thiết kế trạm dẫn động thùng trộn ppt

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
1
T
–
0,8 T
P H Ư Ơ N G A Ù N :
.
      
1. Động cơ điện 3 pha không
đồng bộ.
2. Bộ truyền đai thang.
3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2
cấp tách đôi cấp nhanh.
4. Nối trục vòng đàn hồi.
5. Thùng trộn.


0,6 t
CK
0,4t
CK

Sơ đồ tải trọng
Số liệu:
Công suất trên thùng trộn P(kW) : 35
Số vòng quay của thùng trộn n(v/ph) : 45
Thời gian phục vụ a(năm) : 8
Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ.
( 1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ )
4
5

1
3
2
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
2
Công suất trên trục trùng trộn: P
1
= 3,5 Kw
Số vòng quay: n = 45 vg/ph
Thời gian phục vụ: a = 8 năm
Quay 1 chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1
ca làm 8 giờ)
Giải:
      
P
yc
= P
1
= 3,5 Kw
T
2
0,6t
ck
0,8T
2
0,4t
ck
 P
t
= P

td
= P
1
. . + . = 3,24 Kw
T t
ck
T t
ck
Chọn (bảng 2.3)

đ
= 0,95  = 
đ
1
. 
olăn
4
. 
br
2
. 
k
= 0,95 . 0,99
4
. 0,97
2
. 0,99 =0,85

ol
= 0,99 P

t
3,24

br
= 0,97 P
ct
= = = 3,8 KW

k
= 0,9 9  0,85
n
lv
= 45 vg/ph
Chọn u
đ
= 3 , u
h
= 10  u
t
=u
đ
. u
h
= 3 . 10 = 30
n
sb
= n
lv
. u
t

= 45 . 30 = 1350 vg/ph
Dựa vào P1.2: chọn động cơ DK51_2
Có P
đc
= 4,5 KW , n
đc
= 1440 vg/ph
n
đc
1440
u
t
= =  32
n
lv
45
u
t
= u
đ
. u
h
Chọn u
đ
= 3,15 32
 u
h
=  10
3,15
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.

3
Từ bảng 3.1  u
1
= 3,58 ; u
2
= 2,79
P
1
= P
ct
. 
đ
. 
ol
= 3,8 . 0,95 . 0,99 = 3,6 KW
n
đc
2900
n
1
= = = 921vg/ph
u
đ
3,15
P
1
3,6
T
1
= 9,55 . 10

6
. = 9,55 . 10
6
. = 37329 Nmm
n
1
921
P
2
= P
1
. 
br
. 
ol
= 3,8 . 0,97 . 0,99 = 3,5 KW
n
1
921
n
2
= = = 257 vg/ph
u
1
3,58
P
2
3,5
T
2

= 9,55 . 10
6
. = 9,55 . 10
6
. = 130058 Nmm
n
2
257
P
đc
4,5
T
đc
= 9,55 . 10
6
. = 9,55 . 10
6
. = 29844 Nmm
n
đc
1440
P
3
= P
2
. 
br
. 
ol
= 3,5 . 0,97 . 0,99 = 3,4 KW

n
2
257
n
3
= = = 92 vg/ph
u
2
2,79
P
3
3,4
T
3
= 9,55 . 10
6
. = 9,55 . 10
6
. = 352935 Nmm
n
3
92
Trục
Thông số
Động cơ 1 2 3
Công suất P, KW 4,5 3,6 3,5 3,4
Tỉ số truyền u 3,15 3,58 2,79
Số vòng quay n vg/ph 1440 921 257 92
Momen xoắn T, Nmm 29844 37329 130058 352935
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.

4
 Tính toán bộ truyền đai : Vì công suất thực tế mà bộ truyền đại nhận được
chỉ là P
ct
nên tính toán ta dùng P
ct
:
P
ct
= 3,8 KW , n
1
= 1440 vg/ph , u = 3,15.
Theo hình 4.1: chọn đai A
Chọn d
1
theo bảng 4.13 => d
1
= 140 mm
=>V =
 . d
1
. n
1
/60000 = 140 . 1440 .  / 60000 = 10,6
m
/
s
d
1
. u chọn  = 0,01

d
2
= 140 . 3,15
(1 -
) => d
2
=  445 mm
(1 – 0,01)
Chọn theo tiêu chuẩn: d
2
= 450 mm
Trên thực tế:
d
2
450
u
t
= = = 3,25
d
1
. (1 - ) 140 . (1 – 0,01)
u
t
– u 3,25 – 3,15
u = = = 0,032 < 0,4
u 3,15
Theo bảng 4.14 chọn sơ bộ khoảng cách trục a = d
2
= 450 mm
Theo công thức 4.4, ta có:

Chiều dài đai:
L = 2a + 0,5 . (d
2
+ d
1
) + (d
2
– d
1
)
2
/ 4a
= 2 . 450 + 0,5 .
 . (450 + 140) + (450 – 140)
2
/ (4 . 450) = 1880 mm
Chọn theo tiêu chuẩn: l = 2000 mm
v 10,6
Số vòng chạy của đai trong 1 giây: i = = = 5,3 < 10 m/s
Tính lại khoản cách trục:
l 2
a = (
 + 
2
- 
2
. 8 ) / 4
mà
 = l – ((d
1

+ d
2
) / 2 = 2000 – (140 + 450) .  / 2 = 1313 mm

 = (d
2
– d
1
) / 2 = ( 450 –140) / 2 = 155 mm
=> a = (1313 + 1313
2
– 8 . 155
2
)  638 mm
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
5
Góc ôm 
1
= 180 – 57 . (d
2
– d
1
) / a = 180 – 57 . (450 – 140) / 638 = 152
0
=> 
1
> 
mm
= 120
0

Theo 4.16 : P
1
. K
d
Chọn z =
K
d
= 1,25 (bảng 4.7) ([P
0
] . C

. C
l
. C
u
. C
z
)
C

= 0,92 (bảng 4.15) 3,8 . 1,25
C
l
= 1,04 (bảng 4.16) = = 1,69  2
C
u
= 1,14 (bảng 4.17) (2,71 . 0,92 . 1,04 . 1,14 . 0,95)
C
z
= 0,95 9bảng 4.18)

Với t , h
0
, e tra bảng 4.21
Chiều rộng đai:
B = (z –1)t + 2e = (2-1).15 + 2.10 = 35 mm
Đường kính ngoài:
d
a
= d + 2h
0
= 140 + 2.3,3 = 146,6 mm  147 mm
Lực căng đai:
780.P
1
.k
d
780 . 3,8 . 1,25
F
0
= = = 201,76 N
V.C

. z + q
m
.V
2
10,6 . 0,92 . 2 + 0,105 . 10,6
2
Lực tác dụng lên trục:
F

r
= 2 . F
0
. z . sin(/2) = 2 . 201,76 . 2 . sin(152/2) = 783,1 N
Bảng 4.8/ 55
 1 d
1
140
chọn = =>
 = = = 3,5 mm
d
1
40 40 40
F
V
= q
m
. V
2
= 0,105 . 10,6
2
= 11,978 N.
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
6
BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG
      
 Chọn vật liệu: thép 45 tôi cải thiện.
Bánh nhỏ: độ rắn 250 HB có

b

= 850 MPa, 
ch
= 580 MPa
Bánh lớn: độ rắn 220 HB có

b
= 750 MPa, 
ch
= 450 MPa
Tỷ số truyền: u
hs
= 10 u
1
= 3,58 (cấp nhanh)
u
2
= 2,79 (cấp chậm)
 Xác đònh ứng suất cho phép:
* Ứng suất tiếp xúc: tra bảng 6.2/ 94

Hlim
0
= 2HB +70 => 
Hlim1
0
= 2 . 250 + 70 = 570 MPa
S
H
= 1,1 
Hlim2

0
= 2 . 220 + 70 = 510 MPa

Flim
0
= 2HB +70 => 
Flim1
0
= 2 . 250 + 70 = 570 MPa
S
F
= 1,1 
Flim2
0
= 2 . 220 + 70 = 510 MPa
 Tính N
HO
, N
HE
: động cơ làm việc với chu kì thay đổi nên:
N
HO
= 30 . H
HB
2,4
=> N
HO1
= 30 . 250
2,4
= 1,71.10

7
N
HO2
= 30 . 220
2,4
= 1,26.10
7
T
I

3
N
HE
= 60 . c .  . .n
i
. t
I
T
max
=> N
HE1
= 60 . 1 . 921 . 300 . 7 . 16. (0,6 + 0,8
3
. 0,4) = 1,49.10
9
N
HE2
= 30 . 1 . 257 . 300 . 7 . 16. (0,6 + 0,8
3
. 0,4) = 0,42.10

9
Ta có : N
HO1
< N
HE1
K
HL1
= 1
N
HO1
< N
HE2
K
HL1
= 1
K
HL
1
 [
H
] = 
Hlim
0
. [
H
]
1
= 570 . = 518,2 MPa
S
H

=> 1,1
1
[

H
]
2
= 510 . = 463,6 MPa
1,1
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
7
Với cấp nhanh sử dụng răng nghiêng:
([

H
]
1
+ [
H
]
2
) ( 518,2 + 463,6)
[

H
] = = = 490,9 < 1,25 . [
H
]
min
2 2 < 1,25 . 463,6 = 579,5 MPa

Với cấp chậm sử dụng răng thẳng:
* Ứng suất uốn: T
I

6
N
FE
= 60 . c .  . .n
i
. t
I
T
max
=> N
FE1
= 60 . 1 . 300 . 7 . 16 . 921 .(0,6 + 0,8
6
. 0,4) = 1,3.10
9
N
FE2
= 30 . 1 . 300 . 7 . 16 . 257 .(0,6 + 0,8
6
. 0,4) = 0,36.10
9
Chọn N
FO1
= N
FO2
= 5.10

