Đồ án Trục vít Bánh vít BKHN

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
1
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHI TIẾT MÁY
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG BĂNG TẢI
-----------------------------------Số liệu cho trước:
1.Lực kéo băng tải F = 4570 (N)
2. Vận tốc băng tải v = 0.58 (m/s)
3. Đường kính tang D = 390 (mm)
4. Thời gian phục vụ lh = 15000 (giờ)
5. Số ca làm việc soca = 2 (ca)
6. Góc nghiêng đường nối tâm với bộ truyền ngoài: β= 180 o - @ = 0o
7. Đặc tính làm việc: Va đập vừa
PHẦN1. TÍNH ĐỘNG HỌC
1.1 .CHỌN ĐỘNG C
1.1.1. xác định công suất yêu cầu trên trên động cơ
Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết. Nếu gọi PCT – công suất trên
băng tải, C – hiệu suất chung toàn hệ thống, PYC – công suất cần thiết, thì :

PYC =

PCT
C

Trong đó :

PCT =

4570.0,58

Fv
 2,6506(kW)
=
1000
1000

nCT nBT
3
 C  CT
BT  OL
ĐTvK

  K = 0,99 - hiệu suất khớp nối
 OL = 0,99 - hiệu suất 1 cặp ổ lăn
 Tv = 0,82 - hiệu suất bộ truyền trục vít
  Đ = 0,95 - hiệu suất bộ truyền đai
 C = 0,993.0,95.0,82.0,99  0,748
2
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
PYC =

PCT 2,6506
=
= 3,53 (kW)
0,75
C

1.1.2. xác định số vòng quay yêu cầu của động cơ

Số vòng quay yêu cầu động cơ (sơ bộ) : n SB  n CT .u SB
Số vòng quay trên trục công tác là: n CT

60.1000.v 60.1000.0,58
=
= 28,403(vg/ ph)
D
 .390
D. đường kính tang
Tỷ số truyền sơ bộ của hệ thống là: u SB
nCT 

u SB = u SBN u SBH
Theo bảng 2.4[1] tr 21
Chọn sơ bộ:
tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền ngoài (đai) uSBN = 2,5
tỷ số truyền sơ bộ của bộ truyền trong hộp giảm tốc cấp 1 truyền động trục vít bánh
vít
u SBH = 20

u SB = u SBN u SBH = 2,5.20 = 50
Suy ra: n SB  n CT .u SB = 28,403.50 = 1420,15 (vg/ ph)
1.1.3. chọn động cơ điện
Tra bảng phụ lục trong tài liệu [1] chọn động cơ thỏa mãn
 PDC  PYC  3,53(kW )

nDC  nSB  1420,15(vg / ph)
Bảng thông số của động cơ điện
Kiểu động cơ

4 A100L4Y 3

Công suất

Số vòng quay

Khối lượng

Đường kính trục

Pđc (kW)

nđc (v/ph)

(kg)

(mm)

4

1420

42

28

3
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />

1.2. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN CHO CÁC BỘ TRUYỀN TRONG HỆ
THỐNG
n
Tỷ số truyền chung hệ thống : uC  ĐC
nCT

nĐC 1420
=
= 49,99
nCT 28,403

Tỷ số truyền :

uC 

Với

uC = uN .uH

u N –tỷsố truyền của bộ truyền ngoài (đai) hộp giảm tốc

u H –tỉ số truyền của hộp giảm tốc
Chọn trước: u H = 20

uN =

49,99
= 2,4995
20

1.3. TÍNH CÁC THÔNG SỐ TRÊN CÁC TRỤC
1.3.1. tính số vòng quay trên các trục
Số vòng quay động cơ:

nĐC = 1420 (vg/ph)

Số vòng quay trục I:

nI =

Số vòng quay trục II:

nII =

Số vòng quay trục làm việc:

nCT =

nĐC 1420
=
= 568,11 (vg/ph)
u Đ 2,4995

nI 568,11
=
= 28,41 (vg/ph)
20
uH
nII 28,41
=

= 28,41(vg/ph)
1
uK

1.3.2. tính công suất trên các trục
Công suất trên trục công tác

PCT =2,6506 (kW)

