Đồ án Trục vít bánh vít

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

phÇn I : chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tû sè truyÒn

I chän ®éng c¬.

a>x¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn trôc ®éng c¬.

C«ng suÊt yªu cÇu trªn trôc ®éng c¬ lµ :

P_{c t}.

P =

yc

(KW)



Trong ®ã:

+P_ct:c«ng suÊt trªn trôc c«ng t¸c.

F.v 6400.0,77

P 

=

=4,928(kw)

ct

1000

+F:l-c kÐo b¨ng t¶i

+v:vËn tèc b¨ng t¶i

:hÖ sè t¶I träng t-¬ng ®-¬ng.

+





2

n







P

t_i

4

8

4

 

=

.1² .0,7² 0,863

i

^

P t_ck

8

i



1



:hiªu suÊt bé truyÒn.

n

  _i



i1

Chän hiÖu suÊt s¬ bé c¸c bé truyÒn vµ æ l¨n theo b¶ng 2.3 (TKI)/19 ^*ta chän hiÖu suÊt

c¸c bé truyÒn nh- sau

HiÖu suÊt cña æ l¨n (bé truyÒn ®-îc che kÝn )

₁= 0,993

HiÖu suÊt bé truyÒn b¸nh r¨ng trô (bé truyÒn ®-îc che kÝn )  ₂= 0,97

HiÖu suÊt bé truyÒn trôc vÝt (bé truyÒn ®-îc che kÝn)

HiÖu suÊt bé truyÒn xÝch (bé truyÒn ®-îc che kÝn)

HiÖu suÊt cña æ tr-ît

₃= 0,8

₄= 0,96

₅=0,98

₆=0,99

HiÖu suÊt khíp nèi



hiÖu suÊt cña hÖ thèng lµ :

3

 = ₁.₂.₃.₄. ₅. ₆= 0,993³.0,97.0,8.0,96.0,98.0,99 = 0,708

C«ng suÊt cÇn thiÕt cña ®éng c¬ lµ :

4,928.0,863

P_yc

 6,007 (KW)

0,708

b>X¸c ®Þnh tèc ®é ®ång bé trªn trôc ®éng c¬

TÝnh tèc ®é s¬ bé ®éng c¬

theo b¶ng 2.4 [I] /21 ta chän

+bé truyÒn ngoµi lµ xÝch

u_ngoµi= 2,

u_hép= 32

+bé truyÒn b¾nh r¨ng _trôc vÝt:

1

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49



u_chung= u_hép.u_ngoµi= 2.32=64

Sè vßng quay cña trôc c«ng t¸c lµ

60.1000.v 60.1000.0,77

n_lv



 45,96 (vßng /phót)

.D

.320

 Tèc ®é quay s¬ bé cña ®éng c¬ lµ

n_sb= n_lv..u_chung= 45,96.664=2941,44(vßng /phót)

c>Chän ®éng c¬

tra b¶ng P1.1[I]/234 ta chän ®-îc ®éng c¬ cã ký hiÖu K160S2

C¸c th«ng sè cña ®éng c¬ nh- sau:

P= 7,5 (Kw);

n = 2935 (vg/ph);

I_K

khèi l-îng m = 94 (kg);

 = 86% ; Cos  = 0,93

T_K

 57,3

;

 2,2

;

I_dm

T_dm

®-êng kÝnh ®Çu vµo trôc ®éng c¬:

d=38 mm

II ph©n phèi tû sè truyÒn vµ tÝnh m« mªn xo¾n trªn trôc.

n_dc

2935

Tû sè truyÒn chung u_chung

=



 63,86

n_lv45,96

Ta chän tû sè cña bé truyÒn ngoµi :

do ®ã tû sè truyÒn cña hép gi¶m tèc lµ

u_n=2.

u_chung

63,86

4,0

u_h



 31,93

u_òich

Chän tû sè bé truyÒn b¸nh r¨ng lµ u₁=2<2,5

tû sè truyÒn bé truyÒn trôc vÝt u₂= 31,93/2=15,97

TÝnh l¹i u_n:

U_n=u_chung/u₁.u₂=63,86/2.15,97=2

III>TÝnh to¸n c¸c th«ng sè ®éng häc

• Tèc ®é quay cña c¸c trôc

n₁= n_®c= 1445 (v/ph)

n₁

2935

n₂=



 1467,5 (v/ph)

u₁

2

n₂

u₂

1467,5

15,97

n₃=



 91,89

n₃

u_n

91,89

n_ct=



 45,95(v/ph)

2

• C«ng suÊt trªn c¸c trôc

P_lv= 4,298 (Kw)

2

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

P

4,298

ct

P₃=

P₂=

P₁=



 5,238(Kw)

 6,594(Kw)

 6,846(Kw)

 6,964(KW )

_x._ot0,98.0,96

P

5,238

3



_tv._ol0,8.0,993

P

6,594

2



_br._olo,97.0,993

P

6,864

1

P 



dc

_k_ol0,99.0,993

• M« men xo¾n trªn c¸c trôc

9,55.10⁶.P

9,55.10⁶.6,864

1

T₁=

T₂=

T₃=

T_dc=

T_ct=



 22276(Nmm)

n₁

2935

9,55.10⁶.6,594

9,55.10⁶.P

2

 42912(Nmm)

