Tài liệu máy lạnh pptx

Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
PHẦN THUYẾT MINH
PHẦN 1: TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG
I CHỌN ĐỘNG CƠ:
1.1.Xác định công suất cần thiết của động cơ
Công suất cần thiết P
ct
:
P
ct
=P
lv
/η
Ta có: P
lv
=
175,5
1000
15,1.5500
1000
.
==
vF
(KW)
Hiệu suất hệ dẫn động η :
Theo đề bài thì : η = η
m
ol
. η
tv-bv
. η

k
.η
x.
m : Số cặp ổ lăn (m = 2);
Tra bảng 2.3, ta được các hiệu suất:
η
ol
= 0,99 ( vì ổ lăn được che kín).
η
tv-bv
= 0,82(Bộ truyền trục vít không tự hãm với z=2).
η
k
= 1(Khớp nối).
η
x
= 0,92 (bộ truyền xích để hở ).
η = 0,99
3
. 0,82.1. 0,92 = 0,74
=> P
ct
=P
lv
/η =5,775/0,74=6,99 KW
1.2.Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ.
Chọn sơ bộ tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống là u
sb
. Theo bảng 2.4, truyền
động bánh răng trụ hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm, truyền động xích (bộ truyền

ngoài):
u
sb
= u
sbh
. u
sbx
= 12,5.2 = 25
Số vòng quay của trục máy công tác là n
lv
:
n
lv
=
380.14,3
15,1.60000
.
.60000
=
∏
D
v
= 57,83 vg/ph
Trong đó : v : Vận tốc xích tải(m/s)
D: Đường kính tang (mm)
Số vòng quay sơ bộ của động cơ n
sbđc
:
n
sbđc

= n
lv
. u
sb
= 57,83.25 = 1445,75 vg/ph
Chọn số vòng quay sơ bộ của động cơ là n
đb
= 1450 vg/ph.
Quy cách động cơ phải thỏa mãn đồng thời : P
đc

≥
P
ct
, n
đc
≈ n
sb

Ta có :
kWP
ct
6,8=
;
phvgn
sb
/1,2884=
.
1
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y

Theo bảng phụ lục P 11. Ta chọn được kiểu động cơ là : K160S4
Các thông số kĩ thuật của động cơ như sau :

kWP
dc
.5,7=
;
phvgn
dc
/.1450=
.
Kết luận động cơ K160S4 có kích thước phù hợp với yêu cầu thiết kế.
1.3 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN
Ta đã biết

sbxsbhsb
uuu =
Tỷ số truyền chung :

05,12
2
1,25
1,25
83,57
1450
==⇒===
h
lv
dc
c

u
n
n
u
Ta tính tỉ số truyền:
%4%004,0100
25
251,25
<=
−
×=
−
c
sb
U
UU
C
.
Kết luận : Vậy động cơ đã chọn thoả mãn những yêu cầu bài toán.
Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục.
1.4.TÍNH CÔNG SUẤT, MÔ MEN, SỐ VÒNG QUAY TRÊN CÁC TRỤC
CỦA HỆ DẪN ĐỘNG.
Tính công suất và số vòng quay cho các trục trong hộp giảm tốc :
P
ct
=6,99 (kW)
n
lv
=57,83 (vg/ph).
I

P
=
ct
P
.
kol
ηη
=6,99.0,99.1=6,92 (kW); n
I
=n
đc
=1450(vg/ph)
II
P
=
I
P
.
bvtvol −
ηη
=6,92.0,99.0,82=5,617(kW);n
II
=n
I
/u
h
=
5,12
1450
=116 (vg/ph)

116,592,0.99,0.617,5 .
===
xolIIIII
PP
ηη
(kW) ; n
III
= n
lv
= 57,83 (vg/ph)
Tính mô men cho các trục trong hộp giảm tốc :
T
đc
= 9,55. 10
6
.
64939
1450
5,7
.10.55,9
P
6
dc
==
dc
n
(Nmm).
T
I
= 9,55. 10

6
.
45576
1450
92,6
.10.55,9
6
==
I
I
n
P
(Nmm).
T
II
= 9,55. 10
6
.
8,518663
116
617,5
.10.55,9
6
==
II
II
n
P
(Nmm).
2

Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y

T
III
= 9,55. 10
6
.
844852
83,57
116,5
.10.55,9
6
==
III
III
n
P
(Nmm).
Ta lập được bảng kết quả tính toán sau:
Trục
Thông số
Động cơ I II III
U u
đc
= 1 u
tv
= 12,5 U
x
= 2
P (kw) 7,5 6,92 6,617 5,116

n (v/p) 1450 1450 116 57,83
T (Nmm) 49396 45576 518663 844852
PHẦN 2 :TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRONG
A.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN TRỤC VÍT-BÁNH VÍT:
Mô men xoắn trên trục Bánh Vít T
2
=518663 (N.mm)
Số vòng quay của Trục Vít n
1
=1450(v/ph)
Tỷ số truyền U=25,05
Thời hạn sử dụng I
h
=15000(giờ)

