Giáo trình Cơ sở thiết kế máy và thiết kế máy chi tiết máy (Phần 2)

Cố định vòng ổ

Cố định các vòng ổ lăn trên trục và trên vỏ nhằm mục đích không cho ổ

dịch chuyển theo phương chiều trục và theo phương hướng tâm. Kết cấu bộ

phận ổ phải loại trừ được khả năng gây kẹt do hiện tượng dãn nở nhiệt hoặc

do sai số chế tạo.

Chọn phương pháp cố định vòng ổ cần dựa vào các yếu tố sau:

- Loại ổ: ổ đỡ, ổ đỡ - chặn, ổ tuỳ động hay ổ hay ổ tự lựa.

- Sơ đồ bố trí ổ trên trục.81

- Tính chất làm việc của trục: trục cần cố định hay cần di động theo phương

chiều trục trong quá trình làm việc.

Có thể lựa chọn một trong các phương án sau (hình 15.22)

a) Phương án a: Các vòng ổ đều được cố định trên trục và trên vỏ về cả

hai phía (hình 15.22a). Trường hợp này được dùng khi trên trục được lắp ổ

tùy động cho phép trục có thể di chuyển theo phương chiều trục trong quá

trình làm việc. Ví dụ trong HGT khai triển phân đôi có cặp bánh răng chữ V

thì các gối A và B của một trong hai trục đều phải lắp ổ tùy động để trục có

thể di chuyển về hai phía đảm bảo cho tải trọng được phân đều lên cả hai

bánh răng (hình 15.23). Có thể sử dụng nhiều kiểu khác nhau để cố định

vòng ổ trên vỏ như kết hợp nắp ổ với vòng lò xo chữ C hoặc gờ trên lỗ để cố

định vòng ngoài còn cố định vòng trong trên trục nhờ vòng lò xo chữ C và

gờ trục hoặc bạc

chặn.

b) Phương án b:

Mỗi ổ hạn chế trục

di chuyển về một

phía, khi đó vòng

trong và vòng ngoài

chỉ cố định một phía

nhờ nắp ổ (với vòng

ngoài) và gờ trục

(với vòng trong)

(hình 15.22b).

Trường hợp này chủ

yếu dùng cho trục

lắp ổ đỡ, ổ đỡ chặn

với chiều dài trục

không lớn (l <

(6 8)d) như đối

với các trục trong

các HGT bánh răng

trụ, trục bánh vít,

các trục trong HGT

bánh răng côn.

c) Phương án

c&d: Một trong hai

ổ được cố định còn

ổ kia tùy động

Hình 15.22 Phương án cố định ổ lăn trên trục và

vỏ

a)

b)

A B

A B

Lt

c)

d)

A B

A B82

(có thể di chuyển dọc trục) hình 15.22c&d. Trường hợp này thường dùng

cho trục có chiều dài lớn (l > 250mm với trục vít) để bù trừ dãn dài của trục

do nhiệt sinh ra trong quá trình làm việc (ví dụ trục của trục vít, trục bánh

răng côn dẫn) hoặc trục đặt trên các vỏ máy khác nhau. Có thể dùng một

hoặc hai ổ lắp theo sơ đồ chữ X hoặc chữ O đối với gối cố định, gối kia lắp

ổ tùy động ( hình 15.25)

