<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>PHẦN II: TÍNH THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN 7</b>

<b>CHƯƠNG 2: TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI THANG 8</b>

<b>2.1. Chọn loại đai và tiết diện đai</b> 8

<b>2.2. Xác định các thông số của bộ truyền 8</b>

<b>2.3. Xác định số đai 9</b>

<b>2.4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục 10</b>

<b>2.5. Tính tốn các thơng số đai 10 </b>

<b>3.6. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng 17</b>

<b>3.7. Thơng số hình học của cặp bánh răng 20</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>3.8. Xác định lực tác dụng lên trục 20</b>

<b>3.9. Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng 20</b>

<b>PHẦN III. TÍNH THIẾT KẾ TRỤC VÀ CHỌN Ổ LĂN </b> <small> </small>22

<b>CHƯƠNG 4: TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN 22</b>

<b>4.2. Thiết kế trục 22</b>

<b>4.3. Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn 37</b>

<b>CHƯƠNG 5: TÍNH TRỤC, CHỌN Ổ LĂN ĐỐI VƠI TRỤC II 41 </b>

<b>PHẦN IV: LỰA CHỌN KẾT CẤU 66</b>

<b>CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN KẾT CẤU 66</b>

<b>6.1. Tính, lựa chọn kết cấu cho các bộ phận, các chi tiết</b> 66

<b>6.2. Tính, lựa chọn bơi trơn 69</b>

<b>6.3. Các kết cấu liên quan đến chế tạo vỏ hộp 69</b>

<b>6.4. Dung sai lắp ghép 76</b>

<b>Tài liệu tham khảo 78</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LỜI NÓI ĐẦU</b>

Đồ án chi tiết máy là một trong những đồ án quan trọng nhất của sinh viên ngành cơ khí.Đồ án thể hiện những kiến thức cơ bản của sinh viên về vẽ kĩ thuật,dung sai lắp ghép và cơ sở thiết kế máy,giúp sinh viên làm quen với cách thực hiện đồ án một cách khoa học và tạo cơ sở cho các đồ án tiếp theo.

Hộp giảm tốc là một cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí nói riêng và cơng nghiệp nói chung.Trong môi trường công nghiệp hiện đại ngày nay,việc thiết kế hộp giảm tốc sao cho tiết kiệm mà vẫn đáp ứng độ bền là hết sức quan trọng.

Được sự phân công của bộ môn , em thực hiện thiết kế hệ thống dẫn động xíc tải để ơn lại kiến thức và tổng hợp kiến thức đã học vào một hệ thống cơ khí hồn chỉnh.Tuy nhiên, vì trình độ và khả năng có hạn nên chắc chắn có nhiều sai sót, rất mong nhận được những nhận xét quý báu của thầy.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hồng Phúc đã hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án này !

SVTH: Kiều Văn Thìn Trần Văn Thức

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>Phần I. TÍNH ĐỘNG HỌCThông số đầu vào:</b>

Thiết kế hệ dẫn động băng tải Bộ truyền đai thang

Lực kéo băng tải: F = 1590 N

<b>1.1.1. Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ</b>

Công suất làm việc:

Hiệu suất bộ truyền bánh răng( được che kín): <i><small>η</small>_br</i><small>=0,98</small>

Hiệu suất bộ truyền đai: <i><small>η</small>_đ</i><small>=0,95</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Hiệu suất khớp nối: <i><small>η</small>_kn</i><small>=1</small>

Hiệu suất ổ lăn: <i><small>η</small>_OL</i><small>=0,99</small>

<i><small>⟹η=ηbr.ηđ.ηkn.ηOL</small></i>³ <i><small>=0,98.0,95.1. 0,99</small></i><small>3=0,9</small>

Công suất cần thiết trên trục động cơ:

<i><small>η</small></i> ^=2,18<small>0,9</small> <i>^{=2,42 KW}</i>

<b>1.1.2. Xác định vận tốc quay (sơ bộ) của động cơ</b>

Số vịng quay trên trục cơng tác:<i><small>n</small>_lv<small>= 60000. v</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Tỉ số truyền của hệ: <i><small>u</small>_ch</i><small>=</small><i>ⁿ<small>đ c</small></i>

<i><small>nlv</small></i><small>= 945</small>

<small>59,47</small>⁼^¿15,89 Chọn tỉ số truyền của hộp giảm tốc: <i><small>u</small>_br</i><small>=5</small>

