Thiết kế máy thiết kế hệ thống truyền động cơ khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (345.77 KB, 24 trang )
với
n
Och = hd-ho|4-rlbrc-rlbrnru=0>96.0,994.0,96.0,99= 0,84
iv =
= 57 (vg/ph)
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
ĐO ẢN THIÊT KẼ MÁY
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYEN ĐỘNG CƠ KHÍ
PHẦN I: CHỌN ĐỘNG cơ VÀ PHÂN BÔ TỈ SÔ TRUYỀN
1.1 CHỌN ĐỘNG Cơ ĐIỆN
- Công suất danh nghĩa của máy cồng tác:
Pđ„=^Ạ_ = -^ = 1^ = 12 KW
9,55.10 1000
1000
6
-Công suất tính toán trên trục máy công tác:
- Công suất cần thiết trên trục động cơ:
=13,45 (KW)
- Sô" vòng quay của trục máy công tác
60000.1,2 TĨ.D 71.400
- Tỉ sô" truyền chung của hệ thông dẫn động:
n
d
iv
57
e2
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
Động cơ
I
GVHD:
III
II
Công
suất
p (Kw)
Thông
sổ"
Tỉ sô" truyền u
13,45
n « n12,15
sb
12,78
11,55
- Tra bảng P1.3 (trang 236 ) chọn động cơ 4A loại: 4A160S4Y3 với:
2,56 3,33
Sô" vòng quay n (vg/ph) 1460
p= 15 KW ,
570
n=1460 vg/ph
171
57
1.2. PHÂN 214121
BÔ TỈ SÔ TRUYỀN:
Moment xoắn T(Nmm) 87977,7
695307
1935131.6
^ uđ= 2,56 ; uh= 10
u =n^ = Ị460 =
25 6
- Xác định tỉ sô" truyền U| của cặp bánh răng cấp nhanh và u của cặp bánh răng
2
cấp chậm theo hướng dẫn trang 44 - 45 và hình 3.21.
———
= 1,1
2 25 1 2
K
______= 13 2
kbe= 0,285 Vj/
bd2
=1,2
Hình 3.21 =>
U|=
3,33
;u
2
=
3.
Bảng thông sô" kỹ thuật của động cơ:
uch= uđ.uh (uh= U | . U = ubrc. ubrn)
p?=
p?=
Tlol-Tlbrn
Ho.
2
Vj
_
-
Theo bảng 2.4 ta chọn : uđ= 2 , uh=10 => uch= 20
n.đc
n.
_ 111
-
Sô" vòng quay sơ bộ:
u.
n2= —
SVTH:
SVTH:
PHẠM
PHẠM
THẾ
THẾ
VĨNH
VĨNH
nsb= nỊv. uh= 57. 20= 1140 vg/ph
2
u
1_
L~ 1,8
d
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
được.
-Khoảng cách truc a : theo bảng 4.14 chon tỉ sô" — = 1 => a= 400 mm.
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIÊT KÊ CÁC CHI TIÊT MÁY
d2
2.1 THIẾT KẾ BÁNH ĐAI
í P1 = 13 45 KW
’
theo hình 4.1 chon loai đai thang thường ký hiêu B(E).
[ nl = 1460 vg/ph
Theo bảng 4.13 chọn đường kính đai nhỏ dI = 160 mm.
Vận tốc đai: v=
-— — — = 12,2 (m/s)
60000 60000
-Đường kính bánh đai lớn:
d = uđ.d|.(l-e) = 2,56.160.(1-0,02)= 401 mm
2
chọn d = 400 mm.
2
- Tỉ sô" truyền thực tế :
u, = ———= 2,55
d| (1 - e)
Sai lệch tỉ sô" truyền :
-I-Chiều dài đai: L = 2a +
Au = ——— = 0,4% < 4% => châ"p nhận
+
+
——^- = 1715,6 mm
2
4a
Theo tiêu chuẩn chọn L = 1800 mm.
Sô" vòng chạy của đai trong một giây:
-Tính lại khoảng cách trục a:
= 6,8 < 10 => châ"p nhận .
a= —( X + A/Ằ, -8 A )
2
2
4
^
= L
7ĩ.(d2+d|)
2
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
A = ——— =280
2
=> a = 347,3 mm
a, =180°-— ■(d2~ả'ì= 140,6° =140°36’
a
z= —— '^ ——
c1
[Pn].c ,c,.c .c
L0Ja1uz
; cz =0,9 ; {P0] = 4
C|=0,95
=5,23
=> chọn z =5.