2.1.TÍNH SƠ BỘ VẬN TỐC TRƯỢT
theo công thức (7.1 trang 147)
V
sb
=4,5.10
-5
n
1
.
3
2
T
Trong đó N
1
: là số vòng quay của trục vít (v/ph)

3
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
T
2
: là mô men xoắn max trên trục Bánh Vít (N.mm)
Do đó: V
sb
= 4,5.10
-5
.1450.
3
518663
= 4,9(m/s)
Với V
sb
= 4,9(m/s) ta dùng đồng thanh nhôm- sắt - niken ÁpAặH 10-4-4
tôi bề mặt tạo độ rắn HRC 45 có: σ
b


= 600 (MPa), σ
ch
= 200 (MPa)
Theo bảng (7.2) với cặp vật liệu ÁpAặH 10-4-4 và thép tôi cải thiện
Có: [σ
H
] = 206,4 MPa.
2.2 XÁC ĐỊNH ƯS UỐN CHO PHÉP CỦA BÁNH VÍT
áp dụng công thức:
[ ]

[ ]
FLFF
.K
o
σσ =
Trong đó:
[σ
Fo
]: là ƯS uốn cho phép ứng với 10
6
chu kỳ, do bộ truyền quay một chiều nên
theo công thức:
[σ
Fo
] = 0,25.σ
b
+ 0,08.σ
ch
= 0,25*600 + 0,08*200 = 166 (MPa)
K
F L
là hệ số tuổi thọ theo CT:
9
FE
6
L F
N
10
K =
Do bộ truyền chịu tải trọng tĩnh:

.t60.C.nN
2FE
=
Trong đó: N
FE
: là số chu kỳ chịu tải
C: là số lần ăn khớp trong một vòng quay (C = 1)
n
2
: là số vòng quay của bánh vít trong một phút (v/p)
t: là tổng thời gian làm việc (giờ)
 N
FE
= 60.1.
5,12
1450
.15000 = 104,4. 10
6
< 25.10
7
 Vậy N
F E
=104,4.10
6

Vậy
596,0
10.104,4
10
K

9
6
6
FE
==
4
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
=> [σ
F
] = 166.0,54 =99 (MPa)
2.2.1.Ta xác định ƯS cho phép khi quá tải
áp dụng công thức:
ƯSTX max cho phép: [σ
H
]
max
= 2.σ
ch
= 4*600 = 1200 (MPa)
ƯS uốn max cho phép: [σ
F
]
max
= 0,8. σ
ch
= 0,8.600 = 480 (MPa)
2.3.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ TRUYỀN
2.3.1.Ta xác định khoảng cách trục a
w

Theo CT (7.16 trang 150) ta có:
a
w
= (z
2
+q).
[ ]
3
2
2
2
.
.
.
170
q
KT
z
H
H








σ
Trong đó: K

H
là hệ số tải trọng, ta chọn sơ bộ K
H
= 1,1
Chọn z
1
=2 => z
2
= u
1
.z
1
=12,05.2 = 25,1
Vậy chọn z
2
= 25
q là hệ số đường kính Trục Vít, ta có
q= 0,25.z
2
= 0,3.25 = 7,5 theo dãy tiêu chuẩn ở bảng (7.3) ta chọn
q=8 ưu tiên dãy 1.
Thay số vào ta có a
w
= (25+10).
3
2
8
1.518663
.
4,206.25

170






= 136 (mm)
Theo dãy tiêu chuẩn ta chọn a
w
=136 (mm)
2.3.2Xác định mô đun dọc của Trục Vít
Theo CT (7.17 trang 151) ta có m=
( )
qz
a
w
+
2
.2
=
( )
825
136.2
+
=8,2
Theo bảng (7.3 trang 150) ta chọn mô đun tiêu chuẩn m= 10
5
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
a

W
= (z
2
+ q ).5 =5.(25 +8) =160
Theo dãy tiêu chuẩn ta chọn a
w
=160 (mm)
Xác định hệ số dịch chỉnh
Theo CT (7.18 trang 151) ta có:
x =






m
a
w
- 0,5. (q+z
2
) =
10
160
- 0,5.(8+25) =- 0.5 thoả mãn nằm trong
khoảng ( -0,7 0,7 )
2. 4. KIỂM NGHIỆM LẠI ĐỘ BỀN
2.4.1.Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc
Vận tốc trượt v
s

theo CT (7.20) ta có V
s
=
w
w
nd
γ
π
cos.60000

11
Với d
w1
là đường kính Trục Vít theo CT (7.20 trang 151) ta có:
d
w1
= (q+2.x).m = 8.10= 80(mm)
γ
w
là góc vít lăn theo CT (7.21 trang 151) ta có:
γ
w
= arctg









