thiết kế hệ dẫn động băng tải, chương 4 potx

Ch-ơng 4: Tính toán và lựa chọn
kết cấu trục
4.1. Chọn vật liệu:
Căn cứ vào đặc tính của bộ truyền có tải trọng và va đập trung
bình, đảm bảo yêu cầu có độ cứng vững, độ ổn định cao nên ta lựa
chọn vật liệu để chế tạo trục là thép 45.
4.2. Tính sơ bộ trục:
Để thuận tiện cho việc tính toán các b-ớc tiếp theo đồng thời
có cơ sở để lựa chọn giá trị một số kết cấu có liên quan ví dụ nh-
chiều rộng ổ. Đ-ờng kính trục đ-ợc xác định sơ bộ thông qua giá
trị momen xoắn tác dụng lên trục theo công thức 10.9 [1]:

3
2,0

T
d

Trong đó:
T là momen xoắn, Nmm.



là ứng suất xoắn cho phép, MPa.
Với trục vít:
mmd 97,20
15.2,0
21,27655
3
1

Với trục lắp bánh vít:
mmd 87,32
50.2,0
66,355218
3
2

Mặt khác, do trục vít đ-ợc lắp với trục động cơ bằng nối trục
vòng đàn hồi, vì vậy đ-ờng kính trục vít phải thỏa mãn điều kiện


dc
dd 2,1 8,0
1

với đ-ờng kính trục động cơ mmd
dc
35 ta sẽ có:
mmd 2835.8,0
1

chọn theo chiều rộng của ổ lăn d
1
=30mm , b
0
=19 mm
4.3. Xác định khoảng cách giữa các gối và điểm đặt lực:
4.3.1. Trục I (trục vít):
Theo bảng 10.4 [1] ta có:

nmc
hkblll
30121212
.5,0
Trong đó:
mmdl
m
6030.2.2
112
là chiều dài mayơ nửa khớp nối.
mmb 19
0
là chiều rộng ổ lăn.
mmk 20
3
khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp
ổ.
mmh
n
20 chiều cao nắp ổ và đầu bu lông.


mml
c
5,7920201960.5,0
12

Vậy l
12
= 79,5 mm


mm
l
l 2,142
2
4,284
2
11
13

4.3.2. Trục II (Trục lắp bánh vít):
Cũng theo bảng 10.4 [1] ta có:


2102222
.5,0 kkbll
m

Trong đó:
mmdl
m
5430.8,1.8,1
122
là chiều dài mayơ bánh vít.
mmb 19
0

là chiều rộng ổ lăn.
mmk 15
1
là khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến
thành trong của hộp.
mmk 15
2
là khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của
hộp.



mml 5,6615151954.5,0
22






mmll 1335,66.2.2
2212




232123 c
lll

nmc
hkbll
302323
5,0
Trong đó:
mml
m
4530.5,1
23
là chiều dài mayơ đĩa xích.
mmb 19
0
là chiều rộng ổ lăn.
mmk 20
3
là khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến
nắp ổ.
mmh
n
20 là chiều cao nắp ổ và đầu bu lông.



mml
c
7220201945.5,0
23
;
mmdl

aM
4,284.0,1
211


nên mml 20572133
23

Sơ đồ tính khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng
đồng trục .
4.4. Tải trọng tác dụng lên trục:
Theo các công thức tính lực tác dụng lên trục của bộ truyền
trục vít 10.2 [1] ta có:
N
d
uT
d
T
FF
ta
2691
264
66,355218.2
2.2
2
1
2
2
21

NtgtgFFF
aat
8,773035,0245,0.2691.
121




Ntgtg
F
FF
a
rr
4,1022245,0cos.35,0
035,0245,0cos
035,0cos.2691
cos
cos
cos.
1
21

Trong đó:
mmd 264
2
là đ-ờng kính vòng chia bánh vít
NmmT 66,355218
2
là momen xoắn trên trục bánh vít
rad35,020
0


là góc prôfin mặt cắt dọc của trục vít
rad245,0


là góc vít
rad035,0


là góc ma sát
h
n
l
23
l

22
l
m22
l
m12
l
13
l
12
l
11
l
21
k
1
b
0
k
1
h
n
k
3
l
m23
k
3
Ngoài các lực ăn khớp sinh ra ở trên tác dụng lên trục còn có
các lực khác nh-:
F

rx
là lực căng xích sinh ra trong bộ truyền ngoài tác dụng lên trục
mang bánh vít. Giá trị lực này đã đ-ợc xác định trong phần tính
toán về bộ truyền xích
NF
rx
4556
F
rk
:là lực h-ớng tâm sinh ra do có sự không đồng tâm của các đoạn
trục đ-ợc nối:
t
tkrk
D
T
FF
1
.2
.3,0.3,0

Trong đó:
F
rk
:là lực h-ớng tâm tác dụng lên trục tại khớp nối, N
F
tk
:là lực vòng tác dụng lên trục tại khớp nối, N
D
t
:là đ-ờng kính vòng tròn đi qua tâm các chốt đàn hồi của

khớp nối, mm
Giá trị D
t
phụ thuộc vào khớp nối đ-ợc chọn theo T
t
(momen
xoắn tính toán) và d(đ-ờng kính trục)
NmmTkT
t
8,4148221,27655.5,1.
mmd 30

Với k=1,5 là hệ số chế độ làm việc trong tr-ờng hợp áp dụng cho
hệ dẫn động băng tải.
Từ các giá trị T
t
,d ta có thể chọn loại nối trục có các kích th-ớc cơ
bản nh- sau: D
t
=71 mm, d
c
=10 mm, Z= 6, l
c
= 42 mm, l
1
= 20 mm,
l
5
= 44 mm
- Kiểm nghiệm sức bền dập của vòng đàn hồi:

d
ct
d
ldDZ
Tk

2011,0
44.10.42.71.6
21,27655.5,1.2

2
5
- Kiểm nghiệm sức bền uốn của chốt:

u
tc
c
u
ZDd
lTb

602,41
6.71.10.1,0
42.21,27655.5,1
1,0

33
Vậy lực tác dụng lên trục tại vị trí khớp nối
là:

NF
rk
7,233
71
21,27655.2.3,0