Nội dung Trang
Lời nói đầu 1
Chương 1 : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC .5
1.1 :Chọn động cơ .5
1.1.1 Xác định công suất đặt trên trục động cơ .5
1.1.2 Xác định tốc độ đồng bộcủa động cơ điện .5
1.2 Phân phối tỷsốtruyền .6
1.2.1 Xác định tỷsốtruyền thực tế.6
1.2.2 Phân phối tỷsốtruyền .6
1.3 Xác định các thông sốtrên các trục .7
1.3.1 Tốc độquay trên các trục .7
1.3.2 Công suất trên các trục .7
1.3.3 Mômen xoắn trên các trục .7
1.4. Bảng tổng hợp kết quả 8
Chương 2 : TÍNH TOÁN BỘTRUYỀN ĐAI 9
2.1 . Chọn loại đai .9
2.2 . Xác định các thông sốcủa bộtruyền đai 9
2.2.1 Đường kính bánh đai 9
2.2.2 Khoảng cách trục bộtruyền đai .10
2.2.3 Chiều dài đai .10
2.2.4 Kiểm nghiệm góc ôm 10
2.3 . Xác định tiết diện đai 10
2.4 . Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục .12
2.5 . Bảng tổng hợp kết quả .12
Chương 3 :THIẾT KẾBỘTRUYỀN BÁNH RĂNG
TRỤRĂNG THẲNG .13
3.1 Chọn vật liệu và cách nhiệt luyện .13
3.2 Xác định ứng suất cho phép 13
3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép H và ứng suất uốn cho phép .13
F được xác định theo công thức.
3.2.2 Ứng suất tiếp xúc,ứng suất uốn cho phép khi quá tải .15
3.3 Truyền động bánh răng trụ 16
3.3.1 Xác định các thông cơbản của bộtruyền .16
3.3.2 Xác định các thông số ăn khớp .16
3.3.3 Các thông sốcơbản của bộtruyền bánh răng trụrăng thẳng .17
3.4 Kiểm nghiệm bánh răng 18
3.4.1 Kiểm nghiệm về độbền tiếp xúc .18
3.4.2 Kiểm nghiệm bánh răng về độbền uốn .19
3.4.3 Kiệm nghiệm độbền quá tải .21
3.4.4 Lực ăn khớp trên bánh răng chủ động .22
3.5 Bảng tổng kết kết quảtính toán bộtruyền bánh răng trụrăng thẳng .23
Chương 4 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾTRỤC .24
4.1 Chọn khớp nối . 24
4.2 Tính thiết kếtrục I . 24
4.2.1 Tải trọng tác dụng lên trục .25
4.2.2 Tính sơbộ đường kính trục . 27
4.2.3 Xác đính khoảng cách giữa các gối đỡvà các điểm đặt lực . 28
4.2.4 Xác định đường kính các đoạn trục 29
4.2.5 Tính chọn then trên trục . 34
4.2.6 Kiểm nghiệm trục I .35
4.2.7 Tính ổlăn trên trục I 39
4.3 Tính sơbộtrục II . 41
4.3.1 Khoảng cách giữa các điểm đặt lực và chiều dài đoạn trục là .41
4.3.2 Sơ đồkết cấu trục II .42
4.3.3 Chọn then lắp trên trục II .42
4.3.4 Chọn ổlăn lắp trên trục II .43
Chương 5 : THIẾT KẾKẾT CẤU . .44
5.1 Các kích thước cơbản của vỏhộp giảm tốc .44
5.2 Kết cấu bánh răng .46
Chương 6 : BÔI TRƠN ,LẮP GHÉP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĂN KHỚP.47
6.1 Bôi trơn 47
6.1.1 Bôi trơn hộp giảm tốc .47
6.1.2 Bôi trơn ổlăn .47
6.2 Bảng kê kiểu lắp, sai lệch giới hạn và dung sai lắp ghép . .47
6.3 Điều chỉnh ăn khớp 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO 49
KẾT LUẬN .49
51 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2094 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tính toán thiết kế hệ dẫn động băng tải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ố kể đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất.