6
< N
FE1
, N
FE2
=> K
FL1
= K
FL2
= 1
Vì bộ truyền quay 1 chiều nên K
FC
= 1
K
FL
1
 [
F
] = 
Flim
0
. K
FC
. K
FL
. [
F
]
1
= 450 . 1 . 1 . = 257,14 MPa

S
F
=> 1,75
1
[

H
]
2
= 396 . 1 . 1 . = 226,3 MPa
1,75
Ứng suất quá tải cho phép đối với các bánh răng tôi cải thiện:
[

F
]
max
= 2,8 . 
ch
= 2,8 . 450 = 1260 MPa
[

F
]
1max
= 0,8 . 
ch1
= 0,8 . 580 = 464 MPa
[


F
]
2max
= 0,8 . 
ch2
= 0,8 . 450 = 360 MPa
 Tính toán cấp chậm: ( bánh răng thẳng)
. Xác đònh sơ bộ khoản cách trục:

3
T
2
. K
H
a
w2
= K
a
. (u  1).
[

H
]
2
2
. u
2
. 
ba
(bảng 6.6/ 97) , ( bảng 6.5)

Chọn:

ba
= 0,4 , K
a
= 49,5 , T
2
= 130058 Nmm


bd
= 0m53 . 
ba
.(u  1) = 0,53 . 0,4 .(2,79 + 1) = 0,8
(bảng 6.7) K
H = 1,02
[
H
]
2
= 463,6 MPa
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
8

3
130058 . 1,02
a
w2
= 49,5 . (2,79 + 1). = 154 mm
463,6

2
. 2,79 . 0,4
Chọn a
w2
= 154 mm.

. Xác đònh các thông số ăn khớp:
m = (0,01 . . . 0,02) , a
w2
= (1,54 . . . 3,08)
2 . a
w2
2 . 154
Chọn m = 3 mm => z
1
= = = 27
[m . (u
2
+1)] [3 . (2,79 + 1)]
mà z
2
= u
2
. z
1
= 28 . 2,79 = 75
Tỷ số truyền thực tế : z
2
75
u

t2
= = = 2,78
z
1
27
Tính (z
1
+ z
2
) (75 + 27)
a
w2
= m . = 3. = 153 mm
2 2
Chọn a
w2
= 154 mm
Góc ăn khớp: ( z
1
+ z
2
) . m . cos  (27 + 75) . 3 . cos20
0
cos 
tw2
= = = 0,94
2. a
w
2 . 154



tw2
= 21
0
 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
2 . T
2
. K
H
.(u
t2
+ 1)

H
= Z
M
. Z
H
. Z

.
b
w
. u
t2
. d
w
2
Chọn:
Z

M
= 274 . MPa (bảng 6.5)
2 . cos

b2
2 . 1 (với cos
b2
= 1)
Z
H
= = = 1,73
sin 2

tw2
sin 2. 21
Với bánh răng thẳng dùng 6.36a , tính Z

(4 - 

) (4 – 1,72) 

= 1,88 – 3,2 .(1/ z
1
+ 1/ z
2
)
Z

= = = 0,87 Với = 1,88 – 3,2 . (1/ 27 + 1/ 75)
3 3 = 1,72

THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
9
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ :
2 . a
w2
2 . 154
d
w1
= d
1
= = = 81,48 mm  81,5 mm
u
t2
+ 1 2,78 + 1

 . d
w1
. n
2
 . 81,5 . 257
V = = = 1,096 m/s
 chọn cấp chính xác 9
60000 600000
Chọn: bảng 6.16 -> g
0
= 73 , bảng 6.15 -> 
H
= 0,006
a
w2

154


H
= 
H
. g
0
. V. = 0,006 . 73 . 1,096. = 3,57
u
t2
2,78
Chọn: (tra bảng 6.14) -> K
H
= 1,02 b
w2
= 
ba
. a
w2
K
H
= 1,13 = 0,4 . 154 = 61,6 mm


H
. b
w2
. d
w1

3,57 . 61,6 . 81,5
K
HV
= 1 + = 1 + = 1,06
2 . T . K
H
. K
H
2 . 130058 . 1,02 . 1,13
K
H
= K
H
. K
HV
. K
H
= 1,13 . 1,06 . 1,02 =1,22
2 . 130058 . 1,22 . (2,78 + 1)
=>

H
= 274. 1,73 . 087 . = 423,5 MPa
61,6 . 2,78 . (81,5)
2
Theo 6.1: V= 1,14 -> Z
V
= 1 Cấp chính xác động cơ là 9, chọn cấp
chính xác về mức tiếp xúc là 9 khi đó gia công độ nhám R
2

= 10  40 m
 Chọn Z
R
= 0,9 và d
a
< 700  K
XH
= 1
[

H
]
2
’ = [
H
]
2
. Z
V
. Z
R
. K
XH
= 463,6 . 1 . 0,9 . 1 = 417,24 MPa
Ta thấy

H
> [
H
] nhưng chênh lệch này nhỏ nên ta có thể tăng chiều

rộng vành răng.


