Đồ án Thiết kế dẫn động băng tải (xích tải)

, Thay lại ta được Tra bảng 6.17/106. -mặt khác ta lại có: +Ta chọn cấp chính xác là cấp 8,Ra=2,541,25(μm) →ZR=0,95. +ZV=0,85.V0,1=0,85.4,730,1=0,99. +Đường kính vòng đỉnh răng da1<da2=m.Z2+2.(1+x2)/m =1,5.90+2.(1+0,84)/1,5 =138(mm)<700(mm). →KXH=1 →[úH].ZR.ZV.KXH=481,82.0,95.0,99.1=453(MPa)> úH=410,3(MPa). Vậy (II.6),điều kiện về độ bền tiếp xúc thoả mãn. 5.2.Kiểm nghiệm về độ bền uốn. *Bánh răng 1. Để thoả mãn về độbền uốn thì (II.7) T1=32781(MPa),bW =30(mm).dW1=62,5(mm). + +Bánh răng thẳng +YF1:hệ số dạng răng bánh 1.Tra bảng 6.18/107→YF1=3,48 +KF:hệ số tải trọng uốn. KF=KFb.KFỏ.KFV KFb=1,04(tra ở bảng 6.7/96). KFỏ =1(vì bánh răng thẳng). Mà Tra bảng6.15và 6.16/105có Tra ở 6.17/106) Thay lại (II.7) +Ta lại có [úF1]=252(MPa). YR=1. YS=1,08-0,0695.ln(m)=1,08-0,0695.ln1,5=1,05. Vì → [úF1].YR.YS.KXF=252.1,05.1.1=265(MPa)> úF1=85,25(MPa). Vậy điều liện về độ bền uốn được thoả mãn. *Bánh răng 2. [úF2]= [úF1].YF2/YF1. Tra bảng 6.18→YF2=3,56. →[úF2]=85,25.3,56/3,48=87,21(MPa). Có [úF2]=236,57(MPa) → [úF2].YR.YS.KXF=236,57.1,05.1.1=148,4(MPa).>úF2=87,21(MPa). Vậy điều kiện bền uốn trên bánh 2 được thoả mãn. 5.3.Kiểm nghiệm răng về quá tải. -Đề phòng dạng dư và gẫy răng thì. +Ta có +Tra ở bảng 6.13/104 Thoả mãn. -Để đề phòng dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng thi cần có: Ta có Tra bảng 6.14/105 *Vậy các điều kiện bền được thoả mãn. 6.Bảng thống kê các thông số của bộ truyền bánh răng. Thông số Kích thước 1.Số răng Z1=41 Z2=90 2.Khoảng cách trục chia. a=98,5mm. 3.Khoảng cách trục. aW=100mm. 4.Đướng kính chia. d1=62mm. d2=135mm. 5.Đường kính đỉnh răng da1=66 da2=140 6.Đường kính đáy răng df1=60mm df2=133 7.Đường kính cơ sở db1=58 mm db2=127 mm 8.Góc prôfin góc ỏ=200. 9.Góc prôfin răng ỏt=ỏ=200. 10.Góc ăn khớp ỏWt=22,690. 11.Hệ số trùng khớp ngang ồỏ=1,4 12.Hệ số dịch chỉnh X1=0,4mm X2=0,84mm. 13.Chiều rộmh răng bW1=30mm. bW2=28mm 14.Tỉ số truyền. u=2,2 15.Góc nghiêng răng b=00. 16.Mô đun m=1,5mm. 17. 7.Tính các lực trong bộ truyền bánh răng. B.Thiết kế bộ truyền trục vít. 1.Chọn vật liệu. -Tính sơ bộ vận tốc trượt ntheo công thức 7.1/145 →Ta chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không thiếc và đồng thau. Cụ thể là dùng đồng thanh nhôm _sắt_niken.úpmh 10_4_4.TảI trọng là trung bình →chọn vật liệu làm trục vít là thép C45,tôi bề mặt đạt độ rắn HRC=45. 2.Xác định ứng suất cho phép. Vì bánh vít làm bằng đồng thanh có cơ tính thấp hơn nhiều so với trục vít bằng thép, nên để thiết kế chỉ cần sác định ứng tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn cho phép đối với vật liệu bánh vít.Ta tiến hành kiểm tra cho bánh vít. 2.1Ứng suất tiếp xúc cho phép [úH]. -Vì bánh vít làm băng đồng thanh không thiếc nên [úH] được tra theo bảng 7.2/146.Với vận tốc trượt của trục vít được tính theo công thức →[úH]=212(MPa). 2.2.Ứng suất uốn cho phép [úF]. -[úF] đươc tính theo theo công thức [úF]= [úF0].KFL +[úF0] ứng duất uốn cho phép ứng với 106 chu kỳ.Vì trục vít được tôi,bộ truyền quay 1 chiều →[úF0]=0,25.úb+0,08.