Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy
Truyền động xch thường dng trong trường hợp : câc trục c khoảng câch trung bnh yíu cầu khối lượng tương đi nhỏ gọn hoặc tỷ số truyền (trung bnh) khng đổi. So với truyền động đai , truyền động xch c kch thước nhỏ gọn hơn, khi lăm việc khng c trược, hiệu suất khâ cao nếu chăm sc tốt, lực tâc dung lín trục nhỏ. Tuy nhiín n đi hỏi lắp râp vă chế tạo phức tạp hơn, cần thường xuyín bi trơn vă giâ thănh cao. Để thiết kế bộ truyền xch ta cần chọn loại xch, số dêy xch, số răng đĩa xch, khoảng câch trục, số mắt xch vă tnh lực tâc dung lín trục . 1. Chọn loại xch V xch lăm việc với vận tốc v = 1,4 (m/s) nín ta dng xch ống con lăn. 2. Định số răng đĩa xch Số răng đĩa xch t th xch căng bị mn nhanh, va đập của mắt xch văo răng đĩa căng tăng vă xch lăm việc căng n , nhưng số răng đĩa xch lớn th tăng kch thước đĩa xch vă dễ gđy tuột xch . Do đ cần hạn chế số răng nhỏ nhất của đĩa xch , theo bảng 6 - 3 ( TKCTM ) với tỉ số truyền i = 1,355 ta chọn số răng đĩa xch nhỏ : Z1 = 30 răng Suy ra số răng của đĩa lớn Z2 = i Z1 = 1,355 30 = 41 răng 3. Định bước xch Bước xch lă thng số cơ bản của bộ truyền xch , xch c bước căng lớn th khả năng tải căng lớn nhưng tải trọng động, va đập vă tiếng ồn căng tăng. Bước xch được chọn theo điều kiện hạn chế âp suất sinh ra trong bản lề vă số vng quay trong một pht của đĩa xch phải nhỏ hơn số vng quay giới hạn. Để tm bước xch t trước hết định hệ số điều kiện sử dung :
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án môn học Cơ sở thiết kế máy, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
truûc vêt .
l : khoaíng caïch giæía 2 gäúi tæûa truûc vêt .
J : momen quaïn tênh tæång âæång tiãút diãûn thán truûc vêt
Ta coï N2 < 8 (kW) :
Þ l = 0,8 ´ De2 = 0,8 ´ 224 = 179,2 (mm)
Do âoï
[f] = 0,005 ´ m = 0,035 > f
Váûy f < [f] . Thoía maîn âiãöu kiãûn .
C. THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
Bäü truyãön baïnh ràng thàóng laì bäü truyãön cáúp cháûm , noï thæûc hiãûn truyãön chuyãøn âäüng hay biãún âäøi chuyãøn âäüng nhåì sæû àn khåïp giæîa caïc rang trãn baïnh rang . Hãû thäúng laìm viãûc åí âáy våïi taíi khäng âäøi , ãm , so våïi truyãön âäüng cå khê khaïc coï nhiãöu æu âiãøm näùi báût :
Kêch thæåïc nhoí goün, khaí nàng taíi låïn
Hiãûu suáút cao
Tuäøi thoü cao, laìm viãûc chàõc chàõn
Tií säú truyãön cäú âënh
Laìm viãûc trong phaûm vi cäng suáút , täúc âäü vaì tií säú truyãön khaï räüng
Tuy nhiãn cuîng coï nhæîng nhæåüc âiãøm näùi báûc:
Âoìi hoíi chãú taûo chênh xaïc cao
Coï nhiãöu tiãúng äön khi laìm viãûc våïi váûn täúc låïn
Chëu va âáûp keïm (vç âäü cæïng cuía bäü truyãön khaï cao)
De
d
Do
B
1. Choün váût liãûu vaì caïch chãú taûo
Choün váût liãûu laìm baïnh ràng phaíi thoaí maín yãu cáöu vãö sæïc bãön bãö màût (traïnh troïc, räø khê, maìi moìn, dênh ràng .v.v..) vaì sæïc bãön uäún.
.Baïnh nhoí
Theïp 45 thæåìng hoaï våïi sbk = 580 (N/mm2)
sch = 290 (N/mm2)
HB = 180
Phäi âuïc (giaí thiãút âæåìng kênh phäi: 100 ¸ 300 )
Baïnh låïn
Theïp 35 thæåìng hoaï våïi: s bk=480 (N/mm2)
sch =240 (N/mm2)
HB = 140
2. Âënh æïng suáút moíi tiãúp xuïc vaì æïng suáút moíi uäún cho pheïp
Æïng suáút tiãúp xuïc cho pheïp
Giåïi haûn moíi daìi haûn vãö tiãúp xuïc tè lãû thuáûn våïi âäü ràõn , vç váûy coï thãø xaïc âënh æïng suáút moíi cho pheïp âäúi våïi baïnh ràng theïp laìm viãûc daìi láu theo cäng thæïc :
[s ]Notx= HB ´ CB
Do âoï æïng suáút moíi tiãúp xuïc khi baïnh ràng laìm viãûc trong thåìi gian ngàõn
kN’ : hãû säú chu kyì æïng suáút tiãúp xuïc .