H

2
423,5
2
b
wz
= b
w2
. = 61,6.  63,46 mm  63,5 mm
[

H
] 417,24
Các thông số và kích thướt bộ truyền:
a
w2
= 154 mm  = 0 đường kính vòng chia:
m = 2 mm z
1
= 27 d
1
= 81 mm
b
w2
= 63,5 mm z
2

= 75 d
2
= 225 mm
u
t2
= 2,78
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
10
Đường kính đỉnh: Đường kính đáy:
d
a1
= d
1
+ 2 . m = 87 mm d
f1
= d
1
+ 2,5 . m = 79,5 mm
d
a2
= d
2
+ 2 . m = 231 mm d
f2
= d
2
+ 2,5 . m = 223,5 mm
Tính toán cấp nhanh:
(bộ truyền bánh răng nghiêng V)
1) Xác đònh sơ bộ khoảng cách trục:

3
T
1
. K
H
Chọn 
ba
= 0,3, => 
bd
= 0,5 . 
ba
.(u
1
+ 1)
a
w1
= K
a
. (u  1). = 0,5 . 0,3 . (3,58 + 1)
[

H
]
2
. u
1
. 
ba
= 0,687
3

37329 . 1,09 bảng 6.7: chọn K
H
= 1,09 ; K
a
= 43
= 43 . (3,58 +1). = 102,6 mm T
1
= 37328 Nmm
(518,2)
2
. 3,58 . 0,3
Chọn a
w
= 120 mm
2) Xác đònh các thông ăn khớp:
m = ( 0,01 . . . 0,02) * a
w1
= (1,2 . . . 1,4)
Chọn m= 2 ;
 = 30
0
=> cos = 0,866
 Tính z
1
: 2 . a
w1
. cos 2 . 120 . 0,866
z
1
= = =23 răng

m . (u
1
+ 1 ) 2 . (3,58 + 1)
Tỉ số truyền thực: u
t1
= 82 / 23 = 3,57
m . (z
1
+ z
2
) 2. (23 + 82)
cos
 = = = 0,875
2 . a
w1
2 . 120
=>
 = 28,95  29
0
c) Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
 Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng làm việc:
2 . T
1
’. K
H
. (u
t
+1)



H
= z
M
. z
H
. z

.
b
w
. u
t1
. d
w1
2
T
1
’ = 37329 / 2 = 18664,5 Nmm
Z
M
= 274 MPa
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
11
Theo 6.35: tg
b1
= cos
t
. tg ( = 20
0
)

Đối với bánh răng nghiêng không dòch chỉnh:
tg
 tg 20
0

tw1
= 
t
= arctg = arctg = 22,59
0
cos cos 29
0
=> tg
b1
= cos 22,5
0
. tg 29
0
= 0,51
=>

b1
= 27,06
0
2 . cos
b1
2 . cos 27,06
0
Z
H

= = = 1,58
sin2.

tw1
sin2.22,59
0
Theo 6.37: b
w1
. sin 0,3 . 120 . sin29
0


= = = 2,78
(
 . m)  . 2
1 1


= 1,88 – 3,2. + . cos
z
1
z
2
1 1
= 1,88 – 3,2. + . cos29
0
= 1,49
23 82
1 1
Z


= = = 0,82



1,49
b
w1
= 
ba
. a
w1
= 0,3 . 120 = 36mm
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ:
2 . a
w1
2 . 120
d
1
’  d
w1
’ = = = 52,52 mm
(u
t1
+ 1) (3,57 + 1)
V =
 . d
w1
’. n
1

/ 60000 =  .52,52 . 921 / 60000 = 2,53 m/s
Theo bảng 6.13: chọn cấp chính xác là 9.
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
12
Theo bảng 6.14, 6.15, 6.16 chọn 
H
= 0,002 , g
0
= 73 , k
H
= 1,113
a
w1
120


H
= 
H
. g
0
. v . = 0,002 . 73 . 2,53 . = 2,14
u
t1
3,57


H
. b
w1

. d
w1
2,14 . 36. 52,52
K
HV
=1 + = 1 + = 1,04
2 . T
1
. K
H
.K
H
2. 37329 . 1,13 . 1,09
K
H
= K
HV
. K
H
. K
H
= 1,13 . 1,04 . 1,09 = 1,29
(2 .37329)/2 . 1,29 .(3,57 + 1)