Công suất trên trục II:

PII =

Công suất trên trục I:

PI =

Công suất trên trục động cơ:

PĐC =

PCT



2,6506
= 2,68 (kW)
0,99.0,99

PII



2,68
= 3,298 (kW)
0,99.0,82

OL K

OLTv
PI

OL Đ



3,298
= 3,51 (kW)
0,99.0,95
4

/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
1.3.3. tính mômen trên các trục
Mô men xoắn trên trục động cơ:
3,51
P
TĐC  9,55.106. ĐC =9,55.106.
= 23584 (N.mm)

1420
nĐC
Mô men xoắn trên trục I:
3,298
P
= 55440 (N.mm)
TI  9,55.106. I = 9,55.106.
568,11
nI
Mô men xoắn trên trục II:
2,68
P
TII  9,55.106. II = 9,55.106.
= 900880 (N.mm)
28,41
nII
Mô men xoắn trên trục công tác:
2,6506
P
TCT  9,55.106. CT = 9,55.106.
= 890997 (N.mm)
28,41
nCT
1.3.4. lập bảng các thông số động học
TRỤC
T.SỐ
Tỉ số truyền
n(vg/ ph)
P(kW)
T(N.mm)

ĐỘNG C
2,4995
1420
3,51
23584

I

II
20

568,11
3,29
55440

CÔNG TÁC
1

28,41
2,68
900880

28,41
2,65
890997

PHẦN 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾCÁC BỘ TRUYỀN
A. Tính toán bộ truyền ngoài.

5
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Tính toán thiết kế bộ truyền đai dẹt:
Thông số yêu cầu:
Công suất trên trục chủ động:
PI=Pđc= 3,51 (kW)
Mô men xoắn trên trục chủ động:
T1=Tđc= 23584 (N.mm)
Số vòng quay trên trục chủ động:
n1=nđc= 1420 (v/ph)
Tỉ số truyền bộ truyền đai:
u=ud= 2,4495
Góc nghiêng đường nối tâm bộ truyền ngoài : β=0o
2.1.Chọn loại đai và tiết diện đai.
Chọn đai vải cao su.
2.2.Chọn đường kính hai đai

d1   5,2  6,4 .3 T1   5,2  6,4  3 23584  149,12  183,54  mm 
Chọn d1 theo tiêu chuẩn ta được d1  160  mm 
Vận tốc đai :

v

 .d1.n1
60000



 .160.1420
60000

 11.896  m / s 

d2  u.d1.1     u.d1.1  0,02   2,4495.160.(1  0,01)  388  mm 

Trong đó hệ số trượt   0,01  0,02 , ta chọn   0,01 .
Chọn d2  400  mm 
Tỉ số truyền thực tế : ut 

d2
400

 2,525
d1 1    160.1  0,01

Sai lệch tỉ số truyền :
u u
2,525  2,4495
u | t
| .100% |
| .100%  3,08% < 4%  Thỏa mãn.
u
2,4495
2.3.Xác định khoảng cách trục a.
Khoảng cách trục:
a  1,5  2,0  d1  d2   1,5  2,0 .160  400   840 1120  mm 
Chọn a = 1100 (mm)

6
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Chiều dài đai :
d  d 2  d 2  d1 
160  400  400  160 
L  2.a   . 1

 2.1100   .

 3092.74
2
4.a
2
4.1100
Chọn L  3092,74  mm 
2

Số vòng chạy của đai trong 1 s  . i 

2

 

v 11,896  1 

    imax   3  5 1
s
L 3, 09274  s 

Xác định góc ôm trên bánh đai nhỏ:
d d
400  160
1  180  57. 2 1  180  57.
 167,56  150
a
1100
=> Thỏa mãn
2.4 Xác định tiết diện đai và chiều rộng bánh đai
Diện tích đai :
A  b. 

