Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính truyền dẫn dây đai:

Tính truyền dẫn dây đai:

Tải bản đầy đủ - 0trang

σHlim1 = 2. HB + 70 = 2.450 + 70 = 970 MPa.

σHlim2 = 17. HRC = 17 . 60 = 1020 MPa.

ứng suất tiếp xúc cho phép được xác định theo công thức:



[σH] = (σHlim/ SH) . ZR . ZV . KL . KXH

Sơ bộ lấy ZR . ZV . KL . KXH = 1.

Lấy hệ số an toàn là SH = 1,1.

�   H1  



970

1020

.1  882 MPa. �   H 2  

.1  927 MPa.

1,1

1,1



 Xác định ứng suất uốn cho phép: giới hạn mỏi uốn của cặp bánh

răng được tính theo cơng thức (10 – 74) và bảng 10.6 sách chi ti ết

máy như sau:

σFlim = σ°Flim = 1,8 . 450 = 810 MPa.



  F    F lim .K FL .



K FC

SF



Trong đó: KFC – là hệ số ảnh hưởng đặt tải. Do bộ truyền làm việc m ột

chiều nên lấy KFC = 1.

SF – là hệ số an tồn. Theo bảng 6.2 sách tính tốn thiết kế chi tiết

máy ta tra được SF = 1,75.

Lấy KFL = 1.

�   F   540.1.



1

 463MPa.

1, 75



Môđun của bánh răng được tính theo cơng thức:

100

mtx 

.3

Z



2



�6800 � i �1

N



�   �

�. i. .K . n

� H � 0



Trong đó:

Z – là số răng bánh chủ động.



0 



b

d



i – là tỷ số truy ền của cặp bánh răng đ ược tính.

u0 được chọn trong khoảng ( 0,7 tới 1,6). Chọn u 0 = 1,5.

K – là hệ số tải được xác đ ịnh theo công th ức:

K = Kđ . Ktt . KN

Kđ - là hệ số tải trọng động kể đến sự tăng tải do va đập khi bánh răng ăn

khớp. Trong tính tốn sơ bộ lấy Kđ = 1,2 - 1,4. Lấy Kđ = 1,3.

Ktt – là hệ số tập trung tải trọng, chọn Ktt = 1,2.

KN – là hệ số tải trọng theo chu kì. Lấy KN = 1.

K = 1,3.1,2.1=1,56

n – là số vòng quay nhỏ nhất của bánh răng ch ủ động.



N – là cơng suất truyền của cặp bánh răng tính.

Z17 18

1



i 6



Giả sử ta đi tính cho một cặp bánh răng cụ thể là cặp Z 27 72

2



100 3 �6800 � 1, 266  1

5, 409

� mtx 

.1,56.

 0,343(cm)  3, 43(mm)



�.

6

18

88200

1,

26

.1,5

177,31





Z=Z17=18

.



Chọn m theo tiêu chuẩn ta được mtx = 4.

Sau khi chọn được m theo độ bền tiếp xúc ta kiểm tra lại theo độ bền uốn

như sau:



mu  10. 3



1950

5, 409

.1,56.

 0,387(cm)  3,87( mm)

18.8.0, 24.46300

177,31



Theo tiêu chuẩn môđun ta chọn mu = 4.

Dựa trên môđun vừa chọn được ta có các thơng số cơ bản của bánh răng

như sau:

- Đường kính vòng chia: dc = m.z = 4.18 = 72 (mm).

- Đường kính vòng tròn cơ sở: d0 = dc . cos(20°) =108 . cos (20°) =

67,66(mm).

- Đường kính vòng tròn đỉnh : de = dc + 2m = 72 + 2.4 = 80 (mm).

- Đường kính vòng tròn chân răng : df = dc – 2m = 72 – 2.4 = 64(mm).

- Chiều rộng bánh răng b: b = m . u

u = ( 6 - 10) → b = 4. ( 6 - 10) = (24 - 40).

- Khoảng cách trục a: a = 0,5.m.( Z17 + Z27) = 0,5 . 4. ( 18 + 72 ) = 180 (mm).