úch Vật liệu làm bánh vít là úp AmH 10-4-4,đúc ly tâm.Tra ở bảng 7.1 ta có được úb=600(MPa),úch=200(MPa). →[úF0]=0,25.600+0,08.200=166(MPa). +KFL hệ số tuổi thọ.Tính theo công thức (7.9/147). Mà Thay lại công thức ban đầu có -Ứng suất quá tải. Bánh vít làm bằng đồng thanh không thiếc nên [úH]max =2.úch=2.600=12009MPa). [úF]max=0,8.úch=0,8.600=480(MPa). 3.Tính toán truyền động trục vít về độ bền. 3.1.Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền. -Khoảng cách trục aW. (II.8) +z2 là số răng bánh vít.Chọn số mối răn trục vít z1=2→z2=u.z1=25.2=50. Thoả mãn đìêu kiện 28<z2=50<80. +q hệ số đường kính trục vít.Chọn theo điều kiện q≥0,25.z2=0,25.50=12,5 Dựa vào dãy tiêu chuẩn bảng 7.3/148.chọn q=12,5. +T2 mô men xoắn trên trục bánh vít T2=14214129(N.mm). +KH hệ số tải trọng.Ta chọn sơ bộ KH=1,15. Ta chọn aW=200(mm). -Tính mô đun trục vít. Dựa vào dãy tiêu chuẩn bảng 7.3/148.Ta chọn m=6,3(mm). -Hệ số dịch chỉnh. Thoả mãn -0,7<x<0,7. 3.2.Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc. Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh vít cua bộ truyền được thiết kế phải thoả mãn điều kiện sau. (II.9) +Tính chính xác lại [úH]. Ta có →chọn vật liệu làm bánh vít là đồng thanh không thiếc có [úH]=228(MPa). +Tính chính xác hiệu suất của bộ truyền. Trong đó Tra ở bảng 7.4 ta có được ử=2,70. +KH hệ số tải trọng. Trong đó KHb hệ số phân bố tảI trọng kgông đều. Tra bảng 7.5 ta có Ө=190.Hệ số biến dạng của trục vít. T2m mô men trung bình. Thay lại Dựa vào bảng 7.6/151 ta chọn được cấp chính xác gia công là cấp 8. Dựa vào bảng 7.7/151 ta chọn được KHV=1,2. →KH=1.1,2=1,2. +Mô men xoắn trên bánh vít là: Thay lại công thức (II.9). Thoả mãn. 3.3.Kiểm nghiệm bánh vít về độ bền uốn. -Để đảm bảo độ bền uốn của răng bánh vít ,ứng suất sinh ra tại chân răng bánh vít không được vượt quá giá trị cho phép. +mn:mô đun pháp của răng mn=m/cosó=6,3/cos8,440=6,379(mm).+KF hệ só tải trọng.KF=KFb.KFV Mà KFb=KHb=1.KFV=KHV=1,2→KF=1.1,2=1,2. +d2=m.z2=6,3.50=315(mm).Đường kính vòng chia bánh vít. +b2 chiều rộng vành răng bánh vít.b2≥0,75. da1=0,75.m(q+2)=0,75.(6,3.(12,5+2)=68,5.Chọn d2=70(mm). +Ta có zV=z2/cos3ó=50/cos8,440=51,66. Dựa vao zV tra bảng 7.8/152 ta được YF=1,45. Thay lại công thức (II.10).Ta được 3.4.Kiểm nghiệm bánh vít về quá tải. Để tránh biến dạng dư hoặc dính bề mặt răng, ứng suất tiếp xúc cực đại không được vượt quá giá trị cho phép. Trong đó [úH]=206(MPa).Kqt=1,7. [úH]MAX=1200(MPa). Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh chân răng bánh vít,ứng suất uốn cực đại không được vượt quá 1 giá trị cho phép. Mà úF=24,829(MPa),Kqt=1,7, [úFMAX]=480(MPa). 3.5.Bảng thống kê các thông số của bộ truyền. Thông số Kích thước 1.Khoảng cách trục aW=200 mm. 2.Hệ số dịch chỉnh bánh vít x2=0,49 mm. 3.Đường kính vòng chia d1=78,75 mm. d2=315 mm. 4.Đường kính vòng đáy df1=63,63 mm. df2=306 mm. 5.Đường kính ngoài của bánh vít. daM2=324,5 mm. 6.Chiều rộng bánh vít. b=70 mm. 8.Góc ôm ọ=67,810. 9.Tỉ số truyền. u=25 10.Hiệu suất của bộ truyền. ỗ=0,72 . 11.Góc vít. ó=8,440. 12.Mô đun bánh vít m=6,3 mm. 13.Hệ số đường kính trục vít. q=12,5 mm. 14. 