Sai số vận tốc thực hiện trên băng tải, truyền qua bộ truyền xích và bộ truyền bánh răng cấp nhanh, cấp chậm

Thuyết minh đồ án chi tiết máy



• Chọn chiều quay trên các trục và chọn chiều nghiêng của các cặp bánh răng trong

hộp giảm tốc:

- Hệ thống đã cho là trạm dẫn động dùng cho băng tải, do vậy cần đảm bảo yêu cầu

vận chuyển vật liệu, nhánh trên băng tải phải là nhánh căng. Ta xác định chiều

quay của trục công tác và các trục.

- Các cặp bánh răng đã chọn là bánh răng trụ răng nghiêng, trong quá trình làm

việc ln tồn tại lực dọc trục trên các trục. Do vậy ta phải chọn chiều nghiêng của

các cặp bánh răng sao cho tổng lực dọc trục trên các trục là nhỏ nhất (như hình vẽ).

� Kết cấu của ổ trục nhỏ gọn, rẻ tiền.



1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên trục

1.2.1 Bộ truyền cấp nhanh

Lực vòng:

2T 2.68550,685

Ft1  I 

 2708,98( N )

dW

50,61

1



173

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Ft 2 



2TII 2.362879,59



 2579,19( N )

dW2

281,39



Lực hướng tâm:

tg t

tg 20o13'

Fr1  Ft1 �

 2708,98 �

 1009,72( N )

cos1

0,988



tg

tg 20o13'

Fr 2  Ft 2 � t  2579,19 �

 961,35( N )

cos1

0,988

Lực dọc trục:

Fa1  Ft1 �

tg 1  2708,98 �

tg 8o53'  423, 41( N )

Fa 2  Ft 2 �

tg 1  2579,19 �

tg 8o53'  403,12( N )



1.2.2 Bộ truyền cấp chậm

Lực vòng:

2T 2.362879,597

Ft 3  II 

 7906,73( N )

dW

91,79

3



Ft 4 



2TIII 2.1086870,568



 7541,95( N )

dW 4

288,22



Lực hướng tâm:

tg t

tg 20o 22'

Fr 3  Ft 3 �

 7906,73 �

 2995,15( N )

cos 2

0,980



tg t

tg 20o 22'

Fr 4  Ft 4 �

 7541,95 �

 2856,97( N )

cos 2

0,980

Lực dọc trục:

Fa3  Ft 3 �

tg  2  7906,73 �

tg11o 28'  1603,85( N )

Fa 4  Ft 4 �

tg  2  7541,95 �

tg11o 28'  1529,86( N )



1.2.3 Bộ truyền xích

Từ Phần II – A, Thiết kế bộ truyền xích ta có:

Lực tác dụng lên trục được xác định:

Fr = 6915,673 (N) (đã tính ở Phần II – A).

1.3 Xác định đường kính sơ bộ

174

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Đường kính trục được xác định theo mơmen xoắn theo cơng thức:



d k �3



Tk

0, 2 �  



Trong đó:-Tk :Mơmen xoắn (N.mm).

   :ứng suất xoắn cho phép (Mpa)

-



    15 �30( Mpa)



Với:

Tdc=69270,205(N.mm) TI=68550,685(N.mm) TII=362879,597 (N.mm)

TIII=1086870,568 (N.mm) Tct=2062634,989 (N.mm).

Ta có :





  15( Mpa)

- Trục động cơ : Chọn  



- Trục I : Chọn



d1



    15(Mpa)





  20( Mpa)

- Trục II : Chọn  





    30( Mpa)

Trục III: Chọn



d3



ddc



d2

3



3



3



3



69270,205

0,2 �

15



68550,685

0, 2 �

15



362879,597

0, 2 �

20



1086870,568

0,2 �

30



28, 48( mm)



28,38(mm)

44,93( mm)



56,58(mm)



Chọn d1=30mm ; d2=50mm ; d3=60mm.

Theo bảng P1.7[1] Động cơ đã chọn là 4A160S4Y3 ta tra được đường kính trục động cơ là ddc=38mm.



Theo bảng 10.2 [1] từ đường kính d có thể xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn bo:

Trục

d (mm)

b0 (mm)



I

30

19



II

50

27



III

60

31



1.4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

1.4.1 Trục II:

Sơ đồ hình 10.7 [1].