+ xq
z
.2
1
= arctg






8
2
= arctg(4) =14
0
Do đó V
s
=
( )
0
14cos.60000
1450.80.14,3
≈ 6,25(m/s)
Theo bảng (7.6 trang 153) ta chọn cấp chính xác cho bộ truyền Trục Vít là
cấp 7 từ đó ta tra được ra hệ số tải trọng động K
HV
=1
Hệ số tải trọng K
H

= K
HV
. K
HF
= 1.1,2 =1,2
Ta xác định lại ƯSTX xuất hiện trên mặt răng Bánh Vít của bộ
truyền
6
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
σ
H
=
q
KT
a
qz
z
H
w
.

170
2
3
2
2









+








=
8
2,1.518663
.
165
825
.
25
170
3






+







≈154,86 (MPa) <[σ
H
]
2.4.2Ta kiểm nghiệm lại độ bền uốn
Theo CT (7.26) ta có σ
F
=
n
FF
mdb
KYT

.4,1
22
.2
< [σ
F
]
Từ bảng (7.9) ta có
Z
1
= 2
b
2

≤
0,75.d
a1
d
a1
= d
1
+2m = m(q+2) =10. (8+2) = 100(đường kính vòng
đỉnh trục vít)

d
a2
= m.(z
2
+ 2 +2x) = 10(25 + 2 +2(-0.5)) = 260 mm
với d
aM2

≤
d
a2
+ 1,5.m = 216,4 + 1,5.8 = 239
Chiều rộng Bánh Vít
b
2

≤
0,75.d
a1

do z
2
=25

≤
0,75.100 = 75(mm) => Chọn b
2
= 70 mm
=>Số răng tương đương của Bánh Vít z
v
=
γ
3
2
cos
z
γ là góc vít ta đã tính được từ trước với γ=14
0
z
v
=
03
14cos
25
=27,36 => tra bảng (7.8) ta xác định được hệ số dạng răng
Y
F
=1,8
Hệ số tải trọng theo độ bền uốn K
F

=K
F
β
.K
FV
7
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
Do K
FV
=K
HV
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng động đến độ bền
tiếp xúc
K
F
β
= K
H
β
: Hệ số phân bố không đều tải trọng trên vành răng
=>K
F
=K
H
=1,2
Đường kính vòng chia Bánh Vít d
2
=m.z
2
=10.25 =250 (mm)

Mô đun pháp của răng Bánh Vít m
n
=m.cos(14
0
)= 10,3(mm)
Thay vào công thức ta có :
σ
F
=
3,10.250.70
2,1.8,518663.4,1
= 7,45 (MPa) < [σ
F
]
b
1
> (8 + 0,06.z
2
).m = (8+ 0,06.25)10 =95=> chọn b
1
= 100 mm
Vậy điều kiện uốn được thoả mãn
Vậy ta có các thông số cơ bản của bộ truyền
Khoảng cách trục : a
w
=160 (mm)
Mô đun pháp : m=10(mm)
Hệ số đường kính : q= 8
Tỷ số truyền : U
1

=12,5
Hệ số dịch chỉnh Bánh Vít : x= 0
Góc Vít : γ =14
0
Chiều dài phần cắt ren của Trục Vít : b
1
= 100 (mm)
Chiều rộng Bánh Vít : b
2
= 70 (mm)
Đường kính ngoài Bánh Vít : d
aM2
=285 (mm)
Đường kính chia : d
1
= 80mm, d
2
= 250 mm
Đường kính đỉnh :d
a1
= 100mm, d
a2
= 260 mm
Đường kính đáy : d
f1
= 52mm, d
f2
=220mm
8
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y

B.THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH
Ta thiết kế bộ truyền với các thông số sau:
P
1
=5,617 (kw)
U =2
n
2
=116 (vòng/phút)
Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài = 30
0
2.5.Chọn loại xích :
Do vận tốc thấp, tải trọng nhỏ ta chọn bộ truyền là xích con lăn
2.6.Xác định các thông số của xích và bộ truyền
Từ bảng 5.4 với tỷ số truyền là U= 2 ta chọn số răng đĩa nhỏ
Z
1
= 27,5=> số răng đĩa xích lớn Z
2
= U.Z
1
= 2.27,5 = 55 < Z
max
=120
răng
Xác định bước xích để đảm bảo chỉ tiêu về độ bên mòn của bộ
truyền xích theo (5.3)
P
t
= P.k.k

z
.k
n
< [ P]
Với P
t
,P,[ P] là công suất tính toán, công suất cần truyền, công suất
cho phép (kw)
k
z
: Hệ số số răng : k
z
=
91,0
5,27
25
1
01
==
Z
Z
k
n
: Hệ số số vòng quay :k
n
=
72,1
116
200
1