3.6.Tính nhiệt trong truyền động trục vít. Để tránh nhiệt sinh ra trong bộ truyền trục vít quá lớn,thì nhiệt sinh ra trong hộp giảm tốc trục vít phải cân bằng với lượng nhiệt thoát đi. -Ta đi tính diện tích bề mặt thoát nhiệt của hộp giảm tốc(m2). Công thức thiết kế +ỗ=0,72→P1=39,9/0,72=5,43(kW). +kt=13.Hệ số toả nhiệt. +ứ=0,28.Hệ số thoát nhiệt qua đáy hộp. +Hệ số b. +Ktq hệ số toả nhiệt của phần bề mặt hộp được quạt.Ta chọn được Ktq=21. +[td] nhiệt độ cao nhất cho phép của dầu,vì trục vít đặt dưới bánh vít →[td]=900. +chọn t0=200. 3.7.Tính lực trong bộ truyền trục vít. 3.8.Bộ truyền luôn đảm bảo điều kiện bôi trơn vì trục vít nằm dưới. C.Thiết kế bộ truyền xích. 1.Chọn vật liệu. Vì vận tốc truyền động xích nhỏ,điều kiện làm việc chịu va đập nhẹ,tải trọng nhỏ và hiệu suất của bộ truyền xích yêu cầu nâng cao nên ta chọn xích ống con lăn. 2.Xác định các thông số của bộ truyền xích. 2.1.Chọn số răng đĩa xích. Sau khi tính toán hai bộ truyền bánh răng và trục vít ta tính chính xác lại tỉ số truyền của xích u=2,44. Tra bảng 5.4/78 ta được z1=25(răng) →z2=u.z1=2,44.25=61(răng). Ta thấy z1≥z1min=15(răng).z2£z2max 2.2.Xác định bước xích (t). -Bước xích t được chọn từ chỉ tiêu về độ bền mòn của bản lề tức là:áp suấp p0 trên mặt tựa bản lề phải thoả mãn điều kiện . Trong đó kZ=Z01/Z1=25/25=1. kn=n01/n1=50/26,27=1,90(chọn n01=50v/ph gần n1 nhất). +Hệ số sử dụng k được tính. K=K0.Ka.Kđ/c.Kbt.Kđ.Kc Dựa vào bảng 5.6/80 ta có được b=00→k0=1. Chọn a=40.t →ka=1. Chọn vị trí trục được điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích nên kđ/c=1. Tải trọng va đập nhẹ →kđ=1,2. Làm việc 2 ca →kc=1,25. Chọn môi trường làm việc có bụi,phương pháp bôi trơn nhỏ giọt với chất lượng đạt yêu cầu v = 0,18 (m/s) <4(m/s). →Kbt=1,8. Thay lại →K=1.1.1.1,2.1,25.1,8=2,7 +P=3,91 (KW). →Pt=3,91.2,7.1.1,9=20,06 (KW) £ [P]. Vậy tra bảng 5.5/79,với n01=50(v/ph),chọn [P]=22,9 (KW).Từ đó có t=50,8(mm). Tra bảng 5.8 ta thấy t<tMAX.Thoả mãn. 2.3.Khoảng cách trục a và số mắt xích. -Xác định sơ bộ a=40.t.40.50,8=2032(mm). -Từ khoảng cách a vứa chọn sơ bộ ta sác định được số mắt xích theo công thức . Chọn x=124(mắt xích). -Tính khoảng cách trục a. Thay số ta được. -Để xích không chịu lực căng quá lớn,khoảng cách trục a tính được cần giảm bớt một lượng Äa=0,003.a=0,003.2036,6=6,6(mm). →Vậy khoảng cách trục a=2036,6-6,6=2030(mm). 3.Kiểm nghiệm xích. 3.1.Về số lần va đập. Điều kiện là Tra bảng 5.9/83 ta được [i] =15(1/s). thoả mãn. 3.2.Về độ bền. Để tránh quá tải thì. +Q tải trọng phá hỏng tra theo bảng 5.2/76 ta được Q=226,8(kN),q=9,7(kg). +Kđ =1,7 vì Tmm=1,7.Tdn. +Tính lực vòng Ft. Ta có Mà +FV lực căng do lực ly tâm sinh ra. +F0 lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra. mà a=2,03(m)và kf=6 (do bộ truyền nằm ngang). +Dựa vào bảng 5.10/84 ta tra được [s]=7. Thay toàn bộ lại công thức ban đầu ta được. thoả mãn. 4.Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục. 4.1.Xác định các thông số của đĩa xích. -Đường kính vóng chia của đĩa xích. 4.2Kiểm nghiệm theo độ bền tiếp xúc của đĩa xích. Ta chọn vật liệu làm đĩa xích nhỏ và lớn là cùng vật liệu.Trong quá trình làm việc bánh nhỏ dễ bị phá hỏng vì mòn hơn nên ta dựa vào ứng suất cho Phép của đĩa nhỏ để chọn vật liệu.