Tài liệu Thuyết minh đồ án chi tiết máy

®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Môc lôc Trang A- Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn I – Chän ®éng c¬...................................................................................4 II- Ph©n phèi tû sè truyÒn........................................................................6 III- X¸c ®Þnh c«ng xuÊt, momen, sè vßng quay trªn c¸c trôc................7 B- ThiÕt kÕ bé truyÒn b¸nh r¨ng trô cÊp nhanh I- Chän vËt liÖu bé truyÒn b¸nh r¨ng trô................................................8 II- X¸c ®Þnh øng xuÊt tiÕp xóc mái cho phÐp.........................................9 III- X¸c ®Þnh øng xuÊt mái cho phÐp......................................................9 IV- X¸c ®Þnh øng xuÊt qu¸ t¶i cho phÐp...............................................10 VI- X¸c ®Þnh th«ng sè bé truyÒn...........................................................11 VII- KiÓm nghiÖm r¨ng b¸nh vÝt vÒ ®é bÒn tiÕp xóc............................12 VIII- KiÓm nghiÖm ®é bÒn uèn r¨ng b¸nh vÝt......................................13 IX- kiÓm nghiÖm qu¸ t¶i ......................................................................14 X- x¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc h×nh häc cña bé truyÒn...............................14 C- TÝnh bé truyÒn b¸nh r¨ng cÊp chËm I- Chän vËt liÖu .....................................................................................16 II- X¸c ®Þnh øng xuÊt cho phÐp.............................................................17 III- TÝnh chän mét sè th«ng sè bé truyÒn.............................................19 IV- KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc...........................................20 V- KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn....................................................23 V- KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i........................................................................24 VII- C¸c th«ng sè bé truyÒn..................................................................25 VIII- X¸c ®Þnh lùc trªn bé truyÒn b¸nh r¨ng........................................27 D- TÝnh bé truyÒn xÝch I- Chän sè r¨ng ®Üa xÝch .......................................................................28 II- X¸c ®Þnh mét sè th«ng sè bé truyÒn................................................28 III- TÝnh kiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn uèn...........................................30 IV- TÝnh c¸c th«ng sè bé truyÒn ..........................................................31 V- TÝnh kiÓm vÒ ®é bÒn tiÕp xóc...........................................................32 VI- X¸c ®Þnh lùc t¸c dông nªn bé truyÒn xÝch.....................................32 E- TÝnh trôc I- Chän vËt liÖu trôc...............................................................................34 II- X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc vµ kho¶ng c¸ch gèi........................34 III- X¸c ®Þnh trôc vÒ ®é bÒn mái...........................................................43 Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -1- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y V- KiÓm nghiÖm chÝnh x¸c ®êng kÝnh