13,45.1,35
4.0,89.1,135.0,95.0,9
Theo bảng 4.21 : chọn h =4,2 ; 1=19 ; e=12,5
0
Chiều rộng bánh đai:
Đường kính ngoài bánh đai:
B=(z-l).t + 2e = 101 mm
da= di+2.h =168,2 mm
0
Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục:
(chọn qn)=0,3)
+Lực tác dụng lên trục: Fr = 2.F .z.sin— = 2874 (N).
0
2.2. THIẾT KẾ BÁNH RĂNG
Chọn vật liệu hai cấp bánh răng như nhau:
-Bánh nhỏ thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt HB 241...285 có :
ơbi= 850 MPa, ơChi= 580MPa .
-
Bánh lớn thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn bề mặt HB 192...240 có :
ơb2 = 750MPa, ơch2 = 450MPa.
-
Định ứng suâ"t cho phép:
Theo bảng 6.2 ta có:
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
ơ°Hiim= 2HB +270 , SH= 1,1
1
max
1
max
1
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
max
Với HB < 350 =>
Z| = 1,6Z|P = 30,4 => chọn Z|= 30
= 60.C.]T(-Ị^)\n,.t,
6 8
: NKFa°„
E
Npo
do đó
KFL=1
- -Npo
l,8 HB
,Sp=l,75
NFE==5.10
3,9.10
> Ta
KF0thấy
do đó
FL>
=1
lin,=
nh trung bình :
dm, = (l-0,5Kbe )dei= 95 mm
[ơ ] =236,6 MPa
mm=iíLđộ
=3,17
ung bình:
Hiim.Kpr
——
. .n
- Bánh
1.
Chọn
răng
rắn:bánh
côn:cy nhỏ
HB| =441.1
245 ; bánh lớn HB
230.
2 =—
FL
z [ơp I = ----------=>
=
=
252
MPa
. cỏn
=> Vậy để tính bộ truyền
bánhrăng
răng
cônnhỏ:
ta lấy:
a. Bánh
m [ơH]=[ơ
] = 481,8
MPa
Khi
đó:
ơ°Hiimi=
560
MPa , ơ°Fiim1,75
,= 441 MPa
òng ngoài:
m - "' - 3,69
Sp
- NHE= 60.c.^(^-)3.ni.ti = 60.9.300.2.8.(I3.0,68 + 0,83.0,32) = 2,5.109
[ơp]i=
[ơF ] =236,6 MPa
1 — 0,5K
be 252 MPa ;
)
=
<5 Hiim
2lớn
= 530
Tnax
b. Bánh răng
cỏn
: MPa , ơ°Fiim2 414MPa
M THẾ VĨNH
F 2
Ị -Ị
H 2
2
Ta thấy : NHE > NHO do đó KHL=1
Tính bánh răng côn:
2 4
24
7
- taNthu
HO=30.HB
HOI= 30.245 ' = 1,6.10
Tính tương tự,
được
các’kết=>
quảNsau:
=> [ơ H ]i = a (m in i l - K HL = íẾM = 509 MPa
- Chiều dài côn ngoài: Re= KR J(U + ĩ) 3-----------------------SH
1,1
2=4 60.c.£(-1L)6.n .t = 2,3.109
-N
FE
i
i
N
2
=
30.230
’
=
1,39.1
o
H > KHO do đó KHL=1
- NHE= 4,3.10*
V0 -Kbe)Kbeu[a ]
- [N
60.
C.^( 1MPa
)3.ni.ti
CTHE
481,8
h]2==
2
7
0
H
-
2
Bộ truy ền bánh răng thẳng bằng thép có :
KR=0,5d = 0,5.100MPa = 50MPal/3
=> chọn trục lắp trên ổ đũa, sơ đồ I, HB < 350 => KHp =1,1
1 /3
-Với Tị = 214121 Nmm, ta có:
R 5oJ(3,332 +1).3
=
-----------------------
214121 1,1
---------------------—
= 192,6 mm
V (1 - 0,285).0,285.3,33.418,82
- Xác định các thông sô"ăn khớp:
+ Chiều rộng vành răng:
+ Đường kính vòng chia ngoài:
b= Kbe.Re = 54,9 mm
?R
d . = c = 110,8 mm
- Theo bảng 6.22 ta được zlp= 19 răng
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
Theo bảng 6.9 ta chọn me theo tiêu chuẩn : me = 4
- Tính lại :
mni= me( 1- 0,5Kbe ) = 3,43 mm
Z | = — = 27,7 chọnZ|=28
m
n,
Z2 = UZ| = 93,24 chọn Z2 = 93
u= — = 3,32
Z|
- Góc côn chia:5 1 = arctg( —) = 16,76° = 16()45’
z2
Ô2 = 90° - ô, = 73,24° = 73°15’
-
Theo bảng 6.3 ta chọn hệ sô" dịch chỉnh : X|= 0,34 , x2= -0,34
-
Đường kính trung bình bánh nhỏ: dmi= Z|mni = 92,96 mm
- Chiều dài côn ngoài :
Re= 0,5me
= 194,24 mm
Bảng tóm tắt các thông sô"bánh răng côn:
= 194,24 mm
5 , = 16°45’
66,56 mm
m=l
5R2=
73°15’
haei=5,36 mm
hae2= 2,64 mm
dml= 92,96 mm
hfe2=6,16 mm
|= 122,26 mm
dae2= 373,52 mm
Kiểm bền bánh răng côn:
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
d
n,l( 1 + u )
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
aH-ZMZHZ,^ 035bd2miu
ZM=274MPal/3
Theo bảng 6.5 :
Bảng 6.12 :
ZH= 1,76
£(x = 1,88 —3,2(——I——) = 1,73 => ZK=
4 8
z, z,
h
- K H pK Ha KHv
+ KH(3= 1,1
(bánh răng côn răng thẳng )
+ Chọn cấp chính xác theo vận tốc vòng: v=— nilP| = 2,77 m/s
Theo bảng 6.13 chọn cấp chính xác là 8
y = Ỗ H go
V
theo bảng 6.15 chọn ÕH=0,006 , bảng 6.16 chọn go=
56
YHbdmi
=
1,11
=>K H = 1,11.1,1.1= 1,221
2.214121^/3,322 +1
=>ƠH=274.1,76.0,87
0,85.55,36.92,962.3,32
< [ƠH ]=> đạt điều kiện bền tiếp xúc.
2 .Kiểm
nghiêm theo đô bền uốn:
Công thức kiểm nghiệm :
- Y p= 1 —= 1
1
140
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
_2T,KFYEYPY
F1
ƠF1-------------- —-— ---------
YFbdml
= 1,256
—>
Đồ Đồ
ÁNÁN
THIẾT
THIẾT
KÊ KÊ
MÁY
MÁY
GVHD:
GVHD:
V|/ba=0,4
—>
-> VỊ/bd =
1695307.1,03 „
p— ’ = 258,7Xác
mmđịnh các ứng suất cho phép tương tự bánh răng côn, ta cũng thu được
Ye= — =
0,587
nh vòng lăn bánh nhỏ:
cùng một kết quả: [ơH]= 481,8MPa, [ơF|]= 252 MPa, [ƠF2]= 236,6MPa.
zv| —
Tính bánh răng nghiêng:
= a.
322 Thông
tra bảngsố6.18
chon
: Ypj=
3,78 ; Yp2= 3,6
cơ bản
của
bỏ truvển:
T,KHP
Khoảngcosô
cách trục: aw =Ka(u + l)3 j
[c r H ] 2u\ ị/ b a
2
Kp-KppKpaKpv
+Tra bảng 6.21 với
Kbeu = 0,55 => Kpp = 1,28
2 - K.
(răng thẳng)
+ Ỵp= ỗpgo V ^
d ml
^
1
theo bảng 6.15 chọn 5 F = 0,016;
+u
^
bảng 6.16 chọn go=56
-> YF =27,3
=> Kpv = 1 +
Kp= 1,28.1.1,256 =1,608
*^FI
2.214121.1,608.0,578.3,78
= 100,3 MPa < [ơp]|
0,85.55,36.3,43.92,96
=> ƠP 2=Ơ F | ^ F2 = 95,5 MPa < [ơp] 2
Yp,
=> thoả điều kiện bền uốn.
3.Kiểm nghiêm răng về quá tải:
Gpỉmax-Gpỉ ỰĨỤ ^ [^Fỉ]max
T
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
-
GVHD:
Đường kính vòng chia:
d|= rc1"2' = 129,57 mm —> d2= 388,71 mm
cos(3
-
Đường kính đỉnh răng:
dW| = d, = 129,57 mm , dw2= d =388,71 mm
-
Đường kính đỉnh răng:
dai = di+2m = 137,57 mm
2
d = 396,71 mm
a2
-
Đường kính đáy răng:
dfi = d|-2,5m = 118,57 mm
df2 = 378,71 mma
-
Góc profil gốc: a = 20°
-
Khoảng cách trục chia: a= 0,5(d|+d2) = 259,14 mm
T,KHp(u + l) 1 695307.ŨÕ3~ = 90,15 mm
dwl = Kd3
[CTkhớp
Hệ sô" trùng
ngang:
£V
H ]-u\j/
bd
a = 1,667
418,8 .3.0,848
Theo bảng 6.5 chọn Kd=77
- Chiều rộng vành răng:
bw=v|/bdaw= 103,48 mm.
b, Các thông số ăn khớp:
=77
-
2
Kiểm bền bánh răng nghiêng: = Z„Z Z /2T|K (U + 1) <
M 8
H
- Modul: mn=(0,01...0,02)aw= (2,587...5,174)—»
chọn theo[ơh]tiêu chuẩn mn=4
Công thức kiểm nghiệm:
b.. ud2v
Sô" răng:
ZM-=274MPa
Pb = arctg(cosa
=n15,5
z2) m
z ,(u + l )
m n z ,(l + u )
n ^ m t (z , t+.tgP)
2
2cosỊ3
2aw
2cosPb _
cos
< cos8 ° => cos 20 ° > mnZ|(* + u) > cos 8 °
sin2a.
=> 20
Z°H <= cosB
2 aw
zr =
=> 30,4
- K H pK Ha K Hv
=> chọn Z | = 31 —> z2= z 1 u =
+ Với V|/bd= 0,53v|/ba(u+l) = 0,848 tra bảng 6.7
SVTH:
SVTH: PHẠM
PHẠM THẾ
THẾ VĨNH
VĨNH
b
wdwimn
£
1
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
140
v= rá™’11' = 1,16 m/scấp chính xác : 9
+Vận tốc vòng:
60000
—» theo bảng 6.14
+ YH =
ỖH go V
theo bảng 6.15 chọn ÔH = 0,002;
bảng 6.16 chọn go = 73
=> KHV - 1 + YHbwdwi __1013
KH =1,06.1,13.1,013=
5 03 7 ,1
=274.1,703.0,775 J^
1,214
’_ j^= 347,1 MPa < [ơH]
214
103,48.(1+ 3).
129,57
=> độ bền tiếp xúc thoả mãn.
2TlKFYEYpYF1
Công thức kiểm nghiệm:
- -7 —1
1
<
-
Yp= 1 —Ễ_= 0,882
Z|V =35,2 ; z2v =105,6 —> theo bảng 6.18 => Ypi= 3,75 ; Yp2= 3,6
-
Kp=KppKpaKpv
+ Bảng 6.7—> V|/b= 0,848 => Kpp= 1,13
+ Bảng 6.14 ->Kpa= 1,37
+ Ỵp = ỏFgovJ-^- Theo bảng 6.15=> ôp= 0,006 , bảng 6.16=> go= 73
—>
YF
=
4,72
=> Kpv = 1 +
YFbwdw 1 _ ị 029
2T,KFpKF(1 ’
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
12
ơ
Fmax - ơ F ^K qt - Ơ F < [ Ơ F ]
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
KF= 1,13.1,37.1,029 = 1,593
2.695307.1,593.0,6.0,882.3,7
= 81,97 MPa < [ơF]|
103,48.129,57.4
ơ,
ơp = ƠF|
2
ỵ p2
=78,69 MPa < [ơF ]
2
thoả điều kiện bền uốn.
3. Kiểm
nghiê
m theo
quá
tải:
Kiểm nghiệm theo mức dầu bôi trơn:
Để bôi trơn được bánh răng côn, ta cho mức dầu bôi trơn trong hộp phải ngập
chiều rộng bánh răng côn lớn. Khi đó ta cho :
-Mức dầu thấp nhất ngập chân răng bánh côn lớn là hmin = 15 mm
- Mức dầu cao nhất hmax = 25 mm
R
=> điều kiện bôi trơn được đảm bảo
2.3. TÍNH TOÁN TRỤC
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 45 có ứng suất xoắn cho phép: [x]= 20 MPa
1. Tính sơ bộ trục:
0,2 [i
Trục 1 : T| =214121 MPa d|= 37,7 mm chọn [ơ]= 67MPa
Trục 2 : T = 695307 MPa => d2= 55,8 mm —> chọn [ơ]= 55 MPa
2
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
d
wi
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
-
GVHD:
FTrục
1605,5MPa
N => d3= 78,5 mm -> chọn [ơ]= 50MPa
: T3cosõi=
= 1935136,6
rl = F3
t| tga
Fai = Ftl tga sinỗ|= 483,5N
2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực:
b.
a. Trẽn
Chiềutruc
dài 2:
các mayo trên các truc:
-Do bộ truyền bánh -răngTrục
côn 1:
gây ra:
+ Chiều dài mayo bánh đai lml2 = 80 mm
+ Chiều dài mayo bánh côn nhỏ lm 13 = 55 mm
-
Trục 2 :
+ Chiều dài mayo bánh côn lớn lm 2 = 70 mm
2
+ Chiều dài mayo bánh răng nghiêng nhỏ l
m
= 104mm
23
-Trục 3:
+ Chiều dài mayo bánh răng nghiêng lớn: l
m3 2
=110 mm
+ Chiều dài mayo nửa khớp nối: lmk =120 mm
b. Các khoáng cách:
-
Trục 1: 1| I =80 mm ; 112 =100 mm ; 1 !3 =160 mm
-
Trục 2: 12| =260 mm ; 1 2 =70 mm ; 1 3 = 175 mm
-
Trục 3: 13| =260mm ; 1 =140 mm ; 1 =350 mm
2
2
32
33
3. Tải trọng tác dụng lên các trục do các bộ truyền gây ra:
a.
Trên truc 1:
-
Do bộ truyền đai gây ra: Frđ = 2874 N
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
F 2 = 4606,7 N
t
F = 483,5 N
r2
F = 1605,5 N
a2
-
Do bộ truyền bánh răng nghiêng gây ra:
F = Tl= 10732,5 N
dWI
t3
2
Fr =Ft,-^-= 4194,8 N
cosp
3
Fa3= F tgp = 3184,6 N
t2
c.
Trên truc 3:
-
Do bộ truyền bánh răng nghiêng gây ra:
Ft4= 10732,5 N
F = 4194,8 N
r4
F = 3184,6 N
a4
-
Lực vòng trên khớp nối:
2T
Ft =——
_
với D() là đường kính vòng tròn qua tâm các chốt nối
Do
Tra bảng 16.10a với T =1935131,6 Nmm
3
d = 78,5 mm
3
=>Ft = 19351,3 N
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
=> D() = 200mm
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
Rox
=
4606,7
N
R0y = 5141,9 N
R,x = 9213,4 N
Riy = u662,4 N
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
GVHD:
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
Ta tính được tải trọng tác dụng lên các ổ như sau:
R()x = 6875,1 N
Roy = 3 14,2 N
R|X = 8464,1 N
Riy = 4205,5 N
+ Trục 3:
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
GVHD:
d30
d2| =
d3i
Đồ
ĐồÁN
ÁNTHIẾT
THIẾTKÊ
KÊMÁY
MÁY
d22 =
d32
d23 =
d33
GVHD:
GVHD:
M30 = 0 ; M33 = 1675873,1 Nmra.
5. Đường kính trục tại các mặt cắt nguy hiểm:
I M.
d=3 tđi
Công thức tính toán:
\0 .iH
-
Trục 1: [ơ ]
= 67 MPa => d|0 = 37,1 mm
Ta tính được tải trọng tác dụng lên các ổ như sau:
Rox = 4848,3 N
= 2014,2 N
3751,9 N
b. Xác đinh momcnt max:
Công thức tính:
Mtđ = ^Mx2 + My2 + 0,75.T
2
Ta tính được moment tại các tiết diện nguy hiểm:
-Trên trục 1: Mio= 342030,1 Nmm ; M|i =425794,8 Nmm
M,2 = 185434,2 Nmra ; M,3 = 186791 Nmm
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
;
K
odj-ơaj
Tiết diện
W(mm3)
Đường kính trục bxh
x8 KÊ
Đồ
Đồ ÁN
ÁN10
THIẾT
THIẾT
KÊ MÁY
MÁY
3217
w (mm3)
0
10
35
6434
11
35
10 x8
4209,2
8418,4
12
30
8x7
2290,2
4940,9
GVHD:
GVHD:
30thước then, trị -số
8x7
2290,2
4940,9
—moment
- Kích
moment
cảnOd
uốn,
cảnTxoắn
Công thức
tính
trọng
hướng
tâm:
—^
22 tải
98,7
MPa,
22
—ứng
73 với các tiết diện
13
C
22
60
23
60
31
70
18x11
18256,3
trục như
sau:
MPa
2
i()X 18x11
+
R ÌOY
18256,3
+ l 23 = 104mm => 1(23
= 83mm
Fr[ =22x14
Y/R i !X + R i,Y
44027,2
Tiết
d
diện
35
10
2
2
=
94292,7
=
—^ 0^123 69,6 MPa, x 23 15,5 MPa
1. Trên
trục 1:
22x14
44027,2
94292,7
*Tij
c
- Trục 3: then có kích thước : b = 22mm, h = 14mm, t| = 9mm
—^ *^d
Kr.32 — 96,7 MPa, T 32S—
T 23,5
sMPa
Tổng lực dọc trục: Fat = Fal = 483,5 N
=> Từ đó ta thấy các then đã chọn đều thỏa điều kiện bền dập.