Ta coï :
Säú chu kyì laìm viãûc cuía baïnh låïn:
N2 = 60 ´ u ´ n ´ T = 60 ´ 48,33 ´ 8,5 ´ 325 ´ 16 = 128171160
Säú chu kyì laìm viãûc cuía baïnh nhoí:
N1 = i ´ N2 = 3 ´ 128171160 = 384513480
Vç N1 vaì N2 âãöu låïn hån säú chu kyì cå såí cuía âæåìng cong moíi tiãúp xuïc vaì âæåìng cong moíi uäún nãn âäúi våïi baïnh ràng nhoí vaì låïn âãöu láúy: kN’ = kN” = 1
Æïng suáút tiãúp xuïc cho pheïp cuía baïnh ràng nhoí
Æïng suáút tiãúp xuïc cho pheïp cuía baïnh ràng låïn
Æïng suáút uäún cho pheïp :
Âënh æïng suáút uäún cho pheïp láúy hãû säú an toaìn n = 1,5 vaì hãû säú táûp trung æïng suáút åí chán ràng ks = 1,8 (vç phäi âuïc, theïp thæåìng hoaï)
Giåïi haûn moíi cuía theïp 45: s -1= 0,43 ´ 580 = 249,4 (N/mm2)
Giåïi haûn moíi cuía theïp 35: s -1 = 0,43 ´ 480 = 206,4 (N/mm2)
Æïng suáút uäún cho pheïp cuía baïnh nhoí
Æïng suáút uäún cho pheïp cuía baïnh låïn:
3. Choün så bäü hãû säú taíi troüng
K = 1,3
4. Choün säú chiãöu räüng baïnh ràng
yA = = 0,4
5. Tênh khoaíng caïch truûc A
Xaïc âënh khoaíng caïch truûc A theo cäng thæïc sæïc bãön tiãúp xuïc:
(mm)
6. Tênh váûn täúc voìng vaì choün cáúp chãú taûo chênh xaïc
Váûn täúc voìng cuía baïnh ràng truû :
Våïi váûn täúc naìy dæûa vaìo baíng 3 - 11 ( TKCTM ) ta choün cáúp chênh xaïc cuía baïnh ràng laì 9 .
7. Âënh chênh xaïc hãû säú taíi troüng K vaì khoaíng caïch truûc A
Khi bäü truyãön baïnh ràng laìm viãûc , do truûc , äø , voí häüp vaì baín thán baïnh ràng bë biãún daûng . Vç khi làõp raïp coï sai soït cuîng nhæ trong chãú taûo cho nãn trong bäü truyãön xuáút
hiãûn nhæîng taíi troüng phuû thãm , âäöng taíi troüng coï êch phán bäú khäng âãöu trãn chiãöu daìi ràng. Aính hæåíng cuía caïc yãúu täú trãn âãún sæïc bãön cuía ràng âæåüc xeït âãún trong tênh toaïn bàòng hãû säú taíi troüng K .
Hãû säú taíi troüng K âæåüc tênh theo cäng thæïc : K = Ktt ´ Kâ
Trong âoï:
Ktt : hãû säú táûp trung taíi troüng, vç taíi troüng ãm,khäng âäøi , âäü cæïng cuía caïc baïnh ràng < 350 HB nãn Ktt = 1
Kâ : hãû säú taíi troüng âäüng , noï âæåüc choün theo cáúp chênh xaïc chãú taûo váûn täúc voìng vaì âäü ràõn màût ràng ta choün Kâ = 1,1 .
Þ K = 1 ´ 1,1 = 1,1
Vç trë säú khaïc nhiãöu so våïi trë säú choün så bäü nãn cáön tênh laûi khopaíng caïch truûc A
A
8. Xaïc âënh moâun, säú ràng , chiãöu räüng baïnh ràng
Mä âun âæåüc xaïc âënh theo khoaíng caïch truûc A
mn = (0,01 ¸ 0,02) ´ A = (0,01 ¸ 0,02) ´ 213,5 = (2,135 ¸ 4,27)
Theo baíng (3-1) TKCTM choün m = 4 (mm)
Säú ràng baïnh dáùn laì:
Säú ràng cuía baïnh låïn la ì: Z2 = i ´ Z1 = 3 ´ 27 = 81
Chiãöu räüng cuía baïnh ràng : b = yA ´ A = 0,4 ´ 213,5 = 85,4 (mm)
Âáy laì càûp baïnh ràng truû ràng thàóng nãn láúy chiãöu räüng cuía baïnh ràng låïn nhoí hån chiãöu räüng cuía baïnh ràng nhoí 6 (mm) . Chiãöu räüng cuía baïnh ràng låïn :
b = 85,4 - 6 = 79,4(mm)
9. Kiãøm nghiãûm sæïc bãön uäún cuía ràng
Trong quaï trçnh àn khåïp âiãøm âàût læûc di âäüng trãn bãö màût rang , xeït træåìng håüp læûc taïc duûng taûi âènh rang , luïc âoï æïng suáút sinh ra trong tiãút iãûn nguy hiãøm cuía ràng (chán ràng) laì låïn nháút vç caïnh tay âoìn cuía læüc låïn nháút.
Ta kiãøm nghiãûm sæïc bãön uäún theo cäng thæïc 3 - 33 ( TKCTM ) :
Trong âoï:
y : hãû säú daûng ràng âang tênh .
Z : säú ràng âang tênh
n : säú voìng quay mäüt phuït cuía baïnh ràng âang tênh .
