Boä giao thoâng vaän taûi

Tröôøng Ñaïi hoïc Haøng Haûi

Thieát Keá Moân Hoïc

Chi Tieát Maùy

EMBED Word.Picture.8

Ngöôøi höôùng daãn : TS Nguyeãn Thò Haèng

Ngöôøi thöïc hieän : Phi Tieán Trung

Lôùp : MTT

Haûi Phoøng 2004

Sô Ñoà Heä Thoáng Vaø Ñoà Thò Taûi Troïng

Hình 1 : Sô ñoà heä daãn ñoäng hoäp giaûm toác caáp nhanh phaân ñoâi

1 : Ñoäng cô ñieän

2 : Boä truyeàn ñoäng ñai

3 : Hoäp giaûm toác

EMBED AutoCAD.Drawing.15

Hình 2 : Ñoà Thò Taûi Troïng

Phaàn I:

Choïn ñoäng cô daãn ñoäng heä thoáng, tính toaùn ñoäng hoïc vaø

thieát keá truyeàn ñoäng ñai thang.

I.Choïn ñoäng cô

1.choïn loaïi ñoäng cô:

Caùc loaïi ñoäng cô goàm coù:

-ñ/c ñieän moät chieàu:ñaét neân ít duøng.

- ñ/c cô ñieän xoay chieàu goàm:

-1 pha :hieäu suaát thaáp ,coâng nghieäp ít duøng.

-3 pha:coâng nghieäp hay duøng,goàm 2 loaïi:

-ñ/c 3 pha doàng boä:ñaét ,phaûi coù thieát bò phuï deå khôûi ñoäng

neân ta khoâng duøng loaïi naøy.

-ñ/c 3 pha khoâng ñoàng boä: goàm 2 loaïi:

+Roâ to daây quaán :kích thöôùc lôùn ,vaän haønh phöùc taïp.

+Roâ to ngaèn maïch:keát caáu ñôn giaûn,giaù thaønh haï,laøm vieäc tin caäy,ñöôïc duøng phoå bieán vì vaäy ta choïn loaïi naøy.

2.Tính coâng suaát caàn thieát cuûa ñoäng cô:

Coâng suaát treân truïc ñoäng cô ñieän ñöôïc xaùc ñònh:

Ptñ =Pr EMBED Equation.3

Trong ñoù:Pr -coâng suaát treân truïc ra cuûa HGT ,ñaõ cho Pr =13,8[KW].

Suy ra: Ptñ =11,271 [KW]

Ta coù: Pct =Ptñ/(t

(t -hieäu suaát toång cuûa heä daãn doäng.

(t =(ñ .(h

vôùi (ñ -hieäu suaát truyeàn ñoäng ñai,laáy (ñ =0,95

(h -hieäu suaát cuûa HGT ,tính nhö sau:

(h =(ol3.(brt2

Tra baûng ta laáy :(ol =0,992 ; (brt =0,97

Suy ra: (t =0,8726

Vaäy Pct =12,916[KW]

3.Xaùc ñònh soá voøng quay sô boä cuûa ñoäng cô:

Ta tieán haønh choïn tæ soá truyeàn sô boä cho boä truyeàn ñai vaø HGT :

Theo caùc baûng tieâu chuaån ta coù theå choïn caùc tæ soá truyeàn sô boä cho boä truyeàn ñai vaø HGT.

Choïn : Uhgtsb=10

Uñsb =1,5

Khi ñoù tæ soá truyeàn cuûa toaøn boä heä thoáng seõ laø:

Ut =Uhgtsb.Uñsb =1,5 . 10 =15

Töø caùc tæ soá truyeàn sô boä ñaõ choïn ôû treân ta coù theå tính ñöôïc soá voøng quay sô boä cho ñoäng cô:

nsb=Ut.nr = 15 . 150 =2250 [v/f].

4.Choïn nhaõn hieäu ,quy caùch ñoäng cô:

Ñieàu kieän ñeå choïn ñoäng cô seõ laø:

Pñc( Pct

nñc ( nsb

Tmm/T ( Tk/Tñn.

Tra baûng ta choïn ñöôïc ñoäng cô caàn thieát laø K160L2

Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa ñoäng cô K160L2 nhö sau:

Kieåu

ñoäng cô Coâng

Suaát[KW] Vaän toác

quay[v/f] cos( Ik / Iñn (% TK/Tñn Khoái

löôïng[kg] K160S2 15 2950 0,90 7,3 86 2,1 158

II.Tính Toaùn Ñoäng Hoïc

1.Xaùc ñònh tæ soá truyeàn toång Ut cuûa toaøn boä heä thoáng:

Tæ soá truyeàn cuûa toaøn boä heä thoáng seõ ñöôïc caùc ñònh nhö sau:

Ta coù: Ut = nñc /nr- =2950 / 150 =19,667

2.Phaân tæ soá truyeàn Ut cho caùc boä truyeàn :

Beân caïnh vaät lieäu cheá taïo baùnh raêng vaø ñieàu kieän chòu taûi,vieäc phaân phoái tæ soá truyeàn Uh cho caùc caáp boä truyeàn trong hoäp coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán kích thöôùc vaø khoái löôïng cuûa hoäp giaûm toác.coù nhieàu phöông phaùp phaân phoái tæ soá truyeàn ,xuaát phaùt töø caùc yeâu caàu veà coâng ngheä ,veà kích thöôùc vaø khoái löôïng goïn nheï,vaán ñeà boâi trôn caùc baùnh raêng aên khôùp .Xong caùc phöông phaùp naøy ñeàu döïa vaøo ñieàu kieän söùc beàn ñeàu:caùc baùnh raêng trong hoäp caàn coù khaû naêng taûi tieáp xuùc nhö nhau.

Ta coù : Ut = Uñ .Uh

2.1 Choïn Uñsb =1,5 (ñaõ choïn ôû treân)

Vaäy suy ra : Uh = Ut/Uñsb =19,667 / 1,5 =13,111

2.2 Phaân Uh cho caáp nhanh vaø caáp chaäm cuûa HGT:

Ta coù : Uh =U1 . U2

Trong ñoù : U1 - tæ soá truyeàn caáp nhanh.

U2 -tæ soá truyeàn caáp chaäm.

Ñoái vôùi hoäp giaûm toác caáp nhanh phaân ñoâi :Ñeå kích thöôùc baùnh lôùn cuûa hai caáp ít cheânh leäch nhau vaø ñeå thoaû maõn ñieàu kieän boâi trôn thì ta neân laáy :

U2 =(Uh)1/2 = 3,621

Theo baûng tieâu chuaån hoaù veà tæ soá truyeàn cho HGT ta seõ choïn caùc tæ soá truyeàn nhö sau:

U2 = 4

Suy ra : U1 = 3,277

Laáy U1 theo tieâu chuaån U1=3,15 EMBED Equation.3

2.3.Tính laïi giaù trò Uñ theo U1 ,U2 ñaõ choïn:

Ta coù :

Uñ = EMBED Equation.3 = 1,561

3.Xaùc ñònh coâng suaát , moâmen vaø soá voøng quay treân caùc truïc cuûa HGT:

3.1. Coâng suaát :

Coâng suaát treân caùc truïc seõ ñöôïc tính nhö sau:

Truïc I : PI = Pct .(ñ .(oâl

= 12,916 . 0,95 . 0,992

= 12,172 [KW]

Truïc II: PII = PI .(1 .(oâl

= 12,172.0,97 . 0,992

= 11,713 [KW]

Truïc III: PIII = PII .(-2 .(oâl

= 11,713.0,97 .0,992

= 11,270 [KW]

3.2.Vaän toác quay cuûa caùc truïc seõ ñöôïc tính nhö sau:

Truïc I:

nI = nñc /Uñ =2950 / 1,561=1890 [v/f]

Truïc II :

nII = nI /U1 = 1890 / 4 = 472,5 [v/f]

Truïc III :

nIII = nII /U2 = 472,5 / 3,15 = 150 [v/f]

3.3 Moâmen treân caùc truïc:

Truïc I TI = 9,55 . 106 .P1 / nI = 9,55 . 106 .12,172 / 1890 = 61504,021 [KNmm].

Truïc II TII = 9,55.106.PII / nII = 9,55 .106 . 11,713 / 472,5 = 236738,942 [KNmm].

Truïc III TIII = 9,55 . 106 .PIII / nIII = 9,55 . 106 . 11,270 / 150 = 717523,333 [KNmm] .

Thoâng soá Ñoäng cô I II III Coâng suaát [KW] Pct =12,916 PI = 12,172 PII = 11,713 PIII = 11,270 Soá voøng quay [v/f] nñc = 2950 nI = 1890 nII = 472,5 nIII = 150 Tæ soá truyeàn Uñ = 1,561 U1 = 4 U2 = 3,15 Moâmen xoaén [Nmm] TI =61504,021 TII = 236738,942 TIII = 717523,333

III.Thieát keá truyeàn ñoäng ñai thang

1.Choïn loaïi ñai vaø tieát dieän ñai

Ñai thang coù 3 loaïi :Ñai thang thöôøng ,ñai thang heïp vaø ñai thang roäng.

Ñai thang thöôøng ñöôc duøng phoå bieán neân ta choïn loaïi naøy.

Ñai thang thöôøng coù 7 loaïi :O,A,...,E.

Döïa vaøo baûng 4-13 Tr 59,ta choïn ñöôïc loaïi tieát dieän ñai thang thöôøng caàn duøng ñoù laø:ñai thang thöôøng tieát dieän loaïi A.

EMBED AutoCAD.Drawing.15

Ñoái vôùi ñai thang tieát dieän loaïi A coù caùc thoâng soá hình hoïc nhö sau:

bt =11 [mm]

b = 13 [mm]

yo =2,8 [mm]

h = 8 [mm]

2.Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa boä truyeàn :

2.1 Xaùc ñònh ñöôøng kính baùnh ñai nhoû:

Duøng daõy tieâu chuaån cuûa ñöôøng kính baùnh ñai :

d(mm):63,71,80,90,100,112,125,140,160,180,200,224,250,280,315,355,400,450,500,560,630,910,800,900,1000...

Ta choïn d1 = 140 (mm)

Vaän toác voøng cuûa ñai : v1 = pð ð.ðd1 .nñc / 60000 = pð ð.ð140 . 2950 / 60000

= 21,62 [m/s]

Ta thaáy : v1 < 25 [m/s] thoaû maõn ñieàu kieän ñeå ta choïn loaïi ñai thang thöôøng

Tính ñöôøng kính baùnh ñai lôùn theo coâng thöùc :

d2 = d1 .Uñ .(1 - ( )

Vôùi Uñ :tæ soá truyeàn cuûa boä truyeàn ñoäng ñai

Uñ = 1,561

( : heä soá tröôït cuûa daây ñai.

Choïn ( = 0,01.

Suy ra : d2 = 140. 1,561 .(1 - 0,01) = 216,35 [mm].

Theo daãy tieâu chuaån cuûa ñöôøng kính baùnh ñai ta choïn : d2 =224 [mm].

Töø giaù trò cuûa ñöôøng kính baùnh ñai lôùn ôû treân ta tính ñöôïc tæ soá truyeàn thöïc teá cuûa boä truyeàn ñai :

EMBED Equation.3 Uñtt = d2 / [d1 .(1 - ( )] = 1,616

Vôùi tæ soá truyeàn thöïc teá vöøa tính ñöôïc ôû treân ta ñi nghieäm laïi möùc ñoä sai leäch cuûa tæ soá truyeàn :

(U = (Uñtt - Uñ )/ Uñ =0,0352

Suy ra (U = 3,52 %. < 4

Thoaû maõn yeâu caàu cho pheùp veà sai soá.

2.2. Xaùc ñònh khoaûng caùch truïc a:

Khoaûng caùch truïc a ñöôïc löïa choïn thoâng qua tæ soá truyeàn Uñ vaø ñöôøng kính baùnh ñai lôùn d2 , ñöôïc cho trong baûng 4-14:

Uñ 1 2 3 4 5 (6 a/d2 1,5 1,2 1,0 0,95 0,9 0,85 Ta thaáy tæ soá truyeàn Uñ = 1,561 khoâng truøng vôùi caùc giaù trò ñaõ cho trong baûng neân ta phaûi söû duïng phöông phaùp noäi suy ñeå tiùnh ñöôïc giaù trò a caàn tìm:

Tæ soá : a/d2 = 1,2 + (2 - 1,561).(1,5 - 1,2) = 1,3317

Suy ra a = 1,3317. 224 = 298,30 [mm].

Tuy vaäy khoaûng caùch truïc a ñaõ tính ñöôïc ôû treân caàn phaûi thoaû maõn ñieàu kieän laø :

0,55(d1 + d2 ) + h ( a ( 2(d1 + d2 )

( 0,55(140 + 224) + 8 ( 298,30 ( 2(140 + 224)

( 208,2 ( 298,30 ( 728.

Ta thaáy ñieàu kieän treân ñaõ ñöôïc thoaû maõn.

2.3. Xaùc ñònh chieàu daøi daây ñai :

AÙp duïng coâng thöùc :

l = 2a + (( d1 + d2 )/2 + (d2 - d1 )2 / (4a)

Suy ra : l = 1173,99 [mm].

Döïa vaøo daõy tieâu chuaån chieàu daøi l cuûa daây ñai ta choïn ñöôïc :

l = 1180 [mm].

Kieåm nghieäm tuoåi thoï daây ñai :

AÙp duïng coâng thöùc : i = v1 / l ( [imax] = 10

Ta thaáy i = 21,62. 1000 /1180 = 18,32

Ta thaáy vôùi giaù trò cuûa l ôû treân khoâng thoaû maõn ñieàu kieän veà tuoåi thoï daây ñai neân ta phaûi choïn giaù trò cuûa l lôùn hôn .

Döïa vaøo baûng tieâu chuaån cuûa l ta choïn ñöôïc giaù trò cuûa l laø :

l = 2240 [mm]

Vôùi giaù trò môùi cuûa chieàu daøi ñai ta phaûi tính laïi khoaûng caùch truïc a:

AÙp duïng coâng thöùc : a = EMBED Equation.3

vôùi :( = l - ((d1 + d2 ) / 2 = 2240 - ( (140 + 224 ) / 2 = 1666,7

( = (d2 - d1 )/ 2 = 42

Suy ra : a = 832,29 [mm].

2.4.Tính goùc oâm cuûa daây ñai (að1ð)ð ðtreân baùnh nhoû:

AÙp duïng coâng thöùc : að1ð ð ð=ð ð1800 - ( d2 - d1 )570 / a = 1800 - (224 - 140 )570 / 832,29

Suy ra : (1 = 178,520.

Ta thaáy (1 thoaû maõn ñieàu kieän (1 ( 1200 .

3.Xaùc ñònh soá daây ñai Z:

Soá daây ñai Z ñöôïc tính theo coâng thöùc :

Z = P1 .Kñ / ([P0 ].C( .Cl .Cu .Cz)

Trong ñoù :

-P1 :Coâng suaát treân truïc baùnh ñai chuû ñoäng, P1 = 12,172 [KW].

-Kñ :Heä soá taûi troïng ñoäng ,tra baûng ta coù Kñ = 1,25.

-[P0] coâng suaát cho pheùp,xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm öùng vôùi :boä truyeàn coù soá ñai Z = 1,chieàu daøi l0 ,tæ soá truyeàn Uñ = 1,561 vaø taûi troïng tónh.Trò soá cuûa [P0]ta tra ñöôïc trong baûng 4.19 ñoàng thôøi ta söû duïng phöông phaùp noäi suy ta seõ tính ñöôïc giaù trò cuûa [P0] caàn thieát cho boä truyeàn ta ñang thieát keá.