-Tải trọng hướng tâm: Fr0 = 6909,6 N
2,06 nghiệm trục theo hệ1,64
7. Kiểm
số an toàn :
c
Fr,1,64
N
ơ=9237,2
b = 600 MPa , Ơ_1 = 0,436.ơb = 261,6 MPa
Với35thép 45 ta có: 2,06
11
39462,2
m
80
32
39462,1
30
1,9
T_J = 0,58.Ơ_| = 151,7 MPa
Ta thấy lực dọc trục khá nhỏ so với lực hướng tâm nhưng do tải trọng khá lớn
1,9
30
Theo bảng 10.7 :
\ị/ = 0,05 ; \|/t= 0
và yêu cầu nâng cao độ cứng => chọn ổ đũa côn
=> 2,26
Ta thấy tiết diện trên 3 trục
đều thỏa điều kiện an toàn về mỏi.
60
2,08
- Tất cả các trục đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đôi xứng, do đó:
_ J
2,26
2,08
- —2.4.
Chọn
ổ—côn:
cỡ trung
rộng~^
7607 có a = 11,17°, c= 71,6 KN, c0 = 61,5 KN
60
TÍNH
TOÁN
CHỌN
ổKH
LĂN
Sríi —
^maxi
ơ
w,
6. Tính
ghép then:
ạ. mốì
Kiếm
khảtrên
năng
70 quát ta chọn 2,41
2,17
- Tổng
thời gian
các ổnghiêm
làm việc
trụctáilàđỏng
như của
nhauổ:và thời gian
đều quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đôi
Điều kiện bền Tất
dập cả
củatrục
then:
2,17
80
làm 2,41
việc là 2 năm.
- Lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra : Fs = 0,83eFr
> Sri — '
- Do đó thời gian làm việc ơd
tính=----'Ụ-—T
bằng giờ là:< [ơd ] với [ơc) ] = 100 MPa
6909,6
12
13
0
22
23
M
32
33
au
F.1
VF,
d.ựh-t,)
e =l,5.tga
= 0,296 => Fs0= 1697,6 N ; Fsl = 2269,4 N
=>
X
=
0,56
Y = 9600
giờ: =>s L,
- LCông
thức;kiểm
nghiệm
= 7=S6545
°'ST = 7 giờ
h = 2.300.2.8
Tc =
< [xc ] với [xc 1 = 20 MPa
- Sơ đồ bô" trí ổ và tải trọng:
= > x = 1 ; Y d.l=t.b0
Vs +s
L = 3055 giờ
ơ
T
2
- - Lực
dọc1:trục
táccódụng
ổ thứ
= FSt|j ±F
Trục
kíchvào
thước
: b i=: 8 mm, h=^F
7aimm,
= 4at mm
F then2751,9
- Ta tiến hành
nghiệm
trục> tại
Ta có:
— = kiểm
———
= 0,398
e các tiết diện nguy hiểm, đây là các tiết diện
+I i2 = 80 mm => 1(12 = 64 mm
cần mphải kiểm tra độ bền mỏi: trên trục 1 đó là các tiết diện 10 , 11 ( lắp ổ lăn),
r-p ,
0
12( lắp bánh
bánh
cônMPa
nhỏ) ; trên trục 2 đó là các tiết diện
—»đai),
ơ =13(lắp
74 MPa
, Tcrăng
= 27,9
10
+ Dùng ổ côn m =
22(lắp
bánh
côn),
bánh
răngmm
nghiêng) ; trên trục 3 đó là các tiết diện 31(
+ lm 13
= 55
mm23(lắp
=> 1(13
= 49,5
dl2
lắp ổ lăn), 32 (lắp bánh răng nghiêng).