Ft .K d
[ F ]

Trong đó :
Ft : lực vòng
Ft 

1000.P 1000.3,51

 295, 06 (N)
v
11,896

4.7
[1] ta được : K d  1, 2
55
4.8


tra bảng B [1] với loại đai vải cao
 : chiều dày đai được xác định theo
55
d1

K d : hệ số tải trọng động. Tra bảng B

su ta chọn [  ]max  1
d1

40

Do vậy :
  d1.[


d1

]max  160.

1
 4 (mm)
40

4.1
[1] ta dùng loại đai БKHJ- 65 và БKHJ-65-2 không lớp lót , chiều
51
dày đai   4,0 (mm)

Tra bảng B

Kiểm tra : d1  160  dmin => Thỏa mãn
Ứng suất cho phép :
[ F ]  [ F ]0C CvC
7
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />[ F ]0  K1 

K 2
d1

Trong đó:
K1 và K 2 là hệ số phụ thuộc vào ứng suất căng ban đầu  0 và loại đai
Ta có : do góc nghiêng của bộ truyền   600 và định kỳ điều chỉnh khoảng cách
trục   0  1,8 (Mpa)
Tra bảng B

4.9
[1] với  0  1,8 (Mpa) ta được
56
[ F ]0  K1 

k1  2,5

k2  10

K 2
10.4, 0

 2,5 
 2, 25(Mpa)
d1
160

C : hệ số kể đến ảnh hưởng của góc ôm 1
C  1  0,003(1800  1 )  1  0,003(1800  167,560 )  0,96

CV : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ly tâm đến độ bán của đai trên bánh đai
CV  1  kV (0,01V 2  1)

Do sử dụng đai vải cao su  kV  0,04
CV  1  0,04(0,01.11,8962 1)  0,98

C0 : hệ số kể đến vị trí của bộ truyền và phương pháp căng đai. Tra bảng
B

4.12
[1] với góc nghiêng của bộ truyền   600 ta được C0  1
57

Cr : hệ số chế độ làm việc, tính đến ảnh hưởng của sự thay đổi theo chu kỳ

của tải trọng đến tuổi thọ đai (khi làm việc hai ca: giảm 0,1) Cr : 0,6
Tĩnh
1 ÷ 0,85

Tải trọng

Dao động nhẹ

0,9 ÷ 0,8

Dao động mạnh
0,8 ÷ 0,7

Va đập
0,7 ÷ 0,6

Do vậy :
[ F ]  [ F ]0C CvC  2, 25.0,96.0,98.1.0,6  1, 27(Mpa)

Chiều rộng đai:
b

1000.P
1000.3,51

 58, 08(mm)
 v[ F ] 4.11,896.1, 27

Chiều rộng bánh đai B:
Tra bảng B

4.1
[1] với b=63(mm)
51
8

/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
2.5 Lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục
Lực căng ban đầu :
F0   0 . .b  1,8.4.63  453,6(N)

Lực tác dụng lên trục:
1

167,560
Fr  2 F0 .sin( )  2.453, 6.sin(
)  901,86 (N)
2
2

2.6 Bảng thông số
Thông số
Loại đai
Đường kính bánh đai nhỏ

Ký hiệu
БKHJ- 65 và БKHJ- 65 - 2

Giá trị

d1

160(mm)

Đường kính bánh đai lớn

d2

400 (mm)

Chiều rộng đai
Chiều dày đai
Chiều dài đai
Khoảng cách trục
Góc ôm bánh đai nhỏ

b
L
a

63(mm)
4 (mm)
3092,74 (mm)
1100 (mm)

1

167,560

Lực căng ban đầu

F0

453,6 (N)

Lực tác dụng lên trục

Fr

901,86 (N)



