Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
[] - ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép [] = 15...30MPa

[] - ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép [] = 15...30MPa

Tải bản đầy đủ - 0trang

Fly12

A

Flx10



B

Fr1

Fly10



D



C

Ft1



Fa1



Flx12



Fkn



Fa2



Fr



O



X



Ft2



Fr2



Lực từ bánh đai tác dụng lên trục :

Fr = 270,52 (N)

Lực tác dụng lên bánh răng trụ răng nghiêng:



2T

2.18935

F F  1 

 946,75

t1 t 2 d

40

w1

N

F .tgtw 946,75.tg 20,960

F  F  t1



 381,74

r1

r2

cos 

cos18,190

N

F  F  F .tg   946,75.tg18,190  311,09

a1

a2

t1

N



Lực từ khớp nối tác dụng lên trục :

FKN =0,2.Ft



2T

II  2.73130  1625,11

D

90

Với Ft= 0

N

FKN =0,2.Ft= 0,2.1625,11 = 325 N



3.2.4. Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực

22



Z

Y



Theo bảng (10.3_1/1) chọn :

k1 = 8….15 là khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến thành trong của hộp

k2= 5…..15 là khoảng từ mút ô đến thành trong của vỏ hộp

k3= 10…20 là khoảng cách từ mặt mút chi tiết đến nắp ổ

h= 15…20 chiều cao nắp ổ và đầu bulong

23



Trục II:

chiều dài moay ơ bánh răng trụ răng nghiêng lớn:



l

 (1, 2 �1,5) d  (1,2 �1,5).25  (30 �37,5)

l



m23

2

mm chọn m23 40 mm

Chiều dài moay ơ nửa khớp nối(nối trục đàn hồi):



l

 (1,4 �2,5) d  (1, 4 �2,5).25  (35 �62,5)( mm)

l

 40(mm)

m22

2

chọn m22

l  0,5(l

 b )  k  hn 

22

m22 o2

3

0,5(40+17)+15+20= 63,5 mm

l  0,5(l

b )k k 

23

m23 o2

1 2 0,5(40+17)+10+10= 48,5 mm



l  2l

21

23 = 2.48,5 = 97 mm

trục I:

chiều dài moay ơ bánh đai bị dẫn:



l

 (1, 2 �1,5)d  (1,2 �1,5).20  (24 �30)

l

 30(mm)

m12

1

(mm) chọn m12

chiều dài moay ơ bánh răng trụ răng nghiêng nhỏ:



l

 (1,2 �1,5) d  (1, 2 �1,5).20  (24 �30)

l

 30(mm)

m13

1

(mm) chọn m13

l  0,5(l

 b )  k  hn 

12

m12 o1

3

0,5(30 + 15) + 15 + 20 = 57,5mm



l l 

11 21 97 mm

3.3. Tính, chọn đường kính các đoạn trục

3.3.1. Trục yêu cầu tính đầy đủ

3.3.1.1. Tính phản lực cho trục I :

Fy13 = Fr = 270,52 (N)

Ft1 = 946,75 N

Fr1 = 381,74 N

Fa1 = 311,09 N

Phương trình cân bằng :



24





�Fx  Flx10  Ft1  Flx12  0





�Fy  Fl y10  Fr1  Fl y12  Fy13  0







d



�M x ( A)  Fr1.l13  Fa1. w1  Fl y12.l11  Fy13.(l11  l12 )  0



2

� M ( A)  F .l  Fl

.l  0

� y



t1 13

x12 11



�Fx  Fl x10  946,75  Flx12  0





�Fy  Fl y10  381,74  Fl y12  270,52  0





40



�M x ( A)  381,74.48,5  311,09.  Fl y12.97  270,52.(97  57,5)  0

2





�M y ( A)  946,75.48,5  Fl x12.97  0





 473,4

�Fl

� x12

�Fl

 304,15

� y12



�Fl x10  473,4



�Fl y10  415,37





25



3.3.1.2. Vẽ biểu đồ mô men

Fly12

A



B

Fr1



Flx10



Fly10



D



C

Ft1



Fy13



Flx12



Fa1

48,5



48,5



57,5



22959,9



My



20145,45

13923,85



15554,9



Mx



MZ



Ø18k6



Ø20k6



H7



Ø22k6



Ø20k6



18935



Sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục vào I



26



3.3.1.3. Tính mơ men tương đương

Momen tổng,momen uốn tương đương:

M j  M xj 2  M 2

yj

M







 M j 2  0,75.T j 2



M 0

10



M  22959,92  20145,452  30544,99

11

Nmm

M  15554,92  15554,9

12

Nmm

M 0

13



M



M



M

M



td10



0



td11



 30544,992  0,75.189352  34668,38



td12



 15554,92  0,75.189352  22602,1



td13



 0  0,75.189352  16389,19



Nmm



Nmm



Nmm



3.3.1.4. Tính đường kính các đoạn trục

Tính đường kính trục tại các tiết diện j theo công thức :

trong đó : = 50MPa - ứng suất cho phép của thép 45 chế tạo trục, cho trong bảng

10.5 trang 195

d10 = 0

34668,38

d 3

 19,07

11

0,1.50

mm



22602,1

d 3

 16,53

12

0,1.50

mm



16389,19

d 3

 14,86

13

0,1.50

mm

27



3.3.1.5. Chọn đường kính các đoạn trục

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và công nghệ ta chọn đường kính

các đoạn trục như sau :

d d 

10 12 20 mm

d 

11 22 mm



d 

13 18 mm

3.3.1.6. Chọn và kiểm nghiệm then

+Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp bánh răng ,d11=22(mm),chọn then bằng

9.1a

B

[1]

tra bảng 173

Ta có:













Chiều rộng then:b=6(mm)

Chiều cao then:h=6(mm).

Chiều sâu rãnh then trên trục t1=3,5 (mm)

Chiều sâu rãnh then trên lỗ t2= 2,8 (mm)

Chiều dài then:l=(0,8÷0,9).lm13= 24÷27 (mm)



Chọn l= 25(mm)

+Kiểm nghiệm then:



2T

I

 

�[ ]

d d .l.(h  t )

d

1

Ứng suất dập:

Với [ d ] là ứng suất dập cho phép



B



9.5

[1]

178

với dạng lắp cố định,vật liệu may ơ là thép va đập nhẹ,ta



Tra bảng

[ ]

có d =100Mpa.



2.18935

 

 27,54  [ ]

d 22.25.(6  3,5)

d



=100 Mpa



2T

 c  I �[ c ]

d .l.b

Ứng suất cắt:

28



Với [ C ] là ứng suất cắt cho phép do va đập nhẹ gây nên:

[ C ] =(40÷60)MPa



c 



2.18935

 11,5  [ c ]

22.25.6



+Xác định mối ghép then cho trục 1 lắp bánh đai:

d13=18



9.1(a)

Chọn then bằng tra bảng B 173 [1] ta có:













Chiều rộng then:b= 6 mm

Chiều cao then : h= 6 mm

Chiều sâu rãnh then trên tấm trục: t1= 3,5 (mm)

Chiều dài then: l =(0,8÷0,9)lm12= 24÷27(mm)

Chọn l =25 (mm)



+Kiểm nghiệm then:



2T

I

 

�[ ]

d d .l.(h  t )

d

1

Ứng suất dập:

Với [ d ] là ứng suất dập cho phép



B



9.5

[1]

178

với dạng lắp cố định,vật liệu may ơ là thép va đập nhẹ,ta



Tra bảng

[ ]

có d =100Mpa.



2.18935

 

 33,66  [ ]

d 18.25.(6  3,5)

d



=100 Mpa



2T

 c  I �[ c ]

d .l.b

Ứng suất cắt:

Với [ C ] là ứng suất cắt cho phép do va đập nhẹ gây nên:

[ C ] =(40÷60)MPa



c 



2.18935

 14,03  [ c ]

18.25.6

29



Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt.

3.3.1.7. Kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi

Độ bền của trục được đảm bảo nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa

mãn điều kiện:



s j  s j

sj 

�[s ]

2

2

s j  s j

trong đó : - hệ số an tồn cho phép, thơng thường = 1,5… 2,5 (khi cần tăng độ

cứng = 2,5… 3, như vậy có thể khơng cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)

sj và sj - hệ số an toàn chỉ xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét

đến ứng suất tiếp tại tiết diện j :

trong đó : và - giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng. Có thể lấy gần

đúng





aj , aj , mj ,  mj là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất

tiếp tại tiết diện j,do quay trục một chiều:





Mj





 

� aj W

j





Tj











�aj

mj 2.W



0j



với



Wj,W

0 j là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết



diện j của trục.



  , là hệ số kể đến ảnh hưởng của các trị số ứng suất trung bình đến độ bền

10.7

[1]

 

mỏi ,tra bảng B 197 với b 750MPa,ta có:



   0,1







  0,05



và - hệ số xác định theo công thức sau :



30



trong đó : Kx - hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào

phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197 - “ Tính

tốn thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ”, lấy Kx = 1, 1

Ky - hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp

tăng bền bề mặt, cơ tính vật liệu. Ở đây ta khơng dùng các phương pháp tăng

bền bề mặt, do đó Ky = 1.

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 xoắn, trị số của chúng phụ

thuộc vào các loại yếu tố gây tập trung ứng suất

-kiểm nghiệm tại tiết diện ở ổ lăn:

�M

 15554,9 Nmm

� oL



T  18935 Nmm



oL



d  20mm



� oL



10.6

[1]

Tra bảngB 196

với d0L= 20 mm



 d j3  .203



w 



 785,4



� j

32

32

��



 d j3  .203

�w





 1570,8



16

16

� 0j



M j 15554,9









 19,8

� aj

W

785,4



j



��

 mj  0





Tj

18935



   mj 



 6,03

�aj

2W

2.1570,8

0j





Do tiết diện này lằm ở ổ lăn nên tiết diện bề mặt trục lắp có độ dơi ra.Chọn kiểu

10.11

[1]

lỗ.Tra bẳng B 198

nên ta có:



�K /   2,44



�K /   1,86



31



K



 K x 1





2, 44  1,1 1

�K





 2,54

�  dj

K

1

y





K



 K x 1





1,86  1,1 1





 1,96

�K

 dj

Ky

1









327

1

s j 



 6,5



K  aj    mj 2,54.19,8



 dj









189,66

1

s





 15,65

� j K   

1,96.6,03



0,05.6,03





mj

 dj aj





�sj 



s j .s j

6,5.15,65



 6,0 �[s]

2

2

2

2

s j  s j

6,5  15,65



Kiểm nghiệm tại tiết diện nắp bánh đai:

�M  M  0

� j

13



T j  T  18935 Nmm



I





d  d  18mm

Ta có: � j 13



Do M13=0 nên ta chỉ kiểm tra hệ số an tồn khi chỉ tính tính tiêng ứng suất

10.6

[1]

tiếp,tra bảng B 196

với dj=18mm



Ta có:



 d j3 b.t .(d j  t )2  .183 6.3,5.(18  3,5)2

1 

W 

 1



 1022,5

0j

16

2.d j

16

2.18



T

18935

   i 

 9,26

aj mj 2W

2.1022,5

0j

Ta thấy sự tập trung ứng suất tại trục lắp bánh

10.11

[1]

198

có độ dơi .Tra bảng B



đai là do rãnh then và do lắp ghép



ảnh hưởng của độ dôi:

32



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

[] - ứng suất xoắn cho phép với vật liệu trục là thép [] = 15...30MPa

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×