4 CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN .... 9 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI .... 14 HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP KHAI TRIỂN ..... CHỌN LOẠI XÍCH Ta chọn loại xích ốn
Trang 1Đề án môn chi tiết máy
Trang 2SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 1
LỜI NÓI ĐẦU
Trang 3SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 2
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 1
MỤC LỤC 2
PHẦN I 4
CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN 4
1.1 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ – CHỌN ĐỘNG CƠ 5
1.2 PHÂN PHỐI TI ̉ SỐ TRUYỀN: 6
1.3 TÍNH TOÁN SỐ VÒNG QUAY,MOMENT XOẮN VÀ CÔNG SUẤT TRÊN CÁC TRỤC 6
BẢNG SỐ LIỆU DÙNG CHO THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 8
PHẦN II 9
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI 9
BỘ TRUYỀN ĐỘNG XÍCH 9
2.1 CHỌN LOẠI XÍCH 9
2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA XÍCH VÀ BỘ TRUYỀN XÍCH 9
2.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU ĐĨA XÍCH VÀ XÁC ĐỊNH LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC 12
PHẦN III 14
THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG 14
HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP KHAI TRIỂN 14
3.1 CHỌN VẬT LIỆU 14
3.2 ỨNG SUẤT CHO PHÉP: 14
3.3 TÍNH TOÁN CÁP NHANH : BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG 17
3.4 TÍNH TOÁN CẤP CHẬM:BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG 23
3.5 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BÔI TRƠN 28
PHẦN IV 29
THIẾT KẾ TRỤC –THEN 29
4.1 CHỌN VẬT LIỆU 29
4.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC 29
4.3 XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC GỐI ĐỠ VÀ ĐIỂM ĐẶT LỰC 29
4.4 THIẾT KẾ TRỤC I-THEN VÀ KIỂM NGHIỆM TRỤC 31
Trang 4SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 3
4.5 THIẾT KẾ TRỤC II –THEN VÀ KIỂM NGHIỆM TRỤC 37
4.6 THIẾT KẾ TRỤC III –THEN VÀ KIỂM NGHIỆM TRỤC 43
PHẦN V 50
THIẾT KẾ Ổ LĂN – NỐI TRỤC 50
5.1THIẾT KẾ Ổ LĂN TRÊN TRỤC 1 50
5.2THIẾT KẾ Ổ TRÊN TRỤC 2 53
5.3 THIẾT KẾ Ổ TRÊN TRỤC 3 56
5.4 CHỌN NỐI TRỤC 58
PHẦN 6 59
THIẾT KẾ THÂN MÁY VÀ CÁC CHI TIẾT KHÁC 59
6.1 THIẾT KẾ VỎ HỘP 59
6.2 CÁC CHI TIẾT PHỤ KHÁC 61
PHẦN 7 65
CHỌN DẦU BÔI TRƠN VÀ DUNG SAI LẮP GHÉP 65
7.1 CHỌN DẦU BÔI TRƠN 65
7.2 DUNG SAI LẮP GHÉP 65
BẢNG DUNG SAI LẮP GHÉP 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
Trang 5SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 4
Số liê ̣u thiết kế :
- Lực vòng trên băng tải : F = 3500 N
- Vận tốc băng tải : v = 0,9 m/s
- Đường kính tang dẫn : D = 500 mm
- Thờ i gian phu ̣c vu ̣ : L = 9 năm
- Quay một chiều, làm việc hai ca , tải va đập nhẹ
( 1 năm làm viê ̣c 300 ngày , 1 ca làm viê ̣c 8 giờ)
Chế đô ̣ tải T1 = T ; t1 = 45s ; T2 = 0,7T ; t2 = 44s
Trang 6SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 5
1.1 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ – CHỌN ĐỘNG CƠ
Công suất cực đa ̣i trên tru ̣c băng tải :
Theo bảng 2.3 – [1] ta cho ̣n :
Hiê ̣u suất trên tru ̣c đàn hồi : k 1
Hiê ̣u suất bô ̣ truyền bánh răng tru ̣ : br 0,97
Hiê ̣u suất truyền của mô ̣t că ̣p ổ lăn : ol 0,99
Hiê ̣u suất bô ̣ truyền xích : x 0,93
Công suất cần thiết trên tru ̣c đô ̣ng cơ :
2,724
3, 240,84
Tƣ̀ bảng 2.4-[1] chọn tỉ số truyền sơ bộ của hộp giảm tốc bánh răng hai cấp khai triển
u h =14 và tỉ số truyền bộ truyền xích u x =3
Tỉ số truyền chung của toàn hệ thống : uch = 14.3=42
Trang 7SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 6
Số vòng quay sơ bô ̣ của đô ̣ng cơ được xác đi ̣nh như sau :
1.2 PHÂN PHO ́I TỈ SO ́ TRUYE ̀N:
Tỉ số truyền chung của hệ thống
u1 ; u2 lần lượt là tỉ số truyền cấp nhanh và cấp châ ̣m.Với Uh = u1.u2 = 14
ux là tỉ số truyền củ a bô ̣ xích
Do đó :
41,3
2,9514
Theo bảng 3.1- [1] Ta chọn : u1 = 4,79 ; u2 = 2,92
1.3 TÍNH TOÁN SỐ VÒNG QUAY,MOMENT XOA ́N VÀ CÔNG SUA ́T TRÊN CÁC TRỤC
Số vòng quay của các tru ̣c
Trang 8SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 7
i
P T
Trang 9SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 8
BẢNG SỐ LIỆU DÙNG CHO THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
Trang 10SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 9
PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN NGOÀI
BỘ TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
2.1 CHỌN LOẠI XÍCH
Ta chọn loại xích ống – con lăn vì tải trọng nhỏ và vận tốc thấp
Xích ống – con lăn có độ bền mòn cao hơn xích ống,chế tạo đơn giản hơn xích răng và cũng vì ưu thế đó nên loại xích này được sử dụng phổ biến hơn
2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA XÍCH VÀ BỘ TRUYỀN XÍCH
Chọn Z =752 răng < Zmax 120 răng
Hệ số điều kiện sử dụng xích k tính theo công thức sau:
Trong đó :
- Hệ số tải trọng động Kr = 1,2 – tải va đập nhẹ
- Hệ số ảnh hưởng của khoảng cách trục a = (30->50)pc thì Ka = 1
- Hệ số ảnh hưởng cách bố trí bộ truyền Ko = 1,25
- Hệ số ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích Kdc = 1
- Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn Kbt = 1
- Hệ số xét đến chế độ làm việc Klv = 1,25 làm việc 2 ca
Hệ số xét đến ảnh hưởng số răng của đĩa xích
Trang 11SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 10
1
125
Xích con lăn 2 dãy có Kx=1,7
Theo bảng 5.5- [1] với n01 = 200vg/ph ta chọn bộ truyền xích 2 dãy có bước xích p c 25,4mm Thỏa mãn điều kiện bền mòn P t [P] 11 KW
Đồng thời theo bảng 5.8 –[1] số vòng quay tới hạn tương ứng ở bước xích
25,4
c