B. Tính toán bộ truyền trong hộp.
 Tính toán truyền động trục vít - bánh vít.
Thông số đầu vào:

T2  TII  900880  N .mm 

n1  nI  568,11 v / ph 

n2  nII  28, 41 v / ph 
u  u  20
TV

 Lh  15000  h 

9
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
1. Chọn vật liệu làm răng bánh vít và trục vít:
a. Xác định sơ bộ vận tốc trượt:
vs  4,5.105.n1 3 T2  4,5.105.568,11. 3 900880  2, 46  m / s 

b. Xác định vật liệu:

vs= 2,46 (m/s) < 5 (m/s)→ Chọn vật liệu răng bánh vít là đồng thau
Tra bảng B7.1/146 [1] với:
Vật liệu bánh vít: Đồng thanh nhôm sắt
 Ký hiệu: БpA Ж 9-4
 Cách đúc: dùng khuôn cát
 σb = 400 (MPa)
 σch = 200 (MPa)
Chọn vật liệu trục vít là: Thép 45,tôi cải thiện đạt độ rắn HRC>45
2. Xác định ứng suất cho phép của bánh vít [
a. Ứng suất tiếp xúc cho phép
Theo bảng


[
[

]

7.2
1 với vs  2, 46(m / s)
148

]= ( 276 ÷ 300) – 25 vs (MPa)
]= (276 ÷ 300) – 25.2,46 = 214,5 ÷ 238,5 (MPa)

b. Xác định ứng suất uốn cho phép [
Theo công thức 7.11[1]:
[

]

] = (0,25σch + 0,08σb √
9

Với

N FE

T
 60 ( 2i ) n2 i ti
T2 max

N FE  60 (2, 2) 28, 41.15000  59,89.107  25.107
9

nên lấy

N FE  25.10 7

106
 44,399
 F   (0, 25.200  0, 08.400)
(MPa)
25.107
9

c.Ứng suất cho phép khi quá tải:
Theo công thức 7.14[1] có:

10

/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />

[ H ]max  2  ch   2.200  400  MPa 


[ F ]max  0,8[ ch ]  0,8.200  160( MPa)
3. Xác định sơ bộ khoảng cách trục:
2

 170  T2 .K H
aw  ( Z 2  q). 3 
.
,
 Z .  
q
 2 H 
với: KH - Hệ số tải trọng. Chọn sơ bộ KH =1,2
Chọn số mối ren trục vít: Z1 = 2  Z2 = u.Z1 = 20.2 = 40
Chọn Z2= 40
Tỉ số truyền thực tế:
ut 

Z 2 40

 20
Z1
2

Sai lệch tỉ số truyền:
u

ut  u
20  20
.100% 
.100%  0%
u
20

q - hệ số dường kính trục
q  0,25.Z2= 0,25.40 = 10; Tra bảng B

7.3
[1] , chọn q theo tiêu chuẩn q= 10
150

T2 - Môment trên trục bánh vít(trục II):T2= 900880 (Nmm)
Do vậy:
2

 170  T2 K H
 170  900880.1, 2
aw  ( Z 2  q). 3 
 (40  10). 3 
 162, 73(mm)
 .
 .
q
10

 40.238 
 Z 2 .[ H ] 
2

Chọn aw= 165 (mm)
4. Xác định mô đun:
m

2.aw
2.165

 6, 6(mm)
q  Z 2 10  40

11
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Tra bảng B

7.3
[1] ,chọn m theo tiêu chuẩn: m= 8
150

5. Tính chính xác khoảng cách trục aw
aw 

m( Z 2  q) 8.(40  10)

 200(mm)

2
2

Chọn aw= 200 (mm).

6. Xác định chính xác hệ số dịch chỉnh
Hệ số dịch chỉnh:
x

aw
200
 0,5.(q  Z 2 ) 
 0,5.(10  40)  0  x  0, 7 thỏa mãn
m
8

7.Xác định các hệ số và một số thông số động học:
Tỉ số truyền thực tế: ut=20


Z1 
 2 
  arc tg 
  11,31
 10  2.0 
 q  2.x 

Góc vít lăn:  w  arc tg 



d w1  (q  2.x).m  10  2.0.8  80(mm)

d w2  2.aw  d w1  2.200  80  320(mm)

Đường kính vòng lăn của trục vít: 

Vận tốc trượt: vs 

 .d w1.n1

60000.cos  w



 .80.568,11
60000.cos(11,31o )

 2, 43(m / s) (m/s)