Qi toán
: tải trọng
với các
thời
đoạn
Lj 3MPa
—»
= diện
97,6
Tc= 42,3
MPa sau: Qi = Q
Kết quả +tính
hệ sô"ứng
an toàn
đôi
vớiơ tiết
trục,cho
bởi bảng
dl3
-
Chọn lắp ghép: các ổ lăn lắp trên trục theo kó, lắp bánh răng , bánh đai theo kó
SVTH:
PHẠM
THẾ
VĨNH
SVTH:
SVTH:
PHẠM
PHẠM
THẾ
THẾ
VĨNH
VĨNH
22
21
2U
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
Qo = ( XVFrf) + YFa0 )ktkđ = ( 0,56.1.6909,6 + 1,71. 2752,9 ). 1,3 = 11150 N
Q, = ( XVFrl + YFal )ktkđ = ( 1.9237,2 ).1,3 = 12008,4 N
-Ta thấy rõ ràng là ổ 1 chịu lực lớn hơn do đó ta sẽ tính ổ theo Qi = 12008,4 N
Tải trọng tương đương tác dụng :
QE =
=>QE= 10002,96 N
-
Theo khả năng tải động của ổ, ta có:
Ctt = Q E ÌL
L = 60.n.l0"6.Lh = 60.570.10‘6.9600 = 328,32 (triệu vòng quay)
=> c„ = 10002,96.^328,32 = 59,5 KN < c = 71,6 KN
—» Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động.
b. Kiểm nghiêm theo khá năng tải tĩnh:
-
Điều kiện : Qt < Co
-
Ta có các hệ số : x0 = 0,5 ; Y = 0,22.cotga = 1,114
-
Qt là giá trị lớn nhất trong hai giá trị sau :
0
Q[ = X Fr + Y Fa = 0,5.9237,2 + 1,114.483,5 = 5157,2 N
0
0
ọ = Frl = 9237,2 N
t2
« Co —> khả năng tải tĩnh được thỏa.
Frl = 9372,6 N
được tải trọng tác dụng lên các ổ:
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
24
23
v r
r0
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
^ =0,1
=í> X = 0,56 ; Y= 1,45
Ta thấy lực dọc trục khá nhỏ so với lực hướng tâm nhưng do tải trọng khá lớn
Co
và yêu cầu nâng cao độ cứng => chọn ổ đũa côn
= 0,25 < e
=> X = 1 ; Y = 0
-
Chọn ổVF,
côn: cỡ trung với d = 55 mm, ký hiệu 7311 có a = 15,33°, c= 57,9 KN,
-
Co =46,1 KN
Ta tính được tải trọng tác dụng lên các ổ:
ạ. Kiểm nghiêm khả năng tái đỏng của ổ:
Qo = ( XVFr0 + YF )ktkđ = 13999,1 N
a0
-
Q, = ( XVFrl + YFal )ktkđ = 12184,4 N
Lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra : Fs = 0,83eFr
-Ta thây rõ ràng là ổ 0 chịu lực lớn hơn do đó ta sẽ tính ổ theo Qo = 13999,1 N
e =l,5.tga = 0,41 => Fs0= 2342 N ; Fsl = 3189,5 N
-Tải trọng tương đương tác dụng :
-
Sơ đồ bô" trí ổ và tải trọng:
-
Lực dọc trục tác dụng vào ổ thứ i :
£Fai=Fsj±Fat
=> ZF = Fsl+Fat = 3189,5 + 1579,1 = 4768,6 N > F
a0
s0
ZFal = F - Fal = 2342 - 1579,1 = 762,9 N < Fsl
s0
Do đó ta lấy :
F = 4768,6 N
a0
Fal =3189,5 N
-^r- = 0,69>e
VF
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
15
L
i
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
ẺQ"-L,
QE -,
Í T. ^
T
2
ĩv
IL,
',7ẼẼ* +
=>QE = 11661,3 N
-
Theo khả năng tải động của ổ, ta có:
Ctt = Q E ÌL
L = 60.n.l0'ố.Lh = 60.171.10'6.9600 = 98,496 (triệu vòng quay)
=> c„ = 11661,3. ^98,496 = 46,2 KN < c = 57,9 KN
—» Như vậy ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động.
b. Kiểm nghiêm theo khá năng tái tĩnh:
-
Điều kiện : Qt < C()
-
Ta có các hệ số : Xo = 0,5 ; Y = 0,22.cotga = 0,8
-
Qt là giá trị lớn nhất trong hai giá trị sau :
0
Qt = X Fr + Y Fa= 8501,2 N
0
0
Q,2 = Frl = 9372,6 N
« Co —» khả năng tải tĩnh được thỏa.
3. Trên trục 3:
-Tải trọng hướng tâm :
F = 4868,5 N
r0
Fri = 4258,3 N
Do Fr0> Fr| nên ta tính ổ theo Fr0 .