01
==
N
N
k : Hệ số xét đến ảnh hưởng của các yếu tố khác
Theo CT (5.4) ta có
k = k
0
.k
a
.k
đc
.k
bt
.k
đ
. tra bảng (5.6) ta có các giá trị
9
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
k
0
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền, do đường tâm làm với
phương ngang 1 góc 30
0
nên k
0
=1
k
a
: Hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích ta chọn a = 40p nên

k
a
=1
k
đc
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh lực căng của xích do ta
điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích nên k
đc
=1
k
bt
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bôi trơn, tra bảng 5.7 và5.6 ta chọn
môi trường bôi trơn có bụi => k
bt
=1,3
k
đ
: Hệ số tải trọng động, do tải trọng va đập vừa nên ta chọn k
đ
=1,2
k
c
: hệ số kể đến chế độ làm việc của bộ truyền, do bộ truyề làm việc hai
ca =>chọn k
c
=1,25
k =1.1.1.1,3.1,2.1,25 =1,95
Công suất tính toán P
t
=5,617.1,95.0,91.1,72 = 18,83(kw)

Tra bảng 5.5 với N
01
= 22 (vòng/phút) => ta chọn bộ truyền xích 1 dãy có
bước xích p
x
=31,75 (mm) thoả mãn điều kiện bền mòn
P
t
= 18,83 (kw) < [P] =19,3 (kw)
Theo bảng 5.8 ta có bước xích p
x
=31,75
Ta xác định khoảng cách trục theo CT 5.11
a= 30.p = 30.31,75 = 952,5 (mm)
Theo CT (5.12) ta có số mắt xích là
X=
( )
a
pZZZZ
p
a
4
.
2
.2
2
2
1221
π
−

+






+
+
=
( )
5,1952.14,3.4
75,31.5,2755
2
555,27
75,31
5,952.2
2
2
−
+






+
+
= 101,8

Ta chọn số mắt xích chẵn x= 102 => Theo CT (5.13) ta xác định lại
10
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
khoảng cách trục
a
*
= 0,25.p.
( ) ( )
[ ]

























−
−+−++−
2
12
2
2121
.25,0.5,0
π
ZZ
ZZXZZx
c

a
*
= 0,25.31,75.
( ) ( )
[ ]

























−
−+−++−
2
2
14,.3
5,2755
.2555,275,0102555,27.5,0102

=954 (mm)
Để xích không chịu lực căng quá lớn ta giảm a đi 1 khoảng bằng
∆a= 0,0035.a =0,0035.954 ≈ 2,86(mm)
Vậy khoảng cách trục là a = 954- 2,86=951 (mm)
Theo CT (5.14) ta xác định được số lần va đập của bản lề xích trong một
giây là
i =
08,2

102.15
116.5,27
.15
.
11
==
X
nZ
< [i] =20 Thoả mãn.
2.7. Kiểm nghiệm xích về độ bền
Theo CT (5.15) ta có hệ số an toàn S =
( )
≥
++
vtd
FFFk
Q
0
.
[S]
Trong đó
Q : Tải trọng phá hỏng (kN) từ bảng 5.2 ta có Q= 88,5 (kN)
k
đ
: Hệ số tải trọng động ta lấy k
đ
=1,2
F
t
: lực vòng ta có F

t
=
68,1
3,6.1000
= 3750 (N)
F
v
: Lực căng do lực li tâm gây ra
Ta có F
v
=q.v
2
q: khối lượng 1m xích tra bảng 5.2 ta có q= 3,8(kg)
11
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
v : Vận tốc của xích
v=
60000
116.75,31.5,27
60000

11
=
npZ
x
= 1,68 (m/s)
Thay vào ta có F
v
=3,8.1,68
2

=10,7 (N)
F
0
: Lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra
Theo CT (5.16) ta có F
0
=9.81.k
f
.q.a
k
f
: là hệ số phụ thuộc độ võng của xích và vị trí bộ truyền ,do bộ
truyền nằm nghiêng 30
0
nên k
f
=6
Thay vào ta có F
0
=9,81.3.3,8.0,95 =106 (N)
Vậy hệ số an toàn
S=
7,101063570.2,1
10.5,88
3
++
=19,1
Từ bảng 5.10 ta có hệ số an toàn cho phép [S] =8,5 =>S > [S]
2.8.Xác định đường kính đĩa xích
Theo CT (5.17) ta xác định được đường kính vòng chia của đĩa xích

d
1
=
=






=








5,27
180
sin
75,31
sin
1
Z
P
π
278 (mm)
d

2
=
=






=








55
14,3
sin
75,31
sin
2
Z
P
π
556 (mm)
Đường kính vòng đỉnh của đĩa xích
Theo CT (5.17) và bảng 13.4 ta có

d
a1
= P.