trôc..........................................37 IV- KiÓm nghiÖm ®é cøng cña trôc......................................................51 VI- TÝnh chän then................................................................................52 VII- TÝnh chän æ....................................................................................55 VIII- TÝnh chän khíp nèi......................................................................61 G- KÕt cÊu vá hép.......................................................................................61 H- TÝnh chän dÇu vµ mì b«i tr¬n...............................................................67 K- X¸c ®Þnh vµ chän c¸c kiÓu l¾p..............................................................69 M- Ph¬ng ph¸p l¾p r¸p c¸c chi tiÕt trªn hép..............................................71 J- TÝnh nhiÖt ...............................................................................................73 A. Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn . I- Chän ®éng c¬. 1-x¸c ®Þnh c«ng suÊt ®éng c¬ .p C«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬ ®iÖn ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Pct= Pt  . Trong ®ã : Pct-c«ng suÊt cÇn thiÕt trªn trôc ®éng c¬ [kw]. Pt- c«ng suÊt tÝnh to¸n trªn trôc m¸y c«ng t¸c [kw].  - HiÖu suÊt truyÒn ®éng. +/ Ta cã :  = «l4 .2BR . x Trong ®ã : «l - HiÖu suÊt cña mét cÆp æ l¨n . BR- HiÖu suÊt cña bé truyÒn b¸nh r¨ng . x - HiÖu suÊt cña bé truyÒn xÝch . Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -2- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Dùa vµo b¶ng 2.3/1/trang19 ta tra ®îc hiÖu suÊt cña c¸c bé truyÒn,nã ®îc thèng kª ë b¶ng sau. HiÖu suÊt Sè lîng Gi¸ trÞ 4 4 (0,99) «l 2 (0,97)2 BR 1 0,93 x Do ®ã ta cã:  = «l4 .2BR . x = (0,99)4.0,93.(0,97)2= 0,84 Nh vËy muèn x¸c ®Þnh c«ng suÊt ®éng c¬ cÇn biÕt c«ng suÊt tÝnh to¸n Pt , mµ c«ng suÊt ®îc x¸c ®Þnh tuú thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ vµ tÝnh chÊt t¶i träng. +/ X¸c ®Þnh Pt : ë ®©y ®Ò bµi cho t¶i träng thay ®æi - rung ®éng nhÑ. Ta cã : ts = t lv t ck 100 = t lv t1  t 2  t 0 100 Trong ®ã: tlv = t1 +t2 =1+2,5= 3,5(giê)- thêi gian lµm viÖc. t0-thêi gian nghØ ; tck – thêi gian chu kú . ð 3,5 ts = 4 100 = 87,5 % ð Cã : ts =87,5% > 60% => ®éng c¬ coi nh lµm viÖc trong chÕ ®é dµi h¹n víi t¶i träng thay ®æi . Pt = Pt® = Cã mèi quan hÖ : P = T2= 0,8T1 (1) ( P12 .t1  P22 .t 2 ) /(t1  t 2 ) T .n 9550 (kw) nªn theo ®Çu bµi chóng ta cã: => P2= 0,8P1 Cã : P1 = Pmax = F .v 1000 = 9000.0,85 1000 7,65 (KW) = Theo ®Çu bµi cã : t1 =1 (h) ; t2 = 2,5 (h); thay t1,t2,P1 vµo (1) ta ®îc : Pt = 7,65. 0,862 = 6,5943 (KW) Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -3- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Pt • Pct =  6,5943 = 0.84 = 7,85 (KW) 2- X¸c ®Þnh s¬ bé sè vßng quay ®ång bé. Ta cã : nsb=nlv.ut. Trong ®ã: nsb- Sè vßng quay ®ång bé . nlv- sè vßng cña trôc m¸y c«ng t¸c ë ®©y lµ trôc cña b¨ng t¶i quay. ut- TØ sè truyÒn cña toµn bé hÖ thèng dÉn ®éng. §èi víi hÖ thèng b¨ng t¶i ta cã : nlv= 60.1000.V 60000.0,85  =  .D 3,14.340 47,77 [v/ph]. Trong ®ã : V- VËn tèc b¨ng t¶i [m/s]. D- §êng kÝnh tang quay [mm]. Víi s¬ ®å ®Ò bµi ra th× tØ sè truyÒn cña toµn hÖ thèng : Ut=Uh.Ux. Uh : tØ sè truyÒn cña hép gi¶m tèc; Ux : tØ sè truyÒn cña bé truyÒn xÝch; Tra b¶ng 2.4/1/trang 21 s¸ch thiÕt kÕ CTM ta chän ®îc Uh=14,Ux=2.1 VËy nsb=nlv..Ut= 47,77.2,1 = 1404,4 [v/ph]. Ta chän sè vßng quay ®ång bé lµ : n®b = 1500 v/ph. 3- Quy c¸ch chän ®éng c¬. §éng c¬ ®îc chän ph¶i tho¶ m·n ba ®iÒu kiÖn sau: P®c>Pct.; n®c nsb; Tmm T  k T Tdn . Theo b¶ng phô lôc 1.2/1/ s¸ch thiÕt kÕ CTM víi Pct=7,85 (KW) vµ n®1=1500 v/hp ta chän ®îc ®éng c¬ cã : Ký hiÖu 4A132M4Y3 C«ng suÊt ®éng c¬ P®c=11 kw VËn tèc quay N=1458 Tû sè Tk = 2,2 Tdn So víi ®iÒu kiÖn trªn ta cã: P®c=11 > Pct=7,85. Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -4- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y n®c = 1458  nsb = 1404,4 [v/ph]. Tk Tdn = 2,2> Tmm =1,4. T II- Ph©n phèi tû sè truyÒn . Ta cã Ut = n dc nlv . Trong ®ã : n®c- Sè vßng quay cña ®éng c¬ . nlv- Sè vßng quay cña trôc tang . nlv=47,77 v/ph (tÝnh ë trªn). n®c=1458 v/ph (chän ë trªn). 1458 30,52. Ut= 47,77 = ð Mµ Ut=Ux.Uh. • Ux = Ut Uh 30,52 = 14 = 2,18 • Ta chän tû sè truyÒn cña xÝch: Ux= 2,2 Víi Uh= 14, tra b¶ng (3.1/43) ta ®îc : u1=4,79 , u2=2,92; III- X¸c ®Þnh c«ng suÊt, m«men vµ sè vßng quay trªn c¸c trôc. Dùa vµo c«ng suÊt cÇn thiÕt Pct cña ®éng c¬ vµ s¬ ®å cña hÖ thèng dÉn ®éng ta tÝnh ®îc trÞ sè c«ng suÊt ,m«men vµ sè vßng quay trªn c¸c trôc. Trôc I: PI= Pct.«l 7,7715 [kw]. 1458 [v/ph]. PI= 7,85.0,99 = nI = n®c= TI = 9,55.106. PI 7,7715  9,55.10 6. nI 1458 50903,858 = [N.mm] Trôc II: PII= PI.brI.«l 7,463 [kw]. PII = 7,7715.0,97.0,99 = nII= n I 1458  = U 1 4,79 Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i 304,384 [v/ph] -5- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y TII = 9,55.106. PII 7,463  9,55.10 6. = n II 304,384 234150,448 [N.mm] Trôc III: PIII= PII.brII.«l 7,167 [kw]. PIII=7,463.0,97.0,99 = nIII= n II 304,384  = U2 2,92 TIII = 9,55.106. 104,241 [v/ph]. PIII 7,167  9,55.10 6. = n III 104,241 656602 [N.mm] Trôc IV: PIV= PIII.x.«l 6,598 [kw]. PIV=7,167.0,93.0,99 = nIV= n III 104,241  = Ux 2,2 TIV = 9,55.106. 47,38 [v/ph]. PIV 6,598  9,55.10 6. = n IV 47,38 1329905,023 [N.mm] B¶ng thèng kª Trôc Th«ng sè C«ng suÊt P,kw Tû sè truyÒn u Sè vßng quay §éng c¬ I II 11 7,7715 7,167 1458 1 1458 4,79 Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i 304,384 -6- III 0,796 2,92 104,247 Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y n, v/p Momen xo¾n T, N.mm 50903,858 234150,44 656602 B- thiÕt kÕ bé truyÒn ®éng . B¸nh r¨ng lµ bé phËn rÊt quan träng trong hép gi¶m tèc nãi riªng vµ hÖ thèng truyÒn ®éng nãi chung .B¸nh r¨ng dïng ®Ó truyÒn ®éng gi÷a c¸c trôc ,th«ng thêng cã kÌm theo sù thay ®æi vÒ trÞ sè vµ chiÒu cña vËn tèc hoÆc m« men.ViÖc b¸nh r¨ng h háng trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng lµ rÊt nguy hiÓm .Cho nªn cÇn thiÕt ph¶i tÝnh to¸n thiÕt kÕ b¸nh r¨ng sao cho phï hîp ,®¶m b¶o an toµn trong sö dông ,tiÕt kiÖm ®îc chi phÝ vËt liÖu nh»m ®¹t hiÖu qu¶ cao nhÊt . ViÖc thiÕt kÕ truyÒn ®éng b¸nh r¨ng ®îc tiÕn hµnh qua c¸c bíc sau : 1.) Chän vËt liÖu. 2.) X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp . 3.) TÝnh s¬ bé kÝch thíc c¬ b¶n cña bé truyÒn b¸nh r¨ng . Trªn c¬ së ®ã x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè ¶nh hëng tíi kh¶ n¨ng lµm viÖc cña bé truyÒn ,råi tiÕn hµnh kiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc,®é bÒn uèn ,®é qu¸ t¶i. 4.) X¸c ®Þnh kÝch thíc h×nh häc cña bé truyÒn . I-Chän vËt liÖu. §Ó thuËn tiÖn cho viÖc cung cÊp vËt liÖu ta chän vËt liÖu hai b¸nh lµ nh nhau,v× ë ®©y t¶i träng trung b×nh nªn ta chän vËt liÖu nh sau. 1-Chän vËt liÖu b¸nh nhá: Chän thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n mÆt r¨ng HB1 = 241..285 Cã  b1= 850 [Mpa].  ch1= 580 [Mpa]. 2-Chän vËt liªu b¸nh lín . §Ó t¨ng kh¶ n¨ng ch¹y mßn cña r¨ng ,nªn nhiÖt luyÖn b¸nh lín cã ®é r¾n mÆt r¨ng thÊp h¬n b¸nh nhá tõ 10 ®Õn 15 HB. Chän thÐp 45t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n mÆt r¨ng HB2= 192...240 Cã  b2= 750 [Mpa].  ch2= 450[Mpa]. II- x¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp. Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -7- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [H] vµ øng suÊt uèn cho phÐp [F] ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau . [H] =  H0 lim .Z r .Z v .K xH .K HL SH  F0 lim .YR .Ys .K xF .K FL .K Fc [F ] = . SF Trong ®ã : ZR- HÖ sè xªt ®Õn ®é nh¸m cña mÆt r¨ng lµm viÖc. Zv- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña vËn tèc vßng. KxH- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña kÝch thíc b¸nh r¨ng. YR- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña ®é nh¸m mÆt lîn ch©n r¨ng. Ys- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña vËt liÖu ®èi víi tËp chung øng suÊt . KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch thíc cña b¸nh r¨ng ¶nh hëng ®Õn ®é bÒnuèn. KFc- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng ®Æt t¶i v× bé truyÒn quay mét chiÒ nªn: KFc = 1. KHL,KFL-HÖ sè tuæi thä. SH,SF- HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn. 0Hlim- øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi chu kú c¬ së. 0Flim- øng suÊt uèn cho phÐp øng víi chu kú c¬ së. Khi thiÕt kÕ s¬ bé lÊy ZR.Zv.KxH = 1 vµ YR.YsKxF = 1, do ®ã c«ng thøc øng suÊt cho phÐp lµ:  H0 lim .K HL [H] = SH  F0 lim .K FL .K Fc [F ] = . SF Chän ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá HB1=245 Mpa Chän ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá HB2=230 Mpa tra b¶ng 6.2/1/ ®îc. 0Hlim = 2.HB +70 vµ SH=1,1. 0Flim = 1,8.HB vµ SF=1,75. ð 0Hlim1 = 2.HB 1+70 = 2.245 + 70 = 560 [Mpa]. ð 0Hlim2 = 2.HB 2+70 = 2.230 + 70 = 530 [Mpa]. Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -8- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 0Flim1 = 1,8.HB1 = 1,8.245 = ð 441 [Mpa] 0Flim2 = 1,8.HB2 = 1,8.230 = 414 [Mpa] • Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc lµ: NHO = 30.H2,41H. ð NH01 = 30.2452,4 = 1,6 .107. ð NH02 = 30.2302,4 = 1,39.107. • Sè chu kú thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn ®èi víi mäi lo¹i thÐp NFo = 4.106. ð Ta x¸c ®Þnh hÖ sè tuæi thä theo c«ng thøc sau. K HL  mH NH0 N HE ; N F0 N FE K FL  mF mH ,mF bËc cña ®êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc vµ uèn .Do ta chän ®é r¾n mÆt r¨ng HB < 350 Mpa nªn ta ®îc mH = 6 , mF = 6 . V× bé truyÒn chÞu t¶i träng thay ®æi nªn ta ph¶i vËy nªn NHE , ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau : 3 N HE  T   60.c.  i  .ni .t i  Tmax  Víi Ti , ni , ti ,lÇn lît lµ m«men xo¾n , sè vßng quay ,vµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é thø i cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt . c- Sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay . 3 Ta cã : N HE 2  T  t n  60.c. 1 . t i .  i  . i U1  Tmax  t ck N HE 2  60.1.304,384.8.300.5(13.0,25  0,8 3.0,625) N HE 2  V× NHE2 > NHO2 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KHL2 = 12,49.107 1.  NHE1 > NHO1 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KHL1= 1. Nh vËy theo(6.1a) s¬ bé x¸c ®Þnh ®îc øng suÊt cho phÐp. Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i -9- Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y  H0 lim .K HL [H] = SH ð  H0 lim .K HL 560.1 [H]1= = 1,1 = 509,1 (MPa) SH ð [H]2=  H0 lim .K HL 530.1 = 1,1 = 481,8 (MPa) SH V× c¶ bé truyÒn cÊp nhanh vµ bé truyÒn cÊp chËm ®Òu sö dông r¨ng th¼ng nªn: [H] =min([H]1 , [H]2 )=[H]2 = 481,8 (MPa) Theo (6.7)/1/: mF N FE  T   60.c.  i  .ni .t i  Tmax  6 => N FE 2  T  t n  60.c. 1 . t i .  i  . i U1  Tmax  t ck N FE 2  60.1.304,384.8.300.5.16.0,25  0,8 6.0,625 = 9.107 NFE2 > NFO nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KFL2 = 1.  NFE1 > NFO1 nªn lÊy hÖ sè tuæi thä KFL1 = 1. Theo (6.2a) víi bé truyÒn quay 2 chiÒu, ð KFC = 0,7 ta cã:  F0 lim .K FL .K Fc 441.0,7.1 [F]1 = = 1,75 = SF 176,4 (MPa) ð  F0 lim .K FL .K Fc 414.0,7.1 [F]2= = 1,75 = SF 165,6 (MPa) • X¸c ®Þnh øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp. Theo (6.10) vµ (6.11)/1/: 1260 (MPa) [H]max= 2,8.ch = 2,8.450 = Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 10 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y [F1]max= 0,8.ch = 0,8.580 = 464 (MPa) [F2]max= 0,8.ch = 0,8.450 = 360 (MPa) III-A. TÝnh chän c¸c sè th«ng sè bé truyÒn cÊp nhanh . 1- X¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc aw. Ta cã : a w1  K a . u1  1.3 TI .K H [ H ] 2 .u1 .ba (1) Trong ®ã : Ka- HÖ sè phô thuéc vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng, tra b¶ng 6.5/1/ : Ka= 49,5 (r¨ng th¼ng). u1- tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng , u1= 4,79 (x¸c ®Þnh ë trªn). TI- M« men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, TI = 50903,858 (N.mm) KH- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc, nã phô thuéc vµo vÞ trÝ cña b¸nh r¨ng ®èi víi æ vµ hÖ sè bd. bd = 0,53.ba.(u1+1). Theo (6.16)/1/: ba = 0,3 bd = 0,53.0,3(4,79+1) = 0,92 Tra b¶ng 6.6/1/ ta chän :  1,138 Tra b¶ng 6.7/1/ ®îc : KH = Thay tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ t×m ®îc vµo (1): a w1  49,5. 4,79  1.3 50903,858.1,38 ( 481,8) 2 .4,79.0,3 = 159,9 (mm). 2 - X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp: m = (0,010,02) . aw1 = (0,010,02) . 159,9 = 2,5. Theo b¶ng 6.8/1/ chän m«®un ph¸p: m = Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i 1,599  3,198 - 11 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Sè r¨ng b¸nh nhá: 2.a w1 2.159,9  m.(u1  1) 2,5.( 4,79  1) z1 = (r¨ng ) Sè r¨ng b¸nh lín: z2 = z1 . u1 = 22 . 4,79 ð = 22,09 = 105,38 z1 = 22 => Chän : => Chän : z2 = 105 (r¨ng) 127 ( r¨ng ) zt= z1 +z2 =22+105= X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn thùc: Um = Z2 Z1 = 105 = 4,77 22 Nh vËy tØ sè truyÒn tahy ®æi nhá nªn kh«ng cã sù sai kh¸c vËn tèc . TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw1 = m.Z t 2,5.