Để thoả mãn điều kiện bền thì +Ft lực vòng Ft=6982,14(N). +Fvđ lực va đập trên m dãy xích. Fvđ=13.10-7.n1.t3.m. xích 1 dãy nên m=1. →Fvđ =13.10-7.26,27.50,8.1=4,47(N). +Kd hệ số tải trọng không đều giữa các dãy xích.Vì xích 1 dãy nên kd=1. +Kđ hệ số tải trọng động kđ=1,2. +kr hệ số ảnh hưởng của số răng đĩa xích.z1=25 nên kr=0,45. +E=2.E1.E2/(E1+E2)= 2,1.105 (MPa). +A diện tích chiếu của bản lề tra bảng 5.12/85 ta được A=645(mm2). Thay lại công thức ban đầu ta được Vậy dựa vào bảng 5.11/84 ta chọn vật liệu làm đĩa xích là thép C45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB=210 sẽ đạt được ứng suất [úH]=600(MPa). đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho răng đĩa xích 1.Thoả mãn úH£[úH]. -Kiểm nghiệm cho đĩa xích 2. Ta có z2=61(răng) →kr2=0,22£kr1→ úH2£úH1 £[úH]=600(MPa). Vậy bánh 2 cũng thoả mãn điều kiện về bền. 5.Xác định lực tác dụng lên trục. -Lực tác dụng lên trục Fr được tính theo công thức sau. Fr=Ft.kx Ft là lực vòng Ft=6982,14(N). kx hệ số kể đến trọng lượng xích.Vì bộ truyền nằm ngang nên kx=1,15 →Fr=6982,14.1,15=8030(N). 6.Bảng các thông số của bộ truyền xích. Thông số kích thước 1.Xích ống con lăn 2.Tỉ số truyền U=2,44 3.Số răng của bánh dẫn Z1=25 4.Số răng của bánh bị dẫn Z2=61 5.Bước xích t=50,8(mm) 6.Góc của bộ truyền b=00 7.Số mắt xích x=124 mắt 8.Khoảng cách tâm a a=2030(mm) 9.Đường kính vòng chia bánh dẫn d1=405,32(mm) 10.đường kính vòng chia bánh bị dẫn d2=986,81(mm) 11.Vật liệu thép C45 tôi cải thiện [ú]=5004600(MPa) II.Thiết kế trục,ổ lăn và khớp nối. A.Chọn khớp nối. 1.Xác định các thông số của khớp nối. Để truyền mô men từ trục của động cơ sang trục I ta dùng nối trục vòng đàn hồi ,nối trục được lắp trên trục có mô men xoắn TI=32,781(KN).Dựa vào bảng 16-10a/63-Q2 ta chọn được khớp nối. *Các thông số về kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi : T=33(N.m), d=22(mm), D=90mm. dm=36mm, L=104mm, l=50mm d1=36mm, D0=63mm, Z=4 nMAX=6500v/ph B=4mm B1=28mm l1=21mm, D3=20mm l2=20mm. Bộ phận đàn hồi bằng cao su. *Các kích thước cơ bản của vòng đàn hồi. T=31,5(N.m), dC=10mm, d1:M8 D2=15mm l=42mm l1=20mm l2=10mm l3=15mm h=1,5mm. 2.Kiểm nghiệm khớp nối. 2.1.Kiểm nghiệm về độ bền dập của vòng đần hồi. Để nối trục thoả mãn về độ bề dập thì phảI thoả mãn điều kiện sau: -Loại máy công tác là xích tải nên chọn K=1,8. Thoả mãn về độ bền dập. 2.2.Kiểm nghiệm về độ bền uốn của chốt. Để đảm bảo về điều kiện bền uốn thì phải thoả mãn biểu thức sau. Mà ta có Vậy điều kiện về độ bề uốn của chốt được thoả mãn. *Kết luận:Khớp nối chọn như trên là hợp lý. B.Thiết kế trục. 1.Chọn vật liệu. Vì công suất động cơ Pmax=5,5(kW),Pra=3,69(kW).Tải trọng trung bình nên ta chọn vật liệu là thép C45 thường hoá và tôi cải thiện cho cả 3 trục có úb=600(MPa),ứng suất xoấn cho phép =12 420(MPa). 2.Xác định lực tác dụng. 2.1Sơ đồ biểu diễn các lực tác dụng lên các trục (hình 2). 2.2Độ lớn của các lực như sau. Hình 2:sơ đồ phân bố lực trong hộp giảm tốc. 2.Tính thiết kế. 2.1Tính sơ bộ đường kính trục. a.