5.2. Xác định thơng số hình học của các bánh răng còn lại.



Từ các cơng thức trên ta đi tính cho từng cặp bánh răng có trong h ộp t ốc

độ, ta được bảng thống kê như sau:

Cặ

Số

Bánh Răng

m

dc(mm) de(mm) df(mm) B (mm)

p

răng

Z1

17

4

68

76

60

30

1



Z1

43

4

172

180

164

30

Z2

20

4

80

88

72

30

2



Z2

40

4

160

168

152

30

Z3

23

4

92

100

84

30

3



Z3

37

4

148

156

140

30

Z4

20

4

80

88

72

30

4



Z4

50

4

200

208

192

30

Z5

31

4

124

132

116

30

5



Z5

39

4

156

164

148

30

Z6

43

4

172

180

164

30

6



Z6

27

4

108

116

100

30

Z7

18

4

72

80

64

35

7

Z7’

72

4

288

296

280

35

Z8

60

4

240

248

232

30

8



Z8

30

4

120

128

112

30

Z0

36

2

72

80

64

30

0



Z0

73

2

146

154

138

30

Bảng 3.2 Thông số các cặp bánh răng.



5.3 Tính trục chính.

Sơ đồ tính tốn trục chính.



Hình 3.2 Sơ đồ tính tốn trục chính.

a) Các lực tác dụng lên trục chính:

- Lực vòng bánh răng: (N)

- Lực hướng tâm : Pr1 = Pt1 . tg20o = 4649.31 . tg20o = 1692,21 N.

- Lực vòng do dụng cụ cắt tác dụng lên:



Ft2  P0  43207, 6 N



- Lực dọc trục của dao: Pa2 = 0,3. Ft2. tg15° = 0,3. 43207,6. tg15° = 3473,23

N

- Lực hướng tâm của dao: Pr2 = 0,6 . Ft2 = 0,6 . 43207,6 = 25924,56 N.

b) Tính tốn sức bền:

 Xét nhịp BC:

Thay gối tựa cho các ổ B và C ta chọn được hệ cơ bản bằng

cách đặt vào B và C các quay. Dầm liên tục trở thành dầm đ ơn mà t ải

trọng trên các dầm đơn không ảnh hưởng đến dầm bên c ạnh.

Viết PT 3 mô men cho nút B:

a0

b1

MAl0 + 2(l0 + l1)Mn + l1Mc = -6(0 l0 + 1 l1 )(1)



a1

b2

MBl1 + 2(l1 + l2)Mc + l2MD = -6(0 l1 + 2 l 2 )(2)



Trong đó:

l0 = AB = 430 mm

l1 = BC = 295 mm

l2 = CD = 400 mm

1,2,3: Diện tích biểu đồ mơ men ngoại gây trên nhịp đó

Ta có: 0 = 0 , MA = MD = 0j

Từ (1) và (2) ta có:

b1

2(l0 + l1)MB + l1MC = -61 l1

a1

b2

MBl1 + 2(l1 + l2)MC = -6(1 l1 + 2 l 2 ) (2’)



 Xét mặt phẳng yOz:



Hình 3.3

Xét nhịp BC:

- Nhịp AB khơng chịu tác dụng của tải trọng.

-



Phương trình cân bằng cho nhịp BC.



(1’)



  FY 0

�y B  yC  Fr1  0





  M C 0  �yB .BC  Fr1.EC  0



Ta có:



Từ hệ trên ta có:



Fr1.EC

1692, 21.80





 458,9( N )

�yB 

�yB 

295

BC � �





�yC  1692, 21  458, 9  1233,31( N )

�yC  Fr1  yB





o Phương trình nội lực:

+ Xét tại mặt cắt 1-1:

Mx1= yC . z1 Với 0  z1  EC

Tại z1= EC = 80  Mx1=1233,31 . 80 = 98664,45 (N.mm)

+ Xét tại mặt cắt 2-2:

Mx2 = -yC . z2+Pr1(z2-EC).Với EB  z2  BC

Tại z2 = BC = 295  Mx2 = -1233,31 . 295+ 1692,21 . 215 =

0

 Xét nhịp CD:

o Phương trình cân bằng:

  Y y 0





  M D 0



(3)

 yC  y D  Pr 2 0



 M 2  yC .DC  Pr 2 .GD 0 (4)