:XFK hệ số kể đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn.
Khi tính toán thiết kế sơ bộ ta lấy :
1.. XHKVZRZ
1.. XFKSYRY
:1FCK hệ số xét đến ảnh hưởng của đặt tải ( tải đặt một chiều ).
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 14
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
:; FSHS hệ số an toàn khi tính về tiếp xúc và uốn.
75,1
1,1
FS
HS tra bảng
94.
2.6
Tr
:
lim
,
lim
FH ứng suất tiếp xúc cho phép và ứng suất uốn chp phép ứng với số
chu kì cơ sở.
)(57070250.2701.2
lim1
MPaHBH
)(450250.8,11.8,1
lim1
MPaHBF
)(55070240.2702.2
lim2
MPaHBH
)(432240.8,12.8,1
lim2
MPaHBF
:; FLKHLK hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời gian phục vụ và chế độ
tải trọng của bộ truyền.
Fm
FEN
FONFLKHm
HEN
HONHLK ;
6
6
Fm
Hm bậc của đường cong mỏi khi thử về tiếp xúc và uốn
350HB
. :4,2.30
iHB
HHON số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về tiếp xúc.
. .610.07,174,2250.304,2
1
.301 HBHHON
. .610.47,154,2240.304,2
2
.302 HBHHON
. :FON số chu kì thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn. 610.4FON
. :; FENHEN số chu kì thay đổi ứng suất tương ứng.
Bộ truyền chịu tải trọng tĩnh nên ta có:
tincHFNHEN ...60
Trong đó ta có:
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 15
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
:c số lần ăn khớp trong 1 vòng quay.
:in số vòng quay trong 1 phút.
:t tổng số thời gian làm việc của bánh răng đang xét.
. 710.64,3610500.53,581.1.60.1..6011 tncFENHEN
. 710.16,910500.41,145.1.60.2..6022 tncFENHEN
.Vì
FONFENFEN
HONHENHONHEN
2;1
22;11
1
1
FLK
HLK
Vậy ta có ứng suất tiếp1 xúc cho phép của bánh răng 1 là:
)(18,518
1,1
1.570.
lim11
MPa
HS
HLK
HH
Vậy ta có ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng 2 là:
)(500
1,1
1.550.
lim22
MPa
HS
HLK
HH
ứng suất tiếp xúc cho phép là :
)(500500;5702;1min MPaHHH
Ứng suất uốn cho phép của bánh răng 1 là :
)(14,257
75,1
1.1.450..
lim1
1 MPaFS
FLKFCK
FF
Ứng suất uốn cho phép của bánh răng 2 là :
)(86,246
75,1
1.1.432..
lim2
2 MPaFS
FLKFCK
FF
3.2.2 Ứng suất tiếp xúc,ứng suất uốn cho phép khi quá tải .
Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải là :
chH .8,2max
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng 1 khi quá tải là :
)(1624580.8,21.8,2max1 MPachH
Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng 2 khi quá tải là :
)(1260450.8,22.8,2max2 MPachH
)(12601260;1624max2;max1minmax MPaHHH
Ứng suất uốn cho phép khi quá tải là :
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 16
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
chF .8,0max
Ứng suất uốn cho phép của bánh răng 1 khi quá tải là :
)(464580.8,01.8,0max1 MPachF
Ứng suất uốn cho phép của bánh răng 2 khi quá tải là :
)(360450.8,02.8,0max2 MPachF
3.3 Truyền động bánh răng trụ .
3.3.1 Xác định các thông cơ bản của bộ truyền .
Khoảng cách trục được tính theo công thức :
3 ..2
.1).1.(
bauH
HKTuaKwa
Trong đó ta có :
31)(5,49 MPaaK : hệ số phụ thuộc vào vật liệu của cặp bánh răng và loại
răng,tra bảng 1
96.
