Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 2. 9: Biểu đồ momen

Hình 2. 9: Biểu đồ momen

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Quê



dB = 30 mm

+) Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Vật liệu thép 45 có



Điều kiện kiểm tra trục vừa thiết kế về độ bền mỏi là:



+ [s] = 1,5÷2,5 : hệ số an toàn cho phép

sσj : hệ số an toàn chi tính riêng ứng suất pháp:



sτ : hệ số an tồn chỉ xét riêng ứng suất tiếp:



Tra bảng 10.7trang 197 ta có hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ

bền mỏi: ψσ = 0,05 và ψτ = 0

Trục dao quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó:



Vì trục quay một chiều ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động nên:



hệ số an tồn theo cơng thức:



- Các tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi: D, C, B

Ct tính moment cảm uốn Wj và moment xoắm Woj

+ Tại D, B



+ Tại C



41



Trường đại học công nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Quê



Kích thước then:



Tiết diện



Đường kính

Bxh

trục



C



35



D



25



8x7



B



30



8x7



Wj (mm3)



W0j (mm3)



4209,24



8418,5



4



969,5



2503,5



4



1929,65



4580,37



t1



- Theo cơng thức (10.25) và (10.26) ta có



Trong đó :

+ – hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt theo bảng 10.8 ta có trục được gia công

trên máy tiện, tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt m do đó ta chọn 1.06

+ – không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt,do đó hệ số tăng bền ta có 1

Theo bảng 10.10 tra hệ số kích thước và ứng với đường kính của tiết diện nguy hiểm

từ đó xác định được tỉ số và tại rãnh then trên các thiết diện này. Theo bảng 10.11,ứng

với kiểu lắp đã chọn, MPa và đường kính của tiết diện nguy hiểm tra được tỉ số và

do lắp căng tại tiết diện này

,



= 2,75



Kết hợp với bảng 10.10 ( dùng pp nội suy tìm )

+ mm ,

+ mm , ,



, 1,63 ,

,



+ mm , ,

Kết quả tính tốn được ghi vào bảng sau:

Tiết d

diện mm



Kσd



Kτd



σaj



τaj











S



C



35



2,11



2,81 2



2,43



61,99



22,22



20,92



B



30



2,11



2,81 2,58



8,18



48,05



6,6



6,54



D



25



2,11



2,81 2,37



4,47



52,31



12,08



11,77

42



Trường đại học công nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Quê



Ta thấy các tiết diện nguy hiểm trên trục đều đảm bảo an toàn về mỏi.

+) Kiểm nghiệm độ bền của then

Với các tiết diện trục dùng mối ghép then , ta tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ

bền dập σd và độ bền cắt τc



Trong đó và - ứng suất dập và ứng suất cắt tính tốn (MPa)

d- dường kính trục (mm)

T – momem xoắn trên trục(N.mm)

, b, h, – chiều dài, bề rộng, chiều cao và chiều sâu rãnh then trên trục

Tính và chọn theo tiêu chuẩn ta có chiều dài then được cho trong bảng

Ta có bảng kiệm nghiệm then như sau:

Tiết

diện



D



lt



bxh



t1



T(Nmm)



σd(MPa)



τc(MPa)



D



25



33



8x7



4



40972,58



33.11



12.4



+ Theo bảng 9.5 trang 178 [1] với tải trọng va đập nhẹ, dạng lắp cố định:

[σd] = 100 (MPa)

và [τc] = 20 ÷ 30 (MPa)



(trang 174 [1] )



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

3.5.5 Chọn sơ bộ kích thước của ổ: chọn ổ bi đỡ

Ta có đường kính ngõng trục d=35mm.

Tra bảng P2.7 phần phụ lục ta chọn loại ổ bi đỡ cỡ trung hẹp có số hiệu 46307 có các

thơng số như sau:

- Đường kính trong d=35, đường kính ngồi D= 80 mm

- Chiều rộng của ổ 21 mm

- Khả năng tải động C= 33,4 kN, khả năng tải tĩnh C0=25,2 kN

3.5.6 Kiệm nghiệm khả năng tải của ổ lăn khi làm việc.

Khả năng tải động.

Theo cơng thức 11.1 ta có: Cd=Q.

Trong đó: m là bậc của đường cong mỏi; m=3 đối với ổ bi

43



Trường đại học công nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Quê



Qlà tải trọng động qui ước (kN).

L là tuổi thọ tính bằng triệu vòng

Q= (X.V.FR + Y.Fa).Kt.Kđ = X.V.FRi.Kt.Kđ ( vì Fa=0)

Với: X hệ số tải trọng hướng tâm. Tra bảng 11.4 ta có X=1.

