Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải 1

KHOA KỸ THUẬT CƠ SỞ
BỘ MÔN CÔNG NGHÊ KIM LOẠI


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CHI TIẾT MÁY

Đề 10: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải
Phương án: 1
Học viên TH: Nguyễn Văn Tiệp
Lớp: DQS 02151
Vũ Tiến Thành
Giáo viên HD: Lê Thanh Quan
Chữ ký:………………….

ĐỀ BÀI
1

Tp.Hồ Chí Minh, năm 2015


Đề số 10: Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải
Phương án số: 1
1

2

3

T

T
Tmm=1,8T

Truc 1

0,6T

Truc 2

t
Truc 3

4

28

23

Hệ thống dẫn động xích tải 5gồm:
Sơ đồ tải trọng
1- Động cơ điện ba pha không động bộ; 2- Nối trục đàn hồi; 3- Hộp giảm tốc trục vít –
bánh răng; 4- Bộ tuyền xích ống con lăn; 5- Băng tải.
Phương án
1
Lực vòng trên băng tải, F(N)
20000
Vận tốc băng tải,v(m/s)
0,3
Đường kính tang dẫn, D(mm)
400

Thời gian phục vụ, L(năm)
7
Số ngày làm việc trong năm, (ngày)
220
Số ca làm trong ngày, (ca)
3
Quay một chiều, tải va đập nhẹ, 1 ca làm việc 8 giờ.

2


MỤC LỤC
Trang
PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN PHÔI TỶ SỐ TRUYỀN....................4
I. Chọn đông cơ điẹn..........................................................................................4
II.Phân phối tỷ số truyền ...................................................................................4
PHÂN 2 : THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN..........................................................5
I. Thiết kế bộ truyền xích ống con lăn................................................................5
II Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng...................................................6
II Thiết kế bộ truyền bánh răng – trục vít ..........................................................10
PHẦN 3: THIẾT KẾ TRỤC – CHỌN THEN – KHỚP NỐI - Ổ LĂN.............12
I.ThiÕt kÕ trôc - then.................................................................................12
II Chọn khớp nối...............................................................................................22
PHẦN 4 : TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ổ LĂN........................................................23
I. Trục 1 ...........................................................................................................23
II Trục 2. ...........................................................................................................24
II Trục 3...........................................................................................................26
PHẦN 5: KT HGT ĐÚC,CHỌN CÁC CT PHỤ, BẢNG DS LẮP GHÉP........28
I Kích thước hộp giảm tốc đúc 28
II. Chọn các chi tiết phụ.................................................................................29

III. Dung sai lắp ghép.....................................................................................32
IV. Kết cấu bánh răng.....................................................................................33
V. Mối ghép ren................................................................................................33
VI. Bảng vật liệu..............................................................................................34
VII. Bản đặc tính HGT...................................................................................34
PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................34

3


PHẦN 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỈ SỐ TRUYỀN
I. Chọn động cơ điện
- Công suất sơ bộ của động cơ: Psb=Plv/Ση
+ Công suất ra trên trục làm việc (công tác):
Plv 

Ft .v 20000.0,3

 6kW
1000
1000

→ Công suât sơ bô cua đông cơ: Psb=Plv/Ση=6/0,633=9,48kW
+ Hiệu suât chung cua hệ thống

   KN . x .tv .br .ol4 =0,99.0,97.0,7.0,97.0,994 = 0,633
- Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb=nlv.ux.uh
6.104.v 6.104.0, 3
nlv 


�14,3239v / p

D

.400
+ Số vòng quay trục công tác
+ Nếu chọn ndc=2907v/p thì uxuh=2907/14,3239=202,95=2,2.92,25
→ Ta chọn động cơ 4A132M2Y3 có
II. Phân phối tỉ số truyền

+ Như phân bố như trước ta chọn ux=2,2 và uh=90.
+ Đây là hgt bánh răng – trục vít ta chọn ubr=3,075; utv=30
BẢNG KẾT QUẢ

