Đồ án Môn học chi tiết máy

:     520200.6,2HB.1Notx1tx  N/mm 2 . Để tính sức bền ta chọn trị số nhỏ là   4422tx  N/mm 2 . b. Ứng suất uốn cho phép Số chu kì tương đương của bánh lớn và bánh nhỏ:   666 2tđ 10.1,1588.315.2.4.57,103.8,01.1.60N  . 66 2tđRT1tđ 10.4,63210.1,158.4N.iN  . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 14 Cả Ntđ1 và Ntđ2 đều lớn hơn N0 = 0,5.10 6 nên cả hai bánh lấy kN ’’ = 1. Giới hạn mỏi uốn của thép 45: 258600.43,0 1  (N/mm 2); Giới hạn mỏi uốn của thép 35: 215500.43,0 1  (N/mm 2 ). Cả hai bánh răng đều làm bằng phôi đúc, thép thường hóa nên lấy hệ số an toàn n = 1,8 và lấy hệ số tập trung ứng suất ở chân răng K = 1,8. Do bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất uốn cho phép được tính theo công thức          nK k5,1 nK k '' N1 '' no u Với bánh nhỏ:   4,119 8,1.8,1 1.258.5,1 1u  N/mm 2 . Với bánh lớn:   5,99 8,1.8,1 1.215.5,1 2u  N/mm 2 . 3.3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K = 1,3. 3.4. Chọn hệ số chiều rộng bánh răng 3,0 A b A  . 3.5. Tính khoảng cách trục A Đối với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng thẳng áp dụng công thức (3-9 TKCTM)     3 2A 2 2 RTtx 6 RT n KN i 10.05,1 1iA          3,175 57,103.3,0 92,2.3,1 4.442 10.05,1 14A 3 2 6        mm. 3.6. Tính vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng Vận tốc vòng: (công thức 3-17 TKCTM)     52,1 14.1000.60 29,414.3,175..2 1i.1000.60 An2 v RT 1        m/s. Với vận tốc này, tra bảng 3-11 (TKCTM) ta chọn cấp chính xác của bánh răng là 9. 3.7. Định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức đtt K.KK  Bộ truyền chịu tải trọng thay đổi, nên Ktt được tính theo công thức gần đúng 2 1K K ttb tt   . Cần xác định d : 75,0 2 14 3,0 2 1i d b RT A 1 d      . Tra bảng hệ số tập trung tải trọng Ktt(Bảng 3-12 TKCTM) với trục ít cứng được Ktt = 1,22. Vậy 11,1 2 122,1 K tt    . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 15 Các bánh răng có độ rắn HB<350, theo bảng hệ số tải trọng động (Bảng 3- 13 TKCTM) tìm được Kđ = 1,45. Vậy hệ số tải trọng 6,145,1.11,1K  chênh lệch khá nhiều với hệ số đã chọn sơ bộ (23%). Tính lại khoảng cách trục A: 9,187 3,1 6,1 .3,175A 3  mm. Lấy A = 188mm. 3.8. Xác định môđun, số răng và chiều rộng bánh răng Môđun     76,388,118802,001,0A02,001,0m n  . Chọn mn=2,5mm. Ta có số răng bánh dẫn:   1,30 145,2 188.2 Z 1    . Lấy Z1 = 30 răng. Z2 = 4.30= 120 răng. Chiều rộng bánh răng: 4,56188.3,0A.b A  . Lấy chiều rộng bánh răng lớn là 55mm, còn chiều rộng bánh răng nhỏ là 60mm để bánh răng ăn khớp êm. 3.9. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng Với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng, ta có Ztđ = Z nên Ztđ1 = 30 ; Ztđ2 = 120. Tra bảng 3-18 (TKCTM) có hệ số dạng răng: Bánh nhỏ y1 = 0,451; Bánh lớn y2 = 0,517. Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:   21u 2 2 6 1u mmN4,119mmN3,46 55.29,414.30.5,2.451,0 92,2.6,1.10.1,19  . Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn:   22u 2 2 1 1u2u mmN5,99mmN4,40 517,0 451, 3,46 y  . 3.10. Kiểm nghiệm sức bền của răng khi chịu quá tải đột ngột Trong quá trình làm việc, bộ truyền bị quá tải đột ngột lúc mở máy với hệ số quá tải 5,1k qt  do đó ta cần kiểm nghiệm sức bền khi quá tải. Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải: Bánh nhỏ:   21txqt mmN1300520.5,2  . Bánh lớn:   22txqt mmN1105442.5,2  . Ứng suất uốn cho phép khi quá tải: Bánh nhỏ:   21uqt mmN240300.8,0  . Bánh lớn:   22uqt mmN208260.8,0  . Chỉ cần kiểm nghiệm sức bền tiếp xúc đối với bánh lớn, có []txqt nhỏ hơn : Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 16   236 tx mmN447 57,103.55 92,2.6,1.14 4.188 10.05,1    .   2 2txqt 2 qttxtxqt mmN1105mmN5485,1.447k.  . Kiểm nghiệm sức bền uốn Bánh nhỏ:   1uqt 2 qt1u1uqt mmN5,695,1.3,46k.  . Bánh lớn:   2uqt 2 qt2u2uqt mmN6,605,1.4,40k.  . Vậy bộ truyền thỏa mãn các điều kiện sức bền. 3.11. Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền Môđun : mn = 2,5 mm. Số răng: Z1 = 30 ; Z2 = 120. Góc ăn khớp: o20 . Đường kính vòng lăn (vòng chia): mm7530.5,2mZdd 11c1  . mm300120.5,2mZdd 22c2  . Khoảng cách trục A = 188mm. Chiều rộng bánh răng: b1 = 60mm ; b2 = 55mm. Đường kính vòng chân răng: mm8,685.2.5,275m.5,2dD 1c1f  . mm8,2935.2.5,2300m.5,2dD 2c2f  . Đường kính vòng đỉnh răng: mm805.2.275m.2dD 1c1e  . mm3055.2.2300m.2dD 2c2e  . 3.12. Tính lực tác dụng (công thức 3-50 TKCTM) Lực vòng: N1795 75 67310.2 d M2 P 1 1x  . Lực hướng tâm: N653364,0.1795tg.PP r   . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 17 III. THIẾT KẾ TRỤC VÀ TÍNH THEN l ix b 5l 4l 3l 2l c 1l l7 l7l 2B l3 l ' a a Sơ đồ bộ truyền hai cấp nón trụ. R P rP Pr P Pr2P2 a2 r1P P1 a1P Các lực tác dụng trong hộp giảm tốc. ∆ Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 18 1. TÍNH CHỌN TRỤC Trục là chi tiết dùng để đỡ các chi tiết máy quay hoặc truyền chuyển động và mômen từ các chi tiết khác, hoặc làm cả hai nhiệm vụ trên. 1.1 Chọn vật liệu Dùng thép 45. 1.2 Tính sức bền trục 1.2.1. Tính sơ bộ trục Ta tính sơ bộ đường kính trục theo công thức: 3 n N Cd  (mm) (Công thức 7-1 TKCTM) Trong đó: d: đường kính trục; N: công suất truyền, kW; n: số vòng quay trong một phút của trục; C: hệ số tính toán, phụ thuộc x ][ . Vật liệu chế tạo là thép 45, nên đường kính đầu trục vào của hộp giảm tốc và trục truyền chung lấy C = 120. - Đối với trục I: n1 = 1450 vòng/phút; N1 = 3,07 kW; 4,15 1450 07,3 120d 3 1  mm. - Đối với trục II: n2 = 414,29 vòng/phút; N2 = 2,92 kW; 23 29,414 92,2 120d 3 2  mm. - Đối với trục III: n3 = 103,57 vòng/phút; N3 = 2,8 kW; 36 57,103 8,3 120d 3 3  mm. Để chuẩn bị cho các bước tính gần đúng tiếp theo, ta có thể lấy đường kính trục II là d2 = 23 mm để chọn loại ổ bi đỡ chặn trung bình B = 17mm (Bảng 17P TKCTM). 