Bài tập lớn chi tiết máy - Thiết kế hệ thống dẫn động xích tải

Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 1 Đề số 1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG XÍCH TẢI Hệ thống dẫn động xích tải gồm : 1 – Động cơ điện ; 2 – Bộ truyền đai thang ; 3 – Hộp giảm tốc bánh răng trụ ; 4 – Nối trục đàn hồi ; 5 – Bộ phận công tác – Xích tải . Số liệu thiết kế : phương án 1 - Lực vòng trên xích tải , F ( N ) : 2000 - Vận tốc xích tải , v ( m/s ) : 3,65 - Số răng đĩa xích tải dẫn , z ( răng ) : 11 - Bước xích tải , p ( mm ) : 110 - Thời gian phục vụ , L ( năm ) : 4 - Quay một chiều , làm việc hai ca , tải va đập nhẹ . ( 1 năm làm việc 300 ngày , 1 ca làm việc 8 giờ ) - Chế độ tải : 1T T= ; 1 60t = giây ; 2 0,6T T= ; 2 12t = giây - Sai số vòng quay trục máy công tác so với yêu cầu 5%≤ Yêu cầu : • Bài tập lớn số 1 : Chọn động cơ điện , phân phối tỉ số truyền • Bài tập lớn số 2 : Thiết kế bộ truyền đai thang • Bài tập lớn số 3 : Thiết kế bộ truyền bánh răng trụ • Bài tập lớn số 4 : Thiết kế 2 trục trong hộp giảm tốc • Bài tập lớn số 5 : Thiết kế 2 cặp ổ lăn trong hộp giảm tốc Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 2 MỤC LỤC Phần IV : Thiết kế 2 trục trong hộp giảm tốc……….……………...………………….3 Trục 1 …………………………………………………………………………………….4 Trục 2 ……………………………………………………………………………………10 Nối trục đàn hồi………………………………………………………………………….17 Phần V : Thiết kế 2 cặp ổ lăn trong hộp giảm tốc..…………………………………..18 Thiết kế ổ trên trục 1……………………………………………………………………..18 Thiết kế ổ trên trục 2……………………………………………………………………..20 Tài liệu tham khảo..…………………………………………………………………….23 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 3 PHẦN 4 THIẾT KẾ 2 TRỤC TRONG HỘP GIẢM TỐC Sơ đồ chọn chiều dài các trục : Bbr/2 + Bol/2 + 25 Bbr/2 + Bol/2 + 25 Bd/2 + Bol/2 + 25 Bntruc + Bol/2 + 25 Sơ đồ phân tích lực tác động lên các trục : Fr T1 Ft1 Fa1 Fr1 Fk T2 Ft2 Fa2 Fr2 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 4 I. TRỤC 1 1. Chọn vật liệu Chọn thép C45 với 600b MPaσ = , 1[ ] 50F MPaσ − = , [ ] 20 25MPaτ = ÷ 2. Chọn kích thước chiều dài trục : 82 , 69 , 24d br olB mm B mm B mm= = = 71,5 71,5 78 3. Đặt lực tác dụng lên trục: Fr Ft1 Fa1 T1 Ma1 RAy RAx RBy RBx T1 Fr1 Với 1 1 1 1 a1 a1 a1 99450,822 , 1581,084 , 3139 , 1206,605 63,36631066,158 , 1066,158 33780 2 2 r t rT Nmm F N F N F N dF N M F Nmm = = = = = = = = 4. Tính phản lực các gối tựa : - Theo phương đứng : 1 a1 1 a1 1 1 / 0 143 71,5 78 0 78 71,5 22,88 143 2810,57 B Ay r r r r Ay Ay By r r By r r Ay M R F M F F F MR N R R F F R F F R N = ⇔ − − + = − + + ⇔ = = − + = + ⇔ = + − = Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 5 - Theo phương ngang : 1 1 1 71,5/ 0 143 71,5 0 1569,5 143 1569,5 