Tỉ số truyền của bộ truyền ngồi: <i><small>u</small>_đ</i><small>=</small><i>^u<small>ch</small></i>

<i><small>ubr</small></i><small>= 15,89</small>₅ <small>=3,2</small>

<b>1.3. Tính các thông số trên trục1.3.1. Công suất trên các trục</b>

Công suất trên trục công tác: <i><small>P</small>_ct<small>=P</small>_lv<small>=2,18 KW</small></i>

Công suất trên trục II:<i><small>P</small>_II</i><small>=</small><i>^P_η^ct</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Momen xoắn trên trục động cơ:

<b>Phần II: TÍNH THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀNThơng số đầu vào:</b>

Cơng suất đai: <i><small>P=P</small>_đc<small>=2,42 KW</small></i>

Momen xoắn trên đai: <i><small>T =T</small>_{đ c}<small>=24456,08 Nmm</small></i>

Số vòng quay đai: <i><small>n=n</small>_{đ c}<small>=945 v/ ph</small></i>

Tỉ số truyền đai: <i><small>u=u</small>_đ</i><small>=3,2</small>

Góc nghiêng ban đầu: <i><small>@=60°</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>CHƯƠNG 2: TÍNH BỘ TRUYỀN ĐAI THANG2.1. Chọn loại đai và tiết diện đai</b>

Tra đồ thị <i><small>Đ T 4.1</small></i>₅₉ <small>[1]</small> với các thông số

{

<i><small>P=2,42 KW</small></i>

<i><small>n=945 v/ ph</small></i> ta chọn đai thang thường, tiết diện A

<b>2.2. Xác định các thông số của bộ truyền2.2.1. Chọn đường kính bánh đai</b>

Chọn <i><small>d</small></i>₁<i><small>=140mm</small></i> theo tiêu chuẩn cho trong bảng <i><small>B 4.21</small></i>₆₃ <small>[1]</small>

Kiểm tra vận tốc đai:

<b>2.2.2. Khoảng cách trục và chiều dài đai</b>

Dựa vào <i><small>u</small>_t</i><small>=3,21</small>, tra bảng <i><small>B 4.14</small></i>₆₀ <small>[1]</small>nội suy ta được:

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

P: công suất trên bánh đai chủ động. <i><small>P=2,42 KW</small></i>

[

<i><small>P</small></i>₀

]: công suất cho phép: Tra bảng

<i><small>B 4.19</small></i>

<small>62</small> [<small>1]</small> theo tiết diện đai A với

<i><small>d</small></i>₁<i><small>=140 mm</small></i> và <i><small>v=6,93 m/s</small></i>, nội suy ta được:

{[

<i><small>P</small></i>₀

]

<i><small>=1,62 KWl</small></i>₀<i><small>=1700 mmK</small>_đ</i>: hệ số tải động: Tra bảng <i><small>B 4.7</small></i>₅₅ [<small>1]</small> ta được <i><small>K</small>_đ</i><small>=1,2</small>

<i><small>C</small>_α</i>: hệ số ảnh huởng của góc ơm: Tra bảng <i><small>B 4.15</small></i>₆₁ [<small>1]</small>, nội suy ta được

<i><small>C</small>_α</i><small>=0,9</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<i><small>C</small>_L</i>: hệ số ảnh huởng của chiều dài đai: Tra bảng <i><small>B 4.16</small></i>₆₁ [<small>1]</small> với <i>_l^L</i>

<small>0= 1900</small>₁₇₀₀<i><small>=1,12 ,</small></i>nội suy ta được <i><small>C</small>_L</i><small>=1,02</small>

<i><small>C</small>_u</i>: hệ số ảnh hưởng của tỉ số truyền: Tra bảng <i><small>B 4.17</small></i>₆₁ [<small>1]</small> với <i><small>u=3,2</small></i> ta được <i><small>C</small>_u</i><small>=1,14</small>

<i><small>C</small>_z</i>: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng giữa các dây đai: Theo bảng

<b>2.4. Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục</b>

Lực căng ban đầu: <i><small>F</small></i>₀<small>=</small><i>^{780.P .K}<small>đ</small></i>

Chiều rộng bánh đai: <i><small>B=</small></i><small>(</small><i><small>z−1</small></i><small>)</small><i><small>t +2e=</small></i><small>(2−1)</small><i><small>.15+2.10=35mm</small></i>

Góc chêm mỗi rãnh đai: <i><small>φ=36°</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Đường kính ngồi của bánh đai:

<b>CHƯƠNG 3: TÍNH BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG TRỤ RĂNG NGHIÊNGThông số đầu vào:</b>

Công suất bánh răng: <i><small>P=P</small></i>₁<i><small>=2,25 KW</small></i>

Momen xoắn trên bánh răng: <i><small>T =T</small></i>₁<i><small>=72762,52 Nmm</small></i>

Số vòng quay bánh răng: <i><small>n=n</small></i>₁<small>=295,31</small>v/ph Tỉ số truyền bánh răng: <i><small>u=u</small>_br</i><small>=5</small>

Thời gian phục vụ: <i><small>L</small>_h<small>=9000 giờ</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<i><small>T</small></i>₁: momen xoắn trên trục chủ động. <i><small>T</small></i>₁<i><small>=72762,52 Nmmσ</small>_H</i>: ứng suất tiếp xúc cho phép: <i><small>σ</small>_H<small>=495,46 MPa</small></i>

u: tỉ số truyền: u=5

<i><small>ψ</small>_ba</i>,<i><small>ψ</small>_bd</i>: hệ số chiều rộng vành răng. Tra bảng <i><small>B 6.6</small></i>

<small>97</small> [<small>1</small>] với bộ truyền đối xứng ta chọn được <i><small>ψ</small>_ba</i><small>=0,4</small>

<i><small>⟹ψ</small>_bd<small>=0,53. ψ</small>_ba</i><small>(</small><i><small>u+1</small></i><small>)</small><i><small>=0,53.0,4 .</small></i><small>(5+1)</small><i><small>=1,27</small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i><small>K</small>_Hβ</i>,<i><small>K</small>_Fβ</i>: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng. Tra bảng <i><small>B 6.7</small></i>₉₈ [<small>1</small>] với <i><small>ψ</small>_bd</i><small>=1</small> và sơ đồ bố trí 6 nội suy ta có

{

<i><small>K</small>_Hβ</i><small>=1,06</small>

<i><small>cos β</small></i>^=tan⁻¹<small>cos 8,1</small>^{tan 20}^=20,19⁰

Góc nghiêng răng trên hình trụ cơ sở <i><small>β</small>_b</i>:

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i><small>βb</small></i><small>=tan−1</small>(<i><small>cosαttan β</small></i>)<small>=7,610</small>

<b>3.6. Kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng3.6.1. Kiểm nghiệm về ứng suất tiếp xúc</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i><small>⟹ σ</small>_H</i><small>−</small> <i>^[σ</i>^¿¿<i>^{H ]}<small>t</small></i>

<i><small>[σ</small></i><small>¿¿</small><i><small>H ]</small>_t</i><small>.100 %= 480,41−470,69</small>_470,69 <i><small>.100%=2,07 %<4 %(thỏamãn)</small></i><small>¿</small>^¿

<b>3.6.2. Kiểm nghiệm về độ bền uốn</b>

<small>¿</small>

[

<i><small>σ</small>_F1</i>

]

<i><small>u</small></i>,<i><small>[σ</small></i><small>¿¿</small><i><small>F 2]</small>_u</i><small>¿</small>: ứng suất uốn cho phép của bánh răng chủ động và bị động:

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b>3.9. Bảng tổng kết các thông số của bộ truyền bánh răng:</b>

Vật liệu và nhiệt luyện/ độ rắn

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Trục II : <i><small>d</small></i>₂<i><small>≥</small></i>

√

³ <i><small>T</small>_II</i>

<small>0,2.[</small><i><small>τ</small></i>]⁼

√

³ <small>352505,93</small>

Lấy [<i><small>τ</small></i>]=30 đối với trục ra <i><small>d</small></i>₂

Theo bảng chọn chiều rộng ổ lăn :

{

<i><small>b</small></i>₀₁<i><small>=19(mm)b</small></i>₀₂<i><small>=23(mm)</small></i>

<b>4.2.3 Xác định lực tác dụng từ các bộ truyền lên trục.</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<b>4.2.7. Tính mơ men tương đương</b>

Momen tổng, momen uốn tương đương:

trong đó : với <i>^d</i><small>1=30</small>mm suy ra

[

<i>σ</i>

]

_{= 63 MPa - ứng suất cho phép của thép 45 chế} tạo trục, cho trong bảng 10.5 trang 195

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và cơng nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:

25 mm. 30 mm.