1.2.2. Tính gần đúng Định kính thước dài của trục dựa vào các số liệu: - Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp mm10a  . - Khoảng cách giữa các chi tiết quay mm10c  . - Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp mm10 . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 19 - Khoảng cách giữa các gối đỡ trục bánh nón nhỏ mm4639l  , chọn mm42l  . - Khoảng cách từ cạnh ổ đến thành trong của hộp mm10l 2  . - Chiều rộng ổ lăn: chọn loại ổ bi đỡ chặn B = 17 mm. - Chiều rộng bánh nón nhỏ mm35b  . - Chiều rộng bánh răng lớn mm55b  . - Chiều cao bulông ghép nắp ổ bi và chiều dày nắp mm17l 3  . - Khoảng cách từ nắp ổ đến khớp nối mm15l 4  . - Chiều dài khớp nối mm82l 5  (xem thêm phần chọn khớp nối). a. Tính trục I Khoảng cách giữa gối đỡ trục đến điểm đặt lực của khớp nối: mm5,81 2 17 1715 2 82 2 B ll 2 l l 34 5 1  . Khoảng cách giữa gối đỡ trục đến điểm đặt lực bánh nón nhỏ: mm5,47 2 35 1010 2 20 2 b al 2 B l 21  . Lực tác dụng của bánh nón nhỏ: P1 = 634,4N; Pa1 = 63,5N; Pr1 = 222,1N. Đường kính trung bình của bánh nón nhỏ: dtb1 = 53,4mm. Để đơn giản ta bỏ lực vòng do khớp nối gây ra. Tính phản lực ở các gối trục:   0 2 d .Pll.Pl.RmA 1tb 1a11rByy      N9,432 42 2 4,53 .5,635,4742.1,222 l 2 D .Pll.P R 1tb 1a11r By       N8,2101,2229,432PRR 1rByAy  .   0ll.Pl.RmA 11Bxx    N9,1351 42 )5,4742(4,634 l ll.P R 11 Bx       . N5,7174,6349,1351PRR 1BxAx  . Tính mômen uốn ở tại tiết diện chịu tải lớn nhất b – b: 2 ux 2 uybbu MMM  Trong đó Nmm6,886242.8,210l.RM Ayuy  . Nmm3013542.5,717l.RM Axux  . Nmm31411301356,8862MMM 222 ux 2 uybbu  . Tính đường kính trục ở tiết diện chịu tải lớn nhất b – b theo công thức:   3 tđ 1,0 M d   , mm. Với Nmm3596220220.75,031411M75,0MM 222 x 2 utđ  . [σ] = 63N/mm (thép 45, lắp ép theo bảng 7-2 TKCTM). Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 20 mm18 63.1,0 35962 d 3 bb  . Đường kính ở tiết diện b – b được lấy bằng 20mm để làm ngõng trục lắp ổ. Riêng đối với phần lắp bánh nón nhỏ lấy 18mm thay vì 15,4mm vì trục có rãnh then. 1 a1P r1PR Ay R By R Ax R Bx b b A B l1 'l 1l ' 8862,6Nmm 30135Nmm 20220Nmm M uy M ux M x y zx O C P b. Tính trục II mm5,3423.5,1d5,1x 21  . mm635,341010 2 17 xal 2 B h 121  . mm40 2 60 10 2 b ch 2  . mm5,58 2 17 1010 2 60 2 B la 2 b h 23  . Lực tác dụng của bánh nón lớn: P2 = 634,4N; Pa2 = 222,1N; Pr2 = 63,5N. Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 21 Lực tác dụng của bánh răng nhỏ: P =1795N; Pr = 653N; Đường kính các bánh răng: Nón dtb2 = 188,2mm; Nhỏ d1 = 75mm. Tính phản lực ở các gối trục:     0hhh.Rhh.P 2 d .Ph.PmA 321Dy21r 2tb 2a12ry    321 21r 2tb 2a12r Dy hhh hh.P 2 d .Ph.P R      N1,521 5,584063 4063.653 2 2,188 .1,22263.5,63     . N4,681,5215,63653RPPR Dy2rrAy  .     