Đồ án Thiết kế hệ dẫn động băng tải với lực kéo băng tải F = 8867N

g Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Nên công suất tính toán lúc này là:    P P .K.K .K / K 5,56.1,3.1,0.0,62 /1,7 2,63 kW .nt Zdia1 d Tra bảng ra ta được ứng với  n 50 v / phut01 , tìm được trục số của công suất cho phép    0 3,2P kW lớn hơn giá trị công suất tính toán  P 2,63t kW ứng với bước xích  p 25, 4 mm . 2.4 Tính toán khoảng cách trục a và số mắt xích x: Chọn khoảng cách trục sơ bộ   sba 30 50 p. chọn    sba 40p 40.25,4 1016 mm . Từ đây ta tính được số mắt xích sơ bộ là:           2sb sb 2 sbx 0,5. Z Z 2a / p 0,25. Z Z .p / .a1 2 2 1 , thay số vào ta có:           2 75 25 .25,41016sb x 0,5. 25 75 2. 0,25. 131,58. 225, 4 .1016 Lấy x = 132 (lấy số mắt xích là chẵn để ăn khớp với số răng xích là lẻ). Khoảng cách trục lúc này là:                 2 2 21 2 1 2 2 1a 0,25p. x 0,5. Z Z x 0,5. Z Z 2 Z Z /                    2 22 a 0,25.25, 4. 75 2525 75 25 75 132 128 2 2 2  a 994,93 mm . Để xích không quá căng ta giảm a đi một lượng là:      a 0,003.a 0,003.994,93 2,93 mm lấy  a 992, 0 mm . Do vậy khoảng cách trục chính xác là:  a 992, 0 mm . Số mắt xích là: x = 132. Số lần va đập:    1 1 25.81 i 1,02 15.132 Z .n i . 15.x 2.5 Kiểm nghiệm xích về độ bền: Để đảm bảo cho xích không bị phá huỷ do quá tải, hệ số an toàn phải thoả mãn điều kiện sau:       S Q / K .F F F Svt t 0 Tra bảng số liệu với loại xích 2 dãy tương ứng với bước xích là  p 25, 4 mm ta được tải trọng phá hỏng     Q 113,4 5mkN , q kg /m . Lấy K 1,2t (ứng với chế độ làm việc trung bình).  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 14 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Vận tốc xích    v Z .p.n / 60000 25.25, 4.81 / 60000 0,86 m / s1 1 , do đó lực vòng    F 1000P / v 1000.5,56 / 0,86 6465,12 N .t dia 1 Với vận tốc   5001n v / phut , tra ra được   S 7,0. Lực căng phụ Fv do lực ly tâm sinh ra:     2 2 F q .v 5.0,86 3,70 N .v m Lực căng ban đầu F k .q .a.gm0 f , lấy kf 6(ứng với bộ truyền nằm ngang), gia tốc trọng trường     2 g 9,81 m / s , khoảng cách trục     a 992 mm 0,992 m .     f m0F 6.5.0,992.9,81 291,95 N .k .q .a.g Thay các giá trị vào ta có:         3S 113, 4.10 / 1,2.6465,12 291,95 3,7 14,08 S 7, 0. . Do vậy độ bền được bảo đảm!... 2.6 Tính đường kính đĩa xích: Đường kích đĩa bánh chủ động là:          d p / Sin / Z 25,4 / Sin / 25 202,65 mm .1 1 Đường kích đĩa bánh bị động là:          d p / Sin / Z 25,4 / Sin / 75 606,55 mm .2 2 2.7 Tính lực tác dụng lên trục: Lực tác dụng lên trục là:   7F 6.10 .P .K / Z .p.nr x 1 1dia1 Thay các giá trị vào trong đó hệ số kể đến ảnh hưởng của trọng lượng xích K 1,15x (do bộ truyền nằm ngang), có:     7F 6.10 .5,56.1,15 / 25.25, 4.81 7458,74 N .r 2.8 Bảng kết quả tính toán bộ truyền xích: Thông số Giá trị Loại xích (2 dãy) - ống con lăn Bước xích p, [mm] 25,4 Số mắt xích x 132 Khoảng cách trục a, [mm] 992 Số răng đĩa xích Z1; Z2 25; 75 Đường kính chia đĩa xích d, [mm] d1= 202,65; d2= 606,55 Lực tác dụng lên trục Fr , [N] 7458,74  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 15 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Chương III Tính toán thiết kế trục & lựa chọn khớp nối và ổ lăn