Âáöu tiãn ta âi xaïc âënh hãû säú daûng ràng , âäúi våïi baïnh ràng truû ràng thàóng:
Ztâ = Z
Þ Ztâ1= 27 ; Ztâ2 = 81
Tra baíng 3 - 18 ( TKCTM ) ta choün :
y1 = 0,438
y2 = 0,512
Suy ra æïng suáút uäún taûi chán baïnh ràng nhoí laì:
< 138,56
ÆÏïng suáút uäún taûi chán baïnh ràng låïn laì:
< 115
10. Kiãøm nghiãûm sæïc bãön baïnh ràng khi chiûu quaï taíi âäüt ngäüt
Trong quaï trçnh laìm viãûc bäü truyãön coï thãø bë quaï taíi chàóng haûn luïc måí maïy , haîm maïy.. .våïi hãû säú quaï taíi Kqt= do âoï ta cáön kiãøm nghiãûm æïng suáút uäún vaì æïng suáút tiãúp xuïc khi quaï taíi .
Ta coï cäng thæïc: s txqt= s tx ´
Trong âoï:
Æïng suáút tiãúp xuïc cho pheïp khi quaï taíi våïi baïnh nhoí:
[s ]txqt1= 2,5 ´ [N0tx1] = 2,5 ´ 2,6 ´ 180 = 1170 (N/mm2)
Æïng suáút tiãúp xuïc cho pheïp khi quaï taíi våïi baïnh låïn :
[s ]txqt2= 2,5 ´ [N0tx2] = 2,5 ´ 2,6 ´ 140 = 910 (N/mm2)
s txqt< [s ]txqt1
s txqt< [s ]txqt2
Thoaí maín âiãöu kiãûn
Æïng suáút uäún quaï taíi:
Baïnh nhoí : s uqt1= s u1´ kqt <[s ]uqt
Trong âoï: [s] uqt1 = 0,8 ´ s ch = 0,8 ´ 290 = 232 (N/mm2)
Suy ra: [s uqt1] = 24,2 ´ 1,3 = 31,46 (N/mm2) < [s ]uqt1
Baïnh låïn : s uqt2= s u2´ kqt <[s ]uqt
Trong âoï: [s] uqt2 = 0,8 ´ s ch = 0,8 ´ 240 = 192 (N/mm2)
Suy ra: [s uqt2] = 20,7 ´ 1,3 = 26,91 (N/mm2) < [s ]uqt2
11. Caïc thäng säú hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ràng :
Theo caïc tênh toaïn trãn vaì dæûa vaìo baíng 3 - 2 , 3 - 5 ( TKCTM ) vaì quan hãû hçnh hoüc chuí yãúu cuía bäü truyãön baïnh ràng cuía ràng truû dëch chuyãøn khäng àn khåïp ngæåìi ta xáy dæûng caïc thäng säú hçnh hoüc nhæ sau:
Mä âun m = 4(mm)
Säú ràng Z1 = 27 , Z2 = 81
Goïc àn khåïp a = 200
Âæåìng kênh voìng chia dc1= m ´ Z1 = 4 ´ 27 = 108(mm)
dc2= m ´ Z2 = 4 ´ 81 = 324(mm)
Âæåìng kênh voìng làn dc1= d1 , dc2= d2
Khoaíng caïch truûc A =
Chiãöu räüng baïnh ràng b = 85,4 (mm)
Âæåìng kênh voìng chán ràng:
Di1 = dc1 - 2,5 ´ m = 108 - 2,5 ´ 4 = 98(mm)
Di2 = dc2 - 2,5 ´ m = 324 - 2,5 ´ 4 = 314(mm)
Âæåìng kênh voìngâènh ràng:
De1= dc1 + 2 ´ m = 108 + 2´ 4 = 116 (mm)
De2= de2 + 2 ´ m = 324 + 2´ 4 = 332 (mm)
Tênh læûc taïc duûng lãn baïnh ràng
Khi bäü truyãön laìm viãûc caïc ràng cuía baïnh dáùn vaì baïnh bë dáùn chëu læûc phaïp tuyãún pn vuäng goïc våïi bãö màût ràng, do âoï âi qua tám àn khåïp. Âãø thuáûn tiãûn cho viãûc tênh toaïn ta dåìi læûc pr vãö tám àn khåïp vaì phán ra caïc læûc thaình pháön : læûc voìng , læûc hæåïng tám , læûc doüc truûc .
Læûc voìng p taïc duûng lãn baïnh dáùn theo chiãöu ngæåüc våïi váûn täúc coìn baïnh bë dáùn thç cuìng chiãöu
P = P1’ = P2’ =
Læüc hæåïng tám:
Pr = Pr1’ = Pr2’ = P ´ tg(a ) = 3524,8 ´ tg(200) = 1282,8 (N)
Læûc doüc truûc : Pa = 0
III. TÍNH TRỤC
1.Choün váût liãûu:
Choün váût liãûu laì theïp 45 thæåìng hoïa .
2. Tênh sæïc bãön truûc
Tênh så bäü truûc
Ban âáöu ta chæa biãút kêch thæåïc caïc pháön chuí yãúu cuía truûc nhæ âäü daìi, caïc âoaûn truûc vaì âæåìng kênh cuía noï. Âãø xaïc âënh âæång kênh så bäü cuía truûc (trãn cå såí nay seî tçm mäüt caìi kêch thæåïc ) coï thãø duìng cäng thæïc så bäü chè xeït âãún taïc duûng cuía momen xoàõn trãn truûc. Vç khäng xeït âãún taïc duûng cuía taíi troüng gáy biãún daûng uäún nãn giaï trë cho pheïp láúy nhoí hån giaï trë thæûc.