 544378(Nmm)

 22660(Nmm)

 1024209(Nmm)

n₂

1467,5

9,55.10⁶.P

9,55.10⁶.5,238

15,97

9,55.10⁶.6,964

3

n₃

9,55.10⁶.P

dc

n_dc

2935

9,55.10⁶.P

9,55.10⁶.4,298

45,95

ct

n_ct

Ta lËp ®-îc b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n sau:

Trôc

Th«ng

§éng c¬

I

II

III

Lµm viÖc

Sè

1

2

15,97

2

U

P(kW)

n (vg/ph)

T(N.mm)

6,964

2935

22660

6,846

2935

22276

6,594

1467,5

42912

5,238

91,98

544378

4,928

45,95

1024209

phÇn II : tÝnh to¸n bé truyÒn trong .

I . tÝnh bé truyÒn cÊp nhanh (bé truyÒn b¸nh r¨ng nghiªng)

1.Chän vËt liÖu.

B¸nh nhá : ThÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n 192…240 HBcã:

_b1= 750 MPa ;_ch1= 500 MPa.

B¸nh lín : ThÐp 40, t«I c¶I thiÖn ®¹t ®é r¾n 192  228 HB cã:

_b2= 700 Mpa ;_ch2= 400 MPa. Chän HB₂= 225 (HB)

Chän HB₁= 230 (HB)

3

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

2. X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp..

a.øng suÊt tiÕp



 _H







 _H^_limS_H



Z_RZ_VK_xHK_HL

;

Chän s¬ bé Z_RZ_VK_xH= 1 



 _H



  _H^_limK_HLS_H

S_H: HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc. S_H=1,1.B6.2(TKI)

 _H^_lim: øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së;

 _H^_lim= 2.HB + 70 

^_{H lim1}= 2.230+70=530 MPa;

^_{H lim2}= 2.225+70=520 MPa;

m_H

K_HL= N_HON_HE

m_H=6: BËc cña ®-êng cong mái khi thö vÒ tiÕp xóc.

N_HO=30.HB^2,4: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ tiÕp xóc

N_HO1 30.230^2,4 1,4.10⁷

N_HO2=30.225^2,4=1,3.10⁷

N_HE: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt t-¬ng ®-¬ng.

N_HE 60.c.(n_i/u_i).t_i.



T_i/T₁

³.t_i/t_CK



C: Sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay.

T_i, n_i, t_i: LÇn l-ît lµ m«men xo¾n , sè vßng quay vµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i

cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt.

N_HE1 60.c.(n₁/u_i).t_i.



T_i/T₁

³.t_i/t_ck



4

8









N_HE1 60.1.(2935/1).219000 1³ (0,7)³.

 185,9.10⁶ N_HO1 225.10⁷



8



N_HE2=N_HE1/u₁=225.10⁷/2=112,5.10⁷

ta cã : N_HE1> N_HO1=> K_HL1= 1

N_HE2>N_HO2

=> K_HL2=1

530.1



[_H]₁=

 481,82MPa ;

1,1

520.1

1,1

[_H]₂=

 472,73MPa

V× bé truyÒn lµ bé truyÒn b¸nh trô r¨ng nghiªng nªn trÞ sè [_H] ®-îc tÝnh theo gi¸ trÞ

nhá nhÊt trong c¸c gi¸ trÞ sau:



 _H









 _H



₁



 _H



₂



/ 2  (481,82  472,73) / 2  477,28MPa vµ

[_H]=1,18[_H]₂=1,18.472,73=557,82Mpa

Chän [_H]= 477,28Mpa

b.øng suÊt uèn

4

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

 ⁰

^{F lim}.Y_RY _SK_xFK _FcK_FL

S_F



 _F



Trong ®ã:

Chän s¬ bé:Y_R..Y_S.K_xF=1

K_Fc=1:hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h-ëng cña tuæi thä(bé truyÒn quay 1 chiÒu)

Tra b¶ng : ^_{F lim}= 1,8.HB;

^_{F lim1}= 1,8.230 = 414Mpa.

^_{F lim2}= 1,8 225 = 405 Mpa.

HÖ sè an toµn S_F= 1,75 - b¶ng 6.2 (TKI)

K_FL”hÖ sè tuæi thä:

m_F

K_FL= N_FON_FEvíi m_F= 6.

m_F: BËc cña ®-êng cong mái khi thö vÒ uèn.

N_FO: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt c¬ së khi thö vÒ uèn.

N_FO= 4.10⁶v× vËt liÖu lµ thÐp 45,

N_EE: Sè chu k× thay ®æi øng suÊt t-¬ng ®-¬ng.

m_F

N_FE 60.c.(n_i/u_i).t_i.



T_i/T₁



.t_i/t_ck

c : Sè lÇn ¨n khíp trong mét vßng quay.

T_i, n_i, t_i: LÇn l-ît lµ m«men xo¾n , sè vßng quay vµ tæng sè giê lµm viÖc ë chÕ ®é i

cña b¸nh r¨ng ®ang xÐt.

t_i= 19000 (giê) lµ tæng thêi gian lµm viÖc cña bé truyÒn

4









N_FE1 60.1.(2935/1).19000. 0,7⁶1⁶.

 1870.10⁶





8

Ta cã :

N_FE31> N_FO1

=> K_FL1= 1

N_FE2=N_FE1/u₁=187.10⁶/2=935.10⁶=> K_FL2= 1

[_F1] = 414.1.1 / 1,75 = 236.57 MPa,

[_F2] = 405.1.1 / 1,75 = 231,43 MPa,

c>øng suÊt qu¸ t¶i

øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp khi qu¸ t¶i cña mçi b¸nh r¨ng

B¸nh 1 : _H1_Max= 2,8 . _ch1= 2,8 . 450= 1260 Mpa

B¸nh 2 : _H2_Max= 2,8 . _ch2= 2,8 . 400 = 1120 Mpa

VËy ta chän _H_Max= 1120 Mpa

øng suÊt uèn cho phÐp khi qóa t¶i

B¸nh 1 :

B¸nh 2 :

_F1_Max= 0,8 . _ch1= 0,8 . 450 = 360 MPa

_F2_Max= 0,8 . _ch2= 0,8 . 400 = 320 MPa

3.TÝnh to¸n bé truyÒn b¸nh r¨ng5

a.kho¶ng c¸ch trôc

5

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

T₁.K_H

 _H

².u₁ _ba

3

a_ Ka.(u₁1)





Trong ®ã:

+K_a:hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ d¹ng r¨ng

K_a=43(MPa)^1/3(®èi víi thÐp)

+T₁=22276N.mm

+u₁=2

+chän _a= 0,2:hÖ sè chiÒu réng vµnh r¨ng(B6.6(TKI))

+K_H:hÖ sè xÐt dÕn sù ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng trªn chiÒu réng vµnh r¨ng

Dùa vµo B6.7(TKI)víi

_d= 0,53_a(u₁+ 1) = 0,53.0,2(2+1)=0,318,s¬ ®å 6

K_H=1,005

Nªn:

22276.1,005

477,28².2.0,2

3

a_ 43(2 1)

 80,8

LÊy a_1=85 mm

b.c¸c th«ng sè ¨n khíp

M« ®un ph¸p

m = ( 0,01  0,02 ) a_2

= ( 0,01  0,02 ) 85

=0,85 1,7 mm

Theo d·y tiªu chuÈn ta chän m = 1,5

Chän s¬ bé  = 10⁰

=> cos = 0,9848

=> sè r¨ng b¸nh nhá (b¸nh 1) Z₁= 2 a_1. cos/ m(u₁+1)

= 2.85.0,9848/ 1,5.(2+1) 37,2

Ta lÊy Z₁= 37 r¨ng

=> sè r¨ng b¸nh lín (b¸nh 4) Z₂= u.Z₁= 2.37 = 74

Ta lÊy Z₂= 73 r¨ng

Do vËy tû sè truyÒn thùc

u_1t= Z₂/ Z₁= 73/ 37 = 1,97

TÝnh l¹i  :

cos = m ( Z₁+ Z₂) / 2 a_1

= 1,5.( 37+ 73 )/ 2. 85 = 0,9706

  13⁰55’50’’

c.§-êng kÝnh vßng chia:

d₁= d_1= 2a_w/(u_1t+1) = 2.85/(1,97+1)=57,24 mm

d₂= d_2= u_1t. d₁= 1,97.57,24  112,76 mm

d.§é réng b¸nh r¨ng

b_= _a.a_= 0,2. 85 = 17 mm

6

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

e.HÖ sè trïng khíp

_= b_.sin / .m =17.sin13⁰55’50’’ / 3,14 .1,5 =0,868

4. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn tiÕp xóc.

Yªu cÇu cÇn ph¶i ®¶m b¶o _H[_H]’

_H= Z_MZ_HZ_



2.T₁.K_H.(u_1t1)

b_w.u_1t.d_²₁

;

Trong ®ã :

- Z_M=274(MPa)^1/3: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h-ëng c¬ tÝnh vËt liÖu(®èi

ví thÐp B6.5TKI);

- Z_H: HÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng bÒ mÆt tiÕp xóc;

- Z_: HÖ sè kÓ ®Õn sù trïng khíp cña r¨ng;

- K_H: HÖ sè t¶i träng khi tÝnh vÒ tiÕp xóc;

- b_w: ChiÒu réng vµnh r¨ng.

- d_w: §-êng kÝnh vßng chia cña b¸nh chñ ®éng;

-T₁= 22276 Nmm

Gãc pr«fin r¨ng b»ng gãc ¨n khíp :

_t= _tw= arctg(tg/cos) = arctg(tg20⁰/ cos13,93) 20,334⁰

tg_b= cos _t.tg = cos(20^o).tg(15,68^o)  _b= 13,075⁰

2.cos(13,075⁰)

2cos _b

sin 2_tw

1/ Z₁1/ Z₂

Z_H=

=

= 1,72 ;

sin(2.20,334⁰)

_=



1,88  3,2







.cos  



1,88  3,2



1/311/150





.0,99706 1,698

V× _=0,868>1

(4  _)(1 _) _

(4 1,698)(1 0,868) 0,868

Z_=







 0,783

3

_

3

1,698

-K_H= K_H. K_HVK_H:hÖ sè t¶I träng ®éng

K_H= 1,005 (TÝnh ë trªn);

.d_1.n₁

60000

3,14.57,24.2935

VËn tèc b¸nh dÉn : v =



 8,8 m/s;

60000

tra b¶ng 6.13 TKI chän cÊp chÝnh x¸c 8 ;

TrÞ sè cña hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu t¶i träng cho c¸c ®«i r¨ng ®ång thêi kh«ng

¨n khíp

K_H= 1,12 (tra b¶ng 6.14TKI).

K_HV=1,102:hÖ sè kÓ ®Õnt¶I träng ®éng xuÊt hiÖn trong

vïng ¨n khíp (theo B.P2.3TKI)

K_H= K_H. K_HV. K_H= 1,005.1,102.1,12  1,240

Thay sè :

2.22276.1,24.(1,97 1)

_H= 274.1,72.0,783.

 451,24 MPa

17.1,97.(57,24)²

7

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

øng suÊt tiÕp cho phÐp:

[_H]’=Z_R.Z_V.K_xH[_H]

d_a2=d₂+2m=112,76+2.1,5=115,76<700(mm)nªn K_xH=1

chän ccx vÒ møc tiÕp xóc la 8:R_a<1,6 m(B34_BGDS)nªn Z_R=0,95

Z_V=0,85.v^0,1=0,85.8,8^0,1=1,056

Do ®ã:

[_H]’=0,95.1,056.1.477,28=478,81(MPa)

Cã:

,



 _H



 _H

478,81 451,24



 0,061  0,1

 _H

451,24

VËy r¨ng tho¶ m·n ®é bÒn tiÕp xóc.

5. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ ®é bÒn uèn.

Yªu cÇu _F



[_F]’ ; Theo c«ng thøc 6.43

_F1= 2.T₁.K_FY_Y_Y_F1/( b_wd_w1.m)

TÝnh c¸c hÖ sè :

+Tra theo _dtrªn víi b¶ng 6.7 TKI, ta cã K_F= 1,02;

+tra b¶ng 6.14TKI cÊp chÝnh x¸c 8 th× K_F= 1,35

+trra B6.P2.3 ccx8,v=8,8 m/s

K_F= .K_F.K_F.K_FV= 1,02.1,35.1,25= 1,72

+Y_= 1/_= 1/1,698 = 0,59;

K_HV=1,25

+Y_= 1 - /140⁰= 1 – 13,93^/140⁰= 0,901;

Sè r¨ng t-¬ng ®-¬ng:

Z_t®1= Z₁/cos³ = 37 /(0,9706)³= 40,47

Z_t®2= Z₂/cos³ = 73/(0,9706)³= 79,84

tra b¶ng 6.18TKI th× ta cã

Y_F1= 3,7, Y_F2= 3,61;

øng suÊt uèn :

_F1= 2.22276.1,72.0,59.0,901.3,7 / (17.57,24.1,5) =103,26(MPa);

_F2= _F1. Y_F2/ Y_F1= 103,26.3,61/ 3,7 = 100,75 (MPa);

øng suÊt uèn cho phÐp:

[_F]’=[_F].Y_R.Y_V.K_xF

Víi Y_R=1(mÆt l-în kh«ng ®¸nh bang)

Y_s=1,08-0,0695ln(m)

=1,08-0,0695ln(1,5)=1,052

K_xF=1(v× d_a2<900 mm)

Thay sè:

8

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

[_F1]’=236,57.1.1,052.1=248,87>_F1=103,26(MPa)

[_F2]’=231,43.1.1,052.1=243,46>_F2=100,75(MPa)

VËy ®iÒu kiÖn uèn ®-îc tháa m·n

6. KiÓm nghiÖm r¨ng vÒ qu¸ t¶i.

_H1_max= _H. K_qt 451,24. 1,4  533,91 MPa < [_H]_max= 1120 MPa;

_F1max= _F1. K_qt= 103,26. 1,4 = 144,56<[_F1]_max=360 ( MPa) ;



_{F2 max}= _F2. K_qt= 100,75. 1,4 = 141,05<[_F2]_max=320 ( MPa)

VËyr¨ng tho¶ m·n vÒ ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i.

KÕt luËn : Bé truyÒn cÊp chËm lµm viÖc an toµn.

7.TÝnh lùc t¸c dông lªn bé truyÒn

F_t1= F_t2= 2.T₁/d₁= 2.22276/57,24 = 778,34 (N)

F_a1= F_a2= F_t.tg = 778,34.tg13⁰55’55’’ = 193,06 (N)

F_r1= F_r2= F_t1.tg_t= 778,34.tg20,334⁰= 288,44 (N)

8.Th«ng sè vµ kÝch th-íc bé truyÒn

Kho¶ng c¸ch trôc

M« ®un

Tû sè truyÒn

HÖ sè dÞch chØnh

Gãc nghªng r¨ng

Sè r¨ng b¸nh nhá

Sè r¨ng b¸nh lín

ChiÒu réng vµnh r¨ng

§-êng kÝnh chia

a_=85

m=1,5

(mm)

u_1t= 1,97

x= 0

(mm)

 = 13⁰55’50’’

z₁= 37

z₂= 73

(r¨ng)

(mm)

b = 17

d₁= 57,24

d₂= 112,76

§-êng kÝnh ®Ønh r¨ng

§-êng kÝnh ®¸y r¨ng

®-êng kÝnh c¬ së:

d_a1= d₁+2m=57,24+2.1,5=60,24

d_a2=d₂+2m=112,76+2.1,5=115,76

d_f1= d₁-2,5m=57,24-2,5.1,5=53,79

d_f2= d₂-2,5m=112,76-2.1,5=109,01

d_b1=d₁cos =57,24cos13,9306⁰=53,79

d_b2=d₂cos =112,76cos13,9306⁰=105,96 (mm)

II. tÝnh bé truyÒn cÊp chËm ( bé truyÒn trôc vÝt- b¸nh vÝt )

1. TÝnh vËn tèc s¬ bé vµ chon vËt liÖu

Tèc ®é quay thËt cña trôc vÝt lµ: n_2t=n₁/u_1t=2935/1,97=1489,85(v/p)

9

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

2

3

2

VËn tèc tr-ît s¬ bé: v_s= 8,8.10^3P₂.u₂.n_2t.  8,8.10 .³6,594.15,97.1489,85  5,42(m / s)

3

Do V_s>5(m/s) nªn chän vËt liÖu lµm b¸nh vÝt lµ ®ång thanh thiÕc kÏm ch×(3…6%

thiÕc) bPUC 5-5-5

Chän vËt liÖu lµm trôc vÝt lµ thÐp 40, t«i bÒ mÆt b»ng dßng ®iÖn tÇn sè cao ®¹t ®é r¾n

HRC 50

2. TÝnh øng suÊt cho phÐp .

a>øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp

[ _H]= [ _Ho]K_HL

Trong ®ã:

+[ _Ho]=(0,75…0,9) _b:øng suÊt cho phÐp øng víi 10⁷chu kú

Theo b¶ng 7.1TKI víi b¸nh vÝt lµm b»ng vËt liÖu nh- trªn ®óc trong

khu«n kim lo¹it cã

_b=240(MPa), _ch= 90 (MPa).

Trôc vÝt ®-îc b«I tr¬n ®¹t ®é r¾n HRC=45,mÆt ren ®-îc mµi vµ ®¸nh

bang

[ _Ho]=0,9.240 =216(MPa)

10⁷

8

+K_HL=

:hÖ sè tuæi thä

N_HE

.N_HE:sè chu kú thay ®æi -ng suÊt t-¬ng ®-¬ng

N

N_HE=60. (T /T )⁴n t



2i

2

i i

i1

trong ®ã n_i, T_2i, sè vßng quay trong 1 phót vµ m« men xo¾n trªn b¸nh vÝt trong chÕ

®é thø i ,i = 1,2 ,..N, N sè thø tù chÕ ®é lµm viÖc , t_isè giê lµm viÖc trong chÕ ®é thø i ,

T_2ilµ trÞ sè ®-îc dïng ®Ó tÝnh to¸n , T₂lµ m« men xo¾n lín nhÊt trong c¸c trÞ sè

thay sè ta cã

N_HE= 60.1489,85.19000 (1⁴.4/8 + 0,5⁴.4/8) /15,97 = 65,9.10 ⁶

7

6

8

 K_HL= 10 / 65,9.10  0,79

VËy

[ _H]=216.0,79=170,64 (MPa)

b>TÝnh øng suÊt uèn cho phÐp

10

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

[_F] =[_Fo].K_FL

Trong ®ã:

+[_Fo]øng suÊt uèn cho phÐp øng víi 10⁶chu kú

[_Fo] = 0,25._b+ 0,08._ch

= 0,25.240+0,08.90=67,2(MPa)

N

N_FE= 60. (T /T )⁹n t_i= 60.1489,85.19000 (1⁹.4/8 + 0,5⁹.4/8) /15,97 = 55,32.10⁶



2i

2

i

i1

K_FL= ⁹10⁶/ N_FE ⁹10⁶/55,32.10⁶ 0,64

VËy:

[_F] = 67,2 .0 ,64 = 43,01 (MPa)

c> øng suÊt qu¸ t¶i

Víi b¸nh vÝt b»ng ®ång thanh thiÕc

[_H]_max= 4._ch= 4.90 = 360 (MPa);

[_F]_max= 0,8._ch= 0,8.90 = 72(MPa);

3 .TÝnh thiÕt kÕ.

- X¸c ®Þnh a_:

²T₃.K_H





170

3





a_=(z₂ q)

z₂.[ _H]

q





Trong ®ã:

+chän s¬ bé K_H=1,2

+Z₂:sè r¨ng b¸nh vÝt

Chän sè mèi gen trôc vÝt la Z₁Z₂=Z₁.u₂=2.15,97=31,94



Chon Z₂=32(r¨ng)

+q=(0,25…0,3)Z₂:hÖ sè h-íng kÝnh

q=(0,25…0,3)32=8…9,6 theo B7.3(TKI) ta chän q=10 mm

11

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

+T₃=544378 N.mm

²



170

544378.1,2

10





3

a_=(32+10)

.