-Tải trọng dọc trục :
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
Fat = F = 3184,6 N
a4
Ib
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
Q = ( 0,5XVFr + YFa )ktkđ
+Do
-5L= 0,04 <e = tga = tgl2 = 0,21 => X=1 , Y= 0
=> Q = 0,5Fr =2434,25 N
T
= 2027,7 N
max )
-
Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay :
L= 60.n.l0"6.Lh = 60.57.10‘6.9600 = 32,832 (triệu vòng quay)
-
Khả năg tải động của ổ :
c,t = Q R/L = 2027,7.(32,832)0’3 = 5779,5 N « c
—> Điều kiện tải động của ổ được thỏa.
b. Kiểm nghiêm theo tái trong tĩnh:
Các hệ sô" tính được :
Xo = 0,5 ; Y = 0,22cotga = 0,784
0
Qti = X Fr + Y Fa = 6240,8 N
0
0
Qt2 = Frf> = 7488,3 N
= Qt2 = 7488,3 N « Co => khả năng tải tĩnh được đảm bảo.
2.5. THIẾT KÊ Vỏ HỘP
Các kích thước cơ bản của vỏ hộp:
1. Chiều dày:
-
Thân hộp: 5 = lOmm
-
Nắp hộp: 5 = 9 mm
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
ĐẶC TĨNH VÀ PHẠM VI sử DỰNG
H7Dùng cho môi ghép có yêu cầu định tâm chính xác trụcvà các chi
ĐồĐồ
ÁNÁN
THIẾT
THIẾT
KÊKÊ
MÁY
MÁY
GVHD:
GVHD:
f7tiết được quay và di chuyển dọc trục, làm việc êm.
Dùng cho các chi tiết cần di chuyển dọc trục, không quay, mối
h6ghép được cô định khi làm2.6
việc
nhưng
các
chi tiết
dễ
dịch
CÁC
TIẾT
PHỤ
- CHI
Vít
ghép
nắp
ổ: dàng
d = 10
mm
4
chuyển với nhau khi điều chỉnh.
- Nút thông hơi : chọn theo tiêu chuẩn
Vítyêu
ghép
d =xuyên,
8 mm
Dùng cho các môi ghép không
cầunắp
tháocửa
lắpthăm:
thường
- MặtVít
thăm
dầudài
: theo
tiêu
chuẩn
bích
nắptiết
vàđược
thân:
H7tháo không thuận tiện hoặc có4.thể
gây
hư chiều
hại cho
chi
5
k6ghép, khả nang định tâm của mốì ghép cao. Các chi tiết cần đề
Nút xả dầu
theo tiêu
ký hộp:
hiệu M20x2
- :Chiều
dày chuẩn,
bích thân
s3 = 20 mm
phòng quay và di trượt.
2.7. BẢNG DUNG SAI LAP GHÉP
- cóChiều
dàytâm
bíchcao,
nắpchịu
hộptải
: s4 = 20mm
Dùng cho các mối ghép có yêu cầu
độ đồng
n6trọng va đập và chấn động, các chi tiết được cố định phụ thêm
Bề rộng bích nắp và thân: K = 48mm
ể đề phòng di trựơt.
5 Kích thước gốì trục:
3
-
Bề rộng mặt ghép bulon cạnh ổ K = 50mm
-
Tâm lỗ bulon cạnh ổ: E = 25mm, c = 43mm, K = 20mm, k> 19 mm
2
2
2
+ Trục 1:
-
Đường kính ngoài D = 125mm
3
Đường kính tâm lỗ vít D = lOOmm
2
+ Trục 2:
-
Đường kính ngoài D = 170mm
3
Đường kính tâm lỗ vít D = 140mm
2
+ Trục 3:
-
Đường kính ngoài D3= 190mm
-
Đuờng kính tâm tâm lỗ vít D2 = 160mm
6. Mặt đế hộp:
SVTH:
PHẠM
THẾ
VĨNH
SVTH:
PHẠM
THẾ
VĨNH
29 28
Đồ ÁN THIẾT KÊ MÁY
GVHD:
MỤC LỤC
Trang
PHẦN I : CHỌN ĐỘNG cơ ĐIỆN VÀ TỈ số TRUYEN
1.1. Chọn động cơ điện
1.2. Phân phôi tỉ sô truyền
PHẦN II : TÍNH TOÁN THIET KẾ CHI TIẾT MÁY
2.1. Thiết kế đai
2.2. Thiết kế bánh răng
2.3. Tính toán trục
2.4. Tính toán chọn ổ lăn
2.5. Thiết kế vỏ hộp
2
.
6
.
C
á
c
1
2
3
4
13
21
26
c
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Chất và Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí
( Tập ĩ và II), Nhà xuất bản Giáo dục, tái bản năm 2003.
2. Nguyễn Hữu lộc và Nhiều tác giả, Cơ sở thiết kế máy ( Tập I và II) ,
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
3U
ĐÔ ÁN THIẾT KÊ MÁY
SVTH: PHẠM THẾ VĨNH
GVHD:
