Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu hướng dẫn làm Đồ án chi tiết máy đầy đủ. Bạn sẽ có một bản mẫu đồ án chi tiết máy Thiết kế hộp giảm tốc hai cấp Phân đôi cấp nhanh, cả thuyết minh và bản vẽ AutoCad . Kèm theo đó là tất cả tài liệu hướng dẫn để làm đồ án chi tiết máy từ A đến Z, cả phần thuyết minh và bản vẽ ( Các tài liệu hướng dẫn này được cung cấp qua 1 link để bạn download trực tiếp từ mediafire) . Ngoài ra bạn cũng có quyền kết nối với tác giả một Giảng viên Đại học chuyên hướng dẫn đồ án chi tiết máy để nhận được những giải thích và hướng dẫn cần thiết. Chúc các bạn thành công
®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y A Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn 7 I X¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt , sè vßng quay s¬ bé hîp lý cña ®éng c¬ ®iÖn vµ chän ®éng c¬ ®iÖn: 7 Dùa vµo ®å thÞ t¶I träng thay ®æi cña ®éng c¬ ta x¸c ®Þnh tû sè lµm viÖc cña ®éng c¬: 7 ts1%=ts%==87,5% 7 =>ts1>60%.Nh vËy ®éng c¬ lµm viÖc dµI h¹n víi t¶I träng thay ®æi .7 II X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn ®éng U cña toµn bé hÖ thèng vµ ph©n phèi tû sè truyÒn cho tõng bé truyÒn cña hÖ thèng dÉn ®éng , lËp b¶ng c«ng suÊt , m« men xo¾n , sè vßng quay trªn c¸c trôc: 8 B ThiÕt kÕ c¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng: 10 I Chän vËt liÖu: 10 II X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp: 10 ¦/s tiÕp xóc cho phÐp [σH] vµ /s uèn cho phÐp [σF] ®îc tÝnh theo c«ng thøc: 10 [σH]=.ZR.ZV.kXH.kHL 10 [σF]=.YR.YS.kXF.kFL kFc 10 Trong ®ã: ZR- HÖ sè xÐt ®Õn ®é nh¸m cña mÆt r¨ng lµm viÖc .10 ZV- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña vËn tèc vßng .10 KxH- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cñakÝch thíc b¸nh r¨ng 10 YR- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña ®é nh¸m mÆt lîn ch©n r¨ng 10 YS- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng cña vËt liÖu ®èi víi tËp chung /s 10 KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch thíc cña b¸nh r¨ng a/h ®Õn ®é bÒn uèn 10 KFc- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng ®Æt t¶I ,v× bé truyÒn quay 2 chiÒu nªn .10 KFc=0,75 10 KHL,KFL-HÖ sè tuæi thä 10 SH,SF-HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn 10 σHlim-¦ng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi chu k× c¬ së 10 σFlim -¦ng suÊt uèn cho phÐp øng víi chu k× c¬ së 10 Khi thiÕt kÕ s¬ bé lÊy ZR.ZV.ZxH=1vµ YR.YS.KxF=1,do ®ã c«ng thøc øng suÊt 10 cho phÐp lµ : 10 [σH]=.KHL 10 [σF]=.KFL KFc 10 1,Bé truyÒn cÊp nhanh: 10 [σH]1=.KHL1= Mpa 11 [σH]2=.KHL2= MPa .11 2,Bé truyÒn cÊp chËm: 12 [σH]3=.KHL3= Mpa 13 [σH]4=.KHL4= MPa .13 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 1 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 6 X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn bé truyÒn b¸nh r¨ng: .18 Lùc cña bé truyÒn b¸nh r¨ng cã ph¬ng chiÒu ®IÓm ®Æt lùc nh h×nh vÏ, vµ tri sè ®îc x¸c dÞnh theo c«ng thøc sau: 18 Ft1=Ft2= = 18 6 X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn bé truyÒn b¸nh r¨ng: .23 Lùc cña bé truyÒn b¸nh r¨ng cã ph¬ng chiÒu ®Ióm ®Æt lùc nh h×nh vÏ, vµ tri sè ®îc x¸c dÞnh theo c«ng thøc sau: 23 Ft1=Ft2= = 23 Fr1=Fr2= = 23 24 H×nh 1:S¬ ®å ph©n tÝch lùc ¨n khíp bé truyÒn cÊp chËm .24 V.TÝnh bé truyÒn ngoµi 24 26 d-TÝNH TO¸N TRôC CñA HéP GI¶M TèC: 27 i Chän vËt liÖu 27 II X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc vµ kho¶ng c¸ch gèi trôc: 27 *Gèi trôc 10: .29 .29 H×nh 4:BiÓu ®å M«men ngo¹i lùc t¸c dông