0hhh.Rhh.Ph.PmA 321Dx2112x      N3,1392 5,584063 4063.179563.4,634 hhh hh.P.P R 321 2112 Dx        . N1,10373,139217954,634RPPR Dx2Ax  . Tính mômen uốn ở những tiết diện nguy hiểm. Tại tiết diện b – b: 2 ux 2 uybbu MMM  Trong đó Nmm25209 2 2,188 1,22263.4,68 2 d Ph.RM 2tb 2a1Ayuy  . Nmm6533763.1,1037h.RM 1Axux  . Nmm700326533725209MMM 222 ux 2 uybbu  . Tại tiết diện c – c: 2 ux 2 uyccu MMM  Trong đó Nmm304845,58.1,521h.RM 3Dyuy  . Nmm814508,58.3,1392h.RM 3Dxux  . Nmm869688145030484MMM 222 ux 2 uyccu  . Tính đường kính trục ở hai tiết diện b – b và c – c theo công thức:   3 tđ 1,0 M d   , mm. Đường kính trục ở tiết diện b – b: Nmm9111867310.75,070032M75,0MM 222 x 2 utđ  . [σ] = 63N/mm (thép 45, lắp ép theo bảng 7-2 TKCTM). mm4,24 63.1,0 91118 d 3 bb  . Đường kính trục ở tiết diện c – c: Nmm10055867310.75,086968M75,0MM 222 x 2 utđ  . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 22 mm2,25 63.1,0 139987 d 3 cc  . Ở hai đoạn trục này đều có làm rãnh then để cố định bánh răng, vì vậy đường kính trục lấy lớn hơn so với tính toán một ít: mm28dd mmnn   . Còn ngõng trục lắp ổ lăn lấy d = 25mm. P2 Pa2 Pr2 P Pr RAy A RAx D DyR DxR c c b b O x z y xM uxM uyM 67310Nmm 81450Nmm 30484Nmm 1h h2 h3 25209Nmm 65337Nmm CB 4309Nmm b. Tính trục III Khoảng cách giữa hai gối đỡ trục: mm5,1615,584063hhhl 321  . Chiều dài phần mayơ lắp với trục:     mm542,4336.5,12,1d5,12,1l 35  , chọn l5 = 50mm. Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 23 Khoảng cách giữa gối đỡ trục đến điểm đặt lực của đĩa xích: mm5,65 2 17 1715 2 50 2 B ll 2 l l 34 5 1  . mm5,58hh 32  . mm1035,585,161hlh 31  . Lực tác dụng của bánh răng lớn: P =1795N; Pr = 653N. Lực tác dụng của đĩa xích nhỏ lên trục: R = 2260N. Đường kính bánh răng lớn: d2 = 300mm. Tính phản lực ở các gối trục:     0lhh.Rhh.Rh.PmA 111Cy1ry        hh lhhRh.P R 1 111r Cy   N3593 5,58103 5,655,581032260103.653     . N68022606533593RPRR rCyAy  .   0hh.Rh.PmA 21Cx1x  N1145 5,58103 103.1795 hh h.P R 21 1 Cx      . N65011451795RPR CxAx  . Tính mômen uốn ở những tiết diện nguy hiểm. Tại tiết diện b – b: 2 ux 2 uybbu MMM  Trong đó Nmm70040103.680h.RM 1Ayuy  . Nmm66950103.650h.RM 1Axux  Nmm968916695070040MMM 222 ux 2 uybbu  . Tại tiết diện c – c: Nmm1480305,65.2260l.RM 1ccu  Tính đường kính trục ở hai tiết diện b – b và c – c theo công thức:   3 tđ 1,0 M d   , mm. Đường kính trục ở tiết diện b – b: Nmm243620258103.75,096891M75,0MM 222 x 2 utđ  . [σ] = 50N/mm (thép 45, lắp ép theo bảng 7-2 TKCTM). mm5,36 50.1,0 243620 d 3 bb  . Đường kính trục ở tiết diện c – c: Nmm268097258103.75,0148030M75,0MM 222 x 2 utđ  . mm7,37 50.1,0 268097 d 3 cc  . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 24 Đường kính ở tiết diện c – c lấy bằng 40mm (ngõng trục lắp ổ) và đường kính ở tiết diện b – b lấy lớn hơn vì có lắp rãnh then, bằng 45mm để dễ tháo lắp bánh răng lớn (giữa hai ngõng trục lắp ổ lăn). 25209Nmm 2hh1 148030Nmm 66950Nmm 258103Nmm M uy M ux M x y zx O b b RCx RCy C AxR A AyR rP P 1l R B D c c' ' Với những kích thước chủ yếu đã tìm được, chúng ta tiến hành vẽ cấu tạo các trục, sau đó kiểm nghiệm về hệ số an toàn của trục (tính chính xác trục). 