Fa, FR : tải trọng dọc trục và tải trọng hướng tâm (kN)

V: hệ số ảnh hưởng đến vòng nào quay. Vì vòng trong quay nên V=1

Kđ: hệ số kể đến đặc tính tải trọng với chế độ va đập vừa Kđ=1,5

Kt: hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ làm việc Kt=1 khi nhiệt độ=105

Phản lực tại ổ lăn RAx = -727,2 N ; RAy = -148,32 N

RCx = 299,12 N ; RCy= -123,68 N

Ta có lực hướng tâm

FA= = 742,17 N

FC = = 323,68 N

Ta có FA> FC kiểm nghiệm theo ổ bi tại A

Q= X.V. FA.Kt.Kđ =1.1.742,17.1.1,5 = 1113,26

Tuổi thọ của ổ lăn

+ Lh tuổi thọ của ổ tính bằng giờ Lh = ( 20…30). = 25000 giờ

L=Lh.n1.60.10 =25000.930.60. 10= 1395 (triệu vòng)

Hệ số khả năng tải động

Cd = 2,385. = 26,65< C = 33,4 kN

Vậy ổ đảm bảo khả năng tải động.

Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh

Tra bảng 11.6 ta được: hệ số tải trọng hướng tâm X0=0,6

hệ số tải trọng dọc trục Y0=0,50

Tải trọng tĩnh tính tốn được là giá trị lớn nhất trong hai giá trị sau

Q0 = X0.FA= 0,6. 742,17= 445,30,445kN

Q1 = FA= 742,17 N 0,742 kN

Chọn Q =Q1

Q1 = 0,742 kN < C0= 25,2 kN

44



Trường đại học công nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Q



Vậy ổ bi thỏa mãn.



II.3.6. Tính tốn động lực học và kết cấu máy

a) Tính tốn hệ thống khí nén:

Truyền động thuỷ lực là một hệ thống truyền động dựng môi chất lỏng (các loại dầu

ép) làm khâu trung gian để truyền. Truyền động được thực hiện bằng cách cung cấp

cho dầu một năng lượng dưới dạng thế năng, sau đó biến đổi thế năng của dầu thành

động năng để thực hiện các chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến.

Bất kỳ một hệ thống truyền động thuỷ lực nào cũng có hai phần chính:

-Cơ cấu biến đổi năng lượng ( bơm, động cơ ,xi lanh ).

-Cơ cấu điều khiển, điều chỉnh (các loại van ).

-Ngồi ra còn có các thiết bị phụ khác để đảm bảo hệ thống làm việc.

Phần lớn các thiết bị cơ cấu trong truyền dẫn thuỷ lực đó được tiêu chuẩn hố nên việc

thiết kế tính tốn chỉ mang tính lựa chọn, sao cho máy hoạt động đúng yêu cầu thiết

kế.

So với các loại truyền động khác, truyền động thuỷ lực có nhiều ưu điểm hơn:

-Kết cấu nhỏ gọn.

-Dễ đề phòng quá tải.

-Truyền được công suất cao,lực lớn, cơ cấu đơn giản, độ tin cậy cao, ít chăm sóc

và bảo dưỡng.

-Hoạt động ít gây tiếng ồn.

-Điều khiển vụ cấp tốc độ, dễ dàng tự động hố theo điều kiện làm việc hoặc

theo chương trình.

* Hệ thống thuỷ lực tạo lực cắt là bộ phận quan trọng nhất trong máy cắt, yeu cầu của

việc tính toán động học và kết cấu phải đảm bảo cơ cấu phải tạo đủ lực cắt, làm việc

đủ công suất.

Nội dung thiết kế tính tốn hệ thống thuỷ lực bao gồm các phần sau:

- Tính tốn các thơng số của xy lanh tạo lực cắt

-Tính tốn các thơng số của xy lanh kẹp chặt

-Tính các tổn thất về áp suất, lưu lượng trong hệ thống và chọn các phần tử thuỷ

lực

- Lựa chọn bơm dầu

45



Trường đại học công nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Q



b) Tính tốn xy lanh tạo lực cắt:

1.Xác định lực cắt:

Tính tốn lực cắt bằng công thức thực nghiệm:

Dựa vào kết quả thực nghiệm khi nghiên cứu về cắt gọt ta xây dựng cơng thức tính

tốn lực cắt:

Phương pháp dựa vào lực cắt đơn vị và diện tích tiết diện phoi sắt:

Ta có lực cắt P là lực cắt đơn vị và diện tích phoi sắt như sau:

P=p.q [ N]

Trong đó : p là lực cắt đơn vị ,là hằng số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng.

q là diện tích tiết diện phoi sắt

Theo các nhà nghiên cứu về cắt gọt thì lực cắt đơn vị p có thể biểu diễn gần đúng với

trong mối quan hệ về độ bền úb của vật liệu ( nếu là vật liệu dẻo) hoặc độ cứng HB

của vật liệu (nếu là vật liệu dòn).