( 22  105)  2 2 = 158,75 (mm) víi Zt lµ tæng sè r¨ng Do ®ã cÇn x¸c ®Þnh hÖ sè dÞch chØnh r¨ng ®Ó ®¶m b¶o: aw1 = Theo (6_22) ta tÝnh hÖ sè dÞch t©m: HÖ sè dÞch t©m: 0,5 aw  0,5 z1  z 2  y= m 160  0,5 22  105 = 2,5 1000. y 1000.0,5  z 127 = t = 160 (mm) = 3,937 0,1183 HÖ sè : ky Tra b¶ng 6.10a/1/ ta ®îc: kx= HÖ sè gi¶m ®Ønh r¨ng : k x .z t 0,1183 .127   1000 y= 1000 Tæng hÖ sè dÞch chØnh: xt=y+y=0,5+0,015= 0,015 0,515 HÖ sè dich chØnh b¸nh 1: x1=0,5[xt-(z2-z1). y Zt 0,5 117 ]=0,5[0,5162-(95-22). Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i ]= - 12 - 0,0941 Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 0,4209 HÖ sè dÞch chØnh b¸nh 2: x2=xt-x1=0,515-0,0941= Theo (6.27)/1/ gãc ¨n khíp tw: costw= Z t .m. cos  127.2,5. cos 20 0  2.a w 2.160 tw= ð 21,1950 3 - KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. Theo (6.33)/1/, øng suÊt tiÕp xóc: 2.T1 .K H .(u1  1) bw .u m .d w21 H = ZM.ZH.Z. (2) Trong ®ã : ZM - HÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp tra b¶ng 6.5/1/ ta ®îc : ZM= 274 MPa1/3. ZH - HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc . ZH= 2. cos  b / sin 2 tw = 2.1 / sin( 2.21,195 0 ) => ZH = 1,722 Z - HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng, víi r¨ng th¼ng  = 0 ta cã: 4   3 Z = Víi:  1 1  z2  z1    1,88  3,2. ð Z =  1   1   1,88  3,2.    22 105  =  4  1,704 3 1,704 0,8748 = T1- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh r¨ng 1, T1 = 50903,858 (N.mm) KH- HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc . KH = KH.KH.KHv trong ®ã: KH- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng , KH= Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i 1,138 - 13 - (chän ë trªn) Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y KH- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång 1 thêi ¨n khíp , víi r¨ng th¼ng KH= KHv- HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp, trÞ sè cña KHv tÝnh theo c«ng thøc sau:  H .bw .d w1 KHv= 1 + 2.T1 .K H .K H . dw1: §êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá. dw1= 2.a w1 2.160  u m  1 4,79  1 55,495 = (mm) bw: ChiÒu réng vµnh r¨ng . bw= ba.aw1 = 0,3.160 = 48 (mm) H = H..g0.v. Theo (6.42)/1/ : a w1 um vËn tèc vßng : v =  .d w1 .n1  3,14.55,459.1458 = 60000 60000 4,2316 (m/s) Víi v = 4,2316 (m/s) tra b¶ng 6.13/1/ dïng cÊp chÝnh x¸c 8, do ®ã theo b¶ng 6.16/1/ : g0 = 56 Víi HB2 = 230 < 350 tra b¶ng 6.15/1/ tra ®îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña c¸c sai sè ¨n khíp ; H= H = 0,006 . 56 . 4,15 . ð 160 4,79  H .bw .d w1 • KHv= 1 + 1,1892 . 2.T1 .K H .K H =1+ 0,006. 8,2346 (m/s) = 8,2346.48.55,459  2.50903,858.1,138.1 KH = KH.KH.KHv = 1,138 . 1 . 1,1892 = ð 1,3533 Thay tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh ®îc vµo (2) ð H = 274 .1,722 . 0,8748 . 2.50903,858.1,3533.(4,79  1) 48.4,79.(55,459) 2 Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 14 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y = 438,547 (MPa) • X¸c ®Þnh chÝnh x¸c øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp: Theo (6.1)/1/ víi v= 4,2316 (m/s) < 5 (m/s) lÊy Zv= 1 Víi cÊp chÝnh x¸c ®éng häc lµ 8, chän cÊp chÝnh x¸c vÒ møc tiÕp xóc lµ 8, ð khi ®ã cÇn gia c«ng r¨ng ®¹t ®é nh¸m Ra= 2,5 .. 