Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 3 THIẾT KẾ HỆ TRỤC

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ TRỤC

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MÔN HỌC



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



- 41 6–2018



3.2 TRỤC CHONG CHĨNG

3.2.1



Đường kính trục chong chóng



Bảng 3.1:Tính tốn đường kính trục chong chóng



No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn

vị



1



Cơng suất liên tục lớn

nhất của động cơ



N



kW



Xác định theo lý lịch máy



3309



2



Vòng quay của trục

chong chóng ở cơng

suất liên tục lớn nhất



np



v/p



Xác định theo lý lịch máy



220



3



Hệ số tính tốn đường

kính trục



k2



Xác định theo bảng 3/6.3,

[1]



1,26



4



Hệ số xét đến trục

rỗng



K



Theo 6.2.4-1, [1]



1,0



5



Giới hạn bền kéo

danh nghĩa của vật

liệu trục



Ts



Theo 1.22, [3]



590



6



Đường kính tính tốn

của trục chong chóng



ds



N/mm

2



mm



Kết

quả



Cơng thức - Nguồn gốc



d s = 100k 2 3



N

np



 560 



K

T

+

160

 s





282.16



Kết luận:



Đường kính cơ bản của trục chong chóng được xác định

dcc

=

300 mm

3.2.2



Chiều dày áo bọc trục



Bảng 3.2: Tính tốn chiều dày áo bọc trục

No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn

vị



1



Đường kính tính tốn

của trục chong chóng



ds



mm



Cơng thức - Nguồn gốc

Bảng 2.1



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



Kết quả

282.16



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



ĐỒ ÁN MÔN HỌC



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



- 42 6–2018





hiệu



No



Hạng mục tính



2



Vật liệu chế tạo áo

bọc trục



3



Chiều dày lớp áo bọc

bằng đồng thanh tại

cổ trục



t1



Đơn

vị



mm



Công thức - Nguồn gốc



Kết quả



Theo thiết kế



Đồng

thanh



t1 = 0,03 d s + 7,5



15,96



Kết luận:



Chiều dày áo bọc trục được xác định

t1

3.2.3



=



16



mm



Đường kính trục trung gian



Bảng 3.3:Tính tốn đường kính trục trung gian.



No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn

vị



1



Đường kính tính tốn

của trục chong chóng



ds



mm



2



Vật liệu chế tạo áo

bọc trục



3



Chiều dày lớp áo bọc

bằng đồng thanh tại

cổ trục



t1



mm



No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn

vị



1



Đường kính tính tốn

của trục chong chóng



ds



mm



2



Vật liệu chế tạo áo

bọc trục



3



Chiều dày lớp áo bọc

bằng đồng thanh tại

cổ trục



t1



mm



Công thức - Nguồn gốc

Bảng 2.1



Kết quả

282.16



Theo thiết kế



Đồng

thanh



t1 = 0,03 d s + 7,5



15,96



Công thức - Nguồn gốc

Bảng 2.1



Kết quả

282.16



Theo thiết kế



Đồng

thanh



t1 = 0,03 d s + 7,5



15,96



Kết luận:



Đường kính cơ bản của trục trung gian được xác định

d0

=

250 mm



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MÔN HỌC



- 43 6–2018



3.3 Đường kính bulong khớp nối trục trung gian và trục trung

gian

3.3.1



Khớp nối trục



Bảng 3.4: Khớp nối trục

No



Hạng mục tính





hiệu



1



Vật liệu



2



Đường kính tính tốn

trục trung gian



do



3



Số bulơng nối



n



4



Đường

chia



5



Giới hạn bền kéo vật

liệu làm trục trung

gian



Ts



6



Giới hạn vật liệu làm

bulông



Tb



7



Đơn

vị



Kết

quả



Công thức - Nguồn gốc

Thiết kế



kính



vòng



Đường kính bulơng



KSF45



mm



224.96

Thiết kế



D



mm



N/mm

2



db



mm



8



Theo đuờng kính mặt bích

phía bánh đà



550



Theo 1.22, [3]



540



Ts ≤ Tb ≤ 1,7.Ts



800



d b = 0,653



d 03 ( Ts + 160 )

n.D.Tb



8.7



Kết luận:



Đường kính cơ bản của bu lơng bích nối trục được thiết kế

db = 9 mm

3.3.2



Then chong chóng



Bảng 3.5: Then chong chóng



No

1



Hạng mục tính

Vật liệu làm then





hiệu



Đơn vị



Cơng thức - Nguồn gốc

Thiết kế



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



Kết

quả

Thép rèn



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MƠN HỌC



- 44 6–2018



No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn vị



z



chiếc



Thiết kế



1



b



cm



Thiết kế



6,3



h



cm



Thiết kế



3,2



cm



Thiết kế



0,08



Thiết kế



1:12



Thiết kế



60,5



Công thức - Nguồn gốc



2



Số lượng



3



Chiều rộng

chong chóng



then



4



Chiều cao

chong chóng



then



5



Đoạn cắt vát của

then



r



6



Độ cơn trục nơi lắp

then



k



7



Chiều dài phần cơn



lc



cm



8



Đường kính

chong chóng



trục



dcc



cm



9



Đường kính

nhỏ cơn



đầu



dc



cm



d c = d cc − lc .k



10



Đường kính trung

bình đoạn cơn lắp

then



d



cm



d=



11



Cơng suất truyền

liên tục lớn nhất



Ne



cv



Lý lịch máy



12



Vòng quay tính tốn

của hệ



np



v/p



Thiết kế



13



Giới hạn chảy của

vật liệu



σ



kG/cm



14



Chiều dài tính tốn

tồn bộ của then

chong chóng

Kết luận:



3.3.3



Ls



30

25



d cc + d c

2



27,5



4500

220

3200



2



cm



Kết

quả



Ls =



28,648.10 4.N

+b

0,5.σ .n p .d .( h − 2.r )



43.8



Chiều dài then chong chóng

Lt

=

500

mm



Then bích nối



Bảng 3.6: Then bích nối



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MƠN HỌC



- 45 6–2018



No



Hạng mục tính



1



Vật liệu làm then



2



Số lượng



3



Chiều rộng

chong chóng



then



4



Chiều cao

chong chóng



then



5





hiệu



Đơn vị



Cơng thức - Nguồn gốc



Kết

quả



Thiết kế



Théprèn



z



chiếc



Thiết kế



1



b



cm



Thiết kế



6,3



h



cm



Thiết kế



3,2



Đoạn cắt vát của

then



r



cm



Thiết kế



0,08



6



Độ cơn trục nơi lắp

then



k



Thiết kế



1:20



7



Chiều dài phần cơn



lc



cm



Thiết kế



46,5



8



Đường kính trục

chong chóng



dcc



cm



Bảng 2.1



9



Đường kính đầu nhỏ

cơn



dc



cm



d c = d cc − l c .k



10



Đường kính trung

bình đoạn cơn lắp

then



d



cm



d=



11



Cơng suất truyền

liên tục lớn nhất



Ne



cv



Lý lịch máy



12



Vòng quay

tốn của hệ



np



v/p



Thiết kế



13



Giới hạn chảy của

vật liệu



σ



kG/cm

2



14



Chiều dài tính tốn

tồn bộ của then

chong chóng

Kết luận:



3.3.4



tính



Ls



cm



30

27,675



d cc + d c

2



28,84



4500

220

3200



28,648.10 4.N

Ls =

+b

0,5.σ .n p .d .( h − 2.r )



48.7



Chiều dài then chong chóng

Ls

=

500

mm



Chiều dài bích nối trục



Bảng 3.7: Chiều dài bích nối trục



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MƠN HỌC



- 46 6–2018



No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn

vị



1



Đường kính trục

trung gian tính tốn



d0



mm



2



Vật liệu chế tạo bích

trục



3



Đường kính bulơng

bích nối tính tốn



db



mm



4



Chiều dày bích nối

tính theo do



bb



mm



b = 0,2d0



44.9



5



Chiều dày bích nối



b



mm



b = max(db,bb)



44.9



Kết luận:

3.3.5



Cơng thức - Nguồn gốc

Bảng 2.2



Kết quả

224.96

Thép

rèn



Theo thiết kế



8.7



Chiều dày các khớp nối trục được xác định

b

=

50

mm



Chiều dài bạc



Bảng 3.8: Chiều dài bạc



No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn

vị



d0



mm



Thép rèn



ds



mm



282.16



1



Vật liệu làm bạc



2



Đường kính

chong chóng



3



Chiều dài tối thiểu

bạc đỡ sau cùng trục

chong chóng theo tính

tốn



L1



mm



4



Đường kính thực của

chong chóng



dcc



mm



5



Chiều dài tối thiểu

bạc đỡ sau cùng trục

chong chóng theo tính

tốn



L2



mm



trục



Cơng thức - Nguồn gốc



L1 = 4.ds



Kết quả



1128,64



300



L2 = 3.dcc



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



900



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MƠN HỌC



- 47 6–2018



No



Hạng mục tính





hiệu



6



Chiều dài tối thiểu

sau cùng trục chong

chóng



L



Kết luận:



Đơn

vị



Cơng thức - Nguồn gốc



Kết quả



L = max(L1,L2)



1128,64



Chiều dài bạc đỡ sau trục chong chóng

Ls

=

1200

mm

Chiều dài bạc đỡ trước trục chong chóng

Ls

=

300

mm



3.4 TÍNH NGHIỆM HỆ TRỤC

3.4.1

1)



Xác định phụ tải tác dụng lên gối đỡ



Sơ đồ tính

Coi đoạn trục như một dầm siêu tĩnh đặt trên các gối, bích bánh đà coi như

một ngàm cứng. Lực phân bố trên các đoạn trục coi như đều, khơng tính đến trọng

lượng của các bích.