H
= 274 . 1,55 . 0,84 . = 281,08MPa
36. 3,57 . (52,52)
2
Y
F2

3,6

F2
= 
F1
. = 71,88 . = 68,09 MPa < [
F2
]
Y
F1
3,8
Các thông số và kích thướt bộ truyền:
a
W1
= 120 mm Đường kính vòng lăn:
m = 2 mm 2 . a
W
2 . 120
b
W1
= 36 mm d
1
 d
W1
= = = 52,52 mm
u
t1
= 3,57 (u
t
+ 1) (3,57 + 1)

z
1
= 23 d
2
 d
W2
= d
W1
. u = 52,52 . 3,57 = 187,5 mm
z
2
= 82 Đường kính vòng chia:
m . z
1
2 . 23
d
1
= = = 52,57 mm = 53 mm
cos
 cos29
0
m . z
2
2 . 82
d
2
= = = 187,43 mm = 187 mm
cos
 cos29
0

Đường kính đáy răng:
d
f1
= d
1
– 2,5.m = 48 mm
d
f2
= d
2
– 2,5.m = 182 mm
Đường kính đỉnh:
d
a1
= d
1
+ 2.m = 57 mm
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
13
d
a2
= d
2
+ 2.m = 191 mm
 Mực dầu thấp nhất cách tâm các bánh răng là:
d
2
187
x
min

= - 2,25.m = - 2,25 . 2 = 89 mm
2 2
Mực dầu cao nhất cách tâm các bánh răng là:
d
2
’ 225
x
max
= = = 75 mm
3 3
=> 10 mm <
x = 89 – 75 = 14 mm < 15 mm
(Thoả điều kiện bôi trơn).
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
14
TÍNH TOÁN TRỤC
      
1) Chọn vật liệu chế tạo các trục là: thép 45 có 
b
= 600 MPa
Ứùng suất xoắn cho phép [
 ] = 12 . . . 20 MPa
2) Xác đònh sơ bộ đường kính trục:
Theo (10.9), đường kính trục thứ k với k = 1, 2, 3

3
T
k
Với: T
1

= 37329 Nmm
d
k
 T
2
= 130058 Nmm
0,2 . [
 ] T
3
= 352935 Nmm
[
 ] = 15 MPa
d
1
 23,2 mm =23 mm
=> d
2
 35,13 mm = 35 mm
d
3
 49 mm = 49 mm
Xác đònh khoảng cách giữa các gốc đỡ và điểm.
Ta chọn các hiều rộng ổ lăn: (bảng 10,2) đặt lực:
Tính theo trục 2 (d
2
 b
0
= 21)
Chiều dài ma bánh đai:
l

m12
= ( 1,2 . . . 1,5 ).d
1
= ( 27,6 . . . 34,5 ) = 31 mm
Chiều dài ma bánh răng trụ:
l
m13
= ( 27,6 . . . 34,5 )
l
m14
= ( 27,6 . . . 34,5 )
Chọn l
m13
= l
m14
= 29 mm
Đối với trục 2: l
m22
, l
m23
, l
m24
= (1,2 . . . 1,5). d
2
= (42 . . . 52,5)
Chọn l
m22
= l
m24
= 47 mm

l
m23
= 49 mm
Đối với trục 3: l
m32
= (1,2 . . . 1,5). d
3
= (58,8 . . . 73,5)
(nối trục vòng đai đàn hồi) l
m33
= (1,4 . . . 2,5).d
3
= (68,6 . . . 122,5)
Chọn l
m32
= 72 mm
l
m33
= 115 mm
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
15
 Khoảng cách l
ki
trên trục thứ k từ gốc đỡ O đến chi tiết quay thứ i:
Trục 2: l
22
= [0,5 .(l
m22
+ b
0

) + K
1
+K
2
] = [0,5 . (47 + 21 ) + 10 + 10] = 54 mm
l
23
= l
22
+ 0,5 .( l
m22
+ l
m23
) + K
1
= 54 + 0,5 . (47 + 49) +10 = 112 mm
l
24
= 2. l
23
- l
22
= 2 . 112 – 54 = 170 mm
l
21
= 2. l
23
= 2 . 112 = 224 mm
Trục 3:
l

31
= l
21
= 224 mm ; l
32
= l
23
= 112 mm
l
c33
= 0,5 .( l
m33
+ b
0
) + K
1
+ K
2
= 0,5 . (115 + 21) + 10 + 10 = 88 mm
 l
33
= 2 . l
32
+ l
c33
= 2 . 112 + 88 = 312 mm
Trục 1:

l
c33

= -[0,5 .( l
m12
+ b
0
) + K
1
+ K
2
]= -[0,5 . (31 + 21) + 10 + 10 = -56 mm
l
13
= l
22
= 54 mm; l
14
= l
24
= 170 mm; l
11
= l
21
= 224 mm.
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
16
TÍNH TOÁN CÁC GIÁ TRỊ LỰC LÊN CÁC
TRỤC:
      

Trục 1: lực tứ bánh đai tác dụng lên trục 1 l
12

F
r1,2
= 744,3 N l
14
l
13
2. T
1
2 . 37329 l
11
F
t13
= F
t14
= = R
X11
R
X10
R
y10
y
d
w1
52,5 1 F
r14
F
r13
O z
=1422,1 N R
y11

F
a14
F
a13

F
r12
x
F
r13
= F
r14
= F
t1
. tg
w
.cos
w
Ft14

F
t13
Với 
w
= 22,59
0
46564,2 20658,7 41680,8

w
= 28,95

0
88810,5

=> F
r13
= F
r14
= 1422,1 . cos28,95 . tg22,59 M
x
= 676,2 N
F
a13
= - F
a14
= F
1
. tg
w
= 1422,1 . tg28,95 = 786,7 N M
y
Tính các phản lực lên ổ trục: 76793,4
F
x
= - R
x10
+ F
t13
+ F
t14
– R

x11
= 0
M
x
0
= - F
t13
. l
13
– F
t14
. l
14
+ R
x11
. l
11
= 0
F
t13
. l
13
+ F
t14
. l
14
=> R
x11
=
l

11
(54 + 170)
= 1422,1 . = 1422,1 N
18664,5
224 37329
=> R
x11
= R
x10
= 1422,1 N
F
y
= - R
y11
+ F
r14
+ F
r13
– R
y10
– F
r12
= 0
M
y
0
= - F
r12
. l
12

– F
r13
. l
13
- F
r14
.l
14
– F
a13
. d
w1/2
+ F
a14
. d
w1/2
+ R
y11
. l
11
= 0
F
r12
. l
12
+ F
r13
.(l
13
+ l

14
) 744,3 . 56 + 676,2 (54+170)
=> R
y11
= = = 862,3 N
l
11
224
R
y11
= - 2. F
r13
+ F
r12
+ R
y10
= - 2 . 676,2 + 744,3 + 862,3 = 254,2 N
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
17
 Trục 2:
F
t22
= F
t24
= F
t13
= 1422,1 N
2 . T
2
2 . 130058

F
t23
= = = 3211,3 N
d
w1
81
F
r22
= F
r24
= F
r13
= 676,2 N F
t24
F
t22
F
a22
= F
a24
= F
a13
= 786,7 N F
a24
F
a22
F
r23
= F
r23

. tg20 = 1168,8 N F
r24
F
r22
R
Y20
y
F
x
= R
X20
- F
t22
- F
t23
- F
t24
+R
X2
=0 1 R
X21
F
r23
O z
M
X
0
= - F
t22
.l

22
- F
t23
. l
23
- F
t24
. l
24
F
t23
R
X20
x
+ R
X21
.l
21
= 0 l
24
l
23
l
22
F
t22
.(l
22
+ l
24

) + F
t23
. l
23
l
21

=> R
X21
=
l
21
1422,1 .(54 + 170) + 3211,3 . 112
= 4957,2
224 M
X
= 3027,8 N
=> R
X20
= 2. F
t22
+ F
t23
- R
X21
65255,8
= 2. 1422,1 + 3211,3-3027,8
= 3027,8 N
F
Y

= R
Y20
–F
r22
+ F
r23
–F
r24
+R
Y21
=0 102691
M
Y
0
= F
r22
.l
22
– F
r23
. l
23
+ F
r24
. l
24
256631,8
- R
Y21
.l

21
– F
a22
. d
w2
’ + F
a24
. d
w2
’ = 0
F
r22
.(l
22
+ l
24
) – F
r23
. l
23
163501,2
=> R
Y21
=
l
21
M
Y
676,2 .(54 + 170) – 1168,8 . 112
=

224 130058
= 91,8 N
R
Y20
= 2. F
r22
– F
r23
– R
Y21
= 2 . 676,2 – 1168,8 – 91,8 = 91,8 N
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
18
 Trục 3:
F
t32
= F
t23
= 3211,3 N
F
r32
= F
r23
= 1168,8 N
2 . T
3
F
33
= ( 0,2 . . . 0,3 ) .
D

0
Tra bảng 16.10:
T
3
= 352935 Nmm  D
0
= 120 mm

 F
33
=(1176,5 . . . 1764,7) R
Y31
F
r32
F
t32
R
Y30
Chọn F
33
= 1750 N F
33
F
Y
= R
Y30
– F
r32
+ R
Y31

= 0 1 O R
X30
M
0
Y
= F
r32
. l
32
- R
Y31
.l
31
= 0 R
X31
F
r32
. l
32
l
32
=> R
Y31
= l
31
l
31
l
33
1168,8 . 112

= = 584,4 N
224
F
X
= R
X30
– F
t32
+ R
X31
– F
33
= 0 154000
= 1168,8 – 584,4 = 584,4 N 256827,2
M
X
0
= - F
t32
. l
32
–R
X31
.l
31
+F
33
. l
33
=0

- F
t32
. l
32
+ F
33
. l
33
M
Y
=> R
X31
=
l
31
- 3211,3 . 112 + 1750 . 312
=
224
= 831,9 N M
X
=> R
X30
= F
t32
+ R
X31
– F
33
65452,8
= 3211,3 + 831,9 – 1750

