tính toán thiết kế cụm gấp giấy, chương 10 pdf

Chương 10: Tính kiểm nghiệm độ
bền then
Với các tiết diện dùng mối ghép then cần kiểm nghiệm mối ghép về
độ bền dập và độ cắt .
Kiểm nghiệm độ bền dập theo công thức :

d
= 2T/[dl
t
(h – t
1
)]  [
d
]
Kiểm nghiệm độ bền cắt theo công thức :

c
= 2T/(dl
t
b)  [
c
l
ti
=1.35d
i
Theo [1] với tải trọng tónh [
d
] = 150 MPa.
[

c

] = 60 MPa.
d (mm) l
t
(mm) b

h t
1
(mm) T(N.mm) 
d
(MPa) 
c
(MPa)
15 24.3 5x5 3 13181.7 36.2 14.5
25 33.75 8x7 4 13181.7 12.95 4
30 40.5 8x7 4 48167.3 38.06 14.3
30 40.5 8x7 4 48167.3 38.06 14.3
40 54 12x8 5 132114.2 40.8 12.4
30 40.5 8x7 5 132114.2 72.5 27.2
Vậy tấc cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền
cắt .
5.3.3 – Tính toán chọn ổ lăn
1-Trục I :
Do trục I chòu lực hướng tâm của khớp đàn hồi nên lực hướng tâm tác
dụng lên ổ được tính lại như sau :
Để tăng lực hướng tâm tác dụng lên ổ , ta chọn chiều của lực hướng tâm
F
rk
ngược chiều với F
rk
khi tính trục , còn chiều của các lực khác không đổi .

Tính lại phản lực tại các ổ lăn , ta có :
R
x01
= 534,1 N
R
y01
= 156,7 N
R
x11
= 176,8 N
R
y11
= 75 N
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ 0 và 1 là :
2
01
2
0101
yxr
RRF  =
22
7.1561.534  =556,6 N
2
11
2
1111
yxr
RRF  =
22
758.176  =192,1 N

Do yêu cầu làm việc của ổ với số vòng quay cao , giảm tiếng ồn , giảm
mất mát về ma sát ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cho các gối đỡ 0 và 1
Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ : ta tiến hành cho ổ 0 vì ổ này chòu
tải lớn hơn .
Chọn sơ bộ ổ cỡ đặc biệt nhẹ 104 có d=20mm , C=7,36kN , C
0
=4,54kN (
bảng p2.7[1] )
Tính toán kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ :
Theo công thức 11.3[1] với F
a
=0 , tải trọng qui ước :
Q=XVF
r
K
t
K
đ
=1.1.556,6.1.1=556,6 N
Khả năng tải động của ổ C
d
:
C
d
= Q
m
L
Trong đó :
m=3 - đối với ổ bi .
n=720,7 vòng/phút

L - tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
L = 60.n
3
L
h
/10
6
=60.720,7.24000/10
6
=2045,5(triệu vòng quay)
 C
d
= Q
m
L
= 556,6.
3
5,2045
=7,07kN < C=7,36 kN .
Vậy ổ bi cỡ đặc biệt nhẹ 104 thỏa mãn điều kiện khả năng tải động .
2-Trục II :
Các lực tại các ổ lăn :
R
x02
=718,4 N
R
y02
=20,83 N
R
x12

=917,3 N
R
y12
=174,9 N
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ 0 và 1 trên trục II :
2
02
2
0202
yxr
RRF 
=
22
)83.20()4.718( 
=718,6 N
2
12
2
1212
yxr
RRF 
=
22
)9.274()3.1167( 
=933,3 N
Ta chọn ổ bi đỡ một dãy cho các ổ 0 và 1 trên trục II :
Chọn sơ bộ ổ cỡ đặc biệt nhẹ 104 có d=20mm , C=7,36kN , C
0
=4,54kN (
bảng p2.7[1] )

Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ : ta tiến hành cho ổ 1 vì ổ này chòu
tải lớn hơn .
Theo công thức 11.3[1] với F
a
=0 , tải trọng qui ước :
Q=XVF
r
K
t
K
đ
=1.1.933,3.1.1=933,3 N
Khả năng tải động của ổ C
d
:
C
d
= Q
m
L
Trong đó :
m=3 – đối với ổ bi .
n
2
=264 vòng/phút
L - tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
L = 60.n
2
L
h