175

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



lk1: là khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục k.

lki : là khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k.

lmki :là chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ I (lắp trên tiết diện thứ i) trên trục k.

lcki: là khoảng cơng xơn trên trục thứ k tính từ chi tiết thứ i.

bki : là chiều rộng vành răng thứ i trên trục k.

Tra bảng 10.3 [1] ta có:

Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành hộp hoặc khoảng cách

giữa các chi tiết quay là: k1 = (8 ÷ 15), chọn k1 = 10(mm).

Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp là: k 2 = (5 ÷ 15),

chọn k2 = 8(mm).

b02 = 27(mm).

Ta có:

lm = (1,2 ÷ 1,5).d2 = (1,2 ÷ 1,5).50 = 60 ÷ 75

Chiều dài mayơ bánh răng trụ 2 là: lm22 = 65(mm)

Chiều dài mayơ bánh răng trụ 3 là: lm23 = 75(mm)

Với lm23 = 75(mm) < bw3 = 84(mm). Lấy lm23 = 84(mm)

176

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Thay các giá trị vào công thức:

l21 = lm22 + lm23 +3k1 +2k2 +b02 = 65+84+3.10+2.8+27 = 222(mm)

l22= 0,5.(lm22 + b02) + k1 + k2 = 0,5.(65+27) + 10 + 8 = 64(mm)

l23 = 0,5.(lm22 + lm23) + l22 + k1 = 0,5.(65+75) +65 + 10 = 145(mm)

1.4.2 Trục I:

Sơ đồ hình 10.6[1]



Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành hộp hoặc khoảng cách

giữa các chi tiết quay là: k1 = (8 ÷ 15), chọn k1 = 10(mm).

Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp là: k 2 = (5 ÷ 15),

chọn k2 = 8(mm).

Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp ổ là: k3 = (10 ÷ 20),

chọn k3 = 15 (mm).

Chiều cao nắp ổ và đầu bulơng là: hn = (15 ÷ 20), chọn hn = 20(mm).

b01 = 19(mm).

Từ đó ta có: l13 = l22= 64(mm).

l11 = l21 =222(mm).

Chiều dài mayơ nửa khớp nối trục I là:

lm = (1,4 ÷ 2,5).d1 = (1,4 ÷ 2,5).30 = 42 ÷ 75, chọn lm12 = 50(mm)

Chiều dài mayơ bánh răng trụ 1 là:

lm13 = (1,2 ÷ 1,5).d1 = (1,2 ÷ 1,5).30 = 36 ÷ 45, chọn lm13 = 45(mm)

177

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Với lm13 = 45(mm) < bw1 = 56(mm). Lấy lm13 = 56(mm)

l12 = -lc12 = 0,5.( lm12 + b01) + k3 + hn = 0,5.(50+19) +15 +20 = 69,5(mm).

1.4.3 Trục III:



Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành hộp hoặc khoảng cách

giữa các chi tiết quay là: k1 = (8 ÷ 15), chọn k1 = 10(mm).

Khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp là: k 2 = (5 ÷ 15),

chọn k2 = 8(mm).

Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp ổ là: k3 = (10 ÷ 20),

chọn k3 = 15 (mm).

Chiều cao nắp ổ và đầu bulông là: hn = (15 ÷ 20), chọn hn = 20(mm).

b03 = 31(mm).

Ta có:

lm = (1,2 ÷ 1,5).d3 = (1,2 ÷ 1,5).60 = 72 ÷ 90

Chiều dài mayơ đĩa xích là: lm32 = 80(mm).

Chiều dài mayơ bánh răng trụ 4 là: lm33 = 90(mm).

l31 = l11 = l21 = 222(mm).

l33 = l21 - l23= 222 - 145 = 77(mm).

Khoảng cách công xơn trên trục tính từ chi tiết ngồi hộp đến gối đỡ là:

l32=-lc32 = 0,5.( lm32 + b03) + k3 + hn = 0,5.(80 + 31) +15 +20 = 90,5(mm).

1.5 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục

1.5.1 Trục I:

178

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



Lực vòng: Ft1= 2708,98(N)

Lực hướng tâm: Fr1= 1009,72(N)

Lực dọc trục: Fa1= 423,41(N)

Lực từ khớp nối tác dụng lên trục



Fr  (0, 2 �0,3) Ft



trong đó :



Ft 



2Tt

D0



;

tra bảng 16-1[2] chọn k=1,3 và TI = 68550,685(N.mm)

Ta có: Tt = 1,3.68550,685 = 89115,89(N.mm)

D0 : Đường kính vòng trong qua tâm các chốt nối vòng đàn hồi.