t B Ax t Ax Bx t Ax FM R F R N R F R N = ⇔ − = ⇔ = = = − = 5. Biểu đồ nội lực Môment uốn xM 1635,92 35415,92 123324 Môment uốn yM 112219,25 Môment xoắn T 99450,822 6. Môment tại tiết diện nguy hiểm Tiết diện nguy hiểm tại gối B 2 2 2 2 20,75 123324 0,75.99450,822 150421,6x yM M M T Nmm= + + = + = 7. Đường kính tại tiết diện nguy hiểm - Ký hiệu tiết diện 1-3 là trục 1 , tiết diện thứ 3 từ trái qua Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 6 3313 1 150421,6 31,1 0,1[ ] 0,1.50F Md mm σ − ≥ = = Do tiết diện nguy hiểm có lắp ổ lăn nên chọn 13 30d mm= Ta chọn các đường kính còn lại 11 12 1430 , 32 , 28d mm d mm d mm= = = - Kiểm tra tại tiết diện 1-2 : 2 2 2 2 2 20,75 1635,92 112219, 25 0,75.99450,822 141470x yM M M T Nmm= + + = + + = 3312 1 141470 30, 47 32 0,1[ ] 0,1.50F Md mm mm σ − ≥ = = < 8. Tính toán chọn then bằng : - Chọn vật liệu then bằng là thép 45 có Ứng suất cắt cho phép [ ] 60C MPaτ = Ứng suất dập cho phép [ ] 100d MPaσ = - Chọn then bằng tại vị trí lắp bánh răng Theo TCVN 2261 -77 bảng 9.1a tài liệu [II] 12 1 2 32 , 10 , 8 5 , 3,3 , 45 d mm b mm h mm t mm t mm l mm = = = = = = Chiều dài làm việc của then đầu tròn 1 45 10 35l l b mm= − = − = - Kiểm tra ứng suất cắt : 1 12 1 2 2.99450,822 17,76 [ ] 60 32.35.10c c T MPa MPa d l b τ τ= = = < = - Kiểm tra ứng suất dập : 1 12 1 2 2.99450,822 59, 2 [ ] 100( ) 32.35(8 5)d dt T MPa MPa d l h t σ σ= = = < = − − - Chọn then bằng tại vị trí lắp bánh đai Theo TCVN 2261 – 77 bảng 9.1a tài liệu [II] : 14 1 2 28 , 8 , 7 4 , 2,8 , 56 d mm b mm h mm t mm t mm l mm = = = = = = Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 7 Chiều dài làm việc của then 1 đầu tròn , 1 đầu bằng : 1 / 2 56 8 / 2 52l l b mm= − = − = - Kiểm tra ứng suất cắt : 1 14 1 2 2.99450,822 17 [ ] 60 28.52.8c c T MPa MPa d l b τ τ= = = < = - Kiểm tra ứng suất dập : 1 14 1 2 2.99450,822 45,5 [ ] 100( ) 28.52(7 4)d dt T MPa MPa d l h t σ σ= = = < = − − 9. Tính kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi : Tại tiết diện 1-2 : * Hệ số an toàn về mỏi chỉ xét đến ứng suất pháp ( thay đổi theo chu kỳ đối xứng ) 1 a m s Kσ σ σ σ σ σ ψ σ ε β − = + Trong đó : - 1σ − : giới hạn mỏi của vật liệu 1 0,5 0,5.600 300b MPaσ σ− = = = - Hệ số xét đến ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất đến độ bền mỏi Kσ : Trục có rãnh then , tra bảng 10.8 tài liệu [ I ] ta có 1,75Kσ = - Hệ số kích thước σε : tra bảng 10.3 tài liệu [I] ta có 0,88σε = - Hệ số tăng bền bề mặt β : tra bảng 10.4 tài liệu [I] ta có 0,8β = - Hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi σψ : Theo hình 2.9 tài liệu [I] ta có 0,05σψ = - Ứng suất pháp cực đại 12 max 12x M W σ = Với môment cản uốn 3 2 3 2 312 1 12 1 12 12 ( ) 