5.6
Tr
4u : tỉ số truyền của cặp bánh răng trụ răng thẳng.
)(91,682381 NmmT : mômen xoắn bánh răng chủ động.
:05,1HK hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
răng khi tính về tiếp xúc, tra bảng 1
98.
7.6
Tr
)(500 MPaH ứng suất tiếp xúc cho phép .
:4,0ba hệ số phụ thuộc vào chiều rộng vành răng, tra bảng 197.
6.6
Tr
Vậy ta có khoảng cách trục là:
)(52,1393 4,0.4.2500
05,1.91,68238)14.(5,493
..2
.1).1.( mm
bauH
HKTuaKwa
Ta chọn )(140 mmwa
3.3.2 Xác định các thông số ăn khớp.
Môđun pháp được tính theo công thức:
))(8,24,1(140).02,001,0().02,001,0( mmwam
Chọn môđun )(2 mmm
Vì đây là bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng nên ta có góc nghiêng 0
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 17
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
số răng bánh 1 là: 28
)14.(2
140.2
)1.(
.2
1 um
waZ (răng)
số răng bánh 2 là: 11228.41.2 ZuZ (răng)
Tính lại khoảng cách trục :
)(140
2
11228.2
2
21. mmZZmwa
Vì )(140 mmwawa nên không cần dịch chỉnh hệ số dịch chỉnh của cả hai bánh
răng là : 021 xx
Tỉ số truyền thực tế là :
4
28
112
1
2
Z
Z
thu
sai lệch tỉ số truyền là : 0%100.
4
44
%100.
u
uthuu %
Vậy số răng của hai bánh răng thỏa mãn điều kiện bài toán.
3.3.3 Các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng .
Khoảng cách trục,khoảng cách trục chia : )(140 mmwaa
Đường kính vòng chia là : )(5628.21.1 mmZmd
)(224112.22.2 mmZmd
Đường kính vòng lăn là : )(56
14
140.2
1
.2
1 mmu
wawd
)(22456.41.2 mmwduwd
Đường kính đỉnh răng là : )(602.256.211 mmmdad
)(2282.2224.222 mmmdad
Đường kính đáy răng là : )(512.5,256.5,211 mmmdfd
)(2192.5,2224.5,222 mmmdfd
Góc prôfin gốc là : 20
Đường kính vòng cơ sở : )(62,5220cos.56cos.11 mmdbd
)(5,21020cos.224cos.22 mmdbd
Góc prôfin răng và góc ăn khớp là : 20 tt
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 18
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Hệ số trùng khớp ngang là :
74,1
112
1
28
1.2,388,1
2
1
1
1.2,388,1
ZZ
Chiều rộng vành răng là : )(56140.4,0. mmwabab
3.4 Kiểm nghiệm bánh răng .
3.4.1 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc .
Ứng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng của bộ truyền bánh răng phải thỏa mãn điều
kiện sau:
H
wdub
uHKTZHZMZH
2
1
..
)1(..1.2...
Trong đó ta có :
:)(274 MPaMZ hệ số kể đến cơ tính vật liệu của các bánh răng ăn khớp tra
bảng 1
96.
5.6
Tr
.
:HZ hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc .
76,1
40sin
2
)2sin(
2 tHZ
:Z hệ số kể đến sự trùng khớp của răng.
88,0
3
74,14
3
4 Z
:HK hệ số tải trọng khi tính về tiếp xúc .
HVKHKHKHK ..
. :HK hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn
khớp, vì bộ truyền là bánh răng thẳng nên 1HK
. 05,1HK hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều
rộng vành răng, tra bảng 1
98.
7.6
Tr
.
. :HVK hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện ở vùng ăn khớp .
HKHKT
dbHv
HVK ..1.2
1..1
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 19
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
.Trong đó
u
avgHHv ... với
)/(7,1
60000
63,581.56.14,3
60000
1.1. sm
nd
v
Vì )/(27,1 smv nên ta chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng là ccx 9.
. :H hệ số kể đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp dạng răng, có vát đầu răng
004,0 H tra bảng 1107.
15.6
Tr
.
. :g hệ số kể đến ảnh hưởng của sai lệch bước răng, 73 g tra bảng
1
107.
16.6
Tr
.
)/(94,2
4
140.7,1.73.004,0 smHv
06,1
1.05,1.91,68238.2
56.56.94,21 HVK
113,106,1.1.05,1 HK
Vậy ta có : H
wdub
uHKTZHZMZH
2
1
..
)1(..1.2...
)(26,441256.4.56
)14.(113,1.91,68238.2.88,0.76,1.274 MPaH
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :
Vì )/(57,1 smv thì ;1VZ với cấp chính xác động học đã chọn là 9 thì ta chọn cấp
chính xác mức về mức tiếp xúc là 8.Khi đó cần gia công đạt độ nhám maR 25,15,2 do đó 95,0RZ . Vì mmad 700 nên 1XHK
Vậy ta có ứng suất tiếp xúc cho phép chính xác là :
)(4751.95,0.1.500... MPaKVZRZHH XH
Ta có :
HH bánh răng thỏa mãn điều kiện tiếp xúc.
3.4.2 Kiểm nghiệm bánh răng về độ bền uốn .
Đê đảm bảo độ bền uốn cho răng,ứng suất uốn sinh ra tại chân răng không được vượt
quá một giá trị cho phép.
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 20
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
1.1. 1
....1.2
1 Fmdb
FYYYFKT
F
2
1
2.12 FFY
FY
FF
Trong đó ta có :
:)(91,682381 NmmT mômen xoắn trên bánh răng 1 .
:)(2 mmm môđun pháp.
:)(56 mmb chiều rộng vành răng .
:)(561 mmd đường kính vòng lăn bánh răng 1.
57,0
74,1
11 Y hệ số kể đến sự trùng khớp ngang .
:1Y hệ số kể đến độ nghiêng của răng .
:2;1 FYFY hệ số dạng răng của bánh răng 1 và bánh răng 2 ,
6,32;85,31 FYFY
:FK hệ số tải trọng khi tính về uốn .
FVKFKFKFK ..
. 1,1FK ;hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành
rằng khi tính về uốn , tra bảng 1
98.
7.6
Tr
.
. 1FK :hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đông
thời ăn khớp khi tính về uốn.
. :FVK hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp khi tính về uốn
.
FKFKT
dbFv
FVK ..1.2
1..1
.Trong đó ta có :
u
avgFFv ...
:011,0F hệ số kể đến ảnh hưởng của sai số ăn khớp, tra bảng 1107.
15.6
Tr
.
)/(08,8
4
140.7,1.73.011,0 smFv
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 21
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
169,1
1.1,1.91,68238.2
56.56.08,81 FVK
hệ số tải trọng khi tính vè uốn là :
286,1169,1.1.1,1.. FVKFKFKFK
ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh răng 1 là :
)(4,61
2.56.56
85,3.57,0.286,1.91,68238.2
1 MPaF
ứng suất uốn sinh ra tại chân răng bánh răng 2 là :
)(41,57
85,3
6,3.4,61
1
2.12 MPaFY
FY
FF
Tính chính xác ứng suất uốn cho phép ;
XFKSYRYFF ...
Trong đó ta có :
:1RY hệ số kể đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng.
:SY hệ số kể đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất .
032,1)2ln(.0695,008,1)ln(.0695,008,1 mSY
:1XFK hệ số kể đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn.
)(37,2651.032,1.1.14,257...11 MPaXFKSYRYFF
)(76,2541.032,1.1.68,246...22 MPaXFKSYRYFF
Vậy ta có :
)(4,5722
)(1,6411
MPaFF
MPaFF
bánh răng thỏa mãn điều kiện bền uốn .
3.4.3 Kiệm nghiệm độ bền quá tải .
Ta có hệ số quá tải là : 2,2max
dnT
T
qtk .
Để tránh biến dạng dư hoặc gẫy dòn lớp bề mặt thì ứng suất tiếp xúc cực đại không
được vượt quá một giá trị cho phép :
)(49,6542,2.26,441.max MPaqtkHH
)(1624maxmax MPaHH
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 22
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Để phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng thì ứng suất uốn cực
đại tại mặt lượn chân răng không được vượt quá một giá trị cho phép :
qtkFF .max
Đối với bánh 1 là :
)(02,1412,2.1,64.1max1
MPaqtkFF
)(464
max1max1
MPaHH
Đối với bánh 2 là :
)(28,1262,2.4,57.2max2
MPaqtkFF
)(360
max2max2
MPaFF
Vậy bánh răng thỏa mãn điều kiện quá tải .
3.4.4 Lực ăn khớp trên bánh răng chủ động .
Các lực tác dụng lên cặp bánh răng là:
Lực vòng :
)(1,2437
56
91,68238.2
1
1.2
21 Nd
T
tFtF
Lực hướng tâm :
)(03,887)20tan(.1,2437)tan(.121 NtwtFrFrF
Lực dọc trục :
021 aFaF
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 23
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
3.5 Bảng tổng kết kết quả tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng .
Thông số Ký hiệu Đơn vị Kết quả tính
toán
Khoảng cách trục a mm 140
Môđun pháp m mm 2
Số răng 21 ZZ 28/112
Tỉ số truyền thực tế thu 4
Sai số tỉ số truyền u % 0%
Góc nghiêng của răng Độ 0
Hệ số dịch chỉnh 21 XX mm 00
Đường kính vòng lăn 21 dd mm 56/224
Đường kính vòng chia 21 dd mm 56/224
Đường kính đỉnh răng 21 adad mm 60/228
Đường kính đáy răng 21 fdfd mm 51/219
Chiều rộng vành răng b mm 56
Các lực ăn khớp trên bánh chủ
động(bánh I)
Lực vòng 21 tFtF N 24371,1
Lực hướng tâm 21 rFrF N 887,03
Lực dọc trục 21 tFtF N 0
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 24
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Chương 4 :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
4.1 Chọn khớp nối
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục.
Ta chọn khớp nối theo điều kiện :
kndtd
knTtT
Trong đó :
:td đường kính trục cần nối
)(15,353 30.2,0
16,2607353
.2,0
22 mm
Tdtd
Chọn )(402 mmdtd
:tT Mômen xoắn tính toán
2.TktT
k: hệ số chế độ làm việc phụ thuộc vào loại máy. Tra bảng 2
58.
1.16
Tr
ta có k=1.5
)(1,391)(74,39110216,260735.5,12. NmNmmTktT
Tra bảng 2
68.
10.16
Tr
a với điều kiện :
)(40)(40
)(500)(1,391
mmkndmmtd
NmmknTNmtT
Ta có kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi là :
T
Nm
d D md L l 1d 0D Z maxn B 1B 1l 3D 2l
500 40 170 80 175 110 71 130 8 3600 5 42 30 28 32
Tra bảng 2
69.
10.16
Tr
b ta có kích thước cơ bản của vòng đàn hồi là :
T
Nm
cd 1d 2D l 1l 2l 3l h
500
14 M10 20 32 34 15 28 1,5
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 25
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Kiểm nghiệm điều kiện bền của vòng đàn hồi và của chốt:
Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi :
dlcdDZ
Tk
d
3..0.
2..2
Trong đó MPad )42( ứng suất dập cho phép của vòng cao su .
MPadlcdDZ
Tk
d )42(9,128.14.130.8
16,260735.5,1.2
3..0.
2..2
thỏa mãn điều kiện.
Điều kiện sức bền của chốt :
u
ZDcd
lTk
u
.0.
3.1,0
0.2.