lªn trôc I 30 *Gèi trôc 20: .32 .32 *Gèi trôc 30: .35 .35 III TÝnh mèi ghÐp then 38 IV TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái 39 1)Víi thÐp 45 cã σb=600Mpa ,σ-1=0,436.600=261,6 Mpa .39 τ-1=0,58 ,σ-1=0,58.261,6=151,7 Mpa .39 ψσ=0,05 39 ψτ=0 .39 víi ψσ,ψτ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái .39 2) C¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do ®ã σaJ tÝnh theo (10.22) σaJ= σmj=0 39 Trong ®ã WJ m«men c¶n uèn ,c«ng thøc tÝnh cña nã ®uîc tÝnh theo b¶ng (10.6) 39 §èi víi tiÕt diÖn trßn (T) W .39 §èi víi tiªt diÖn cã r¨nh (R)W 39 V× trôc quay 1 chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng , do ®ã τmJ=τaJ 39 Theo (10.23) τmJ=τaJ= .39 §èi víi tiÕt diÖn trßn (T)Wo .40 §èi víi tiªt diÖn cã r¨nh(R) W 40 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 2 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 3) X¸c ®Þnh hÖ sè an toµn ë c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc .40 Trªn trôc 1: TiÕt diÖn l¾p æ l¨n 10 40 TiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng 13 .40 Trªn trôc 2: TiÕt diÖn l¾p r¨ng 23 40 Trªn trôc 3: TiÕt diÖn l¾p r¨ng 32 40 TiÕt diÖn l¾p æ l¨n 31 40 Chän l¾p ghÐp : c¸c æ l¨n , b¸nh r¨ng , ®ai l¾p theo k6 40 Nh vËy kÝch thíc cña then (b¶ng 9.1 ) ,trÞ sè m«men c¶n uèn vµ m«men c¶n xo¾n ( b¶ng 10.6 ) øng víi c¸c tiÕt diÖn trôc nh sau : 40 TiÕt diÖn 40 ®êng kÝnh trôc .40 bx h 40 t1 40 W 40 W0 40 σa 40 τa 40 10(T) 40 17 40 482 40 964 40 34,3 40 21 40 13(R) .40 20 40 6x6 40 3,5 40 642 40 1427 .40 65,8 40 7,1 40 23(R) .40 36 40 10x8 .40 5 .40 4123 .40 8701 .40 42,5 40 5 .40 31(T) 40 40 40 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 3 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 6280 .40 12560 .40 11,1 40 20,7 40 32(R) .40 45 40 10x8 .40 5 .40 4668 .40 10052 .40 34,7 40 25,9 40 sτj = 40 τ-1= 0,58 σ-1= 0,58.261,6 = 151,7[Mpa] 40 Theo b¶ng 10-7 : σb = 600 Mpa =>=0,05,=0 40 ,:hÖ sè kÓ ®Õn a/h cña /s trung b×nh tíi ®o bÒn mái 41 5) X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè KσdJ vµ KτdJ víi c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm .41 -Theo b¶ng 10-12 dung dao phay ngãn ,vËt liÖu cã σb = 600 Mpa 41 -HÖ sè tËp trung /s : Kσ=1,76;Kτ=1,54 41 D æ l¨n 43 I TÝnh cho trôc 1 43 b)KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶I ®éng cña æ: .43 Ph¶n lùc t¹i c¸c æ: Flt10=580(N); Flt11=679(N) 43 TiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ 1 v× æ nµy chÞu t¶I lín h¬n.theo c«ng thøc 11-3 víi Fa=0 t¶I träng quy íc : .43 Q=X.V.Fr.kt.kd =1.1.679.1.1,2=814,8 N 43 Trong ®ã:X-h/s t¶I träng híng t©m =>X=1(b¶ng 11-4) 43 V-H/s kÓ ®Õn vßng nµo quay ,vßng trong quay V=1 43 Kt-H/s kÎ ®Õn a/h cña nhiÖt ®é,kt=1 khi tLE=60.973.10-6.8.300.5=700,56 triÖu vßng 44 =>Cd=672,5.=4800,9 N 44 =>Cd=4,8 KNXo=0,6(tra b¶ng 11-6) 44 Qt=Fr=679(N) 44 =>Qo=0,68 NXo=0,6(tra b¶ng 11-6) 45 Qt=Fr=1855(N) 45 =>Qo= 1,855NXo=0,6(tra b¶ng 11-6) 47 Qt=Fr=1889(N) 47 =>Qo= 1,88Nts1>60%.Nh vËy ®éng c¬ lµm viÖc dµI h¹n víi t¶I träng thay ®æi 1-X¸c ®Þnh c«ng suÊt cÇn thiÕt theo c«ng thøc: P ct = Trong ®ã: a,X¸c ®Þnh Pt Pt η P ct : lµ c«ng suÊt cÇn thiÕt trªn trôc ®éng c¬(kW) P t :lµ c«ng suÊt tÝnh to¸n trªn trôc m¸y c«ng t¸c (kW) η:lµ hiÖu suÊt truyÒn ®éng cña c¶ toµn bé hÖ thèng (P t 2 Pt=Ptd ; Cã : Ptd = 1 2 1 + P 2 t 2 ) (C«ng thøc 2.14 trang 20).{2.14-tr20} t1 + t 2 P T 1 1 1 MÆt kh¸c ta cã: P = T = 0,7 =>P2=0,7P1 2 + P1 : C«ng suÊt lín nhÊt trong c¸c c«ng suÊt t¸c dông lªn trôc m¸y trong thêi gian lµm viÖc: 2 P1 = F *v 1000 (2.8 - tr19) Víi + F : Lùc kÐo , cã F = 2100 N + v : VËn tèc xÝch t¶i, cã v = 1,1 m/s =>Pt=1,94 (KW) b,X¸c ®Þnh η 2 3 - HiÖu suÊt truyÒn ®éng: η = η d η o η br Trong ®ã: η d lµ hiÖu suÊt cña bé truyÒn ®ai η o lµ hiÖu suÊt cña mét cÆp æ l¨n 2 η br lµ hiÖu suÊt cña bé truyÒn b¸nh r¨ng - Thay sè: η = 0,95 0,99 3 0,98 2 = 0,886 ⇒ P ct = 1,94 =2,19 (kw) 0,886 2- X¸c ®Þnh sè vßng quay s¬ bé hîp lý cña ®éng c¬ ®iÖn PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 7 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Sè vßng quay trôc m¸y c«ng t¸c Nlv= 60.1000.1,1 =70(vßng/ph) 3,14.3000 3- TØ sè truyÒn cña c¬ cÊu : U t =Uh.Udt - Theo b¶ng 2- 4 Trang 21/ tËp 1 chän tû sè truyÒn cña hép gi¶m tèc hai cÊp → U t = Uh.Udt=15 4 = 60 Uh=14,Udt=3 - Sè vßng quay s¬ bé cña ®éng c¬: n sb = n lv U t Trong ®ã: n sb lµ sè vßng quay ®ång bé n lv lµ sè vßng quay cña trôc m¸y c«ng t¸c ë ®©y lµ thïng nghiÒn bi U t lµ tû sè truyÒn cña toµn bé hÖ thèng - Thay sè n sb = 70 14,3 = 2920(v/p) ; chän n db = 3000 (v \ p) - Chän quy c¸ch ®éng c¬: - Víi nh÷ng sè liÖu ®· tÝnh ®îc kÕt hîp víi yªu cÇu më m¸y vµ ph¬ng ph¸p l¾p ®Æt ®éng c¬ tra b¶ng ta ®îc ®éng c¬ víi ký hiÖu: 4A80B2Y3 Víi P dc = 2,2 (kw) ; n dc = 2850 (v/p); vµ Tk T = 2 > mm = 1,4 Tdn T II X¸c ®Þnh tØ sè truyÒn ®éng U t cña toµn bé hÖ thèng vµ ph©n phèi tû sè truyÒn cho tõng bé truyÒn cña hÖ thèng dÉn ®éng , lËp b¶ng c«ng suÊt , m« men xo¾n , sè vßng quay trªn c¸c trôc: 1- X¸c ®Þnh tû sè truyÒn U t cña hÖ thèng dÉn ®éng U= n dc n lv Trong ®ã: n dc lµ sè vßng quay cña ®éng c¬ n lv lµ sè vßng quay cña thïng nghiÒn bi Thay sè U = 2920 = 41,74 70 2- Ph©n phèi tû sè truyÒn cña hÖ dÉn ®éng U t cho c¸c bé truyÒn V× hép gi¶m tèc gåm c¸c cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp d¹ng ph©n ®«I chän Uh=14 Tra b¶ng 3-1 ta ®îc U1=4,49;U2=3,12 U 1 lµ tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh r¨ng cÊp nhanh U 2 lµ tû sè truyÒn cña bé truyÒn cÊp chËm PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 8 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y TÝnh l¹i Un= Ut 41.71 = =3 U 1.U 2 4,49.3,12 3- X¸c ®Þnh c«ng suÊt, m« men vµ sè vßng quay trªn c¸c trôc: - Dùa vµo s¬ ®å dÉn ®éng ta cã P 1 = P ct η k η o1 = 2,19.0,95.0,99 = 2,06(kW) = 1 ndc ud = 2920 3 n = 973( v \ p ) p1 2,06 = 9.55.10 6 = 20218,7(N.mm) n1 973 P 2 = P1 η br η o1 = 2,05.0,97.0,99 = 1,97(kW) ⇒ T1 = 9,55.10 6 n1 973 = = 216,7( v \ p ) u1 4,49 1,97 ⇒ T2 = 9,55.10 6 = 86818,2(N.mm) 216,7 P 3 = P2 η br η o1 = 1,97.0,97.0,99 = 1,89(kW) n2= n 2 216,7 = = 69,4(v/ph) u2 3,12 p 1,689 ⇒ T3 = 9,55.10 6 3 = 9,55.10 6 = 260079(N.mm) n3 69,4 n3= - Dùa vµo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta cã b¶ng sau: Trôc §éng c¬ 1 2 3 2,19 2,06 1,97 1,89 Th«ng sè C«ng suÊt P lv ( kw) Tû sè truyÒn U Sè vßng quay n ( v \ p) M« men xo¾n T(Nmm) PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m 3 2920 4,49 3,12 973 216,7 69,4 20218,9 86818,2 260079 Trang 9 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y B ThiÕt kÕ c¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng: I Chän vËt liÖu: - Víi ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ cïng víi yªu cÇu bµi ra vµ quan ®iÓm thèng nhÊt ho¸ trong thiÕt kÕ nªn ta chän vËt liÖu hai cÊp b¸nh r¨ng nh nhau Theo b¶ng 6-1 chän *B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n bÒ mÆt r¨ng cã HB(241 285) HB1 = 245 ; σ b1 = 850( Mpa ) ; σ ch1 = 580( Mpa ) *B¸nh lín : Do cã tãc ®é quay vµ ®Iªï kiÖn nªn chän ®ä r¾n m¹t r¨ng thÊp h¬n tõ 10-15HB Chän thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n bÒ mÆt r¨ng cã HB = 230 ; σ b 2 = 750( Mpa ) ; σ ch 2 = 450( Mpa ) II X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp: ¦/s tiÕp xóc cho phÐp [σH] vµ /s uèn cho phÐp [σF] ®îc tÝnh theo c«ng thøc: σ H lim [σH]= S ZR.ZV.kXH.kHL H σ F lim [σF]= S YR.YS.kXF.kFL kFc F Trong ®ã: ZR- HÖ sè xÐt ®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 cñakÝch 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 /s KxF- HÖ sè xÐt ®Õn kÝch thíc cña b¸nh r¨ng a/h ®Õn ®é bÒn uèn KFc- HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh hëng ®Æt t¶I ,v× bé truyÒn quay 2 chiÒu nªn KFc=0,75 KHL,KFL-HÖ sè tuæi thä SH,SF-HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc vµ uèn σHlim-¦ng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi chu k× c¬ së σFlim -¦ng suÊt uèn cho phÐp øng víi chu k× c¬ së Khi thiÕt kÕ s¬ bé lÊy ZR.ZV.ZxH=1vµ YR.YS.KxF=1,do ®ã c«ng thøc øng suÊt cho phÐp lµ : σ H lim [σH]= S KHL H σ F lim [σF]= S KFL KFc F 1,Bé truyÒn cÊp nhanh: PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 10 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y dsb dtc Tiªt diÖn then ChiÕu s©u r·nh then 15,6 0 13 22,3 22,4 TiÕt diÖn 10 11 12 13 14 17 17 17 20 20 6x6 6x6 6x6 3,5 3,5 3,5 2- TÝnh trôc II a-X¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c dông: - VÞ trÝ ®Æt lùc cña b¸nh r¨ng 2vµ 4 :r22=r24=-79,3(mm) -VÞ trÝ ®Æt lùc cña b¸nh r¨ng 3 d¬ng:r34=34(mm) - Trôc quayII thuËn chiÒu kim ®ång hå =>cq=-1 - B¸nh r¨ng3 trªn trôc lµ b¸nh r¨ng chñ ®éng=>cb23=1 - B¸nh r¨ng2 vµ 4 trªn trôc lµ b¸nh r¨ng bÞ ®éng=>cb22=cb24=1 - Híng b¸nh r¨ng 4 ph¶I ,b¸nh r¨ng 2 tr¸I =>h22=-h24=-1 Fx22=Fx24=r22 /r24.(-1).(-1).Ft2=-572,3(N) Fy22=Fy24=-r 22 / r22.Fr2=288,3(N) Fz22=-Fz24=-1.(-1).(-1).Fa2=-245,05(N) Fx23=r23 /r23.(-1).1.Ft2=-572,3(N) Fy23=-r 23 / r23.Fr3=-998(N) Fz23=0 b-X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi trôc : *GèØ trôc 21: Dùa vµo c¸c ph¬ng tr×nh c©n b»ng M«men tai cac gèi trôc21 theo ph¬ng x vµ y ΣM 21 y = Fr 22 l 22 + Fy 24 l 24 − Fr 23 l 23 + Fz 22 r 22 − Fz 24 r 24 + Fy 21.l 21 = 0 Fy 21 = −[ Fr 22 l 22 + Fy 24 l 24 − Fr 23 l 23 + Fz 22 r 22 − F24 r 24 l 21 ] 288,3.49,5 + 288,3.165,6 − 998.107,5 ] = 210,7( N ) 215 F l 22 + Fx 23 l 23 + Fx 24 l 24 572,3.49,5 + 2553.107,5 + 572,3.165,5 = x 22 = =1843(N) 215 l 21 Fy 21 = −[ Fx11 =>Ft21=1855,2(N) *Gèi trôc 20: Fy 20 = −( Fy 21 + Fy 22 − Fy 23 + Fy 24 ) = −(210,7 + 288,3 − 998 + 288,3, ) = 210,7( N ) PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 32 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Fx 20 = − Fx 21 + Fx 22 + Fx 23 + Fx 24 = 1843( N ) =>Ft20=1855(N) Biªu ®å M«men l22 l l l H×nh 5:BiÓu ®å M«men ngo¹i lùc t¸c dông lªn trôc II -TÝnh m« men uèn tæng M j vµ m« men t¬ng ®¬ng M tdj t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm 2 2 Mj = M y 0 + M xj M tdj = M 2 + 0,75.T j2 j + T¹i æ 20 xÐt mÆt c¨t 20: Mx20=0 My20=0 2 2 M 20 = M y 20 + M x 20 = 0 + 0 = 0( Nmm ) 2 2 M td 20 = M 20 + 0,75.T20 = 0( Nmm) + T¹i æ 21 xÐt mÆt c¨t 21: M 21 = 0( Nmm ) Mx21=0 MY21=0 2 2 M td 21 = M 21 + 0,75.T21 = 0( Nmm) PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 33 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y + B¸nh 22 xÐt mÆt c¨t 22: Mx22=29860(Nmm) MY22=91230(Nmm) 2 2 M 22 = M y 22 + M x 22 = 29860 2 + 91230 2 = 95992( Nmm ) 2 2 M td 22 = M 22 + 0,75.T22 = 103090( Nmm) + B¸nh r¨ng 23xÐt mÆt c¨t 23: Mx23=58800 (Nmm) MY23=164930 (Nmm) 2 2 M 23 = M y 23 + M x 23 = 58800 2 +164930 2 = 175098( Nmm ) 2 2 M td 23 = M 23 + 0,75.T23 = 179088( Nmm) + B¸nh 24 xÐt mÆt c¨t 24: Mx24=29860(Nmm) MY24=91230(Nmm) 2 2 M 24 = M y 24 + M x 24 = 29860 2 + 91230 2 = 95992( Nmm ) 2 2 M td 12 = M 24 + 0,75.T24 = 103090( Nmm) =>C¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm: 23: TiÕt diÖn l¨p b¸nh r¨ng chÞu m« men lín nhÊt *TÝnh ®êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn 0,1,2,3 vµ 4 theo c«ng thøc : d =3 M td trong ®ã 0,1.[ σ] [σ] lµ øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc , tra b¶ng 10-5 → [σ ] = 63( Mpa ) ⇒ d 2o = 3 0 =0 0,1.63 lÊy d 2o = 25( mm ) ⇒ d 21 = 3 0 =0 0,1.63 lÊy d 21 = 25( mm ) => d 22 = 3 103090 = 25,4 0,1.63 lÊy d 22 = 30( mm ) => d 23 = 3 179088 = 30,6 0,1.63 lÊy d 23 = 36(mm) => d 24 = 3 103090 = 25,4 0,1.63 lÊy d 24 = 30(mm) Tõ ®ã chän ®êng kÝnh trôc theo trÞ sè tiªu chuÈn ,®ång thêi chän c¸c th«ng sè cña then t¹i c¸c tiªt diÖn cã then(tra b¶ng 9-1) PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 34 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Ta ®îc bang thèng kª sau: TiÕt diÖn dsb 20 0 21 0 22 25,4 23 30,6 24 25,4 dtc Tiªt diÖn then ChiÕu s©u r·nh then 25 25 30 36 30 8x7 10x8 8x7 4 5 4 c TÝnh trôc III: a- X¸c ®Þnh c¸c lùc t¸c dông: - VÞ trÝ ®Æt lùc cña b¸nh r¨ng 2 ©m :r32=-106(mm) - Trôc quayIII ngîc chiÒu kim ®ång hå =>cq3=1 - B¸nh r¨ng3 trªn trôc lµ b¸nh r¨ng bi ®éng=>cb32=-1 Fx32=r32 /r32.1.(-1).Ft4=2553(N) Fy32=-r 32 / r32.Fr4=998(N) Fz23=0 §IÓm ®Æt lùc Fx33 t¹i t©m trôc cã ph¬ng theo trôc x vµ ngîc chiÒu víi Fx32 Fx33 =-(0,2…0,3) 2T 3 2.260079 =-(0,2…0,3) =-1000(N) Dt 130 b-X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi trôc : *GèØ trôc 31: Dùa vµo c¸c ph¬ng tr×nh c©n b»ng M«men tai cac gèi trôc21 theo ph¬ng x vµ y ΣM 31 y = Fr 32 l 32 + Fy 31 l 31 = 0 Fy 31 = −[ Fr 32 l 32 ] l 31 998.107,5 ] = −499( N ) 215 F l 33 − Fx 32 l 32 1000.284,5 − 2553.107,5 Fx 31 = x 33 = =-47(N) 215 l 31 = −[ =>Ft31=501(N) *Gèi trôc 30: Fy30 = −( Fy 31 + Fy 23 ) = −449( N ) Fx 30 = −( Fx 31 + Fx 32 − Fx 33 ) = −1506( N ) PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m =>Ft30=1586(N) Trang 35 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y Biªu ®å M«men l l l H×nh 6:BiÓu ®å M«men ngo¹i lùc t¸c dông lªn trôc III -TÝnh m« men uèn tæng M j vµ m« men t¬ng ®¬ng M tdj t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm 2 2 Mj = M y 0 + M xj M tdj = M 2 + 0,75.T j2 j + T¹i æ 30 xÐt mÆt c¨t 30: Mx30=0 My30=0 2 2 M 30 = M y 30 + M x 30 = 0 + 0 = 0( Nmm ) 2 2 M td 30 = M 30 + 0,75.T30 = 0( Nmm) + T¹i æ 31 xÐt mÆt c¨t 31: Mx31=0 MY31=69500(Nmm) M 31 = 69500( Nmm ) 2 2 M td 13 = M 31 + 0,75.T31 = 235714( Nmm) + B¸nh 32 xÐt mÆt c¨t 32: PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Mx32=53642,5(Nmm) Trang 36 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y MY22=161895(Nmm) 2 2 M 32 = M y 32 + M x 32 = 53642,5 2 + 161895 2 = 170550( Nmm ) 2 2 M td 32 = M 32 + 0,75.T32 = 282521( Nmm) + Khíp nèi 33xÐt mÆt c¨t 33: Mx33=0 (Nmm) MY33=0 (Nmm) 2 M 33 = M y 33 + M x233 = 0 2 + 0 2 = 0( Nmm ) 2 2 M td 33 = M 33 + 0,75.T33 = 225235( Nmm) =>C¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm: 31: TiÕt diÖn l¨p æ l¨n chÞu m« men lín nhÊt 32: TiÕt diÖn l¨p b¸nh r¨ng chÞu m« men lín nhÊt *TÝnh ®êng kÝnh trôc t¹i c¸c tiÕt diÖn 0,1,2,3 vµ 4 theo c«ng thøc : d =3 M td trong ®ã 0,1.[ σ] [σ] lµ øng suÊt cho phÐp cña thÐp chÕ t¹o trôc , tra b¶ng 10-5 → [σ ] = 63( Mpa ) ⇒ d 3o = 3 0 =0 0,1.63 lÊy d 3o = 40( mm ) ⇒ d 31 = 3 235714 = 33,5 0,1.63 lÊy d 31 = 40( mm ) => d 32 = 3 => d 33 = 3 282521 = 35,5 0,1.63 225235 = 32,8 0,1.63 lÊy d 32 = 45( mm ) lÊy d 33 = 40(mm) Tõ ®ã chän ®êng kÝnh trôc theo trÞ sè tiªu chuÈn ,®ång thêi chän c¸c th«ng sè cña then t¹i c¸c tiªt diÖn cã then(tra b¶ng 9-1) Ta ®îc bang thèng kª sau: TiÕt diÖn Tiªt diÖn then ChiÕu s©u r·nh then dsb dtc 30 0 40 31 33,5 40 32 35,5 45 10x8 5 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 37 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 33 32,8 38 10x8 5 III TÝnh mèi ghÐp then Then lµ mét tiÕt m¸y tiªu chuÈn ta cã thÓ chän vµ tÝnh then theo ®êng kÝnh trôc vµ chiÒu dµi may ¬ V× c¸c trôc trong ®å ¸n nµy ®Òu n»m trong hép gi¶m tèc nªn ta dïng then b»ng Dùa vµo tiÕt diÖn cña ®êng kÝnh trôc ta chon then theo b¶ng 9-1a tËp I ChiÒu dµi then ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc lt=( 0,8 0,9)lm víi lm chiÒu dµi may ¬ Ta lËp b¶ng chän then vµ chiÒu dµi then t¬ng øng TiÕt diÖn 12 13,14 22,24 23 31,33 32 ®êng kÝnh trôc 17 20 30 36 40 45 bxh 6x6 6x6 10x8 10x8 12x8 12x8 lm 25 25 40 45 55 55 lt 20 20 30 36 45 45 §Ó ®¶m b¶o tÝnh c«ng nghÖ ta chän then gièng nhau trªn cïng mét trôc *Trôc 1 Víi d 12 = 17( mm ) ,d13=20(mm) tra b¶ng 9-1a cã b=6mm ; h =6mm ; t 1 = 3,5mm; t 2 = 2,8mm;0,16 ≤ r ≤ 0,25 C«ng thøc kiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ bÒn c¾t cho d12 σd = 2.T 2.T ≤ [σd ] ; τ c = ≤ [ τc ] d.l t ( h − t 1 ) d.l t b Trong ®ã [ σ d ] øng suÊt dËp cho phÐp tra b¶ng 9-5 tËp1 [ σ d ] = 100( Mpa ) [ τ c ] øng suÊt c¾t cho phÐp Víi trôc lµm b»ng thÐp 45 vµ t¶i träng rung ®éng nhÑ th× [τ c ] = 2 ( 60 90) = ( 40 60) => [τ c ] = 60( Mpa ) 3 Thay vµo 2.20218,9 = 47,6( Mpa ) < [σ d ] 20.17.( 6 − 3,5) [τ c ] = 2.20218,9 = 19,8( Mpa ) < [τ c ] 17.20.6 [σ d ] = VËy ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ c¾t tháa m·n PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 38 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y *Trôc 2 Víi d 22 = 30( mm ) tra b¶ng 9-1a cã b=10mm ; h =8mm ; t 1 = 5mm; t 2 = 3,3mm;0,25 ≤ r ≤ 0,4 Víi [σ d ] = 100( Mpa ); [τ c ] = 60( Mpa ); T = 29860( Nmm ) 2.29860 = 22( Mpa ) < [σ d ] 30.30.( 8 − 5) 2.29860 τc = = 8,3( Mpa ) < [τ c ] 30.30.8 σd = VËy trôc 2 tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ uèn *Trôc 3: Víi d 31 = 40( mm ) tra b¶ng 9-1a tËp 1 cã b=12mm ; h =8 mm ; t1 = 5mm; t 2 = 3,3mm;0,25 ≤ r ≤ 0,4 Víi [σ d ] = 100( Mpa ); [τ c ] = 60( Mpa ); T = 260079( Nmm ) 2.260079 = 72( Mpa ) 40.45.( 9 − 5) 2.260079 τc = = 24( Mpa ) 40.45.12 σd = VËy then trªn trôc 3 tháa m·n ®iÒu kiÖn bÒn dËp vµ uèn IV TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái 1)Víi thÐp 45 cã σb=600Mpa ,σ-1=0,436.600=261,6 Mpa τ-1=0,58 ,σ-1=0,58.261,6=151,7 Mpa ψσ=0,05 ψτ=0 víi ψσ,ψτ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña trÞ sè øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái 2) C¸c trôc cña hép gi¶m tèc ®Òu quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng do M j ®ã σaJ tÝnh theo (10.22) σaJ= ¦ W , σmj=0 j Trong ®ã WJ m«men c¶n uèn ,c«ng thøc tÝnh cña nã ®uîc tÝnh theo b¶ng (10.6) §èi víi tiÕt diÖn trßn (T) W J = π d 3 j 32 2 π d 3 b.t1 ( d j − t1 ) j − mm 3 §èi víi tiªt diÖn cã r¨nh (R)W J = 32 2.dj ( ) V× trôc quay 1 chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng , do ®ã τmJ=τaJ Tj Theo (10.23) τmJ=τaJ= 2.W 0j PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 39 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y §èi víi tiÕt diÖn trßn (T)Wo J = π d 3 j 16 2 π d 3 b.t1 ( d j − t1 ) j − mm 3 §èi víi tiªt diÖn cã r¨nh(R) W 0 j = 16 2d j ( ) 3) X¸c ®Þnh hÖ sè an toµn ë c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc Trªn trôc 1: TiÕt diÖn l¾p æ l¨n 10 TiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨ng 13 Trªn trôc 2: TiÕt diÖn l¾p r¨ng 23 Trªn trôc 3: TiÕt diÖn l¾p r¨ng 32 TiÕt diÖn l¾p æ l¨n 31 Chän l¾p ghÐp : c¸c æ l¨n , b¸nh r¨ng , ®ai l¾p theo k6 Nh vËy kÝch thíc cña then (b¶ng 9.1 ) ,trÞ sè m«men c¶n uèn vµ m«men c¶n xo¾n ( b¶ng 10.6 ) øng víi c¸c tiÕt diÖn trôc nh sau : ®êng bx h t1 W W0 σa τa kÝnh trôc 10(T) 17 482 964 34,3 21 13(R) 20 6x6 3,5 642 1427 65,8 7,1 23(R) 36 10x8 5 4123 8701 42,5 5 31(T) 40 6280 12560 11,1 20,7 32(R) 45 10x8 5 4668 10052 34,7 25,9 4) KÕt cÊu trôc võa thiÕt kÕ ®¶m b¶o ®é bÒn mái nÕu hÖ sè an toµn t¹i c¸c thiÕt diÖn nguy hiÓm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: TiÕt diÖn Sj = s σj s τ 2 s σj + s 2j τ ≥ [s] Víi : [s]- HÖ sè an cho phÐp th«ng thêng [s]= 1,5…2,5 Theo c«ng thøc 10.20 ta cã hÖ sè an toµn xÐt riªng cho øng suÊt ph¸p : σ −1 sσj = K σ + ψ σ σdj aj σ mj HÖ sè an toµn xÐt riªng øng suÊt tiÕp t¹i mÆt c¾t j τ −1 sτj = K τ + ψ τ τdj aj t mj Trong ®ã : σ-1,τ-1 lµ giíi h¹n uèn vµ xo¾n øng víi chu kú ®èi xøng Víi thÐp 45 cã σb = 600 Mpa cã thÓ lÊy gÇn ®óng: σ-1= 0,436.σb = 0,436.600=261,6 [Mpa] τ-1= 0,58 σ-1= 0,58.261,6 = 151,7[Mpa] Theo b¶ng 10-7 : σb = 600 Mpa =>ψ σ =0,05,ψ t =0 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 40 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y ψ σ ,ψ t :hÖ sè kÓ ®Õn a/h cña /s trung b×nh tíi ®o bÒn mái 5) X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè KσdJ vµ KτdJ víi c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm KσdJ Kσ + K x −1 = εσ Ky Kτ + K x −1 ετ KτdJ= Ky -Theo b¶ng 10-12 dung dao phay ngãn ,vËt liÖu cã σb = 600 Mpa -HÖ sè tËp trung /s : Kσ=1,76;Kτ=1,54 ε σ , ε τ -hÖ sè kÝch thíc kÓ ®Õn ¶nh hëng cña kÝch thíc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái trÞ sè cho trong b¶ng 10.10/1/ tra ε σ vµ ε τ øng ®êng kÝnh tiÕt diÖn nguy hiÓm Kx- HÖ sè tËp trung øng xuÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, nã phô thuéc vµo ph¬ng ph¸p gia c«ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt C¸c trôc ®îc gia c«ng trªn m¸y mµi , t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm yªu cÇu ®¹t Ra=0,32 0,16 Theo b¶ng 10-8 h/s tËp trung /s do tr¹ng th¸I bÒ mÆt kx=1,06 Ky – HÖ sè t¨ng bÒn bÒ mÆt, víi σb= 600 Mpa Dïng ph¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt b¨ng t«i dßng ®iÖn cao tÇn tõ ®ã tra b¶ng 10.9/1/ chän Ky=1,6 (®èi víi trôc nh½n ) Do bÒ mÆt trôc l¾p cã ®é d«i vµ t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm kh«ng cã r·nh then nªn ta cã thÓ tra trùc tiÕp tû sè Kσ Kτ , εσ ετ ε σ , ε τ -hÖ sè kÝch thíc kÓ ®Õn ¶nh hëng cña kÝch thíc tiÕt diÖn trôc ®Õn giíi h¹n mái trÞ sè cho trong b¶ng 10.10/1/ tra ε σ vµ ε τ øng ®êng kÝnh tiÕt diÖn nguy hiÓm Kσ K vµ τ Tõ ®ã x¸c ®Þnh εσ ετ Ta cã b¶ng sau : TiÕt diÖn 10 13 23 31 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m d εσ ετ Kσ εσ Kτ ετ 17 20 23 36 0,94 0,92 0,86 0,85 0,91 0,89 0,80 0,78 1,91 2,05 - 1,73 1,93 Trang 41 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y 32 40 0,83 0,77 2,12 2,0 Tõ ®ã ta cã b¶ng tÝnh hÖ sè an toµn s t¹i tõng tiÕt diÖn nguy hiÓm : Tiªt diÖn 10 13 23 31 32 d TØ sè R·nh then 1,91 2,05 2,12 17 20 36 40 45 Kσ εσ TØ sè L¾p c¨ng 2,06 2,06 2,06 2,06 2,06 Kτ ετ R·nh then 1,73 1,93 2,00 Kσ L¾p c¨ng 1,64 1,64 1,64 1,64 1,64 Kσd Kτd Sσ 2,12 1,7 3,77 2,12 1,89 2,74 2,12 1,99 1,84 2,12 1,7 6,26 2,12 2,06 2 Sτ S 5,01 5,9 9,2 2,3 1,78 3,01 2,48 1,8 2,16 1,33 Kτ §Ó tÝnh Kσd,Kτd ta cÇn so s¸nh ε vµ ε gi÷a hai b¶ng trªn vµ lÊy gi¸ trÞ lín h¬n σ τ V.TÝnh kiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh §Ó ®Ò phßng kh«ng bÞ biÕn d¹ng dÎo qu¸ lín hoÆc ph¸ háng do qu¸ t¶i ®ét ngét ta ph¶i kiÓm tra ®é bÒn tÜnh cña trôc C«ng thøc kiÓm tra σ td = σ 2 + 3.