét tiết diện 3-3 của trục II +) Tính chính xác trục theo công thức (7-5) n =
Trong đó : n( - hệ số an toàn của ứng suất pháp n( - hệ số an toàn của ứng suất tiếp Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng : (a = (max = (min =
; (m = 0 Vậy n( =
(1) Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp ( xoắn) biến đổi theo chu kỳ mạch động.
vậy n( =
(2) +) Giới hạn mỏi uốn và xoắn : (-1 = 0,45(b = 0,45.750 = 337,5 N/mm2 (trục bằng thép 45 tôi cải thiện có (b = 750 N/mm2) (-1 = 0,25(b = 0,25.750 = 187,5 N/mm2 (a =
; W = 10650 mm3 (bảng 7-3b) ; Mu = 272946 Nmm (
N/mm2
; Wo = 22900 mm3 (bảng 7-3b) ; Mx = 632245 Nmm (
N/mm2 +) Chọn hệ số (( và (( theo vật liệu, đối với thép cácbon trung bình (( = 0,1 và (( = 0,05 +) Hệ số tăng bền ( =1 +) Chọn các hệ số k( , k( , (( và (( theo bảng 7-4 lấy (( = 0,78 ; (( = 0,67 theo bảng 7-8 hệ số tập trung ứng suất do rãnh then k( = 1,63 ; k( =1,5 +) Tỷ số :
;
+) Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3 áp suất sinh ra trên bề mặt ghép
30 N/mm2, tra bảng 7-10 ta có :

Thay các trị số tìm được vào công thức (1) và (2) ta được :
;
( n =
+) Hệ số an toàn cho phép
thường lấy bằng 1,5 ( 2,5 Bảng 4. Thông số thiết kế trục. Thông số  Ký hiệu  Trị số   Đường kính trục ở các tiết diện  d  d2-2 = 40mm d3-3 = 60mm   Đường kính đầu ra của trục  d  d1 = 30mm d2 = 55mm   Đường kính ngỗng trục  d  d1 = 35mm d2 = 55mm   Hệ số an toàn  n  n = 2,6   . Tính then Mối ghép then và then hoa được dùng để truyền mômen xoắn từ trục đến các chi tiết lắp trên trục hoặc ngược lại. Mối ghép then đơn giản về chế tạo và lắp ghép nên được sử dụng rộng rãi, và then được dùng nhiều nhất là then bằng. So với mối ghép then, mối ghép then hoa đảm bảo cho các chi tiết lắp trên trục có độ đồng tâm tốt hơn, khả năng tải và độ tin cậy làm việc cao, nhất là khi mối ghép chịu tải trọng thay đổi và tải trọng va đập. Trong quá trình làm việc, mối ghép then và then hoa bị hư hỏng do dập bề mặt làm việc, ngoài ra then có thể bị hỏng do bị cắt, mối ghép then hoa bị hỏng do mòn bề mặt làm việc. Ta chủ yếu chọn then bằng để lắp ghép vì then bằng đã được tiêu chuẩn hoá, ta chỉ việc chọn then theo đường kính trục. Sau đó kiểm tra điều kiện bền dập và điều kiện cắt của then. 3.2.1. Chọn then. 3.2.1.1. Trục I Ta có đường kính trục I để lắp then d2-2 = 40 tra bảng 7-23 (Tr.143) chọn then có b = 12 ; h = 8 ; t = 4,5 ; t1 = 3,6 ; k =4,4 - Chiều dài mayơ: Lm = 1,4.d2-2 = 1,4. 40 = 56mm - Chiều dài then: L = 0,8 . Lm = 0,8 . 56 = 45mm +) Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11) (d =
N/mm2 Trong đó : Mx = 147156 Nmm ; d = 40mm ; k = 4,4mm ; L = 45mm ; ứng suất dập cho phép ((d( = 150 N/mm2 (bảng 7-20) ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép. (
N/mm2 < ((d( +) Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)
Trong đó : Mx = 147156 Nmm ; b = 12mm ; d = 40mm ; L = 45mm ; ứng suất cắt cho phép ((c( = 120 N/mm2 (bảng 7-21) (
N/mm2 < ((c( Vậy then đủ bền * Chọn then đầu trục ra Ta có đường kính trục ra cua trục I d1 = 30 tra bảng 7-23 (Tr.143) chọn then có b = 10 ; h = 8 ; t = 4,5 ; t1 = 3,6 ; k =4,2 - Chiều dài mayơ: Lm = 1,4.d1 = 1,4. 30 = 42mm - Chiều dài then: L = 0,8 . Lm = 0,8 . 42 = 34mm +) Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11) (d =