Đường kính trục vào động cơ . -Trục được nối với động cơ thông qua khớp nối.Chọn sơ bộ đường kính động cơ theo công thức. dI=(0,841,2).dđc=(0,841,2).32=25,6438,49 (mm). Ta chọn dI=30(mm). b.Đường kính trục trung gian. Được chọn sơ bộ theo công thức với TII=70082(N.mm). Ta chọn dII=25(mm). c.Đường kính trục ra dIII. Được chọn theo công thức. với TIII=1421412(N.mm). Vật ta chọn dIII=70(mm). 2.2.Vẽ phác hoạ hộp giảm tốc với khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực (hình 3). Bản vẽ tờ 3(tờ phô tô)đã có 2.3.Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực (dựa hình 3). a.Trục vào động cơ. -Vì đường kính sơ bộ của trụ I dI=30(mm).Tra bảng 10.2/187 ta được chiều rộng ổ lăn là d0=19(mm). -Chiều dài may ơ nửa khớp nối. lmI2=(1,442,5).dI=(1,442,5).30=42475(mm).Ta chọn lmI2=60(mm). -Chiều dài may ơ lắp bánh răng. lmI3=(1,241,5).d=(1,241,5).30=36445.Ta chọ lmI3=42(mm). chọn k1=12(mm),k2=12(mm),k3=15(mm),hn=18(mm). -Ta tính được các kkhoảng cách. +lI2=0,5.(lmI2+b0)+k3+hn=0,5.(60+19)+15+18=72,8(mm). Chọn lI1=72(mm). +lI3=0,5.(b0+lmI2)+k2+k1=0,5.(19+42)+12+12=54,5(mm). Chọn lI3=55(mm). +Do kết cấu lắp ổ lăn nên lI1=2.lI3=2.55=110(mm). +Tổng chiều dài của trục I. lI=lmI2/2+lI2+lI1+b0/2=60/2+72+110+19/2=200,5(mm). b.Trục trung gian. -Vì đường kính sơ bộ của trục dII=25(mm).Tra bảng 10.2/187 chọn được chiều rộng ổ lăn b0=17(mm). -Chiều dài may ơ bánh răng. dmII2=(1,241,5).d=(1,241,5).25=30437,5(mm). chọn dmII2=35(mm)≥b2=30(mm). -Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến gối đỡ 1 trên trục. lII1=(0,941).daM2=(0,941).324,45=2924324,45(mm).Chọn lmII1=310(mm). -Khoảng cách từ gối 0 đến giữa tiết diện lắp trục vít. lII3=lII1/2=310/2=155(mm). -Chọn k1=12(mm),k2=12(mm),k3=15(mm),hn=18(mm). -Ta cólII2=lmII2/2+k3+hn+b0/2=35/2+15+18+19/2=60(mm). -Tổng chiều dài trục II. lII=lmII2/2+lII2+lII1+b0/2=35/2+60+310+19/2=397(mm). c.Trục ra. -Vì đường kính trục sơ bộ dIII=70(mm).tra bảng 10.2/187 ta chọn được b0=35(mm). -Chiều dài may ơ lắp bánh vít. lmIII2=(1,2 41,8).d=(1,2 41,8).70=84 4126(mm). chọn lmIII2=105(mm). -Chọn k1=12(mm),k2=12(mm),k3=15(mm),hn=18(mm). -Chiều dài may ơ đĩa xích. lmIII3=(1,241,5).d=(1,241,5).70=844105(mm).chọn lmIII3=95(mm). -Khoảng cách từ ổ lăn 0 đến chi tiết quay số 1. lIII1=0,5.(b0+lmIII2)+k1+k2=0,5.(35+105)+12+12=94(mm). Chọn lIII1=94(mm). -Khoảng cách từ ổ lăn 0 đến ổ lăn số 1.Vì tính chất đối xứng trong việc bố trí ổ lăn nên. lIII1=94.2=188(mm). -Khoảng cách từ ổ lăn 0 đến đĩa xích. lIII3=lIII1+0,5.(b0+lIII3)+k3+hn=188+0,5.(35+95)+15+18=286(mm). -Chiều dài của trục III là. lIII=lIII3+0,5(b0+lmIII3)=286+0,5.(35+95)=351(mm). *Nhận xét để đảm bảo tính lắp gép của bộ truyền ta phải chọn lI31=lII3=60(mm). Vậy chọn lI3=60,lI1=120(mm). 4.Tính kiểm nghiệm trục. 4.1Trục I.(biểu đồ mô men và kết cấu trục trong hình 4). 4.1.1Chọn đường kính sơ bộ các đoạn trục. -Tính các phản lực tại các gối đỡi.Ta có các phương trìmh sau. Và Từ đó ta rút ra được FX0=940,5(N),FX1=368,5(N),FZ0=FZ1=191(N). -Tính đường kính trục. Công thức tính sơ bộ đường kính trục. Tra bảng 10.5 vì dsb=30(mm),thép là C45 nên [ú]=63(MPa). +Tính đường kính khớp nối. +Tại tiết diện lắp ổ lăn. +Tại tiết diện lắp bánh răng. Vậy để đảm bảo về độ bền và kết cấu lắp ghép ta chọn: dI2=25(mm), dI0=dI1=30(mm), dI3=35(mm), dgờ=40(mm). 