 167,06

32.170,64





lÊy a_=170 mm

tû sè truyÒn thùc lµ : u_2t=Z₂/Z₁=32/2=16

TÝnh m« ®un:

m = 2.a_/(z₂+ q) = 2.170/(32+10) = 8,1 (mm)

LÊy theo tiªu chuÈn chän m« ®un m = 8 (mm)

m

8.(32 10)

a_= (z₂ q) 

 168(mm)

2

Tãm l¹i ta vÉn chon a_=170 mm

HÖ sè dÞch chØnh:

X= a_/m-0,5(q+Z₂)=170/8-0,5(32+10)=0,25

TÝnh gãc vÝt 

tg _= z₁/(q+2x) = 2/(10+2.0,25) = 0,1905  _= 10,784⁰

®-êng kÝnh vßng l¨n trôc vÝt :

d_w1=(q+2x)m=(10+2.0,25).8=84(mm)

vËn tèc tr-ît:

.d_1.n₂

6000cos _

.84.1489,85

60000.cos10,784⁰

V_s=



 6,67(m / s)

tõ B7.4(TKI) ta chän ®-îc gãc ma s¸t

 = 1,132⁰

tg_

hiÖu suÊt bé truyÒn  = 0,95.

tg(_)

tg10,748

 0,95

 0,86

tg(10,748 1,132)

12

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

4>kiÓm nghiÖm bÒn.

❖ KiÓm nghiÖm øng suÊt tiÕp xóc

_H= (170/ z₂) [(z₂ q) / a_]³T₃K_H/ q

+K_H=K_.HV.K_H:hÖ sè t¶I träng

T_2i.t_i

4

K_t=

 1.  0,5.  0,85



T_{22 max}

t

8



i

K_H= 1 + (z₂/)³(1 – K_t)

chän  theo b¶ng 7.5 TKI ta cã :  = 86

 K_H= 1 + (32/86)³(1-0,85) = 1,01

+K_Hv:hÖ sè t¶I träng ®éng

Do V_s<10(m/s),chän ccx lµ 7

VËy øng suÊt tiÕp xóc:

K_Hv= 1,1(B7.7)

_H= (170/32) [(32 10) /170]³544378.1,1.1,01/10  160,44 < [_H]=170,64 (MPa)

❖ KiÓm nghiÖm øng suÊt uèn

1,4.T₃.Y_{F 2}.K_FK_Fv

_F=

b₂.d₂.m_n

Trong ®ã:

+m_n:m« ®un ph¸p cña b¸nh vÝt

M_n=mcos_=8.cos10,784⁰=7,86(mm)

TÝnh sè r¨ng t-¬ng ®-¬ng

z_t®= z₂/cos³() = 32/ cos³(10,784⁰) = 32,58 r¨ng

cã hÖ sè d¹ng r¨ng Y_F= 1,70

§-êng kÝnh vßng chia b¸nh vÝt :

§-êng kÝnh vßng chia trôc vÝt :

§-êng kÝnh vßng ®Ønh trôc vÝt :

ChiÒu réng b₂cña b¸nh vÝt :

LÊy b₂=72 mm

d₂= m.z₂= 8.32 = 256 (mm)

d₁= m.q = 8. 10 = 80 (mm)

d_a1= d₁+ 2.m = 80 + 2.8 = 96 (mm)

b₂> = 0,75.d_a1= 0,75.96 = 72 ( mm )

øng suÊt uèn trong r¨ng b¸nh vÝt

+T₃=544378 N.mm

13

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

+K_F=K_F.K_FV=K_H.K_HV=1,01.1,1=1,11

1,4.544378.1.7.1,111

_F=

 10,62(MPa) < [_F] =43,01(MPa)

72.256.7,86

❖ KiÓm nghiÖm qu¸ t¶i

_Hmax=_H. K_qt=170,64. 1,4 =201,90<[_H]_max=360(MPa)

_Fmax=_F.K_qt=10,62.1,4=14,87<[_F]_max=72(MPa)

5.TÝnh nhiÖt truyÒn ®éng trôc vÝt .

DiÖn tÝch tho¸t nhiÖt cÇn thiÕt cña hép gi¶m tèc

1000(1)P

[0,7K_t(1)  0,3Ktq].(t_d t₀)

1

A 

Trong ®ã:

+chän t₀=20⁰:nhiÖt ®é m«I tr-êng xung quanh

+=0,86:hiÖu suÊt bé truyÒn

+P₁=6,594 KW

++K_t=8…17,5,chon K_t=12,5:hÖ soã to¶ nhiÖt

+=0,25…0,3,chän =0,27:hÖ sè kÓ ®Õn sù tho¸t nhiÖt qua ®¸y hép xuèng bÖ

m¸y

+:hÖ sè kÓ ®Õn sù gi¶m nhiÖt sinh ra trong 1 ®«n vÞ thêi gian do lµm viÖc ng¾t

qu¶ng hoÆc do t¶I träng lµm viÖc gi¶m so víi t¶I träng danh nghÜa.

 = t /( Pt /t )  8/(1.4 + 0,7.4) = 1,18



ck

i

ck

+K_tq=40(øng víi sè vßng quay cña qu¹t lµ n=2935v/p):hÖ sè to¶ nhiÖt cña phÇn

hép ®-îc qu¹t

+[t_d]=70…90c,chän [t_d]=90⁰c(trôc vÝt ®Æt d-íi b¸nh vÝt):nhiÖt ®é cho phÐp cao

nhÊt cña dÇu

1000(1 0,86).6,594

[0,7.12,5.(1 0,27)  0,3.40].1,18.(90  20)

 A =

 0,48(m²)

14

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

6. C¸c th«ng sè bé truyÒn .

Kho¶ng c¸ch trôc:

M« ®un :

HÖ sè ®-êng kÝnh :

Tû sè truyÒn :

a_= 170

m = 8

q = 10

(mm)

u_2t= 16

Sè ren trôc vÝt vµ sè r¨ng b¸nh vÝt : z₁= 2; z₂= 32

HÖ sè dÞch chØnh b¸nh vÝt :

x= 0,25

§-êng kÝnh chia :

d₁= qm=10.8=80

(mm);

d₂= mZ₂=8.32=256

d_a1=d₁+2m=80+2.8= 96

(mm)

§-êng kÝnh vßng ®Ønh:

d_a2= m(z₂+2+2.x) = 8.(32+2+2.0,25 ) = 276 (mm)

§-êng kÝnh ngoµi b¸nh vÝt :

§-êng kÝnh ®¸y :

d_aM2= d_a2+1,5.m = 276+1,5.8 = 288

d_f1=m (q-2,4)=8(10-2,4)=60,8

(mm);

d_f2= m(Z₂-2,4+2x)=8(32-2,4+2.0,25)=240,8 (mm)

Gãc vÝt :

 = 10,748⁰

ChiÒu réng b¸nh vÝt :

Gãc «m

b₂= 0,75.da₁= 0,75.80 = 72

(mm)

b₂

72

  arcsin



 51⁰30'

d_a1 0,5m 96  0,5.8

7.TÝnh lùc t¸c dông lªn bé truyÒn

F_t3= F_a4= 2.T₂/d₁= 2.42912/80= 1072,8(N)

F_t4= F_a3= 2.T₃/d₂= 2.544378/256 = 4252,95(N)

F_r3= F_r4= F_t4.tg/cos = 4252,95.tg(20⁰)/cos(10,748⁰) = 1520,79(N)

PhÇn III: tÝnh bé truyÒn ngoµi (bé truyÒn xÝch) vµ chän khíp nèi

I.tÝnh bé truyÒn xÝch

1>TÝnh l¹i tû sè truyÒn vµ chän lo¹i xÝch.

Tû sè truúªn cña xÝch

u’₃=u_ch/(u_1t.u_2t)=63,80/(1,97.16)=2,02

V× vËn tèc cña xÝch kh«ng lín nªn chän lo¹i xÝch con l¨n

2>X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña xÝch vµ bé truyÒn

Chän sè r¨ng ®Üa xÝch nhá z₁= 25 >19(theo B5.4TKI)

Sè r¨ng ®Üa xÝch b¸nh lín z₂= u’₃. z₁=2,02.25 = 50,5r¨ng

15

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

lÊy z₂= 51 r¨ng

Tû sè truyÒn thùc tÕ cña bé truyÒn lµ

u_3t= 51/25 =2,04

tèc ®é quay thùc cña ®Üa xÝch lµ:

n_3t=n₁/(u_1t.u_2t)=2935/(1,97.16)=93,12(v/p)

C«ng suÊt tÝnh to¸n

P_t=P₃.K.K_z.K_n

Trong ®ã:

+K: hÖ sè sö dông xÝch lµ

K = k_o. k_bt.k_a.k_®c.k_c.k_®

k_®= 1,2 (va ®Ëp nhÑ)

k_a= 1 (v× lÊy kho¶ng c¸ch trôc a =40 .p)

k_®c= 1 (bé truyÒn cã thÓ ®iÒu chØnh ®-îc)

k_bt= 1,3 (m«I tr-êng lµm viÖc cã bôi ,b«I tr¬n ®¹t yªu cÇu)

k_c= 1,25 (lµm viÖc ba ca )

k_o= 1 (bé truyÒn cã gãc nghiªng nhá h¬n 60⁰)

+ K_z= Z₀₁/Z₁= 25/25 = 1 :HÖ sè r¨ng ®Üa dÉn

+K_n= n₀₁/Z₂= 50/93,12=0,54: HÖ sè vßng quay (lÊy n₀₁= 50v/p)

+P₃=5,238KW:c«ng suÊt trªn ®Üa dÉn

Do ®ã:

P_t= 5,238.1.1,3.1.1.1,25.1,2.1.0,54 =5,52(KW)

Dùa vµo B5.5TKI ta chän bé truyÒn xÝch 1 d·y cã b-í xÝch lµ p=31,75mm,tho¶

m·n ®iÒu kiÖn bÒn mßn P_t<[P]=5,83(KW) ®ång thêi thea B5.8 p<p_max50,8mmX¸c ®Þnh

kho¶ng c¸ch trôc a = 40 .p = 40 .31,75 = 1270 mm

TÝnh sè m¾t xÝch

0,25(z₂ z₁)²p

2.a

p

X = 0,5[z₁ z₂]



 ²a

2.1270 0,25(51 25)²31,75

31,75

=

0,5[25  51]