24 mm.

<b>4.2.10 . Chọn và kiểm nghiệm then.</b>

+Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp bánh răng ,d<small>11</small>=30(mm),chọn then bằng tra

Ta có:

Chiều rộng then:b=8(mm). Chiều cao then:h=7(mm).

Chiều sâu rãnh then trên trục t<small>1</small>=4 (mm). Chiều sâu rãnh then trên lỗ t<small>2</small>= 2,8 (mm). Chiều dài then:l=(0,8÷0,9).l<small>m13</small>= 48÷54 (mm). Chọn l= 50(mm).

+Kiểm nghiệm then:

Ứng suất dập:

Với là ứng suất dập cho phép.

Tra bảng với dạng lắp cố định vật liệu may ơ là thép va đập nhẹ,ta có =100Mpa.

<i><small>σ</small>_d</i><small>= 2.72762,52</small>

<i><small>30.40 .(7−4)</small>^=40,42<[σ<small>d</small></i><small>]</small> =100 Mpa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Chiều cao then : h= 7 mm.

Chiều sâu rãnh then trên tấm trục: t<small>1</small>= 4 (mm). Chiều dài then: l =(0,8÷0,9)l<small>m12</small>= 36÷40,5 (mm). Chọn l =40 (mm).

+Kiểm nghiệm then:

Ứng suất dập:

Với là ứng suất dập cho phép.

Tra bảng với dạng lắp cố định,vật liệu may ơ là thép va đập nhẹ,ta có =100Mpa.

<i><small>σ</small>_d</i><small>= 2.72762,52</small>

<i><small>24.40 .(7−4 )</small>^=50,53<[σ<small>d</small></i><small>]</small> =100 Mpa

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Ứng suất cắt: .

Với là ứng suất cắt cho phép do va đập nhẹ gây nên: =(40÷60)MPa

<i><small>τ</small>_c</i><small>=2. 72762,52</small>_{24.40 .8} <i><small>=18,95<[τ</small>_c</i><small>]</small>

Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt.

<b>4.2.11. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi.</b>

Độ bền của trục được đảm bảo nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

trong đó :

[

<i>s</i>

]

_{- hệ số an tồn cho phép, thơng thường}

[

<i>s</i>

]

_{= 1,5… 2,5 (khi cần tăng} độ cứng

[

<i>s</i>

]

_{= 2,5… 3, như vậy có thể khơng cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)} s<small>j</small> và s<small>j</small> - hệ số an toàn chỉ xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất tiếp tại tiết diện j :

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

, , , là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j,do quay trục một chiều:

với là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục.

là hệ số kể đến ảnh hưởng của các trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,tra bảng B với 600MPa,ta có:

trong đó : K<small>x</small> - hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197 - “ Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, lấy K<small>x</small> = 1,06

K<small>y</small> - hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu. Ở đây ta không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đó K<small>y</small> = 1.

<i>ε</i>

<i><small>σ</small></i> và

<i>ε</i>

<i><small>τ</small></i> - hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<i><small>K σ</small></i>_và

<i>K</i>

<i>_τ</i>_{- hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn, trị số của chúng}

phụ thuộc vào các loại yếu tố gây tập trung ứng suất -kiểm nghiệm tại tiết diện ở ổ lăn:

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

ảnh hưởng của rãnh then :

Tra bảng B nội suy: Ta có:

{

<i><small>ε</small>_σ</i><small>=0.9</small>

<i><small>ε</small>_τ</i><small>=0,86</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Tra bảng:B với trục 600MPa:

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Do tiết diện này lằm ở ổ lăn nên tiết diện bề mặt trục lắp có độ dơi ra. Chọn kiểu

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i><small>⇒ s</small>_j</i><small>=</small> <i>^s<small>σj.s</small>_τj</i>

<small>= 3,44.10,52</small>

√

<small>3,442+10,522</small><i><small>=3,27 ≥ [s]</small></i>

Vậy trục đảm bảo an tồn về độ bền mỏi.

<b>4.3.Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn.</b>

Tính toán kiểm nghiệm khả năng chịu tải của ổ lăn:

Q- là tải trọng động quy ước kN.

L- là tuổi thọ tính bằng triệu vịng quay.

m- là bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m=3 với ổ bi.