+
1
5,0
Z
Cotg
π
=292 (mm)
12
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
d
a2
= P.















+
2
5,0
Z
Cotg
π
=585 (mm)
Đường kính vòng đáy của đĩa xích d
f1
= d
1
- 2.r
Với r= 0,5025 d
1
+0,05= 0,5025.19,05+0,05 = 9,62
d
f1

= 278-2.9,62 =258,76 (mm)
d
f2
= d
2
- 2.r =556-2.9,62 =536,76(mm)
Trong đó d
c
là đường kính của con lăn tra bảng 5.2
2.9.Kiểm nghiệm độ bền ƯSTX trên mặt răng đĩa xích
Theo CT (5.18) ta có σ
H
=0,47.
( )
≤
+
d
vddtr
kA
EFkFk
.

[σ
H
]
Trong đó F
t
:lực vòng đã tính được F
t
= 3750 (N)

F
vd
: Lực va đập trên 1 dãy xích (m=1)
Theo CT (5.19) ta có
F
vd
=13.10
-7
.n
1
.p
3
.m = 13.10
-7
.116.31,75
3
.1 =5 (N)
K
d
là hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy, do bộ truyền chỉ có 1
dãy nên k
đ

=1
K
đ
là hệ số tải trọng động, ta đã tra K
đ
=1,4 do tải trọng là va đập vừa
K

r
là hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đĩa xích tra trang 87 ra
ta có K
r
=0,45
E là mô đun đàn hồi được tính theo cônh thức
E=
2.1
21
EE
EE +
với E
1
,E
2
là mô đun đàn hồi của vật liệu làm con lăn và
đĩa xích tính ra E=2,1.10
7
(MPa)
A : Diện tích hình chiếu của bản lề tra bảng 5.12 ta có A=262 (mm
2
)
Thay vào ta có
13
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
σ
H
=0,47.
( )
1.262

10.1,2.54,1.3750.45,0
5
+
=647 (MPa)
Vậy ta dùng thép 45 tôi ram đạt độ rắn HRC45 sẽ đạt được
ƯSTX cho phép [σ
H
] =805 (MPa) sẽ đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho cả
răng và đĩa
Với đĩa 2 ta cũng chọn thép 45 tôi ram đạt độ rắn HRC45
f. Lực tác dụng lên trục
Theo CT (5.20) ta có F
r
=k
x
.F
t-

Do bộ truyền nằm nghiêng 1 góc 30
0
so với phương ngang
Nên k
x
=1,15
F
r
= 6.10
7
.
nPZ

Pk
x

.
= k.F
t
= 1,15.3750 = 4312,5(N)
Vậy ta có thông số bộ truyền xích:
a = 952,5 mm
d
1
= 278 mm
d
2
= 556 mm
d
a1
= 292 mm
d
a2
= 585 mm
d
f1
= 258,76 mm
d
f2
= 536,76 mm
PHẦN III . THIẾT KẾ TRỤC:
Cho công suất trục vào của hộp giảm tốc P
1

= 6,92 (kw)
14
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
Số vòng quay n
1
= 1450 (vòng/phút)
Tỷ số truyền u
1
= 12,5; u
2
= 2
Trên đầu vào của trục I lắp bánh đai chịu lực tác dụng từ bánh đai lên trục
F
r
= 4312(N)
Đường kính vòng chia của Trục Vít d
1
= 80(mm)
Đường kính vòng chia của Bánh Vít d
2
= 240(mm)
3.1 . Chọn vật liệu chế tạo các trục
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 tôi cải thiện có:
σ
b
=750 (MPa), σ
ch
= 450 MPa; ƯS xoắn cho phép [τ] =12 20 (MPa)
3.2 . Xác định sơ bộ đường kính trục :
áp dụng công thức:

[ ]
3
sb
0,2
T
d
τ
=
trong đó:
- Xác định đường kính trên trục của trục vít: với T
1
= 45576,5 (N)
[ụ] = 20 (MPa)
(mm) 22,5
200,2
45576,5
d
3
1sb
=
∗
=⇒
. Lấy theo tiêu chuẩn d
I
= 25 (mm)
- Xác định đường kính sơ bộ của trục bánh vít: với T
2
= 518663,8 (Nmm)
(mm) 50
200,2