8. Kiểm nghiệm răng bánh vít:
a. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
3
170  Z 2  q  T2 K H 
 
  


 H
H Z
a

q
2  w 
K H - Hệ số tải trọng: K H  K H  .K Hv , trong đó:
K H  - Hệ số tập trung tải trọng trên chiều rộng vành răng:

12
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Tải trọng không đổi (các bộ truyền 1 cấp) → K H  =1
K HV  Hệ số tải trọng động:

Với vs = 2,43(m/s) tra bảng B 7.6 [1] ta được: CCX của bộ truyền trục vít bằng 8.
153

Tra bảng B 7.7 [1] với vs = 2,43(m/s) và CCX= 8 ta được K HV  1, 2
153

Vậy K H  K H  .K Hv  1.1, 2  1, 2
Theo bảng

7.2
1 với vs  2, 43(m / s)  [
148
3

]= 197,1(MPa)

170  Z 2  q  T2 .K H 170  40  10  900880.1, 2
H 


 174, 67( MPa)

 .

 .
Z 2  aw 
q
40  200 
10
3

 H = 174,67 (MPa) < [H] = 197,1 (MPa)

Kiểm tra:
[σ ] σ
[σ ]
b. Kiểm nghiệm về độ bền uốn:
F 

1, 4T2 .K F .YF
 [ F ]
b2.d 2 .mn

[  F ]- Ứng suất uốn cho phép của bánh răng vít: [  F ]= 82 (MPa)
KF = K F  .K Fv , - Hệ số tải trọng khi tính về uốn: KF = K F  .K Fv ,
K F  = K H  =1

K Fv = K Hv =1,2
K

F

 1.1, 2  1, 2

mn - Mô đun pháp của răng bánh vít:
mn  m.cos   m.cos  w  8.cos11,31o  7,8(mm)

YF - Hệ số dạng răng: Phụ thuộc vào số răng bánh vít tương đương Zv:
Zv 

Z2
Z2
40


 42, 42
3
3
3
cos  cos  w cos 11,31o

Tra bảng B 7.8 [1] với Zv = 42,42 ta được YF = 1,52
154

b2 - Chiều rộng bánh răng vít:
13
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />b2  0,67.da1  0,67.m.(q  2)  0,67.8.(10  2)  64,32 (mm)

Chọn b2= 65(mm)
d2 =m.Z2= 8.40 =320(mm)
Thay vào ta có:
F 

1, 4T2 .K F .YF 1, 4.900880.1, 2.1,52

 14,18MPa  [ F ]  82( MPa)
b2 .d 2 .mn
65.320.7,8

=> Thỏa mãn
9. Tính nhiệt truyền động trục vít:
Ta có nhiệt độ dầu trong hộp phải thỏa mãn điều kiện 7.29[1]:
1000(1  ) P
1  t 
t  to 
d
Kt A(1  )  d 
Trong đó:
 [td]: nhiệt độ cao nhất của dầu. Do trục vít đặt dưới bánh vít nên [t d] = 90o
 to: nhiệt độ môi trường xung quanh; to=200C
 A: diện tích bề mặt thoát nhiệt của hộp giảm tốc, m2:
A = A1 +A2 `
Với:
- A1: diện tích bề mặt hộp giảm tốc không có gân:
A1 20 = 20.2002 = 800000 (mm2) = 0,8(m2)
- A2: diện tích tính toán của bề mặt gân:
A2 = 0,15A1 = 0,15.0,8 = 0,12(m2)

 Kt: hệ số tỏa nhiệt. Chọn Kt = 15 W/(m2 oC)
  : hệ số kể đến sự thoát nhiệt qua đáy hộp xuống bệ máy, lấy  =0,25
  : hiệu suất bộ truyền được tính theo công thức 7.22[1]:



0,95tg ( w )
tg ( w   )

Theo bảng 7.4 1 với:
152

 Nhóm vật liệu bánh vít: nhóm II
14
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
 Độ rắn mặt ren trục vít: HRC 45
 Vận tốc trượt: vs = 2,43 (m/s)
Ta được:
 Góc ma sát   2,9092o
 Hệ số ma sát f  0,0507