R2



R1



R0

M0



G



R3

M2



M1



M3



q

l0



lp



0



1



l1



2



l2



lcc



2)



3



l3



ltg



Số liệu tính

- Chiều dài đoạn K

- Chiều dài đoạn dầm treo

- Chiều dài nhịp No1

- Chiều dài nhịp No2

- Chiều dài nhịp No3

- Chiều dài trục chong chóng

- Chiều dài trục trung gian

- Trọng lượng chong chóng

- Tỷ trọng vật liệu làm trục



: lp

: lo

: l1

: l2

: l3

: lcc

: ltg

:G





KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



= 1225

= 1840

= 2100

= 2900

= 2420

= 4530

= 4020

= 2550

= 7,85.10-3



mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kG/cm3



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MÔN HỌC



- 48 6–2018



3)



Momen tại gối đỡ

- Momen uốn tại gối 0:



q.l 2 

M o = − G.l p + o 

2 





- Momen uốn tại các gối khác:

Viết phương trình 3 momen cho các gối đỡ:

Nhịp 0 – 1:

M o .l1 + 2.M 1.( l1 + l2 ) + M 2 .l2 = −



(



)



(



)



q 3 3

l1 + l2

4



Nhịp 1 – 2:

M 1.l2 + 2.M 2 .( l2 + l3 ) + M 3 .l3 = −



q 3 3

l2 + l3

4



Nhịp 2 – 3:

4.M 2 + 4.M 3 = −q.l32



Kết quả:

Mo

M1

M2

M3

4)



=

=

=

=



-406325,4

57167,761

-63892,42

-8682,57



kG.cm

kG.cm

kG.cm

kG.cm



Phản lực tác dụng lên gối đỡ

Tại gối 0:

Ro = ( G + q.l 0 ) +



q.l1 M 1 − M 0

+

2

l1



Tại gối 1:

R1 =



q.l1 q.l 2 M 0 − M 1 M 2 − M 1

+

+

+

2

2

l1

l2



Tại gối 2:

R2 =



q.l 2 q.l 3 M 1 − M 2 M 3 − M 2

+

+

+

2

2

l2

l3



Tại gối 3:

R3 =



q.l 3 M 2 − M 3

+

2

l3



Kết quả:

Ro

=

5850,46

R1

=

-1237,06

R2

=

2121,89

R3

=

443,41

- Kiểm tra tổng phản lực trên các gối đỡ.



kG

kG

kG

kG



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC TÀU THỦY 2



ĐỒ ÁN MÔN HỌC



- 49 6–2018



Tổng phản lực trên gối đỡ :

ΣR = R0+ R1 +R2 +R3

ΣR

=

7178,7

kG

Tổng phản lực này phải bằng tổng trọng lượng chong chóng G và trọng lượng

bản thân trục:

ΣQ = q.( L0 + L1 + L2 + L3) + G

ΣQ =

7295,25

kG

Sai số:

∆=



Kết luận:

3.4.2

1)



ΣR − ΣQ

.100% = 1,6%

ΣR



Vậy tổng phản lực trên các gối đỡ như tính toán ở trên.



Nghiệm bền hệ trục



Nghiệm bền hệ số an tồn

Do trục chong chóng và trục trung gian có cùng vật liệu chế tạo, trục chong

chóng chiu tải nặng hơn nên ta nghiệm bền hệ số an toàn cho trục chong chóng.



Bảng 3.9: Nghiệm bền hệ số an tồn:

No



Hạng mục tính





hiệu



Đơn vị



1



Giới hạn bền chảy

của vật liệu



σch



kG/cm



2



Momen chống xoắn

của trục chong chóng



Wx



cm



3



Cơng suất tính tốn



Ne



cv



Thiết kế



4500



4



Vòng quay tính tốn



n



v/p



Thiết kế



220



5



Momen

trục



Mx



kG.cm



Mx =



6



Ứng suất tiếp do

momen xoắn gây ra



τx



kG/cm



τx =



7



Chiều dài từ chong

chóng đến gối sau



lp



8



Momen chống uốn

của trục



Wu



xoắn



trên



2



3



Cơng thức - Nguồn gốc

Thiết kế

π .d cc3

Wx =

16



71620.N

n



Kết quả

3200

5301,45



1464954.5



Mx

Wx



276,33



cm



Thiết kế



122,5



cm3



Wu =



2



π .d cc3

32



KHOA MÁY TÀU BIỂN – TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



2650,72



GIANG VĂN THẮNG

LỚP MTT55-ĐH1



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 3 THIẾT KẾ HỆ TRỤC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×