518663,8
d
3
2sb
=
∗
=⇒
. Lấy theo tiêu chuẩn d
II
= 50 (mm).
3.3. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
dựa vào đường kính trục d
1sb
và d
2sb
ta xác định được chiều rộng của ổ lăn và tra
bảng 10.2
d
1sb
= 25 mm => b
01
= 17 mm
d
2sb
= 50 mm => b
02
= 27 mm
15
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
a, Xác định chiều dài mayơ của đĩa xích:

áp dụng công thức: l
m23
= (1,2 ÷ 1,5)d
II
= (1,2 ÷ 1,5)*50 = 60 ÷ 75 mm
chọn l
m23
=65mm
b, Xác định chiều dài mayơ của bánh vít:
áp dụng công thức: l
m22
= (1.2 ÷ 1,8)d
II
= (1.2 ÷ 1,8)*50 = 60 ÷ 90 mm
chọn l
m22
= 70 mm
c, Xác định chiều dài của nửa khớp nối:
áp dụng công thức: l
m12
= (1,4 ÷ 2,5)d
I
= (1,4 ÷ 2,5)*25 = 35 ÷ 62,5 mm
chọn l
m12
= 50 mm
d, Xác định định khoảng cách công xôn trên trục I:
- áp dụng công thức: l
C12
= 0,5(l

m12
+ b
0I
) + K
3
+ h
n
trong đó: l
m12
: là chiều dài may ơ của nửa khớp nối (l
m12
= 50mm)
b
0I
: là chiều rộng của ổ lăn (b
0I
= 17 mm)
k
3
: là khoảng cách từ mặt nút của chi tiết quay đến nắp ổ (k
3
= 10)
h
n
: là chiều cao của nắp ổ và bu lông (h
n
= 16)
 l
C12
= 0,5(50+ 17) + 10 +16 = 59,5 (mm)

l
12
= - l
C12
= - 59,5 (mm)
- Khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục I:
(mm) 285256,5285.1)(0,91)d(0,9l
2
aM11
÷=÷=÷=
chọn l
11
= 270 (mm)
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện 3:
(mm) 135
2
270
2
l
l
11
13
===
e, Khoảng cách công xôn trên trục II:
16
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
- áp dụng công thức:
n3
0IIm23
c23

hk
2
bl
l ++
+
=
trong đó: l
m23
: là chiều dài mayơ của bánh đai (l
m23
= 65 mm)
b
0II
: là chiều rộng của ổ lăn trên trục II (b
0II
= 27 mm )
k
3
= 10 mm
h
n
= 16 mm
(mm)721610
2
2765
l
c23
=++
+
=

- Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện 2 trên trục II:
- Ap dụng công thức:
21
0IIm22
22
kk
2
bl
l ++
+
=
trong đó: l
m22
: là chiều dài may ơ của bánh vít (l
m22
= 70 mm)
b
0II
= 27 mm
k
1
: là khoảng cách từ mặt mút của bánh đai đến thành trong
của hộp giảm tốc (k
1
= 10 mm)
k
2
: là khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp
giảm tốc (k
2

= 10 mm)
(mm) 5.681010
2
2770
l
22
=++
+
=
- Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến gối đỡ 1 trên trục II:
l
21
= 2l
22
= 2.68,5 = 137 (mm)
- Khoảng cách từ tiết diện 1 đến tiết diện 3 trên trục II:
l
23
= l
21
+ l
c23
= 137 + 72= 209(mm)
Vậy khoảng cách trên các trục là:
17
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
l
23
= 209 mm
Trục I: l

m12
= 50 mm Trục II l
m22
= 70 mm
l
11
= 2l
13
= 2*135 = 270 mm l
c23
= 72mm
l
12
= - l
C12
= -59,5 mm l
22
= 68,5 mm
3.4. Xác định trị số và chiều của các lực tác dụng lên trục:
a, Trục I:
- Lực từ bánh vít tác dụng lên trục:
+ lực dọc trục:
áp dụng công thức:
2
2
a1
d
2T
F =
trong đó: T

2
: là mô men xoắn trên trục của bánh vít (T
2
= 518663,8 N)
d
2
: là đường kính vòng chia của bánh vít (d
2
= 250 mm)
(N) 4149
250
5186632
F
a1
=
∗
=
+ lực vòng:
áp dụng công thức:
)tg(FF
wa1t1
ϕγ
±∗=
do ϕ < 3
o