[P0] = 3,44 + EMBED Equation.3 (21,62 - 20) = 3,54

- C( :Heä soá keå ñeán aûnh höôûng goùc oâm (1 , C( ñöôïc tính theo coâng thöùc:

C( = 1 - 0,0025 EMBED Equation.3 1800 - (1 EMBED Equation.3 vôùi (1 ( ( 1500 ,1800 ).

Suy ra : C( = 1 - 0,0025( 1800 - 178,520)

C( = 0,996

- Cl :Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa chieàu daøi ñai,trò soá cuûa Cl phuï thuoäc vaøo tæ soá giöõa chieàu daøi ñai cuûa boä truyeàn ñang xeùt l vaø chieàu daøi ñai l0 laáy laøm thí nghieäm:

Ta coù : l = 2240[mm]

l0 = 1700[mm].

Suy ra : l / l0 = 1,3176

Tra baûng 4.16 ñoàn thôøi söû duïng phöông phaùp noäi suy ta coù :

Cl = 1,04 + EMBED Equation.3 ( 1,3176 - 1,2) = 1,057

Cu: Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa tæ soá truyeàn ,ta thaáy Cu taêng seõ laøm taêng ñöôøng kính baùnh ñai lôùn ,do ñoù ñai ít bò uoán hôn khi tieáp xuùc vôùi baùnh ñai naøy.Tra baûng vaø söû duïng phöông phaùp noäi suy ta coù:

Cu = 1,07 + EMBED Equation.3 (1,561 - 1,11) = 1,115

- Cz : Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng cho caùc daây ñai.Khi tính Cz coù theå döïa vaøo tæ soá: Z' = P1 / [P0] = 12,172 / 3,54= 3,43

Tra baûng ta coù : Cz = 0,9.

Suy ra :

Z = EMBED Equation.3 = 4,8

Ta thaáy soá daây ñai Z phaûi nguyeân ,ñoàng thôøi phaûi ñuû soá daây ñai ñeå ñuû beàn neân ta seõ laøm troøn leân.Vaäy soá daây ñai seõ laø : Z = 5.

4.Xaùc ñònh kính thöôùc cuûa baùnh ñai:

- Xaùc ñònh chieàu roäng baùnh ñai B:

EMBED AutoCAD.Drawing.15

AÙp duïng coâng thöùc: B = (Z - 1 )t + 2e Vôùi ñai thang thöôøng tieát dieän loaïi A coù :

t = 15[mm], e = 10[mm] , h0 = 3,3[mm]

Suy ra : B = (5 - 1 ).15 - 2.10 = 40 [mm].

- Xaùc ñònh ñöôøng kính ngoaøi da cuûa baùnh ñai:

AÙp duïng coâng thöùc :

da = d + 2h0

Suy ra : da1 = 140 + 2.3,3 = 146,6 [mm]

da2 = 224 + 2.3,3 = 230,6 [mm]

5. Xaùc ñònh löïc caêng ban ñaàu vaø löïc taùc duïng leân truïc:

- Löïc caêng ban ñaàu F0 ñöôïc tính nhö sau:

F0 = 780.P1.Kñ /(v1.C(.Z) + Fv

Trong ñoù Fv laø löïc caêng do löïc li taâm sinh ra : Fv = qm.v2

Vôùi : qm khoái löôïng cuûa 1m chieàu daøi daây ñai , daây ñai thöôøng tieát dieän loaïi A coù : qm = 0,105[kg/m]

Suy ra : Fv = 0,105.( 21,62)2 = 49,08 [N]

Vaäy : F0 = 780 . 12,916 .1,25 / ( 21,62 . 0,996 . 5 ) + 49,08 = 166,04 [N].

-Löïc taùc duïng leân truïc baùnh ñai ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

Fr = 2.F0 . Z .Sin((1/ 2)

= 2.166,04. 5.Sin(178,520/ 2)

=1660,26 [N]

Phaàn II - Thieát Keá Boä Truyeàn Ñoäng Baùnh Raêng Trong HGT

I.Chæ Tieâu Thieát Keá Vaø Thöù Töï Thieát Keá

1.Choïn chæ tieâu

Truyeàn ñoäng baùnh raêng duøng ñeå truyeàn chuyeån ñoäng giöõa caùc truïc,thoâng thöôøng coù keøm theo söï thay ñoåi veà trò soá vaø chieàu cuûa vaän toác hoaëc moâmen.

Tuøy theo vò trí töông ñoái giöõa caùc truïc maø ta phaân ra :

-Truyeàn ñoäng baùnh raêng truï(raêng thaúng ,raêng nghieâng,raêng chöõ V ...) ñeå truyeàn chuyeån ñoäng giöõa caùc truïc song song.

-Truyeàn ñoäng baùnh raêng coân (raêng thaúng,raêng nghieâng,raêng chöõ V ...) duøng ñeå truyeàn chuyeån ñoäng giöõa caùc truïc giao nhau.

ÔÛ ñaây ta thieát keá hoäp giaûm toác caáp nhanh phaân ñoâi vôùi caëp baùnh raêng thaúng duøng cho caáp chaäm vaø caëp baùnh raêng nghieâng duøng cho caáp nhanh.

Do caùc baùnh raêng trong hoäp giaûm toác coù ngaâm daàu neân daïng phaù hoûng chính laø troùc roã beà maët raêng vaø gaãy raêng.Ñoù laø caùc phaù hoûng moûi do taùc duïng laâu daøi cuûa öùng suaát tieáp xuùc vaø öùng suaát uoán thay ñoåi coù chu kì gaây neân.Ngoaøi ra coøn coù theå bò bieán daïng dö ,gaây doøn lôùp beà maët hoaëc phaù hoûng tónh ôû chaân raêng do quaù taûi.Vì vaäy chæ tieâu thieát keá laø chæ tieâu söùc beàn tieáp xuùc vaø söùc beàn uoán.Sau khi thieát keá xong caàn kieåm nghieäm laïi ñieàu kieän beàn : khi tieáp xuùc,uoán vaø khi quaù taûi.

2.Trình töï thieát keá

-Choïn vaät lieäu

-Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp

-Tính sô boä moät kích thöôùc cô baûn cuûa boä truyeàn ñoäng baùnh raêng ,treân cô sôû ñoù xaùc ñònh caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán khaû naêng laøm vieäc cuûa boä truyeàn roài tieán haønh kieåm nghieäm raêng veà ñoä beàn khi tieáp xuùc,uoán vaø quaù taûi.

-Xaùc ñònh caùc kích thöôùc hình hoïc cuûa boä truyeàn.

Treân ñaây laø thöù töï caùc böôùc thieát keá chung nhaát cho caùc boä truyeàn.Khi ta thieát keá HGT caáp nhanh phaân ñoâi goàm coù caáp chaäm vaø caáp nhanh thì ta thieát keá cho caáp nhanh tröôùc coøn caáp chaäm ta thieát keá sau (khoâng baét buoäc).

II. Caùc Böôùc Thieát Keá Cho Boä Truyeàn Hoäp Giaûm Toác Ñoàng Truïc.

A.Thieát Keá Caëp Baùnh Raêng Caáp Nhanh Cuûa HGT

Caáp nhanh cuûa HGT laø caëp baùnh raêng truï raêng nghieâng

1.Choïn vaät lieäu

-Choïn vaät lieäu thích hôïp laø moät böôùc quan troïng trong vieäc tính toaùn thieát keá chi tieát maùy noùi chung vaø truyeàn ñoäng baùnh raêng noùi rieâng.

-Theùp ñeå cheá taïo baùnh raêng ñöôïc chia laøm hai nhoùm khaùc nhau veà coâng ngheä caét raêng,nhieät luyeän vaø khaû naêng chaïy moøn :

-Nhoùm I: coù ñoä raén HB ( 350 ,baùnh raêng ñöôïc thöôøng hoùa hoaëc toâi caûi thieän.Nhôø ñoä raén thaáp neân coù theå caét raêng chính xaùc sau khi nhieät luyeän,ñoàng thôøi nhôø vaäy boä truyeàn coù khaû naêng chaïy moøn.

-Nhoùm II coù ñoä raén HB > 350 ,baùnh raêng thöôøng ñöôïc toâi theå tích ,toâi beà maët,thaám Caùcbon,thaám Nitô ...

Do boä truyeàn ta thieát keá coù taûi lôùn (Pr = 13,8 KW) neân ta choïn vaät lieäu nhoùm I,beân caïnh ñoù ñeå cho hai baùnh coù ñoä beàn moûi laø ngang nhau ,ta choïn vaät lieäu laøm baùnh raêng nhoû coù ñoä cöùng lôùn hôn vaät lieäu laøm baùnh raêng lôùn töø 10 ñeán 15 ñôn vò B . Tra baûng 6.1 ta choïn vaät lieäu laøm baùnh raêng caáp nhanh laø :

Theùp 45 ñöôïc toâi caûi thieän coù ñoä raén HB töø 192(240 vaø töø 241(285.

Choïn ñoä raén cho baùnh 1: HB1 = 250.

Choïn ñoä raén cho baùnh 2: HB2 = 235.

2.Ñònh öùng suaát cho pheùp vaø öùng suaát quaù taûi cho pheùp

a.Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp

ÖÙng suaát tieáp xuùc cho pheùp [(H] vaø öùng suaát uoán cho pheùp [(F] ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

[(H] = ((oHlim / SH) ZR Zv KxH KHL

[(F] = ((oFlim / SF ) YR YS KxF KFC KFL

Trong ñoù :

- ZR :heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa ñoä nhaùm maët raêng laøm vieäc.

- Zv :heä soá xeùt ñeán aûnh cuûa vaän toác voøng.

- KxH : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa kích thöôùc baùnh raêng.

- YR : Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa ñoä nhaùm maët löôïn chaân raêng.

- YS : Heä soá xeùt ñeán ñoä nhaïy cuûa vaät lieäu ñoái vôùi taäp chung öùng suaát,ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:

YS = 1,08 - 0,0695ln(m).

Trong ñoù m laø moâñun [mm].

- KxF : Heä soá xeùt ñeán kích thöôùc raêng aûnh höôûng ñeán ñoä beàn uoán.

Khi tính toaùn thieát keá sô boä ta laáy :

ZR Zv KxH = 1

YR YS KxF = 1

- (oHlim vaø (oFlim :laàn löôït laø öùng suaát tieáp xuùc cho pheùp vaø öùng suaát uoán cho pheùp öùng vôùi soá chu trình cô sôû . Tra baûng ta coù :

(oHlim1 = 2HB1 + 70 = 570 [MPa]

(oHlim2 = 2HB2 + 70 = 540 [MPa]

(oFlim1 = 1,8HB1 = 450 [MPa]

(oFlim2 = 1,8HB2 = 423 [MPa]

- SH , SF :Heä soá an toaøn khi tính veà tieáp xuùc vaø uoán,tra baûng ta coù:

SH = 1,1

SF = 1,75

- KFC :Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng ñaët taûi.Do ñaët taûi hai phía neân ta coù : KFC = 0,7

- KHL , KFL : Heä soá tuoåi thoï xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa thôøi gian phuïc vuï vaø cheá ñoä taûi troïng cuûa boä truyeàn.Ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

KHL = EMBED Equation.3

KFL = EMBED Equation.3

vôùi : mH , mF :baäc cuûa ñöôøng cong moûi khi thöû veà tieáp xuùc vaø uoán.Khi ñoä raén maët raêng EMBED Equation.3 350 HB thì : mH = 6 , mF = 6.

- NHO : soá chu kì thay ñoåi öùng suaát cô sôû khi thöû veà tieáp xuùc.Ñöôïc tính theo coâng thöùc:

NH0 =30 EMBED Equation.3

vôùi HHB : ñoä raén Brinen

Suy ra : NH01 = 30 . 2502,4 = 17067789

NH02 = 30 . 2352,4 = 14712420

- NF0 :Soá chu kì thay ñoåi öùng suaát cô sôû khi thöû veà uoán ,ta coù:

NF0 = 4 . 106 ñoái vôùi taát caû caùc loaïi theùp.

- NHE ,NFE :Soá chu kì thay ñoåi öùng suaát töông ñöông.

Khi boä truyeàn laøm vieäc vôùi taûi troïng thay ñoåi nhieàu baäc,NHE ,NFE ñöôïc tính theo coâng thöùc:

NHE = 60c(( Ti / Tmax )3 niti

NFE = 60c(( Ti / Tmax )mF .niti

Vôùi c :soá laàn aên khôùp trong moät voøng,ta coù c = 1.

- ni ,Ti ,ti :Laàn löôït laø soá voøng quay,moâmen xoaén ,toång soá giôø laøm vieäc ôû cheá ñoä thöù i . Töø sô ñoà taûi troïng ta coù:

NHE1 = 60 ( 0,4 + 0,83 . 0,3 + 0,53 . 0,3).1890. 15000 = 1005461100

NHE2 = 60 ( 0,4 + 0,83 . 0,3 + 0,53 . 0,3). 472,5 . 15000 = 251365275

Ta thaáy NHE1, NHE2 ñeàu lôùn hôn NH01 , NH02 khi ñoù ta choïn:

NHE1 = NH01

NHE2 = NH01

Suy ra :KHL1 = 1

KHL2 = 1

Töông töï ta coù:

NHF1 = 60 ( 0,4 + 0,86 . 0,3 + 0,56 . 0,3).1890. 15000 = 822145516

NFE2 = 60 ( 0,4 + 0,86 . 0,3 + 0,56 . 0,3). 472,5 . 15000 = 205536375

Ta thaáy NFE1 ,NFE2 ñeàu lôùn hôn NF0 ,ta cuõng choïn

NFE1 = NF0

NFE2 = NF0

Suy ra : KFL1 = 1

KFL2 = 1

Thay vaøo treân ta tính ñöôïc :

[(H1] = 570 . 1 /1,1 = 518,2 [MPa]

[(H2] = 540 . 1 / 1,1 = 491 [MPa]

[(F1] = 450 . 1 / 1,75 = 257 [MPa]

[(F2] = 423 . 1 /1,75 = 247 [MPa]

Vôùi caáp nhanh HGT laø caëp baùnh raêng nghieâng neân ta coù :

[(H] = ( [(H1] + [(H2] ) / 2 = 504,6 [MPa]

Ta thaáy ñieàu kieän : [(H] ( 1,25 [(H2] thoûa maõn

b.Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp khi quaù taûi

Vôùi vaät lieäu laøm baùnh raêng laø theùp 45 toâi caûi thieän :

-ÖÙng suaát tieáp xuùc cho pheùp khi quaù taûi seõ laø :

Baùnh nhoû: [(H1 ]max = 2,8 . (ch = 2,8 . 580 = 1624 [MPa]

Baùnh lôùn : [(H2 ]max = 2,8 . (ch = 2,8 . 450 = 1260 [MPa]

-ÖÙng suaát uoán cho pheùp khi quaù taûi seõ laø :

Baùnh nhoû : [(F1 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 580 = 464 [MPa]

Baùnh lôùn : [(F2 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 450 = 360 [MPa]

3.Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa boä truyeàn

Caáp nhanh cuûa HGT ta thieát keá caëp baùnh raêng nghieâng coù:

Tæ soá truyeàn U2 = 4

Vaän toác voøng : n1 = nI = 1890 [v/f]

n2 = nII = 472,5 [v/f]

Ta thaáy ñoái vôùi HGT thoâng soá cô baûn laø khoaûng caùnh truïc aw

Ta coù :

aw = Ka( U + 1 ) EMBED Equation.3

Trong ñoù:

- Ka : Heä soá phuï thuoäc vaøo vaät lieäu cuûa caëp baùnh raêng vaø loaïi raêng

Tra baûng ta coù Ka = 43

- (ba :Heä soá chieàu roäng vaønh raêng,heä soá naøy phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá:

-Taûi boä truyeàn

-Vò trí baùnh raêng so vôùi oå

Tra baûng ta choïn : (ba = 0,3

- KH( : Heä soá phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng treân chieàu roäng vaønh raêng khi tính veà tieáp xuùc , KH( phuï thuoäc vaøo :

-(bd :Heä soá chieàu roäng töông ñoái baùnh raêng , (bd = bw- / dw

-Ñoä cöùng maët raêng

-Sô ñoà boá trí boä truyeàn

(bd coøn ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : (bd = 0,53 . (ba. ( U + 1 ) =0,795

U :tæ soá truyeàn

Tra baûng ta ñöôïc : Vôùi caáp nhanh coù KH( = 1,06

- T1 :Moâmen xoaén treân baùnh chuû ñoäng [Nmm]

ñoái vôùi caáp nhanh coù T1 = TI / 2= 30752,02 [Nmm]

Suy ra :

aw1 = 156,72 [mm]

Laøm troøn leân ta laáy : aw1 = 180 [mm]

4.Xaùc ñònh thoâng soá aên khôùp

Ta coù : m = ( 0,01 ( 0,02 ) aw

Suy ra : m1 = ( 0,01 ( 0,02 ). 180 = 1,8 ( 3,6 [mm]

Ñoái vôùi caëp aên khôùp baùnh raêng giaù rrò cuûa moâdun m ñöôïc tieâu chuaån hoaù, tra baûng ta choïn : m1 = 2,5 [mm]

Goùc nghieâng cuûa raêng la ø ( = 80 ( 200 choïn ( = 13,50

Khi ñoù soá raêng caùc baùnh seõ laø :

Z1 = EMBED Equation.3 = 28,004

Vì soá raêng Z1 phaûi laø soá nguyeân neân ta choïn Z1 = 28

Suy ra : Z2 = U1 . Z1 = 4 . 28 = 112

Ta tính laïi tæ soá truyeàn thöïc teá cuûa caáp nhanh:

Um1 = Z2 / Z1 = 4

Ta thaáy Um1 = U1

Ta tính laïi khoaûng caùch truïc :

a1 = 0,5 . m2 .( Z1 + Z2 ) = 178 [mm] . Sai soá nhoû neân khoâng caàn phaûi dòch chænh.

Laáy a1 = 180 [mm]

Choïn heä soá chieàu roäng vaønh raêng (ba1 = 0,3

Suy ra :bw1 = aw1 . (ba1 = 180 . 0,3 = 54 [mm]

Thoâng soá cuûa boä truyeàn caáp nhanh ( caëp baùnh raêng nghieâng ) :

Thoâng soá Kí hieâïu Coâng thöùc tính Khoaûng caùch truïc chia a1 a1 = 0,5m( Z1 + Z2 ) = 180 [mm] Khoaûng caùch truïc aw1 aw1 = 180 [mm] Ñöôøng kính chia d d1 = m Z1/cos( = 72 [mm]

d2 = mZ2/cos( = 288 [mm] Ñöôøng kính laên dw dw1 = d1 + [2y / ( Z1 + Z2 )]d1 = 72 [mm]

dw2 = d2 + [2y / ( Z1 + Z2 )]d2 =288 [mm] Ñöôøng kính ñænh raêng da da1 = d1 + 2( 1 + x1 - (y )m = 77 [mm]

da2 = d2 + 2( 1 + x1 - (y )m = 293 [mm] Ñöôøng kính ñaùy raêng df df1 = d1 - (2,5 - 2x1 )m = 65,75 [mm]

df2 = d2 - (2,5 - 2x2 )m = 281,75 [mm] Ñöôøng kính cô sôû db db1 = d1 . cos( = 72.cos200 = 67,65[mm]

db2 = d2 . cos( =288.cos200 = 270,6 [mm] Goùc proâfin goác ( Theo TCVN 1065-71 ,( = 200 Goùc proâfin raêng (t (t = arctg(tg( / cos()

= arctg(tg200/cos13,50) = 20,50 Goùc aên khôùp (tw (tw = arccos(a1.cos(t / aw) = (t = 20,50 Toång heä soá dòch chænh

( aên khôùp ngoaøi ) xt xt = 0 Hieäu heä soá dòch chænh

( aên khôùp trong ) xh xh = 0 Heä soá truøng khôùp ngang (( (( = [1,88 - 3,2(1/Z1 + 1/Z2 )] = 1,63

5.Kieåm nghieäm raêng theo söùc beàn tieáp xuùc

AÙp duïng coâng thöùc :

(H = ZMZHZ( EMBED Equation.3 ( [(H]

Trong ñoù :

-ZM :Heä soá xeùt ñeán cô tính cuûa vaät lieäu cuûa caùc caëp baùnh raêng aên khôùp,tra baûng ta coù: ZM = 274

-ZH : Heä soá keå ñeán hình daïng beà maët tieáp xuùc

ZH = EMBED Equation.3

Vôùi :(b :goùc nghieâng cuûa raêng treân truï cô sôû

tg(b = cos(t . tg( = cos20,50. tg13,50

Suy ra : (b = 12,670

Vaäy : ZH = EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 = 1,72

- Z( :Heä soá keå ñeán söï truøng khôùp cuûa raêng,bieåu thöùc xaùc ñònh Z( phuï thuoäc vaøo (( :

Vôùi (( :Heä soá truøng khôùp doïc tính theo coâng thöùc

(( = bw sin( / (mn() = 54 . sin13,50 / (2,5.3,14) = 1,605

(( > 1

Suy ra: Z( = EMBED Equation.3

vôùi (( = 1,63 : Heä soá truøng khôùp ngang

Suy ra Z( = 0,78

- KH :Heä soá taûi troïng khi tính veà tieáp xuùc

KH = KH( KH(KHv

- KH( = 1,06

- KH( :Heä soá keå ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng treân caùc ñoâi raêng ñoàng thôøi aên khôùp,heä soá naøy phuï thuoäc vaøo caáp chinh xaùc veà möùc ñoä laøm vieäc eâm

Vaän toác voøng baùnh nhoû :

v = (dw1n-1 / 60000 = 3,14 . 72 . 1890 / 60000 = 7,12 [m/s]

Suy ra caáp chính xaùc laø 8

Tra baûng 6.14 vaø söû duïng phöông phaùp noäi suy ta coù:

KH( = 1,12

- KHv :Heä so ákeå ñeán taûi troïng ñoäng xuaát hieän trong vuøng aên khôùp,trò soá cuûa KHv ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

KHv = 1 + EMBED Equation.3

Trong ñoù : (H = (Hg0 v EMBED Equation.3

Vôùi :v - vaän toác voøng baùnh nhoû

v = 7,12 [m/s]

- (H :Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa caùc sai soá aên khôùp ,tra baûng 6.15 ta ñöôïc:

(H = 0,002

- g0 :Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa sai leäch caùc böôùc raêng baùnh 1 vaø 2 ,tra baûng 6.16 ta ñöôïc : g0 = 56

Thay vaøo ta ñöôïc : : (H = 0,002 . 56 . 7,12 . EMBED Equation.3 = 5,35

Suy ra : KHv = 1 + EMBED Equation.3 = 1,285

KH = 1,06 . 1,12 . 1,285 = 1,53

Vaäy ta tính ñöôïc : : (H = 274 . 1,72 . 0,78 . EMBED Equation.3

= 391,84 [MPa]

Xaùc ñònh chính xaùc öùng suaát tieáp xuùc cho pheùp :

-Vôùi v = 7,12 > 5(m/s) ( Zv = 0,85.v0,1 = 1,03

-Khi caàn gia coâng ñaït ñoä nhaùm Ra = 2,5.......1,25 EMBED Equation.3 , do ñoù: ZR = 0,92

-Vôùi da < 700 [mm] thì KxH = 1.

( [(H ] = [(H ]. Zv. ZR . KxH = 504,6.1,03.0,92.1 = 478,15 [MPa]

Ta coù [(H] > (H

Coù : EMBED Equation.3 = 0,38 > 4%. Do ñoù caàn giaûm bw xuoáng.

Suy ra : bw = EMBED Equation.3 = 0,3.180. EMBED Equation.3 = 36,4

Laáy : bw = 40 [mm]

Vaäy ta thaáy caëp baùnh raêng caáp nhanh thoûa maõn ñieàu kieän beàn tieáp xuùc.

6.Kieåm nghieäm raêng theo söùc beàn uoán

Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn uoán cho raêng ,öùng suaát uoán sinh ra taïi chaân raêng khoâng ñöôïc vöôït quaù moät giaù trò cho pheùp .

(F1 = 2T1KFY(Y(YF1 / ( bw . dw1 . mn ) ( [(F1]

Vôùi :

-T1 :Moâmen xoaén treân baùnh chuû ñoäng, T1 = TI / 2= 30752,02 [Nmm]

-mn : moâñun phaùp , mn = 2,5 [mm]

- bw : chieàu roäng vaønh raêng , bw = 40 [mm]

- dw1 : ñöôøng kính voøng laên baùnh chuû ñoäng , dw1 = 72 [mm]

- Y( = 1 / (( : Heä soá keå ñeán söï truøng khôùp cuûa raêng, (( : heä soá truøng khôùp ngang,

(( = 1,63

Suy ra : Y( = 1 / 1,63 = 0,81

- Y( = 1 - ( / 140 :Heä soá keå ñeán ñoä nghieâng cuûa raêng, ( = 13,5

Suy ra : Y( = 0,903

- YF1 , YF2 :Heä soá daïng raêng cuûa baùnh raêng 1 vaø 2.Phuï thuoäc vaøo soá raêng töông ñöông ( Zv1 = Z1 / cos3( = 30,45 ; Zv2 = Z2 / cos3( = 121,82 ),vaø heä soá dòch chænh.

Tra baûng 6.18 va söû duïng phöông phaùp noäi suy ta ñöôïc: YF1 = 3,8

YF2 = 3,6

- KF2 :Heä soá taûi troïng khi tính veà uoán.

KF = KF(KF(KFv

Vôùi :

- KF( :Heä soá keå ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng khi tính söùc beàn uoán tra baûng ta coù : KF( = 1,15

- KF( :Heä soá keå ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng cho caùc ñoâi raêng ñoàng thôøi aên khôùp khi tính veà uoán,tra baûng vaø söû duïng phöông phaùp noäi suy ta ñöôïc : KF( = 1,32

- KFv :Heä soá keå ñeán taûi troïng ñoäng xuaát hieän trong vuøng aên khôùp khi tính veà uoán

KFv = 1 + EMBED Equation.3

Trong ñoù :

(F = (Fg0v EMBED Equation.3

Vôùi - (F = 0,006

- g0 = 56

- v = 7,12 [m/s]

Suy ra : (F = 16,05 EMBED Equation.3

Thay leân ta coù : KFv = 1 + EMBED Equation.3 = 1,495

Vaäy : KF = 1,15 . 1,32 . 1,89 = 2,269

Thay laïi treân ta ñöôïc:(F1 = 2. 30752,02 . 2,269. 0,81 . 0,903 . 3,8 / ( 40 . 72 . 2,5 )

= 53,8 [MPa]

AÙp duïng coâng thöùc :

(F2 = (F1 . YF2 / YF1 = 50,9 [MPa]

Ta coù : [(F1] = 257 [MPa]

[(F2] = 247 [MPa]

Ta thaáy thoûa maõn ñieàu kieän beàn uoán.

7.Kieåm nghieäm ñieàu kieän beàn khi quaù taûi

Khi laøm vieäc baùnh raêng coù theå bò quaù taûi ( thí duï khi môû maùy,haõm maùy...)

Vôùi heä soá quaù taûi : Kqt = Tmax / T = 1,9

Trong ñoù : T moâmen xoaén danh nghóa

Tmax :moâmen xoaén quaù taûi

Vì vaäy ta caàn phaûi kieåm nghieäm veà quaù taûi döïa vaøo öùng suaát tieáp xuùc cöïc ñaïi vaø öùng suaát uoán cöïc ñaïi .

- Ñeå traùnh bieán daïng dö hoaëc gaõy doøn lôùp beà maët,öùng suaát tieáp xuùc cöïc ñaïi (Hmax

khoâng ñöôïc vöôït quaù moät giaù trò cho pheùp:

(Hmax = (H EMBED Equation.3 ( [(H]max

(Hmax =478,15 . EMBED Equation.3 = 659,08 [MPa]

[(H]max = 1260 [MPa]

Thoûa maõn ñieàu kieän : (Hmax ( [(H]max

-Ñoàng thôøi ñeå ñeà phoøng bieán daïng dö hoaëc phaù hoûng tónh maët löôïn chaân raêng, öùng suaát uoán cöïc ñaïi (Fmax taïi maët löôïn chaân raêng khoâng ñöôïc vöôït quaù moät giaù trò cho pheùp .

(Fmax =(F . Kqt ( [(F]max

(F1max = (F1 . Kqt = 49,56.1,9 = 94,16 [MPa]

(F2max = (F2 . Kqt = 47,23.1,9 = 89,73 [MPa]

Vôùi caëp baùnh raêng caáp nhanh coù :

Baùnh nhoû : [(F1 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 580 = 464 [MPa]

Baùnh lôùn : [(F2 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 450 = 360 [MPa]

thì ñieàu kieän beàn uoán khi quaù taûi ñöôïc thoûa maõn.

B.Thieát Keá Caáp Chaäm Cuûa HGT

1.Choïn vaät lieäu

Ta choïn vaät lieäu caáp nhanh nhö cuûa caáp chaäm , vaät lieäu laø theùp 45 ñöôïc toâi caûi thieän

2.Ñònh öùng suaát cho pheùp vaø öùng suaát quaù taûi cho pheùp

a.Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp

Do vaät lieäu hai caáp laø nhö nhau , neân theo tính toaùn nhö treân ta coù

[(H1] = 570 . 1 /1,1 = 518,2 [MPa]

[(H2] = 540 . 1 / 1,1 = 491 [MPa]

[(F1] = 450 . 1 / 1,75 = 257 [MPa]

[(F2] = 423 . 1 /1,75 = 247 [MPa]

Ñoái vôùi caáp chaäm cuûa hoäp giaûm toác caëp baùnh raêng aên khôùp laø caëp baùnh raêng thaúng do ñoù öùng suaát tieáp xuùc cho pheùp seõ laø :

[(H] = min ( [(H1]; [(H2] ) = 491 [MPa]

b.Xaùc ñònh öùng suaát cho pheùp khi quaù taûi

Vôùi vaät lieäu laøm baùnh raêng laø theùp 45 toâi caûi thieän :

-ÖÙng suaát tieáp xuùc cho pheùp khi quaù taûi seõ laø :

Baùnh nhoû: [(H1 ]max = 2,8 . (ch = 2,8 . 580 = 1624 [MPa]

Baùnh lôùn : [(H2 ]max = 2,8 . (ch = 2,8 . 450 = 1260 [MPa]

-ÖÙng suaát uoán cho pheùp khi quaù taûi seõ laø :

Baùnh nhoû : [(F1 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 580 = 464 [MPa]

Baùnh lôùn : [(F2 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 450 = 360 [MPa]

3.Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa boä truyeàn

Caáp chaäm cuûa HGT ta thieát keá caëp baùnh raêng thaúng coù:

Tæ soá truyeàn U2 =3,15

Vaän toác voøng : n1 = nII = 472,5 [v/f]

n2 = nIII = 150 [v/f]

Ta thaáy ñoái vôùi HGT thoâng soá cô baûn laø khoaûng caùnh truïc aw

Ta coù :

aw = Ka( U2 + 1 ) EMBED Equation.3

Trong ñoù:

- Ka : Heä soá phuï thuoäc vaøo vaät lieäu cuûa caëp baùnh raêng vaø loaïi raêng

Tra baûng ta coù Ka = 50

- (ba :Heä soá chieàu roäng vaønh raêng,heä soá naøy phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá:

-Taûi boä truyeàn

-Vò trí baùnh raêng so vôùi oå

Tra baûng ta choïn : (ba = 0,35

- KH( : Heä soá phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng treân chieàu roäng vaønh raêng khi tính veà tieáp xuùc , KH( phuï thuoäc vaøo :

-(bd :Heä soá chieàu roäng töông ñoái baùnh raêng , (bd = bw- / dw

-Ñoä cöùng maët raêng

-Sô ñoà boá trí boä truyeàn

(bd coøn ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : (bd = 0,53 . (ba. ( U + 1 ) = 0,88

U :tæ soá truyeàn

Tra baûng ta ñöôïc : Vôùi caáp chaäm coù KH( = 1,02

- T1 :Moâmen xoaén treân baùnh chuû ñoäng [Nmm]

ñoái vôùi caáp chaäm coù T1 = TII = 236738,942 [Nmm]

Suy ra :

aw2 = 200,6 [mm]

Laøm troøn leân ta laáy : aw2 = 210 [mm]

4.Xaùc ñònh thoâng soá aên khôùp

Ta coù : m = ( 0,01 ( 0,02 ) aw

Suy ra : m2 = ( 0,01 ( 0,02 ). 210 = 2,1 ( 4,2 [mm]

Ñoái vôùi caëp aên khôùp baùnh raêng giaù rrò cuûa moâdun m ñöôïc tieâu chuaån hoaù, tra baûng ta choïn : m2 = 3 [mm]

Khi ñoù soá raêng cuûa caùc baùnh raêng seõ laø :

Z1 = EMBED Equation.3 = 33,7

Vì soá raêng Z1 phaûi laø soá nguyeân neân ta choïn Z1 = 35

Suy ra : Z2 = U2 . Z1 = 35 . 3 = 105 ; laáy Z2 = 105.

Ta tính laïi tæ soá truyeàn thöïc teá cuûa caáp chaäm:

Um2 = U2

Ta tính laïi khoaûng caùch truïc :

aw2 = 0,5 . m2 ( Z1 + Z2 ) = 210 [mm] . Khoâng caàn dòch chænh

Thoâng soá cuûa boä truyeàn caëp caáp chaäm ( caëp baùnh raêng thaúng ) :

Choïn heä soá chieàu roäng vaønh raêng (ba2 = 0,35

Suy ra :bw1 = aw1 . (ba1 = 210 . 0,35 = 73,5 [mm]

Thoâng soá Kí hieâïu Coâng thöùc tính Khoaûng caùch truïc chia a a = 0,5m( Z1 + Z2 ) = 210 [mm] Khoaûng caùch truïc aw aw = a = 185 [mm] Ñöôøng kính chia d d1 = mZ1 = 105 [mm]

d2 = mZ2 = 315 [mm] Ñöôøng kính laên dw dw1 = d1 + [2y / ( Z1 + Z2 )]d1 = 105 [mm]

dw2 = d2 + [2y / ( Z1 + Z2 )]d2 =315 [mm] Ñöôøng kính ñænh raêng da da1 = d1 + 2( 1 + x1 - (y )m = 111 [mm]

da2 = d2 + 2( 1 + x1 - (y )m = 321 [mm] Ñöôøng kính ñaùy raêng df df1 = d1 - (2,5 - 2x1 )m = 97,5 [mm]

df2 = d2 - (2,5 - 2x2 )m = 307,5 [mm] Ñöôøng kính cô sôû db db1 = d1 . cos( = 105.cos200 = 98,66 [mm]

db2 = d2 . cos( =315.cos200 = 296,01[mm] Goùc proâfin goác ( Theo TCVN 1065-71 ,( = 200 Goùc proâfin raêng (t (t = arctg(tg( / cos() = ( =200 Goùc aên khôùp (tw (tw = arccos(acos(t / aw) = ( = 200 Toång heä soá dòch chænh

( aên khôùp ngoaøi ) xt xt = 0 Hieäu heä soá dòch chænh

( aên khôùp trong ) xh xh = 0 Heä soá truøng khôùp ngang (( (( = [1,88 - 3,2(1/Z1 + 1/Z2 )] = 1,758

5. Kieåm nghieäm raêng theo söùc beàn tieáp xuùc

AÙp duïng coâng thöùc :

(H = ZMZHZ( EMBED Equation.3 ( [(H]

Trong ñoù :

-ZM :Heä soá xeùt ñeán cô tính cuûa vaät lieäu cuûa caùc caëp baùnh raêng aên khôùp,tra baûng ta coù: ZM = 274

-ZH : Heä soá keå ñeán hình daïng beà maët tieáp xuùc

ZH = EMBED Equation.3

Vôùi :(b :goùc nghieâng cuûa raêng treân truï cô sôû

tg(b = cos(t . tg( = 0

Suy ra : (b = 00

Vaäy : ZH = EMBED Equation.3 = 1,764

- Z( :Heä soá keå ñeán söï truøng khôùp cuûa raêng,xaùc ñònh nhö sau :

Z( = EMBED Equation.3

vôùi (( = 1,758

Suy ra Z( = 0,864

- KH :Heä soá taûi troïng khi tính veà tieáp xuùc

KH = KH( KH(KHv

- KH( = 1,02

- KH( :Heä soá keå ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng treân caùc ñoâi raêng aên khôùp,ñoâi vôùi caëp baùnh raêng thaúng cuûa caáp chaäm thì KH( = 1

- KHv :Heä so ákeå ñeán taûi troïng ñoäng xuaát hieän trong vuøng aên khôùp,trò soá cuûa KHv ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

KHv = 1 + EMBED Equation.3

Trong ñoù : (H = (Hg0v EMBED Equation.3

Vôùi :v - vaän toác voøng baùnh nhoû

v = (dw1n-1/60000 = 3,14 . 105 . 472,5 / 60000 = 2,596 [m/s]

Tra baûng 6.13 ta choïn caáp chính xaùc theo vaän toác voøng :caáp chính xaùc 9

- (H :Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa caùc sai soá aên khôùp ,tra baûng 6.15 ta ñöôïc:

(H = 0,004

- g0 :Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa sai leäch caùc böôùc raêng baùnh 1 vaø 2 ,tra baûng 6.16 ta ñöôïc : g0 = 73

Thay vaøo ta ñöôïc : : (H = 0,004 . 73 . 2,596 EMBED Equation.3 = 6,19

Suy ra : KHv = 1 + EMBED Equation.3 = 1,099

KH = 1,02 . 1 . 1,099 = 1,12

Vaäy ta tính ñöôïc : : (H = 274 . 1,764 . 0,864 EMBED Equation.3

= 378,797 [MPa]

Xaùc ñònh chính xaùc öùng suaát tieáp xuùc cho pheùp :

-Vôùi v = 2,596 < 5(m/s) ( Zv = 1

-Khi caàn gia coâng ñaït ñoä nhaùm Ra = 2,5.......1,25 EMBED Equation.3 , do ñoù: ZR = 0,92

-Vôùi da < 700 [mm] thì KxH = 1.

( [(H ] = [(H ]. Zv. ZR . KxH = 491.1.0,92.1 = 451,72 [MPa]

Ta coù [(H] > (H

Coù : EMBED Equation.3 = 0,13 > 4% .Caàn giaûm bw xuoáng.

Suy ra : bw = EMBED Equation.3 = 0,35.210. EMBED Equation.3 = 51,68

Laáy : bw = 55 [mm]

Vaäy ta thaáy caëp baùnh raêng caáp chaäm thoûa maõn ñieàu kieän beàn tieáp xuùc.

6.Kieåm nghieäm raêng theo söùc beàn uoán

Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn uoán cho raêng ,öùng suaát uoán sinh ra taïi chaân raêng khoâng ñöôïc vöôït quaù moät giaù trò cho pheùp .

(F1 = 2T1KFY(Y(YF1 / ( bw . dw1 . m ) ( [(F1]

Vôùi :

-T1 :Moâmen xoaén treân baùnh chuû ñoäng T1 = 236738,942 [Nmm]

-m : moâñun , m = 3 [mm]

- bw : chieàu roäng vaønh raêng , bw = 55 [mm]

- dw1 : ñöôøng kính voøng laên baùnh chuû ñoäng , dw1 = 105 [mm]

- Y( = 1 / (( : Heä soá keå ñeán söï truøng khôùp cuûa raêng, (( : heä soá truøng khôùp ngang,

(( = 1,758

Suy ra : Y( = 1 / 1,758 = 0,568

- Y( = 1 - ( / 140 :Heä soá keå ñeán ñoä nghieâng cuûa raêng.Raêng thaúng coù ( = 0

Suy ra : Y( = 1

- YF1 , YF2 :Heä soá daïng raêng cuûa baùnh raêng 1 vaø 2.Phuï thuoäc vaøo soá raêng töông ñöông ( Zv1 = Z1 / cos3( = 35 , Zv2 = Z2 / cos3( = 105),vaø heä soá dòch chænh.

Tra baûng 6.18 vaø söû duïng phöông phaùp noäi suy ta ñöôïc: YF1 = 3,85

YF2 = 3,6

- KF2 :Heä soá taûi troïng khi tính veà uoán.

KF = KF(KF(KFv

Vôùi :

- KF( :Heä soá keå ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng khi tính söùc beàn uoán tra baûng ta coù : KF( = 1,02

- KF( :Heä soá keå ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu taûi troïng cho caùc ñoâi raêng ñoàng thôøi aên khôùp khi tính veà uoán,ñoái vôùi caëp baùnh raêng thaúng thì : KF( = 1

- KFv :Heä soá keå ñeán taûi troïng ñoäng xuaát hieän trong vuøng aên khôùp khi tính veà uoán

KFv = 1 + EMBED Equation.3

Trong ñoù :

(F = (Fg0v EMBED Equation.3

Vôùi - (F = 0,004

- g0 = 73

- v = 2,596 [m/s]

Suy ra : (F = 6,12

Thay leân ta coù : KFv = 1 + EMBED Equation.3 = 1,07

Vaäy : KF = 1,23 . 1 . 1,07 = 1,32

Thay laïi treân ta ñöôïc(F1=2.236738,942 . 1,32. 0,568 . 1 . 3,85 / (55 . 210 . 3,15)

= 64,45 [MPa]

AÙp duïng coâng thöùc :

(F2 = (F1 . YF2 / YF1 = 60,26 [MPa]

Ta coù : [(F1] = 257 [MPa]

[(F2] = 247 [MPa]

Ta thaáy thoûa maõn ñieàu kieän beàn uoán.

7.Kieåm nghieäm ñieàu kieän beàn khi quaù taûi

Khi laøm vieäc baùnh raêng coù theå bò quaù taûi ( thí duï khi môû maùy,haõm maùy...)

Vôùi heä soá quaù taûi : Kqt = Tmax / T = 1,9

Trong ñoù : T moâmen xoaén danh nghóa

Tmax :moâmen xoaén quaù taûi

Vì vaäy ta caàn phaûi kieåm nghieäm veà quaù taûi döïa vaøo öùng suaát tieáp xuùc cöïc ñaïi vaø öùng suaát uoán cöïc ñaïi .

- Ñeå traùnh bieán daïng dö hoaëc gaõy doøn lôùp beà maët,öùng suaát tieáp xuùc cöïc ñaïi (Hmax khoâng ñöôïc vöôït quaù moät giaù trò cho pheùp:

(Hmax = (H EMBED Equation.3 ( [(H]max

(Hmax = 491 . EMBED Equation.3 = 676,8 [MPa]

[(H]max = 1260 [MPa]

Thoûa maõn ñieàu kieän : (Hmax ( [(H]max

- Ñoàng thôøi ñeå ñeà phoøng bieán daïng dö hoaëc phaù hoûng tónh maët löôïn chaân raêng, öùng suaát uoán cöïc ñaïi (Fmax taïi maët löôïn chaân raêng khoâng ñöôïc vöôït quaù moät giaù trò cho pheùp .

(Fmax =(F . Kqt ( [(F]max

(F1max = (F1 . Kqt = 64,45 .1,9 = 122,455 [MPa]

(F2max = (F2 . Kqt = 60,26 .1,9 = 114,494 [MPa]

Vôùi caëp baùnh raêng caáp chaäm coù :

Baùnh nhoû : [(F1 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 580 = 464 [MPa]

Baùnh lôùn : [(F2 ]max = 0,8 . (ch = 0,8 . 450 = 360 [MPa]

Ñieàu kieän beàn uoán khi quaù taûi ñöôïc thoûa maõn.

III.Kieåm Tra Ñieàu Kieän Va Chaïm Vaø Boâi Trôn Cho HGT

1.Ñieàu kieän va chaïm

HGT maø ta ñang thieát keá laø HGT ñoàng truïc neân ñieàu kieän va chaïm luoân thoûa ñöôïc maõn .

2. Boâi trôn cho HGT

a. Choïn daàu boâi trôn

-Ñeå giaûm maát maùt coâng suaát vì ma saùt,giaûm maøi moøn raêng,ñaûm baûo thoaùt nhieät toát vaø ñeà phoøng caùc tieát maùy bò han ræ caàn phaûi boâi trôn lieân tuïc caùc boä truyeàn trong HGT .

-Duøng phöông phaùp ngaâm daàu ñeå boâi trôn caùc boä truyeàn trong HGT .

- Choïn ñoä nhôùt cuûa daàu ôû 500C

- Vaät lieäu cheá taïo caùc baùnh raêng laø theùp 45 coù (b = 850 [N/mm2]

- Vaän toác voøng caáp nhanh laø : v = 7,12 [m/s]

caáp chaâïm laø : v = 2,596 [m/s]

Döïa vaøo baûng 18.11 ta choïn ñöôïc ñoä nhôùt cuûa ñaàu boâi trôn laø EMBED Equation.3

Trong ñoù : 57 - ñoä nhôùt Centistoc ôû 500 C

8 - ñoä nhôùt Angle ôû 500 C

Döïa vaøo baûng 18.13 ta choïn ñöôïc loaïi daàu boâi trôn laø : Daàu tuabin 57.

b.Kieåm tra ñieàu kieän boâi trôn

Vôùi HGT ñoàng truïc ta ñieàu kieän boâi trôn

( = EMBED Equation.3 [mm]

Vôùi : -df21 = 281,75 [mm] : ñöôøng kính voøng chaân raêng baùnh raêng lôùn caáp nhanh.

- da22 = 321 [mm]: ñöôøng kính voøng ñænh baùnh raêng lôùn caáp chaäm.

( = EMBED Equation.3

Vaäy ñieàu kieän boâi trôn ñöôïc thoûa maõn. EMBED AutoCAD.Drawing.15

Phaàn III - THIEÁT KEÁ TRUÏC

Truïc duøng ñeå ñôõ caùc chi tieát quay ,bao goàm truïc taâm vaø truïc truyeàn ,truïc taâm coù theå quay cuøng vôùi caùc chi tieát laép leân noù hoaëc khoâng quay,chæ chòu ñöôïc löïc ngang vaø moâmen uoán.Truïc truyeàn luoân quay cuøng vôùi caùc chi tieát laép leân noù ,coù theå tieáp nhaän ñoàng thôøi caû moâmen uoán vaø moâmen xoaén.Caùc truïc trong HGT vaø hoäp toác ñoä laø nhöõng truïc truyeàn.

Chæ tieâu quan troïng nhaát ñoái vôùi phaàn lôùn caùc truïc laø ñoä beàn,ngoaøi ra laø ñoä cöùng vaø ñoái vôùi truïc quay nhanh laø ñoä oån ñònh dao ñoäng.

Tính toaùn thieát keá truïc bao goàm caùc böôùc:

- Choïn vaät lieäu

- Tính thieát keá truïc veà ñoä beàn

- Tính kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn moûi

- Tröôøng hôïp caàn thieát tieán haønh kieåm nghieäm truïc veà truïc veà ñoä cöùng .Ñoái vôùi truïc quay nhanh coøn kieåm nghieäm truïc veà ñoä oån ñònh dao ñoäng.

I. Choïn Vaät Lieäu

Choïn Vaät lieäu thieát keá truïc laø theùp 40X toâi caûi thieän.Coù (b = 850 [MPa]

(ch = 550 [MPa]

II.Tính Toaùn Thieát Keá Truïc

Tính toaùn thieát keá truïc nhaèm xaùc ñònh xaùc ñònh ñöôøng kính vaø chieàu daøi caùc ñoaïn truïc,caùc ñoaïn truïc phaûi ñaùp öùng caùc yeâu caàu veà ñoä beàn ,keát caáu,laép gheùp vaø tính coâng ngheä.Muoán vaäy caàn bieát trò soá,phöông chieàu,ñieåm ñaët cuûa taûi troïng taùc duïng leân truïc,khoaûng caùch giöõa caùc goái ñôõ vaø töø caùc goái ñôõ ñeán caùc chi tieát laép treân truïc.

1.Xaùc ñònh sô boä ñöôøng kính truïc

Ñöôøng kính truïc chæ ñöôïc xaùc ñònh baèng moâmen xoaén theo coâng thöùc :

d EMBED Equation.3 [mm]

Vôùi : T : moâmen xoaén

T1 = 61504,021 [Nmm]

T2 = 236738,942 [Nmm]

T3 = 717523,333 [Nmm]

[ ( ] :ÖÙng suaát xaén cho pheùp [MPa] ,vôùi vaät lieäu cheá taïo truïc laø theùp 40X thì : [ ( ] = 15 .. 30 [MPa].

Ta choïn : [ ( ] = 20 [MPa]

ð Suy ra : dsb1 = 24,8 [mm] . Choïn dsb1 = 30 [mm]

dsb2 = 38,9 [mm] . Choïn dsb2 = 45 [mm]

dsb3 = 56,39 [mm]. Choïn dsb3 = 60 [mm]

2. Xaùc ñònh khoaûng caùch giöõa caùc goái ñôõ vaø ñieåm daët löïc

Chieàu daøi truïc cuõng nhö khoaûng caùch giöõa caùc goái ñôõ vaø ñieåm ñaët löïc phuï thuoäc vaøo sô ñoà ñoäng ,chieàu daøi mayô cuûa caùc chi tieát quay ,chieàu roäng oå,khe hôû caàn thieát vaø caùc yeáu toá khaùc.

Töø ñöôøng kính sô boä treân ta coù theå xaùc ñònh gaàn ñuùng chieàu roäng oå laên bo theo baûng 10.2

Ta coù : bo1 = 19 [mm]

bo2 = 25 [mm]

bo3 = 31 [mm]

Chieàu daøi mayô cuûa caùc chi tieát quay laép treân truïc (chieàu daøi mayô khoâng ñöôïc nhoû hôn beà roäng cuûa chi tieát quay laép treân truïc) :

-Mayô baùnh ñai : lm1 = ( 1,2 ... 1,5 ) d1

Suy ra : lm1 = 36 ... 45 [mm] . Choïn : lm1 = 45 [mm].

-Mayô nöûa khôùp noái : lm3 = ( 1,4 ... 2,5 ) d3

Suy ra : lm3 = 84 ... 150 [mm] . Choïn : lm3 = 85 [mm].

-Mayô ôû caùc baùnh raêng truï xaùc ñònh theo coâng thöùc : lm2 = ( 1,2 ... 1,5 ) d2

Khoaûng caùch giöõa caùc ñieåm ñaët löïc phuï thuoäc vaøo vò trí cuûa truïc trong HGT vaø loaïi chi tieát laép treân truïc.

Ñeå tieän cho vieäc tính toaùn ta söû duïng caùc kí hieäu:

k : Soá thöù töï cuûa truïc trong HGT , k = 1,2,3.

i : Soá thöù töï cuûa tieát dieän truïc treân ñoù laép caùc chi tieát coù tham gia truyeàn taûi troïng.

i = 0 , 1 : caùc tieát dieän truïc laép oå

i = 2 , .. , s : vôùi s laø soá chi tieát quay (baùnh ñai,baùnh raêng ...)

lk1 : khoaûng caùch giöõa caùc goái ñôõ 0 vaø 1 treân truïc thöù k.

lki- : khoaûng caùch töø goái ñôõ 0 ñeán tieát dieän thöù i treân truïc thöù k

lmk : chieàu daøi mayô cuûa chi tieát quay thöù i (laép treân tieát dieän thöù i ) treân truïc thöù k . Suy ra :

lm12 = 36 ... 45 [mm] . Choïn : lm12 = 45 [mm]

lm13 = lm14 = 36 ... 45 [mm] . Choïn : lm13 = lm14 = 45 [mm].

lm22 = lm24 = 54 ... 67,5 [mm] . Choïn : lm22 = lm24 = 60 [mm].

lm23 = 54 ... 67,5 [mm] . Choïn : lm23 = 65 [mm].

lm32 = 84 ... 150 [mm] . Choïn : lm32 = 85 [mm].

lcki : chieàu daøi khoaûng coângxoân ( khoaûng chìa ra ) treân truïc thöù k tính töø chi tieát quay thöù i ôû ngoaøi HGT ñeán goái ñôõ.

Döïa vaøo caùc coâng thöùc ôû baûng 10.4 ta xaùc ñònh ñöôïc khoaûng caùch giöõa caùc goái ñôõ vaø ñieåm ñaë löïc .

* Truïc 2:

- l22 = 0,5( lm22 + bo2 ) + k1 + k2

Vôùi : k1 :khoaûng caùch töø maët muùt cuûa chi tieát quay ñeán thaønh trong cuûa HGT hay khoaûng caùch giöõa caùc chi tieát quay.

k1 = 8 ( 20 [mm]

Choïn k1 = 10 [mm]

k2 : khoaûng caùch töø maët muùt oå ñeán thaønh trong cuûa HGT

k2 = 5 ( 15 [mm]

Choïn k2 = 10 [mm]

Suy ra : l22 = 0,5( 60 + 25 ) +10 + 10 = 62,5 [mm]

- l23 = l22 + k1 +0,5( lm22 + lm23 ) = 62,5 + 10 + 0,5( 60 + 65 )

= 135 [mm]

- l24 = 2.l23 - l22 = 2.135 - 62,5 = 207,5 [mm]

- l11 = l21 = l31 = 2 . l23 = 2.135 = 270 [mm]

*Truïc 1 :

- l12 = [0,5( lm12 + bo1 ) + k3 + hn]

Vôùi :- k3 : khoaûng caùch töø maët muùt chi tieát quay ñeán naép oå

k3 = 10 ( 20 [mm]

Ta choïn k3 = 15 [mm]

- hn : chieàu cao naép oå vaø ñaàu buloâng

hn = 15 ( 20 [mm]

Choïn hn = 15 [mm]

Suy ra : l12 = [ 0,5( 45 + 19 ) + 15 + 15 ]

l12 = 62 [mm]

- l13 = l22= 62,5 [mm]

- l14 = l24 = 207,5 [mm]

* Truïc 3:

- l32 = l23 = 135 [mm]

- l33 = 2.l23 + lc33

Trong ñoù : lc33 = 0,5( lm33 + bo3 ) + k3 + hn

Ta coù : lm33 = 85 [mm].

Suy ra : lc33 = 0,5( 85 + 31 ) + 15 + 15 = 88 [mm]

Vaäy : l33 = 141 + 88= 358 [mm]

3. Taûi troïng taùc duïng leân truïc

Taûi troïng taùc duïng leân truïc laø moâmen xoaén vaø caùc löïc taùc duïng khi aên khôùp trong boä truyeàn baùnh raêng vaø löïc caêng ñai .Troïng löôïng baûn thaân truïc vaø troïng löôïng caùc chi tieát laép treân truïc chæ ñöôïc tính ñeán ôû caùc cô caáu taûi naëng,coøn löïc ma saùt taïi caùc oå ñöôïc boû qua.

Sô Ñoà Löïc Taùc Duïng Leân Truïc

Truïc 1 l11 = 270 [mm] l12 = 62 [mm] l13 = 62,5 [mm] l14 = 207,5 [mm] Truïc 2 l21 = 270 [mm] l22= 62,5 [mm] l23 = 135 [mm] l24 = 207,5 [mm] Truïc 3 l31 = 270 [mm] l32 = 135 [mm] l33 = 358 [mm] _ EMBED AutoCAD.Drawing.16

a.Löïc taùc duïng töø boä truyeàn baùnh raêng.

Nhö ñaõ bieát , löïc taùc duïng khi aên khôùp trong caùc boä truyeàn ñöôïc chia laøm ba thaønh phaàn : - Löïc voøng Ft = Fx

Löïc höôùng taâm Fr = Fy

Löïc doïc truïc Fa = Fz

* Truïc 1

- Fx13 = Fx14 = - 2.T1 / dw1 = - 2 . 61504,021 / 72 = -1708,4 [N]

- Fy13 = Fy14= Fx11 tg(tw / cos(

Vôùi : (tw = 20,50

( = 12,670

Suy ra : Fy13 = Fy14 = 1708,4 . tg20,50 / cos12,670 = 654,68 [N]

- Fz13 = - Fz14 = Fx13 .tg( = 1708,4 . tg12,670 = 384,06 [N]

- Fy12 = Fr = 1660,26 [N]

* Truïc 2

- Fx22 = Fx24 = - Fx13 = 1708,4 [N]

- Fy22 = Fy24 = - Fy13 = - 654,68 [N]

- Fz22 = - Fz24 = - Fz13 = - 384,06 [N]

- Fx23 = 2.T2 / dw2 = 2 . 236738,942 / 105 = 4509,31 [N]

- Fy23 = Fx23 tg(tw / cos(

Vôùi : (tw = 200

( = 00

Suy ra : Fy23 = 4509,31.tg200 = 1641,25 [N]

* Truïc 3

- Fx32 = - Fx23 = - 4509,31 [N]

- Fy32 = - Fy23 = - 1641,25 [N]

- Fx33 = ( 0,2 ... 0,3 ) . 2T3 / Dt

Vôùi : Dt = 105 [mm] _ Ñöôøng kính voøng troøn qua taâm caùc choát cuûa noái truïc voøng ñaøn hoài ( tra baûng 15.10 )

Suy ra : Fx33 = 3416,77 [N]

b. Löïc taùc duïng töø boä truyeàn ñai

Fr = Fy12 = 1660,26 [N]

4. Xaùc ñònh ñöôøng kính vaø chieàu daøi caùc ñoaïn truïc

a. Truïc I

Caùc kích thöôùc cô baûn:

l11 = 270 [mm]

l12 = 62 [mm]

l13 = 62,5 [mm]

l14 = 207,5 [mm]

Caùc löïc taùc duïng :

- Fx13 = Fx14 = -1708,4 [N]

- Fy13 = Fy14 = 654,68 [N]

- Fz13 = - Fz14 = 384,06 [N]

- Fy12 = Fr = 1660,26 [N]

+ Xaùc ñònh aùp löïc taïi caùc oå laên:

- Xeùt trong maët phaúng yoz :

Coù: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 [N]

Coù: EMBED Equation.3 [N]

( Chieàu cuûa löïc Fly10 ngöôïc chieàu vôùi chieàu giaû ñònh.

- Xeùt trong maët phaúng xoz :

Coù: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 [N]

Coù: EMBED Equation.3 [N]

Bieåu ñoà moâmen

+ Tính toaùn ñöôøng kính truïc taïi caùc tieát dieän j theo coâng thöùc :

dj = EMBED Equation.3

Trong ñoù :

- [(] :öùng suaát cho pheùp cuûa theùp cheá taïo truïc .Theùp cheá taïo truïc ta choïn laø theùp 40X coù : (b =850 [MPa]

Ta coù ñöôøng kính sô boä cuûa truïc I laø : d1 = 30 [mm]

Tra baûng 10.5 ta ñöôïc : [(] = 67 [MPa]

- Mtñj :Moâmen töông ñöông taïi tieát dieän j treân chieàu daøi truïc

Mtñj = EMBED Equation.3

Vôùi : Tj : moâmen xoaén

Mj : moâmen toång

Mj = EMBED Equation.3

*Taïi maët caét 1_0

Mx10 = My10 = 0 [Nmm]

Suy ra : M0 = 0 [Nmm]

( Mtñ0 = EMBED Equation.3 [Nmm]

( d10 = EMBED Equation.3 [mm]

Daõy tieâu chuaån ñöôøng kính trong cuûa oå laên : [mm]

15 , 17 , 20 , 25 , 30 , 35 , 40 , 45 , 50 , 55 , 60 , 65 , 70 , 80 , 85 , 90 , 95 , 100...

Daõy tieâu chuaån ñöôøng kính truïc taïi caùc tieát dieän coù laép baùnh ñai,baùnh raêng,baùnh vít,ñóa xích ,khôùp noái : [mm]

10 , 10,5 , 11 , 11,5 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 24 , 25 , 26 , 28 , 30 , 32 , 34 , 36 , 38 , 40 , 42 , 45 , 48 , 50 , 55 , 60 , 63 , 65 , 70 , 80 , 85 ,

95 , 100 , 105 , 110 , 120 , 125 , 130 , 140 , 150 , 160 ...

Do taïi tieát dieän naøy coù laép baùnh ñai neân ñöôøng kính truïc caàn laáy theo tieâu chuaån vaø phaûi thoaû maõn caùc ñieàu kieän thieât keá neân ta laáy:

d10 = 25 [mm]

*Taïi maët caét 1_1

- Ta coù : M1 = Mx11 = 102936,12 [Nmm]

T1 = 61504,021 [Nmm]

Suy ra : Mtñ1 = EMBED Equation.3 [Nmm]

d11 = EMBED Equation.3 [mm]

Do taïi tieát dieän naøy laép oå do vaäy caàn phaûi laáy d0 theo daõy tieâu chuaån ñöôøng kính trong cuûa oå laên . Do vaäy ta choïn d11 = 35 [mm]

*Taïi maët caét 1_2

- Ta coù : My12 = 461268 [Nmm]

Mx12 = 54743,66 [Nmm]

Suy ra : M2 = 464505,15 [Nmm]

Suy ra : Mtñ3 = 467549,03 [Nmm]

d13 = 41,17 [mm]

Taïi tieát dieän 3 treân truïc 1 coù laép baùnh raêng do vaäy ñöôøng kính ñoaïn truïc naøy caàn laáy theo daõy tieâu chuaån,do coøn caàn ñaûm baûo tính coâng ngheä thaùo laép vì vaäy ta laáy d3 = 42 [mm]

*Taïi maët caét 1_3

- Ta coù : My13 = 106775 [Nmm]

Mx13 = 54743,66 [Nmm]

Suy ra : M3 = 119990,7 [Nmm]

Suy ra : Mtñ3 = 131281,47 [Nmm]

d13 = 26,96 [mm]

Ñeå phuø hôïp vôùi yeâu caàu veà coâng ngheä vaø laép gheùp ta laáy : d13 = 42 [mm]

*Taïi maët caét 1_4

- Ta coù : Mx14 = 0 [Nmm]

My14 = 0 [Nmm]

T4 = 0 [Nmm]

Suy ra : d14 = 0 [mm]

Xuaát phaùt töø caùc yeâu caàu veà ñoä beàn , laép gheùp vaø coâng ngheä ta choïn ñöôøng kính truïc taïi maët caét 1_4 laø: d14 = 35 [mm]

Ñöôøng kính taïi caùc tieát dieän treân truïc 1.

Tieát dieän 0 1 2 3 4 d[mm] 25 35 42 42 35

b.Truïc 2

Caùc kích thöôùc cô baûn:

- l21 = 270 [mm]

- l22 = 62,5 [mm]

- l23 = 135 [mm]

- l24 = 207,5 [mm]

Caùc löïc taùc duïng :

- Fx22 = Fx24 = 1708,4 [N]

- Fy22 = Fy24 = - 654,68 [N]

- Fz22 = - Fz24 = - 384,06 [N]

- Fx23 = 4509,31 [N]

- Fy23 = 1641,25 [N]

+ Xaùc ñònh aùp löïc taïi caùc oå laên:

- Xeùt trong maët phaúng yoz :

Coù: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 [N]

Coù: EMBED Equation.3 [N]

- Xeùt trong maët phaúng xoz :

Coù: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 [N]

Coù: EMBED Equation.3 [N]

Bieåu ñoà moâmen

+ Tính toaùn ñöôøng kính truïc taïi caùc tieát dieän j theo coâng thöùc :

dj = EMBED Equation.3

Trong ñoù :

- [(] :öùng suaát cho pheùp cuûa theùp cheá taïo truïc .Theùp cheá taïo truïc ta choïn laø theùp 40X coù : (b =850 [MPa]

Ta coù ñöôøng kính sô boä cuûa truïc II laø : d1 = 45 [mm]

Tra baûng 10.5 ta ñöôïc : [(] = 57 [MPa]

- Mtñj :Moâmen töông ñöông taïi tieát dieän j treân chieàu daøi truïc

Mtñj = EMBED Equation.3

Vôùi : Tj : moâmen xoaén

Mj : moâmen toång

Mj = EMBED Equation.3

*Taïi maët caét 2_0

Mx20 = My20 = 0 [Nmm]

Suy ra : M0 = 0 [Nmm]

T0 = 0 [Nmm]

( Mtñ0 = 0 [Nmm]

( d20 = 0 [mm]

*Taïi maët caét 2_1

- Ta coù : Mx21 = 55304,6 [Nmm]

My21 = 106775 [Nmm]

( M1 = 120247,65 [Nmm]

T1 = 236738,94 [Nmm]

Suy ra : Mtñ1 = EMBED Equation.3 [Nmm]

d21 = EMBED Equation.3 [mm]

Do taïi tieát dieän naøy coù laép baùnh raêng do vaäy ñöôøng kính ñoaïn truïc naøy caàn laáy

d21 = 40 [mm]

*Taïi maët caét 2_2

- Ta coù : Mx22 = 221568,75 [Nmm]

My22 = 715531,85 [Nmm]

Suy ra : M2 = 749051,76 [Nmm]

T2 = 473477,88 [Nmm]

Suy ra : Mtñ2 = 861766,04 [Nmm]

d22 = 53,27 [mm]

Do taïi tieát dieän naøy coù laép baùnh raêng do vaäy ñöôøng kính ñoaïn truïc naøy caàn laáy

d22 = 55 [mm]

*Taïi maët caét 2_3

Töø bieåu ñoà noäi löïc ta thaáy ñöôøng kính truïc taïi tieát dieän 2_1 vaø 2_3 la nhö nhau

Ta coù : d23 = d21 = 40 [mm]

*Taïi maët caét 1_4

- Ta coù : Mx24 = 0 [Nmm]

My24 = 0 [Nmm]

T4 = 0 [Nmm]

Suy ra : d24 = 0 [mm]

Xuaát phaùt töø caùc yeâu caàu veà ñoä beàn , laép gheùp vaø coâng ngheä ta choïn ñöôøng kính truïc taïi maët caét 1_4 laø: d24 = 35 [mm]

Suy ra: d20 = 35 [mm]

Ñöôøng kính taïi caùc tieát dieän treân truïc II.

Tieát dieän 0 1 2 3 4 d[mm] 35 40 55 40 35

c. Truïc 3

Caùc kích thöôùc cô baûn:

- l31 = 270 [mm]

- l32 = 135 [mm]

- l33 = 358 [mm]

Caùc löïc taùc duïng :

- Fx32 = 4509,31 [N]

- Fy32 = 1641,25 [N]

- Fx33 = 3416,77 [N]

+ Xaùc ñònh aùp löïc taïi caùc oå laên:

- Xeùt trong maët phaúng yoz :

Coù: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 [N]

Coù: EMBED Equation.3 [N]

- Xeùt trong maët phaúng xoz :

Coù: EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 [N]

Suy ra chieàu cuûa löïc Flx31 ngöôïc vôùi chieàu giaû ñònh.

Coù: EMBED Equation.3 [N]

Bieåu ñoà moâmen

+ Tính toaùn ñöôøng kính truïc taïi caùc tieát dieän j theo coâng thöùc :

dj = EMBED Equation.3

Trong ñoù :

- [(] :öùng suaát cho pheùp cuûa theùp cheá taïo truïc .Theùp cheá taïo truïc ta choïn laø theùp 40X coù : (b =850 [MPa]

Ta coù ñöôøng kính sô boä cuûa truïc II laø : d1 = 60 [mm]

Tra baûng 10.5 ta ñöôïc : [(] = 54 [MPa]

- Mtñj :Moâmen töông ñöông taïi tieát dieän j treân chieàu daøi truïc

Mtñj = EMBED Equation.3

Vôùi : Tj : moâmen xoaén

Mj : moâmen toång

Mj = EMBED Equation.3

*Taïi maët caét 3_0

Mx20 = My20 = 0 [Nmm]

Suy ra : M0 = 0 [Nmm]

T0 = 0 [Nmm]

( Mtñ0 = 0 [Nmm]

( d30 = 0 [mm]

*Taïi maët caét 3_1

- Ta coù : Mx31 = 221568,75 [Nmm]

My31 = 608756,85 [Nmm]

( M1 = 647825,29 [Nmm]

T1 = 717523,33 [Nmm]

Suy ra : Mtñ1= EMBED Equation.3 [Nmm]

d31 = EMBED Equation.3 [mm]

Do taïi tieát dieän naøy coù laép baùnh raêng do vaäy ñöôøng kính ñoaïn truïc naøy caàn laáy

d31 = 55 [mm]

*Taïi maët caét 3_2

- Ta coù : Mx32 = 0 [Nmm]

My32 = 300675,76 [Nmm]

Suy ra : M2 = 300675,76 [Nmm]

T2 = 717523,33 [Nmm]

Suy ra : Mtñ2 = 690315,66 [Nmm]

d32 = 48,67 [mm]

Do taïi tieát dieän naøy laép oå do vaäy caàn phaûi laáy d theo daõy tieâu chuaån ñöôøng kính trong cuûa oå laên . Do vaäy ta choïn d32 = 50 [mm]]

*Taïi maët caét 3_3

- Ta coù : Mx33 = 0 [Nmm]

My33 = 0 [Nmm]

T3 = 717523,33 [Nmm]

Suy ra : Mtñ2 = 521393,43 [Nmm]

Suy ra : d33 = 43,64 [mm]

Xuaát phaùt töø caùc yeâu caàu veà ñoä beàn , laép gheùp vaø coâng ngheä ta choïn ñöôøng kính truïc taïi maët caét 3_3 laø: d24 = 45 [mm]

Suy ra: d30 = 45 [mm]

Ñöôøng kính taïi caùc tieát dieän treân truïc III

Tieát dieän 0 1 2 3 d[mm] 45 55 45 45

5. Choïn then

Moái gheùp then vaø then hoa ñöôïc duøng deå truyeàn moâmen xoaén töø truïc tôùi caùc chi tieát laép treân truïc vaø ngöôïc laïi.Moái gheùp then nhôø ñôn giaûn veà cheá taïo vaø laép gheùp neân ñöôïc duøng khaù roäng raõi.

Moái gheùp then bao goàm : then baèng ,then baèng cao,then baùn nguyeät,trong ñoù then baèng ñöôïc duøng roäng raõi nhaát.

Ngoaøi ra coøn coù moái gheùp then hoa , so vôùi moái gheùp then thì moái gheùp then hoa ñaûm baûo cho caùc chi tieát laép treân truïc coù ñoä ñoàng taâm toát hôn,khaû naêng taûi vaø ñoä tin caäy laøm vieäc cao hôn nhaát laø moái gheùp chòu taûi troïng thay ñoåi vaø taûi troïng va ñaäp .Thöôøng duønghôn caû laø moái gheùp then hoa raêng chöõ nhaät vaø raêng thaân khai.

HGT ta ñang thieát keá coù taûi trung bình vaø va ñaâïp nheï do ñoù ta seõ söû duïng then baèng .

Caáu taïo cuûa moái gheùp then baèng:

a. Choïn then :

Then baèng ñöôïc choïn theo baûng 9.1a

Chieàu daøi then baèng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : lt = ( 0,8 .. 0,9 )lm

lm : Chieàu daøi mayô

Chieàu daøi then ñöôïc laáy theo daõy tieâu chuaån cho trong baûng 9.1a

* Choïn then cho truïc 1 :

- Taïi tieát dieän 0 truïc 1:

Coù d0 = 25 [mm] lm = 45 [mm]

Suy ra kích thöôùc then :b = 8 [mm]

h = 7 [mm]

t1 = 4 [mm]

t2 = 2,8 [mm]

lt = 36 [mm]

- Taïi tieát dieän 2 truïc 1:

Coù d2 = 42 [mm] lm = 45 [mm]

Suy ra kích thöôùc then :b = 12 [mm]

h = 8 [mm]

t1 = 5 [mm]

t2 = 3,3 [mm]

lt = 36 [mm]

- choïn then cho tieát dieän 3 : Tieát dieän 3 coù cuøng kieåu then vôùi tieát dieän 2

*Choïn then cho truïc 2:

- Choïn then cho tieát dieän 1:

coù : d2 = 40 [mm] lm = 60 [mm]

suy ra kích thöôùc then : b = 12 [mm]

h = 8 [mm]

t1 = 5 [mm]

t2 = 3,3 [mm]

lt = 48 [mm]

- Choïn then cho tieát dieän 2 :

coù : d2 = 55 [mm] lm = 65 [mm]

suy ra kích thöôùc then : b = 16 [mm]

h = 10 [mm]

t1 = 6 [mm]

t2 = 4,3 [mm]

lt = 52 [mm]

- Choïn then cho tieát dieän 3 : Tieát dieän 3 coù cuøng kieåu then vôùi tieát dieän 1

* Choïn then cho truïc 3 :

- Choïn then cho tieát dieän 1:

coù : d1 = 55 [mm] lm = 85 [mm]

suy ra kích thöôùc then : b = 16 [mm]

h = 10 [mm]

t1 = 6 [mm]

t2 = 4,3 [mm]

lt = 70 [mm]

- Choïn then cho tieát dieän 3 :

coù d3 = 45 [mm] lm2 = 85 [mm]

suy ra kích thöôùc then : b = 14 [mm]

h = 9 [mm]

t1 = 5,5 [mm]

t2 = 3,8 [mm]

lt = 75 [mm]

b .Kieåm tra ñoä beàn cho then:

Trong quaù trình laøm vieäc then coù theå bò bò hoûng do daäp beà maët laøm vieäc,ngoaøi ra

then coù theå bò hoûng do bò caét.Do vaäy ta seõ ñi kieåm tra ñoä beàn ñaäp vaø ñoä beàn caét cho nhöõng then ñaõ ñöôïc choïn . Ñieàu kieän beàn daäp vaø ñieàu kieän beàn caét ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc :

(d = 2T/ [dlt( h- - t1 )] ( [(d]

(c = 2T / [dltb] ( [(c]

Trong ñoù :

- (d ,(c : ÖÙng suaát daäp vaø öùng suaát caét tính toaùn ,MPa

- d :Ñöôøng kính truïc , mm , ñaõ xaùc ñònh ñöôïc khi tính truïc.

- lt , b , h , t1 : Kích thöôùc cuûa then .

- [(] : ÖÙng suaát daäp cho pheùp , MPa , Tra baûng 9.5 ta ñöôïc : [(] = 100 [MPa]

- [(c] : ÖÙng suaát caét cho pheùp , MPa ,vôùi then baèng theùp 45 hoaëc theùp CT6 chòu

taûi troïng va ñaäp nheï ta coù : [(c] = 50 [MPa]

+ Kieåm nghieäm veà ñoä beàn cho caùc then cuûa truïc 1 :

- Xeùt then taïi tieát dieän 0 :

° (d0 = 2T1/ [dlt( h- - t1 )]

Vôùi : T1= 61504,021 [Nmm]

d = 25 [mm]

b = 8 [mm]

h = 7 [mm]

t1 = 4 [mm]

lt = 36 [mm]

Suy ra : (d0 = 2 . 61504,021 / [ 25 . 36( 7 - 4 )] = 45,55 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn daäp.

° (c0 = 2T1 / [dltb]

Suy ra : (c0 = 2 . 61504,021 / ( 25 . 36 . 8 ) = 17,08 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn caét .

- Xeùt then taïi tieát dieän 2 :

° (d2 = 2T1/ [dlt( h- - t1 )]

Vôùi : T1 = 61504,021 [Nmm]

d = 42 [mm]

lt = 36 [mm]

b = 8 [mm]

h = 12 [mm]

t1 = 5 [mm]

Suy ra : (d2 = 2 . 61504,021 / [ 42 . 36( 12 - 5 )] = 11,62 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn daäp.

° (c2 = 2T1 / [dltb]

Suy ra : (c2 = 2 . 61504,021 / ( 42 . 36 . 8 ) = 10,17 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn caét .

+ Kieåm nghieäm veà ñoä beàn cho caùc then cuûa truïc 2 :

- Xeùt then taïi tieát dieän 1 :

° (d1 = 2T2/ [dlt( h- - t1 )]

Vôùi : T2 = 236738,942 [Nmm]

d = 40 [mm]

lt = 48 [mm]

b = 12 [mm]

h = 8 [mm]

t1 = 5 [mm]

Suy ra : (d1 = 2 . 236738,942 / [ 40 . 48( 8 - 5 )] = 82,2 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn daäp.

° (c1 = 2T2 / [dltb]

Suy ra : (c1 = 2 . 236738,942/ ( 40 . 48 . 12 ) = 20,55 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn caét .

- Xeùt then taïi tieát dieän 2 :

° (d3 = 2T2/ [dlt( h- - t1 )]

Vôùi : T2 = 236738,942 [Nmm]

d = 55 [mm]

lt = 52 [mm]

b = 16 [mm]

h = 10 [mm]

t1 = 6 [mm]

Suy ra : (d2 = 2 . 236738,942 / [ 55 . 52( 10 - 6 )] = 41,38 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn daäp.

° (c2 = 2T2 / [dltb]

Suy ra : (c2 = 2 . 236738,942 / ( 55 . 52 . 16 ) = 10,35 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn caét .

+ Kieåm nghieäm veà ñoä beàn cho caùc then cuûa truïc 3 :

- Xeùt then taïi tieát dieän 1 :

° (d1 = 2T3 / [dlt( h- - t1 )]

Vôùi : T3 = 717523,333 [Nmm]

d = 55 [mm]

lt = 70 [mm]

b = 16 [mm]

h = 10 [mm]

t1 = 6 [mm]

Suy ra : (d1 = 2 . 717523,333 / [ 55 . 70( 10 - 6 )] = 93,18 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn daäp.

° (c1 = 2T3 / [dltb]

Suy ra : (c1 = 2 . 717523,333 / ( 55 . 70 . 16 ) = 23,3 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn caét .