Thực tế khi cắt với dao một lưỡi cắt, từ thực nghiệm ta có:

p= (2,5-4.5) ỳb đối với vật liệu dẻo.

q=(0.5-1.0)HB đối với vật liệu dũn.

Trong đó hệ số nhỏ dùng khi cắt với chiều dày a lớn và ngược lại.

Để thuận tiện cho việc tra cứu khi tính tốn lực cắt, trong sổ tay cắt gọt người ta

thường cho các lực đơn vị duới dạng đồ thị quan hệ: p=f(atb).

Hình vẽ tính tổng lực cắt:



n



f m/s



P

n



fm/s1



a



h



fm/s1



n



n



d



46



Trường đại học cơng nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Quê



Hình 2. 10 Hình vẽ tính tổng lực căt

Dựa vào cơng thức thực nghiệm trên ta tính được :

ADCT: p=(2,5÷4ᵟb)

Ta cỳ ᵟb=(380÷490) N/mm

Lấy ᵟb=450 N/mm

=> p=(2,5÷4,5)450 N

=1125÷2025 N

=>chọn p= 1500 N

Ta lại có: fms= pµ

µ= 0.74

fms= p.µ = 0,74 .1500 = 1110 N

Ta tính lực ma sát tại hai con lăn và chi tiết:

Ta có: f m/s1= P.sinα

Để f m/s1 lớn nhất góc ỏ lớn nhất => α=455

Vậy f ms1 lớn nhất bằng : 1060,7 N

2.Tính tốn xy lanh

a)Tiết diện của piston :

Để đẩm bảo đáp ứng được hoạt động của hệ thống máy thì xilanh khí nén phải có

những thơng số:

Tải trọng đáp ứng F= 1500 N =150(kg)

Hành trình xilanh: 200 ( mm)

Áp suất khí nén: P= 8bar= 8.16 (kgf/cm2)

Nên ta có:

Đường kính trong của xilanh là :



Chọn D = 160 mm

Vậy ta chọn xi lanh khí nén hãng AIRTAC series SC

Loại xi lanh SC phi 160 hành trình 200.



Chương III. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG MỘT SỐ CHI

TIẾT ĐIỂN HÌNH

47



Trường đại học cơng nghiệp Hà Nội



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



GVHD: Ths. Nguyễn Văn Quê



III.1.Thiết kế quy trình chế tạo trục .

III.1.1. Phân tích chi tiết và chọn phơi.

a) Phân tích chức năng làm việc và tính cơng nghệ của chi tiết

Dựa vào bản vẽ ta thấy trục có dạng trục bậc, trục có chức năng làm việc là lắp ráp với

dao và ổ lăn để truyền lực từ xy lanh tạo lực ép xuống chi tiết .

Trục bậc là một chi tiết quan trọng có khối lượng nhỏ, tính cơng nghệ vừa phải, có thể

gia cơng trên các máy truyền thống, chế tạo rõ ràng, lượng gia công không lớn, các

nguyên công gia công chủ yếu trên các máy tiện, máy phay và máy mài.

Tuy nhiên ta cầ chú ý một số bước cơng nghệ chính đó là gia cơng các bề mặt trụ trơn

phải đạt độ chính xác dung sai như bản vẽ. Những bề mặt làm việc lắp ghép với ổ bi

cần đạt độ bóng Ra=0,63. Ta cần chú ý đến độ đồng tâm cảu trục nhằm đảm bảo cho

chi tiết ổn định trong suốt quá trình làm việc.

b) Xác định dạng sản xuất

Số lượng cần sản xuất trong một năm là 2 chiếc nên sản lượng sản phẩm sản xuất thực

tế là:

Theo CT:



N=N1.m( 1+)



Trong đó: N: Số chi tiết sản xuất trong một năm

N1:Số sản phẩm được sản xuất trong một năm với N1= 2 chiếc

M:Số chỉ 1 sản phẩm

:phần trăm phế phẩm trong phân xưởng đúc với%

: số chitiết được chế tạo thêm để dự trữ lấy%

vậy ta có: N=2.1(1+ )= 3 chiếc

Xác định trọng lượng chi tiết:



Theo cơng thức: Q =V

Trong đó: V là thể tích của chi tiết

là trọng lượng riêng của chi tiết

Để tính thể tích V của chi tiết em sử dụng phần mềm Inventer em đo được thê tích

của chi tiết là : V= 0,4203dm3

Vật liệu là thép C45 nên có



=7,852 kg/dm3



Vậy khối lượng của chi tiết là :

Q = V . = 0, 4203 . 7,852 = 3.3 Kg



48



Trường đại học công nghiệp Hà Nội



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 2. 9: Biểu đồ momen

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×