pdf136 trang | Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 557 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Cơ sở thiết kế máy và thiết kế máy chi tiết máy (Phần 2), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ừ lớp sợi chịu lực đến đáy răng, bảng 2.24 K là hệ số hiệu chỉnh đường kính để lực vòng phân bố đều hơn trên các răng, có thể lấy như sau: di,mm 320 K 0,08 0,10 0,12 0,13 0,15 0,18 Các kích thước khác của rãnh chọn theo bảng 15.5 Bảng 15.5 Các thông số của bánh đai răng Thông số ki hiệu môđun,mm 1 1,5 2 3 4 5 7 10 Chiều rộng rãnh,(mm) Chiều sâu rãnh Góc frofin rãnh Bán kính góc lượn, (mm) Kích thước smin h 0 r1 r2  1,0 1,3 50 0,3 0,3 0,4 1,5 1,8 50 0,4 0,4 0,4 1,8 2,2 50 0,5 0,5 0,6 3,2 3,0 40 0,7 1,0 0,6 4,0 4,0 40 1,0 1,3 0,8 4,8 5,0 40 1,5 2,0 0,8 7,5 8,5 40 2,5 3,0 0,8 11,5 12,5 40 3,0 3,5 0,8 Hình 15.4 Kết cấu bánh đai răng rãnh hình thang d d a d f h  r2 r1 B 58 15.1.2 Kết cấu đĩa xích Trong thiết kế truyền động xích, dây xích được chọn theo tiêu chuẩn do nhà sản xuất cung cấp vì vậy người thiết kế chỉ thiết kế và chế tạo đĩa xích cho phù hợp. Về kết cấu đĩa xích cũng có những điểm tương đồng như kết cấu bánh răng. Biên dạng và kích thước răng đĩa phụ thuộc vào loại và kích thước của xích và được tiêu chuẩn theo bước xích p (hình 15.5), các kích thước cơ bản hình thành nên kết cấu răng đĩa xích có thể xem ở các bảng 15.6; bảng 15.7; bảng 15.8 và bảng 15.9. Bảng 15.6 Kích thước xác định biên dạng xích răng Tên gọi Bước xích p,mm Ký hiệu 12,7 15,857 19,05 25,4 31,75 Chiều cao Khe hở hướng kính Khoảng cách giữa các mép mặt răng làm việc khi  = 600 Khoảng cách từ giao điểm của các mặt răng làm việc đến mặt ngoài Bán kính góc lượn đáy răng h2 e t c r1 8,3 1,3 14,11 20,52 1,5 10,3 1,6 17,73 25,65 2,0 12,4 1,9 21,22 31,76 2,0 15,9 2,5 28,73 41,03 2,5 19,9 3,2 35,35 51,03 3,5 Hình 15.5 Kết cấu đĩa xích ống con lăn và đĩa xích răng 59 Bảng 15.7 Kích thước xác định biên dạng xích ống con lăn và xích răng Tên gọi Ký hiệu Công thức tính Xích ống con lăn Xích răng Đường kính vòng tròn chia Đường kính vòng đỉnh răng Đường kính vòng đáy răng Đường kính vành đĩa Góc Đường kính con lăn Bán kính đáy Bán kính profin răng Bán kính góc lượn Tọa độ Chiều dài đoạn profin thẳng Chiều rộng răng đĩa Chiều rộng vành đĩa xích 2 dãy Chiều dày vành đĩa d d = p / sin (p/z) da df dv     dl r r1 r2 r3 r4 x1 x2 y1 y2 y3 fp b B1 1 2 da = p[0,5+cotan(/z)] df = d – 2r dv= p.cotan(/z)-1,2h  = 3600/z  = 55o- 600/z 2 = 18o - 600/z 2 = 170 - 640/z r = 0,5025 d1 + 0,05 r1 = 0,08 d1 + r r2=d1(0,08cos+1,24cos - 1,3025) - 0,05 r3 = 1,7 d1 r4 = 1,5 khi p < 38,1 r4 = 2,5 khi p  38,1 x1 = 0,8d1sin x2 = 1,24d1cos(/z) y1 = 0,8d1cos y2 = 1,24d1sin(/z) y3 = 0,8d1 fq = d1(1,24sin - 0,8sin) Xích 1 dãy: 0,93B – 0,15 Xích 2 và 3dãy: 0,90B – 0,15 Xích 4 dãy: 0,86B – 0,30 B1 = l + b - l là khoảng cách giữa 2 dãy xích, bảng 4.5 và 4.6 - B và S tra bảng 4.6, 4.7 da =p/tan(/z) df =da–1,182p/cos(/z)  = 3600/z  = 600 2 =  -   = 300 - 3600/z r3 = p y3 = 0,4p b = B + 2S  = o =0,5p Thép  = o =0,5p Gang 60 Bảng 15.8 Các thông số cơ bản của xích ống con lăn Bước xích P,mm Kích thước,mm Tải trọng phá hỏng Q (KN) K.lượ ng 1 mét xích,k g B do d1 l h, b Xích ống con lăn một dãy 8 9,525 