- Xeùt then taïi tieát dieän 3 :

° (d3 = 2T3/ [dlt( h- - t1 )]

Vôùi : T3 = 717523,333 [Nmm]

d = 45 [mm]

lt = 75 [mm]

b = 14 [mm]

h = 9 [mm]

t1 = 5,5 [mm]

Suy ra : (d3 = 2 . 717523,333 / [ 45 . 75.( 9 - 5,5 )] = 97,68 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn daäp.

° (c3 = 2T3 / [dltb]

Suy ra : (c3 = 2 . 717523,333 / ( 45 . 75 . 14 ) = 30,37 [MPa]

Ta thaáy then thoaû maõn ñieàu kieän beàn caét .

6 . Kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn moûi

Khi caùc ñònh ñöôøng kính truïc ôû treân ta chöa xeùt tôùi moät soá yeáu toá aûnh höôûng ñeán

ñoä beàn moûi cuûa truïc nhö ñaëc tính thay ñoåi theo chu kì cuûa öùng suaát ,söï taäp trung

öùng suaát ,yeáu toá kích thöôùc,chaát löôïng beà maët ... Vì vaäy sau khi ñònh keât caáu

truïc caàn phaûi tieán haønh kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn moûi coù keå ñeán caùc yeáu toá

vöøa neâu treân.

Keát caáu truïc ñöôïc thieát keá ñaûm baûo ñoä beàn moûi neáu heä soá an toaøn taïi caùc tieát

dieän nguy hieåm thoaû maõn ñieàu kieän sau :

sj = s(j . s(j / EMBED Equation.3

Trong ñoù :

- [s] : Heä soá an toaøn cho pheùp , thoâng thöôøng [s] = 1,5 ... 2,5 ( Khi caàn ñaûm baûo

ñoä cöùng thì [s] =2,5 ... 3 )

- s(j , s(j : Heä soá an toaøn chæ xeùt rieâng öùng suaát phaùp vaø heä soá an toaøn chæ xeùt

rieâng öùng suaát tieáp taïi tieát dieän j ,ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc :

s(j = EMBED Equation.3

s(j = EMBED Equation.3

Vôùi : - (-1 , (-1 :Giôùi haïn moûi uoán vaø xoaén öùng vôùi chu kì ñoái xöùng .Do truïc

ñöôïc thieát keá vôùi theùp hôïp kim 40X ,ta coù theålaáy gaàn ñuùng caùc giaù trò :

(-1 = 0,35(b + ( 70 ... 120 ) [MPa] vôùi : (b = 850 [MPa]

suy ra : (-1 = 0,35 . 850 + 70 = 367,5 [MPa]

(-1 = 0,38(-1 = 0,38 . 367,5 = 213,15 [MPa]

- (aj , (aïj , (mj , (mj : Bieân ñoä vaø trò soá trung bình cuûa öùng suaát phaùp vaø öùng suaát

tieáp taïi tieát dieän j .Ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :

(aj = ((maxj + (minj )/ 2

(mj = ((maxj + (minj )/ 2

Truïc ta ñang thieát keá laø truïc quay, öùng suaát uoán thay ñoåi theo chu kì ñoái xöùng ,

do ñoù :

(mj = 0

(aj = (maxj = Mj / Wj

Vôùi : Mj : Moâmen uoán taïi tieáp dieän j (ñaõ xaùc ñònh ñöôïc ôû treân )

Wj : Moâmen caûn uoán taïi tieát dieän j ,ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:

- Truïc ñaëc : Wj = ( dj3/32

- Truïc coù moät raõnh then :

Wj = ( dj3/32 - [bt1( dj - t1 )2]/ (2dj)

Truïc ta ñang thieát keá quay 1 chieàu öùng suaát xoaén thay ñoåi theo chu kì maïch

ñoäng do ñoù :

(aïj = (mj = (max/ 2 = Tj / (2W0j)

Vôùi : W0j : Moâmen caûn xoaén taïi tieât dieän j cuûa truïc ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :

- Truïc ñaëc : W0j = ( dj3/16

- Truïc coù moät raõnh then :

W0j = ( dj3/16 - [bt1( dj - t1 )2]/ (2dj)

AÙp duïng caùc coâng thöùc treân ta tính ñöôïc caùc giaù trò : (aj

Tieát dieän dj[mm] Mj[Nmm] b[mm] t1[mm] Wj[mm3] (aj

10 25 0 8 4 1250,96 0 11 35 102936,12 0 0 4207,10 38,85 12 42 464505,15 12 5 6292,02 73,82 13 42 119990,7 12 5 6292,02 19,07 14 35 0 0 0 4207,10 0 20 35 0 0 0 4207,10 0 21 40 120247,65 12 5 5361,25 22,42 22 55 749051,76 16 6 14230,12 52,63 23 40 120247,65 12 5 5361,25 22,42 24 35 0 0 0 4207,10 0 30 45 0 0 0 8941,64 0 31 55 647825,29 16 6 14230,12 45,52 32 45 300675,76 0 0 8941,64 47,87 33 45 0 14 5,5 7606,76 0

Töông töï treân ta cuõng aùp duïng coâng thöùc ñeå xaùc ñònh caùc giaù trò cuûa : (aïj ,(mj

Tieát dieän dj[mm] b[mm] t1[mm] T[Nmm] W0j (aïj =(mj 10 25 8 4 61504,02 2784,16 11,04 11 35 0 0 61504,02 8414,21 5,80 12 42 12 5 61504,02 13561,91 2,26 13 42 12 5 61504,02 13561,91 2,26 14 35 0 0 0 8414,21 0 20 35 0 0 0 8414,21 0 21 40 12 5 236738,94 11641,25 10,16 22 55 16 6 473477,88 30555,67 7,74 23 40 12 5 236738,94 11641,25 10,16 24 35 0 0 0 8414,21 0 30 45 0 0 0 17883,28 0 31 55 16 6 717523,33 30555,67 11,74 32 45 0 0 717523,33 17883,28 28,56 33 45 14 5,5 717523,33 16548,40 21,67

- Yðsð ð,ð ðYðtð ð:ð Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa trò soá öùng suaát trung bình ñeán ñoä beàn

moûi . Tra baûng 10.7 ta ñöôïc : ð ð ð ðYðsð ð=ð ð0ð,ð1ð

Yðtð ð=ð ð0ð,ð0ð5ð

-ð ðKð(dj , ðKðtðdj : Ñaây laø caùc heä soá ,ñöôïc xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc :

Kð(dj = (Kð(/ (( + Kx - 1 )/ Ky

Kðtðdj = (Kðtð/ (tð + Kx - 1 )/ Ky

Vôùi : - Kx : Heä soá taäp trung öùng suaát do traïng thaùi beà maët , phuï thuoäc vaøo

phöông phaùp gia coâng vaø ñoä nhaün beà maët ,tra baûng 10.8 ta ñöôïc : Kx = 1,1

- Ky : Heä soá taêng beàn beà maët truïc ,heä soá naøy phuï thuoäc vaøo phöông phaùp

taêng beàn beà maët ,cô tính cuûa vaät lieäu .Tra baûng 10.9 ta ñöôïc :

Ky = 1,3

- (( , (-( : Heä soá kích thöôùc keå ñeán aûnh höôûng cuûa kích thöôùc tieát dieän truïc

ñeán giôùi haïn moûi .

- K( , K( : Heä soá taäp trung öùng suaát thöïc teá khi uoán vaø xoaén,trò soá cuûa

chuùng,phuï thuoäc vaøo loaïi yeáu toá gaây taäp trung öùng suaát :

- Taïi caùc beà maët truïc , laép coù ñoä doâi ,coù theå tra tröïc tieáp tæ soá

K( / (( vaø K( / (( trong baûng 10.11:

Do ta choïn kieåu laép laø k6 neân :

Ta ñöôïc : K(/ (( = 2,44

K( / (( = 1,86

- Taïi caùc beà maët truï coù khoeùt raõnh then ,ta tra caùc heä soá K( , K(

trong baûng 10.12 : K( = 1,6

K( = 1,25

Tieát dieän (( (( K(/ (( K( / (( 10 0,85 0,85 1,88 1,47 12 0,72 0,775 2,22 1,61 13 0,72 0,775 2,22 1,61 21 0,73 0,78 2,19 1,6 22 0,69 0,75 2,31 1,66 23 0,73 0,78 2,19 1,60 31 0,69 0,75 2,31 1,66 33 0,715 0,77 2,23 1,62

- Nhìn vaøo baûng treân ta thaáy vôùi : K(/ (( EMBED Equation.3 2,44

K( / (( EMBED Equation.3 1,86

do laép caêng gaây ra

- Taïi nhöõng beà maët truïc coù goùc löôïn , ngaán loõm ,loã ngang ...Caùc heä soá : K( ,K(

ñöôïc xaùc ñònh theo baûng 10.13 :

Tieât dieän (( (( K( K( K(/ (( K( / (( 11 0,77 0,81 1,6 1,25 2,07 1,54 14 0,77 0,81 1,6 1,25 2,07 1,54 20 0,75 0,795 1,6 1,25 2,13 1,57 24 0,75 0,75 1,6 1,25 2,13 1,66 30 0,715 0,77 1,6 1,25 2,23 1,62 32 0,715 0,77 1,6 1,25 2,23 1,62

- Taïi nhöõng tieát dieän coù caùc heä soá K(/ (( , K( / (( do nhieàu yeáu toá gaây ra thì ta seõ

choïn giaù trò lôùn nhaát ñeå tính toaùn .AÙp duïng caùc coâng thöùc ôû treân ta tính ñöôïc caùc

giaù tri cuûa K(dj ,K(dj . Laäp baûng thoáng keâ caùc giaù trò cuûa : K(dj ,K(dj

Tieát dieän Tæ soá K( / (( do Tæ soá K( / (( do

K(dj

K(dj goùc löôïn

laép caêng laép caêng goùc löôïn 10 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 11 2,07 2,44 1,54 1,86 3,54 2,69 12 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 13 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 14 2,13 2,44 1,57 1,86 3,59 2,71 20 2,13 2,44 1,25 1,86 3,59 2,46 21 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 22 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 23 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 24 2,13 2,44 1,66 1,86 3,59 2,78 30 2,23 2,44 1,62 1,86 3,66 2,75 31 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50 32 2,28 2,44 1,64 1,86 3,70 2,76 33 - 2,44 - 1,86 1,95 1,50

AÙp duïng coâng thöùc ôû treân ta tìm ñöôïc heä soá an toaøn sj ,giaù trò cuûa sj ñöôïc thoáng

keâ döôùi baûng sau :

Vôùi :

(( = 0, 05 , (( = 0,1 , (mj = 0 .

(-1 = 367,5 [MPa]

(-1 = 213,15 [MPa]

Tieát dieän K(dj K(dj (aj

(aïj =(mj s(j s(j sj 10 1,95 1,50 0 11,04 - 12,45 - 11 3,54 2,69 38,85 5,80 2,67 13,41 2,62 12 1,95 1,50 73,82 2,26 2,55 60,84 2,55 13 1,95 1,50 19,07 2,26 9,88 60,84 9,75 14 3,59 2,71 0 0 - - - 20 3,59 2,46 0 0 - - - 21 1,95 1,50 22,42 10,16 8,40 13,53 7,13 22 1,95 1,50 52,63 7,74 3,58 17,76 3,51 23 1,95 1,50 22,42 10,16 - 13,53 - 24 3,59 2,78 0 0 - - - 30 3,66 2,75 0 0 - - - 31 1,95 1,50 45,52 11,74 - 11,71 - 32 3,70 2,76 47,87 28,56 - 2,65 - 33 1,95 1,50 0 21,67 - 6,34 -

Döïa vaøo baûng treân ta thaáy truïc maø ta ñang thieát keá ñeàu ñaûm baûo ñoä beàn moûi

theo quy ñònh .

7 . Kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn tónh vaø ñoä cöùng

a. Kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn tónh.

Ñeå ñeà phoøng khaû naêng bò bieán daïng deûo quaù lôùn hoaëc phaù hoûng do quaù taûi ñoät

ngoät (chaúng haïn khi môû maùy ) caàn tieán haønh kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn tónh .

Coâng thöùc kieåm nghieäm coù daïng .

(tñ = EMBED Equation.3 ( [(]

Trong ñoù : ( = Mmax/ (0,1d3)

( = Tmax/ (0,2d3)

[(] = 0,8(ch

Vôùi : - Mmax , Tmax : moâmen uoán lôùn nhaát vaø moâmen xoaén lôùn nhaát taïi caùc tieát

tieát dieän nguy hieåm luùc quaù taûi [Nmm]

- (ch : giôùi haïn chaûy cuûa vaät lieäu truïc .Truïc ñöôïc thieát keá vôùi theùp 40X toâi

caûi thieän coù (ch = 550 [MPa]

Do ñoù : [(] = 0,8 . (ch = 440 [MPa]

Döïa vaøo sô ñoà taûi troïng ta coù : Tmax = 1,9T

Ta ñi kieåm nghieäm truïc taïi caùc tieât dieän nguy hieåm :

Tieát dieän d Mmax Tmax ( ( (tñ 10 25 0 116857,6 0 19,68 34,08 11 35 102936,1 116857,6 38,12 11,38 42,92 12 42 464505,2 116857,6 62,69 4,15 63,10 13 42 119990,7 116857,6 16,19 4,15 17,72 21 40 120247,7 449804 18,78 18,49 37,12 22 55 749051,8 899608 45,02 14,22 51,32 23 40 120247,7 449804 18,78 18,49 37,14 31 55 647825,3 1363294 38,93 21,56 53,95 32 45 300675,8 1363294 46,98 56,05 107,86 33 45 0 1363294 0 39,37 68,19

Döïa vaøo baûng treân ta thaáy truïc ta ñang thieát keá ñeàu ñaûm baûo ñoä beàn tónh .

b. Kieåm nghieäm ñoä cöùng cuûa truïc

Do caùc truïc trong HGT cuûa ta ñeàu ngaén ,chòu taûi trung bình do ñoù caùc truïc luoân

ñaûm baûo veà ñoä cöùng

III.Choïn oå laên

Coù nhieàu loaïi oå laên .Theo höôùng taùc duïng cuûa taûi troïng do oå tieáp nhaän ngöôøi ta

chia ra : oå ñôõ ,oå chaën, oå ñôõ chaën vaø oå chaën ñôõ.Ngoaøi ra theo daïng con laên maø

chia ra oå bi vaø oå ñuõa vaø coøn phuï thuoäc vaøo soá daõy con laên maø ta coù oå moät daõy

hay oå nhieàu daõy ....

- OÅ ñôõ :chòu löïc höôùng taâm

- oå chaën :chòu löïc doïc truïc

- oå ñôõ chaën :chòu ñöôïc caû löïc höôùng taâm vaø löïc doïc truïc.

1. Choïn caáp chính xaùc cho oå laên

OÅ laên coù 5 caáp chính xaùc : 0 ,6 ,5 ,4 ,2 theo rhöù töï ñoä chính xaùc taêng daàn .

Ñoái vôùi HGT ta ñang thieát keá choïn caáp chính xaùc laø 0

2.Choïn kích thöôùc oå laên

Kích thöôùc oå laên ñöôïc choïn theo 2 chæ tieâu :Khaû naêng taûi ñoäng nhaèm ñeà phoøng

troùc roã caùc beà maët laøm vieäc vaø khaû naêng taûi tónh nhaèm ñeà phoøng caùc bieán daïng

dö .

a. Choïn oå theo khaû naêng taûi ñoäng

Khaû naêng taûi ñoäng Cd cuûa oå ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

Cd = Q EMBED Equation.3

Trong ñoù : - Q :taûi troïng ñoâng quy öôùc , [kN]

- L : tuoåi thoï tính baêng trieäu voøng quay .

