Đồ án Chi tiết máy - Nguyễn Quang Nhị

hông số vào (10.20)[I] và (10.21)[I] : 
Tại tiết diện 2_2 :
 s
 Với s= (10.20)[I]
 s (10.21)[I]
 :giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
 Do trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên: 
 với 
 Trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ký mạch động nên :
 là hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,tra bảng 
 (10.7)[I] : 
 Theo công thức (10.25)[I] và (10.26)[I] : 
 :hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, với R=2,50,63 ,tra bảng
 (10.8)[I] ta được 
 :hệ số tăng bền bề mặt trục ,tra bảng (10.9)[I] (do không tăng bền ).
 ,:hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
 hạn mỏi ,tra bảng (10.10)[I] , với d =25 mm : 
 và -hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn khi xoắn ,chon kiểu lắp trục
 là k6 ,tra bảng (10.11)[I] : 
 Tra bảng (10.12)[I] ,dùng dao phay ngón : 
 Chọn 
 Thay vào (10.25)[I] và (10.26)[I] : 
 Thay các thông số vào (10.20)[I] và (10.21)[I] : 
 Vậy trục 1 thỏa mãn yêu cầu về độ an toàn .
V. Chọn Ổ Lăn :
1.Trục 1:
 Các thông số đã biết qua bài thiết kế trục 
Ft = 1109,07 N(= Fx2 )
Fr = Fy2 = 434,54 N
Fa = 306,5 N
Fr = 310 N
từ đó ta tìm được 
Fy1 = 744,97 N
Fy2 = 310,43 N
∑Fx = FkN + Ft – (Fx1 + Fx2 ) = 0
∑M(0) = FkN .60,1 + Fx2 .111 – Ft .55,5 = 0
=>Fx2 = 
=> Fx1 = FkN + Ft – Fx2 = 310 + 1109,07-386,69 = 1032,38 N
=>Fro = 
Fr1 = 
tốc độ quay n = 1445 vg/ph
a,chọn sơ bộ ổ lăn
Ta chọn ổ bi đỡ chặn hạng trung 46305 có d= 25 ,D = 62 mm
b= T = 17 mm ,C = 21,1 kN,Co = 14,9 kN ,α = 12o 
b, kiểm nghiệm khả năng tải của ổ
ta có 
tra bảng (11.4) =>e= 0,32
vậy tải trọng dọc trục phụ
Fso = e.Fro = 0,32.1732,1 = 407,4 N
Fs1 = e.Fr1 = 0,32.495,88 = 158,7 N
∑Fao = Fa –Fs1 = 306,5 + 158,7=147,8N<Fso
=>tại 0 chọn Fao = Fso = 407,4N
+∑Fa1 = Fa +Fso = 306,5+ 407,4 = 713,9 N > Fs1 
chọn Fa1 = ∑Fa1 = 713,9 N
có 
tra bảng (11.4) => X= 0,45
 Y = 1,7
=>Q1 = (XVFr1 +YFa1).Kt . Kd = (0,45.1.495,88+1,7.713,9).1.1,3
= 1867,81 N
Do Q1 > Q0 => tại ổ 1 chịu tải lớn hơn-> chỉ kiểm nghiệm ổ 1
Qt = Q1 .
khả năng tải động
Cd = QE . L0,3 với L = 60.n.10-6.Lh = 60.1445.10-6.19000=1647,3N
->Cd thoả mãn khả năng tải động
kiểm tra khả năng tải tĩnh 
Qt = Xo.Fr1 + Yo . Fa1 
Tra bảng 11.6 => X0 = 0,5 và Yo = 0,47
=>Qt = 0,5.495,88+0,47.713,9 = 583,473 N 
=>Qt = 0,583473 << Co = 14,9 kN
=> thoả mãn khả năng tải tĩnh 
2.Trục 2:
 Các số liệu đã tính toán ở phần thiết kế trục
Fro = 
Fr1 = 
Fa1 =306,5 N = Fa
 dngõng =40
a,chọn loại ổ lăn
=>ta chọn ổ bi đỡ chặn 1 dẫy α = 12o cỡ nhẹ hẹp
Kí hiệu ổ 46208
Các thông số d =40 mm;C= 28,9 kN
 D = 80 mm; Co = 27,1 kN
 b=18 mm
 r1 = 1
 r = 2
b. Tính và kiểm nghiệm :
theo công thức (11.3)(TTTK I); Q = (XVFr+Y.Fa).Kt .Kd
có tỉ số theo bảng 11.4 (TTTKI) e = 0,45
->các lực dọc trục do các lực hướng tâm gây ra 
 Fso = e.Fr0 = 873,2.0,45 = 392,94 N
 Fs1 = e.Fr1 = 0,45.3126,08 = 1406,74 N
∑Fao = Fs1 + Fa = 1406,74 + 306,5 = 1713,24 N
∑Fa1 = Fso – Fa = 392,94 – 306,5 = 86,44 N
Do ∑Fao > Fso =>lực dọc trục tại 0 là ∑Fao = 1713,24 N = Fa0
Và ∑Fa1 lực dọc trục tại 1 là Fa1 = 1406,74 N
+với 
Tra bảng 11.4(I)->X = 0,45 ; Y = 1,22
Kd= 1,3 (tra bảng 11.3(I))
->Qo = (0,45.1.873,2+1,22.1713,24).1,3.1 = 3228,02 N
+
X =1;Y=0
tải trọng động quy ước với ổ 1 là Q1 = (1.1.3126,08+0).1,3.1 = 4064,03 N
Theo công thức (11.11)(I)
tải trong tương đương QE = 
 = 3228,.02 .
Theo công thức 11.1[1] khả năng tải tĩnh 
+Qto = Xo.Fro+Y.Fa0 = 0,5.873,2+0,47.1713,24 = 1241,82N
Qt0 = 1,24182 kN << Co
+Qt1 = Xo . Fr1 + Y . Fa1 = 0,5.3126,08 +0,47.1406,74 = 2224,2 N
Qt1 = 2,2242 kN
vậy ổ đảm bảo khả năng tải tĩnh
vậy ổ lăn đã chọn thoả mãn
 1. Trục 3:
 Ta có các thông số 
 Fax = 4226,81 N
 Fay = 2387,3 N
 Fa = 
Fbx = 3592,56 N
Fby = 3612,7 N
Fb = 
tốc độ quay n3 = 94 vg/ph
dngõng = 55 mm
a, chọn loại ổ lăn
 với tải trọng trung bìng ,không chịu tải trọng dọc trục vận tốc tương đối khá cao ta chọn ổ bi đỡ một dãy cho các gối đỡ 0và 1
 kí hiệu ổ và các thông số :
 các thông số :
 đường kính trong : d = 55 mm
 đường kính ngoài : D = 100 mm
 khả năng tải động : C= 34 kN
 khả năng tải tĩnh :Co = 25 kN
chiều rộng của ổ : B = 21 mm
b,tính và kiểm nghiệm khả năng tải của ổ
theo công thức (11.3): Q = (X.V.Fr +Y.Fa).K1 .Kd 
+Fr = Fb = 5094.9 N
+ổ có vòng quay ở trong -> V =1;
+Kt hệ số ảnh hưởng của nhiệt độ : Kt =1 (to<100)
+Kd hệ số kể đến đặc tính tải trọng : Kd =1(tải trọng tĩnh)
+X tải trọng hướng tâm X = 1
+Y =0;
Nên ta có : Q = 1.1.5094.9.1.1 = 5094.9 N
Theo công thức 11.1 (TTTK I)
Ta có Cd = Q
Do là ổ bi nên m=3 => Cd = 5094.9.= 24.2 kN <34 kN
với L = 60.Lh .10-6 .n = 60.94.1900.10-6 = 107,16 (triệu vòng)
kiểm tra khả năng tải tĩnh của ổ
với Fa = 0,Qo =Xo.Fr
tra bảng 11.6 được Xo = 0,6
Qo = 0.6.5094.9 = 3056,94 N = 3,05694 N<Co
đảm bảo khả năng tải tĩnh của ổ 
II,với trục 2
Các số liệu đã tính toán ở phần thiết kế trục
Fro = 
Fr1 = 
Fa1 =306,5 N = Fa
 dngõng =40
a,chọn loại ổ lăn
=>ta chọn ổ bi đỡ chặn 1 dẫy α = 12o cỡ nhẹ hẹp
Kí hiệu ổ 46208
Các thông số d =40 mm;C= 28,9 kN
 D = 80 mm; Co = 27,1 kN
 b=18 mm
 r1 = 1
 r = 2
b. Tính và kiểm nghiệm :
theo công thức (11.3)(TTTK I); Q = (XVFr+Y.Fa).Kt .Kd
có tỉ số theo bảng 11.4 (TTTKI) e = 0,45
->các lực dọc trục do các lực hướng tâm gây ra 
 Fso = e.Fr0 = 873,2.0,45 = 392,94 N
 Fs1 = e.Fr1 = 0,45.3126,08 = 1406,74 N
∑Fao = Fs1 + Fa = 1406,74 + 306,5 = 1713,24 N
∑Fa1 = Fso – Fa = 392,94 – 306,5 = 86,44 N
Do ∑Fao > Fso =>lực dọc trục tại 0 là ∑Fao = 1713,24 N = Fa0
Và ∑Fa1 lực dọc trục tại 1 là Fa1 = 1406,74 N
+với 
Tra bảng 11.4(I)->X = 0,45 ; Y = 1,22
Kd= 1,3 (tra bảng 11.3(I))
->Qo = (0,45.1.873,2+1,22.1713,24).1,3.1 = 3228,02 N
+
X =1;Y=0
tải trọng động quy ước với ổ 1 là Q1 = (1.1.3126,08+0).1,3.1 = 4064,03 N
Theo công thức (11.11)(I)
tải trong tương đương QE = 
 = 3228,.02 .
Theo công thức 11.1[1] khả năng tải tĩnh 
+Qto = Xo.Fro+Y.Fa0 = 0,5.873,2+0,47.1713,24 = 1241,82N
Qt0 = 1,24182 kN << Co
+Qt1 = Xo . Fr1 + Y . Fa1 = 0,5.3126,08 +0,47.1406,74 = 2224,2 N
Qt1 = 2,2242 kN
vậy ổ đảm bảo khả năng tải tĩnh
vậy ổ lăn đã chọn thoả mãn
VI. Tính kết cấu vỏ hộp giảm tốc ,bôi trơn và điều kiện ăn khớp : :
 1.TÝnh kÕt cÊu cña vá hép:
 ChØ tiªu cña vá hép gi¶m tèc lµ ®é cøng cao vµ khèi l­îng nhá. Chän vËt liÖu ®Ó ®óc hép gi¶m tèc lµ gang x¸m cã kÝ hiÖu GX 15-32. 
 Chän bÒ mÆt ghÐp n¾p vµ th©n ®i qua t©m trôc .
 C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n ®­îc tr×nh bµy ë trang sau.
 2.B«i tr¬n trong hép gi¶m tèc:
 LÊy chiÒu s©u ng©m dÇu kho¶ng 1/4 b¸n kÝnh cña b¸nh r¨ng cÊp chËm kho¶ng 30 mm.
 3.DÇu b«i tr¬n hép gi¶m tèc :
 Chän lo¹i dÇu lµ dÇu c«ng nghiÖp 45.
 4.L¾p b¸nh r¨ng lªn trôc vµ ®iÒu chØnh sù ¨n khíp:
 §Ó l¾p b¸nh r¨ng lªn trôc ta dïng mèi ghÐp then vµ chän kiÓu l¾p lµ H7/k6 v× nã chÞu t¶i võa vµ va ®Ëp nhÑ
5.§iÒu chØnh sù ¨n khíp:
 §Ó ®iÒu chØnh sù ¨n khíp cña hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng trô nµy ta chän chiÒu réng b¸nh r¨ng nhá t¨ng lªn 10 % so víi chiÒu réng b¸nh r¨ng lín.
 Các hích thước cơ bản của các phần tử cấu tạo nên vỏ hộp giảm tốc :
 Khoảng cách tâm :a=l-l=217-58,5=159mm 
C¸c kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö cÊu t¹o nªn hép gi¶m tèc ®óc: 
 Tên gọi
Biểu thức tính toán
Chiều dày: Thân hộp 
 Nắp hộp 
d = 0,03.a + 3 = 0,03.159 + 3 = 7,77 mm > 6mm chọn d=9mm
d1 = 0,9. d = 0,9. 9 = 8,1 mmchọn d1=8mm 
Gân tăng cứng : chiều dày
 Chiều cao
 Độ dốc 
e =(0,8 ¸ 1)d = 7,2 ¸ 9, chọn e = 9 mm
h < 58 mm chọn h= 50mm
Khoảng 2o
Đường kính gối trục:
 Bulông nền d1
 Bulong cạnh ổ d2 
 Bulông ghép bích nắp và thân d
 Vít ghép nắp ổ d4
 Vít ghép nắp của thăm d5
d1 > 0,04.a+10 = 0,04.159 + 10 =16.36>12
Þ d1 =M18
d2 = (0,7÷0,8).d1 = 12,6÷14,4. chọn M14 
d3 = (0,8¸ 0,9).16=11,2 ÷12,6 Þ d3 = M12 
d4 = (0,6 ¸ 0,7).d2 Þ d4 = M10
d5 =( 0,5 ¸ 0,6).d2 Þ d5 = M8
Mặt bích ghép nắp và thân :
Chiều dày bích thân hộp, S3
Chiều dày bích nắp hộp, S4
Bề rộng bích nắp thân hộp, K3
S3 =(1,4 ¸ 1,5) d3=16,8¸21,6 chọn S3 = 18 mm
S4 = ( 0,9 ¸ 1) S3 = 18¸20 mm chọn S4 =20
K3 = K2 – ( 3¸5 ) mm = 48 – 4 = 44 mm
Kích thước gối trục:
Đường kính ngoai và tâm lỗ vít
Tâm lỗ bulông cạnh ổ : E2 
 Khoảng cách từ tâm bulong đến mép lỗ :K2
Chiều rộng mặt ghép Bulông cạnh ổ, k
Chiều cao h
Định theo kích thước nắp ổ
E2= 1,6.d2 = 1,6 . 14 = 22 mm
K2 =E2 + R2 + (3¸5) mm = 22 + 18 + 5 = 48mm
R2 = 1,3 . d2 = 1,3. 16 = 20 mm
k ³ 1,2.14 =16,8
Þ k = 18 mm
h: phụ thuộc tâm bulông và kích thước mặt tựa
Mặt đế hộp :
Chiều dày: Khi không có phần lồi S1 
Bề rộng mặt đế hộp, K1 và q
S1 = (1,3 ¸ 1,5) d2 =23,4¸27Þ S1 = 26mm
K1 » 3.d1 » 3.18= 54 mm 
 q > K1 + 2d = 54+ 2.9 = 75 mm;chọn q=80mm
CÁc khe hở giữa các chi tiết:
Giữa thành răng với thành trong hộp
Giữa bánh răng lớn với đáy hộp
Giữa mặt bên các bánh ránh răng với nhau. 
D ³ (1 ¸ 1,2) d =9¸1,8Þ D = 10 mm
D1 ³ (3 ¸ 5) d=27¸45 Þ D1 = 37 mm
D2 ³ d = 10 mm 
Số lượng bulông nền 
Z = ( L + B ) / ( 200 ¸ 300) » 1200 / 300 = 4 chọn Z = 4 
 --------------*************---------------- 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO :
TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Tập I _TRỊNH CHẤT-LÊ VĂN UYỂN [I]
TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ Tập II [II]
THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY _NGUYỄN TRỌNG HIỆP-NGUYỄN VĂN LẪM[III]
CHI TIẾT MÁY Tập I_NGUYỄN TRỌNG HIỆP [IV]
CHI TIẾT MÁY Tập I_NGUYỄN TRỌNG HIỆP [V]
Bảng lắp ghép:
 Tªn chi tiÕt 
 KiÓu l¾p 
TrÞ sè cña sai lÖch giíi h¹n
Trªn
D­íi
B¸nh r¨ng trô l¾p lªn trôc
 f35H7/k6
+ 0,033
- 0,008
 f40H7/k6
+0,028
- 0,006
B¸nh r¨ng trô l¾p lªn trôc
 f40H7/k6
+ 0,018
- 0,023
 f50H7/k6
+ 0,018
- 0,023
Vßng ch¾n mì l¾p lªn trôc
 f30D8/k6
+ 0,097
+ 0,050
 f35D8/k6
+ 0,117
+ 0,062
 f40D8/k6
+ 0,117
+ 0,62
æ l¨n l¾p ln vá 
 f72H7/d11
- 0,100
- 0,320
 f100H7/d11
- 0,120
- 0,395
èng lãt l¾p lªn vá 
 f100H7/h6
+ 0,057
0
B¹c lãt l¾p lªn trôc 
 f30D8/k6
 f45D8/k6
+ 0,065
+ 0,062
+ 0,117
+0,117
Kho¶ng c¸c trôc 
 110
 225
 0,10
 0,12