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 3,0 5,72 7,75 9,65 12,7 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75 2,3 3,28 4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,1 12,7 14,29 5,0 6,35 8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,7 28,58 - - - - - - - - - - 7,5 8,5 11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3 12 17 20 24 33 38 46 58 62 72 4,6 9,1 18,2 22,7 31,8 56,7 88,5 127,0 172,4 226,8 0,2 0,45 0,75 1,0 1,9 2,6 3,8 5,5 7,5 9,7 Xích ống con lăn hai dãy 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 7,75 9,65 12,7 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75 4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,1 12,7 14,29 8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,7 28,58 13,92 16,59 25,50 29,29 35,76 45,44 48,87 58,55 11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3 35 41 54 68 82 104 110 130 31,8 45,4 72,4 113,4 177,0 254,0 344,8 453,6 1,4 1,9 3,5 5,0 7,3 11,0 14,4 19,1 Xích ống con lăn ba dãy 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 7,75 9,65 12,7 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75 4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,1 12,7 14,29 8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,7 28,58 13,92 16,59 25,50 29,29 35,76 45,44 48,87 58,55 11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3 50 57 86 98 120 150 160 190 45,4 68,1 108,1 170,0 265,5 381,0 517,2 680,4 2,0 2,8 5,8 7,5 11,0 16,5 21,7 28,3 61 Bảng 15.9 Các thông số cơ bản của xích răng Bước xích p ,mm Kích thước,mm Tải trọng phá hỏng Q (KN) Khối lượng 1 mét xích,kg b b1 s B l 12,7 13,4 7 1,5 22,5 28,5 34,5 40,5 46,5 52,5 28,5 34,5 40,5 46,5 52,5 58,5 26 31 36 42 49 56 1,3 1,6 2,0 2,3 2,7 3,0 15,875 16,7 8,7 2,0 30 38 46 54 62 70 39 46 54 62 70 78 41 50 58 69 86 91 2,2 2,7 3,3 3,9 4,4 5,0 19,05 20,1 10,5 3,0 45 57 69 81 93 54 66 78 90 102 74 89 105 124 143 3,9 4,9 5,9 7,0 8,0 25,4 26,7 13,35 3,0 57 75 93 104 65 84 102 120 116 132 164 196 8,4 10,8 13,2 15,4 31,75 33,4 16,7 3,0 75 93 111 129 85 103 121 139 166 206 246 286 14,35 16,55 18,8 21,0 Các kích thước khác có thể xác định tương tự như bánh răng hay bánh đai. Để đảm bảo độ bền mòn đều và tăng tuổi thọ, vật liệu đĩa xích thường bằng thép cacbon như C45, C50 và nhiệt luyện đạt độ rắn 4052HRC. Cũng có thể bằng gang khi vận tốc thấp và tải nhỏ. Với các bộ truyền xích thông dụng như xích các loại xe máy, xe đạp thì các nhà cung cấp đã cung cấp cả dây và đĩa xích vì vậy không cần thiết kế và chế tạo đĩa xích. 62 15.1.3 Kết cấu bánh răng Hình dạng, kích thước kết cấu bánh răng được xác định trên cơ sở độ bền, phôi của bánh răng và công nghệ gia công răng. Phôi để chế tạo bánh răng có thể dạng đĩa phẳng được cắt từ phôi thép tròn (dùng trong sản xuất đơn chiếc) hoặc phôi rèn (rèn khuôn hoặc rèn tự do) tùy thuộc vào sản lượng và kích thước bánh răng. Tùy thuộc vào kết cấu, dạng răng (răng thẳng hay răng nghiêng; răng ngoài hay răng trong), độ chính xác và độ bóng bề mặt yêu cầu mà sử dụng phương pháp chép hình (phay chép hình), phương pháp bao hình (phay hoặc xọc) hoặc phương pháp cắt dây để gia công bề mặt răng. Bánh răng có thể làm liền trục hoặc rời trục. Bánh răng rời trục có nhiều ưu điểm hơn