N/mm2 Trong đó : Mx = 147156 Nmm ; d = 30mm ; k = 4,2mm ; L = 34mm ; ứng suất dập cho phép ((d( = 150 N/mm2 (bảng 7-20) ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép. (
N/mm2 < ((d( +) Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)
Trong đó : Mx = 147156 Nmm ; b = 10mm ; d = 30mm ; L = 34mm ; ứng suất cắt cho phép ((c( = 120 N/mm2 (bảng 7-21) (
N/mm2 < ((c( Vậy then đủ bền 3.2.1.2. Trục II Ta có đường kính trục ở tiết diện 3-3: d3-3 = 60mm *) d3-3 = 60mm tra (bảng 7-23) chọn then có b = 18mm ; h = 11mm ; t = 5,5mm ; t1 = 5,6mm ; k = 6,8mm - Chiều dài mayơ : Lm = 1,4.d3-3 = 1,4 . 60 = 84mm - Chiều dài then : L = 0,8.Lm = 0,8 . 84 = 67mm +) Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11) (d =
N/mm2 Trong đó : Mx = 632245 Nmm ; d = 60mm ; k = 6,8mm ; L = 67mm ; ứng suất dập cho phép ((d( = 150 N/mm2 (bảng 7-20) ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép. (
N/mm2 < ((d( +) Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)
Trong đó : Mx = 632245 Nmm ; b = 18mm ; d = 60mm ; L = 67mm ; ứng suất cắt cho phép ((c( = 120 N/mm2 (bảng 7-21) (
N/mm2 < ((c( Vậy then đủ bền * Chọn then đầu trục ra Ta có đường kính trục ra cua trục II d2 = 55 tra bảng 7-23 (Tr.143) chọn then có b = 18 ; h = 11 ; t = 5,5 ; t1 = 5,6 ; k = 6,8 - Chiều dài mayơ: Lm = 1,4.d1 = 1,4. 55 = 77mm - Chiều dài then: L = 0,8 . Lm = 0,8 . 77= 62mm +) Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11) (d =
N/mm2 Trong đó : Mx = 632245 Nmm ; d = 55mm ; k = 6,8mm ; L = 62mm ; ứng suất dập cho phép ((d( = 150 N/mm2 (bảng 7-20) ứng suất mối ghép cố định, tải trọng tĩnh, vật liệu thép. (
N/mm2 < ((d( +) Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức (7-12)
Trong đó : Mx = 632245 Nmm ; b = 18mm ; d = 55mm ; L = 62mm ; ứng suất cắt cho phép ((c( = 120 N/mm2 (bảng 7-21) (
N/mm2 < ((c( Vậy then đủ bền Bảng 5. Thông số thiết kế then. Đườn kính trục: d(mm)  Chiều rộng then: b(mm)  Chiều dài then: L(mm)   40  12  45   30  10  34   60  18  67   55  18  62   CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC Ổ dùng để đỡ trục, giữ cho trục có vị trí xác định trong không gian, tiếp nhận tải trọng và truyền đến bệ máy. Tuỳ theo dạng ma sát trong ổ người ta chia thành 2 dạng : ổ đỡ và ổ lăn. Nhờ có ưu điểm mômen ma sát và mômen mở máy nhỏ, ít bị nóng khi làm việc chăm sóc bôi trơn đơn giản, thuận tiện trong sửa chữa và thay thế… nên ổ lăn được sử dụng ngay càng rộng rãi. Lăn là chi tiết đã được tiêu chuẩn hoá, ta chỉ cần tính chọn ổ lăn dựa theo hai chỉ tiêu : kha năng tải động C và khả năng tải động tĩnh Co. Muốn chọn ổ lăn cần biết : - Trị số, chiều và đặc tính của tải trọng - Tần số vòng quay vòng của ổ - Tuổi thọ cần thiết tính bằng giờ hoặc triệu vòng quay - Các yêu cầu cụ thể liên quan đến kết cấu máy hoặc bộ phận máy và điều kiện sử dụng. - Giá thành ổ 4.1 Chọn ổ lăn. Có nhiều loại ổ lăn. Theo hướng tác dụng của tải trọng do ổ tiếp nhận chia ra: ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ - chặn và ổ chặn - đỡ. Theo dạng con bi có : ổ bi và ổ đũa… Chọn loại ổ thích hợp để dùng chỉ có thể giả quyết tốt trên cơ sở lắm vững đặc điểm làm việc của ổ thể hiện ở khả năng tải. Trục I, II không có lực dọc trục tác dụng nên ta chọn ổ bi đỡ một dãy *) Sơ đồ chọn ổ cho trục I.
+) Dự kiến chọn trước góc ( = 160 (kiểu 3600) +) Hệ số khả năng làm việc tính theo công thức (8-1)