I. Nội dung: 1. Tính toán lựa chọn khớp nối trục đàn hồi. 2. Tính toán thiết kế các trục. 3. Tính toán lựa chọn ổ lăn. II. Thực hiện: 1. Tính toán lựa chọn khớp nối trục đàn hồi: Do khớp nối trục đã được tiêu chuẩn hoá, kích thước được tra trong bảng tài liệu thiết kế, phụ thuộc vào trị số của Mômen xoắn tính toán Ttt , với Ttt k.T . Trong đó T là Mômen xoắn danh nghĩa   T T 46505, 48 N.mmdc . Và k là hệ số kể đến chế độ làm việc:  k 1,2 1,5 , lấy k 1,3. Do đó Mômen xoắn tính toán là:    T k.T 1,3.46505, 48 60457,12 N.mm .tt Tra bảng các thông số hình học của khớp được như sau: + Kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi: T [N.m] d [mm] D [mm] d1 [mm] D0 [mm] Z nmax [v/phut] 63 20 100 36 71 6 5700 + Kích thước cơ bản của vòng đàn hồi: T [N.m] dc [mm] d1 [mm] D2 [mm] l [mm] l1 [mm] l2 [mm] l3 [mm] h [mm] 63 10 M8 15 42 20 10 15 1,5 Sau khi đã chọn kích thước nối trục theo trị số Mômen xoắn tính toán Ttt ta kiểm nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và chốt:  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 16 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 * Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:     d d 0 c 3 2.k.T . Z.D .d .l Thay các giá trị vào ta có:          d d 2.1,3.46505, 48 1,89 2 4 MPa . 6.71.10.15 Do vậy vòng đàn hồi của khớp nối đủ sức bền dập. * Điều kiện sức bền của chốt:     0u u3 c 0 k.T.l . 0,1..d .D .Z Thay các giá trị vào ta có:          u u3 1,3.46505, 48.42 59,6 60 80 MPa . 0,1.10 71.6. Do vậy chốt của khớp nối đủ khả năng chịu bền. Khi trục làm việc thì do sự không đồng tâm giữa các khớp nối khi chế tạo làm xuất hiện thành phần phản lực trên khớp có giá trí:   F 0,2 0,3 .FtK . lấy F 0,25.FtK     0 2.T 2.46505,48 F 0,25 0,25. 327,5 N .K D 71 . 2. Tính toán và thiết kế trục: 2.1 Lựa chọn vật liệu chế tạo trục: Chọn vật liệu dùng để chế tạo tất cả các trục là như nhau và là thép CT45, tôi cải thiện có giới hạn bền là    600 MPab 2.2 Tính sơ bộ đường kính và chiều dài của trục: Sơ đồ phân tích lực như hình vẽ:  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 17 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 T rụ c II I - - - - 81 07 ,3 2 T rụ c II 45 5 2, 3 92 3 ,4 2 16 23 ,8 4 - 81 07 ,3 2 T rụ c I 92 3, 4 2 45 52 ,3 16 23 ,8 4 32 7, 5 0 - B ả n g c á c g iá t r ị l ự c t r ê n m ỗ i t r ụ c F t [ N ] F a [N ] F r [N ] F K [N ] F X [N ]  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 18 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 L 1 2 = - l c 1 2 ; L 1 1 = ( 0, 9. .. 1) .d aM 2 ; L 1 3 = L 1 1/ 2 ; V ớ i d aM 2 - đ ườ ng k ín h n go ài c ủ a b án h ví t. l 2 2 = 0 ,5 .( l m 22 + b 0) + k 1 + k 2 ; l 2 1 = 2 .l 22 ; l 2 3 = l 22 + l c2 3. T rụ c I (T rụ c ví t) T rụ c II H ộp g iả m t ốc T rụ c ví t- B án h ví t  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 19 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 * Đường kính sơ bộ trục d1 và các kích thước trên trục (I) như sau:     T13d1 0,2. , với       15 20 MPa , lấy      20 MPa , thay        45981,48 3T 45981,48 N.mm d 22,56 mm .1 1 0,2.20 Lấy  d 25 mm1 , từ đường kính sơ bộ của trục (I), chọn gần đúng chiều rộng ổ lăn  b 17 mm01 . Ta chọn các kích thước trên hình như sau: + Chiều dài Moayơ nửa khớp nối:   L 1, 4 2,5 d ,m13 1 lấy    L 2d 2.25 50 mm .m13 1 +   L 0,9 1 d11 aM2 , lấy    L 1.d 1.316 316 mm .11 aM2 +    L L / 2 316 / 2 158 mm .13 11 + Với  K 10 203 , lấy  K 15 mm3 . + Với  H 15 20n , lấy  H 15 mmn . +              L 0,5. L b K H 0,5. 