Tra bảng 16.10a  2 với Tt = (N.mm), D0 = 90(mm)



2.89115,89

 1980,35(N)

90

Fr  (0, 2 �0,3) Ft  (0, 2 �0,3).1980,35  396, 07 �594,11( N )

Ft 



Chọn Fr = 400(N)

Đặt lực Fr theo phương x chiều ngược với Ft1 xác định phản lực tại các ổ:



179

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



l11

l13



l12



T1



FYD



FYB

A



B



Fr



FXB



C

Fr1



Ft1

Fa1



FYB

B Mt1 C



T1 A



FXB



Fr



D

FXD

FYD



Ma1

D



Fa1



Ft1 Fr1



FXD



H1.Sơ đồ các chi tiết quay và lực từ các chi tiết quay tác dụng lên trục I

+)Xác định Ma1;Mt1



M a1  Fa1 .



M t 1  Ft1 .



d w1

50, 61

 423, 41.

 10714,39( N .mm)

2

2



d w1

50,61

 2708,98.

 68550,74( N .mm)

2

2



+)Xác định FXB;FXD

Theo phương X ta có:



�M



X (B)



 0 � Fr .l12  Ft1.l13  FXD .l11  0

180



Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



� FXD 



Fr .l12  Ft1.l13 400.69,5  2708,98.64



 906,19( N )

l11

222



�F  0 � F  F  F

x



r



t1



XB



 FXD  0



� FXB  Fr  Ft1  FXD  400  2708,98  906,19  1402, 79( N )

+)Xác định FYB;FYD

Theo phương Y ta có:



�M



Y( B )



� FYD 



 0 � M a1  Fr1.l13  FYD .l11  0

M a1  Fr1.l13 10714,39  1009, 72.64



 339,35( N )

l11

222



�F  0 � F

y



YD



 FYB  Fr1  0



� FYB  Fr1  FYD  1009, 72  339,35  670,37( N )

+)Xác định T1:



T1  M t 1  Ft 1 .



d w1

50,61

 2708,98.

 68550, 74 ( N .mm)

2

2



Các lực tính có giá trị âm sẽ có chiều ngược lại như hình vẽ.



181

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



69,5



T1

Fr



158



64



FYD



FYB

Ma1

M

t1

C

B



A



FXB



D



Ft1 Fr1



FXD

MX (N.mm)



27800

143178,56



MY (N.mm)

42903,68

53618,07



+)Ta có momen uốn tổng

sau:



Mj



và mơmen tương đương



Ø25



MZ (N.mm)



Ø30



Ø54,61



Ø25



Ø22



68550,74



M tdj



tại các tiết diện lắp ghép



182

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên



Thuyết minh đồ án chi tiết máy



M j  M 2jx  M 2jy ( N .mm)

M tdj  M 2j  0,75T j2 ( N .mm)

•



M A  0, 75.68550, 742  59366, 68  N .mm 



•



M B  278002  0, 75.68550, 742  65553,36  N .mm 



•



M Cphai    143178,562  53618, 07 2  152888, 84( N .mm)



2

2

2

• M Ctrai    143178,56  42903, 68  0, 75.68550.74  160826, 70( N .mm)

� Do MCtrai > MCphainên ta chọn MCtrai để tính bền tại C.

•MD = 0



M tdj

Tính đường kính các đoạn trục : d  0,1[ ]

Trong đó : [] là ứng suất cho phép của thép chế tạo trục, tra theo bảng 10.5 với

đường kính trục sơ bộ dsb= 30(mm), thép 45 có b = 600(MPa)

 [] = 63(MPa)

Mtdj là tổng mômen tương đương tại tiết diện đang tính

- Đoạn trục tại điểm A (lắp khớp nối):

3



d A �3



59366,68

 21,12(mm)

0,1.63



Tại A có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 4% để đảm bảo độ bền cứng.



d A  21,12  4%.21,12  21,96( mm)

Chọn lấy theo tiêu chuẩn lấy dA = 22(mm)

- Đoạn trục tại điểm B, D (lắp ổ lăn):



d B , D �3



65553,36

 21,83(mm)

0,1.63



Chọn lấy theo tiêu chuẩn lấy dB,D = 25(mm)

- Đoạn trục tại điểm C (lắp bánh răng):



dC �3



160826,70

 29,44(mm)

0,1.63



Tại C có rãnh then nên tăng đường kính trục lên 4% để đảm bảo độ bền cứng.

183

Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên