Kết luận: mối ghép then thoả mãn cả điều kiện dập và điều kiện cắt, do đó then làm việc đủ bền... Vậy ổ thoả mãn về khả năng tải tĩnh.. Chọn và tính ổ lăn cho trục 2 trung gian.
Trang 1Chương 8: Chọn then và tính mối ghép then
Với then lắp trên đoạn trục lắp bánh răng: d3 = 50 mm, ta chọn then bằng, có các kích th-ớc nh- sau:
b = 14 mm, h =9 mm , t1 =5,5 mm,
Với then lắp trên đoạn trục lắp đĩa xích đ-ờng kính trục d32 =
50 mm Dựa vào bảng 9.1a, ta chọn then bằng, có các kích th-ớc nh- sau:
b = 12 mm, h = 8 mm, t1 = 5 mm,
Chiều dài then tại tiết diện lắp bánh răng : lt1 = (0,8 0,9) lm33 =
50 mm
Chiều dài then tại tiết diện lắp đĩa xích : lt2 = (0,8 0,9).lm32 = 0,8.60 = 50 mm
Với tải trọng va đập vừa, dạng lắp cố định, tra bảng 9.5, ta có ứng suất dập cho phép của then : [] = 50 MPa
Kiểm nghiệm độ bền dập của then :
Theo (9.1),ta có ứng suất dập của then lắp trên trục đĩa xích:
) 5 8 (
50 40
192825
2 ) t h (
l.
d
T 2
1 1
t
3
Vậy : > [d] bố trí hai then đối xứng (cách nhau 1800) Khi
đó ứng suất dập của một then là ’d= 0,75 = 0,75 64 = 48 MPa
< [d] ,thoả mãn
Theo (9.1),ta có ứng suất dập của then lắp trên trục lắp bánh răng :
) 5 , 5 9 (
50 50
192825
2 ) t h (
l.
d
T 2
1 2
t
3
nh- vậy d < [] ,thoả mãn
b) Kiểm nghiệm độ bền cắt của then :
12 50 40
192825
2 b l.
d
T 2
1 t
3
12 , 2
14 45 50
192825
2 b l.
d
T 2
2 t
3
Với tải trọng va đập vừa : [] = 20 30 MPa
Nh- vậy: < [] đối với cả hai then
Trang 2Kết luận: mối ghép then thoả mãn cả điều kiện dập và điều kiện
cắt, do đó then làm việc đủ bền
IV.chọn và tính toán ổ lăn
1.Chọn và tính ổ lăn cho trục 1:
a.chon loại ổ:
Tải trọng h-ớng tâm ở hai ổ :
Fr0 = R R 2 349 2 230 2 331 , 7
z 0
2
Fr1 = R R 2 1604 2 604 2 1714
z 1
2
Tải trọng dọc trục Fa1=88 N
Do yêu cầu độ cứng cao, đảm bảo độ chích xác giữa vị trí trục
và bánh răng côn, chọn ổ đũa côn 1 dãy Tra tra bảng P.2.11, dựa
vào đ-ờng kính ngõng trục d = 30 mm,ta chọn: sơ bộ ổ đũa côn cỡ
trung có kí hiệu 7306:
ổ có các thông số cơ bản sau: C = 40kN; C0= 29,9kN, = 13,500 Sơ đồ bố trí ổ :
Fr0
Fa2
Fs0 Fs1
Fr1
+ Tính ổ theo khả năng tải động :
Cd=Q.m L
Trong đó :
m :là bậc của đ-ờng cong ; m = 10/3
L:tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay,
L = 60.n110-6 .Lh = 60.1420.10-6.16000 = 1363,2(triệu vòng)
Q: là tải trọng động : Qi= (XiVFri + Yi.Fai)Kt.Kđ
Fr,Fa: là tải trọng dọc trục và tải trọng h-ớng tâm
V: hệ số kể đến vòng quay, vòng trong quay : V = 1
Kt: hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhiệt độ, lấy Kt = 1 (vì t0 < 1250)
Kđ: hệ số tải trọng động, tra bảng 11.3, tải trọng êm lấy Kđ = 1,1
X: hệ số tải trọng h-ớng tâm
Trang 3Y: hệ số tải trọng dọc trục
Ta có:
e = 1,5.tg = 1,5 tg13,500=0,36
Fs1=0,83.e.Fr1= 0,83.0,36.1714=512 N
Fs0=0,83.e.Fr0= 0,83.0,36 331,7=99 N
F0 Fs1 Fat 512 99 611 N
Fa0 >Fs0 Fao= 611 N
F1 Fs0 Fat 99 88 11 N
Fa1 < Fs1 Fa= 512 N
Ta có :
i.Fa0/Fr0=611/331= 1,85 > e = 0,36
X1=0,4,Y1= 0,4.cotg13050’=1,67 ;
Q0= (X0VFr0 + Y0.Fa0)Kt.Kđ = (1.1.331,7
+1,67.611).1.1,1 =1487 N i.Fa1/Fr1= 512/1714 = 0,3 < e = 0,36
X1=1,Y1=0 ;
Q1 = (X1.VFr1 + Y1.Fa1)Kt.Kđ = (1.1.1714+0).1.1,1 = 1885 N
Vậy : Q1 > Q0 do đó chỉ tính cho ổ 1:
Q = Q1=1919,7 N
Cd =1885 10 / 3 1363 16434 N < C = 40kN
ổ thoả mãn khả năng tải động
+ kiểm nghiệm ổ về khả năng tải tĩnh:
C0 Qt: là khả năng tải tĩnh của ổ
Theo (11.19):Q1=X0.R1+ Y0.Fa0
Tra bảng 11.6, ta có : X0=0,5 ;Y0= 0,22.cotg = 0,916
Q0 = 0,5 1714 + 0,916 611 = 1416,7 N
Q1 = Fr1 = 1714 N
Qt = Q1 = 1714 N < C0=29,9 KN
Vậy ổ thoả mãn về khả năng tải tĩnh
Tổng kết : ổ kí hiệu 7306, có : d =30 mm D = 72 mm
D1=58 mm d1=50,6 mm B = 19 mm
C1=17 mm
2 Chọn và tính ổ lăn cho trục 2 (trung gian)
Trang 4a Chọn loại ổ
Tải trọng h-ớng tâm ở hai ổ:
Fr0 = R R 2 350 2 15 2 350
20 y
2 20
Fr1 = R R 2 1445 2 744 2 1625
21 y
2 21
Lực dọc trục : Fa2 = 373,8 N khá nhỏ so với lực h-ớng tâm;
Fa2/Fr0= 0,22
nh-ng do tải trọng khá lớn và yêu cầu nâng cao độ cứng nên ta chọn ổ đũa côn và bố trí các ổ nh- hình vẽ :
Fr0
Fa2
Fs0 Fs1
Fr1
Với đ-ờng kính các ngõng trục 0 và 1 là d = 35 mm, theo bảng P2.11,Phụ lục :
Chọn sơ bộ ổ cỡ trung ký hiệu 7306 có :
C = 40 kN, C0 = 29,9kN, = 13,500
+Tính kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ:
Theo bảng 11.4, với ổ đũa đỡ chặn : e = 1,5.tg = 1,5.tg(13,500) = 0,36
Theo (11.7) lực dọc trục do lực h-ớng tâm sinh ra trên ổ :
Fs0 = 0,83.e.Fr 0 = 0,83.0,36.350 = 104,6 N
Fs1 = 0,83.e.Fr 1 = 0,83.0,36.1625 = 485,6 N
Theo bảng 11.5 với sơ đồ bố trí đã chọn ta có :
Fa0 = Fs1 + Fat = 485,6 + 373,8 = 859,4 N > Fs0
do đó Fa0 = 859,4 N
Fa1 = Fs0 - Fat = 104,6 – 373,8 = - 269,2 <
Fs1
do đó Fa1 = Fs1 = 485,6 N
- Xác định X và Y:
Trang 5xét tỷ số : i.Fa0/Fr0 = 859,4/ 350 = 2,46 > e
do đó theo bảng 11.4 ta có : X0 = 0,4 , Y0 = 0,4.cotg =1,62
xét tỷ số : i.Fâ1/Fr1 = 485,6/ 1625 = 0,3 < e
do đó X1 = 1, Y1 = 0
- Tải trọng quy -ớc trên các ổ 0 và 1 :
Theo công thức 11.3 :
Qi = (XVFri + YFai)Kt.Kđ
Trong đó: Fa, Fr: tải trọng dọc trục và h-ớng tâm tại các ổ 0 và 1 V: hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay nên V = 1
Kt: hệ số kể đến ảnh h-ởng của nhiệt độ, lấy Kt = 1 (vì t0
< 100)
Kđ: hệ số tải trọng động, tra bảng 11.3, tải trọng êm Kđ = 1,1
Q0 = (X0VFr0 + Y0.Fa0)Kt.Kđ = (0,4.1.350 + 1,62.859).1.1,1= 1685 N
Q1 = (X1.VFr1 + Y1.Fa1)Kt.Kđ =(1.1.1625 + 0).1.1,1 = 1788
N
Nh- vậy chỉ cần tính cho ổ 1 là ổ chịu lực lớn hơn
- Tải trọng t-ơng đ-ơng :
QE = QE1 = m
h h m h
h m m
i i
m i
L
L Q
Q L
L Q
Q Q L
L
0
1 1 0
0
.
trong đó với ổ đũa m = 10/3, Lhi xem trên sơ đồ tải trọng
QE =1788
10 / 3 0,3
8
3 8 , 0 8
- Khả năng tải động của ổ :
Theo 11.1 ta có : Cd = QE.L0,3
Trong đó L = 60.n210-6Lh = 60.334.10-6.16000 = 320,64 triệu vòng
Cd = 1,647.(330,6)0,3 = 9,4 kN < C = 40 kN
Nh- vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động
+ Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh :
Theo bảng 11.6 với ổ đũa côn, một dãy:
Trang 6X0 = 0,5 ;
Y0 = 0,22.cotg = 0,22.cotg13,500 = 0,91
Theo công thức (11.19), khả năng tải tĩnh:
Qt = X0.Fr + Y0.Fa = 0,5.350 + 0,91.859 = 957 N < Fr1 = 1625 N Nh- vậy Qt = 1625 N << C0 = 29,9 KN
Do đó ổ đảm bảo khả năng tải tĩnh
Tổng kết:
Đ-ờng kính ngõng trục là 30 mm
Loại ổ: ổ đũa côn một dãy
Kí hiệu:7306, cỡ trung,với các thông số nh- sau :
Đ-ờng kính vòng trong d = 30 mm
Đ-ờng kính vòng ngoài D = 72 mm
Khả năng tải động C = 40 kN
Khả năng tải tĩnh C0 = 29,9 kN
Góc tiếp xúc = 13,500
Chiều rộng ổ B = 19 mm
3.tính chọn ổ lăn cho trục ra :
Tải trọng h-ớng tâm ở hai ổ :
Fr0 = R R 2 1690 2 3087 2 3520
y
2
Fr1 = R R 2 1160 2 2148 2 2440
y
2
Lực dọc trục Fat= 0
Tra bảng P 2.11, với đ-ờng kính ngõng trục là :d = 45 mm
Chọn ổ bi 1 dãycỡ trung kí hiệu : 309
Kích th-ớc ổ : D = 100 mm B = 25 mm r = 2,5 mm
đ-ờng kính bi =17,46 mm C= 37,8 KN C0=21,7 KN
(ổ bi trên trục ra của hộp giảm tốc ta lấy theo tính toán sơ bộ)