p mm là nth = 800vg/ph nên điều kiện n < nth được thỏa mãn
Vận tốc trung bình v của đĩa xích tính theo công thức
Trang 12SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 11
Số mắt xích X xác định theo công thức
X
Theo bảng 5.6 với bước xích pc = 25,4 ta chọn [i] = 20 Theo [2]
Kiểm tra xích theo hệ số an toàn theo công thức
Trang 13SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 12
Theo bảng 5.2 [1] ta có
Tải trọng phá hủy Q = 113400N với pc = 25,4mm
Khối lượng một mét xích qm = 5kg
Lực căng trên nhánh dây căng F1 = Ft = 3204N
Lực căng do lực ly tâm gây nên 2 2
Trang 14SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 13
5 3
trong đó với Z1 = 25 ;kr = 0,42 là hệ số ảnh hưởng số răng đĩa xích;E = 2,1.105
MPa;A=306mm2 bảng 5.12 [1]
Kp=1,7 đối với xích 2 dãy
Lực va đập trên một dãy xích tính theo CT :
Trang 15SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 14
PHẦN III THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG
HỘP GIẢM TỐC BÁNH RĂNG TRỤ HAI CẤP KHAI TRIỂN
3.1 CHỌN VẬT LIỆU
*Theo bảng 6.1,ta chọn:
-Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB241…285 Giới hạn bền σ 𝑏1 = 850Mpa Giới hạn chảy σ 𝑐ℎ1 = 580Mpa
-Bánh lớn: Thép 45 tôi cải thiện đạt đọ rắn độ rắn HB192…240 Giới hạn bền
σ 𝑏2 = 750 Mpa Giới hạn chảy σ 𝑐ℎ2 = 450Mpa
Trang 16SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 15
Chọn độ rắn của bánh nhỏ HB1= 250 ;độ rắn của bánh lớn HB2=235,khi đó
𝑖=1
𝑡𝑖
(𝑚𝐹 = 6 vì độ rắn của răng H< 350𝐻𝐵 và đối với bánh răng được mài mặt chân răng)
Trang 17SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 16
Vì mỗi vòng quay răng chỉ vào khớp 1 lần nên c = 1
Trang 18SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 17
3.3 TÍNH TOÁN CÁP NHANH : BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG NGHIÊNG
3.3.1 Khoảng cách trục (theo 6.15a)
𝑎𝑤1 = 𝐾𝑎 𝑢1 + 1 𝑇1 × 𝐾𝐻𝛽
𝛹𝑏𝑎 σ𝐻 2𝑢13
Theo bảng 6.6 do bánh răng nằm đối xứng với các ổ trục nên 𝛹𝑏𝑎 = 0.3 ÷
0.5.Chọn 𝛹𝑏𝑎 = 0,3 với răng nghiêng Ka =43 (bảng 6.5)
Số răng bánh lớn:𝑍2 = 𝑢 𝑍1 = 4,79 × 18 = 86,22 răng.Chọn 𝑍2 = 87 răng
Góc nghiêng răng,ta có:
Trang 19SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 18
cos 𝛽 = 𝑚 𝑍1 + 𝑍2
2𝑎𝑤1 ⇒ β = cos−1 𝑚 𝑍1 + 𝑍2
2𝑎𝑤1 = cos−1
2 18 + 87
2 × 107 ≈ 11°5′43′′
3.3.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo 6.13 ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc
Trang 20SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 19
𝑣 =𝜋𝑑𝑤1 𝑛1
6 × 104 = 𝜋 × 36,96 × 1420
6 × 104 ≈ 2,75 𝑚/𝑠 Theo bảng 6.13 dùng cấp chính xác 9
Theo bảng 6.14 với cấp chính xác 9,ta có 𝐾𝐻𝛼 = 1,16;KFα=1,4
Theo (6.42)
𝑉𝐻 = 𝜎𝐻 𝑔0 𝑣 𝑎𝑤1
𝑢 = 0,002.73.2,75
1074,79 = 1,9𝑚/𝑠
Trong đó theo bảng 6.15,𝛿𝐻 = 0,002,theo bảng 6.16 g0=73.Do đó theo (6.41)
𝐾𝐻𝑉 = 1 + 𝑉𝐻𝑏𝑤𝑑𝑤1
2𝑇1 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝛼 = 1 +
1,9 × 32,1 × 36,96
2 × 25220 × 1,12 × 1,16 = 1,034 Theo (6.39) 𝐾𝐻 = 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝑉 = 1,12 × 1,16 × 1,034 = 1,34
Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được
𝜎𝐻 = 274 × 1,74 × 0,782 2 × 25220 × 1,34 4,79 + 1
0,3 × 107 × 4,79 × 36,962 = 508,9𝑀𝑃𝑎 Xác định chính xác ứng suất tiếp cho phép
Với v = 2,75m/s < 5m/s ta chọn hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc dòng
ZV=1.Cấp chính xác về mức tiếp xúc là 9,khi đó cần gia công đạt độ nhám
Trang 21SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 20
𝑅𝑎 = 2,5 … 1,25𝜇𝑚 do đó 𝑍𝑅 = 0,95 với da< 700mm, KXH = 1,do đó theo (6.1) và (6.1a)
→Thỏa mản điều kiện tiếp xúc
3.3.4 Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Theo (6.43)
𝜎𝐹1 = 2𝑇1 𝐾𝐹 𝑌𝜀 𝑌𝛽 𝑌𝐹1
𝑏𝑤 𝑑𝑤1 𝑚Theo bảng 6.7 𝐾𝐹𝛽 = 1,24
Theo bảng 6.14 v = 2,75 m/s và cấp chính xác 9,𝐾𝐻𝛼 = 1,4 theo (6.47)
𝑉𝐹 = 𝛿𝐹𝑔0𝑉 𝑎𝑤
𝑢 = 0,006.73.2,75
1074,79 = 5,69𝑚/𝑠Trong đó theo bảng 6.15, 𝛿𝐹 = 0,006 theo bảng 6.16 g0=73.Do đó theo 6.46
1 1
F w w FV
F F
v b d K
Trang 22SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 21
Với m=2 ,YS=1,08-0,0695ln2=1,032;YR=1(bánh răng phay);
KxF=1(da< 400mm),do đó ta có:
Ta thấy Fi F nên thỏa điều kiện bền uốn
3.3.5 Kiểm nghiệm răng về quá tải
MPa MPa MPa
Trang 23SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 22
3.3.6 Các thông số của bộ truyền:
Ta có:
𝑑1 = 𝑚 𝑍1
cos 𝛽 =
2 × 18cos 11,095 = 36,69𝑚𝑚
𝑑2 =𝑚 𝑍2
cos 𝛽 =
2 × 87cos 11,095 ≈ 177,3𝑚𝑚
- Đường kính vòng đỉnh răng 𝑑𝑎1= 40,69mm 𝑑𝑎2= 181,3mm
- Đường kính vòng chân răng 𝑑𝑖1= 31,69mm 𝑑𝑖1= 172,3 mm
Trang 24SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 23
3.4 TÍNH TOÁN CẤP CHẬM:BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG THẲNG
3.4.1 Khoảng cách trục (theo 6.15a)
𝑎𝑤2 = 𝐾𝑎 𝑢2 + 1 𝑇2 × 𝐾𝐻𝛽
𝛹𝑏𝑎 σ𝐻 2𝑢23
Theo bảng 6.6,.Chọn 𝛹𝑏𝑎 = 0,4 với răng trụ răng thẳng Ka =49,53 𝑀𝑃𝑎 (bảng 6.5)
Trang 25SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 24
3.4.3 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Theo 6.33 ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc
Trang 26SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 25
Trong đó theo bảng 6.15,𝛿𝐻 = 0,002,theo bảng 6.16 g0=73.Do đó theo (6.41)
𝐾𝐻𝑉 = 1 + 𝑉𝐻𝑏𝑤𝑑𝑤1
2𝑇1 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝛼 = 1 +
1,23 × 0,4 × 148 × 76
2 × 116149 × 1,05 × 1,16= 1,02 Theo (6.39) 𝐾𝐻 = 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝛼 𝐾𝐻𝑉 = 1,05 × 1,087 × 1,13 = 1,29
Thay các giá trị vừa tính được vào (6.33) ta được
𝜎𝐻 = 274 × 1,749 × 0,868 2 × 116149 × 1,29 × 2,92 + 1
0,4 × 148 × 2,92 × 76.76 = 451,2𝑀𝑃𝑎
Theo 6.1với v = 1,18m/s ta chọn hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc dòng
ZV=1.Cấp chính xác động học là 9,khi đó cần gia công đạt độ nhám 𝑅𝑎 =
2,5 … 1,25𝜇𝑚 do đó 𝑍𝑅 = 0,9 với da< 700mm, KXH = 1,do đó theo (6.1) và (6.1a)
𝜎𝐻 ′ = 𝜎𝐻 𝑍𝐻 𝑍𝑅 𝐾𝑋𝐻 = 490,9.1.0,95.1 = 466,4𝑀𝑃𝑎
Như vậy𝛿𝐻 < 𝛿𝐻 ′ nên thỏa mản điều kiện tiếp xúc
3.4.4 Các thông số của bộ truyền:
Ta có:
Trang 27SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 26
𝑑1 = 𝑚𝑛𝑍1
cos 𝛽 =
2 × 38cos 0° = 76𝑚𝑚
𝑑2 =𝑚𝑛𝑍2
cos 𝛽 =
2 × 87cos 0° = 174𝑚𝑚
- Đường kính vòng đỉnh răng 𝑑𝑎1= 80mm 𝑑𝑎2= 178mm
- Đường kính vòng chân răng 𝑑𝑖1= 71mm 𝑑𝑖2= 169 mm
Trang 28SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 27
Lực hướng tâm:
Fr1 = Fr2 =Ft1.tan αnw
3056,6 × tan 20cos 0° ≈ 1112,5𝑁
Trang 29SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 28
3.5 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BƠI TRƠN
1.Mức dầu thấp nhất ngập (0,75…2)với h2 là chiều cao bánh răng thứ 2
2.Khoảng cách giữa mức dầu thấp nhất và cao nhất là (10…15)mm
3.Mức dầu cao nhất khơng được ngập quá 1/3 bán kính bánh răng thứ 4
4.Để đảm bảo điều kiện bơi trơn thì
3 15 10 2
4 2
2 4
a
h
d B O
3 15 10 10 2
4 2
4
a
d B O
5.Do bánh răng thứ 2 cĩ h2 2, 25 m 2, 25 2 5 mm 10 mm nên:
2 4
D
2,3 O O1
Mức dầu
C
Trang 30SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 29
4.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ ĐƯỜNG KÍNH TRỤC
Theo (10.9) đường kính trục thứ k,với k=1…3
𝑑𝑘 = 𝑇𝑘
0,2 𝜏 3
𝑑1 = 𝑇1
0,2 𝜏
3
= 252200,2 × 20
4.3 XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC GỐI ĐỠ VÀ ĐIỂM ĐẶT LỰC
+𝐾1 = 10𝑚𝑚 :khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của vỏ hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay
+𝐾2 = 8𝑚𝑚 : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp
Trang 31SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 30
+𝐾3 = 15𝑚𝑚 : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ
+ h=20mm : chiều cao của nắp ổ và bulông
+ l22 = 0,5(lm22 +b2) + k1 +k2 =0,5(64 +19) + 10+8 = 59.5mm
+ l23 =l22 +0,5(lm22 + lm23 ) +k1 = 59.5 +0,5(64 + 34 ) +10= 118.5mm
+ l21 = lm22 + lm23 +3k1 + 2k2 + b2 = 64+ 34 +3.10+ 2.8+ 19 = 163mm
TRỤC I:
- Chọn sơ bộ chiều dài mayo bánh răng lm12=(1,2…1,5)d1=24…30mm
- Chiều dài mayo tối thiểu bằng chiều rộng vành răng ,theo phần tính toán bánh răng ta có bw12=39mm.Nên chọn lm12=39mm
- Chọn sơ bộ chiều dài mayo của khớp nối lm13=(1,4…2,5)d1=28…50mm
Trang 32SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 31
-Nên chiều dài mayo tối thiểu bằng chiều rộng vành răng,theo thành phần tính toán bánh răng ta có: bw33 = 59mm Nên ta chọn: lm33 = 59mm
+ l31 = l21 = 163mm
+ l33 = l22 = 59.5mm
+ l32 = [0,5(lm32 + b3) + K3 + hn ] = [0,5(67,5 + 25) + 15 + 20 ] = 81,25mm
Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên các trục:
4.4 THIẾT KẾ TRỤC I-THEN VÀ KIỂM NGHIỆM TRỤC
Trang 33SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 32
𝐹𝑡𝑘 =2𝑇1
𝐷0 =
2.2522085,8 = 587.9𝑁 +Lực do nối trục tác dụng lên trục
𝐹𝐾 = 0,2 ÷ 0,3 × 𝐹𝑡𝐾 = 0,25 × 587.9 = 147𝑁
4.4.2 Thay trục bằng dầm sức bền
4.4.3 Tính phản lực tại các gối tựa
Phương trình cân bằng moment trong mặt phẳng đứng tại gối A
Z M
17551 Nmm 13698.4 Nmm
Trang 34SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 33
4.4.4 Tính mô men tương đương tại tiết diện nguy hiểm
Tiết diện nguy hiểm tại gối B
𝑀𝑡𝑑 = 𝑀𝑋2 + 𝑀𝑌2 + 0,75 × 𝑇2 = 175512 + 51154,432 + 0,75 × 252202
= 58325,4𝑁𝑚𝑚
Trang 35SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 34
4.4.5 Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm
Ký hiệu tiết diện 1 – 2 là trục 1, tiết diện thứ 2 (từ trái sang phải)
d12 ≥ Mtd
0,1 σF −1
3
= 58325,40,1 × 50
3
= 22,68mm
Do tại tiết diện nguy hiểm có lắp then bằng nên tăng thêm 5%.Chọn d12 = 25mm
Từ d12theo tiêu chuẩn ta chọn các đường kính còn lại như sau : (P.194)
+Ứng suất dập cho phép 𝜏𝑑 = 100𝑀𝑝𝑎
Theo bảng 9.1a các thông số then bằng
*Chọn then bằng vị trí lắp bánh răng (TCVN2261-77)
d12 = 30 mm; b = 8 mm ; h = 7 mm ; t1 = 4 mm; t2 = 2,8 mm ; l = 32 mm
Chiều dài làm việc của then đầu bằng 𝑙1 =𝑙 = 32mm
Kiểm tra ứng suất cắt:
Trang 36SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 35
𝜏𝐶 = 2𝑇
𝑑12 𝑙 𝑏 =
2 × 25220
30 × 32 × 8 ≈ 6,6𝑀𝑝𝑎 < 𝜏𝐶 = 30𝑀𝑝𝑎 Kiểm tra ứng suất dập:
Chiều dài làm việc của then đầu bằng 𝑙1 =𝑙 = 32mm
Kiểm tra ứng suất cắt:
τC = 2T
d14 l1 b =
2 × 25220
22 × 32 × 8= 9Mpa < τC = 30Mpa Kiểm tra ứng suất dập:
𝑑14 𝑙1 ℎ − 𝑡1 =
2 × 25220
22 × 32 × 7 − 4 = 23,9𝑀𝑝𝑎 < 𝜎𝑑 = 100𝑀𝑝𝑎
4.4.7 Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mõi:
Hệ số an toàn về mõi chỉ xét đến ứng suất pháp (thay đổi theo chu kỳ đối
Trang 37SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 36
Theo hình 2.7 hệ số tăng bề mặt 𝛽 “Sách cở sở thiết kế máy”,chọn 𝛽 = 0,8
𝛹𝜎 = 0,05(bảng hệ số 𝛹𝜎, 𝛹𝜏xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi và phụ thuộc vào cơ tính vật liệu)
Ứng suất pháp biên độ: 𝜎𝑎 = 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 23,6 Mpa
Hệ số an toàn về mõi chỉ xét đến ứng suất tiếp (thay đổi theo chu kỳ mạch động dương)
𝑠𝜏 = 𝐾 𝜎−1
𝜏 𝜏𝑎
𝜀𝜏𝛽 + 𝛹𝜏𝜏𝑚 =
1321,5 × 4,1250,81 × 0,8 + 0 × 4,125
Theo bảng 10.3 hệ số 𝜀𝜎,𝜀𝜏 “Sách cở sở thiết kế máy” ta chọn 𝜀𝜏 = 0,81
Theo hình 2.7 hệ số tăng bề mặt 𝛽 “Sách cở sở thiết kế máy”,chọn 𝛽 = 0,8
𝛹𝜏 = 0(bảng hệ số 𝛹𝜎, 𝛹𝜏xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi và phụ thuộc vào cơ tính vật liệu)
Ứng suất tiếp cực đại:
Trang 38SVTH : Nguyễn Hữu Quang - 20801673 Page 37
𝜏𝑚𝑎𝑥 = 𝑇
𝑊012 =
252204940,9 ≈ 5,1𝑀𝑝𝑎 Với
2 = 2,6𝑀𝑝𝑎 Ứng suất tiếp biên độ 𝜏𝑎 = 𝜏𝑚𝑎𝑥
Tại các tiết diện còn lại