32 10.5(32 5) 2645,8 32 2 32 2.32x d bt d tW mm d pi pi− − = − = − = Tổng môment uốn 2 2 2 233780 112219, 25 117193,21x yM M M Nmm= + = + = 12 max 12 117193, 21 44,3 2645,8x M MPa W σ = = = - Ứng suất trung bình 0mσ = - Ứng suất pháp biên độ max 44,3a MPaσ σ= = Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 8 Vậy : 1 300 2,721,75.44,3 0,88.0,8 a m s Kσ σ σ σ σ σ ψ σ ε β − = = = + * Hệ số an toàn về mỏi chỉ xét đến ứng suất tiếp ( thay đổi theo chu kỳ động dương ) 1 a m s Kτ τ τ τ τ τ ψ τ ε β − = + Trong đó : - 1τ − : giới hạn mỏi của vật liệu 1 0, 25 0, 25.600 150b MPaτ σ− = = = -Hệ số xét đến ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất đến độ bền mỏi Kτ : Trục có rãnh then , tra bảng 10.8 tài liệu [ I ] ta có 1,5Kτ = -Hệ số kích thước τε : tra bảng 10.3 tài liệu [I] ta có 0,81τε = -Hệ số tăng bền bề mặt β : tra bảng 10.4 tài liệu [I] ta có 0,8β = -Hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi τψ : Theo hình 2.9 tài liệu [I] ta có 0τψ = - Ứng suất tiếp cực đại 12 max 012 T W τ = Với môment cản xoắn 3 2 3 2 312 1 12 1 012 12 ( ) 32 10.5(32 5) 5861, 2 16 2 16 2.32 d bt d tW mm d pi pi− − = − = − = Môment uốn 99450,822T Nmm= 12 max 012 99450,822 16,97 5861, 2 T MPa W τ = = = - Ứng suất tiếp trung bình max 8,485 2m MPaττ = = - Ứng suất tiếp biên độ max 8, 485 2a MPaττ = = Vậy : 1 150 7,641,5.8,485 0,81.0,8 a m s Kτ τ τ τ τ τ ψ τ ε β − = = = + Hệ số an toàn : 2 2 2 2 2,72.7,64 2,56 [ ] 1,5 2,5 2,72 7,64 s s s s s s σ τ σ τ = = = > = ÷ + + Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 9 Tại các tiết diện còn lại : Tiết diện M T Kσ maxσ Kτ maxτ sσ sτ s 1-1 0 0 1 0 1 0 - - - 1-2 117193,21 99450,822 1,75 44,3 1,5 16,97 2,72 7,64 2,56 1-3 123324 99450,822 1 46,5 1 18,77 4,54 10,36 4,16 1-4 0 99450,822 1,75 0 1,5 - - - - 10. Kết cấu trục 1 15 24 40 80 7871,571,5 8954 30 2832 30 R5 R4 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 10 II. TRỤC 2 1. Chọn vật liệu : Chọn thép C45 với 600b MPaσ = , 1[ ] 50F MPaσ − = , [ ] 20 25MPaτ = ÷ 2. Chọn kích thước chiều dài trục : 51 , 24noitruc olB mm B mm= = 88 71,5 71,5 3. Đặt lực tác dụng lên trục: Fk T2 RAy RAx RBy RBxFt2Fr2 Fa2 T2 Ma2 Với 1 2 2 2 a2 a1 a1 385189,155 , 3139 , 1206,605 256,63371066,158 , 1066,158 136806 2 2 t rT Nmm F N F N dF N M F Nmm = = = = = = = - Giả sử chọn nối trục đàn hồi . Bộ phận công tác là xích tải nên theo bảng 14.1 tài liệu [I] ta chọn K = 1,5 - Môment xoắn tính toán 2 1,5.385189,155 577783 577,783tT KT Nmm Nm= = = = Chọn nối trục vòng đàn hồi có [T] = 621 Nm , 125, 4oD mm= ( xem phần III chọn nối trục đàn hồi ) - Lực vòng tại chốt 2 0 2 2.385189,155 6143, 4 125, 4tk TF N D = = = - Lực do nối trục tác động lên trục (0,2 0,3) 