τ 2 ≤ [ σ] M max T ; τ = max 3 ; [ σ] = 0,8.σ ch 3 0,1.d 0,2.d Víi σ ch = 340( Mpa ) → [ σ] = 0,8.340 = 272( Mpa ) σ= Trong ®ã *Trôc 1 M max = 43133( Nmm ) , Tmax = 20218,9( Nmm ) , d1 = 28( mm ) σ= 43133 20218,9 = 19,7( Mpa );τ = = 4,6( Mpa ) 3 0,1.28 0,2.28 3 σ td = 19,7 2 + 3.4,6 2 = 21,3 < [σ ] → trôc 1 tháa m·n ®é bÒn tÜnh * Trôc 2 M max = 179088( Nmm ) , Tmax = 43409,1( Nmm ) , d1 = 36( mm ) σ= 179088 43409,1 = 38,4( Mpa );τ = = 4,65( Mpa ) 3 0,1.36 0,2.36 3 σ td = 38,4 2 + 3.4,65 2 = 39,2 < [σ ] → Trôc 2 tháa m·n ®é bÒn tÜnh *Trôc 3 PH¹M TIÕN DòNG – líp 43m Trang 42 ®å ¸n m«n häc chi tiÕt m¸y M max = 282521( Nmm ) , Tmax = 260079( Nmm ) , d1 = 45( mm ) σ= 282521 260079 = 31( Mpa ) ;τ = = 14,3( Mpa ) 3 0,1.45 0,2.45 3 σ td = 312 + 3.14,3 2 = 39,7 < [σ ] → Trôc 3 tháa m·n ®é bÒn tÜnh D æ l¨n V× cã nhiÒu u ®iÓm nh m« men ma s¸t nhá , m« me më m¸y nhá ch¨m sãc vµ b«i tr¬n ®¬n gi¶n , thuËn tiÖn söa chöa thay thÕ nªn æ l¨n ®îc dïng kh¸ phæ biÕn I TÝnh cho trôc 1 1 Chän lo¹i æ l¨n : Dùa vµo c¸c kÕt qu¶ ®· tÝnh víi t¶I träng va ®Ëp nhÑ ,M«men xo¾n trôc kh«ng lín l¾m nªn chän æ ®òa trô ng¾n ®ì kiÓu 2000(æ tuú ®éng) §êng kÝnh ngâng trôc d=20(mm)=>chän æ câ nhÑ lo¹i 2204: d=20(mm);D=47(mm);B=14(mm);r=1,5(mm);r1=1(mm);C=11,9 KN; C0=7,38 KN b)KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶I ®éng cña æ: Ph¶n lùc t¹i c¸c æ: Flt10=580(N); Flt11=679(N) TiÕn hµnh kiÓm nghiÖm cho æ 1 v× æ nµy chÞu t¶I lín h¬n.theo c«ng thøc 11-3 víi Fa=0 t¶I träng quy íc : Q=X.V.Fr.kt.kd =1.1.679.1.1,2=814,8 N Trong ®ã:X-h/s t¶I träng híng t©m =>X=1(b¶ng 11-4) V-H/s kÓ ®Õn vßng nµo quay ,vßng trong quay V=1 Kt-H/s kÎ ®Õn a/h cña nhiÖt ®é,kt=1 khi tLE=60.973.10-6.8.300.5=700,56 triÖu vßng =>Cd=672,5 10 / 3 700,56 =4800,9 N =>Cd=4,8 KNXo=0,6(tra b¶ng 11-6) Qt=Fr=679(N) =>Qo=0,68 NQ=1.1.1855.1.1,2= 2226 N Theo 11-3 t¶I träng t¬ng ®¬ng QE ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: ∑ Q L ∑L m QE= m i i i m m Q11 Lh1 Q12 L h 2 m Q L + Q L h h =Q11 3 8 4 8 =2226 3 13 + 0,7 3 =1819,9 (N) Thay vµo C d = 1819,9.3 156 = 9797( N ) < C=29,2(KN) VËy æ ®· chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng t¶i ®éng b)KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶I tÜnh: Theo 11-19 va 11-20 víi Fa= 0 ,chän Qo lµ trÞ sè lín h¬n trong 2 gi¸ trÞ ®îc tÝnh sau ®©y: Qt=Xo.Fr=0,6.1855=1113 N Víi Xo hÖ sè t¶I träng híng t©m =>Xo=0,6(tra b¶ng 11-6) Qt=Fr=1855(N) =>Qo= 1,855Nh 22= -h24=-1 Fx 22= Fx24=r 22 /r24.(-1).(-1).Ft2=-5 72, 3(N) Fy 22= Fy24=-r 22 / r 22? ??.Fr2 =28 8,3(N) Fz 22= -Fz24=-1.(-1).(-1).Fa2= -24 5,05(N) Fx23=r23 /r23.(-1).1.Ft2=-5 72, 3(N)... Fz 22 r 22 − Fz 24 r 24 + Fy 21 .l 21 = Fy 21 = −[ Fr 22 l 22 + Fy 24 l 24 − Fr 23 l 23 + Fz 22 r 22 − F24 r 24 l 21 ] 28 8,3.49,5 + 28 8,3.165,6 − 998.107,5 ] = 21 0,7( N ) 21 5 F l 22 + Fx 23 l 23 ... 21 : M 21 = 0( Nmm ) Mx21=0 MY21=0 2 M td 21 = M 21 + 0,75.T21 = 0( Nmm) PH¹M TIÕN DịNG lớp 43m Trang 33 đồ án môn học chi tiết máy + Bánh 22 xét mặt căt 22 : Mx 22= 29860(Nmm) MY 22= 9 123 0(Nmm) 2