1,25 m => ZR= 0,95 Víi da < 700 mm lÊy KxH= 1 Theo (6.1) vµ (6.1a)/1/ : [H] = [H]’.Zv.ZR.KxH = 481,8 . 1 . 0,95 . 1= 457,7 (MPa) VËy H = 438,547 < [H] = 457,7 (MPa) TÝnh sù chªnh lÖch øng suÊt :  = 457,7  438,547 .100  4% 457,7 Sù chªnh lÖch nµy b»ng 4% nªn ®· tho¶ m·n yªu cÇu 4 - KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn: Theo (6.43)/1/ : 2.T1 .K F Y .Y .YF 1 F1 = bw .d w1 .m  [F1] (3) trong ®ã : KF- HÖ sè tuæi thä khi tÝnh vÒ uèn, theo (6.45)/1/: KF= KF. KF. KFv. K F- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ uèn, tra b¶ng 6.7/1/ ®îc K F = 1,288 (s¬ ®å 3) KF- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn, r¨ng th¶ng nªn KF = 1 . KFv- HÖ sè kÓ ®Õn t¶i träng ®éng xuÊt hiÖn trong vïng ¨n khíp khi tÝnh vÒ uèn, theo (6.46)/1/ :  F .bw .d w1 KFv = 1 + 2.T1 .K F .K F Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 15 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y F = F . g0 .v. theo (6.47)/1/ : a w1 um Theo b¶ng 6.15/1/ tra ®îc hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña sai sè ¨n khíp F = 0,016 v = 4,2316 (m/s) (tÝnh ë trªn) vµ g0 = 56 (tra ë trªn). ð F = F.g0.v. aw u = 0,016.56.4,2316.  F .bw .d w1 ð KFv = 1 + 2.T1 .K F .K F =1+ 1  1 1,704 0,5868 = 21,959 = 21,959.48.55,459 2.50903,858.1,288.1 = • KF = KF. KF. KFv = 1,288 . 1 . 1,371 = ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng: Y =   160 4,79 1,371 1,7658 Y- HÖ sè kÓ (= 1,704 tÝnh ë trªn ). Y - HÖ sè kÓ ®Õn ®é nghiªng cña r¨ng, v× r¨ng th¼ng nªn Y = 1. YF1,YF2 - HÖ sè biÕn d¹ng r¨ng cña b¸nh 1 vµ 2, tra b¶ng 6.18/1/ víi sè r¨ng t¬ng ®¬ng : zv1 = z1 = 22 zv2 = z2= 105 ta ®îc: YF1 = 3,83 YF2 = 3,53 Thay c¸c gi¸ trÞ võa tÝnh ®îc vµo (3) : 2.T1 .K F Y .Y .YF 1 bw1 .d w1 .m => F1 = 60,7096 (MPa) Theo (6.44)/1/ : Y = 2.50903,858.1,7658.0,5868.1.3,83 48.55,459.2,5 3,53 F2 F2 = F1 . Y  60,7096. 3,83 = F1 = 55,954 (MPa)  X¸c ®Þnh øng suÊt uèn cho phÐp khi kÓ ®Õn c¸c nh©n tè kh¸c : Theo (6.2) vµ (6.2a)/1/ : Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 16 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y [F] = [F]’.YR.Ys.KxF. trong ®ã : YR- HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng mÆt lîn ch©n r¨ng, YR= 1. Ys- HÖ sè kÓ ®Õn ®é nh¹y cña vËt liÖu ®èi víi sù tËp trung øng suÊt, víi m = 2,5 (mm) : Ys = 1,08 – 0,0695 . ln(2,5) = 1,0163 KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch thíc b¸nh r¨ng ¶nh hëng ®Õn ®é bÒn uèn víi da < 400 mm => KxF = 1. = 179,275 (MPa) ð [F1] = [F1]’.YR.Ys.KxF = 176,4.1.1,0163.1 ð [F2] = [F2]’.YR.Ys.KxF = 165,6.1.1,0163.1.1 = 168,299 (Mpa) F1 = 60,7096 < [F1] = 179,275 VËy F2 = 55,954 < [F1] (MPa) = 168,299 (Mpa) • tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn uèn. 5- KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i: Theo (6.48): K qt H1max = H. = 448,7 . 1, 4 1260 (MPa) = 530,9 (MPa) < [H] max = §Ó tr¸nh biÕn d¹ng d hoÆc ph¸ háng tÜnh mÆt lîn ch©n r¨ng, øng suÊt cùc ®¹i Fmax t¹i mÆt ch©n r¨ng kh«ng ®îc vît qu¸ mét trÞ sè cho phÐp . Theo (6.49)/1/: Fmax = F.Kqt F1max = F1.Kqt = 60,7096 . 