1.2.3. Tính chính xác trục Kiểm nghiệm theo công thức tính hệ số an toàn (7-5 TKCTM) tại các tiết diện nguy hiểm ]n[ nn nn n 22      Hệ số an toàn cho phép [n] thường lấy bằng 1,5  2,5. Vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng: W M u minmaxa   ; 0 m  . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 25 Vậy a 1 k n        . Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) thay đổi theo chu kỳ mạch động: 0 xmax ma W2 M 2   . Vậy ma 1 k n           . Giới hạn uốn và xoắn (trục bằng thép 45 có σ b = 600N/mm 2 ) 2 b1 mm/N270600.45,045,0   . 2 b1 mm/N150600.25,025,0   . a. Kiểm nghiệm trục I Trục I có mặt cắt b – b là tiết diện nguy hiểm nhất, nên tính hệ số an toàn tại mặt cắt này như sau: Nmm31411M u  . Nmm20220M x  . 3 33 mm785 32 20 32 d W   . 3 33 0 mm1571 16 20 16 d W   . 2u a mm/N40 785 31411 W M  . 2 0 x ma mm/N4,6 1571.2 20220 W2 M  . 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, ,  : Theo bảng 7-4 TKCTM chọn được  = 0,92 và  = 0,83. Theo bảng 7-6, tập trung ứng suất do cung lượn của trục (với 11,1 18 20 d D  và 06,0 18 1 d r  ) được k = 1,71 và k = 1,3. Ta có tỷ số: 89,1 92,0 71,1k     ; 57,1 83,0 3,1k     . Tập trung ứng suất do vòng trong của ổ lăn tác dụng lên trục, với kiểu lắp ta chọn T3, tra bảng 7-12 TKCTM áp suất sinh ra trên bề mặt ghép > 30 N/mm2, tra tiếp bảng 7-10 ta có: 35,2 k     . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 26   81,1135,26,011 k 6,01 k             . Thay các trị số tìm được: 87,2 40.35,2 270 k n a 1         . 6,12 4,6.05,04,6.81,1 150 k n ma 1             . Kiểm nghiệm hệ số an toàn: ]n[8,2 6,1287,2 6,12.87,2 n 22    . Vậy chọn đường kính trục là 18mm với chỗ lắp ổ lăn là 20mm. b. Kiểm nghiệm trục II Trục II có hai tiết diện nguy hiểm là mặt cắt b – b và c – c, hai đoạn này đều có đường kính trục là 28mm. Trước hết tính cho mặt cắt b – b: Nmm70032M u  . Nmm67310M x  . 3 0 3 mm4010W mm1885W   (trục có rãnh then tra theo bảng 7-3b TKCTM). 2u a mm/N2,37 1885 70032 W M  . 2 ma mm/N4,8 4010.2 67310  . Chọn hệ số  và : với thép cácbon trung bình   0,1 và   0,05. Hệ số tăng bền  = 1. Chọn các hệ số k, k, ,  : Theo bảng 7-4 TKCTM chọn được  = 0,88 và  = 0,77. Theo bảng 7-8, hệ số tập trung ứng suất do rãnh then (rãnh kiểu 1) được k = 1,63 và k = 1,5. Ta có tỷ số: 85,1 88,0 63,1k     ; 95,1 77,0 5,1k     . Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3, tra bảng 7-11 TKCTM áp suất sinh ra trên bề mặt ghép  30 N/mm2, tra tiếp bảng 7-10 ta có: 6,2 k     .   96,116,26,011 k 6,01 k             . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 27 Thay các trị số tìm được: 79,2 2,37.6,2 270 k n a 1         . 88,8 4,8.05,04,8.96,1 150 k n ma 1             . Kiểm nghiệm hệ số an toàn: ]n[66,2 88,879,2 88,8.79,2 n 22    Tính cho mặt cắt c – c: Nmm86968M u  . Nmm67310M x  . 3 0 3 mm4010W mm1885W   (trục có rãnh then tra theo bảng 7-3b TKCTM). 2u a mm/N1,46 1885 86968 W M  . 2 ma mm/N4,8 4010.2 67310  . Chọn hệ số  và : với thép cácbon trung bình   0,1 và   0,05. Hệ số tăng bền  = 1. Chọn các hệ số k, k, ,  : Theo bảng 7-4 TKCTM chọn được  = 0,88 và  = 0,77. Theo bảng 7-8, hệ số tập trung ứng suất do rãnh then (rãnh kiểu 1) được k = 1,63 và k = 1,5. Ta có tỷ số: 85,1 88,0 63,1k     ; 95,1 77,0 5,1k     . Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3, tra bảng 7-11 TKCTM áp suất sinh ra trên bề mặt ghép  30 N/mm2, tra tiếp bảng 7-10 ta có: 6,2 k     .   96,116,26,011 k 6,01 k             . Thay các trị số tìm được: 25,2 1,46.6,2 270 k n a 1         . 88,8 4,8.05,04,8.96,1 150 k n ma 1             . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 28 Kiểm nghiệm hệ số an toàn: ]n[18,2 88,825,2 88,8.25,2 n 22    Ta thấy tại hai mặt cắt trên, hệ số an toàn vẫn đảm bảo. Do đó giữ nguyên đường kính trục đã chọn là d = 28mm. c. Kiểm nghiệm trục III Trục III có hai tiết diện nguy hiểm là mặt cắt b – b và c – c, với đường kính đoạn trục tương ứng là 45mm và 40mm. Trước hết tính cho mặt cắt b – b: Nmm96891M u  . Nmm258103M x  . 3 0 3 mm16740W mm7800W   (trục có rãnh then tra theo bảng 7-3b TKCTM). 2u a mm/N4,12 7800 96891 W M  . 2 ma mm/N7,7 16740.2 258103  . Chọn hệ số  và : với thép cácbon trung bình   0,1 và   0,05. Hệ số tăng bền  = 1. Chọn các hệ số k, k, ,  : Theo bảng 7-4 TKCTM chọn được  = 0,83 và  = 0,71. Theo bảng 7-8, hệ số tập trung ứng suất do rãnh then (rãnh kiểu 1) được k = 1,63 và k = 1,5. Ta có tỷ số: 96,1 83,0 63,1k     ; 11,2 71,0 5,1k     . Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3, tra bảng 7-11 TKCTM áp suất sinh ra trên bề mặt ghép < 30 N/mm2, tra tiếp bảng 7-10 rồi nhân thêm hệ số hiệu chỉnh 94,0 ta có: 1,394,0.3,3 k     .   26,211,36,011 k 6,01 k             . Thay các trị số tìm được: 02,7 4,12.1,3 270 k n a 1         . 43,8 7,7.05,07,7.26,2 150 k n ma 1             . Kiểm nghiệm hệ số an toàn: ]n[39,5 43,802,7 43,8.02,7 n 22    . Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 29 Tính cho mặt cắt c – c: Nmm148030M u  . Nmm258103M x  . 3 0 3 mm11790W mm5510W   (trục có rãnh then tra theo bảng 7-3b TKCTM). 2u a mm/N9,26 5510 148030 W M  . 2 ma mm/N9,10 11790.2 258103  . Chọn hệ số  và : với thép cácbon trung bình   0,1 và   0,05. Hệ số tăng bền  = 1. Chọn các hệ số k, k, ,  : Theo bảng 7-4 TKCTM chọn được  = 0,85 và  = 0,73. Theo bảng 7-8, hệ số tập trung ứng suất do rãnh then (rãnh kiểu 1) được k = 1,63 và k = 1,5. Ta có tỷ số: 92,1 85,0 63,1k     ; 05,2 73,0 5,1k     . Tập trung ứng suất do lắp căng, với kiểu lắp ta chọn T3, tra bảng 7-12 TKCTM áp suất sinh ra trên bề mặt ghép > 30 N/mm2, tra tiếp bảng 7-10 ta có: 7,2 k     .   02,217,26,011 k 6,01 k             . Thay các trị số tìm được: 72,3 9,26.7,2 270 k n a 1         . 