Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
c. Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục III

c. Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục III

Tải bản đầy đủ - 0trang



= 2,17

εσ



Chọn:









= 2,02

ετ



để tính





+ Kx −1

εσ

2,17 + 1,06 − 1

⇒ K σd31 =

=

= 1,48

Ky

1,5



+ Kx −1

ετ

2,02 + 1,06 − 1

⇒ K τd31 =

=

= 1,38

Ky

1,5

σ −1

261,6

=

= 13,57

K σd31.σa 31 + ψ σ .σ m22 1,48.13,02 + 0,1.0



⇒ Sσ31 =



⇒ Sτ31 =

⇒ Sj =



τ −1

189,7

=

= 9,8

K τd31.τa31 + ψ τ .τm31 1,48.13,02 + 0,05.4,83



Sσ31.Sτ31

Sσ2 31



+ S2τ31



=



13,57.9,8

2



13,57 + 9,8



2



= 7,9



S j = 7,8 > [S] = 2,5 ÷ 3

Vậy trục thỏa mãn điều kiện bền mỏi, và không phải kiểm tra độ cứng trục.



3.1.7. Kiểm tra trục về độ bền tĩnh

Công thức thực nghiệm có dạng:



σ td = σ2 + 3.τ2 ≤ [ σ]

Trong đó:



σ=



M max

Tmax

τ

=

0,1.d3

0, 2.d3

;



;



[ σ] = 0,8.σch = 0,8.340 = 272(MPa)

M max



Tmax





hiểm lúc qúa tải.

• Trên trục I:



- mơ men uốn lớn nhất và mô men xoắn lớn nhất tại tiết diện nguy



51



Tiết diện nguy hiểm nhất là tiết diện 1-2 nên có:



σ=



M max 16786

=

= 10,7(MPa)

0,1.d 3 0,1.253



τ=



Tmax

21031

=

= 6,7(MPa)

0,2.d3 0,2.253



⇒ σ td = 10,7 2 + 3.6,7 2 = 15,7(MPa) < [ σ ] = 360(MPa)

Vậy trục I thỏa mãn yêu cầu về độ bền tĩnh.

• Trên trục II:

Tiết diện nguy hiểm nhất là tiết diện 2-2 nên có:



σ=



M max 101203,5

=

= 6,08(MPa)

0,1.d3

0,1.553



τ=



Tmax 115138,3

=

= 3,46(MPa)

0,2.d3

0,2.553



⇒ σ td = 6,082 + 3.3,462 = 8,53(MPa) < [ σ ] = 360(MPa)

Vậy trục II thỏa mãn yêu cầu về độ bền tĩnh.

• Trên trục III:

Tiết diện nguy hiểm nhất là tiết diện 3-1 nên có:



σ=



M max 609352

=

= 48,7(MPa)

0,1.d3 0,1.503



τ=



Tmax 115138,2

=

= 4,6(MPa)

0,2.d3

0,2.503



⇒ σ td = 9,152 + 3.8,062 = 49,3(MPa) < [ σ ] = 360(MPa)

Vậy trục III thỏa mãn yêu cầu về độ bền tĩnh.

Kết luận: cả 3 trục đều thỏa mãn về các điều kiện về độ bền đã kiểm nghiệm.

3.2: Chọn Ổ Lăn.

3.2.1: Chọn Ổ Lăn cho trục I

Do tổng hợp lực tác dụng lên trục 1 bằng 0 nên ta sẽ chọn ổ bi đỡ một dãy cho trục I. Theo

trên ta tính được dường kính trục I tại vị trí lắp ổ là 25 mm, tra bảng (P 2.7)/254 - [1 ] ta sẽ

chọn ổ bi cỡ nặng ký hiệu 405 với các thông số

52



Ký hiệu



d, mm



D, mm



B, mm



r, mm



C, kN



Co, kN



405



25



80



21



2,5



29,2



20,8



Chọn ổ lăn theo khả năng tải động

Trong đó:

+ Q là tải trọng động quy ước, kN

+ L là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

+ m là bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m=3

+ Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ:

Với giờ => chọn giờ

triệu vòng

Với Fa=0 ta có

Trong đó:

+ V hệ số kể đến vòng nào quay, V=1(vòng trong quay)

+ X là hê số tải trọng hướng tâm, X=1

+ Fr là tải trọng hướng tâm

Phản lực trên các ổ là:

Ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn hơn:

+ kt là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt=1

+ kđ là hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, kđ=1,2

ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động

Chọn ổ lăn theo khả năng tải tĩnh

Ta có điều kiện:

Trong đó:

+ là khả năng tải tĩnh

+ là tải trọng tĩnh quy ước

Với Fa=0, chọn lớn nhất theo:

Chọn

Vậy

Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo

3.2.2.Chọn ổ lăn cho trục II

a.Chọn loại ổ lăn

- Lực dọc trục: Fa=0

53



Tỉ số:

Để có kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp nhất, nếu khơng có yêu cầu về độ cứng, chọn ổ

bi đỡ một dãy.

b.Chọn kích thước ổ lăn

Chọn kết cấu ổ lăn theo khả năng tải động.đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là d 1=25mm.

Tra bảng P2.7 trang 255 với ổ bi đỡ cỡ nặng, có ký hiệu 405, có các thông số sau:

Ký hiệu

d, mm

D, mm

B, mm

r, mm

C, kN

Co, kN

405



25



80



21



2,5



Chọn ổ lăn theo khả năng tải động

Trong đó:

+ Q là tải trọng động quy ước, kN

+ L là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

+ m là bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m=3

+ Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ:

Với giờ => chọn giờ

triệu vòng

Với Fa=0 ta có

Trong đó:

+ V hệ số kể đến vòng nào quay, V=1(vòng trong quay)

+ X là hê số tải trọng hướng tâm, X=1

+ Fr là tải trọng hướng tâm

Phản lực trên các ổ là:

Ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn hơn:

+ kt là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt=1

+ kđ là hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, kđ=1,2

ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động

Chọn ổ lăn theo khả năng tải tĩnh

Ta có điều kiện:

Trong đó:

+ là khả năng tải tĩnh

+ là tải trọng tĩnh quy ước

Với Fa=0, chọn lớn nhất theo:

54



29,2



20,8



Chọn

Vậy

Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo

3.2.3.Chọn ổ lăn cho trục III

a.Chọn loại ổ lăn

- Lực dọc trục: Fa=0

Tỉ số:

Để có kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp nhất, nếu khơng có u cầu về độ cứng, chọn ổ

bi đỡ một dãy.

b.Chọn kích thước ổ lăn

Chọn kết cấu ổ lăn theo khả năng tải động.đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là d 1=45mm.

Tra bảng P2.7 trang 255 với ổ bi đỡ cỡ trung, có ký hiệu 309, có các thơng số sau:

Ký hiệu

d, mm

D, mm

B, mm

r, mm

C, kN

Co, kN

309



45



100



25



2,5



Chọn ổ lăn theo khả năng tải động

Trong đó:

+ Q là tải trọng động quy ước, kN

+ L là tuổi thọ tính bằng triệu vòng quay

+ m là bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lăn, m=3

+ Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ:

Với giờ => chọn giờ

triệu vòng

Với Fa=0 ta có

Trong đó:

+ V hệ số kể đến vòng nào quay, V=1(vòng trong quay)

+ X là hê số tải trọng hướng tâm, X=1

+ Fr là tải trọng hướng tâm

Phản lực trên các ổ là:

Ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn hơn:

+ kt là hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, kt=1

+ kđ là hệ số kể đến đặc tính của tải trọng, kđ=1,2

55



37,8



26,7



ổ đã chọn đảm bảo khả năng tải động

Chọn ổ lăn theo khả năng tải tĩnh

Ta có điều kiện:

Trong đó:

+ là khả năng tải tĩnh

+ là tải trọng tĩnh quy ước

Với Fa=0, chọn lớn nhất theo:

Chọn

Vậy

Khả năng tải tĩnh của ổ được đảm bảo

Bảng các thông số của ổ lăn.