Trục
Th«ng sè
Công suất P
(kW)
Tỉ số truyền (u)
Số vòng quay n
(vòng/phút)
Momen xoắn T
(N.mm)

Động cơ

Trục 1

Trục 2

Trục 3

Trục công
tác

9,49

9,39

9,01

6,25

6

1

3,075

30

2,2

2907

2907

945,37

31,51

14,3239

31176

30848

91119

1894240

4000363

PHẦN 2: THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN
I. Thiết kế bộ truyền xích ống con lăn
Thông số kĩ thuật: P3 = 6,25 (kW) ; n3 = 31,51 (vòng/phút) ; ux = 2,2
1. Chọn số răng đĩa xích dẫn: z1=25 răng
Số răng đĩa xích bị dẫn: z2=z1u=2,2.25=55. Lấy z2=55 răng.
2. Xác định thông số xích
4


+ Bước xích
Công suất tính toán:
12,45 kW=Pt=P1KKzKn/Kx[P]=14,7kW
Trong đó: K=Kđ.Ko KaKđcKbKlv =1,2.1.1.1.1,3.1,45=2,262
Kz=z01/z1=25/25=1
Kn=no1/n1=50/31,51=1,59
Kx=2,5 chọn xích 3 dãy
Tra B5.5 ta chọn p=44,45mm.

+ Theo B5.8 số vòng quay tới hạn của xích có pmax=44,45mm là 400vg/ph, nên
điều kiện n+ Khoảng cách trục sơ bộ: asb = 40.45,45 = 1778mm
+ Số mắt xích x=120,57 chọn X=120 mắt
+ Tính chính xác khoảng cách trục được a=1765mm chọn a=1760mm (đã
giảm Δa=0,003a5mm)
z n 25.31,51
i 1 1 
 0,44 �[i]  15
15 x 15.120
+ Số lần va đập xích trong 1 giây:
3. Kiểm nghiệm xích về độ bền
34,257=s=Q/(kđFt+Fo+Fv)[s]=7
Trong đó: Q=517,2kN
kđ=1,2
z . p .n 25.44,45.31,51
v 1 c 3 
 0,584m / s
60000
60000
Ft = 10702N
Fo = 9,81kfq.a = 9,81.6.21,7.1,76 = 2247,98N
Fv = qv2 = 21,7.0,5842 = 7,4N
[s] =7
4. Xác định các thông số của đĩa xích và lực tác dụng lên trục
+ Đường kính vòng chia của cặp đĩa xích: d1= pz1/π =354,65mm;
d2=pz2/π=778,61mm
+ Lực tác dụng lên trục: Fr = kmFt = 1,15.10702 = 12307,3N

II. ThiÕt kÕ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng.

5


Thông số ban đầu:
P1 = 9,39 (kW) , n1= 2907 (vòng/phút) , ubr= 3,075 ; L = 3.8.220.7 =
36960 giờ
1.Chọn vật liệu. (B6.1)
Bỏnh nho: C45 tụi ci thin, cng 245HB, b1=850MPa, ch1=580MPa
Bỏnh ln: C45 tụi ci thin, cng 230HB, b2=750MPa, ch2=450MPa
Thoả mãn điều kiện H1 H2+(1015).
2. Xỏc inh ng sut cho phộp
ng sut tip xuc cho phộp:
+ Bỏnh rng nho:
=(560/1,1)1.1.1.1=509,1MPa
Trong o:
H s tui th:
Trong ú: NHO=30HB2,4=30.2452,4=16.106 chu ky
NHE=60
vi NHE>NHO nờn KHL=1
s b chn ZR=1, ZV=1, KxH=1
+ Bỏnh rng ln:
=(530/1,1)1.1.1.1=481,82MPa
Trong o:
H s tui th:
Trong ú: NHO=30HB2,4=30.2302,4=13,9.106 chu ky
NHE=60
vi NHE>NHO nờn KHL=1
s b chn ZR=1, ZV=1, KxH=1
Sau cựng:

[H] = min[[H1], [H2]] = 481,82 (MPa).
ng sut un cho phộp
+ Bỏnh rng nho:
Trong o:
H s tui th
Trong ú: NFO=4.106
NFE=60
Vi NFE>NFO nờn KFL=1
s b chn YR=1, Ys=1, KxF=1
6


+ Bánh răng lớn:
Trong đó:
Hệ số tuổi thọ
Trong đó: NFO=4.106
NFE=60
Vì NFE>NFO nên KFL=1
sơ bộ chọn YR=1, Ys=1, KxF=1
 Ứng suất quá tải cho phép
+ Ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép: [σH]max=2,8σch2=2,8.450=1260MPa
+ Ứng suất uốn quá tải cho phép: [σF1]max=0,8σch1=0,8.580=464MPa
[σF2]max=0,8σch2=0,8.450=360MPa
3. Tính toán bộ truyền
Xác định sơ bộ khoảng cách trục
.
→ Chọn a=106mm
Trong đó: Ka=49,5
Ψba=0,3
KHβ=1,02

 Xác định các thông số ăn khớp
+ Mô đun sơ bộ: m=(0,014-0,02)a →chọn m=2mm
+ Số răng bánh dẫn:
→z1 = 26 răng
Số răng bánh bị dẫn: z2 = uz1 =3,075.26=79,95 răng→z2 = 79 răng
Tỉ số truyền thực tế: ut = 79/26=3,038 sai lệch 0,42%
+ Vận tốc dài của bánh răng: v=πd1n1/6.104
=πmz1 n1/(6.104)=2,8m/s
+ Khoảng cách trục thực tế: at
 Ta cần dịch chỉnh răng để đảm bảo khoảng cách trục 106mm.
Hệ số dịch tâm: y = a/m-0,5(z1+z2) = 106/2-0,5(26+79) = 0,5
Hệ số: ky=1000y/(z1+z2)=4,76
Tra B6.10a tìm được kx= 0,174
Hệ số giảm đỉnh răng: Δy=kx(z1+z2)/1000=0,018
Tổng hệ số dịch chỉnh: xt=y+ Δy=0,5+0,018=0,518
Hệ số dịch chỉnh br 1: x1=0,5[xt-(z2-z1)y/(z1+z2)]=0,13
Hệ số dịch chỉnh br 2: x2=xt-x1=0,39
4 . Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc
Ứng suất tiếp xúc làm việc:
2.30848.1,358.(3,075  1)
�  H  274.1,76.0,87.
 468,13( MPa).
31,8.3,075.532
Trong đó: ZM=274(MPa)1/3
ZH=1,68 (B6.12)
Zε==0,87
7


với εα=[1,88-3,2(1/z1+1/z2)=1,72

KH=KHβKHαKHv=1,02.1.1,358=1,358
Trong đó: KHβ=1,02
KHα=1 (cấp 9)
KHv=1,358
Tính lại [σH]’=[σH]ZRZVKxH=481,82.0,95.1,047.1=479,24Mpa > σH
với: ZR=0,95 (cấp chính xác 9), ZV=0,85v0,1=1,047, KxH=1 (da<400mm).
5. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn
Ứng suất uốn sinh ra:
Trong đó: Yε=1/εα=1/1,717=0,5824
Yβ=1
YF1=3,88; YF2=3,61 (x=0,13)
KF=KFβKFαKFv=2,03
Với: KFβ=1,05
KFα=1
KFv=1,93 (cấp 9)
Tính lại [σF1]’=[σF1]YRYSKxF=252.1.1,032.1=260MPa
[σF2]’=[σF2]YRYSKxF=236,57.1.1,032.1=244MPa
Trong đó: YR=1, YS=1,08-0,0695ln2=1,032; KxF=1 (da<400mm)
6. Kiểm nghiệm răng về quá tải
Quá tải khi tính về tiếp xúc:
Quá tải khi tính về uốn:
7. Các thông số và kích thước bộ truyền
+ Mô đun: m=2mm
+ Số răng: z1=26 răng, z2=79 răng
+ Tỉ số truyền: u = 3,075
+ Chiều rộng vành răng: b=31,8mm
+ Khoảng cách trục: aw=106mm
+ Đường kính lăn: d1=2a/(u+1)=52mm, d2=d1u=160mm
+ Đường kính đỉnh răng: da1=d1+2(1+x1-Δy)m=56mm; da2=164mm
+ Đường kính đáy răng: df1=d1-(2,5-2x1)m=47mm; df2=155mm

