Tải bản đầy đủ
V. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

V. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Tải bản đầy đủ

Đồ án: Chi tiết máy

Đề số 5/8: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Đối với trục quay ứng suất luôn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó:
Khi trục quay theo 1 chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động do
đó:
Với: - Mô-ment uốn tổng tại tiết diện j;
và - Mô-ment cản uốn và mô-ment cản xoắn tại tiết diện j;
- Hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra
bảng với , ta được:;
- Hệ số, xác định như sau:
Trong đó:
- Hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp
gia công và độ nhẵn bề mặt, tra bảng , với phương pháp gia công tiện Ra , ta
được ;
- Hệ số tăng bền bề mặt trục, phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, cơ
tính vật liệu, do không tăng bền bề mặt nên lấy ;
và - Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
hạn mỏi;
và - Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn.
Dựa theo biểu đồ mô-ment và kết cấu trục ta thấy các tiết diện số 1, 2, 3 là các
tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi.
• Tại tiết diện lắp ổ lăn 1
Các ổ lăn lắp trên trục theo kiểu k6.
Ta có:
Mô-ment cản uốn và mô-ment cản xoắn tại tiết diện tròn theo bảng , ta có:
Biên độ, trị số trung bình ứng suất pháp và ứng suất tiếp:
Tại bề mặt trục lắp ổ lăn có độ dôi, tra bảng với , ta được :

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và ứng suất tiếp:

GVHD: TS. Phạm Minh HảiSVTH: Nguyễn Văn Thanh- 20133486
[21]

Đồ án: Chi tiết máy

Đề số 5/8: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Thỏa mãn.
• Tại tiết diện lắp bánh vít 2
Bánh vít lắp trên trục theo kiểu k6 kết hợp với then.
Ta có:
Mô-ment cản uốn và mô-ment cản xoắn tại trục có 1 rãnh then theo bảng ,
ta có:
Biên độ, trị số trung bình ứng suất pháp và ứng suất tiếp:
Tại bề mặt trục lắp bánh vít có độ dôi, tra bảng với , ta được :
Tại bề mặt trục lắp bánh vít có rãnh then, tra bảng , với , và trục cắt bằng
dao phay đĩa, ta được . Tra bảng , với , ta được .
Lấy trị số của và lớn hơn:

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và ứng suất tiếp:

Thỏa mãn.
• Tại tiết diện lắp đĩa xích 3
Đĩa xích lắp trên trục theo kiểu k6 kết hợp với then.
Ta có:
Mô-ment cản uốn và mô-ment cản xoắn tại trục có 1 rãnh then theo bảng ,
ta có:
Biên độ, trị số trung bình ứng suất pháp và ứng suất tiếp:
Tại bề mặt trục lắp đĩa xích có độ dôi, tra bảng với , ta được :
Tại bề mặt trục lắp đĩa xích có rãnh then, tra bảng , với , và trục cắt bằng
dao phay đĩa, ta được . Tra bảng , với , ta được .
GVHD: TS. Phạm Minh HảiSVTH: Nguyễn Văn Thanh- 20133486
[22]

Đồ án: Chi tiết máy

Đề số 5/8: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Lấy trị số của và lớn hơn:

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và ứng suất tiếp:
Do , nên chỉ xét đến ứng suất tiếp
Thỏa mãn.
VI. Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn
1. Chọn ổ lăn
Lực hướng tâm tác dụng lên ổ trục:
- Tại vị trí 0
- Tại vị trí 1
Lực dọc trục do bánh vít gây ra:
Do , nên ta chọn 2 ổ đũa côn đối nhau tại vị trí 0.
, nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy tại vị trí 1.
2. Sơ đồ ổ lăn

3. Tính toán và kiểm nghiệm ổ lăn
• Ổ đũa côn
Tra bảng ,với ổ cỡ trung rộng , ta được:

hiệu
761
3

d,
m
m
65

D,
m
m
140

,
m
m
110

,
m
m
102

B,
m
m
48

,
m
m
41

T,
m
m
51

r,
m
m
3.5

,
m
m
1.2

, ()

C,
kN

, kN

12.3
3

178.
0

168.
0

GVHD: TS. Phạm Minh HảiSVTH: Nguyễn Văn Thanh- 20133486
[23]

Đồ án: Chi tiết máy

Đề số 5/8: Thiết kế hệ dẫn động băng tải

Lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên ổ:

Theo bảng Ta có:

Xác định X và Y: (Vòng trong quay )

Tra bảng , ta được :

Tải trọng quy ước trên ổ :

GVHD: TS. Phạm Minh HảiSVTH: Nguyễn Văn Thanh- 20133486
[24]