Trục Ký hiệu ổ d, mm D, mm B, mm r, mm

I



405



25



80



21



2,5



Đường kính

bi, mm

16,67



II



405



25



80



21



2,5



16,67



29,2



20,8



III



309



45



100



25



2,5



17,46



37,8



26,7



3.3.Tính tốn khớp nối

3.3.1.Chọn khớp nối

Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi để nối trục:

Ta chọn khớp nối theo điều kiện

Trong đó:

+ là đường kính trục cần nối,

+ là momen xoắn tính tốn

Với k là hệ số chế độ làm việc, k=1,3

+ T là momen xoắn danh nghĩa trên trục, T= 433826,21 N.mm



Tra bảng 16.10a trang 69 (tập 2) với điều kiện

Ta được các thông số khớp nối như sau:

56



C, kN Co, kN

29,2



20,8



Tra bảng 16.10b trang 69 (tập 2) với ta được kích thước cơ bản của vòng đàn hồi:



40



40



D2



l1



d1



Ø50



Ø95



210



l2



h

l



110



3.3.2.Kiểm nghiệm khớp nối

a.Kiểm nghiệm về độ bền dập của vòng đàn hồi

Trong đó:

+ Z là số chốt

+ Do là đường kính vòng tròn qua tâm các chốt

+ l là chiều dài phần tử đàn hồi

+ [ là ứng suất dập cho phép, [

Do vậy, ứng suất dập sinh ra trên vùng đàn hồi:

57



 Đảm bảo bền

b.Điều kiện bền của chốt

Trong đó: là ứng suất cho phép của chốt,

Đo đó, ứng suất sinh ra trên chốt:

 Đảm bảo bền

3.3.Thiết kế then

Điều kiện bền dập và điều kiện bền cắt của then:



Trong đó:

+ ,là ứng suất dập và ứng suất cắt tính tốn

+ d là đường kính trục

+ T là momen xoắn trên trục

+ lt , b, h, t là kích thước của then

+ là ứng suất dập cho phép , tra bảng 9.5 trang 178

+ là ứng suất cắt cho phép,

TRỤC I:

Có 2 vị trí có mối ghép then là vị trí bánh xích và vị trí bánh răng:

• Đối với vị trí bánh đai

+ Chiều dài moay ơ bánh đai :

=>

+ Đường kính trục tại vị trí lắp đai:

 Chọn then bằng theo TCVN ,2261-77 ta có kích thước then(mm):

Đường kính

Kích thước tiết diện

Chiều sâu rãnh then

trục

d12

b

h

lt12

t1

t2

20

6

6

24

3,5

2,8



Bán kính góc

lượn r

Min

Max

0,16

0,25



Do đó:

 Chọn then trên là thỏa mãn yêu cầu

• Đối với vị trí bánh răng

+ Chiều dài moay ơ đai:

=>

+ Đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng:

 Chọn then bằng theo TCVN ,2261-77 ta có kích thước then(mm):

Đường kính

Kích thước tiết diện

Chiều sâu rãnh then



Bán kính góc



58



trục

d12

20



t2

2,8



lượn r

Min

Max

0,16

0,25



Do đó:

 Chọn then trên là thỏa mãn yêu cầu

TRỤC II:

• Đối với vị trí bánh răng trụ thứ nhất

+ Chiều dài moay ơ bánh răng trụ thứ nhất:

=>

+ Đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng trụ thứ nhất:

Chọn then bằng theo TCVN ,2261-77 ta có kích thước then(mm):

Đường kính

Kích thước tiết diện

Chiều sâu rãnh then

trục

d22

b

h

lt22

t1

t2

35

10

8

40

5

3,3



Bán kính góc

lượn r

Min

Max

0,25

0,4



Do đó:

 Chọn then trên là thỏa mãn yêu cầu

• Đối với vị trí bánh răng trụ thứ hai:

+ Chiều dài moay ơ bánh răng trụ thứ hai:

=>

+ Đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng trụ thứ hai:

 Chọn then bằng theo TCVN ,2261-77 ta có kích thước then(mm):

Đường kính

Kích thước tiết diện

Chiều sâu rãnh then

trục

d23

b

h

lt23

t1

t2

40

12

8

40

5

3,3



Bán kính góc

lượn r

Min

Max

0,25

0,4



Do đó:

 Chọn then trên là thỏa mãn yêu cầu

TRỤC III:

• Đối với vị trí bánh răng trụ

+ Chiều dài moay ơ bánh răng trụ thứ nhất:

=>

+ Đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng:

 Chọn then bằng theo TCVN ,2261-77 ta có kích thước then(mm):

Đường kính

Kích thước tiết diện

Chiều sâu rãnh then

trục

d32

b

h

lt22

t1

t2

45

14

9

60

5,5

3,8



Bán kính góc

lượn r

Min

Max

0,25

0,4



b

6



h

6



lt12

28



Do đó:

59



t1

3,5



 Chọn then trên là thỏa mãn u cầu

• Đối với vị trí khớp nối

+ Chiều dài moay ơ nửa khớp nối:

=>

+ Đường kính trục tại vị trí lắp khớp nối:

 Chọn then bằng theo TCVN ,2261-77 ta có kích thước then(mm):

Đường kính

Kích thước tiết diện

Chiều sâu rãnh then

trục

D34

b

h

lt34

t1

t2

45

14

9

60

5,5

3,8

Do đó:

 Chọn then trên là thỏa mãn u cầu

Bảng thơng số của then:

Kích thước

lt

b

h

Vị trí

Bánh đai

20

6

6



Bán kính góc

lượn r

Min

Max

0,25

0,4



t1



t2



rmin



rmax



24



3,5



2,8



0,16



Bánh răng(trục I)



20



6



6



24



3,5



2,8



0,16



Bánh răng 1(trục II)



35



10



8



40



5



3,3



0,25



Bánh răng 2(trục II)



40



12



8



40



5



3,3



0,25



Bánh răng(trục III)



45



14



9



60



5,5



3,8



0,25



Khớp nối



45



14



9



60



5,5



3,8



0,25



CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VỎ HỘP, CÁC CHI TIẾT PHỤ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ LẮP

TRONG HỘP

4.1.Thiết kế vỏ hộp giảm tốc

4.1.1.Tính kết cấu của vỏ hộp

Chỉ tiêu của hộp giảm tốc là độ cứng cao và khối lượng nhỏ.Chọn vật liệu để đúc hộp giảm

tốc là gang xám có ký hiệu là GX15-32

Chọn bề mặt ghép lắp và than đi qua tâm trục.

4.1.2.Kết cấu lắp hộp

Dùng phương pháp đúc để chế tạo lắp ổ, vật liệu là GX15-32

Các kích thước của các phần tử cấu tạo nên hộp giảm tốc.

Tên gọi

Biểu thức

60



Chiều dày:

Thân hộp,

Chọn

Vỏ hộp,

Gân tăng cứng:

Chiều dày, e

Chiều cao, h

Độ dốc

Đường kính:

Bulơng nền, d1

1

Bulơng cạnh ổ, d2



Chọn

chọn h = 35mm

khoảng

Chọn

Chọn



Bulơng ghép bích nắp và thân, d3

Chọn

Vít ghép nắp ổ, d4

Chọn

Vít ghép lắp cửa thăm, d5

Chọn

Mặt bích ghép nắp và thân:

Chiều dày bích thân hộp,S3

Chọn

Chiều dày bích nắp hộp,S4

Chọn

Bề rộng bích nắp và thân,K3

Kích thước gối trục:

Đường kính ngồi và tâm lỗ vít:D3, D2

Bề rộng mặt ghép bulông cạnh ổ, K2

Tâm lỗ bulông cạnh ổ: E2

Chiều cao h



Trục I: D3=125mm ; D2=100mm

Trục II: D3=125mm ; D2=100mm

Trục III: D3=150mm ; D2=120mm

Lấy E2 =20

Lấy R2=16

Chọn h=45mm



Mặt đế hộp:

Chiều dày:khi khơng có phần lồi S1

Chọn

Khi có phần nồi: Dd ,S1 và S2

Chọn

Chọn

61



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

c. Kiểm nghiệm độ bền mỏi trục III

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×