(N)1034tg144149tgFF
wa1t1
=∗=∗=
γ

+ Lực hướng tâm:
áp dụng công thức:
w
w
a1
r1
costg
)cos(
cosF
F
γ
ϕγ
ϕ
∗∗
±
∗
= α
do ϕ <3
o
và α = 20
o
(N) 1510tg204149 tgFF
a1r1
=∗=∗= α
b, Trục II:
do đường nối tâm của bộ truyền xích làm với phương ngang 1 góc α = 30
o
do đó
lực F

r
từ xích tác dụng lên trục đươc phân tích thành hai lực:
18
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
F
y23
= F
r
sinα = 4312*sin30 = 2156 (N)
F
x23
= F
r
cosα = 4312*cos30 = 3734 (N)
- Lực hướng tâm: F
r2
= F
r1
= 1510 (N)
- Lực vòng : F
t2
= F
a1
= 4149 (N)
- Lực dọc trục: F
a2
= F
t1
= 1034 (N)
- Lực từ khớp nối tác dụng lên trục có chiều ngược với chiều của lực vòng từ

Trục Vít tác động lên Bánh Vít:
có:
t
2
x12
D
2T
0,3)(0,2F ÷=
Trong đó: D
t
: là đường kính vòng tròn qua tâm các chốt của nối trục
vòng
đàn hồi
tra bảng 16.10a với T
2
= 518663 Nmm = 518,663Nm => D
t
= 130 mm
(N) 23931595
130
5186632
0,3)(0,2F
x12
÷=
∗
∗÷=
Vây F
x12
= 2393 N
c.Phản lực tác dụng lên trục

*) Với trục I
Chiều của lực khớp nối tác dụng lên trục ngược với chiều lực vòng tác dụng lên
trục
Xác định phản lực tại các ổ đỡ (Giả sử các phản lực có chiều như hình vẽ)
Áp dụng các phương trình cân bằng lực ta có
∑M
x10
=R
y11
.l
11
–F
a1
.
2
1
d
-F
r1
.l
13
= 0
R
y11
=
.
1
11
l







+
131
1
1
.
2
. lF
d
F
ra

19
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
=
270
1






+
135.1510
2

80
.4149
= 1369 (N)
∑M
x13
=R
y10
.l
13
+ F
a1
.
2
1
d
-R
y11
.l
13
= 0
=> R
y11
- R
y10
= F
a1
.
135.2
80
.4149

.2
13
1
=
l
d
= 1229 (N)
R
y10
= R
y11
– 1229 = 1369 –1229= 140 (N)
∑M
y10
=F
x12
.l
12
- F
t1
.l
13
–R
x11
.l
11
= 0
R
x11
=

( )
1311212
11

1
lFlF
l
tx
−
=
( )
135.103452.2393.
270
1
−
= 56 (N)
∑F
x
= F
x12
+ R
x10
+ R
x11
+ F
t1
= 0
=> R
x10
=- F

t1
- R
x11
- F
x12
= - 1034 - 56 - 2393 = - 3483 (N)
Vậy chiều thực tế R
x10
ngược chiều ta chọn.
Vậy chiều thực tế R
x11
, R
y10
, R
y11
cùng chiều ta chọn.
M
x10
= 0 (N)
M
y10
= F
x12
.l
12
=2393.52 = 124436 (N)
M
x11
= 0 (N)
M

y11
= 0 (N)
M
x12
= 0 (N)
M
y12
= 0 (N)
M
x13
= R
y10
.l
13
= 140.135 = 18900 (N)
M
y13
= F
x12
.(l
12
+ l
13
) – R
x10
.l
13
= 2393.(52+135) – 3483.135 = -22,7(N)
Từ đó ta vẽ được biểu đồ mô men uốn M
y

,M
x
và mô men xoắn như hình vẽ
20
130510
Nmm
34565
Nmm
45576Nm
m
-
+
Y
M
T
d
12 10
d
13
d
11
d
l12 13l l13
M
a1
Y10
F
F
Y12
F

X12
F
X10
F
X13
F
Y13
F
Y11
F
X11
0
1
= 59,5
=135 =135
M
X
+
-
51925 Nmm
256565 Nmm
88957Nmm
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
* Tính mô men uốn và mô men tương đương :
Ta áp dụng công thức tính:
2
xj
2
yjj
MMM +=

Trong đó M
j
: là mô men uốn tổng
21
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
2
j
2
jtdj
T0,75MM ∗+=
M
tđj
: là mô men tương đương