so với bánh răng liền trục (thuận tiện và kinh tế khi cần thay thế do bánh răng bị hỏng, có nhiều phương án lựa chọn khi cắt răng và dễ dàng đảm bảo độ chính xác yêu cầu), tuy nhiên do kích thước bánh răng quá nhỏ nên phải làm liền trục. Điều kiện để bánh răng làm rời trục khi: X  2,0m Đối với bánh răng trụ (hình 15.6a) (15.1a) X  1,8me Đối với bánh răng côn (hình 15.6b) (15.1b) Trong đó: m hoặc me là mô đun bánh răng. X là khoảng cách từ đáy răng đến đỉnh rãnh then (hình 15.6) Nếu điều kiện (15.1a&b) không thỏa mãn thì bánh răng được làm liền trục. Hình 15.7&8 là 1 số phương án về kết cấu bánh răng trụ và bánh răng côn liền trục. Dưới đây giới thiệu một số kết cấu BR rời trục. Hình 15.6 Khoảng cách X khi thiết kế kết cấu bánh răng a) Bánh răng hình trụ b) Bánh răng côn a) X X X b) X >2m X >1,8me 63 Hình 15.7 Kết cấu bánh răng trụ liền trục a) khi df d0 c) Cho bánh răng chữ V df là đường kính chân răng và d0 là đường kính trục l  a mm và a lấy theo bảng 5.15 tùy thuộc m và góc nghiêng  l d o d f d o d f a) b) a h > 2 ,5 m c) Hình 15.8 Kết cấu bánh răng côn liền trục 64 Bảng 15.10 Chiều rộng rãnh thoát dao khi gia công bánh răng chữ V dạng liền trục Mô đun m(mm) Góc nghiêng  Mô đun m(mm) Góc nghiêng  200 300 400 200 300 400 2 2,5 3 3,5 4 28 32 36 40 46 32 37 42 47 52 35 40 45 50 55 5 6 (7) 8 10 52 60 68 75 90 58 67 75 82 100 63 72 82 90 108 Bánh răng rời trục, có thể thực hiện dưới dạng đĩa đặc (hình 15.8a và hình 15.10ab cho BR côn) hoặc đĩa mỏng để nối vành răng với may ơ (hình 15.8b và hình15.10c&d) hoặc dạng nan hoa để nối vành răng với may ơ (khi bánh răng có kích thước rất lớn). Bánh răng có kết cấu đối xứng (hình 15.8b) hoặc không đối xứng (hình 15.8c) Hình 15.9 Kết cấu bánh răng ăn khớp trong h a s lm Hình 15.8 Kết cấu bánh răng trụ rời trục ăn khớp ngoài a&b) Dạng kết cấu đối xứng c) Dạng KC không đối xứng b D m lm lm D o C S b d + t 2 b d 1 a) b) c) d 2 65 Các kích thước cấu tạo nên kết cấu bánh răng có thể lấy như sau: - Đường kính đoạn trục lắp bánh răng: d - Chiều dày vành răng S  2m - Chiều dày đĩa C được chọn tùy thuộc vào loại bánh răng: Bánh răng hình trụ: C = (0,20,3)b Bánh răng côn C = (0,30,35)b - Đường kính và chiều dài may ơ: Dm = (1,51,8)d lm = (1,2.2,0)d - Đường kính lỗ do: Xác định tùy thuộc vào kích thước bánh răng, thường do = (12.30)mm Chú ý: - Trong công thức trên, lấy m đối với bánh răng trụ và me đối với bánh răng côn. - Khi xác định chiều dài may ơ của bánh răng cần lưu ý là chiều dài lm cần đủ lớn để đảm bảo tính ổn định của bánh răng trên trục. Chiều dài may ơ có thể chọn như sau: lm có thể lấy lớn hơn, bằng hoặc nhỏ hơn chiều rộng vành răng. Chiều dài may ơ còn tùy thuộc vào chiều dài then lắp trên trục (xem ví dụ ở phần thiết kế trục để biết cách xác định chiều dài then khi biết chiều dài may ơ hoặc ngược lại). Hình 15.10 Kết cấu bánh răng côn rời trục a&b Bánh răng côn nhỏ c&d) Bánh răng côn lớn b) X c) d) d e 1     D m d e 2 d e 2R e b C s lm b a) 66 Ví dụ 15.1 Tính kết cấu bánh răng trong HGT ở ví dụ 14.4 a) Kết cấu bánh răng côn dẫn Để biết bánh răng làm rời hay liền trục, cần xác định đường kính lắp bánh răng. Có thể tính đường kính trục lắp bánh răng nhờ công thức tính sơ bộ trục như sau: mm5,23 )20).