Trong đó:

1

M2= 2



1

Pa2 . Dđ= 2



. 3473,23.100 = 173661.5 (N.mm)



Từ (3) và (4) :

M 2  Pr 2 .GD 173661.25  25924.56.240





 15988,89 (N)

�yC 

��

DC

400



�yD  25924.56  15988,89  9935.67

(N)



o Phương trình nội lực:

+) Xét mặt cắt 3-3:

Ta có: Mx3 = -yD .z3 .Với 0  z3  GD

Khi z3= GD = 240

 Mx3 = -9935.67.240 = - 2384561.01 N.mm

+) Xét tại mặt cắt 4-4:

Ta có: Mx4 = -yD . z4 + Pr2(z4-GD) - M2

Với GD  z4  CD



+ Khi z4= GD = 200

 Mx4= - 2384561.01 + 25924.56 . (240-240) – 173661.25= -2558222.26

N.mm

+Khi z4=CD=400

Mx4 =-9935,67 . 400 + 25929.56 . (400-200) -173661.25 = 0

Vậy ta có: 1=11+22

1

+ 11= 2



.98664,45 . 215 = 10606428.38 (N)



1

+ 12= 2



.98664,45 . 80 = 3946578 (N)



1b1

b

b

11 11  12 12

l1

l1

+) l1



Với: b11= 80 +

b12 =



2

3



1

3



. 215 = 151.67



. 80 = 53.33



1b1

151.67

53.33

 10606428.38

 3946578

 6166603.38

l

295

295

 1

1 a1

a

a

11 11  12 12

l1

l1

+) l1



Với: a11 =



2

3



.215 = 143.33



a12 = 215 +



1

3



. 80 = 241.67



1a1

143.33

241.67

 10606428.38

 3946578

 8386403

l

295

295

 1

 2 b2

1

( 21b12   22 b22 )

l2

+) l 2



Với: +

+

+

+



 21 



1

.2558222, 26.240  306986671.2

2



 22 



1

.2384561.01.160  190764880.8

2



1

b21  .240  160  240

3

b22 



2

.160  106.67

3



 2b2

240

106.67

 306986671.2

 190764880.8

 235064227.3

l

400

400

2





Thay vào hệ phương trình (1’) & (2’) ta có:

2(430  295) M B  295M C  6.6166603.38





295M B  1390 M C  6(8386403  235064227.3)



1450M B  295M C  36999620.28



��

295M B  1390M C  1415403782



M B  189846.715



��

M C  1058567.311





Nmm

Nmm



 Xét trong mặt phẳng xOz:



A



B



E

XB



Ft2

G



C

Ft1



Ft1



C



XC

Ft2



XC



Hình 3.4

- Phương trình cân bằng lực:

  FX 0

 X  X C  P1 0

  B



  M C 0  X B .BC  P1 .EC 0

P1.EC 4649.31.80





 1260.83

�X B 

��

BC

295



�X C  P1  X B  4649.31  1260.83  3388.48



- Viết phương trình nội lực:

+) Xét mặt cắt 1-1:



D



(N)

(N)



0 �z1 �80

Ta có: MY1 = - XC . Z1 .Với

Khi z2= 80  MY1= -3388.48.80 = -271078.41

+) Xét nhịp l2

+ Từ phương trình cân bằng ta có:



XD



 X C  X D  P2



 M Y  P2 .CG  X D .CD

� XC  X D 



Với MY(c)=0



P2 43207.6



 21603.65( N )

2

2



+) Phương trình nội lực:

+ Tại mặt cắt 3- 3:

0  z 3 GD

MY3 = XD .z3 .Với

Khi z3 = GD = 240  MY3 = 21603,65 . 240 = 5184876

N.mm

+ Tại mặt cắt 4- 4:

MY4 = XD . z4 - P2(z4-GD). Với GD  z 4 CD

Tại giá trị z4 = 240 thì

MY4=21603,65. 240 – 43207,3.(240 - 240) = 5184876

N.mm

Tại z4 = 400 MY4 = 21603,65. 400 – 43207,3 . (400-240)

=0

Xét biểu đồ nội lực trên các nhịp 1 (nhịp AB) & nhịp 2 (nh ịp

CD) ta xác định được các đại lượng trong phương trình (1’) & (2’).

+



1



b1 1

 (11 .b11  12 .b12 )

l1 l1



Trong đó:



11 



1

.215.271078.41  29140929.08

2



1

.80.271078, 41  10843136.4

2

1

Với: b11= 80 + 3 . 215 = 151.67

12 



b12 =



2

3



. 80 = 53.33



1b1

151.67

53.33

 29140929,08

 10843136, 4

 16942606.38

l

295

295

1



1a1

1



(11a11  12 a12 )

l

295

1

+



Trong đó:

Với: a11 =



2

3



.215 = 143.33



a12 = 215 +



1

3



. 80 = 241.67



1a1

143.33

241.67

 29140929, 08

 10843136, 4

 23041458.1

l

295

295

1



 2 b2

1



( 21b21   22b22 )

l

400

2

+

 21 



Trong đó:



1

.5184876.160  414790080

2



1

.5184876.240  622185120

2

1

1

b21  CG  GD  160  240  293.33

3

3

2

2

b22  240  240  160

3

3



 22 



 2b2

1



.(414790080.293.33  622185120.160)  552609988.4

l

400

2

Vậy:



Thay các giá trị trên vào hệ PT (1’) & (2’) ta có:

2(430  295) M B  295M C  6.16942606.38





295M B  2(295  400) M C  6.(23041458.1  552609988.4)



1450M B  295M C  101655638.3



��

295M B  1390M C  3453908679



M  455075.5



�� B

M C  2581407.16









Nmm

Nmm



Vẽ biểu đồ nội lực.

+) Trong mặt toạ độ yOz:

- Xác định phản lực tại A & D:











Ta có: YA , YD , M B , M c , Pr1 , Pr 2  0



 F  y  y  P  P 0

�M  M  M  M  P ED  P GD  y

Y



A



Y



� yA 







D



2



r1



C



r2



B



r1



r2



A



AD  0



1

( M 2  M C  M B  Pr1 ED  Pr 2GD )

AD



1

(173661, 5  1058567,31  189846, 715  1692, 21.480  25924,56.240)  5297.25( N )

1125



� yD  22319.52



(N)

- PT trình nội lực trong mặt yoz:



+ Mặt cắt 1-1;

Mx1=-yD.z1

Khi z1=0  Mx1=0

Khi z1=175  Mx1=-22319,52.240=-5356684 N.mm

+ Mặt cắt 2-2:

Mx2 = - yD . z2 - M2+Pr2(z2-GD) . Với GD  z 2 CD

Khi z2 = GD = 240

 Mx2 = -22319,52 . 240 – 173661,5 = - 5530346,3 N.mm

Khi z2= CD = 400

 Mx2 = = -22319,52 . 400 – 173661,5 + 25924.56.(400 - 240)

= -5353539,9 N.mm

+ Mặt cắt 3-3:

CD  z 3  ED

Mx3 = - yD . z3 - Ma2 + Pr2(z3 - CD) - MC .Với

Khi z3 = CD = 400

 Mx3= -22319,52 . 400 – 173661,5 - 1058567, 31

= - 10160036,81 N.mm

Khi z3= ED = 480

 Mx3 = -22319,52 . 480 – 173661,5 - 1058567, 31 +25924,56.(480-400)

= -10351633,61 N.mm

+ Mặt cắt 4- 4:

Mx4 = -yD . z4 - M2 + Pr2(z4-GD) - MC + Pr1(z4-ED).

Với ED  z 4  BD

Khi z4= ED

 Mx4= -22319,52 . 480 – 173661,5 + 25924,56.(480-240) 1058567, 31



= -5723704 N.mm

Khi z4 = BD

 Mx4=-22319,52 .695 – 173661,5 + 25924,56.(695-240)1058567,31 +1692,21.215

= -3566953,86 N.mm

+ Mặt cắt 5 - 5:

Mx5 = -yD.z5 - Ma2 + Pr2(z5-GD) - MC + Pr1(z5-ED) + MB.

BD  z 5  AD

Với

Khi z5 = BD



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính truyền dẫn dây đai:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×