2
j
2
xj
2
yjtdj
T0,75MMM ∗++=⇒

(Nmm) 1305455,455760,750124436
T0,75MMM
2 2
2
10
2
x10
2

y10td10
=∗++=
∗++=
Nmm)(000,7500T0,75MMM
2 2
11
2
x11
2
y11td11
=∗++=∗++=
(Nmm)3947005,455760,7500T0,75MMM
2 2
12
2
x12
2
y12td12
=∗++=∗++=
Nmm)(1891205,455760,757,22189000
T0,75MMM
2 22
2
13
2
x13
2
y13td13
=∗+−=
∗++=

Ta có d
1i
=
[ ]
3
1
.1,0
σ
itd
M
[σ] : ƯS cho phép của thép chế tạo trục tra bảng 10.5 ta có [σ]=63 (MPa)
M
td1i
: Mô men tương đương tại các tiết diện 0,1,2,3 của trục.
d
13
=
4,27
63.1,0
130545
3
≈
(mm)
d
11
=
0
63.1,0
0
3

≈
(mm)
d
12
=
4,45
63.1,0
394700
3
≈
(mm)
d
10
=
31
63.1,0
189120
3
≈
(mm)
Vậy ta chọn lại kết cấu trục d
12
= 46 (mm) , d
10
= d
11
=40mm) , d
13
= 34mm)
*) Với trục II

22
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
Ta xác định lực từ Bánh Vít và Trục Vít tác dụng lên trục như hình vẽ và giả sử
phản lực tại các ổ có phương chiều như hình vẽ.
Xác định các phản lực tại các ổ
Áp dụng các phương trình cân bằng ta có :
∑M
x21
= R
y20
.l
21
+F
r2
.l
22
- F
a2
2
2
d
= 0
=> R
y20
=
21
1
l
.[F
a2

2
2
d
- F
r2
.l
22
] =
137
1
.[1034.
2
250
-1510.68,5] =188 (N)
∑F
y
= F
r2
+ R
y20
+R
y21
+ F
y23
= 0
R
y21
= -(R
y20
+ F

r2
+F
y23
) = -(188+1510+2156) = - 3854(N)
∑M
y21
= R
x20
.l
21
–F
t2
.l
22
= 0
=> R
x20
=
21
1
l
.F
t2
.l
22
=
137
1
.4149.68,5 = 2074,5(N)
∑F

x
= -F
t2
+ R
x20
+ F
x23
+R
x21
= 0
R
x21
= F
t2
- R
x20
- F
x23
= 4149-2074 - 3734 = - 1659(N)
Vậy chiều R
y21
, R
x21
ngược chiều ta chọn, R
y20
, R
x20
cùng chiều ta chọn.
M
x20

= 0(Nmm)
M
y20
= 0(Nmm)
M
y21
=R
x20
.l
21
– F
t2
.l
22
=2074.137 – 4149.68,5 =-68,5 (Nmm)
M
y22
= R
x20
.l
22
=2074.68,5 = 142069 (Nmm)
M
x21
= R
y20
.l
21
+F
r2

.l
22
=188.137+ 1510.68,5 =129191 (Nmm)
M
x22
= R
y20
.l
22
= 188.68,5 = 12878(Nmm)
M
y23
= 0 (N)
M
x23
= 0 (N)
23
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y
Từ đó ta vẽ được biểu đồ mô men như hình vẽ:

24
Vò Anh Tïng - M¸y l¹nh 2 - K46 §å ¸n chi tiÕt m¸y

Từ biểu đồn mô men ta xác định được kết cấu của trục như sau:
M
tđ20
=
2
20
2

20
2
20
.
4
3
TMM
yx
++
=
0.
4
3
00 ++
= 0(Nmm)
M
tđ21
=
2
21
2
21
2
21
.
4
3
TMM
yx
++

=
( )
2
22
5,518663.
4
3
5,68129191 ++
=467385 (Nmm)
M
tđ22
=
2
22
2
22
2
22
.
4
3
TMM
yx
++
=
( )
2
22
5,518663.
4

3
14206912878 ++
=
491283(Nmm)
M
tđ23
=
2
23
2
23
2
23
.
4
3
TMM
yx
++
=
2
5,518663.
4
3
00 ++
= 449175(Nmm)
Theo CT (10.17) ta có:
d
20
=

[ ]
3
20
.1,0
σ
td
M
= 0 (mm)
d
21
=
[ ]
3
21
.1,0
σ
td
M
=
3
63.1,0
467385
= 42 (mm)
d
22
=
[ ]
3
22
.1,0

σ
td
M
=
3
63.1,0
491283
= 48,1 (mm)
d
23
=
[ ]
3
22
.1,0
σ
td
M
=
3
63.1,0
449175
= 41,4 (mm)
Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn
đường kính tại các đoạn trục như sau:
d
20
= d
21
= 40 (mm)

d
22
= 50 (mm)
25