8


C.Thiết kế bộ truyền trục vít.

Thông số ban đầu: P3 = 9,01 (kW), n2= 945,37 (vòng/phút), u2 = 30,
T2 = 91119
1.Chọn vật liệu.
-Tính sơ bộ vận tốc trợt theo công thức 7.1[1]
v 4,5.105.n .3 T 4,5.105.945,37.3 91119 1,9(m / s) 5(m / s).
3 3
sb
Theo bảng 7.1[1] Vi vsb<5m/s ta chọn vật liệu làm bánh vít là
đồng thanh không thiếc và đồng thau. Cụ thể là dùng đồng thanh
9


nhôm _sắt_niken. pA H 10_4_4 để chế tạo bánh vít. Tải trọng là
trung bình chọn vật liệu làm trục vít là thép 45,tôi bề mặt đạt
độ rắn HRC = 45.
2.Xác định ứng suất cho phép ( bánh vít)
ng sut tip xuc cho phộp: Theo B7.2 vi cp vt liu pAH 10-4-4 v thộp tụi,
vsb=1,9m/s ta tra c [H]=252 MPa
ng sut un cho phộp: [F]=[FO]KFL=166.0,457=75,862MPa
Trong o: [FO]=0,25b+0,08ch=166MPa (quay 1 chiu)
KFL==0,457
Vi: NFE=60n2Lh=60+0,69.0,45)=116.107 chu k
3. Tớnh toỏn b truyn
2

170 T2 K H
asb ( z2 q ) 3

z2 [ H ] q
2

170 1894240.1,05
(60 16)
190,36mm

60.252
16


- Khong cỏch trc s b:
Trong o: vi u=30 chn z1=2 õu mi z2=z1u=60 rng; q=0,26z2=15,6. Chn q=16
(B7.3)
- Mụ un dc trc vớt: m = 2asb/(z2+q)=2.190,36/(60+16) = 5,01mm. Chn m=5
Khong cỏch trc thc t: a = (m (q+z2))/ 2 = (5 (16+60))/2 = 190mm
4.Nghim bn
Kiờm nghim bn tip xỳc
3

H (170 / z2 ) [( z2 q) / a]3T3 K H / q
(170 / 60) [(60 16) / 190]31894240.1,2 / 16 59 [ H ]'
Trong o: KH=KHVKH=1,2
Vi KH =1+(z2/)3(1-k)=1+(60/190)3(1-0,82)=1
k==1.0,55+0,6.0,45=0,82
KHv=1,2 (vs=4m/s B7.6 &B7.7)

Kiờm nghim bn un
ng sut un sinh ra: F=1,4T2YFKF/(b2d2mcos)
=1,4.2219112.1,4.1,2/(70.300.5.cos6,34)=50,7MPa[F]=75,862MPa.
Trong o: KF=KH =1,2
YF- 1,4 (B7.8)
(Vi =arctanz1/q=6,34o, zv=z2/cos3=61,11)
b20,75da1=0,75m(q+2)=67,5
d2=mz2=300 mm
5. Cỏc thụng s c bn cua b truyn
+Mụ un: m=5mm
+H s ng kớnh: q=16
+Khong cỏch trc: a = =(5/2)(16+60)=190mm
+S mi ren: z1 = 2
10