Trong đó : )(5,41
2
1534
2
210 mm
lll
MPau )8060( : ứng suất uốn cho phép của chốt .
uMPa
ZDcd
lTk
u )(88,56
8.130.314.1,0
5,41.16,260735.5,1
.0.
3.1,0
0.2.
thỏa mãn điều kiện bài toán.
Vậy khớp nối vòng đàn hồi thỏa mãn điều kiện bền .
Lực tác dụng lên trục II là :
tFknF .2,0
Với )(31,4011
130
16,260735.2
0
2.2 N
D
T
tF
Vậy lực khớp nối tác dụng lên trục là : )(26,80231,4011.2,0 NknF
4.2 Tính thiết kế trục I
Chọn vật liệu thiết kế trục là thép C45 thường hóa có )(600 MPab .
4.2.1 Tải trọng tác dụng lên trục
Lực tác dụng từ bộ truyền bánh răng
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 26
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Fr
Ft1
Fr1
Ft2
Fr2
Fkn
z
x
y
Lực vòng :
)(1,2437
56
91,68238.2
1
1.2
21 Nd
T
tFtF
Lực hướng tâm :
)(03,887)20tan(.1,2437)tan(.121 NtwtFrFrF
Lực dọc trục :
021 aFaF
Lực tác dụng từ bộ truyền đai
Lực từ bộ truyền đai tác dụng lên trục là :
)(91,610 NrF
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 27
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
4.2.2 Tính sơ bộ đường kính trục
Đường kính trục được xác đinh bằng mômen xoắn theo công thức :
3 .2,0
Td
Trong đó :
:T mômen xoắn tác dụng lên trục ,(Nmm) .
: ứng suất xoắn cho phép , )(3015 MPa .
Đường kính sơ bộ trục I là :
)(33,283 15.2,0
91,682383
.2,0
11 mm
Td
chọn đường kính sơ bộ trục I là : )(301 mmd
chiều rộng gần đúng của ổ lăn là : )(191 mmb tra bảng 1189.
2.10
Tr
Đường kính sơ bộ trục II là :
)(15,353 30.2,0
16,2607353
.2,0
12 mm
Td
chọn đường kính sơ bộ trục II là : )(402 mmd
chiều rộng gần đúng của ổ lăn là : )(232 mmb tra bảng 1189.
2.10
Tr
4.2.3 Xác đính khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực
l11
l13
l12
k3 hn
k 2
k1
lm d
lm 1
b0
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 28
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Chiều dài mayơ bánh đai, mayơ bánh răng trụ trên trục I là :
)(453630).5,12,1(1).5,12,1(1
mmdbrtmlđml
chọn )(40
1
mmbrtmlđml
Chiều dài mayơ bánh răng trụ trên trục II là :
)(604840).5,12,1(2).5,12,1(2
mmdbrtml
chọn )(55
2
mmbrtml
Chiều dài mayơ nửa khớp nối là :
)(1005640).5,24,1(2).5,24,1( mmdknml
chọn )(80 mmknml
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng
cách giữa các chi tiết quay là :
mmk 1581 chọn mmk 121
Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp là :
mmk 1552 chọn mmk 102
Khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến nắp ổ là :
mmk 20103 chọn mmk 153
Chiều cao nắp ổ và đầu bu lông là :
mmnh 2015 chọn mmnh 20
Khoảng cách giữa các điểm đặt lực và chiều dài đoạn trục là :
)(5,642015)1940.(5,03)1.(5,01212 mmnhkbđmlcll
)(5,511012)1940.(5,021)11
.(5,013 mmkkbbrtmll
)(1035,51.213.211 mmll
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 29
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
4.2.4 Xác định đường kính các đoạn trục
Fr
Ft1
Fr1
z
x
y
0
0
1
2
31
2
3
Rx1 Rx3
Ry1 Ry3
l1 l2 l3
Ta có :
mmll
mml
5,5132
5,641
Lực từ bộ truyền đai tác dụng lên trục là :
)(91,610 NrF
Xác định các phản lực tác dụng lên ổ lăn :
Xét mặt phẳng (xz):
0)32.(32.1
1
)(
0131
llxRlrFxzM
rFxRxRxF
)(515,443
5,515,51
5,51.03,887
32
2.1
3
03,887131
N
ll
lrF
xR
rFxRxRxF
)(515,44331 NxRxR
Xét mặt phẳng (yz) :
01.)32.(32.1
1
)(
0131
lrFllyRltFyzM
tFrFyRyRyF
96,861065.64.91,6105,51.10,2437)5,515,51.(3
01,304891,6411,243731
yR
yRyR
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 30
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
)(99,8352
)(02,22121
NyR
NyR
Xác định mômen tại các điểm nút .