= 2293,2 N
352935
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
19
M
2
= M
X
2
+ M
Y
2
 M
td
= M
2
+ 0,75 . T
2
M
td
10
= 52748 Nmm M
td
20
= 0 M
td
30
= 0
M
td

11
= 0 M
td
21
= 0 M
td
31
= 342255 Nmm
M
td
12
= 32328 Nmm M
td
22
= 208991 Nmm M
td
32
= 404557 Nmm
M
td
13
= 121777 Nmm M
td
23
= 298482 Nmm M
td
33
= 305651 Nmm
M
td

14
= 91251 Nmm M
td
24
= 208991 Nmm

3
M
td
Tính d : d  với [ ] = 63MPa
0,1 [
 ]
d
10
= 20,3 d
20
= 0 d
30
= 0
d
11
= 0 d
21
= 0 d
31
= 37,9
d
12
= 17,2 d
22

= 32,1 d
32
= 40
d
13
= 26,3 d
23
= 36,2 d
33
= 36,5
d
14
= 24,4 d
24
= 32,1
Để đủ bền và lắp ghép được, ta chọn:
d
12
= 20 mm d
20
= 30 mm d
30
= 40 mm
d
10
= 25 mm d
21
= 30 mm d
31
= 40 mm

d
13
= 28 mm d
22
= 35 mm d
32
= 45 mm
d
14
= 28 mm d
23
= 40 mm d
33
= 38 mm
d
11
= 25 mm d
24
= 35 mm
 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi :
a) Với thép CT6 45 có 
b
= 600 MPa
M’ = M
X
2
+ M
Y
2


-1
= 0,436 . 
b
= 0,436 . 600 = 261,6 MPa

-1
= 0,58 . 
-1
= 0,58 . 261,6 = 151,7 MPa
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
20
Theo bảng 10.6 : 

= 0,05 , 

= 0
M’
13
. 32 133719 .32

a13
= = = 70,76 MPa

 . d
13
3
 . 26,8
3
M’
10

. 32 41680,8 . 32


a12
= 0 , 
a10
= = = 27,2 MPa

 . d
10
3
 . 25
3
M’
22
. 32 176042,5 .32

a22
= = = 41,8 MPa

 . d
22
3
 . 35
3
M’
23
. 32 276415 .32

a23

= = = 43,99 MPa

 . d
23
3
 . 40
3
M’
32
. 32 265036 .32

a32
= = = 29,63 MPa

 . d
32
3
 . 45
3
M’
31
. 32 154000 .32

a31
= = = 24,51 MPa

 . d
31
3
 . 40

3

a33
= 0
Chọn kích thước then (tra bảng 9.1a)
Tiết diện Đkính trục
b*h t
1
w (mm
3
) w
0
(mm
3
)
12 20 6*6 3,5 642 1427
13 (14) 28 8*7 4 1825 3981
22 (24) 35 10*8 5 3566 7735
23 40 12*8 5 5364 11648
32 45 14*9 5,5 7611 16557
33 38 10*8 5 4670 10057
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
21
Ổ LĂN:
Chọn ổ lăn cho trục 1: lực dọc trục
F
a
= 0
F
r

10
= (R
x
10
)
2
+ (R
y
10
)
2
= (1422,1)
2
+ (254,2)
2
= 1445 N
F
r
11
= (R
x
11
)
2
+ (R
y
11
)
2
= (1422,1)

2
+ (862,3)
2
= 1663 N
 Tính ổ ở mặt cắt 10 : F
a
= 0
d
10
= 25mm
X = 1
Q
10
= X.VF
r
10
+ Y.F
a
= 1445 N V = 1
mặt cắt 11:
d
11
= 20mm
X = 1
Q
11
= X.VF
r
11
+ Y.F

a
= X . V . F
r
11
= 1663 N với V = 1
Như vậy ta chỉ cần tính ổ ở mặt cắt 11 là đủ:
10
6
. L 60 . n1 . L
h
60 . 2 . 921 . 8 . 300 . 8
L
h
= => L = = = 2122 N
60 . n
1
10
6
10
6
Đối với hộp giảm tốc thì L = (10 . . . 25). 10
3
h nên ta phải chia đôi thời
gian làm việc L:
L 2122
=> L’ = = = 1061
2 2
Vì chế độ tải trọng thay đổi theo bậc nên: (với m = 10/3)

Q

I
m
. L
I
m

Q
0
m
L
h1
O
02
m

L
h2
Q
E
= = Q
11 .