50 17 15 15 63,5 mm .n12 m12 01 3 * Đường kính sơ bộ trục d2 và các kích thước trên trục (II) như sau:     T23d2 0,2. , với       15 20 MPa , lấy      15 MPa , thay        655530,86 3T 655530,86 N.mm d 60,23 mm .2 2 0,2.15 Lấy  d 65 mm2 , từ đường kính sơ bộ của trục (I), chọn gần đúng chiều rộng ổ lăn  b 33 mm02 .  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 20 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Ta chọn các kích thước trên hình như sau: + Chiều dài Moayơ đĩa xích 1:   l 1,2 1,5 d ,m23 2 lấy    1, 4d 1, 4.65 91 mm .m23 2l + Chiều dài Moayơ bánh vít:   l 1,2 1,8 d ,m22 2 lấy    1,6d 1,6.65 104 mm .m22 2l + Với    k 8 15, k 5 151 2 , lấy     k 10 mm k 10 mm1 2, . + Với  15 20nh , lấy   15 mmnh . +              l 0,5. l b k k 0,5. 104 33 10 10 88,5 mm .22 m22 02 1 2 +    l 2.l 2.88,5 177 mm21 22 . +      l l 0,5. l b h kn23 21 m23 02 3, thay vào có         l 177 0,5. 91 33 15 15 269 mm .23 * Đường kính sơ bộ trục d3 trên trục (III) như sau:     T33d3 0,2. , với       15 20 MPa , lấy     15 MPa , thay  T 1861591,5 N.mm3      3d 1861591,5 / 0,2.15 84,29 mm .3  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 21 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Lấy  d 85 mm3 , từ đường kính sơ bộ của trục (III), chọn gần đúng chiều rộng ổ lăn  b 41 mm03 . 2.3 Tính chính xác đường kính và chiều dài trên mỗi đoạn trục: Trục I: Giả sử các thành phần phản lực trên các ổ đỡ trên trục (I) có chiều như hình vẽ. Dựa vào các phương trình cân bằng lực và cân bằng Mômen ta tính được các phản lực như sau: + Trong mặt phẳng Oyz có:                80 F . F .158 F . 158 158 0a1 r1 y10 2 1623,84.158 4552,3.40 F 235,68 N .y1 316 M                 80 F . 158 158 F . F .158 0y0 a1 r11 2 1623,84.158 4552,3.40 F 1388,16 N .y0 316 M + Trong mặt phẳng Oxz có:                F .63,5 F .158 F . 158 158 0K t1 x10 327,5.63,5 923,42.158 F 527,52 N .x1 316 M                    F . 63,5 158 158 F . F .158 0K x0 t11 923,42.158 327,5.379,5 F 68, 40 N .x0 316 158 158M  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 22 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Do vậy ta có sơ đồ các lực tác dụng lên trục và các biểu đồ Mômen Mx; MY và MZ như sau: Ta tính các Mômen tương đương Mtd trên mỗi tiết diện (1-0); (1-1); (1-2) và (1-3) dựa vào công thức sau:    2 2 2 M M M 0,75.MX Y Ztd . Với vật liệu dùng chế tạo trục là thép CT45, tôi cải thiện có giới hạn bền là    600 MPab , từ đường kính sơ bộ của trục I là dI < 30mm nên tra ra ta được giá trị ứng suất cho phép      63 MPa .  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 23 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Ta tính được kích thước tại các tiết diện trên dựa vào công thức như sau:     Mtd3d . 0,1. Kết quả các giá trị Mômen Mx; MY và MZ cùng với Mômen tương đương, đường kính lý thuyết tại mỗi tiết diện trên trục I được cho trong bảng sau: MX [N.mm] MY [N.mm] MZ [N.mm] Mtd [N.mm] d [mm] Tiết diện (1-0) 0 0 45981,48 3982,13 8,58 Tiết diện (1-1) 0 20796,25 45981,48 44924,45 19,25 Tiết diện (1-2) 219329,28 31603,45 45981,48 225144,03 33 Tiết diện (1-3) 0 0 0 0 0 Xuất phát từ yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:      d d(1 0) (1 1)45 mm ; 50 mm ;      d d(1 2) (1 3)55 mm ; 50 mm ; Từ kết quả trên ta có kích thước của trục như sau: Chọn then trên mối ghép giữa trục (I) với khớp nối: Chiều dài Moayơ Lm12 =50[mm], đường kính trục d = 45[mm]. Chọn theo tiêu chuẩn ta được: + Loại then: Then bằng, vật liệu làm then là thép CT45. + b = 14[mm]; h = 9[mm]; t1 = 5,5[mm] và t2 = 3,8[mm]. + Chiều dài then: lt = (0,8  0,9).Lm12, lấy lt = 0,85.Lm12 = 42,5[mm]. Lấy lt = 45[mm]. Với đặt tính làm việc là va đập nhẹ, vật liệu Moayơ là thép nên            100 MPa ; 40 MPa .cd  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 24 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Ta kiểm nghiệm điều kiện bền dập và bền cắt trên mối ghép then như sau:                 2.T 2.45981, 48 12,98 100 MPa .b d45.45. 9 5,5d.l . h tt 1           2.T 2.45981,48 3,24 40 MPa .b dd.l .b 45.45.14t Như vậy: mối ghép then giữa trục (I) ( trục có gắn trục vít) với khớp nối đàn hồi đảm bào điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt. Trục II: Giả sử các thành phần phản lực trên các ổ đỡ trên trục (II) có chiều như hình vẽ. Dựa vào các phương trình cân bằng lực và cân bằng Mômen ta tính được các phản lực như sau: + Trong mặt phẳng Oyz có:                  288 F .88,5 F . F . 88,5 88,5 0r2 a2 y10 2 1623,84.88,5 923,42.144 F 1563,18 N .y1 177 M                  288 F . 88,5 88,5 F . F .88,5 0y0 a2 r21 2 923,42.144 1623,84.88,5 F 60,66 N .y0 177 M + Trong mặt phẳng Oxz có:                    F .88,5 F . 88,5 88,5 F . 88,5 88,5 92 0t2 x1 X0 4552,3.88,5 8107,32.269 F 14597, 44 N .x1 177 M  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 25 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50                 F . F .88 F .92 0x0 t2 X1 8107,32.92 4552,3.88,5 F 1937,82 N .x0 177 88,5 88,5 ,5M Do vậy ta có sơ đồ các lực tác dụng lên trục và các biểu đồ Mômen Mx; MY và MZ như sau:  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 26 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Kết quả các giá trị Mômen Mx; MY và MZ cùng với Mômen tương đương, đường kính lý thuyết tại mỗi tiết diện trên trục II được cho trong bảng sau, với đường kính sơ bộ dII > 50mm nên lấy      50 MPa : MX [N.mm] MY [N.mm] MZ [N.mm] Mtd [N.mm] d [mm] Tiết diện (2-0) 0 0 0 0 0 Tiết diện (2-1) 138340,89 171497,07 655530,86 608966,32 49,57 Tiết diện (2-2) 0 745873,44 655530,86 937346,10 57,23 Tiết diện (2-3) 0 0 655530,86 567706,38 48,42 Xuất phát từ yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:      d 60 mm ; d 65 mm ;(2 0) (2 1)      d 60 mm ; d 55 mm ;(2 2) (2 3) Từ kết quả trên ta có kích thước của trục như sau: Chọn mối ghép then trên trục II ( trục có gắn bánh vít): * Tại mối ghép giữa bánh vít và trục có: Chiều dài Moayơ  l 104 mmm22 ; đường kính trục  d 65 mm . Chọn theo tiêu chuẩn: + Loại then: Then bằng, vật liệu làm then là thép CT45. +     b 20 mm ; h 12 mm ;     t 9 mm ; t 5,4 mm .1 2 + Chiều dài then lấy bằng    l 0,85.l 0,85.104 88,4 mm .t m22 Lấy lt = 90[mm].  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 27 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Tiến hành kiểm nghiểm then như sau:                 2.T 2.655530,86 74,70 100 MPa .b d65.90. 12 9d.l . h tt 1           2.T 2.655530,86 11,20 40 MPa .b dd.l .b 65.90.20t Như vậy: mối ghép then giữa trục (II) ( trục có gắn bánh vít) với bánh vít đảm bảo điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt. * Tại mối ghép giữa đĩa xích (1) và trục có: Chiều dài Moayơ  l 91 mmm23 ; đường kính trục  d 50 mm . Chọn theo tiêu chuẩn: + Loại then: Then bằng, vật liệu làm then là thép CT45. +     b 16 mm ; h 10 mm ;     t 6 mm ; t 4,3 mm .1 2 + Chiều dài then lấy bằng    l 0,85.l 0,85.91 77,35 mm .t m23 Lấy lt = 80[mm]. Tiến hành kiểm nghiệm điều kiện về bền dập và bền cắt đối với then ta có:                 2.T 2.655530,86 81,94 100 MPa .b d50.80. 10 6d.l . h tt 1           2.T 2.655530,86 20, 48 40 MPa .b dd.l .b 50.80.16t Như vậy: mối ghép then giữa trục (II) ( trục có gắn bánh vít) với bánh vít đảm bảo điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt. 2.4 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: Khi xác định đường kính trục như trên ta chưa xét tới một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi của trục, như đặc tính thay đổi của chu kỳ ứng suất, sự tập trung ứng suất, yếu tố kích thước, chất lượng bề mặt...Vì vậy sau khi xác định xong kích thước trục ta cần tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi trong đó có kể đến các yếu tố vừa nêu. Ta chọn trục II là trục ra của hộp giảm tốc để tiến hành kiểm nghiệm. Thực hiện việc kiểm nghiệm tại các tiết diện nguy hiểm gồm: * Tiết diện lắp bánh vít : (2-1). * Tiết diện lắp ổ lăn (1) : (2-2). * Tiết diện lắp đĩa xích (1) : (2-3). Tiết diện j của trục thoả mãn điều kiện bền khi điều kiện sau được thoả mãn:        2 2 S S .S / S S S .j j j j j  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 28 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Với  S là hệ số an toàn cho phép, ta lấy   S 1,5...2,5 .Và S j , S j là các hệ số an toàn khi chỉ xét riêng ứng suất pháp và chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiện diện j.               1 1S ; Sj jK . . K . .dj aj mj dj aj mj Với thép CT45 có          600 MPa ; 0, 463. 0,463.600 261,6 MPa .1b b       0,58. 0,58.261,6 151,7 MPa .1 1 và     0,05; 0. Trục của hộp giảm tốc quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó:    M W ; 0.aj j j mj/ Vì trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động nên     T 2.Wmj aj j 0j/ , với Wj và W0j là mômen chống uốn và mômen chống xoắn. Với trục có 1 rãnh then ta có:           2 2 3 3b.t . d t b.t . d t.d .d1 1 1 1j jj j W ; Wj 0j32 2.d 16 2.dj j Chọn kiểu lắp ghép: Các ổ lăn được lắp theo kiểu k6, bánh đai và đĩa xích lắp kết hợp với then theo k6. Từ kích thước của then lắp trên bánh đai và trên đĩa xích ta có bảng trị số của mômen chống uốn và mômen chống xoắn ứng với các tiết diện (2-1); (2-2) và (2-3) như sau: Tiết diện Đường kính trục b x h t1 W[mm 3] W0[mm 3] (2-1) 65 [mm] 20 x 12 