118,4

 ²1270

16

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

lÊy X =120 m¾t

TÝnh chÝnh x¸c kho¶ng c¸ch trôc

a =0,25p



X  0,5(z₁ z₂)  [(X  0,5(z₁ z₂)]² 2[(z₂ z₁)/ ]²



2





=

0,25.31,75 120  0,5(25 51)  [(120  0,5(25 51)]  2[(51 25)) / ] 1295(mm)





®Ó xÝch khái chÞu lùc c¨ng qu¸ lín ,rót bít kho¶ng c¸ch trôc a mét l-îng

a  0,003.a  0,003.1279  4(mm)

do ®ã kho¶ng c¸ch trôc lµ a = 1295-4=1291 (mm)

Z₁.n_3t25.93,12.

i=



1,3  [i]  25

15X

15.120

3>kiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn mßn.

S=Q/(K_d.F_t+F₀+F_v) [S]

Trong ®ã:

+Q=88500(v× p=31,75):t¶I träng ph¸ huûB5.2TKI

+K_d=1,2:hÖ sè t¶I träng ®éng

+F_t=1000P₃/v:lùc vßng

v=Z₁.p.n₁/60000=25.31,75.93,12/60000=1,23(m/s)

F_t=1000.5,238/1,23=4258,54(N)

q=3,8(kg/m):khèi l-îng 1 mÐt xÝch B5.2TKI

F_v=3,8.1,23²=5,75(N)

+F₀=9,81K_f.q.a:träng l-îng do träng l-îng nh¸nh xÝch bÞ ®éng sinh ra

K_f=4:hÖ sè phô thuéc ®é vâng cña xÝch vµ vÞ trÝ bé

truyÒn(nghiªng<60⁰)

17

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

Do ®ã:

88500

S=

16,67  [S]  8,2

1,2.4258,54  5,75 9,81.4.3,8.1,291

4>KiÓm nghiÖm xÝch vÒ ®é bÒn tiÕp xóc.

K_r(F .K_d F_vd)E

t

 _H1 0,47

AK'_d

Trong ®ã:

+K_r=0,42(do Z₁=25):hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña sè r¨ng ®Üa xÝch

+F_vd:lùc va ®Ëp trªn m d·y xÝch

F_vd=13.10^-7.n₃.p³.m

=13.10^-7.31,75³.1=3,87

+A=262mm²:diÖn tÝch chiÕu cña b¶n lÒ B5.12TKI

+E=2,1.10⁵MPa(®èi víi thÐp):m« ®un ®µn håi

+K’_d=1:hÖ sè t¶I träng ®éng B5.6TKI

Do ®ã:

0,42(4258,54.1 3,87).2,1.10⁵

 _H1 0,47

 513,95(MPa)

262.1,2

Nh- vËy,ta ding thep 45 t«I c¶I thiÖn ®¹t ®é r¾n 190HB,®¹t ®é bÒn

 _H1 550MPa ,®¶m b¶o ®é bÒn tiÕp xóc cho r¨ng ®Üa 1.T-¬ng tù nh- vËy,

 _{H 2} [ _H] víi cïng vËt liÖu vµ c¸ch nhiÖt luyÖn.

5>C¸c th«ng sè cña ®Üa xÝch

§-êng kÝnh chia c¸c ®Üa xÝch

p

37,75

d₁=



 253,32(mm)

sin( / z₁₎sin(3,14/ 25)

18

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

p

37,75

d₂=



 505,65(mm)

sin( / z₂₎sin(3,14/51)

§-êng kÝnh vßng ®Ønh:

d_a1=p(0,5+cotg(/Z₁))=31,75(0,5+cotg(3,14/25)=267,2(mm)

d_a2=p(0,5+cotg(/Z₂))=31,75(0,5+cotg(3,14/51)=520,53(mm)

d_f1=d₁-2r=253,32-2.9,62=234,08(mm)

d_f1=d₁-2r=520,53-2.9,62=486,41(mm)

(theo B5.2TKI d_l=19,05 mm nªn r=0,5025d_l+0,05=0,5025.19,05+0,05=9,62 mm)

6>TÝnh lùc t¸c dông lªn trôc .

F_r= k_x. F_t

+F_t=4258,54N

+K_x=1,15(bé truyÒn nghiªng 1 gãc<40⁰):hÖ sè kÓ ®Õn träng l-îng xÝch.

Do ®ã F_r= 4258,54.1,15 = 4897,32(N)

II.chän khíp nèi

C¨n cø vµo momen xo¾n vµ ®-êng kÝnh trôc vµo:T₁=22276N.mm vµ d_v=32mm ta chän

khíp nèi trôc vßng ®µn håi cã c¸c th«ng sè nh- sau:

Momen xo¾n:T=12500N.mm;

§-êng kÝnh l¾p trôc d=32mm;

§-êng kÝnh ngoµi D=125mm;

Tèc ®é quay giíi h¹n n_max=4600v/p;

ChiÒu dµi khíp nèi L=165mm

phÇn IV.TÝnh to¸n trôc vµ chän æ l¨n

19

Lª TiÕn Dòng_C§T2_K49

20

Đồ án Trục vít bánh vít - Lê Tiến Dũng