+ + -

L
I
O
01
L
h

Q
01
L
h
L
h
= 33600
L
h1
= 0,6 . 33600 = 20160 ; L
h2
= 0,4 . 33600 = 13440
Q
E
= 1663 . (0,6 + (0,8)
10/3
. 0,4)
3/10
= 1549,5 N
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
22
Ta tính: C
tt
= Q
E .
(L’)
3/10
= 1549,5 . (1061)
3/10
= 12529 N

Từ d = 25 mm
C
tt
= 12529 N C
tt
= 22,6 KN
=> chọn ổ bi đũa trụ ngắn cỡ trung hẹp kiểu 305 có C
0
= 14,3 KN
Kiểm tra điều kiện tải tónh:
X
0
= 0,5
Q
t
= X
0
.F
r
+ Y
0
.F
a
với Y
0
= 0,5
F
a
= 0
ĐKCD con lăn Cdài con lăn

d D B r
9 9 25 62 17 2,0
Q
t
= 0,5 . F
r
= 0,5 . 1663 =831,5 N < C
0
Thỏa điều kiện tải tónh.
Tính ổ lăn ở trục 2:
F
r20
= F
r
21
= (R
20
X
)
2
+ (R
20
Y
)
2
= (3027,8)
2
+ (91,8)
2
= 3029,2 N

F
a
= 0
X = 1
Q
20
= X.VF
r
20
+ Y.F
a
= 3029,2 N V = 1

10
6
. L 60 . n
2
. L
h
L
h
= => L = = 592,13 N
60 . n
2
10
6
Ta chia đôi thời gian làm việc:
L 592,13
=> L’ = = = 296,06
2 2

Vì tải trọng thay đổi theo bậc :
Q
E
= Q
20
m
Q
i
m
. L
i
/L
I
= 3029,2 . (0,6 + (0,8)
10/3
. 0,4)
3/10
= 2823 N
Chọn m = 10/3
Tính C
tt
:
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
23
C
tt
= Q
E .
(L’)
3/10

= 2823 . (296,06)
3/10
= 15564 N
Từ d = 35 mm
C
tt
= 15564 N C
tt
= 22,0 KN
=> chọn ổ bi đỡ cỡ trung hẹp kiểu 306 có C
0
= 15,1 KN
Q
t
= X
0
.F
r
+ Y
0
.F
a
= 0,6 .4085,2 = 2748,12
Đkính con bi
d D b r
12,3 30 72 19 2,0
Kiểm tra điều kiện tải tónh:
X
0
= 0,6 . Y

0
= 0,5
Q
t
= X
0
.F
r
+ Y
0
.F
a
= X
0
. F
r
= 0,6 . 3029,2 = 1817,52 N
=> Q
t
< C
0
Thỏa điều kiện tải tónh.
 Tính ổ lăn ở trục 3:
F
r
30
= (R
X
30
)

2
+ (R
Y
30
)
2
= (2293,2)
2
+ (584,4)
2
= 2366,5 N
F
r
31
= (R
X
31
)
2
+ (R
Y
31
)
2
= (831,9)
2
+ (584,4)
2
= 1016,7 N
Chọn F

33
cùng chiều F
t32
:
F
33
F
t32
R
31
X’
R
30
X’

F
X
= - R
30
X’
– R
31
X’
+ F
33
+ F
t32
= 0
M
Y

0
= - F
t32
. l
32
+ R
31
X’
. l
31
– F
33
. l
33
= 0
F
t32
. l
32
+ F
t33
. l
33
3211,3 . 112 + 1750 .312
=> R
31
X’
= = = 4043,2 N
L
31

224
=> R
30
X’
= F
33
+ F
t32
– R
31
X’
= 3211,3 + 1750 – 4043,2 =918,1 N
THIẾT KẾ TRẠM DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN.
24
Vì R
31
X’
> R
30
X’
nên ta chỉ cần xét F
r31
F
r31
= (R
31
X’
)
2
+ (R

31
X’
)
2
= (4043,2)
2
+ (584,4)
2
= 4085,2 N
X = 1
Q = X.VF
r
31
+ Y.F
a
= 4085,2 N V = 1
F
a
= 0
60 n
3
. L
h
60 . 8 . 8 . 2 . 300 . 92
L = = = 4043,2 N
10
6
10
6
L

=>L’ = = 106
2
Vì tải trọng thay đổi theo bậc :
Q
E
= Q
m
Q
i
m
. L
i
/L
I
= 4085,2 (0,6 + (0,8)
10/3
. 0,4)
3/10
= 3806,5 N
C
tt
= Q
E .
(L’)
3/10
= 3086,5 . (106)
3/10
= 15421 N
Với d = 45 mm
C

tt
= 15421 N C
tt
= 31,9 KN
=> chọn ổ bi đỡ cỡ trung kiểu 308 có C
0
= 21,7 KN
Điều kiện tải tónh:
Với ổ bi đỡ 1 dãy X
0
= 0,6
Y
0
= 0,5
Q
t
= X
0
.F
r
+ Y
0
.F
a
= 0,6 .4085,2 =2748,12
d D B r Đường kính bi
40 90 23 2,5 15,08
Thỏa điều kiện tải tónh.