55,6 9,10.05,09,10.05,2 150 k n ma 1             . Kiểm nghiệm hệ số an toàn: ]n[23,3 55,668,5 55,6.72,3 n 22    Ta thấy hệ số an toàn khá lớn, đặc biệt là ở tiết diện b – b. Tuy nhiên vì để dễ lắp bánh răng vào trục, ta vẫn giữ nguyên đường kính các đoạn trục là hợp lí. Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 30 2. TÍNH THEN Để cố định bánh răng theo phương tiếp tuyến, nói một cách khác là để truyền mômen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ngược lại ta dùng then. 2.1 Tính cho trục I Theo đường kính của trục I để lắp then là 18mm, tra bảng 7-23 chọn then bằng kiểu I có b = 6; h = 6; t = 3,5; t1 = 2,6; k = 2,9. Chiều dài làm việc của then lấy bằng 0,8  0,9 chiều dài mayơ. Do nón đường kính nhỏ nên làm liền khối với mayơ, mà chiều dài răng là 35mm nên lấy lm = 35mm thay vì .mm6,2118.2,1d2,1l m  Vậy     5,312835.9,08,0l.9,08,0l m  , chọn chiều dài then là 28mm dể hợp dãy số tiêu chuẩn. Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11)  dxd l.k.d M2   N/mm 2 . Với Nmm20220M x  . d = 18mm. k = 2,9mm. l = 28mm.   2d mm/N100 (bảng 7-20 TKCTM ứng suất mối ghép cố định, tải trọng va đập nhẹ, vật liệu thép 45)  d 2 d mm/N7,27 28.9,2.18 20220.2   . Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức 7-12 (TKCTM)  cxc l.b.d M2   . Với b = 6mm;   2c mm/N87 (bảng 7-21 TKCTM tải trọng va đập nhẹ, vật liệu thép 45) Với đặc tính tải trọng va đập nhẹ ta có :  c 2 c mm/N37,13 28.6.18 20220.2   . Then thoả mãn điều kiện dập và điều kiện cắt trên mặt tiếp xúc giữa then với mayơ và trục. Vậy chọn then trên đảm bảo yêu cầu. 2.2 Tính cho trục II Trục II có hai then: một lắp trên bánh răng nón lớn, một lắp trên bánh răng trụ nhỏ, cả hai đều có đường kính để lắp then là d = 28mm nên chọn cung loại then chỉ khác chiều dài then. Tra bảng 7-23 chọn then bằng kiểu I có b = 8; h = 7; t = 4; t1 = 3,1; k = 3,5. Chiều dài làm việc của then lấy bằng 0,8  0,9 chiều dài mayơ. Đồ án môn học Chi tiết máy  GVHD: PGS.TS Phạm Phú Lý SVTH: Võ Xuân Đức - Lớp 06N1 - Nhóm 13A Trang 31 a. Tại bánh nón lớn Chiều dài phần mayơ lắp trên trục là .mm6,3328.2,1d2,1l m  Vậy chiều dài then     30276,33.9,08,0l.9,08,0l m  , chọn chiều dài then là 28mm. Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11)  dxd l.k.d M2   N/mm 2 . Với Nmm65337M x  . d = 28mm. k = 3,5mm. l = 28mm.   2d mm/N100 (bảng 7-20 TKCTM ứng suất mối ghép cố định, tải trọng va đập nhẹ, vật liệu thép 45)  d 2 d mm/N6,47 28.5,3.28 65337.2   . Kiểm nghiệm về sức bền cắt theo công thức 7-12 (TKCTM)  cxc l.b.d M2   . Với b = 8mm;   2c mm/N87 (bảng 7-21 TKCTM tải trọng va đập nhẹ, vật liệu thép 45) Với đặc tính tải trọng va đập nhẹ ta có :  c 2 c mm/N8,20 28.8.28 65337.2   . Then trên thoả mãn yêu cầu. b. Tại bánh răng nhỏ Do bánh răng đường kính nhỏ nên làm liền khối với mayơ, nên chiều dài mayơ bằng chiều dài răng là 60mm nên lấy lm = 60mm. Vậy chiều dài then     544860.9,08,0l.9,08,0l m  , chọn chiều dài then là 50mm. Kiểm nghiệm về sức bền dập theo công thức (7-11)  dxd l.k.d M2   N/mm 2 . Với Nmm65337M x 