(2.0( 52087 ][2,0 T d 33    Trong đó T là mô men xoắn của trục lắp bánh răng dẫn và T = 52087Nmm [] là ứng suất tiếp cho phép. Sơ bộ có thể chọn [] = 20Mpa Chọn đường kính đoạn trục lắp khớp bằng đường kính đoạn trục lắp bánh răng d = 28 mm. Với d = 28mm, tra bảng (12.3) then bằng có bxh = 8x7, t1 = 5mm và t2 = 3,3mm. Bánh răng có me = 3mm. Từ hình ( 15.6) tính được: mm7,3)3,314(31)td5,0(d5,0X 2 ' f  Trong đó: mm62)26).(38,2(z.md 1 ' e ' f  là đường kính chân răng trên mặt đáy nhỏ mm38,2m 'e  là mô đun trên mặt đáy nhỏ. Theo điều kiện (15.1) thì : X = 3,7mm < 1,8me = (1,8).(3) = 5,4mm do đó bánh răng nhỏ làm liền trục như hình (15.8). b) Kết cấu bánh răng côn bị dẫn Bánh răng côn bị dẫn được làm rời trục và có kết cấu như hình (15.10c) với kích thước các phần tử như sau: - Đường kính chỗ lắp bánh răng d = 42mm - Chiều dày vành răng S = 2me = 6mm - Chiều dày đĩa C: C = (0,30,35)35 = 10,512,5 Chọn C = 12mm - Đường kính và chiều dài may ơ: Dm = (1,51,8) d = 6375 chọn Dm = 65mm lm = (1,2.2,0) d = 5084 chọn lm = 60mm - Đường kính lỗ do: Xác định tùy thuộc vào kích thước bánh răng, thường do = (12.30)mm, chọn do = 25mm. - Kích thước rãnh then trên may ơ bánh răng: Chiều rộng ránh then b = 12mm và chiều sâu rãnh trên may ơ t2 = 3,3mm 67 15.1.4 Kết cấu trục vít và bánh vít 15.1.4.1 Kết cấu trục vít Hình 15.11c giới thiệu về kết cấu chung của trục vít. Trục vít thường được chế tạo liền với trục. Tùy thuộc vào kích thước df1; đường đoạn trục do mà có thể có những dạng kết cấu khác nhau (hình 15.11abc). d o d f1 b1 l1 L 20 o a) Hình 15.11 Kết cấu trục vít a) Khi do df1 l d o d f1 l1 L l b1 c) d o = d f1 d f1 b1 l1 L b) 68 Các kích thước cơ bản trục vít: - Kích thước ren trục vít: d1; df1 và da1 - Kích thước ngỗng trục d để lắp ổ. - Đường kính thân trục để lắp với chi tiết khác (khớp nối, bánh đai) - Chiều dài cắt ren của trục vít b1 (bảng 15.11) - Chiều dài l của đoạn thoát dụng cụ khi cắt ren (phụ thuộc vào loại dụng cụ gia công ren trục vít) khi df1 < do. - Góc vát ở mút phần ren: lấy khoảng 20o. 15.1.4.2 Kết cấu bánh vít Tùy thuộc vào kích thước bánh vít mà kết cấu được thiết kế khác nhau. Phổ biến là gồm vành răng bánh vít bằng kim loại màu ghép với thân bánh vít bằng gang hoặc thép đúc bằng mối ghép độ dôi hoặc vành răng đúc trực tiếp lên thân (hình 15.12). Các kích thước cơ bản xác định như sau (hình 15.12 và 15.13): - Chiều dày vành răng bánh vít   2m - Chiều dày đĩa thân bánh vít C = (0,250,35)b2 - Chiều dày vành thân bánh vít S   - Đường kính và chiều dài may ơ: Dm = (1,82,0)d lm = (1,2.2,0)d - Vít tăng cường: Số lượng vít: Z = 38 Đường kính vít d = (11,2)m, sau đó chọn theo tiêu chuẩn Chiều dài vít l < 0,3b2. ( Với vít tăng cường, đầu vít được cắt bỏ sau khi đã xiết chặt). - Bề mặt ghép: Đường kính bề mặt ghép: D = df2 – 2.  Chiều dài bề mặt ghép l = ( 0,80,85)b2. - Đường kính Do và do: Đường kính tâm lỗ Do: 2 DD D mo   Đường kính lỗ do xác định tùy thuộc vào kích thước bánh vít, thường do = (15.40)mm. 69 Trường hợp khi đường kính bánh vít d2 > 400mm, thường sử dụng mối ghép bu lông để nối vành bánh vít với thân (hình 15.13). Khi đó cần chọn trước Do, phương án ghép bu lông (có khe hở hay không có khe hở) và số lượng bu lông, sau đó tiến hành xác định đường kính bu lông theo phương án đã chọn. Hình 15.13 Kết cấu bánh vít  d n b2 C S  D o D m  d f2 lm  d    D H 7 /n 6 D m d f2 l  d H 7  d n b2 C  S Hình 15.12 Kết cấu bánh vít và các dạng vát đầu răng 0,5mX45 0,5mX45 a) b) 70 15.2 KÊT CẤU TRỤC VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH CHI TIẾT TRÊN TRỤC 15.2.1 Yêu cầu khi thiết kế trục Trong thực tế, trục bậc được dùng nhiều nhất. Tuy nhiên trục bậc lại có nhiều nhược điểm, vì vậy khi thiết kế kết cấu trục bậc cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Trục phải có đủ độ bền đặc biệt là độ bền mỏi. - Trục phải có tính công nghệ bao gồm công nghệ chế tạo trục và các chi tiết lắp trên trục cũng như việc tháo lắp các chi tiết thuận tiện. - Các chi tiết lắp trên trục phải được cố định theo cả hai phương. 15.2.2 Cố định các chi tiết trên trục 15.2.2.1 Cố định các chi tiết theo phƣơng tiếp tuyến Thường dùng mối ghép then, then hoa hay mối ghép độ dôi để cố định chi tiết theo phương tiếp tuyến. Phổ biến nhất là then bằng đầu tròn. Tuy nhiên với mối ghép làm việc với tốc độ thấp và ghép nối các chi tiết đầu trục có thể dùng then vát. Với mối ghép làm việc tốc độ cao, yêu cầu truyền mô men lớn, độ đồng tâm cao và tải va đập thì nên dùng then hoa hoặc mối ghép độ dôi. Hình dạng và kích thước và cách xác định được trình bày trong chương 12. 15.2.2.2 Cố định các chi tiết theo phƣơng chiều trục Có nhiều phương pháp để cố định chi tiết trên trục theo phương chiều trục. Tùy thuộc vị của chi tiết mà có thể lựa chọn các phương pháp khác nhau. Dưới đây giới thiệu một số phương pháp thường gặp để cố định chi tiết theo phương chiều trục. a) Dùng vai trục và gờ trục. Vai trục và gờ trục chỉ cố định theo một chiều và vì vậy cần phối hợp với các phương pháp khác để cố dịnh chiều còn lại. Ngoài việc cố định chi tiết theo phương chiều trục thì vai trục và gờ trục còn có vai trò định vị chính xác các chi tiết khi lắp. Hình 15.14 Kết cấu vai trục và bán kính góc lượn r  D  d R r  D  dC Chi tiÕt l¾p trªn trôcChi tiÕt l¾p trªn trôc hh Vai trôc 71 Đường kính vai trục D hoặc đường kính phần trục tạo gờ do cần chọn sao cho có thể cố định chi tiết nhưng vẫn đảm bảo độ bền mỏi và chi phí về vật liệu chế tạo trục là nhỏ nhất (đường kính phôi), (bảng 7.9) cho tỷ số D/d nên dùng, mặt khác để giảm tập trung ứng suất cần phải làm bán kính góc lượn r. Giá trị của bán kính góc lượng cần chọn sao cho một mặt giảm tối đa tập trung ứng suất, mặt khác cần đảm bảo chi tiết lắp trên trục phải tỳ sát vào vai trục hoặc gờ trục ( h = 0,5(D- d) là phần để chi tiết tỳ sát vào vai trục). Hình 15.14 mô tả kết cấu vai trục có đường kính D với bán kính r và chi tiết lắp trên trục có bán kính R hoặc chiều dày cạnh vát C. Các bán kính góc lượn được chọn tùy thuộc chênh lệch đường kính trục (bảng 15.11). Riêng tại gờ trục nên chọn bán kính r lớn nhất có thể để tăng độ bền mỏi cho trục. Bảng 15.11 Bán kính góc lượn tại vai trục Bán kính Đường kính trục d,mm 10..14 14..18 18..30 30..50 50..80 80..120 120..150 >150 R hoặc C của chi tiết lắp trên trục 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 r của trục 0,4 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 Để đảm bảo chi tiết lắp được tỳ sát vào bạc hoặc chi tiết khác thường chọn chiều dài đoạn trục lắp chi tiết nhỏ hơn chiều dài may ơ lm của chi tiết khoảng từ (0,5 đến 1 hoặc 2 mm, tùy thuộc vào kích thước d (hình 15.15)). Hình 7.3 và 7.4 là một số giải pháp về kết cấu vai trục và chi tiết lắp trên trục để giảm tập trung ứng suất. Để quá trình lắp ghép các chi tiết trên trục được nhanh chóng và chính xác, đặc biệt với trục có đường kính lớn và mối ghép có độ dôi lớn thì nhất thiết phải làm đoạn dẫn hướng. Phần dẫn hướng có thể là mặt côn hoặc mặt trụ với chế độ lắp lỏng. Đồng thời then cần có chiều dài lớn (hình 15.16). Khi thiết kế kết cấu trục, đường kính các đoạn trục tự do được chọn sao cho vừa có tính công nghệ, vừa giảm tập trung ứng suất, đồng thời cần đảm bảo có thể tháo chi tiết một cách dễ dàng, nghĩa là khi cần tháo chi tiết (ví dụ tháo ổ lăn khỏi trục (hình 15.15) cần tác dụng lực chiều trục F vào vòng trong ổ. Muốn vậy đường kính do được chọn nhỏ hơn chiều dày vòng trong ổ lăn. Trong trường hợp do > d + 2s ( s là chiều dày vòng trong ổ lăn và d là đường kính ngỗng trục lắp ổ) thì cần có các giải pháp thích hợp (VD xẻ rãnh trên phần trục đường kính do). 72 Hình 15.16 Kết cấu dãn hướng khi lắp ghép F Đo¹n dÉn huíng h×nh c«n Ø d o Ø d 3 H 7 /k 6 Ø D Ø d ' Ø d 1 Ø d 2 Ø d o Ø d 3 H 7 /k 6 Ø D Ø d ' Ø d 1 Ø d 2 F Ø d 3 H 7 /h 8 §o¹n dÉn huong h×nh trô Hình 15.15 Cố định chiều trục bằng vòng lò kết hợp với vai trục Ø d A k 6 Ø d 3 H 7 /k 6 Ø D Ø d o Ø d B k 6 (0,5...2) Vßng lß xo lm l F 73 b) Cố định chiều trục bằng các chi tiết khác. Để cố định các chi tiết đầu trục, có thể dùng các phương án sau: - Dùng then vát (hình 15.17), vừa cố định theo phương tiếp tuyến vừa cố định theo phương dọc trục). Trường hợp này chỉ sử dụng khi trục quay với tốc độ thấp, không yêu cầu cao về độ đồng tâm (VD cố định đĩa xích trên trục ra HGT). Kích thước của then vát có thể tra ở bảng 12.5. - Dùng đệm áp và vít để cố định chi tiết đầu trục. Phương pháp này thường dùng để cố định chi tiết đầu trục như bánh đai, đĩa xích hoặc vòng trong ổ lăn trên trục Tùy thuộc vào đường kính đầu trục d mà có thể dùng một hoặc hai vít Md. Kết cấu và kích thước các chi tiết có thể xem ở hình 15.18a&b và bảng 15.12. Hình 15.18a Cố định ct đầu trục bằng một vít và đệm áp M d d odD L H khe ho 1..3mm Hình 15.18b Cố định chi tiết đầu trục bằng hai vít và đệm áp d odD l H khe hë 1..3mm a Chi tiÕt ghÐp Hình 15.17 Cố định chi tiết đầu trục bằn then vát Then v¸t 74 Bảng 15.12 Kích thước đệm áp đầu trục và vít Md Dùng một vít để cố định Trục Đệm áp Vít Md d D H Md L 30;34 35;38 40;42 45;48 50;52 55 60; 63 65 70 75 80 85 90 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 5 5 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 M8 M8 M10 M10 M10 M12 M12 M12 M12 M12 M16 M16 M16 20 20 30 30 30 25 25 25 25 25 30 30 30 Dùng hai vít để côc định Trục Đệm áp Vít Md d D H a Md L 105 110 120 130 140 150 120 130 140 150 160 170 10 10 10 12 12 12 60 60 60 80 80 80 M16 M16 M16 M16 M16 M16 30 30 30 30 30 30 - Cố định chi tiết theo phương chiều trục bằng đai ốc và đệm cánh. Đai ốc và đệm cánh có thể dùng để cố định chi tiết đầu trục ( hình 15.19) hoặc chi tiết trên trục, ví dụ vòng trong ổ lăn trên trục (hình 19.15&24. ). Đai ốc và đệm cánh được chế tạo theo tiêu chuẩn vì vậy các kích thước