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Ta có <i><small>L</small>_h</i><small>=106</small><i><small>. L/60n</small>_I<small>⇒ L=</small>^{60 n}<small>I.L</small>_h</i>

Tải trọng quy ước:

F<small>r</small> là tải trọng hướng tâm . F<small>a</small>:là tải trọng dọc trục.

V là hệ số ảnh hưởng đến vòng nào quay, khi vòng trong quay V=1 k<small>t</small>:là hệ số ảnh hưởng đến nhiệt độ,ở đây chọn k<small>t </small>=1 do t<100<small>0</small>C.

k<small>đ</small>:là hệ số ảnh hưởng đến đặc tính tải trọng .Theo bảng B ,ta

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

theo cơng thức: ta có:Q<small>t</small>≤C<small>0</small> trong đó: Q<small>t</small>:tải trọng tĩnh quy ước k<small>N.</small>

Theo cơng thức .

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Q<small>t </small>= 2,76 kN < C<small>0</small>= 14,9 kN thỏa mãn điều kiện bền

Vậy ổ thỏa mãn điều kiện bền khi chịu tải trọng động và tải trọng tĩnh

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục Chọn khớp nối theo điều kiện:

{

<i><small>T</small>_t<small>T</small>_kn<small>cf</small></i>

Trong đó: d<small>t </small>– Đường kính trục cần nối. d<small>t</small>= 33(mm) T<small>t</small>–Mơmen xoắn tính tốn<i><small>T</small>_t<small>=k .T</small></i>

k - Hệ số chế độ làm việc tra bảng 16-1/T58[2] lấy k = 1,2 T – Mômen xoắn danh nghĩa trên trục:

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

<i><small>T</small>_kn<small>cf</small></i><small>=500</small><i><small>( N .m)ta được</small></i>

{

<i><small>l</small></i>₁<i><small>=34mm</small></i>

<b>5.1.1. Kiểm nghiệm khớp nối</b>

Ta kiểm nghiệm theo 2 điều kiện:

Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:

<small>❑</small><i>_d<small>= 2.k .T</small>_{Z . D}</i>

[<small>d</small>] -Ứng suất dập cho phép của vòng cao su: [<small>d</small>] = (2  4) MPa Do vậy ứng suất dập sinh ra trên vòng đàn hồi:

[<small>u</small>] - Ứng suất uốn cho phép của chốt.Ta lấy [<small>u</small>] =(60 80) MPa Do vậy, ứng suất sinh ra trên chốt:

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

=><i><small>F</small>_kn<small>=0,2. F</small>_t<small>=0,2. 5423,17=1084,63(N )</small></i>

Các thơng số cơ bản của nối trục vịng đàn hồi:

Thông số Ký hiệu Giátrị Mơmen xoắn lớn nhất có thể truyền được <i><small>Tkn</small>^cf</i> 500(N.m) Đường kínhlớn nhất có thể của nối trục <i><small>dkn</small>^cf</i> 40(mm)

<b>5.2. Tính sơ bộ trục:</b>

<b>5.2.1. Xác định sơ bộ đường kính trục:</b>

Chọn vật liệu chế tạo các trục là thép 45 tơi cải thiện có <small>b</small>=750 MPa ứng suất xoắn cho phép [] = 1530 MPa

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

Theo bảng 10.3/T189 [1]chọn :

k<small>1 </small>= 8… 15 là khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến thành trong của hộp. Chọn k<small>1</small>= 10

k<small>2 </small>= 5… 15 là khoảng từ mút ô đến thành trong của vỏ hộp. Chọn k<small>2</small>= 10 k<small>3 </small>= 10… 20 là khoảng cách từ mặt mút chi tiết đến nắp ổ. Chọn k<small>3</small>= 10 h<small>n</small>= 15… 20 chiều cao nắp ổ và đầu bulong. Chọn h<small>n</small>= 20

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

l<small>22</small>= 0,5(l<small>m22 </small>+ b<small>02</small>) + k<small>3</small> + h<small>n</small> = 0,5.(60+23) + 10 + 20 = 71,5 mm l<small>23</small>= 0,5(l<small>m23 </small>+ b<small>02</small>) + k<small>1</small> + k<small>2</small> = 0,5.(60+23) + 10 + 10 = 61,5 mm l<small>21</small>= 2l<small>23</small> = 2.61,5 = 123 mm