9 22169,10 49580,34 (2-2) 60 [mm] - - 21205,75 42411,50 (2-3) 50 [mm] 16 x 10 6 10413,30 22685,13 Các hệ số K dj và K dj đối với các tiết diện nguy hiểm được tính qua các công thức sau:      K K / K 1 / KyXdj ;      K K / K 1 / KyXdj . Trục được gia công trên máy tiện, tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt    R 2,5....0,63 m K 1,06.a X Không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt có K 1.Y Tại các tiết diện (2-1) và (2-3) có rãnh then, khi gia công dùng dao phay ngón. Hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu thép CT45 có  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 29 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50    600 MPab là   K 1,76; K 1,54. Tra hệ số kích thước  và  ứng với đường kính của các tiết diện nguy hiểm ta có: + Tại tiết diện (2-1) có d = 65[mm] :   0,76 ;   0,73. + Tại tiết diện (2-3) có d = 50[mm] :   0,81;   0,76. + Tại tiết diện (2-2) lắp ổ lăn có d = 60[mm], lắp kiểu k6 nên tra ra ta được:       K / 2,52; K / 2,03. Ta có bảng kết quả tính hệ số an toàn đối với các tiết diện nguy hiểm trên trục được kiểm nghiệm (trục II) là:  K / do  K / do Tiết diện d mm Rãnh then Lắp căng Rãnh then Lắp căng K d K d S S S 2-1 65 2,32 2,52 2,11 2,03 2,58 2,17 10,2 4,84 4,37 2-2 60 - 2,52 - 2,03 2,58 2,09 2,88 9,40 2,75 2-3 50 2,17 2,06 2,03 1,64 2,23 2,09 - - - Như vậy trục được kiểm nghiệm tại các tiết diện nguy hiểm đều đảm bảo an toàn về mỏi. 3. Tính toán lựa chọn ổ lăn: 3.1 Chọn ổ cho trục (I) – trục có gắn trục vít: Do yêu cầu về kết cấu, chủ yếu là do khi làm việc bộ truyền trục vít sinh nhiệt khá lớn làm cho vật liệu làm trục vít bị giãn nở, để tránh xảy ra hiện tượng giãn nở vì nhiệt làm cho cong vênh hay dẫn đến gẫy trục ta thực hiện kết cấu gối đỡ trên trục(I) theo sơ đồ như sau: Trong đó gối (1) là ổ bi đỡ một dãy và tại gối (0) ta sử dụng một cặp ổ đũa côn.  Tính toán lựa chọn ổ bi đỡ một dãy tại gối (1): Ta có lực tác dụng lên gối (1) là:         2 2 2 2F F F 527,52 235,68 577,77 N F 0 N .r(1) X1 Y1 a(1);  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 30 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Chọn sơ bộ ổ theo đường kính ngõng trục với d = 50[mm], chọn ổ cỡ đặc biệt nhẹ vừa có các thông số sau:     C 16,5 kN ; C 13, 4 kN .0 Ta kiểm tra ổ theo khả năng tải động: Tải trọng quy ước là : Q = (XVFr+YFa)ktkđ V: Hệ số ảnh hưởng của vòng nào quay; Vòng trong quay V=1; kt : Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ: kt =(108+0,4.)/150=(108+0,4.200)/150=1,12 kđ: Hệ số ảnh hưởng tải trọng động  kđ =1,7 (Tải trọng va đập vừa). Lực dọc trục phụ do lực hướng tâm Fr gây ra là:  F 0 N .s Với ổ bi đỡ một dãy thì các hệ số X và Y có giá trị là: X = 1; Y = 0. Thay các giá trị vừa xác định được vào biểu thức trên ta có tải trọng quy ước là:         Q 1.1.577,77 0.4552,3 1,12.1,7 1100,10 N 1,10 .kN Khả năng tải động của ổ là:  1/m C Q.L .d Với ổ bi ta lấy giá trị  3.m Tuổi thọ cần thiết là :   6L 60.10 .1458.15000 1312,2 Tr.Vong . Thay vào ta có khả năng tải động của ổ là:   1/3 C 1,1.1312,2 12, 04 kN .d Ta nhận thấy tải trọng động Cd nhỏ hơn so với C cũng không nhiều nên ổ vừa lựa chọn đảm bảo về khả năng tải động và không gây thừa quá nhiều dẫn đến lãng phí. Do vậy ta chấp nhận lựa chọn ổ có kích thước như trên. Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ như sau:   Q X .F Y .F .r at 0 0 Với các hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục tĩnh như sau:  X 0,6; Y 0,5.0 0 Thay các giá trị và có:        Q 0,6.577,77 0,5.4552,3 2622,81 N 2,63 kN .t Tải trọng tĩnh    Q 2,63 kN C .t 0 Nên ổ chọn thoả mãn. Do vậy ta có kích thước của ổ bi đỡ một dãy cần dùng trên gối đỡ của trục (I) như sau: Ký hiệu ổ d[mm] D[mm] B[mm] r[mm] C[kN] C0[kN] 110 50 80 16 1,5 16,5 13,4  Tính toán lựa chọn cặp ổ lăn đũa côn tại gối đỡ (0): Ta có lực hướng tâm tác dụng lên gối ()) là:         2 2 F 1388,16 1389,84 Nr(1) F 4552,3 N .a 68,4 ; Sử dụng kết cấu là hai ổ đũa côn như hình vẽ  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 31 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 nên trên mỗi ổ chỉ chịu một phần lực hướng tâm là:    F F / 2 1389,84 / 2 694,92 N .r r(1) Ta tiến hành tính toán và lựa chọn cho một ổ. Lực dọc trục phụ do lực hướng tâm Fr gây ra là: F 0,5.e.Fs r , trong đó hệ số e được tính qua biểu thức:  e 1,5.tg , lấy góc vát côn là   0 12       0e 1,5.tg12 0,32 F 0,5.0,32.694,92 111,18 N .s1 Do vậy tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ là:      F F F 4552,3 111,18 4663, 48 N .a a1 s1 Chọn sơ bộ ổ theo đường kính ngõng trục với d = 50[mm], chọn ổ cỡ nhẹ có các thông số sau:     C 52,90 kN ; C 40,60 kN .0 Ta kiểm tra ổ theo khả năng tải động: Tải trọng quy ước là : Qd = (XVFr+YFa)ktkđ V: Hệ số ảnh hưởng của vòng nào quay; Vòng trong quay V=1; kt : Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ: kt =(108+0,4)/150=(108+0,4.200)/150=1,12 kđ: Hệ số ảnh hưởng tải trọng động  kđ =1,7 (Tải trọng va đập vừa). Để xác định các hệ số X và Y ta xét tỷ số:    F 4663, 48a 6,71 e V.F 1.694,92r , do vậy X và Y được tính như sau:         0 X 0,4. Y 0,4.Cotg 0,4.Cotg12 1,88.          Q 1.0, 4.694,92 1,88.4663, 48 .1,12.1,7 17222,27 N 17,3 kN .d Khả năng tải động của ổ là:  1/m C Q.L .d Với ổ đũa ta lấy giá trị   10 / 3 N .m Tuổi thọ cần thiết là :   6L 60.10 .1458.15000 1312,2 Tr.Vong . Thay vào ta có khả năng tải động của ổ là:   3/10 C 17,3.1312,2 149,08 kN .d Ta nhận thấy giá trị của khả năng tải động lớn hơn gấp nhiều lần so với khả năng cho phép của ổ. Thực hiện việc tăng cỡ ổ lên cỡ lớn nhất là cỡ trung rộng ta cũng chỉ có:     C 122,0 kN ; C 108,0 kN .0 Như vậy với cỡ ổ này vẫn chưa đảm bảo khả năng tải động, do đó biện pháp duy nhất và cuối cùng là ta giảm thời gian làm việc của ổ xuống, giảm thời gian xuống còn  L 7200 hh . Do đó:   6L 60.10 .1458.7200 629,86 Tr.Vong . Thay vào ta có khả năng tải động là:       3/10 C 17,3.629,86 119,62 kN C 122 kN .d  Đồ án môn học Chi tiết Máy : Thiết kế hệ dẫn động băng tải Trang 32 Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50 Do vậy ta lựa chọn loại ổ là: ổ trụ đũa côn cỡ trung rộng có :     C 122,0 kN ; C 108,0 kN .0 Kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ như sau:   Q X .F Y .F .r at 0 0 Với các hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục tĩnh như sau:         0 0 0 X 0,5. Y 0,22.Cotg 0,22.Cotg12 1,04. , thay vào có:  