cơ bản tra theo đường kính ren (bảng 15.13 đối với đai ốc và và bảng 15.14 với đệm cánh). Hình 15.19 Cố định chi tiết đầu trục bằng đai ốc và đệm cánh Vßng lß xo §ai èc vµ ®Öm c¸nh 75 Bảng 15.13 Hình dạng và kích thước đai ốc hãm Ren D D1 H b t c c1 20x1,5 24x1,5 (27x1,5) 30x1,5 (33x1,5) 36x1,5 (39x1,5) 42x1,5 (45x1,5) 48x1,5 (52x1,5) 56x2 64x2 72x2 80x2 34 42 45 48 52 55 60 65 70 75 80 85 95 105 115 27 33 36 39 42 45 48 52 56 60 65 70 80 90 100 8 10 10 10 10 10 10 10 10 12 12 12 12 15 15 5 5 5 5 6 6 6 6 6 8 8 8 8 10 10 2,5 2,5 2,5 2,5 3 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 1 1,6 1,6 2 b H Cx45 0 30 o  D 1 D  d t 76 Bảng 15.14 Hình dạng và kích thước đệm cánh Đường kính ren, d d1 D D1 b m S b2 t 20 24 (27) 30 (33) 36 (39) 42 (45) 48 (52) 56 (60) 64 (68) 72 (76) 80 20,5 24,5 27,5 30,5 33,5 36,5 39,5 42,5 45,5 48,5 52,5 57 61 65 69 73 77 81 37 44 47 50 54 58 62 67 72 77 82 87 92 97 102 107 112 117 27 33 36 39 42 45 48 52 56 60 65 70 75 80 85 90 95 100 4,8 4,8 4,8 4,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 9,5 9,5 9,5 9,5 17 20,5 23,5 26,5 29,5 32,5 35,5 38 41 44 48 51,5 55,5 59,5 63,5 67,5 70,5 74,5 1 1 1 1 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 5,3 5,3 5,3 5,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 8,3 8,3 8,3 8,3 8,3 10 10 10 10 18 21,5 24,5 27,5 30,5 33,5 36,5 39 42 45 49 52,5 56,5 59,5 63,5 67,5 70,5 74,5 - Cố định chiều trục bằng vít Vít được dùng để cố định chiều trục khi chi tiết cần cố định không chịu lực chiều truc. Kích thước vít được chọn tùy thuộc vào đường kính trục. Về hình dạng của vít thường là hình trụ có xẻ rãnh để xiết chặt vít. Hình 15. 20 Cố định chi tiết chiều trục bằng vít VÝt cè ®Þnh t d b b s 65 o 30 o 15 o m D d D 1 1 77 - Cố định chiều trục bằng vòng lo xo. Vòng lò xo dùng để cố định theo phương chiều trục khi không tồn tại lực chiều trục hoặc có nhưng rất nhỏ. Vòng lò xo có thể để cố định chi tiết trên trục (hình 15.15) hoặc dùng để cố định chi tiết (vòng ngoài ổ lăn) trên vỏ hộp (hình 15.19). Bảng 15.15 là hình dạng và kích thước vòng lò xo dùng để cố định chi tiết trên trục và bảng 15.16 là hình dạng và kích thước vòng lò xo cố định chi tiết trên vỏ. Bảng 15.15 Kích thước lõ xo và kích thước rãnh lắp lò xo trên trục r r2 r3 I I s d2d3 B  d  d 1 d4 Đường kính trục d,mm Vòng lò xo Rãnh trên trục d2 d3 d4 S b l r2 r3max d1 B h r 12 15 17 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 11,0 13,8 15,7 18,2 23,1 27,8 32,2 30,5 41,5 45,8 50,8 55,8 60,8 65,5 70,5 75,0 13,4 17,4 19,7 23,0 28,5 33,8 39,5 44,7 49,7 54,8 59,8 63,4 70,4 76,2 82,6 87,0 1,7 1,7 1,7 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0 1,0 1,0 1,2 1,2 1,2 1,2 1,7 1,7 1,7 2,0 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 2,5 2,2 2,4 2,6 3,2 3,6 4,0 4,9 5,5 5,5 6,0 6,0 6,5 6,5 7,0 8,0 8,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 7,6 9,1 10,1 11,5 14,1 16,5 19,1 22,1 24,6 27,0 29,5 32,4 34,9 37,5 40,8 43,0 1,8 1,8 1,8 2,0 2,5 2,5 3,0 3,5 3,5 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5 4,5 4,5 11,3 14,1 16,0 18,6 23,5 28,5 33,0 37,5 42,5 47,5 52,5 57,

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfgiao_trinh_co_so_thiet_ke_may_va_thiet_ke_may_chi_tiet_may_p.pdf