4.1.2Chọn then và kiểm nghiêm then. a.Chọn then tại chỗ lắp bánh răng. Ta chọn then băng để lắp cho các trục.Dựa váo đường kính d của các trục sẽ chọn được kích thước then nhất định theo bảng (9.1a). *Chọn then. Đường kính vòng chân bánh răng 1 df1=59,8(mm),mà đường kính trục dI3=34(mm). →df1-dI3-t2=59,8-34-t2=25,8-t2>>5.m=5.1,5=7,5(mm).Vậy ta dùng then để cố định bánh răng trên trục. -Vì đoạn trục lắp bánh răng ta cần lắp then để truyền mô men xoắn,vì dI3=34(mm),tra bảng 9.1a ta chọn then. r=0,32(mm).b=10(mm),h=8(mm),lthen=(0,8ữ0,9).42=33,6ữ37,8. Ta lấy lthen=35(mm). +Chiều sâu rãnh then trên trục.t1=5(mm). +chiều sâu rãnh then trên lỗ t2=3,3(mm). *Kiểm nghiệm then. -Theo độ bền dập. +Ta có TI=32781(N.mm),d=34(mm),h=8(mm),t1=5(mm),lt=35(mm), tra bảng 9.5/176 ta được [úd]=100(MPa). -Theo độ bền cắt. Ta chọn [ụ]=60(MPa). Vậy then thoả mãn điều kiện bền. b.Chọn then cho chỗ lắp khớp nối. Ta chọn then băng để lắp cho các trục.Dựa váo đường kính d của các trục sẽ chọn được kích thước then nhất định theo bảng (9.1a). *Chọn then. Đoạn lắp khớp nối ta cần chọn lắp then để truyền mô men xoấn từ động cơ sang trục I. Đường kính của chỗ lắp then dk=25mm,tra bảng ta chọn loại then có kích thước như sau: b=8mm, h=7mm, t1=4mm, t2=2,8mm, r=0,25mm.Chiều dài của then dthen=(0,8ữ0,9).30=24ữ27mm,ta chọn lthen=25mm. +Chiều sâu rãnh then trên trục t1=4mm. +chiều sâu rãnh then trên lỗ t2=2,8mm. *Kiểm nghiệm then. -Theo độ bền dập. +Ta có TI=32781(N.mm),d=25(mm),h=7(mm),t1=4(mm),lt=25(mm), tra bảng 9.5/176 ta được [úd]=100(MPa). -Theo độ bền cắt. Ta chọn [ụ]=60(MPa). Vậy then thoả mãn điều kiện bền. 4.1.3Chọn sơ bộ kêt cấu trục. Kết cấu sơ bộ các đoạn trục như đã vẽ trong hình 4. Hình 4:Biểu đồ mô men và kết cấu trục I. 4.2Trục II(sơ đồbiểu diễn các lực hình5). 4.2.1Chọn sơ bộ đường kính trục. -Xác định các phản lực gối tựa.Ta có các phương trình sau. Từ phương trính ta rút ra được: FX0=364(N),FX1=1092(N),FZ0=3256(N),FZ1=434(N). -Tính đường kính các đoạn trục II. Vì đường kính trục sơ bộ dII=25(mm),vật liệu làm bằng thép C45, [úb]=600(MPa). →[ú]=65(Mpa). +Đoạn trục lắp bánh răng. +Đoạn trục lắp ổ lăn 0. +Đoạn trục có trục vít. Vậy để đảm bảo về độ bền và điều kiện kết cấu ta chọn : dII2=25(mm),dII0=dII1=30(mm),dII3=45(mm). *Nhận xét:Ta có toàn bộ trục vít được chế tạo từ một phôi liền ,mà đường kính vòng chân của trục vít df1=64mm.Vậy để đảm bảo về kêt cấu hạ bậc ta phải chọn đường kính chỗ lắp ổ lăn và lắp bánh răng tăng lên. Ta chọn dII2=30(mm),dII0=dII1=40(mm). 4.2.2Chọn then và kiểm nghiệm then. Ta chọn then băng để lắp cho trục.Dựa váo đường kính d của các trục sẽ chọn được kích thước then nhất định theo bảng (9.1a). *Chọn then. Chỗ lắp bánh răng cần then vì dII2=30(mm).Kích thước của then là: r=0,25(mm),b=10(mm),h=8(mm),l=(0,8ữ0,9).35=28ữ31,5(mm). Chọn l=30(mm). +chiều sâu rãnh then trên trục t1=5(mm). +chiều sâu rãnh then trên lỗ t2=3,3(mm). *Kiểm nghiệm then. -Theo độ bền dập. -Tính theo độ bền cắt. Vậy điều kiện về độ bền của then là thoả mãn. 4.2.3Chọn sơ bộ kết cấu. Kết cấu sơ bộ các đoạn trục như đã vẽ trong hình 5. Hình 5:Biểu đồ mô men và kết cấu trục II(trục vít). 4.3Trục III(trục ra). 4.3.1Sơ bộ chọn đường kính trục. -Xác định các phản lực tại gối đỡ.Ta có các phương trìmh phản lực Từ các hương trình trên ta rút ra được: FX0=327(N),FX1=16728(N),FY0=3143(N),FY1=165(N). -Tính đường kính trục III. Vì đường kính sơ bộ dIII=70(mm),ta chọn được [ú]=50(MPa). +Đoạn trục lắp bánh vít. +Đoạn trục lắp ổ lăn 1. +Đoạn trục lắp đĩa xích. Vậy để đảm bảo điều kiện bền và kết cấu ta chọn: dIII0=dIII1=70(mm),dIII2=75(mm),dIII3=65(mm).dGờ=80(mm). 4.3.2.Chọn và kiểm nghiệm then. Ta chọn then băng để lắp cho trục.Dựa váo đường kính d của các trục sẽ chọn được kích thước then nhất định theo bảng (9.1a). a.Vị trí lắp bánh vít. *Chọn then. dII2=75(mm) tra bảng 9.1a ta được then có kích thước. r=0,3(mm),b=20(mm),h=12(mm),lt=(0,8ữ0,9).105=84ữ94,5(mm).Ta chọn lt=90(mm). +Chiều sâu rãnh then trên trục t1=7,5(mm). +Chiều sâu rãnh then trên lỗ t2=4,9(mm). *Kiểm nghiệm then. +Theo độ bền dập. +Theo độ bền cắt. Vậy điều kiện về độ bền của then được thoả mãn. b.Vị trí lắp xích. *Chọn then. Vì đường kính trục chỗ lắp xích dIII3=65(mm).Tra bảng 9.2a ta được kích thước của then là. b=20(mm),h=12(mm),r=0,35(mm), Lt=(0,8ữ0,9).lxích=0,8ữ0,9).95=76ữ85,5(mm) ta chọn Lt=85(mm). t1=7,5(mm),t2=4,9(mm). *Kiểm nghiệm then. +Theo độ bền dập. Vậy điề kiện về bền dập không thoả mãn.Ta chọn chiều dài then tăng lên Lt=90(mm) nên. +Theo độ bền cắt. Vậy điều kiện về độ bền của then được thoả mãn. 4.3.3Chọn sơ bộ kết cấu trục. Kết cấu sơ bộ các đoạn trục như đã vẽ trong hình 6. 4.3.4.Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi. *Ta tiến hành kiểm nghiệm về độ bền uốn cho trục ra của hộp giảm tốc(trục III). Để đảm bảo điều kiện về độ bề mỏi thì. Với ú-1=0,436.úb=0,436.600=262(MPa). ụ-1=0,58.ú-1=0,58.262=152(MPa). *Tại tiết diện lắp bánh vít có Mtđ=Max. -Ta có +Vì trục quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng. → +Vì trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động. +Do ,tra bảng ta được ứú=0,05.ứụ=0. Ta có. +kx hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt của trục,tra bảng 10.8/195 ta được kx=1. +ky hệ tăng bền của bề mặt trục.Tra bảng 10.9 ta chọn được ky=1,5. +Vì đoạn trục có then. Tra ở bảng 10.10/196 ta được . Tra bảng 10.11/197 có .(chọn chế tạo rãnh then bằng dao phay đĩa). Thay lại các công thức (III.4),(III.5). Thoả mãn điều kiện bền. *Tại tiết diện lắp ổ lăn 1. -Ta có: +Vì trục quay nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng. +Trục quay 1 chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động. +Vì úb=600(MPa) nên tra bảng ta được ứú=0,05.