Ta tênh âæåìng kênh så bäü theo cäng thæïc:
Trong âoï: d : âæåìng kênh truûc
N : cäng suáút truyãön
n: säú voìng quay trong mäüt phuït cuía truûc
c: hãû säú tênh toaïn thuäüc æïng suáút xoàõn cho pheïp
Vç váût liãûu laìm truûc laì theïp 45 nãn âäúi våïi âáöu truûc vaìo vaì truûc truyãön chung ta coï thãø láúy : c = 130
Âäúi våïi truûc 1 (truûc vêt ) ta coï:
n1 = 1450 (voìng/phuït)
N1 = 3,56 (kW)
Âäúi våïi truûc 2 ta coï:
n2 = 145 (voìng/phuït)
N1 = 2,89 (kW)
Âäúi våïi truûc 3 ta coï:
n3 = 48,33 (voìng/phuït)
N3 = 2,78 (kW)
Trãn cå såí caïc âæåìng kênh truûc tênh så bäü ta bæåïc sang tênh gáön âuïng .
Tênh gáön âuïng
Tênh gáön âuïng truûc coï xeït âãún taïc duûng âäöng thåìi cuía momen uäún láùn momen xoàõn âãún sæïc bãön cuía truûc. Trë säú momen xoàõn ta âaî biãút, chè cáön tênh trë säú momen uäún. Trãn
thæûc tãú læûc phán bäú trãn caí chiãöu daìi may å, äø, nhæng âãø âån giaín ta coi nhæ læûc táûp trung åí giæîa may å hoàûc äø.
Âënh caïc kêch thæåïc daìi cuía truûc, kêch thæåïc naìy do caïc chi tiãút làõp trãn noï quyãút âënh. Ta choün så âäüng cuía häüp giaím täúc nhæ hinh veî. Dæûa vaìo baín veî phaït thaío så âäö âäüng trãn ta xaïc âënh caïc kêch thæåïc .
Khe håí giæîa caïc baïnh ràng (khoaíng caïch giæîa caïc chi tiãút quay): c = 10(mm).
Khe håí giæîa caûnh cuía baïnh ràng vaì thaình trong cuía häüp laì D = 10(mm).
Khoaíng caïch tæì thaình trong cuía häüp âãún màût bãn cuía äø làn l2 = 8(mm).
Chiãöu räüng äø B = 25(mm).
Chiãöu räüng baïnh vêt laì 56(mm).
Chiãöu räüng baïnh ràng laì 85,4(mm).
Chiãöu daìi pháön mayå làõp trãn truûc l5 = (1,2 ¸ 1,5)d = 75(mm).
Chiãöu cao cuía nàõp vaì âáöu buläng l3 = 16(mm).
Khoaíng caïch tæì nàõp äø âãún chi tiãút quay: l4 = 14(mm).
Täøng håüp caïc kãút quaí trãn ta tçm âæåüc chiãöu daìi caïc âoaûn cáön thiãút vaì khoaíng caïch giuîa caïc gäúi âåî truûc:
a = Bv / 2 + l2 + B/ 2 + khoaíng caïch tæì thaình trong âãún baïnh ràng
= 56/ 2 + 8 + 25 / 2 +10 = 58,5(mm)
b = Bv / 2 + Br / 2 + c = 56/ 2 + 85,4/ 2 +10 = 80,7(mm)
c = b/ 2 + l2 + Br / 2 + khoaíng caïch tæì thaình trong häüp âãún baïnh ràng låïn
= 25/ 2 + 8 + 85,4/ 2 + 10 = 73,2 (mm)
l1 = l5/ 2 + l4 + l3 + B/ 2 = 75/ 2 + 14 + 16 + 25/ 2 = 80(mm)
L1 = (h1+ h2) = 0,8De2 = 0,8 ´ 224 = 179,2(mm)
h1 = h2 = 89,6(mm)
Qua hçnh veî phaït thaío så âäö âäüng trãn vaì caïc kêch thæåïc væìa tênh, ta tháúy caïch bäú trê trãn hoaìn toaìn håüp lyï.
Sau khi tênh chiãöu daìi cuía caïc âoaûn truûc, cuíng nhæ khoaíng caïch giæîa caïc gäúi âåî, ta tênh âæåìng kênh cuía caïc truûc nhæ sau:
Xaïc âënh âiãøm âàût, phæång chiãöu cuía caïc læûc taïc duûng, vë trê gäúi âåî.
Tênh phaín læûc åí caïc gäúi âåî.
Veî biãøu âäö momen uäún trong màût phàóng ngang vaì âæïng, veî biãøu âäö momen xoàõn.
Tênh caïc giaï trë momen uäún täøng cäüng åí caïc chi tiãút chëu taíi.
+ Mx = 23446,9(N.mm).
+ P1 = Pa2 = 744,3(N)
+ Pr1= Pr2 = 723,4 (N)
+P2 = Pa1 = 1987,4 (N)
Truûc I (Truûc vêt) :
A
B
Ay
R
R
Ax
R
By
Bx
R
P
1
r
P
2
P
1
1106,98 Nmm
23446,9 Nmm
M
u
y
M
u
x
M
x
n
n
l
1
=80mm
h1
= 89,6mm
h2
= 89,6mm
33344,64 Nmm
y
x
z
Tênh phaín læûc gäúi âåî truûc:
Ta coï l1= 80 (mm) ;
h1 = h2 = 89,6(mm)
Þ
Þ (N)
maì SmA = - P1 ´ h1 + RBx´ L1 = 0
Þ RBx=
Màût khaïc : RAx + RBx - P1 = 0
Þ RAx = P1 - RBx = 744,3 - 372,15 = 372,15 (N)
Tênh momen taûi nhæîng tiãút diãûn nguy hiãøm :
Taûi tiãút diãûn n_ n tacoï:
Do âoï momen uäún täøng håüp taûi màût càõt n_n :
Âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn nguy hiãøm:
Våïi [s ] æïng suáút uäún cho pheïp tra baíng 7 - 2 ( TKCTM ) ta choün :
[s ] = 50(N/mm2)
Choün âæåìng kênh chán ren : d = 45 (mm)
Choün âæåìng kênh ngäùng truûc làõp äø laì : d = 40 (mm)
Âæåìng kênh âáöu truûc làõp våïi ngäùng truûc : d = 32 (mm)
R
Dx
R
Cx
R
b)Truûc II :
Dy
Cy
R
e
y
i
Pr1'
z
P
a
r
2
P
D
C
1
P'
i
P
e
P
a
2
x
c = 73,2mm
b = 80,7mm
a = 58,5mm
2
5401 Nmm
148985,37 Nmm
Muy
209162 Nmm
Mx
155306 Nmm
190341,38 Nmm
Caïc læûc taïc duûng lãn baïnh vêt:
Mx2 = 190341,38 (N.mm)
P1 = Pa2 = 744,3 (N)
P2 = Pa1 = 1987,4 (N)
Pr1 = Pr2 = 723,4 (N)
Caïc læûc taïc duûng lãn baïnh ràng dáùn:
Pa1’ = 0 (N)
Pr = Pr1’ = Pr2’ = 1282,8 (N)
P = P1’ = P2 ’= 3524,8 (N)
Tênh phaín læûc taûi caïc gäúi âåî:
+ + Pr2 - Pr1’ = 0
Þ = - - Pr2 + Pr1’ = - 73,78 - 723,4 + 1282,8 = 485,62 (N)
- RCx - RDx + P’1+ P2 = 0
Þ RCx = P’1 + P2 - RDx = 3524,8 + 1987,4 - 2857,4 = 2654,8 (N)
Tênh momen uäún åí nhæîng tiãút diãûn nguy hiãøm:
*) Taûi tiãút diãûn e - e :
Muy = RCy a + Pa2d2/ 2 = 485,62 ´ 58,5 + 744,3 ´ 324/ 2 = 148985,37 (N.mm)
Mux = RCxa = 2654,8 ´ 58,5 = 155306 (N.mm)
Momen uäún tæång âæång:
Âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn nguy hiãøm:
; [s] = 50(N/mm2): æïng suáút uäún cho pheïp
Þ
Choün âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn e - e låïn hån so våïi tênh toaïn vç truûc coï raînh then: d = 40 (mm)
*) Taûi tiãút diãûn i - i:
Muy = RDy c = 73,78 ´ 73,2 = 5401(N.mm)
Mux = RDx .c = 2857,4 ´ 73,2 = 209162 (N.mm)
Momen uäún tæång âæång:
Âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn nguy hiãøm:
; [s] = 50(N/mm2): æïng suáút uäún cho pheïp
Þ
Choün âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn i - i låïn hån so våïi tênh toaïn vç truûc coï raînh then : d = 40(mm). choün âæåìng kênh làõp äø làn d = 35 (mm)
c) Truûc III :
Pa2
RFy
Pr
Rx
REyEy
y
RFx
P2
c
l1
a+b
REx
z
169100 Nmm
x
Mux
333351,2 Nmm
156922 Nmm
Muy
549327,54 Nmm
Mx
Caïc læûc taïc duûng lãn baïnh ràng:
Pa2 = 0 (N)
Pr = Pr1’ = Pr2’ = 1282,8 (N)
P = P1’ = P2 ’= 3524,8 (N)
Mx = 549327,54 (N)
Læûc taïc duûng lãn baïnh xêch dáùn:
Rx = 4166,89 (N)
- REy - RFy + Pr + Rx = 0
Þ REy = - RFy + Pr + Rx = - 6577 + 1282,8 + 4166,89 = - 1127,31 (N)
REx + RFx - P2 = 0 Þ REx = - RFx + P2 = - 2310 + 3524,8 = 1214,8 (N)
Tênh momen uäún åí tiãút diãûn nguy hiãøm:
*) Taûi tiãút diãûn g - g:
Muy = REy(a+b)
= - 1127,31(58,5 + 80,7) = - 156922 (N.mm)
Mux = REx(a+b) = 1214,8(58,5 + 80,7) = 169100 (N.mm)
Momen tæång âæång
Âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn nguy hiãøm:
; [s] = 50(N/mm2): æïng suáút uäún cho pheïp
Þ
Choün âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn g - g låïn hån tênh toaïn mäüt êt, do truûc coï raînh then , d = 50(mm)
*) Taûi tiãút diãûn h - h:
Mux = 0
Muy = Rxl1 = 4166,89 ´ 80 = 333351,2 (N.mm)
Þ Muh - h = 333351,2 (N.mm)
Momen tæång âæång
Âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn nguy hiãøm:
; [s] = 50(N/mm2): æïng suáút uäún cho pheïp
Þ
Choün âæåìng kênh truûc taûi tiãút diãûn h - h låïn hån tênh toaïn mäüt êt , do truûc coï raînh then , d = 50(mm). Âáy cuîng chênh laì âæåìng kênh ngoîng truûc.
Tênh chênh xaïc truûc
Tênh chênh xaïc truûc våïi caïc bæåïc gáön âuïng ta chæa xeït hoàûc chæa âaïnh giaï âuïng aính hæåíng cuía mäüt säú nhán täú quan troüng âãún sæïc bãön moíi cuía truûc nhoí, tênh cháút chu kyì æïng suáút , sæû táûp trung æïng suáút , nhán täú kêch thæåïc , traûng thaïi bãö màût..v.v..Vç váûy sau khi âaî coï âáöy âuí kêch thæåïc truûc tçm âæåüc qua caïc bæåïc tênh gáön âuïng , ta cáön kiãøm nghiãûm sæïc bãön moíi cuía truûc theo phæång phaïp chênh xaïc , kiãøm nghiãûm trë an toaìn truûc . Ta tiãún haình tênh chênh xaïc truûc cho nhiãöu tiãút diãûn chëu læûc låïn vaì æïng suáút táûp trung.
Tênh chênh xaïc truûc theo cäng thæïc:
theo (7-5) TKCTM
Trong âoï:
ns : säú an toaìn chè xeït riãng æïng suáút phaïp
nt: hãû säú an toaìn chè xeït riãng æïng suáút tiãúp
Våïi:
s -1: giåïi haûn moíi uäún æïng våïi chu kyì âäúi xæïng
t-1: giåïi haûn moíixoàõn æïng våïi chu kyì âäúiï xæïng
Ta coï thãø láúy s -1 = 0,45´ s b
t-1 = 0,25´ s b
s a: biãn âäü æïng suáút phaïp sinh ra trong tiãút diãûn cuía truûc
s m: trë säú trung bçnh cuía æïng suáút phaïp laì thaình pháön khäng âäøi trong chu kyì æïng suáút s m =
ta: biãn âoü æïng suáút tiãúp sinh ra trong tiãút diãûn cuía truûc.Vç bäü truyãön laìm viãûc mäüt chiãöu nãn æïng suáút tiãúp biãún âäøi theo chu kyì maûch âäüng nãn ta coï
ta = tm = tmax/2 = Mx/2´ w0
tm: trë säú trung bçnh cuía æïng suáút tiãúp
w,w0: momen caín uäún,momen caín xoàõn cuía tiãút diãûn truûc, noï phuû thuäüc kãút cáúu tiãút diãûn truûc
Ys ,Yt: hãû säú aính hæåíng cuía trë säú æïng suáút trung bçnh âãún sæïc bãön moíi, noï âæåüc choün theo váût liãûu.Âäúi våïi theïp cacbon trung bçnh thç:
Ys = 0,1
Yt = 0,05
b: hãû säú tàng bãön bãö màût truûc b = 1
ks ,kt: hãû säú táûp trung æïng suáút
es ,et: hãû säú xeït aính hæåíng cuía kêch thæåïc tiãút diãûn truûc âãún giåïi haûn moíi
Suy ra coï thãø xáy dæûng cäng thæïc tênh hãû säú an toaìn nhæ sau:
Kiãøm nghiãûm truûc I : (truûc vêt )
Xeït màût càût n_n:
Theïp 45 coï :
s b = 600 (N/mm2)
s -1 = 0,45´ s b = 0,45´ 600 = 270 (N/mm2) (gåïi haûn moíi uäún )
t-1 = 0,25´ s b = 0,25´ 600 = 150 (N/mm2) (gåïi haûn moíi xoàõn )
Ta coï momen caín uäún w , åí âáy truûc hçnh troìn khäng coï raînh then nãn
Momen caín xoàõn w0 cuía tiãút diãûn truûc
w0
Vaì momen uäún: Mu = 33363 (N.mm)
Vaì momen xoàõn Mx = 23446,9 (N.mm)
Do âoï :
Tra baíng 7 - 4 ( TKCTM ) ta choün :
es = 0,83
et = 0,71
Choün hãû säú táûp trung æïng suáút thæûc tãú trãn raînh then khi uäún
ks = 1,63 ; kt = 1,5
Suy ra
Âäúi våïi theïp cacbon trung bçnh:
Ys = 0,1
Yt = 0,05
tm = ta = 1,3
Kiãøm nghiãûm truûc II :
*) Xeït màût càõt e_e :
Ta coï s -1 = 270 (N/mm2)
t-1 = 150 (N/mm2)
Mx2 = 190341,38 (N.mm)
Mu = 215213 (N.mm)
Tra baíng 7 - 3b ( TKCTM ) cho âoaûn truûc coï d = 40 (mm)
W = 5510 (mm3)
W0 = 11790 (mm3)
Do âoï
Tra baíng 7 - 4 ( TKCTM ) ta coï :
es = 0,85
et = 0,73
Tra baíng 7 - 8 ( TKCTM ) våïi truûc coï 1 raînh then ta coï :
ks = 1,63 ; kt = 1,5
Suy ra :
*) Xeït màût càõt i_i:
Ta coï s -1 = 270 (N/mm2)
t-1 = 150 (N/mm2)
Mx2 = 190341,38 (N.mm)
Mu = 209232 (N.mm)
Tra baíng 7 - 3b ( TKCTM ) cho âoaûn truûc coï d = 40(mm) coï raînh then ta coï
W = 5510 (mm3)
W0 = 11790 (mm3)
Do âoï
Tra baíng 7 - 4 ( TKCTM ) ta co :ï
es = 0,85
et = 0,73
Tra baíng 7 - 8 ( TKCTM ) våïi truûc coï 1 raînh then ta coï :
ks = 1,63
kt = 1,5
Suy ra
Kiãøm nghiãûm truûc III :
*) Xeït màût càõt g_g:
Ta coï s -1= 270 (N/mm2)
t-1= 150 (N/mm2)
Mx3 = 549327,54 (N.mm)
Mu = 230693 (N.mm)
Tra baíng 7 - 3b ( TKCTM) cho âoaûn truûc coï d = 50(mm) coï raînh then ta coï :
W = 10650 (mm3)
W0 = 22900 (mm3)
Do âoï
Tra baíng 7 - 4 ( TKCTM ) ta coï :
es = 0,82
et = 0,70
Tra baíng 7 - 8 våïi truûc coï 1 raînh then ta coï
ks = 1,63
kt = 1,5
Suy ra
*) Xeït màût càût h_h:
Theïp 45 coï :
s b = 600 (N/mm2)
s -1 = 0,45´ s b = 0,45´ 600 = 270 (N/mm2) (giåïi haûn moíi uäún )
t-1 = 0,25´ s b = 0,25´ 600 = 150 (N/mm2) (giåïi haûn moíi xoàõn )
Ta coï momen caín uäún w , åí âáy truûc hçnh troìn khäng coï raînh then nãn
Momen caín xoàõn w0 cuía tiãút diãûn truûc
Vaì momen uäún: Mu = 333351,2 (N.mm)
Vaì momen xoàõn Mx3 = 549327,54 (N.mm)
Do âoï
Tra vbaíng 7 - 4 ( TKCTM ) cho d = 50 (mm) ta choün :
es = 0,82
et = 0,70
Choün hãû säú táûp trung æïng suáút thæûc tãú trãn raînh then khi uäún
ks = 1,63
kt = 1,5
Suy ra
Âäúi våïi theïp cacbon trung bçnh:
Ys = 0,1
Yt = 0,05
tm = ta = 11,2
Toïm laûi : qua kiãøm nghiãûm hãû säú an toaìn n taûi caïc màût càõt nguy hiãøm ta tháúy caïc truûc âãöu thoaí maín yãu cáöu .
IV. TÍNH CHỌN THEN
Âãø cäú âënh baïnh ràng theo phæång tiãúp tuyãún, noïi mäüt caïch khaïc laì âãø truyãön mämen vaì chuyãøn âäüng tæì truûc âãún baïnh ràng hoàûc ngæåüc laûi ta duìng then. Âãø âån giaín ta choün loaûi then bàòng. Choün tiãút diãûn then theo âæåìng kênh truûc, chiãöu daìi then láúy bàòng l = (0,8¸0,9)lmayå sau âoï kiãøm nghiãûm sæïc bãön càõt vaì sæïc bãön dáûp theo cäng thæïc :
Âiãöu kiãûn bãön dáûp : (N/mm2)
Âiãöu kiãûn bãön càõt : (N/mm2)
Trong âoï :
Mx - mämen xoàõn cáön truyãön N/mm
d - âæåìng kênh truûc mm
l - chiãöu daìi then , mm
b - bãö räüng then, mm
t vaì t1 - biãøu thë pháön then làõp trong raînh cuía truûc vaì trãn läù
sd vaì tc - æïng suáút dáûp vaì æïng suáút càõt thæûc tãú N/mm2
[s]d vaì [t]c - æïng suáút dáûp vaì càõt cho pheïp, N/mm2
* Âäúi våïi truûc I
+ Taûi âáöu truûc : d = 45 mm
- b´h = 14´9
* Âäúi våïi truûc II
Trãn truûc II coï 2 raînh then taûi âoaûn truûc làõp baïnh ràng dáùn vaì âoaûn truûc làõp baïnh vêt. Ta choün 2 then coï cuìng kêch thæåïc våïi âæåìng then d = 40 (mm) tra baíng 7 - 23 (TKCTM) ta âæåüc caïc giaï trë kêch thæåïc cuía then .
b = 12 (mm); h = 8(mm) ; t = 4,5; t1 = 3,6; k = 4,4
Chiãöu daìi mayå :
lm1 = 1,5´ d = 1,5´ 40 = 60 (mm)
Do âoï chiãöu daìi then:
l1= 0,8´ lm1 = 0,8´ 60 = 48 (mm)
Theo baíng 7 - 20 vaì 7 - 21 ( TKCTM ) ta coï æïng suáút dáûp cho pheïp vaì æïng suáút uäún cho pheïp :
[s ]d= 150(N/mm2)
[t]c = 120 (N/mm2)
Kiãøm nghiãûm sæïc bãön dáûp vaì âiãöu kiãûn bãön càõt cuía then theo cäng thæïc
Trong âoï:
Mx: momen xoàõn cáön truyãön
d : âæåìng kênh truûc
b : chiãöu räünh then
t : biãøu thë pháön then làõp trong raính cuía truûc vaì cuía mayå
Kiãøm nghiãûm sæïc bãön dáûp:
Kiãøm nghiãûm sæïc càõt :
* Âäúi våïi truûc III
Våïi d = 50 (mm) tra baíng 7 - 23 ( TKCTM ) ta coï:
b = 16 (mm) ; h = 10 (mm) ; t = 5,0 (mm) ; t1 = 5,1 (mm) ; k = 6,2
Kiãøm nghiãûm vãö sæïc bãön dáûp
Våïi:
Mx3 = 549327,54 (N.mm)
l = 0,8 ´ l1 = 0,8 ´ 1,5 ´ d = 0,8 ´ 1,5 ´ 50 = 60 (mm)
Kiãøm nghiãûm vãö sæïc bãön càõt:
V. THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC
Khi thiãút kãú gäúi âåî truûc cáön chuï yï âãún caïc yãúu täú sau : trë säú , phæång , chiãöu , âàûc tênh taíi troüng , váûn täúc , thåìi gian phuûc vuû cuía äø , âiãöu kiãûn bäi trån , nhæîng yãu cáöu vãö thaïo làõp , âiãöu kiãûn cäng nghãû chãú taûo läù cuía voí häüp vaì caïc chè tiãu kinh tã ú. Thæåìng tiãún haình theo caïc bæåïc sau:
1. Choün äø làn
a) Truûc I (truûc vêt )
Truûc I coï læûc doüc truûc låïn vaì caí læûc hæåïng tám , ta choün äø âuîa noïn . Vç noï coï âäü cæïng væîng låïn , duìng äø naìy coï thãø laìm giaím âäü voíng vaì âäü nghiãng cuía truûc vêt , ráút thuáûn tiãûn cho viãûc thaïo làõp.
Chiãöu daìi cuía truûc vêt (khoaíng caïch giæîa hai gäúi âåî) < 250 (mm) ta choün phæång aïn: äø cäú âënh chiãöu truûc caí hai phêa .
Så âäö truûc nhæ sau : (hçnh veî)
Pa1
Sa2
Sa1
R1
Ra
A B
Dæû kiãún äø 7300 goïc b = 160
Hãû säú khaí nàng laìm viãûc:
Trong âoï:
n = 1450 (voìng /phuït)
h = 8,5 ´ 325 ´ 16 = 44200 (giåì)
Q : taíi troüng âoüng tæång âæång :
Q = (Kv´ R+m ´ At)´ Kn ´ Kt
Våïi:
Hãû säú m tra baíng 8 - 2 ( TKCTM ) : m = 1,8
Hãû säú taíi troüng ténh : Kt= 1
Nhiãût âäü laìm viãûc dæåïi 1000c : Kn = 1
Voìng trong cuía äø quay : Kv = 1
Täøng læûc doüc truûc At :
At = SA + Pa1 - SB
Trong âoï:
SA = 1,3 ´ RA´ tgb
SB = 1,3 ´ RB´ tgb
Þ SA = 1,3 ´ 372,4 ´ tg(160) = 138,8 (N)
SB = 1,3 ´ 802,6 ´ tg(160) = 299 (N)
Þ At = 138,8 +1987,4 - 299 = 1827,2 (N)
Læûc At hæåïng vãö phêa bãn phaíi do âoï læûc åí äø naìy låïn hån , ta tênh äø âãø choün vaì láúy äø bãn traïi cuìng loaûi våïi äø naìy .
QA = (Kv´ RB + m ´ At) ´ Kn ´ Kt
= (1´ 802,6 + 1,8´ 1827,2) ´ 1´ 1= 4091,56(N) = 409,156 (daN)
Tra baíng 18P ( TKCTM ) láúy äø coï kê hiãûu 7211 coï âæåìng kênh trong
d = 55 (mm) ; Cbang = 90000 > CB
Caïc thäng säú hçnh hoüc cáön choün laì:
Âæåìng kênh voìng ngoaìi cuía äø la ì: D = 100 (mm)
Chiãöu räüng äø : B = 21 (mm)
Âæåìng kênh trung bçnh cuía con làn : dtb = 11,7 (mm)
Taíi troüng tæång âæång äø 2:
QB = RB = 802,6(N) = 80,26(daN)
Tra baíng 14P, våïi d = 55 (mm) , choün loaûi äø coï kê hiãûu 111 , Cbaíng = 32000 , âæåìng kênh ngoaìi D = 90 (mm) , chiãöu räüng äø B = 18(mm) .
b) Truûc II
Trãn truûc II væìa coï læûc doüc truûc væìa coï læûc hæåïng tám nãn ta choün äø âuîa cän , âæång kênh ngäùng truûc F = 40 (mm)
Så âäö làõp gheïp äø cän (hình veî )
Dæû kiãún choün træåïc b = 160, kiãøu 3600
Hãû säú khaí nàng laìm viãûc
Trong âoï:
n = 145(voìng phuït)
h = 44200 (giåì)
Taíi troüng tæång âæång:
Q = (Kv´ R + m ´ At) ´ Kn´ Kt
Tra baíng 8 - 2 ( TKCTM ) ta coï : m = 1,5
Tra baíng 8 - 3 ( TKCTM ) ta coï : Kt = 1
Tra baíng 8 - 4 ( TKCTM ) ta coï : Kn = 1
Tra baíng 8 - 5 ( TKCTM ) ta coï : Kv = 1
Taíi troüng hæåïng tám :
Tênh læûc doüc truûc:
At = Pa2 + SC - SD
SC = 1,3´ Rc´ tgb = 1,3 ´ 2698,8 ´ tg(160) = 1006 (N)
SD = 1,3´ RD´ tgb = 1,3 ´ 2858,3 ´ tg(160) = 1065,5 (N)
At = 744,3 + 1006 - 1065,5 = 684,8 (N)
Váûy læûc doüc truûc hæåïng vãö phêa gäúi âåî D do âoï ta chè tênh äø bãn phaíi räöi choün äø bãn traïi giäúng nhæ äø D .
P
C
R
S
R
S
D
QD = (Kv´
Các file đính kèm theo tài liệu này:
THUYET MINH - NPH08N1.DOC
BAN VE.dwg