0,95.tg ( w )
0,95.tg (11,31)

 0, 7498
tg ( w   ) tg (11,31  2,9092)

 P1 – Công suất trên trục vít: P1 

P2





2, 68
 3,578(kW )
0, 7498

 β: hệ số kể đến sự giảm nhiệt sinh ra trong 1 đơn vị thời gian do tải trọng
ngắt quãng
Do tải trọng không đổi nên β=1.
Suy ra:
[ ]

 Thỏa mãn
Diện tích thoát nhiệt cần thiết của hộp giảm tốc:
[

]

[ ]

Trong đó:
P – Công suất trên trục vít: P1 

P2





2, 68
 3,578(kW )
0, 7498

Ktq - Hệ số tỏa nhiệt của bề mặt hộp được quạt: nq=568,11 (vg/ph) => Ktq= 10
Thay vào công thức:
[

]

10. Một vài thông số của bộ truyền:
Đường kính vòng chia:
d1  q.m  10.8  80(mm)

d 2  m.Z 2  8.40  320(mm)

Đường kính vòng đỉnh:
d a1  d1  2m  80  2.8  96(mm)

d a 2  m( Z 2  2  2.x)  8(40  2  2.0)  336(mm)
15
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Đường kính vòng đáy:


d f 1  d1  2, 4m  80  2, 4.8  60,8( mm)


d f 2  m( Z 2  2, 4  2.x)  8(40  2, 4  2.0)  300,8( mm)




b2
65


 44,95o
  arcsin 

 96  0,5.8 
 d a1  0,5.m 

Góc ôm:   arcsin 

Chiều dài phần cắt ren trục vít:
Đường kính lớn nhất bánh vít: daM 2  da 2 

6m
Z1  2

d aM 2  336 

6.8

 348 (mm)
22

11.Lực tác dụng
Theo công thức 10.2[1] ta có:
Fa1  Ft 2 

2TII 2.900880

 5630,5( N )
d2
320

Ft1 = Fa 2 = Fa1 .tg

Fr1 = Fr 2 =

= 5630,5.tg(11,31o+2,9092o)= 1426,74(N)

Fa1.cos 
5630,5.cos 2,9092o
.tag .cos  
tag 20o.cos11,31o  2070,38( N )
cos(   )
cos(11,31o  2,9092o )

12. Thông số bộ truyền trục vít
Thông số
Khoảng cách trục
Mô đun

Tỉ số truyền
Số mối ren vít
Số răng bánh vít
Đường kính vòng chia
Đường kính vòng lăn
Đường kính vòng đỉnh

Ký hiệu
aw
m
u
Z1
Z2
d1
d2
dw1
dw2
da1

Giá trị
200 (mm)
8 (mm)
20
2
40
80 (mm)
320 (mm)
80 (mm)
320 (mm)
96 (mm)

16

/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Đường kính vòng đáy
Đường kính vòng đáy
Hệ số đường kính
Hệ số dịch chỉnh bánh vít
Góc ôm
Góc vít
Chiều rộng bánh vít
Chiều dài phần cắt ren trục vít
Đường kính lớn nhất bánh vít

da2
df1
df2
q
X


w

b2
d aM 2

336 (mm)
60,8 (mm)
300,8 (mm)

10
0
44,95 o
11,31o
65 (mm)
170 (mm)
348 (mm)

*Sơ đồ đặt lực chung

PHẦN 3: CHỌN KHỚP NỐI, TÍNH TRỤC, THEN VÀ Ổ LĂN
3.1,Chọn khớp nối:
17
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục.
cf

Tt  Tkn
Ta sử dụng khớp nối theo điều kiện: 
cf

dt  d kn
Trong đó:
dt - Đường kính trục cần nối:
d sb 

3

TII
0, 2.[ ]