1535,85k tkF F N= ÷ = , chiều của kF ngược chiều lực vòng trên bánh răng Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 11 4. Phản lực tại các gối tựa : - Theo phương đứng : 2 a2 a2 2 2 2 / 0 143 71,5 0 71,5 353,4 143 0 1560 B Ay r r Ay Ay By r By Ay r M R F M M FR N R R F R R F N = ⇔ + − = − ⇔ = = + + = ⇔ = − − = − - Theo phương ngang : 2 2 2 231 71,5/ 0 231 143 71,5 911,5 143 2514,65 k t B k Ax t Ax Bx k Ax t F FM F R F R N R F R F N − = ⇔ = + ⇔ = = = − − = − 5. Biểu đồ nội lực : Môment uốn xM 25268,1 111537,9 Môment uốn yM 135154,8 179795,825 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 12 Môment xoắn T 385189,155 6. Môment tại tiết diện nguy hiểm Tiết diện nguy hiểm tại vị trí lắp bánh răng trụ răng nghiêng : 2 2 2 2 2 20,75 136806 17979,825 0,75.385189,155 402890x yM M M T Nmm= + + = + + = 7. Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm - Ký hiệu tiết diện 2-2 trục 2 tiết diện thứ 2 từ trái qua 3322 1 402890 43,2 0,1[ ] 0,1.50F Md mm σ − ≥ = = Do tại tiết diện nguy hiểm có lắp then bằng nên tăng thêm 5% Chọn 22 48d mm= Chọn các đường kính còn lại 21 22 2442 , 45d mm d d mm= = = - Kiểm tra tại tiết diện 2-2 : 2 2 2 2 20,75 135154,8 0,75.385189,155 359923x yM M M T Nmm= + + = + = 3322 1 359923 41,6 0,1[ ] 0,1.50F Md mm σ − ≥ = = < 45mm 8. Tính toán chọn then bằng : - Chọn vật liệu then bằng là thép 45 có Ứng suất cắt cho phép [ ] 60C MPaτ = Ứng suất dập cho phép [ ] 100d MPaσ = - Chọn then bằng tại vị trí lắp bánh răng . Chọn then 2 đầu bằng ( vì chọn then 2 đầu tròn tính ra không thỏa điều kiện bền ) Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 13 Theo TCVN 2261 -77 bảng 9.1a tài liệu [II] 22 1 2 48 , 14 , 8 5,5 , 3,8 , 56 d mm b mm h mm t mm t mm l mm = = = = = = Chiều dài làm việc của then đầu bằng 1 56l l mm= = - Kiểm tra ứng suất cắt : 2 22 1 2 2.385189,155 20,5 [ ] 60 48.56.14c c T MPa MPa d l b τ τ= = = < = - Kiểm tra ứng suất dập : 2 22 1 2 2.385189,155 81,89 [ ] 100( ) 48.56(9 5,5)d dt T MPa MPa d l h t σ σ= = = < = − − - Chọn then bằng tại vị trí lắp nối trục đàn hồi . Chọn then 2 đầu bằng ( vì chọn then 2 đầu tròn tính ra không thỏa điều kiện bền ) Theo TCVN 2261 -77 bảng 9.1a tài liệu [II] 21 1 2 42 , 12 , 8 5 , 3,3 , 56 d mm b mm h mm t mm t mm l mm = = = = = = Chiều dài làm việc của then đầu bằng 1 56l l mm= = - Kiểm tra ứng suất cắt : 2 21 1 2 2.385189,155 27,3 [ ] 60 42.56.12c c T MPa MPa d l b τ τ= = = < = - Kiểm tra ứng suất dập : 2 21 1 2 2.385189,155 109 [ ] 100( ) 42.56(8 5)d dt T MPa MPa d l h t σ σ= = = > = − − Chọn lại then bằng đặt cách nhau 0180 tại vị trí lắp nối trục , khi đó xem như một then chịu 0,5T 2 21 1 2.0,75 2.0,75.385189,155 81,89 [ ] 100( ) 42.56(8 5)d dt T MPa MPa d l h t σ σ= = = < = − − Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 14 9. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi : Tại tiết diện 2-3: * Hệ số an toàn về mỏi chỉ xét đến ứng suất pháp ( thay đổi theo chu kỳ đối xứng ) 1 a m s Kσ σ σ σ σ σ ψ σ ε β − = + Trong đó : - 1σ − : giới hạn mỏi của vật liệu 1 0,5 0,5.600 300b MPaσ σ− = = = - Hệ số xét đến ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất đến độ bền mỏi Kσ : Trục có rãnh then , tra bảng 10.8 tài liệu [ I ] ta có 1,75Kσ = - Hệ số kích thước σε : tra bảng 10.3 tài liệu [I] ta có 0,84σε = - Hệ số tăng bền bề mặt β : tra bảng 10.4 tài liệu [I] ta có 0,8β = - Hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi σψ : Theo hình 2.9 tài liệu [I] ta có 0,05σψ = - Ứng suất pháp cực đại 23 max 23x M W σ = Với môment cản uốn 3 2 3 2 323 1 23 1 23 23 ( ) 48 14.5,5(48 5,5) 9403 32 2 32 2.48x d bt d tW mm d pi pi− − = − = − = Tổng môment uốn 2 2 2 2136806 179795,825 225925,7x yM M M Nmm= + = + = 23 max 23 225925,7 24,03 9403x M MPa W σ = = = - Ứng suất trung bình 0mσ = - Ứng suất pháp biên độ max 24,03a MPaσ σ= = Vậy : 1 300 4,81,75.24,03 0,84.0,8 a m s Kσ σ σ σ σ σ ψ σ ε β − = = = + * Hệ số an toàn về mỏi chỉ xét đến ứng suất tiếp ( thay đổi theo chu kỳ động dương ) 1 a m s Kτ τ τ τ τ τ ψ τ ε β − = + Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 15 Trong đó : - 1τ − : giới hạn mỏi của vật liệu 1 0, 25 0, 25.600 150b MPaτ σ− = = = - Hệ số xét đến ảnh hưởng của sự tập trung ứng suất đến độ bền mỏi Kτ : Trục có rãnh then , tra bảng 10.8 tài liệu [ I ] ta có 1,5Kτ = - Hệ số kích thước τε : tra bảng 10.3 tài liệu [I] ta có 0,78τε = - Hệ số tăng bền bề mặt β : tra bảng 10.4 tài liệu [I] ta có 0,8β = - Hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi τψ : Theo hình 2.9 tài liệu [I] ta có 0τψ = - Ứng suất tiếp cực đại 23 max 023 T W τ = Với môment cản xoắn 3 2 3 2 323 1 23 1 023 23 ( ) 48 14.5,5(48 5,5) 20255 16 2 16 2.48 d bt d tW mm d pi pi− − = − = − = Môment uốn 385189,155T Nmm= 23 max 023 385189,155 19 20255 T MPa W τ = = = - Ứng suất tiếp trung bình max 9,5 2m MPaττ = = - Ứng suất tiếp biên độ max 9,5 2a MPaττ = = Vậy : 1 150 6,571,5.9,5 0,78.0,8 a m s Kτ τ τ τ τ τ ψ τ ε β − = = = + Hệ số an toàn : 2 2 2 2 4,8.6,57 3,88 [ ] 1,5 2,5 4,8 6,57 s s s s s s σ τ σ τ = = = > = ÷ + + Tại các tiết diện còn lại : Tiết diện M T Kσ maxσ Kτ maxτ sσ sτ s 2-1 0 385189,155 - - - - - - - 2-2 135154,8 385189,155 1 15,12 1 21,54 13,3 8,7 7,3 2-3 225925,7 385189,155 1,75 24,03 1,5 19 4,8 6,57 3,88 2-4 0 0 - - - - - - - Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 16 10. Kết cấu trục 2 : 88 71,5 71,5 80 36 24 31,5 56 87 42 454512 4814 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 17 III. NỐI TRỤC ĐÀN HỒI Do các trục không đồng tâm nên chọn nối trục vòng đàn hồi Thông số của nối trục vòng đàn hồi của hãng Flexitech ( tài liệu [III] ) Đường kính qua tâm các chốt 0 0,55( ) 125,4D A E mm= + = Ký hiệu [T] Nmm A mm B mm C mm D mm E mm F mm Z chốt max n v/phut mind mm maxd mm 0D mm FBC3 621 160 107 51 5 68 114 4 3600 16 48 125,4 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 18 PHẦN 5 THIẾT KẾ 2 CẶP Ổ LĂN TRONG HỘP GIẢM TỐC I . Thiết kế ổ trên trục 1 : 1. Lực hướng tâm - Tác động lên ổ A : 2 2 2 21569,5 22,88 1570 rA A Ax AyF R R R N= = + = + = - Tác động lên ổ B : 2 2 2 21569,5 2810,57 3219 rB B Bx ByF R R R N= = + = + = 2. Lực dọc trục hướng vào ổ A : - Lập tỉ số a1 1066,158 0,68 0,3 1570 rA F F = = > Vậy ta chọn ổ bi đỡ chặn . Giả sử chọn 2 ổ loại 46x06 có 026 , 0,68eα = = ( tra bảng 11.3 tài liệu [I] ) . Lắp kiểu chữ O 3. Lực dọc trục phụ : - Ổ A : 0,68.1570 1067,6sA AF eR N= = = - Ổ B : 0,68.3219 2188,92sB BF eR N= = = 4. Tổng lực dọc trục tác động lên ổ A : a1 2188,92 1066,158 3255,078aA sBF F F N= + = + =∑ - Lập tỉ số 3255,078 2,07 1570 aA rA F e F = = >∑ Theo bảng 11.3 tài liệu [I] ta có X = 0,41 Y = 0,87 - Tải trọng tương đương trên ổ A : ( )A rA aA tQ XVF Y F K Kσ= + ∑ Trong đó : - Hệ số xét đến ảnh hưởng đặc tính tải trọng đến tuổi thọ ổ Kσ Theo bảng 11.2 tài liệu [I] ta có Kσ = 1 - Hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ đến tuổi thọ ổ tK = 1 - Hệ số tải trọng hướng tâm và dọc trục X , Y Theo bảng 11.3 tài liệu [I] ta có X = 0,41 , Y = 0,87 Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 19 Vậy ( ) (0, 41.1.1570 0,87.3255,078).1.1 3475A rA aA tQ XVF Y F K K Nσ= + = + =∑ 5. Tổng lực dọc trục tác động lên ổ B : a1 1067,6 1066,158 1,442aB sAF F F N= − = − =∑ Vì aB sBF F<∑ nên chọn lại 2188,92aBF N=∑ - Lập tỉ số 2188,92 0,68 3219 aB rB F e F = = ≤∑ nên theo bảng 11.3 tài liệu [I] X = 1 , Y = 0 - Tải trọng tương đương trên ổ B ( ) (1.1.3219 0.2188,92).1.1 3219B rB aB tQ XVF Y F K K Nσ= + = + =∑ Do A BQ Q> nên ta tính cho ổ A 6. Tải trọng qui ước Q : Do tải trọng thay đổi theo bậc nên ( )mi i mAE i Q LQ L = ∑ ∑ Ổ bi nên m = 3 Vậy 3 3 33 60 121 0,6 0,954 0,954.3475 3315 72 72AE A A Q Q Q N    = + = = =          7. Tuổi thọ ổ : Tính theo triệu vòng quay 1 6 6 60 60.730.300.2.8.4 840,96 10 10 hn LL = = = triệu vòng Do tuổi thọ ổ quá lớn nên chia ba tuổi thọ L = 280,32 triệu vòng Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 20 8. Hệ số khả năng tải động : 3 33315 280,32 21695tt AEC Q L N= = = Theo phụ lục 9.3 tài liệu [IV] ta chọn ổ 46306 d(mm) D(mm) B(mm) C(kN) 0C (kN) 30 72 19 25,6 18,7 9. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh : Theo bảng 11.6 tài liệu [I] ta có 0 0,5X = ; 0 0,37Y = 0 0 0 0,5.1570 0,37.3255,078 1989A rA aAQ X F Y F N= + = + =∑ 0 1570A rAQ F N= = Chọn 0 max 1989AQ N= < 0C = 18700N . Vậy ổ đủ bền tĩnh . II . Thiết kế ổ trên trục 2 : 1. Lực hướng tâm - Tác động lên ổ A : 2 2 2 2911,5 353,4 977,6 rA A Ax AyF R R R N= = + = + = - Tác động lên ổ B : 2 2 2 22514,65 1560 2959 rB B Bx ByF R R R N= = + = + = 2. Lực dọc trục hướng vào ổ B - Lập tỉ số a1 1066,158 0,68 0,3 1570 rA F F = = > Vậy ta chọn ổ bi đỡ chặn . Giả sử chọn 2 ổ loại 46x09 có 026 , 0,68eα = = ( tra bảng 11.3 tài liệu [I] ) . Lắp kiểu chữ O 3. Lực dọc trục phụ : - Ổ A : 0,68.977,6 664,768sA AF eR N= = = - Ổ B : 0,68.2959 2012,12sB BF eR N= = = 4. Tổng lực dọc trục tác động lên ổ A : a1 2012,12 1066,158 945,962aA sBF F F N= − = − =∑ Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 21 - Lập tỉ số 945,962 0,97 977,6 aA rA F e F = = >∑ Theo bảng 11.3 tài liệu [I] ta có X = 0,41 Y = 0,87 - Tải trọng tương đương trên ổ A : ( ) (0,41.1.977,6 0,87.945,962).1.1 1223,8A rA aA tQ XVF Y F K K Nσ= + = + =∑ 5. Tổng lực dọc trục tác động lên ổ B : a2 664,768 1066,158 1730,926aB sAF F F N= + = + =∑ Vì aB sBF F<∑ nên chọn lại 2012,12aBF N=∑ - Lập tỉ số 2012,12 0,68 2959 aB rB F e F = = ≤∑ nên theo bảng 11.3 tài liệu [I] X = 1 , Y = 0 - Tải trọng tương đương trên ổ B ( ) (1.1.2959 0.2012,12).1.1 2959B rB aB tQ XVF Y F K K Nσ= + = + =∑ Do B AQ Q> nên ta tính cho ổ B 6. Tải trọng qui ước Q : Do tải trọng thay đổi theo bậc nên ( )mi i mBE i Q LQ L = ∑ ∑ Ổ bi nên m = 3 Vậy 3 3 33 60 121 0,6 0,954 0,954.2959 2824 72 72BE B B Q Q Q N    = + = = =          7. Tuổi thọ ổ : Tính theo triệu vòng quay 2 6 6 60 60.180,989.300.2.8.4 208,5 10 10 hn LL = = = triệu vòng Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 22 8. Hệ số khả năng tải động : 3 32824 208,5 16746tt BEC Q L N= = = Theo phụ lục 9.3 tài liệu [IV] ta chọn ổ 46209 d(mm) D(mm) B(mm) C(kN) 0C (kN) 45 85 19 30,4 23,6 9. Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh : Theo bảng 11.6 tài liệu [I] ta có 0 0,5X = ; 0 0,37Y = 0 0 0 0,5.2959 0,37.2012,12 2224B rB aBQ X F Y F N= + = + =∑ 0 2959B rBQ F N= = Chọn 0 max 2959BQ N= < 0C = 23600N . Vậy ổ đủ bền tĩnh . Bài tập lớn Chi tiết máy GVHD: PGS.TS.Phan Đình Huấn ________________________________________________________________________ SV : Nguyễn Văn An _ 20800012 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO [I] Cơ sở thiết kế máy , Nguyễn Hữu Lộc , NXB ĐHQG TPHCM [II] Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí _ Tập 1 , Trịnh Chất _ Lê Văn Uyển, NXB GD [III] Thông số nối trục đàn hồi của hãng Flexitech [IV] Bài tập Chi tiết máy , Nguyễn Hữu Lộc , NXB ĐHQG TPHCM