Tải bản đầy đủ
Xác định phản lực tại các gối đỡ, mômen xoắn và đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm

Xác định phản lực tại các gối đỡ, mômen xoắn và đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

⇒ RAx = RBx- Pt1 = 2496 - 1248 = 1248 N
Theo phương Y:
Ta có hệ phương trình
Σ(Fi) = 0

+ Pr1 = 0.


ΣmA(Fi) = 0

.. +( - .=0

⇒=
= = 213,81 (N)

⇒ =

+ Pr1= 549+ 213,81+ 436 = 771,19 N

Tính mômen xoắn tại các tiết diện nguy hiểm
Theo phương Y:
Tại z =[0;a1] thì: MY(n-n) = Rđ.al = 549.53= 29097 N.mm
Tại z = [a1;b1]
MuY(m-m)= Pr1.c1 = 436.50 = 21800 N.mm
Theo phương X:
Tại z = [a1;b1]: MuX(m-m)= P1.c1 = 1248.50= 62400 N.mm

Đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm
Đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm được tính theo công thức
d=

(mm)

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

26

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

[τ]= 50 N/mm2 - ứng suất xoắn cho phép
MTĐ - mômen xoắn Mtd=
Tại tiết diện mặt cắt n-n :
Mtd(n-n)= = = 44057,5 N.mm
d(n-n)= = = 20,6 mm
Tại tiết diện mặt cắt m-m:
Mtd(m-m)=
= = 73915 N.mm
d(m-m)= = = 24,5 N.mm
Tại tiết diện chổ lắp bánh răng và bánh đai:
Mtd =
= = 33082,17 N.mm
d= = = 19 mm
Từ những tính toán trên phát từ yếu tố công nghệ, ta có thể lựa chọn đường
kính trục I như sau:
Đường kính thân trục : d = 30 mm
Đường kính ngỗng trục d = 35 mm
Đường kính vai trục : d = 40 mm
Biểu đồ nội lực

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

27

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

n

Rd

RBy

RAx

RAy

m

A

Pt1

Pa1

B

n

53

Pr1

RBx

m

50

50

549
(+)

(-)

(-)

QY

222,19
436
3812,5
(-)

Muy

17987,5

(+)

29097
1248
(+)

Qx
(-)

1248

Mux
(+)

62400
38200

Mx
STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

28

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

b.

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

Trục II
Phản lực tại các gối đỡ
Phương X:

= -++ =0

(1)

=+=0

(2)

Từ (2) = = = 757,98 (N)
Thế vào (1) = -= 1248-757,98= 490,02 (N)
Phương Y :

= -- = 0

(3)

= - .()+Pa2. = 0

(4)

Từ (4) = = = 216,97 (N)
Thế vào (3) ta được :
 = + = 216,97 + 125 = 341,97 (N)

Mômen xoắn tại các tiết diện nguy hiểm
Chỉ xét tại tiết diện lắp bánh răng
Theo phương X:
MuX =RCX. a2 = 490,02.99 = 48511,98 N.mm
Theo phương Y:
Tại z = [0;a2] :
MuY = RCY. a2 =341,97.99 = 33855,03 N.mm
Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

29

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

Tại tiết diện lắp bánh răng:
Mtd(br)=
= = 128076,3 N.mm
d(br)= = = 29,47 mm
Tại tiết diên lắp ổ lăn:
Mtd(ol) =
Mtd(ol) = = 113595,68 N.mm
d(ol)= = = 28,3 N.mm
Biểu đồ nội lực

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

30

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

Rcy

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

RDy

Rcx

Pa2
Pt2

C

D

Pr2

99
341,97

RDx

64
216,97

(+)

(+)

Qy

13886,97
(-)

Muy
(+)

490,02

33855,03

(+)

QX
(-)

757,98
Mux
(+)

48511,98
131169
MX

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

31

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

Từ những tính toán trên và xuất phát từ yếu tố công nghệ ta có thể lựa chọn
đường kính trục II như sau:
Đường kính thân trục : d = 40 mm
Đường kính ngỗng trục : d = 35 mm
Đường kính vai trục: d = 45 mm
5. kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi
I.

Trục I
Kiểm nghiệm ơ tiết diện (m-m)
Đường kính trục đã chọn: d = 30 mm
Kết cấu trục vừa thiết kế dảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các
tiết diện nghuy hiểm thỏa mản điều kiện sau:
n= ≥ [n]

(Công thức 7-5 tr 120)

Với [n] = 1,5 ... 2,5
Hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất pháp
Nσ = (Công thức 7-6 tr 120)
Hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất tiếp
Nτ = (Công thức 7-7 tr 120)
Trục quay một chiều nên ứng suát pháp (uốn)biến đổi theo chu kỳ đối xứng
σa = σmax= -σmin= ; σm = 0
Với Mu =

= 66098 N.mm

W= == 2649
a

= = = 25 N/mm2

Ứng suất tiếp( xoắn) biến đổi theo chu kỳ động mạch

τ a = τ m = = ; σm = 0
Với Mx = MT = 38200 N.mm
W0 = 2.W = 2. 2649 =
Vậy === 3,6 N/mm2

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

32

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY

GVHD : NGUYỄN HOÀNG VŨ

Giơí hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
σ-1= (0,4 ÷0,5).σb Lấy σ-1 = 0,45. σb = 0,45.600 = 270 N/mm2
τ

= (0,2 ÷0,3).σb Lấy τ-1 = 0,25.σb = 0,25.600 = 150 N/mm2

-1

Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình dến sức bền mỏi ψσ và
ψτ chọn theo vật liệu.
Đối với thép các bon trung bình: ψσ = 0,1; ψτ = 0,05
Hệ số kích thước tra bảng 7.4[2] : ετ = 0,73 εσ =0,85
Hệ số tăng bền: β= 1 (Không dùng phương pháp tưng bền)
Hệ số tập trung ứng suất thực tế tra bảng 7-6 tr 125 : kτ = 1,85 ; kσ = 3,1
Thay các trị số tìm được vào công thức 7.6 và 7.7 ta có
N= == 2,9

= == 16,1
Thay trị số nτ và nσ vào 7.5

N= = = 2,85 ≥ [n] = 1,5 ... 2,5
Vậy tại tiết diện m – m đảm bảo dược về độ bền mỏi
Kiểm tra tại tiế diện trục chổ lắp bánh răng
Ta chỉ cần tính một số giá trị các giá trị khác đã tính ơ tiết diện m – m
Với đường kính d = 30 vì ở đây có lắp then nên
Tra bảng 7.3b tr 122 ta có:
Kích thước then: b.h = 8.7
moomen cản uốn: W= 2320 mm3
Moomen cản xoắn : W0 = 4970 mm3
Moomen Mu = My = 21800 N.mm Mx = MT = 38200 N.mm
Ứng suát pháp (uốn)biến đổi theo chu kỳ đối xứng
a

=

== 9,39 N/mm2

Ứng suất tiếp( xoắn) biến đổi theo chu kỳ động mạch

STTH : NGUYỄN HẢI SỨ -

MSSV: 2113040051

Trang

33