<b>5.3. Tính tốn thiết kế cụm trục II</b>

<b>5.3.1. Tính phản lực tại các gối đỡ cho trục II :</b>

Trường hợp 1: F<small>kn</small> ngược chiều F<small>t2</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 49</span><div class="page_container" data-page="49">

Trường hợp 2:

<b>5.3.3. Tính mơ men tương đương</b>

Momen tổng, momen uốn tương đương:

<i><small>M</small>_tđ</i><small>=</small>

√

<i><small>M</small></i><small>2</small><i>_j<small>+0,75 .T</small></i><small>2</small><i>_j</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 50</span><div class="page_container" data-page="50">

Nhận thấy momen tương đương tại tiết diện lắp bánh răng của trường hợp 1 lớn hơn trường hợp 2 nên ta sẽ lấy các số liệu của trường hợp 1 để tính tốn đường

</div><span class="text_page_counter">Trang 51</span><div class="page_container" data-page="51">

Trong đó : [<i><small>σ</small></i>]= 63 MPa - ứng suất cho phép của thép 45 chế tạo trục, tra bảng

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:

d<small>20 </small>= d<small>21 </small>= d<small>ol</small> = 40 mm d<small>23</small> = d<small>br</small> =45 mm

d<small>22</small> = d<small>kn</small> =38 mm

<b>5.3.6. Chọn và kiểm nghiệm then</b>

a. Xác định mối ghép then chon trục II lắp bánh răng

 d<small>23</small> = 45 mm, chọn then bằng, tra bảng 9.1a/T173 [1] ta được: Chiều rộng then: b = 14 mm

Chiều cao then: h = 9 mm

Chiều sâu rãnh then trên trục : t<small>1 </small>= 5,5 mm

</div><span class="text_page_counter">Trang 52</span><div class="page_container" data-page="52">

Chiều sâu rãnh thên trên lỗ: t<small>2</small> = 3,8 mm

Chiều dài then: <i><small>l</small>_{t 3}</i><small>=(</small><i><small>0,8÷0,9</small></i><small>)</small><i><small>.l</small>_m23</i><small>=(0,8 0,9)</small><i><small>.60=4854 mm</small></i> b. Xác định mối ghép then cho trục II lắp nối trục đàn hồi

 d<small>22</small> = 38 mm, chọn then bằng cao, tra bảng 9.1b/T174 [1] ta được: Chiều rộng then: b = 10 mm

Chiều cao then: h = 9 mm

Chiều sâu rãnh then trên trục : t<small>1 </small>= 5.5 mm Chiều sâu rãnh thên trên lỗ: t<small>2</small> = 3,3 mm

Chiều dai then: <i><small>l</small>_{t 2}</i><small>=(</small><i><small>0,8÷ 0,9</small></i><small>)</small><i><small>.l</small>_m22</i><small>=(0,80,9)</small><i><small>.60=4854 mm</small></i>

=> Chọn l<small>t2</small> = 54 mm  Kiểm nghiệm then:

</div><span class="text_page_counter">Trang 53</span><div class="page_container" data-page="53">

Vậy mối ghép then ở tất cả các vị trí đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt

<b>5.3.7. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi</b>

Độ bền của trục được đảm bảo nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa

[s] - hệ số an tồn cho phép, thơng thường [s] = 1,52,5 (khi cần tăng độ cứng [s] = 2,53, như vậy có thể khơng cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)

s<small>j </small>và s<small>j</small> - hệ số an toàn chỉ xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng đến ứng suất tiếp tại tiết diện j :

</div><span class="text_page_counter">Trang 54</span><div class="page_container" data-page="54">

<i><small>T</small>_j<small>2W0 j</small></i>

Trong đó: W<small>j</small>, W<small>0j</small> là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục Với trục có tiết diện trịn:

<small>❑❑</small><i><small>,</small></i><small>❑❑</small>- hệ số kể đến ảnh hưởng của các trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi,tra bảng 10.7/T197 [1] với<small>b</small> = 750MPa,tacó:

{

<small>❑❑=0,1</small>

trong đó : K<small>x</small> - hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8/T197 [1] , với phương pháp gia công tiện, yêu cầu độ nhẵm R<small>a</small> = 2,5...0,63 m, <small>b</small> = 750 MPa => lấy K<small>x</small> = 1,14 K<small>y</small> - hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9/T197[1], phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu. Ở đây ta khơng dùng các phương pháp tăng bền bề mặt nên K<small>y</small> = 1