Tại mặt cắt 0-0 :
)(91,682381
0
)(00
)(00
NmmTT
NmmyzM
NmmxzM
Tại mặt cắt 1-1 :
)(91,682381
1
)(69,394035,64.91,6101.
1
)(01
NmmTT
NmmlrFyzM
NmmxzM
Tại mặt cắt 2-2 :
)(91,682381
2
)(49,430535,51.99,8353.3
2
)(02,228415,51.515,4432.1
2
NmmTT
NmmlyRyzM
NmmlxRxzM
Tại mặt cắt 3-3 :
)(03
)(03
)(03
NmmT
NmmyzM
NmmxzM
Xác định mômen uốn và mômen tương đương tại cắt mặt cắt :
Tại mặt cắt 0-0 :
)(63,59096291,68238.75,020
20.75,0200
)(02020
2020
0
NmmTuMtđM
NmmyzMxzMM
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 31
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Tại mặt cắt 1-1 :
)(6,71028291,68238.75,0269,39403
21.75,0211
)(69,39403269,3940320
2121
1
NmmTuMtđM
NmmyzMxzMM
Tại mặt cắt 2-2 :
)(09,76601291,68238.75,0221,48737
22.75,0222
)(21,48737249,43053202,22841
2222
2
NmmTuMtđM
NmmyzMxzMM
Tại mặt cắt 3-3 :
)(02020
20.75,0200
)(02020
2020
0
NmmTuMtđM
NmmyzMxzMM
Xác định đường kính các đoạn trục :
3 .1,0 i
tđM
id
Trong đó ta có :
. : ứng suất cho phép của thép để chế tạo trục, )(63 MPa tra bảng 1
195.
5.10
Tr
Vậy ta có :
. Đường kính trục lắp bánh đai là :
)(09,213 63.1,0
63,590963
.1,0
00 mm
tđMd
Chọn )(220 mmd
. Đường kính trục lắp ổ lăn là :
)(4,223 63.1,0
8,710263
.1,0
11 mm
tđMd
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 32
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Chọn )(251 mmd theo tiêu chuẩn
.Đường kính lắp bánh răng là :
)(99,223 63.1,0
09,766013
.1,0
22 mm
tđMd
Dựa vào kích thước đường kính các đoạn trục vừa tính được và dựa vào yêu cầu về
lắp ghép và công nghệ ta chọ kết cấu trục là :
)(282
)(2531
)(220
mmd
mmdd
mmd
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 33
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Lập Lớp: CK-05-K53 MSSV: 20081502
Fr
Ry1 Ry3
Rx1 Rx3
Fr1
1
l1=64,5 l2=51,5 l3=51,5
22841,02Nmm
39403,69 Nmm 43053,49 Nmm
M xz
M yz
T
68238,91 Nmm
0
1
2
3
0
1
2
3
Ø
28
H
7 k6
Ø
25
k6
Ø
22
D
8 k6
Ø
25
D
8 k6
Trường đại học Bách Khoa Hà Nội ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY
Viện Cơ Khí
Bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy và Rôbốt
**************************************************
*************************************************
Giáoviên hướng dẫn: Đào Trọng Thường Trang 3
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- thuyet minh.CTM.Lapnv.hust.pdf