THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI, chương 6.pdf (máy công cụ)

THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN Chương 6: 1 Xác định tải trọng tác dụng lên trục: Các trục đều chịu momen xoắn cho trong bảng trong phần đầu. Ngoài ra còn chịu lực khi ăn khớp trong các bộ truyền. Cụ thể như sau: Trục 1 :lực do bộ truyền đai và cặp bánh răng cấp nhanh trong hộp giảm tốc tác dụng lên. Trục I II III Thông động cơ số i id =4 in = 3,47 ic = 2,88 n 2900 725 208,9 72,55 N 5,03 4,778 4,659 4,543 Mx 14884,83 62937, 212989, 598010 8 2 ,3 Lực do bộ truyền đai tác dụng: FR= 2F0z sin( α1/2)=2x185.6 sin(1440/2)=353 (N). Lực này có phương ngang và hướng từ tâm bánh lớn đến tâm bánh nhỏ. Lực do bánh răng tác dụng : CT 10.1 [1 tr 184] Ft1 = 2T1/dw1 = 2x62937.8/ 195 = 645.5 N FR1 = Ft1tgαtw /cosβ = 645.5tg21010’39.98”/ cos0 = 250 N Fa1 = Ft1tgβ = 645.5 tg0 = 0. Trục 2: do hai cặp bánh răng ở hai cấp nhanh và chậm tác dụng Do cặp cấp nhanh Ft2 = Ft1 = 645.5 N Fr2 = Fr1 = 250 N Fa2 = Fa1= 0 N. Chú ý rằng Ft2 và Ft1, Fr2 và Fr1, Fa2 và Fa cùng phương ngược chiều (như hình vẽ) Do cặp cấp chậm Ft3= 2T2/dw1 = 2x212989,2 / 195= 2184.5 N Fr3 = Ft3tgαtw /cosβ = 2184.5 tg21010’39.98” /1/= 846 N Fa3 = Ft3tgβ = 2184.5 tg0 = 0. Trục 3 :do cặp bánh răng cấp chậm : Ft4 = Ft3 = 2184.5 N Fr4 = Fr3 = 846 N Fa4 = Fa3= 0. Chú ý Ft4 và Ft3, Fr4 và Fr3, Fa4 và Fa3 có cùng phương ngược chiều nhau (như hình vẽ). Trục xích tải: do lực căng xích tác dụng Tính đường kính sơ bộ của các trục theo công thức: FR  Kt x P = 6  10 7  K t  N Z 1  p  n3 Trong ñoù: Kt: heä soá xeùt ñeán taùc duïng cuûa troïng löôïng xích leân truïc choïn Kt = 1,15 R= 6  10 7  1,15  4,8  4611,2 9  110  72,55 N Lực này là lực hướng kính có điểm đặc tại tâm đĩa xích và phương ngang chiều từ đĩa này sang đĩa kia. 2 Tính sơ bộ trục: Trục động cơ: đường kính trục :CT 10.9 [ 1 tr 188] d  3 T /(0.2[ ])  3 4884.83 /(0.2 x 25) 14.3 mm. chọn thép có [τ] = 25 MPa Chọn d = 15 mm. Trục 1 :đường kính trục :CT 10.9 [ 1 tr 188] : d  3 T /(0.2[ ])  3 62937.8 /(0.2 x 25)  23.3 mm. Chọn d1 = 25 mm Với [τ] chọn là 25 Mpa. Trục 2 : d  3 T /(0.2[ ])  3 212989 /(0.2 x30)  32.8 mm.Chọn d= 35 mm Ta chọn thép có [τ] = 30. Trục 3 và Trục xích tải: d  3 T /(0.2[ ])  3 598010,3 /(0.2 x60)  36.8 mm Chọn d = 40 mm 2 xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặc lực: Theo bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn bo : bo của trục 1 :17, trục 2 :21, trục 3 :23. Theo công thức 10.10 ta xác định chiều dài mayơ như sau:  Bánh đai và bánh nhỏ trong cấp nhanh:lm = (1.2…1.5)d = (1.2 … 1.5) 25 =30 … 37.5.Chọn là 35 mm.  Bánh lớn trong cấp nhanh và bánh nhỏ trong cấp chậm:lm = (1.2 …1.5)35 = 42 … 52.2. Chọn là 50 mm.  