<small>❑❑</small><i><small>,</small></i><small>❑❑</small> - hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi

<i><small>K</small></i><small>❑</small><i><small>,K</small></i><small>❑</small> - hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn  Kiểm nghiệm tại tiết diện bánh răng:

<i><small>T</small>_br<small>=363781,3(N .mm)d</small>_br<small>=45(mm)</small></i>

Ta có trục có 1 rãnh then:

</div><span class="text_page_counter">Trang 55</span><div class="page_container" data-page="55">

Sự tập trung ứng suất tại bánh răng trục II là do rãnh then và lắp ghép có dộ dôi: Xét đến ảnh hưởng của độ dôi, tra bảng 10.11/T198 [1], chọn kiểu lắp k6 với <small>b</small> =

</div><span class="text_page_counter">Trang 56</span><div class="page_container" data-page="56">

<b>5.3.8. Kiểm nghiệm tại tiết diện ổ lăn</b> Sự tập trung ứng suất tại ổ lăn là do lắp ghép có dộ dơi:

Xét đến ảnh hưởng của độ dôi, tra bảng 10.11/T198 [1], chọn kiểu lắp k6 với

</div><span class="text_page_counter">Trang 57</span><div class="page_container" data-page="57">

Do M<small>kn</small> = 0 nên ta kiểm tra hệ số an toàn của ứng suất tiếp Sự tập trung ứng suất tại khớp nối là do rãnh then và lắp ghép có dộ dơi: Xét đến ảnh hưởng của độ dôi, tra bảng 10.11/T198 [1], chọn kiểu lắp k6 với

M<small>max</small> và T<small>max</small> – momen uốn lớn nhất và momen xoắn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm lúc quá tải

<small>ch</small> – giới hạn chảy của vật liệu trục  Xét tại tiết diện lắp ổ lăn 0:

</div><span class="text_page_counter">Trang 58</span><div class="page_container" data-page="58">

<b>5.4. Chọn, kiểm nghiệm ổ lăn</b>

Trường hợp 1: Chiều của khớp nối như chiều đã chọn trong phần tính trục:

</div><span class="text_page_counter">Trang 59</span><div class="page_container" data-page="59">

Ta chọn trường hợp 2 do có phản lực tác dụng lên ổ lớn hơn.

 Lực dọc trục ngoài (lực dọc trục tác dụng lênbánh răng): F<small>at</small> = F<small>a2</small> = 443,78 (N)

<i><small>min ⁡(F</small></i><small>¿¿</small><i><small>r 0 ,F</small>_{r 1}</i><small>)= 443,78</small>_941,01<small>=0,47>0,3¿</small>

<small>¿</small><i><small>>Theo trang 212tập 1,ta chọnổ bi đỡ−chặn với góc=26</small></i>

Dựa vào phụ lục P2.12/T262[1] ta chọn ổ bi đỡ - chặn cỡ trung hẹp:

</div><span class="text_page_counter">Trang 60</span><div class="page_container" data-page="60">

Ta có: <i>^iF<small>a</small></i>

<i><small>C</small></i><small>0= 443,78</small>

=> Theo bảng 11.4/T216 [1] (với  = 26) Chọn e = 0,68

<b>5.4.1. Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ lăn</b>

 Khả năng tải động C<small>d</small> được tính theo cơng thức:<i><small>C</small>_d<small>=Q .m</small></i>√<i><small>L</small></i>

Trong đó: m – bậc của đường cong mỏi khi thử về ổ lăn,m=3(do là ổ bi) L – tuổi thọ của ổ tính bằng triệu vịng quay:

<i><small>L=60 .10</small></i><small>−6</small><i><small>.n . Lh</small></i><small>=60.10−6</small><i><small>.59,06 .9000=31,89(Triệu vòng)</small></i>

Q – tải trọng động quy ước (kN), được xác định theo công thức:

<i><small>Q=</small></i>(<i><small>X .V . F</small>_r<small>+Y . F</small>_a</i>)<i><small>k</small>_t<small>.k</small>_đ</i>

V - hệ số kể đến vòng nào quay, ở đây vòng trong quay nên: V= 1 k<small>t</small>- hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ, chọn k<small>t</small> = 1 do t < 100C

</div>