ứụ=0. Ta có: +kx hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt của trục,tra bảng 10.8/195 ta được kx=1. +ky hệ tăng bền của bề mặt trục.Tra bảng 10.9 ta chọn được ky=1,5. +Vì đoạn trục không có then nên tra bảng 10.11/196 ta có ngay , +Thay vào các công thức (III.6),(III.7) ta được. → Vậy điều kiện bền được thoả mãn. Hình6:Biểu đồ mô men và kết cấu trục III. C.Lựa chọn ổ lăn. 1.chọn ổ lăn cho trục I. 1.1.Chọn loại ổ. Tải trọng nhỏ và trục không chịu tác dụng của lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy lắp vào các ổ lăn 0 và 1. Sơ đồ bố trí ổ lăn như hình vẽ dưới đây. 1.2.Chọn kích thước và cấp chính xác của ổ. -Dựa vào bảng p2.7/249 với đường kính lắp ổ lăn d0=d1=30(mm). Ta chọn ổ cỡ trung 306 có: d=30(mm) r=2(mm). D=72(mm) C=22(KN). B=19(mm) Co=15,1(mm).ỏ=00. -Chọn cấp chính xac của ổ lăn là cấp 0.Chọn cả hai ổ 0 và 1 cùng 1 loại ổ. 1.3.Kiểm nghiệm ổ về khả năng tải động. -Khả năng tả động Cd được tính theo công thức: -m bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn.Vì là ổ bi đỡ nên m=3. -L tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay. Trong hộp giảm tốc ta có Lh=104 giờ.n=1445(v/phút). → (triệu vòng). -Q tải trọng động quy ước. Q=X.V.Fr.Kt.Kđ (vì lực Fa=0). +Khi tính ổ lăn ta chọn chiều của lực khớp nối Fx2 cùng chiều với chiều của Fx3 vì nó tạo ra các phản lực tại các ổ lăn là max.Vậy chiều của khớp nối trong (tờ 4) là không đổi. +Ta có các phản lực tại gối. Ta tiến hành kiểm nghiệm tại gối có Fr=max.Tức là kiể nghiệm tại gối 0. +chọn vòng trong quay nên V=1. +Chọn hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ Kt=1. +Kđ hệ số kể đến đặc trưng cuảu tải trọng.Tra bảng 11.3/213 ta có kđ=1,2. +X hệ số tải trọng hướng tâm X=1. +Y hệ số tảI trọng dọc trục Y=0. →Q=1.1.960.1.1,2=1,152(KN). -Vì tảI trọng tác dụng là tảI trọng thay đổi nên tải trọng tương đương được tính theo công thức. Thay lại (III.8) →thoả mãn. Vậy chọn như trên là thừa bền nên ta chọn loại ổ lăn cỡ nhẹ 206. d=30(mm) r=1,5(mm). D=62(mm) C=15,3(mm). B=169mm) Co=10,2(mm). 1.4.Kiểm nghiệm về khả năng tải tĩnh. Điều kiện để đảm bảo khả năng tải tĩnh là: Qt£Co +Co khả năng tải tĩnh tra được Co=10,2 +Qt tải tĩnh quy ước Qt=Fr=0,96(KN)<Co=10,2(thoả mãn). 2.Chọn ổ lăn cho trục 2. 2.1.Chọn loại ổ. -Dựa vào d0=40(mm).là trục để lắp bánh vít ,chịu lực dọc trục rất lớn nên ổ 0 của trục II ta lắp ổ tuỳ động (ổ bi đỡ 1 dãy).còn gối đỡ số 1 ta lắp 2 ổ đĩa côn đối nhau để hạn chế trục di chuyển dọc trục về cả hai phía. -Sơ đồ tính ổ như dưới hình vẽ sau. 2.2.Chọn kích thước và cấp chính xác ổ. -Chọn ổ lăn cho gối 0. Ta chọn tuỳ động bi đỡ 1 dãy, dựa vào bảng P2.87/251 chọn loại ổ cỡ trung 308. d=40(mm) C=31,9(KN) D=90(mm) Co=121,7(KN) B=23(mm) ỏ=00 -Chọn ổ lăn cho gối 1. Ta chọn ổ đĩa côn kép 1 dãy.Dựa vào bảng P2.11/ ta chọn loại ổ cỡ nhẹ 2 ổ 7208. d=40(mm) D1=85(mm ) ỏ=14,330 D=85(mm) C=42,4(KN) B=18(mm) Co=32,7(KN). 2.3.Kiểm nghiệm ổ lăn về khả năng tải động. *Kiểm nghiệm gối 0. Để thoả mãn điều kiện về khả năng tải động thì -Khả năng tả động Cd được tính theo công thức: -m bậc của đường cong mỏi khi thử ổ lăn.Vì là ổ bi đỡ nên m=3. -L tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay. Trong hộp giảm tốc ta có Lh=104 giờ.n=656,82(v/phút). → (Triệu vòng). -Q tải trọng động quy ước. Q=X.V.Fr.Kt.Kđ (vì là ổ bi đỡ tuỳ động nên không chịu lự