Bánh lớn trong cấp chậm, khớp nối và đĩa xích dẫn của xích tải: lm = (1.2 .. 1.5 )40 = 48 … 60. Chọn là 55 mm. Theo bảng 10.3 ta chọn :  Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay k1 = 12.  Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong hộp k2 = 7.  Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ k3 = 15.  Chiều cao nắp ổ và đầu bulong hn = 17. Từ bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b0 tương ứng. Theo bảng 10.4 ta có công thức tính các khoảng cách trên các trục như sau: Hình minh họa :hình 10.9 [1 tr 193] Trục 1 :l12 = -lc12 = -[0.5(lm12 + b0 ) +k3 + hn] = -0.5(55 + 29) + 15 + 17] = -74. mm. l13 = 0.5 (lm13 +b0 ) +k1 + k2 = 0.5(55 +29 ) + 12 + 7 = 61 l11 = 2l13 = 2x61 = 122 mm. Trục 2 :l22 = 0.5 (lm22 + b0 )+k1 + k2 = 0.5( 35+21) + 12+7= 47 mm. l23 = l11 +l32 +k1 + b0 = 122 +l32 + 12 + 27 = 122 +47 +12 +27 =208 mm. l21 = l23 + l32 = 208 + 47 = 255 mm. Trục 3 :l32 = 0.5 (lm32 +b0 ) + k1 + k2 = 0.5(35+21)+12+7 = 47 mm. l31 = 2l32 = 2x47 = 94 mm l33 = l31 + lc33 = 94 + lc33 = 94 + 60 = 154 mm Với lc33 = 0.5(lm33 +b0 ) + k3 + hn =0.5(35+21 ) +15 .+ 17 = 60 mm. d  c3 N n Đối với trục I: N = 3,28KW n = 645,45 vòng/phút c = 120  d I  120 3 3, 28  21mm 645, 45 để thoả mãn độ ăn khớp giữa các bánh răng, độ bền của bành răng ta chọn Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d1 = 30mm Đối với trục II: N = 3,2KW n = 186 vòng/phút c = 120  d II  120 3 3, 2  31mm 186 Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d2 = 40 Đối với trục III: N = 3,125KW n = 64,5 vòng/phút c = 120  d III  120 3 3,125  44mm 64,5 Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d3 = 50 Tính gần đúng trục Từ đường kính trục ta xác định chiều dày ổ lăn: d1  30mm  Bo1  19mm d 2  40mm  Bo 2  23mm d3  50mm  Bo 3  27 mm Tra bảng 10-30 ta có các thông số sau: + Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành của hộp hoặc khoảng cách giữa chi tiết quay: k1 = 10mm + Khoảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp: k2 = 10mm + Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: k3 = 15mm + Chiều cao nắp ổ và đầu bulông: hn = 20mm + Chiều dài mayo bánh đai: lm12  (1, 2  1,5)d1  (1, 2  1,5).30  36  45mm Ta chọn lm12  45mm + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ nhất trên trục thứ nhất: lm13  (1, 2  1,5)d1  (1, 2  1,5).30  36  45mm Ta chọn lm13  50mm để đảm bảo độ ăn khớp cao với bánh răng thứ hai trên trục hai + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ hai trên trục thứ hai: lm 22  (1, 2  1,5)d 2  (1, 2  1,5).40  48  60mm Ta chọn lm13  50mm + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ ba trên trục thứ hai: lm 23  (1, 2  1,5)d 2  (1, 2  1,5).40  48  60mm Ta chọn lm 23  60mm để đảm bảo độ ăn khớp cao với bánh răng thứ tư trên trục thứ ba + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ tư trên trục thứ ba: lm 32  (1, 2  1,5)d3  (1, 2  1,5).50  60  75mm Ta chọn lm 32  60mm + Chiều dài mayo khớp nối: lmkn  (1, 4  2,5)d3  (1, 4  2,5).50  70  125mm Chọn lmkn  100mm Khoảng cách giữa các gối đỡ và khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực của đai hoặc khớp nối.  Trục I: Khoảng cách từ đai ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ: l12  lm12  Bo1 45  19  k3  hn   15  20  67 mm 2 2 Khoảng cách từ gối đỡ Bo1 đến bánh răng lm13 trên trục thứ nhất: l13  lm13  Bo1 50  19  k1  k2   10  10  54,5mm ta 2 2 Khoảng cách giữa hai gối đỡ trên trục I l11  2.l 13  2.55  110mm  Trục II chọn l13 = 55mm Khoảng cách từ ổ trên trục hai đến bánh răng thứ hai trên trục thứ hai: l22  lm 22  Bo 2 50  21  k1  k2   10  10  55, 5mm 2 2 Để đảm bảo về độ ăn khớp giữa các bánh răng ta chon l22  55mm Khoảng cách từ ổ trên trục hai đến bánh răng thứ ba trên trục thứ hai:  B  Bo 3  l23  l11  l32  k1   o1  2   Với  B l   27  60  l32   o 3 m 32   k1  k2     10  10  63,5mm 2  2    Vậy  B  Bo 3   19  27  l23  l11  l32  k1   o1   206,5mm   110  63, 5  10   2  2    Vậy khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục thứ hai là: l21  l23  l32  63,5  206,5  270mm  Trục III Khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục thứ ba là: l31  2.l32  2.63,5  127 mm Chọn khoảng cách từ ổ lăn tới điểm đặt lực của bộ truyền xích tải: lx  100mm Vậy khoảng cách từ ổ lăn đặt ở vị trí đầu đến điểm đặt lực của bộ truyền xích tải là: l33  l31  lx  127  100  227 mm Sơ đồ lực không gian: Trục I: Ở đây lực Rđ = 845,5 (N) P1 = 1688 N Pr1 = 614 N Tính phản lực ở các gối trục:  mAy = 67Rđ + 110RBy – 55Pr1 = 0  RBy  55.614  67.848, 5  209,8( N ) 110  RBy  209,8( N )  mBy = 177 Rđ + 55 Pr1 - 110RAy = 0  RAy  177.848,5  55.614  1672,3( N ) 110  mR  110RBx  55P1  0  RBx  1688.55  844( N ) 110 Bx  RAx  P1  RBx  1688  844  844( N ) Tính momen uốn ở những tiết diện nguy hiểm: + Ở tiết diện a-a: Mua-a = Rđ.67 = 56849,5 Nmm + Ở tiết diện b-b: M ub b  M uy2  M ux2 với Muy = RBy.55 = 11539Nmm Mux = RAx.55= 46420Nmm M ub b  11539 2  464202  457832,6 Nmm Tính điều kiện trục ở 2 tiết diện a-a và b-b theo công thức: d 3 M td 0,1  , mm Điều kiện trục ở tiết diện a-a: Mtđ  M u2  0,75M x2  56849,52  0,75.48530, 482  70698, 45Nmm    50 N / mm2 d aa  3 70698, 45  24, 2mm 0,1.50 Điều kiện trục ở tiết diện b-b: Mtđ  d b b  457832,62  0,75.48530, 482  63674Nmm 3 63674  23,35mm 0,1.50 Điều kiện ở tiết diện a-a lấy bằng 30mm và điều kiện ở tiết diện bb lấy bằng 36mm Trục II:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI, chương 6

Nội dung