+Số răng: z2 = 60 răng
+Tỉ số truyền: u=z2/z1=30
+Góc nâng ren: γ=arctan(z1/q)=6,34o
+Chiều dài phần cắt ren trục vít: b1(11+0,06z2)m=73. Lấy b1=85mm
+Chiều rộng bánh vít: b2≤0,75da1=0,75m(q+2)=67,5. Lấy b2=68mm
+Đk ngoài bánh vít: daM2≤da2+1,5m=310+1,5.6,3=261,45mm
+Đk chia: d1 = mq = 80mm; d2 = mz2 =300mm
+Đk đỉnh: da1 = m(q+2) = 90 mm; da2 = m(z2+2) =310 mm
+Đk đáy: df1= m(q-2,4) = 68mm; df2=m(z2-2,4)=288mm

11


Phần 3: THIT K TRUC CHN THEN KHP NI - LN

I. Thiết kế trục - then :
Trục 1: n1= 2907 (vòng/phút); P1 = 9,39 (kW); T1 = 30848
(N.mm)
1. Chọn vật liệu: Các trục chế tạo bằng vật liệu thép 45 có



b=

600Mpa, ứng suất xoắn cho phép
= 12
20 Mpa
2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Đờng kính trục sơ bộ
d1 3 T1 / 0,2[ ] 3 30848 / 0,2(12 20) 20 30mm
Chọn d1 = 20mm
Đây là hình khai triển:

Có d1= 20mm. Tra bảng 10.2[1] ta đợc chiều rộng ổ lăn là b0=15mm
lm12 (1,4 2,5)d1 (1,4 2,5).20 28 50mm chọn lm12 40mm

lm13 (1,2 1,5)d1 (1,2 1,5).20 24 30mm chọn lm13 28mm
l12 0,5(lm12 b0 ) k3 hn 0,5(40 19) 15 18 62,5mm chọn l12 60mm

l13 0,5(lm13 b0 ) k2 k1 0,5(28 19) 12 12 47,5mm chọn l13 45mm
l11 2.l13 2.45 90 mm
tổng chiều dài trục 1:
l1 lm12 / 2 l12 l11 b0 / 2 40 / 2 60 90 15 / 2 177,5mm

3. Xác định trị số và chiều các lực từ các chi tiết quay tác

dụng lên trục
T
31176
Fk (0,2 0,3).2. dc (0,2 0,3).2.
247 N
D
63
t
Lực tác dụng lên khớp nối:

12


Lực tác dụng lên báng răng:

2.T 2.30848
F F 1
1940( N ).
t1 t 2 d
31,8
w1
F .tga w
F F t1
1940.tg 200 706( N ).
r1 r 2
cos

4. Xác định đờng kính các đoạn trục
Sơ đồ tính: Tính phản lực rồi ghi giá trị trực tiếp vào sơ đồ,
chiều phản lực đúng nh hình vẽ:

13


- Mô men uốn tương đương tại các đoạn trục (10.16)
2
2
M
0,75.
T
0,75.30848
 26715( N .mm).
tdC 
1 
+
14


+

M tdA  M tdB  0,75.T12  M y2  0,75.308482  148202  30550( N .mm).

M  0,75.T12  M y 2  M x 2  0,75.308482  293262 133922  41870( Nmm)
+ td
- Ứng suất uốn cho phép của trục (B10.5) (d=20mm và C45 có σb=600MPa)
[σ]=63MPa
- Đường kính trục tối thiểu tại các tiết diện (10.17):
dA = dB = 16,5mm; dC =16 mm; dD = 18mm
- KÕt cÊu trôc:

- đường kính trục Ф25 chiều cao then t2=2,8mm. Đường kính vòng đáy bánh
răng: df = d - 2,5m = 47mm. Khoảng cách từ vòng đáy đến then: x = 47/2 - ( 12,5 + 2,8)
= 8,2 = 0,54m < 2,5m/cosβ nên ta không phải gia công bánh răng liền trục
5. Kiểm nghiệm độ bền của then
Chọn kích thước then theo đường kính trục Ф16: b=5mm , h=5mm , t1=3mm ¬,
t2=2,3mm ; lthen=(0,8÷0,9). lm12=(0,8÷0,9). 40 =32÷36mm,ta chän
lthen=34mm (theo chuẩn)
Điều kiện bền dập: σd=2T/[(dl(h-t1)]=2.30848/[16.34(5-3)] = 57MPa[σd]=100MPa
Điều kiện bền cắt: τc = 2T/(dlb) = 2.30848/(16.34.5) = 2 ≤ [τc]=60MPa
6. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi tại tiết diện A
sσj-hs an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp tại tiết diện j
sτj- hs an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j
Trong đó: σ-1=0,436σb=261,6MPa
τ-1=0,58 σ-1=151,73MPa
σaj=Mj/Wj=14820/2649,4=21,14MPa
τaj=Tj/(2Woj)=30848/3063=10,07MPa
Kσdj=Kσ/εσ+0,06=2,06/0,92+0,06<2,06+0,06=3,12
Kτdj=Kτ/ετ+0,06=1,64/0,89+0,06=2,79
15


Trục 2: n2= 945,37 (vòng/phút); P2 = 9,01 (kW); T2 = 91119
(N.mm)
1. Chọn vật liệu: Các trục chế tạo bằng vật liệu thép 45 có



b=

600Mpa, ứng suất xoắn cho phép

= 12
20 Mpa
2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
Đờng kính trục sơ bộ:
d 2 3 T2 / 0,2[ ] 3 91119 / 0,2(12 20) 28 34mm Chọn d = 30mm
2
Đây là hình khai triển:

Có d2= 30mm. Tra bảng 10.2[1] ta đợc chiều rộng ổ lăn là b0=19mm
lm 22 (1, 2 1,5)d 2 (1,2 1,5).30 36 45mm chọn lm 22 40mm
l21 0,5(lm 21 2.b0 ) k3 hn 0,5(40 2.19) 15 18 72 mm Chọn l21 320mm

l23 l21 / 2 320 / 2 160mm
ta có l22 lm 22 / 2 k3 hn b0 / 2 40 / 2 12 18 19 / 2 62,5mm Chọn
l22 62 mm

tổng chiều dài trục 2:
l2 lm 22 / 2 l22 l21 b0 / 2 40 / 2 62 320 19 / 2 412 mm
3. Xác định trị số và chiều các lực từ các chi tiết quay tác
dụng lên trục
2.T
2.30848
F 1
1940( N ).
t2 d
31,8
w1
F .tga w
F t1
1940.tg 200 706( N ).

r2
cos
Lực tác dụng lên bánh răng :

F F .tg 0( N ).
a2
t1

2.T
2.1894240
F F 3
12628( MPa).
a3 t 4 d
300
2
Lực tác dụng lên trục vít:
16


F  F .tg (   )  12628.tg (6,34  1,37)  1720( N ).
t3 t 4
F  F .tg  12628.tg 200  4596( N ).
r3 t 4
d
90
Fa 3 : M a 3  Fa 3 . tv  12628.  568260 N
2
2
Mômen uốn do

4. X¸c ®Þnh ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc
17


Sơ đồ tính: Tính phản lực rồi ghi giá trị trực tiếp vào sơ đồ, chiều
phản lực đúng nh hình vẽ:

- Mụ men un tng ng tai cỏc oan trc (10.16)
M 0,75.T22 M x2 M y2 0,75.911192 0 0 78911( N .mm).
+ tdC
M tdA M tdB 0,75.T22 M y2 M x2 0,75.911192 735322 267842 111137( N.mm).
+
- ng sut un cho phộp cua trc (B10.5) (d=20mm v C45 co b=600MPa)
[]=63MPa
18


- ng kớnh trc ti thiu tai cỏc tit din (10.17):
dA = dB = 26,3mm; dC =25 mm
- Kết cấu trục:

5. Kiờm nghim bn cua then
Chn kớch thc then theo ng kớnh trc 25: b=18mm , h=7mm , t1=4mm,
t2=2,3mm ; lthen=(0,8ữ0,9). lm13 =(0,8ữ0,9). 28= 22,4 ữ 25,2 mm lấy
lthen=23(mm).
iu kin bn dp: d=2T/[(dl(h-t1)]=2.30848/[25.23(7-4)] = 60MPa[d]=100MPa
iu kin bn ct: c = 2T/(dlb) = 2.30848/(25.23.8) = 13,4 [c]=60MPa
6. Kiờm nghim truc v bn moi tai tit din A
sj-hs an ton ch xột riờng ng sut phỏp tai tit din j
sj- hs an ton ch xột riờng ng sut tip tai tit din j

Trong o: -1=0,436b=261,6MPa
-1=0,58 -1=151,73MPa
aj=Mj/Wj=100316/11861=8,46MPa
aj=Tj/(2Woj)=91119/2.11763=3,87MPa
Kdj=K/+0,06=2,06+0,06=2,12
Kdj=K/+0,06=1,64+0,06=1,7
Trục 3 : n3= 31,51 (vòng/phút); P3 = 6,25 (kW); T3 = 18942 (N.mm)
1. Chọn vật liệu: Các trục chế tạo bằng vật liệu thép 45 có



b=

600Mpa, ứng suất xoắn cho phép
= 12
20 Mpa
2. Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực
d 3 T3 / 0,2[ ] 3 1894240 / 0,2(12 20) 78 92mm
Đờng kính trục sơ bộ: 3
Chọn d3 = 90mm

19


Có d3= 90mm.
lm 32 (1, 2 1,8) d 3 (1, 2 1,8).90 108 192 mm chọn lm 32 150mm
lm 33 (1, 2 1,5) d 3 (1, 2 1,5).90 108 135mm chọn lm 33 120mm

l32 0,5(lm32 b0 ) k1 k2 0,5(43 150) 12 12 120,5mm Chọn l32 120mm

l33 l31 0,5(lm33 b0 ) 240 0,5(43 120) 321,5mm Chọn l33 320mm

tổng chiều dài trục 3
l3 l33 0,5(b0 lm 33 ) 320 0,5(43 120) 420mm
Để đảm bảo tính lắp ghép của bộ truyền ta chọn:
l13 l22 62mm
Vay chọn l13 62mm , l11 124mm
3. Xác định trị số và chiều các lực từ các chi tiết quay tác
dụng lên trục
2.T
2.1894240
F 3
12628( MPa).
t4 d
300
2
Lực tác dụng lên bánh vít :
F F .tg ( ) 12628.tg (6,34 1,37) 1720( N ).
a4
t4
F F .tg 12628.tg 200 4596( N ).
r4 t4

dbv
300
1720.
258000 N
2
2
Mụmen un do

Lực tác dụng lên đĩa xích: Fx Fr 12307 N
Fa 4 : M a 4 Fa 4 .

20


4. Xác định đờng kính các đoạn trục
Sơ đồ tính: Tính phản lực rồi ghi giá trị trực tiếp vào sơ đồ, chiều
phản lực đúng nh hình vẽ:

- Mụ men un tng ng tai cỏc oan trc (10.16)
21


+

M tdC  0,75.T32  M x2  M y2  0,75.18942402  4047602  12499202  2101723( N .mm).

+

M tdB  0,75.T32  M y2  0,75.18942402 18171002  2448053( N .mm).

M tdD  0,75.T32  M x2  M y2  0,75.18942402  0  0  1640460( N .mm).

+
- Ứng suất uốn cho phép của trục (B10.5) (d=90mm và C45 có σb=600MPa)
[σ]=48MPa
- Đường kính trục tối thiểu tại các tiết diện (10.17):
dA = dB = 90mm ; dC =95 mm ; dD =70mm
- KÕt cÊu trôc:

5. Kiểm nghiệm độ bền của then
Chọn kích thước then theo đường kính trục Ф95: b=28mm , h=16mm , t1=10mm ,
t2=6,4mm ; lthen=(0,8÷0,9). lm13 =(0,8÷0,9). 150= 120 ÷ 135 mm lÊy
lthen=130(mm).
Điều kiện bền dập: σd=2T/[(dl(h-t1)]=2.1894240/[95.130(16 - 10)] =
51MPa[σd]=600MPa
Điều kiện bền cắt: τc = 2T/(dlb) = 2.1894240/(95.130.28) = 11 ≤ [τc]=60MPa
6. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi tại tiết diện A
sσj-hs an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp tại tiết diện j
sτj- hs an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j
Trong đó: σ-1=0,436σb=261,6MPa
τ-1=0,58 σ-1=151,73MPa
σaj=Mj/Wj=1817100/11861=153MPa
τaj=Tj/(2Woj)=1894240/2.11763=80MPa
Kσdj=Kσ/εσ+0,06=2,52+0,06=2,58
Kτdj=Kτ/ετ+0,06=2,03+0,06=2,09
II. Chän khíp nèi
Theo B16.10a ta chọn khớp nối vòng đàn hồi có kích thước sau:
Tmax = 30,848Nm
22


D = 20 mm: đường kính trong
D = 90mm: đường kính ngoài
Do = 63mm: đường kính vòng tròn các chốt
L=104mm: chiều dài mayo khớp nối
Z=4 chốt
dc=10mm: đường kính chốt
l3=15mm: chiều dài đoạn chốt bị dập

lo=l1+l2/2=25mm: chiều dài chịu uốn của chốt
k=1,8: hs chế độ làm việc của xích tải
Điều kiện bền dập của vòng đàn hồi:
=(2…4)MPa
Điều kiện bền uốn của chốt:
=(60…80)MPa

PHẦN 4: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN Ổ LĂN
I,.Trôc 1: Th«ng sè n1 = 2907v/p ; Lh =36960 giê

23


2
2
Lc hng tõm tai cỏc : FroA= 987 216 1010N , FroB=520N, Fa=0
Xột t s: Fa/FroA=0/1010=0. Ta se dựng ổ bi đỡ 1 dãy (P2.12)
ng kớnh ngong trc d=20mm. Ta chn 403 co d=20mm, [C]=17,8kN,
[Co]=12,1kN
Sơ đồ bố trí ổ lăn nh hình vẽ dới đây.

Kim tra theo kh nng ti ng
A

Ti trng ng qui c: Q=XVKtKdFroA =1,01 kN
Trong đó: V=1 ; Kt=1 ; Kđ=1 ; X=1 ; Y=0
2
2
28
23

Q Q.m Qi m .Li / Li 1,01.31. 0,63. 0,87
E
51
51
1
1
Tải trọng tơng đơng:
Kim tra kh nng ti ng: C=Qtd(thoa)
Trong o: L=Lh60n/106=6447 triu vũng quay
Kim tra theo kh nng ti tnh
A
Ti trng tnh tớnh toỏn:
Co=XoFroA =1,01kN v Co=FroA=1,01<[Co]=12,1kN(thoa)
24


Trong đó: Xo=1, Yo=0 (B11.6)
II.Trôc 2:

2
2
Lực hướng tâm tại các ổ: FroA= 556  1028  1178N , FroB=4136N
Xét tỉ số: ΣFa/FroA=12628/1178=10,72. Ta sẽ dùng ổ bi c«n (P2.12)
Đường kính ngõng trục d=30mm. Ta chọn ổ 2007106 có d=30mm, [C]=23,5kN,
[Co]=19,9kN
Xét tỉ số: ΣFa/FroB=12628/4136=3,05. Ta sẽ dùng æ bi c«n 2 d·y (P2.12)
Đường kính ngõng trục d=30mm. Ta chọn ổ 7606 có d=90mm, [C]=61,3kN, [Co]=51kN
 Kiểm tra ổ theo khả năng tải động

25