1,4 = F2max = F2.Kqt = 55,954 .1,4 VËy = 84,993 (MPa) 78,3356 (MPa) F1max < [F1]max = 464 (MPa) F2max < [F2]max = 360 (MPa) 6 - X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè bé truyÒn: Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 17 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y B¶ng 5 B¶ng thèng kª c¸c th«ng sè Th«ng sè M«®un ph¸p Sè r¨ng b¸nh r¨ng Ký hiÖu m Z Tû sè truyÒn thùc Kho¶ng c¸ch trôc ChiÒu réng vµnh r¨ng Gãc ¨n khíp §êng kÝnh l¨n um aw bw tw dw HÖ sè dÞch chØnh X §êng kÝnh c¬ së db §êng kÝnh ®Ønh r¨ng da §êng kÝnh ch©n r¨ng df Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i TrÞ sè m = 2,5 z1 = 22 z2= 105 u1= 4,77 aw= 160 bw = 48 tw=21,190 dw1 = 55,45 dw2 =264,54 ®¬n vÞ x1= 0,0941 x2= 0,4209 db1 = 55 db2 =262,5 mm da1= 60,395 da2= 269,52 df1= 49,22 df2= 100,85 mm - 18 - r¨ng mm mm mm ®é mm mm mm Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y III-B. TÝnh chän c¸c sè th«ng sè bé truyÒn cÊp chËm . 1-x¸c ®Þnh s¬ bé kho¶ng c¸ch trôc aw. Ta cã : aw2 = Ka.(U2+1) 3 TII .K H [ H ] 2 .U 2 .ba . Trong ®ã : Ka- HÖ sè phô thuéc vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng tra b¶ng 6.5/1/ trang 96 ®îc Ka= 49,5. U2- tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng , U2 = 2,92 (tÝnh ë trªn). TII- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng, TII = 234150,448 (N.mm) KH- HÖ sè kÓ ®Õn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc, nã phu thuéc vµo vÞ trÝ cña b¸nh r¨ng ®èi víi æ vµ hÖ sè 1d. bd= 0,53.b a.(U2+1). Tra b¶ng 6.6/1/ ta chän: b a = ð 0,4 bd = 0,53.0,4(+1) = 0,831 1,0531. Tra b¶ng 6.7/1/ trang 98 ®îc KH= ð aw2 = 49,5.(2,92+1) 3 234150,448.1,0531 ( 481,8) 2 .2,92.0,4 187,998 = [mm]. 2-x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp. m= (0,010,02)aw2 = (0,010,02).187,7 = 1,879  3,76. Theo b¶ng 6.8/1/ chän m«®un ph¸p : m = • x¸c ®Þnh sè r¨ng b¸nh nhá. V× r¨ng th¼ng nªn ta cã : Z3= 2.a w 2 2.187,998  m.(U 2  1) 2,5( 2,92  1) (r¨ng) Chän Z3 = Do ®ã Z4= u2.z3 = 2,92.38 =110,96 X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn thùc: 2,5. Um = Chän Z4= Z4 Z3 38,366 = 38 (r¨ng) . 110 (r¨ng). = 110 = 2,89 38 Nh vËy tØ sè truyÒn tahy ®æi nhá nªn kh«ng cã sù sai kh¸c vËn tèc Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 19 - Líp 43M ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y TÝnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc : aw2 = m.Z t  2,5.(38  110) = 185 [mm]. 2 2 Víi Zt lµ tæng sè r¨ng . Do Z3 =38(r¨ng ) > 30 => kh«ng dïng dÞch chØnh; • x¸c ®Þnh gãc ¨n khíp tw. Costw= Z t .m. cos  148.2,5. cos 20 0   0,9396 . 2.a w 2.185  tw= => 200 IV-KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc. øng suÊt tiÕp xóc xuÊt hiÖn trªn bÒ mÆt r¨ng cña bé truyÒn ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: H = ZM.ZH.Z. 2.TII .K H .(U 2  1)  [H]. bw .U 2 .d w2 2 Trong ®ã : ZM- HÖ sè kÓ ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu cña c¸c b¸nh r¨ng ¨n khíp tra b¶ng 6.5/1/ ta ®îc: ZM= 274 Mpa1/3. ZH- HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc . ZH = 2. cos  b sin( 2. tw ) = 2 .1 sin( 2.20 0 ) 1,7639 . = Z - HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng, víi r¨ng th¼ng  =0 ta cã. Z = Víi     1 1  1,88  3,2  z4  z3  4   3 .   1 1    cos   1,88  3,2  . =  38 110    1,7667 ð Z = 4  1,7 3 0,8628 . = TII- Momen xo¾n trªn trôc b¸nh r¨ng 3: TII = KH- HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc . 234150,448 (N.mm) KH = KH.KH.KHv Sinh viªn thùc hiÖn : hoµng m¹nh h¶i - 20 - Líp 43M