Chọn [ ]=30 MPa
 d sb 

3

TII
900880
3
 53,15(mm)
0, 2.[ ]
0, 2.30

Chọn dt =dsb = 54 (mm)
Tt - Mooment xoắn tính toán:
Tt =k.T, với:
k - Hệ số chế độ làm việc, phụ thuộc vào loại máy. Tra bảng, B

16.1
[2] ta lấy k=1,2
58

T - Môment xoắn danh nghĩa trên trục:
T = TII =900880 (Nmm)
Tt =k.T=1,2. 900880=1081056(Nmm)~1081(Nm)
Tra bảng B

16.10a

[2] với điều kiện:
68

cf

Tt  1081( Nm)  Tkn

cf

dt  54(mm)  d kn
Ta được kích thước cơ bản của nối trục vòng đàn hồi,mm:
dm L
d1
Do Z nmax B
T
d
D
l
2000 63 260 120 175 140 110 200 8 2300 8

Kích thước của vòng đàn hồi: Tra bảng B
T,Nm
1000

dc

d1

D2

24

M16

32

B1

l1

D3

l2

70

48

48

48

160b
[2] với Tkncf  1000( Nm) ta được:
69

L
95

l1

l2

l3

52

24

44

h
2

* Điều kiện sức bền dập của vòng đàn hồi:

18
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
d 

2kT
2.1, 2.900880

 0,853MPa  [ d ]  4MPa
Z .D0 .dc .l3 12.200.24.44

Z tra bảng 16.6 tr61 [2] Z=12
* Điều kiện sức bền uốn của chốt:

u 

kTl0
1, 2.900880.64

 20,85MPa  80MPa
3
0,1.dc .Do .Z 0,1.243.200.12

Với lo  l1 

l2
24
 52 
 64
2
2

III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
1.1 Chọn vật liệu:
Dùng thép C45 có tôi cải thiện. (Tra bảng 6.1 - tr91 - [1])
Ứng suất bền:  b  700(MPa)
Giới hạn bền chảy:  ch  400(Mpa)
Ứng suất xoắn cho phép: [ ]  15...30MPa
Độ rắn: HB 192...228
1.2 Lực tác dụng lên trục:
 Lực do bộ truyền trục vít tác dụng lên:
 Fa1  Ft 2  5630,5(N )

 Ft1  Fa 2  1426, 74( N )

 F  F  2070,38( N )
r2
 r1

 Lực do bộ truyền đai tác dụng lên trục theo kết quả phần 2 :
Fr  901,86( N )

 Lực vòng trên khớp nối: Ft  2Tt  2.900880  9008,8( N )
Do

200

Lực khớp nối tác dụng lên: Fkn  0, 2.Ft  0, 2.9008,08  1801,76( N )
1.3 Xác định sơ bộ đường kính trục:
Theo công thức
dI 

3

10.9
[1] ta có:
188

TI
0, 2.[ ]

19
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />

d II 

3

TII
0, 2.[ ]

Trong đó: [ ]: ứng suất xoắn cho phép. Chọn trục I [ ]  15(MPa)
Trục II [ ]  30(MPa)
TI:Momen xoắn trên trục vít. TI = 55440(Nmm)
TII:Momen xoắn trên trục bánh vít TII = T2 = 900880(Nmm)
Vậy:
dI 

3

d II  3

TI
55440
3
 26, 44(mm)
0, 2.[ ]
0, 2.15

TII
900880
3
 60,84(mm)
0, 2.[ ]

0, 2.20

Chọn sơ bộ:

d I  30(mm)
d II  65(mm)

1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và trục:
10.2
[1] ta có:
189
boI  19(mm)
d I  30mm


d II  65mm boII  33(mm)

- Chiều rộng ổ lăn bo theo bảng

 Chiều dài mayo bánh đai:
lm12  (1, 2 1,5)d I  (1, 2 1,5).30  (36  45)(mm)

Lấy lm12  45(mm)
 Chiều rộng mayo bánh vít:
lm22  (1, 2 1,8).d II  (1, 2 1,8).65  78 117(mm)

Lấy lm22  100(mm)
 Chiều rộng may ơ nửa khớp nối của vòng đàn hồi:
lm23  (1, 4  2,5).d II  (1, 4  2,5).65  (91 162,5)(mm)

Lấy lm23  120(mm)
Theo bảng

10.3
[1] ta có:
189

- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến thành trong của hộp k1=10
- Khoảng cách từ mặt nút ổ đến thành trong của hộp: k2 = 10
20
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
- Khoảng cách từ mặt nút của bánh vít đến lắp ổ: k3 =15
- Chiều cao lắp ổ và đầu bu lông: hn =15
 Xét trục I (Trục vít).
l12  lc12   0,5(lm12  boI )  k3  hn    0,5(45  19)  15  15  62(mm)

Ta có: daM 2  da 2  1,5m  336  1,5.8  348(mm) ,(Do số mối ren vít Z1=2 ). Tra
7.9
[1]
155
Chọn daM 2  348(mm)

bảng B

l11  (0,9 1).daM 2  (0,9 1).348  (313, 2  348)(mm)

Lấy l11  330(mm)

l11 330

 165(mm)
2
2
 Xét trục II .
l13 

l22  0,5.(lm22  boII )  k1  k2  0,5(100  33)  10  10  86,5(mm)

l21  2.l22  2.86,5  173(mm)
l23  l21  lc 23 Có: lc 23  0,5(lm23  boII )  k3  hn  0,5(120  33)  15  15  106,5(mm)
 l23  173  106,5  279,5(mm)

21
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
* Sơ đồ xác định khoảng cách:

2. Tính chọn đường kính các đoạn trục
2.1 Trục II
2.1.1 Tính phản lực
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ:

22
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
Phương trình cân bằng :

 Fx   Fl x 20  Ft2  Fl x 21  Fkn  0


 Fy  Fl y 20  Fr2  Fl y 21  0


dw 2
 Fr2 .l22  0
 M x (0)   Fl y 21.l21  Fa2 .
2

 M y (0)  Fkn.l23  Fl x 21.l21  Ft2 .l22  0

 Fx   Flx 20  5630,5  Fl x 21  1801,76  0

 Fy  Fl y 20  2070,38  Fl y 21  0


320
 2070,38.86,5  0
 M x (0)   Fl y 21.173  1426, 74.
2

 M y (0)  1801,76.279,5  Fl x 21.173  5630,5.86,5  0


 Fl x 20  3924,43

 Fl y 20  284,34


 Fl y 21  2354,72

 Fl x 21  95,69

23
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
24
/>

Group hộp giảm tốc trục vit – bánh vít: />
2.1.3 Tính momen uốn tổng và momen tương đương
 Tại vị trí 3.
M 3  M x23  M y23  0
M td 3  M 32  0, 75TII2  0  0, 75.9008802  780184,97( Nmm)

 Tại vị trí 1.
M1  M x12  M y12  02  191887, 442  191887, 44( Nmm)
M td1  M12  0,75TII2  191887, 442  0,75.9008802  803435,98( Nmm)

 Tại vị trí 2.
M 2  M x22  M y22  203683, 282  339463,1952  395881, 47( Nmm)
M td 2  M 22  0, 75TII2  395881, 472  0, 75.908802  874877,55( Nmm)

 Tại vị trí 0.
M0  0
M td 0  0

2.1.4 Tính đường kính các đoạn trục

Dựa vào bảng [10.5/195-1] với d II  65,  b  700  [ ]  49, 4(MPa)
Áp dụng công thức 10.17[194-1] có:
d3 

3

M td 3
780184,97
3
 54, 05(mm)
0,1.[ ]
0,1.49, 4

d1 

3

M td 1
803435,98
3
 54,59(mm)
0,1.[ ]
0,1.49, 4

d2 

3

M td 2
874877,55

3
 56,16(mm)
0,1. 
0,1.49, 4

d0  0

2.1.5 Chọn đường kính các đoạn trục
 Từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép, công nghệ ta chọn đường kính các
đoạn trục:
Đường kính tại vị trí bánh vít: d2  65(mm)
Đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn: d0  d1  60(mm)
25
/>