L = Lh.60.n/(106)

vôùi Lh laø tuoåi thoï cuûa oå tính baèng giôø ,ta coù Lh = 15000 giôø .

n vaän toác quay cuûa truïc .

n1 = 1890 [v/f]

n2 = 472,5 [v/f]

n3 = 150 [v/f]

Suy ra : L1 = 1701

L2 = 425,25

L3 = 135

- m : baäc cuûa ñöôøng cong moûi khi thöû veà oå laên ,m = 3 ñoái vôùi oå bi vaø

m = 10 / 3 ñoái vôùi oå ñuõa .

- Tuyø theo ñaëc tính cuûa taûi troïng treân töøng truïc maø ta choïn oå laên cho hôïp lyù .

+ Choïn oå laên cho truïc 1:

Truïc 1 coù soá voøng quay lôùn ,taûi trung bình , chòu löïc doïc truïc neân ta chæ choïn oå laên laø oå bi ñôõ moät daãy . Sô ñoà löïc vaø oå cuûa truïc 1 ñöôïc theå hieän nhö hình veõ :

Fy13 Fy13

F-ly10 Fz13 Fz14

Fly11

Ta coù phaûn löïc toång treân hai oå laø :

Flt10 = EMBED Equation.3 [N]

Flt11 = EMBED Equation.3 [N]

Ta tieán haønh kieåm nghieäm cho oå chòu taûi lôùn hôn vôùi :

Fr = Flt11 = 3763,58 [N]

Fa = Fz13 + Fz14 = 768,12 [N]

* Taûi troïng ñoäng quy öôùc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

Q = ( XVFr + YFa )ktkñ

Vôùi : V :Heä soá keå ñeán voøng naøo quay , oå ta ñang choïn coù voøng trong quay ,

ta coù V = 1

kt : Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa nhieät ,ñoái vôùi oå ta ñang thieát keá coù

( < 1050 kt = 1 .

kñ :Heä soá keå ñeán ñaëc tính cuûa taûi troïng .Tra baûng 11.3 ta coù : kñ = 1,75

X,Y : Heä soá taûi troïng höôùng taâm vaø taûi troïng doïc truïc ,tra ñöôïc trong

baûng 11.4

AÙp duïng coâng thöùc : e = 1,5tg( = 1,5 tg13,50 = 0,36

Trong ñoù e laø heä soá .Truïc 1 coù : Fa / (VFr) = 0,2 < e

Tra baûng 11.4 ta ñöôïc : X = 1

Y = 0

AÙp duïng coâng thöùc ta ñöôïc :

Q = (XVFr)ktkñ = 1.1. 3763,58 / 1.1,75

Vaäy : Q = 2,15 [kN]

Cd = 2,15 EMBED Equation.3 = 25,66 [kN]

Vaäy ta caàn choïn oå ñuõa coân coù C ( 25,66 [kN] vaø d = 35 [mm]

Tra baûng P2.11 ta choïn ñöôïc oå coù kí hieäu : 307

Coù caùc kích thöôùc :

d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] dbi [mm] C [KN] Co[KN] 35 80 21 2,5 14,29 26,2 17,9

EMBED AutoCAD.Drawing.16

+ Choïn oå laên cho truïc 2

Ta choïn oå laên cho truïc 2 laø oå bi ñôõ moät daãy

Fly21

Fly20 Fy23

Fz22 Fy22 Fy24 Fz24

Ta coù phaûn löïc toång treân hai oå laø :

Flt20 = EMBED Equation.3 [N]

Flt21 = EMBED Equation.3 [N]

Ta tieán haønh kieåm nghieäm cho oå chòu taûi lôùn hôn vôùi :

Fr = Flt21 = 3966,53 [N]

Fa = Fz13 + Fz14 = 768,12 [N]

AÙp duïng coâng thöùc : e = 1,5tg( = 1,5 tg13,50 = 0,36

Trong ñoù e laø heä soá .Truïc 1 coù : Fa / (VFr) = 0,19 < e

Tra baûng 11.4 ta ñöôïc : X = 1

Y = 0

AÙp duïng coâng thöùc ta ñöôïc :

Q = (XVFr)ktkñ = 1.1. 3966,53 / 1.1,75 = 2,26 [kN]

Cd = 2,26 EMBED Equation.3 = 17,04 [kN]

Vaäy ta caàn choïn oå cho truïc 2 sao cho : C ( 17,04 [kN]

d = 35 [mm]

Tra baûng P2.7 ta ñöôïc oå coù kí hieäu 207 vôùi caùc thoâng soá :

Caùc thoâng soá kích thöôùc :

d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] dbi [mm] C [KN] Co[KN] 35 72 17 2,0 11,11 20,1 13,9

+ Choïn oå cho truïc 3

Truïc 3 chæ coù taûi troïng höôùng taâm neân ta choïn loaïi oå bi ñôõ 1 daõy, ñöôøng kính

ngoõng truïc laø : d30 = d31 = 45 [mm] .

Sô ñoà boá trí taûi taùc duïng leân oå treân truïc 3 :

Fly30 Fly31

Fy32

Vì treân ñaàu ra cuûa truïc coù laép noái truïc voøng ñaøn hoài neân caàn choïn chieàu cuûa Fx33 ngöôïc vôùi chieàu ñaõ duøng khi tính truïc töùc laø cuøng chieàu vôùi löïc Fx32.Khi ñoù phaûn löïc trong maët phaúng xoz:

Flx31 = ( Fx32.l32 + Fx33.l33 ) / l31 = (4509,31.135 + 3416,77.358 ) / 270

= 6785,04 [N]

Flx30 = Fx32 + Fx33 - Flt31 = 1141,04 [N]

Ta coù phaûn löïc toång treân hai oå trong tröôøng hôïp naøy laø:

Flt30 = EMBED Equation.3 [N]

Flt31 = EMBED Equation.3 [N]

Deã daøng nhaän thaáy trong tröôøng hôïp naøy oå laên chòu löïc lôùn nhaát neân ta ñi kieåm nghieäm cho oå 1 laø oå chòu löïc lôùn nhaát.

Fr = Flt31 = 6834,48 [N]

Fa = 0 [N]

Caùc heä soá : X = 1

Y = 0

AÙp duïng cho coâng thöùc ta ñöôïc :

Q = (XVFr)ktkñ = 1.1. 6834,48 / 1.1,75 = 3,9 [kN]

Cd = 3,9 EMBED Equation.3 = 20,06 [kN]

Vaäy ta caàn choïn oå cho truïc 2 sao cho : C ( 20,06 [kN]

d = 45 [mm]

Tra baûng P2.7 ta choïn ñöôïc oå cho truïc 3 laø oå bi ñôõ 1 daõy coù kí hieäu laø :209

Caùc thoâng soá :

d [mm] D [mm] B [mm] r [mm] dbi [mm] C [KN] Co[KN] 45 85 19 2,0 12,7 25,7 18,1

b. Choïn oå theo khaû naêng taûi tónh

Khi ñaõ choïn ñöôïc oå laên cho caùc truïc theo khaû naêng taûi ñoäng ,ta caàn kieåm nghieäm caùc oå ñoù veà khaû naêng taûi tónh ñeà phoøng bieán daïng dö hoaëc dính beà maët tieáo xuùc khi laøm vieäc .

Coâng thöùc ñeå kieåm nghieäm khaû naêng taûi tónh cho oå laên laø :

Qt ( C0

Vôùi : - C0 : khaû naêng taûi tónh

- Qt : taûi troïng tónh quy öôùc

Taûi troïng tónh quy öôùc ñöôïc xaùc ñònh theo hai bieåu thöùc :

Qt = X0Fr + Y0Fa

Qt = Fr

Trong ñoù : X0 , Y0 : Heä soá taûi troïng höôùng taâm vaø taûi troïng doïc truïc .

Ta deã daøng nhaän thaáy caùc oå luoân thoaû maõn khaû naêng taûi tónh (do maùy laøm vieäc vôùi taûi troïng trung bình , ñoä rung khoâng ñaùng keå)

c .Kieåm nghieäm oå laên treân caùc truïc veà khaû naêng quay nhanh cuûa oå :

Caùc oå laên treân caùc truïc ta choïn cheá ñoä boâi trôn baèng môõ .

Ta thaáy khi taêng soá voøng quay cuûa caùc oå laên seõ laøm taêng ma saùt treân caùc oå ,

taêng nhieät ñoä oå , laøm aûnh höôûng xaáu tôùi lôùp môõ boâi trôn oå .Maët khaùc khi taêng soá

voøng quay cuûa oå seõ laøm xaùc suaát hoûng oå taêng leân do khaû naêng caùc voøng caùch bò

phaù hoûng taêng . Do ñoù oå laên caàn laøm vieäc vôùi soá voøng quay nhoû hôn moät giaù trò

tôùi haïn nhaát ñònh . Soá voøng quay tôùi haïn cuûa oå ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

nth = [dmn]k1k2k3/dm

Trong ñoù :

- [dmn] : thoâng soá vaän toác quy öôùc , mm v/f , ñaëc tröng cho ñoä quay nhanh tôùi

haïn cuûa oå ,trò soá ñöôïc cho trong baûng 11.7 ,phuï thuoäc vaøo loaïi oå ,ñoä chính xaùc,

keát caáu voøng caùch vaø loaïi chaát boâi trôn oå .

- dm : ñöôøng kính voøng troøn qua taâm caùc con laên .

- k1 : heä soá kích thöôùc ,k1 = 1 khi dm ( 100 mm ,

k1 = 0,98 khi dm = 100 ... 150mm

- k2 : heä soá côõ oå ,trò soá cho trong baûng 11.8

- k3 : heä soá tuoåi thoï vôùi Lh ( 20000 giôø thì k3 = 0,9

+ Kieåm nghieäm cho caùc oå treân truïc 1 :

Caùc oå treân truïc 1 coù :

- [dmn] = 4,5 . 105 mm v/f

- dm = 57,5 [mm]

- k1 = 1

- k2 = 0,9

Suy ra : nth1 = 7043 [v/f] , n1 = 1890 [v/f ]

Caùc oå treân truïc 1 thoûa maõn veà ñieàu kieän voøng quay tôùi haïn .

+ Kieåm nghieäm cho caùc oå treân truïc 2 :

Truïc 2 coù caùc oå töông töï truïc 1 vaø coù n2 = 472,5 [v/f] do ñoù caùc oå treân truïc 2

cuõng thoûa maõn ñieàu kieän veà voøng quay tôùi haïn .

+ Kieåm nghieäm cho caùc oå treân truïc 3 :

Caùc oå treân truïc 3 coù : -[dmn] = 4,5 . 105 mm

- dm = 65 [mm]

- k1 = 1

- k2 = 0,9

Suy ra : nth3 = 6230 [v/f] , n3 = 150

Vaäy caùc oå treân truïc 3 thoaû maõn ñieàu kieän veà soá voøng quay tôùi haïn .

3 .Boâi trôn cho oå laên

Choïn hình thöùc boâi trôn baèng môõ deûo .

4 .Laép baùnh raêng treân truïc :

a. Kieåm nghieäm söï lieàn truïc hay dôøi truïc cuûa baùnh raêng :

Ta ñi kieåm nghieäm cho caëp baùnh raêng laép treân truïc 1 .

EMBED AutoCAD.Drawing.16

X : khoaûng caùch töø chaân raêng tôùi ñænh cuûa raõnh then treân mayô

Ta coù : m = 2,5 [mm]

t2 = 3,3 [mm]

df = 65,75 [mm]

d22 = d23 = 42 [mm]

Ñieàu kieän ñeå baùnh raêng rôøi truïc laø : X > 2,5m = 6,25

Coù : X = 8,575[mm]

Vaäy thoûa maõn ñieàu kieän baùnh raêng rôøi truïc

b . Ñònh keát caáu baùnh raêng :

- Ñeå phuø hôïp vôùi yeâu caàu coâng ngheä ta laáy baùnh raêng nhoû coù mayô lieàn vôùi

vaønh raêng vaø chieàu roäng cuûa mayô baèng chieàu roäng cuûa baùnh raêng.

- Laép baùnh raêng nhoû treân truïc:

EMBED AutoCAD.Drawing.16

- Laép baùnh raêng lôùn treân truïc :

EMBED AutoCAD.Drawing.16

IV . Thieát Keá Voû HGT

1 . Keát caáu voû HGT

Voû HGT ta choïn laø loaïi ñöôïc ñuùc ,voû HGT ñuùc coù nhieàu daïng khaùc nhau ,song

chuùng ñeàu coù chung moät nhieäm vuï laø : baûo ñaûm vò trí töông ñoái giöõa caùc chi tieát

vaø boä phaän maùy ,tieáp nhaän taûi troïng töø caùc chi tieát laép treân voû truyeàn ñeán , ñöïng

daàu boâi trôn vaø baûo veä caùc tieát maùy traùnh buïi baäm .

Chæ tieâu cô baûn cuûa voû HGT laø ñoä cöùng vaø khoái löôïng nhoû .

HGT bao goàm : thaønh hoäp , neïp hoaëc thaân , maët bích , goái ñôõ ...

Vaät lieäu phoå bieán duøng ñeå ñuùc voû HGT laø gang xaùm GX 15-32

a. Choïn beà maët laép gheùp naép vaø thaân

Ñeå thuaän tieän cho vieäc laép gheùp ta choïn maët phaúng laép gheùp ( maët bính ) song

song vôùi ñaùy vaø ñi qua ñöôøng taâm caùc truïc trong HGT.

b . Xaùc ñònh kích thöôùc cô baûn cuûa voû HGT

Teân goïi Bieåu thöùc tính toaùn [mm] Chieàu daøy : Thaân hoäp , (

Naép hoäp , (1 ( = (0,03a + 3 ) > 6 mm choïn ( = 12

(1 = 0,9( = 11 Ñöôøng kính :

Buloâng neàn , d1

Buloâng caïnh oå , d2

Buloâng gheùp bích naép vaø thaân , d3

Vít gheùp naép oå , d4

Vít gheùp naép cöûa thaêm , d5

d1 > 0,04a + 10 > 12 mm choïn d1 = 24

d2 = ( 0,7 ( 0,8 )d1 = 16

d3 = ( 0,8 ( 0,9 )d2 = 12

d4 = ( 0,6 ( 0,7 )d2 = 10

d5 = ( 0,5 ( 0,6 )d2 = 8 Maët gheùp naép vaø thaân

Chieàu daøy bích thaân hoäp , S3

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laöŠT Chieàu daøy bích naép hoäp , S4

Beà roäng bích naép vaø thaân , K3

S3 = ( 1,4 ( 1,8 )d3 = 19

S4 = ( 0,9 ( 1 ) S3 = 17

K3 ( K2 - ( 3 ( 5 ) mm Kích thöôùc goái truïc :

Ñöôøng kính ngoaøi vaø taâm loã vít , D2 , D3

Beà roäng maët gheùp buloâng caïnh oå ,K2

Taâm loã buoâng caïnh oå : E2 vaø C ( k laø khoaûng caùch töø taâm buloâng ñeán meùp loã )

D2 = 110

D3 = 78

K2 = E2 + R2 + ( 3 ( 5 ) mm = 44

E2 ( 1,6d2 = 22

R2 (1,3d2 = 18 Khe hôû giöõa caùc chi tieát :

Giöõa caùc baùnh raêng vôùi thaønh trong hoäp .

Giöõa caùc ñænh baùnh raêng lôùn vôùi ñaùy hoäp

Giöõa maët beân caùc baùnh raêng vôùi nhau

( ( ( 1 ( 1,2 )( = 12

(1 ( ( 3 ( 5 )( = 40

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Thieát Keá Moân Hoïc Phan Vaên Nhaân

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