/10
6
=60.264.24000/10
6
=380,16 (triệu vòng quay)
 C
d
= Q
m
L
= 933,3
3
16,380
=6,7kN < C=7,36 kN .
Vậy ổ bi cỡ đặc biệt nhẹ 104 thỏa mãn điều kiện khả năng tải động .
3-Trục III :
Do trên trục III không có lực dọc trục nên ta chọn ổ bi đỡ một dãy cho
các ổ 0 và 1 trên trục III .
Ta chọn ổ đỡ cỡ trung 306 với d=30 mm , D=72 mm , C=22 kN , C
0
=15,1
kN .
Tính toán kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ :
Các lực tại các ổ lăn :
R
x03
=487.77 N
R
y03
=669.07 N

R
x13
=961.33 N
R
y13
=3008 N
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ 0 và 1 trên trục III :
2
03
2
0303
yxr
RRF  =
22
)07.669()77.487(  =828 N
2
13
2
1313
yxr
RRF  =
22
)3008()33.961(  =3157.9 N
Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ : ta tiến hành cho ổ 1 vì ổ này chòu
tải lớn hơn .
Theo công thức 11.3[1] với F
a
=0 , tải trọng qui ước :
Q=XVF
r

K
t
K
đ
=1.1.3157,9.1,1=3157,9 N
Khả năng tải động của ổ C
d
:
C
d
= Q
m
L
Trong đó :
m=3 - đối với ổ bi .
n
3
=120 vòng/phút
L - tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay
L = 60.n
3
L
h
/10
6
=60.120.24000/10
6
=172,8(triệu vòng quay)
 C
d

= Q
m
L
= 3157,9.
3
2.179
=17,6kN < C=22 kN .
Vậy ổ bi đỡ cỡ trung 306 thỏa mãn
điều kiện khả năng tải động .
5.3.4 – Thiết kế vỏ hộp


Tên gọi Biểu thức tính toán
Chiều dày :
Thân hộp

Nắp hộp 
1
=0,03a+3= 8 mm

1
=1,9=8 mm
Gân tăng cứng:
chiều dày e e= (0,8

1)=8 mm
chiều cao h
độ dốc
h< 58 mm
2

o
Đường kính:
Bulông nền d
1
Bulông cạnh ổ d
2
Bulông ghép bích và thând
3
Vít ghép nắp ổ d
4
Vít ghép nắp cửa thăm d
5
d
1
>0,04a+10 =14mm .
d
2
=(0,7

0,8)d
1
=10mm .
d
3
= (0,8

0,9)d
2
=8mm .
d

4
=(0,6

0,7)d
2
=6mm
d
5
=(0,5

0,6)d
2
=6mm
Mặt bích ghép bích và thân:
Chiều dày bích thân hộp S
3
Chiều dày bích năp hộp :S
4

Bề rộng bích nắp và thân K
3
S
3
=(1,4

1,8)d
3
=15mm
S
4

=(0,9

1)S
3
=15mm
K
3

K
2
- (3

5)= 30mm
Kích thước gối trục:
Đường kính ngoài và tâm lổ vít
D
3 ;
D
2
Bề rộng mặt bích ghép bulông
cạnh ổ K
2
Tâm lổ bulông cạnh ổ E
2
và C ( k:
khoảng cách từ tâm bulông đến
cạng ổ)
Chiều cao h
D
3

= D +4.4 d
4
tra bảng 18.2[2]
D
2
=D + (1.6

2)d
4
K
2
=E
2
+R
2
+(3

5)=31mm
E
2

1,6d
2
=15mm
R
2

1,3d
2
=10mm

C

D
3
/2
Xác đònh theo kết cấu
Mặt đế hộp:
Có phần lồi :D
d
, S
1
và S
2
Bề rộng mặt đế hộp K
1
và q
S
1

(1,4

1,7)d
1
=20mm
S
2

(1

1,1)d

1
=16mm
K
1

3d
1
=42mm; q=K
1
+2=54mm
Khe hở giữa các chi tiết:
Giữa bánh răng với thành trong hộp
Giữa bánh răng với đáy hộp
Giữa các mặt bên bánh răng với
nhau
>(1

1,2)=9mm

1
>(3

5)=25mm
 > 
Số lượng bulông nền Z Z=(L+B)/(200

300)=6