Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



Hình 4.2 : Sơ đồ phân bố trục I và trục II

Trục I:

-Chiều dài mayơ bánh răng trụ:

lm13= (1,2÷1,5)d1= (1,2÷1,5).30= (36÷45) (mm) � chọn lm13=

40mm

-Chiều dài mayơ của nửa khớp nối:

lm12= (1,4÷2,5)d1= (1,4÷2,5).30= (42÷75) (mm) � chọn

lm12=60(mm)

- Khoảng cách cơngxơn trên trục I tính từ khớp nối đến gối đỡ:

lc12= 0,5(lm12+b01)+k3+hn= 0,5(60+31) +10+15=70,5(mm)

-Tra bảng 10.4[1] ta có:



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



32



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



•l13= 0,5(lm13+b01)+k1+k2= 0,5(40+31)+10+5= 50,5(mm)

•l12= -lc12= -70,5(mm)

•l11= 2l13= 2.50,5= 101(mm)

Với trị số các khoảng cách chọn k 1=10; k2=5; k3=10; hn=15 ta tra

trong bảng 10.3[1]





l  101(mm)

�11



l  l

 70,5(mm)

c12

�12



l  50,5(mm)



13



l

 60(mm)



�m12

l

 40(mm)



� Trên trục I ta có: �m13



Trục II:

-Chiều dài mayơ bánh răng trụ:

lm23= (1,2÷1,5)d2= (1,2÷1,5).40=(48÷60) (mm) � chọn lm23=

50mm

-Chiều dài mayơ đĩa xích:

lm22= (1,2÷1,5)d2= (1,2÷1,5).40= (48÷60)(mm) � chọn lm22=

50mm

- Khoảng cách cơngxơn trên trục II tính từ đĩa xích đến gối đỡ:

lc22= 0,5(lm22+b02)+k3+hn= 0,5(50+23)+10+15= 61,5(mm)

-Tra bảng 10.4[1] ta có:

•l23= 0,5(lm23+b02)+k1+k2= 0,5(50+23)+10+5= 51,5(mm)

•l22= -lc22= -61,5(mm)

•l21= 2.l23= 2.51,5 = 103(mm)

Với trị số các khoảng cách chọn k 1=10; k2=5; k3=10; hn=5 ta tra

trong bảng 10.3[1]



l  103(mm)



�21



l  l

 61,5(mm)

�22

c22



l  51,5(mm)



23



l

l

 50(mm)

�m23 m22

� Trên trục II ta có: �



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



33



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



4.5 Tính Trục I :



Hình 4.3: Sơ đồ phân bố lực trên trục I

a) Lực tác dụng lên trục và các mơmen:

•Phương trình mơmen tại 2-1 trong mặt phẳng (zoy):

Có:



2T

2.82875

F F  1 

 2589,84( N )

t1 t2 dw

64

1

F .tgtw 2589,84.tg 20,56

F  F  t1



 996,15( N )

r1 r2

cos

cos12,8

F  F  F .tg   2589,84.tg12,8  588,39( N )

a1 a2

t1



Lực từ khớp nối tác dụng lên trục :



2T1

Dtkn

82875

= (0,20,3).2. 90 = (368,33552,5) (N) => Chọn Ftkn =



Ftkn  (0, 2 �0,3).

=> Ftkn

400N



M YE ( F )  0

� F .101  F .70,5  F .0,5.d W1  0

y1

r1

a1

 F .70,5  F .0,5.d W1

a1

� F  r1

y1

101

F



y1







996,15.70,5  588,39.0,5.73,9



101



 480,07( N )



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



34



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



Fy  0 � F



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



F 0

y 2 r1

� F   F  F  480,07  996,15  516,08( N )

y2

y1 r1

•Theo phương oy:



y1



F



•Theo phương ox:



M XE ( F )  0

� F .70,5  F .101  F (70,5  101)  0

t1

x1

tkn

F 70,5  F (70,5  101)

tkn

� F   t1

x1

101

2589,54.70,5  400(70,5  101)

F 

 2486,75( N )

x1

101

Fx  0 � F  F  F  F  0

x1 t1 x 2 tkn

� F  F  F  F (N )

x2

x1 t1 tkn

F  2486, 75  2589,84  400  503,09( N )

x2

Vậy trục 1 sau khi tính các lực phân bố thực có hướng như sau :



b) Biểu đồ mômen :



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



35



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



TRỤC I



Hình 4.4: Biểu đồ mơmen phân bố trên trục I



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



36



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



c) Mômen uốn tổng, mômen tương đương và đường kính:





2

2

�M j  M yj  M xj ( N .mm)





2

2

�M tđj  M j  0,75Tj ( N .mm)





M



tđj

3

(mm)

�d j 

0,1[ ]





Trong đó :

+)Mj ,Mtđj,dj - lần lượt là môment uốn tổng, môment tương đương,

đường kính trục tại các tiết diện j trên chiều dài trục.

+)Myj,Mxj - mô men uốn trong mặt phẳng yoz và zox tại các thiết diện

thứ j.

+)[σ]- Ứng suất cho phép chế tạo trục, tra bảng 10.5[1] có

[σ]=65MPa

•Tiết diện 1-3:



M  0( N .mm)

13

M

 0( N .mm)

tđ 13



•Tiết diện 1-1:



M



tđ 11



 178502  0,75.488692  45932( N .mm)



45932

d �3

 19,39(mm)

11

0,1.63



• Tiết diện 1-2:



M



tđ 12



 60051,612  38679,32  0,75.488692  83026,17( N .mm)



83026,17



d �3

 23,62(mm)

12

0,1.63

d



Tiết diện nguy hiểm tại bánh răng nên chọn 12 tại bánh răng là 25,

do có then nên :



d12



� 25.0,05+25=26,25(mm)



�d  d  30(mm)

�11

13



d  35(mm)

�12

� Chọn �



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



37



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



TRỤC I :



Hình 4.5 : Đường kính các đoạn phân bố trên trục I

d) Chọn và kiểm nghiệm then:

Chọn then bằng thỏa mãn điều kiện:



2T



 

�[ ]



d dl h  t

d



t

1



2T



c 

�[ c ]



dl

b

t













Trong đó:

-σd,[ σd]: Ứng suất dập và ứng suất dập cho phép;

[ σd]=100MPa tra bảng 9.5[1]

-τc,[ τc]: Ứng suất cắt và ứng suất cắt cho phép

[ τc]=40÷60MPa khi chịu tải trọng va đập nhẹ

-T- Mơ men xoắn trên trục

-d- đường kính trục

-lt, h, b, t – kích thước tra bảng 9.1a[1]

Ta có :

Tại vị trí lắp bánh răng :

b= 10 ; h=8 ; t1=5 ; t2=3,3

Tại vị trí khớp nối :

b=8 ; h=7 ; t1=4 ; t2=2,8

Chiều dài then chọn lt=50mm

•Tại vị trí lắp bánh răng:

lt= (0,8÷0,9)lm13= (0,8÷0,9).40= (32-36) � Chọn lt=35(mm)



2.48869



 

 18,61( MPa) �[ ]=150(MPa)



d

� d1 35.50  8  5



2.48869



 

 5,58( MPa) �[ c ]=60(MPa)



c

1

35.50.10

� Thỏa mãn.



Tại vị trí khớp nối:



lt= (0,8÷0,9)lm13=(0,8÷0,9).40=(32-36) � Chọn lt=35(mm)



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



38



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



2.48869



 

 26,06( MPa)  [ ]=150(MPa)



d

2

d

25.50  7  4 





2.48869



 

 9,77( MPa) �[ c ]  150( MPa)



�c1 25.50.8



� Thỏa mãn



e) Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Kết cấu trục cần đảm bảo hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm

thỏa mãn điều kiện:



sj 



s j .s j

�[s]

2

2

s j  s j



Trong đó:

[s]-Hệ số an tồn cho phép;[s]=2,5

sσjvà sτj-Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an

toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiếp diện j:







1

1

s j 

s j 

K

    mj

K    mj

 dj aj

 dj aj

;

Trong đó:σ-1 ,τ-1-giới hạn mỏi uốn và mỏi xoắn ứng với chu kỳ đối

xứng.

Với thép 45 có σb=600MPa ; σ-1=0,436; σb=262MPa

τ-1=0,58; σ-1=152MPa

Theo bảng 10.7[1] ta có hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất

trung bình đến độ bền mỏi: ψσ=0,05 , ψτ=0.

Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu

kỳ đối xứng, do đó:

Mj





 0

aj w

mj

j

;

Tiết diện nguy hiểm trên trục II là tiết diện lắp bánh răng (tiết diện 12)

Theo công thức trong bảng 10.6[1] và tra thông số của then trong

bảng 9.1a[1] với trục có 1 rãnh then ta có:



d 3 bt (d  t )2 3,14.353 10.5(35  5)2

21  1 21 1 

w 



 3564,25

11

32

2d

32

2.35

12

135378,63

� 

 37,98( MPa)

a1 3564,25



Tại vị trí ổ lăn ta có:



d 3 3,14.303

w  11 

 2649,375

22

32

32



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



39



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



�



a2







GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



89774,3

 33,88( MPa)

2649,375



Tại vị trí lắp khớp nối

Trục có 2 rảnh then:



 d 3 bt (d  t )2 3,14.253 8.4(25  4)2

w 23  10  1 10 1 



 968,72

32

d

32

25

23

0

� 

 0(MPa)

a3 968,72

Khi trục quay 1 chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động

do đó:



 mj   aj 



 max j

2







j



2w



0j



Theo cơng thức trong bảng 10.6[1]và tra thông số của then trong

bảng 9.1a[1] với trục khơng có rãnh then ta có: tại vị trí ổ lăn:



d113 3,14.303



 5298,75

o11 16

16



48869



   max1 

 9,22( MPa)

m2 a 2 2.w o11 2.5298,75

w







Trục có 1 rãnh then: tại vị trí bánh răng



2

 d123 bt1(d12  t1)

3,14.353 10.5(35  5)2

w









 7771,36

o12 16

2.d

16

2.35

12



48869

    max3 

 3,14( MPa)

m1 a1 2.w o11 2.7771,36



Kσdj và Kτdj- Hệ số xác định theo công thức:



K

 K x 1



K



 dj

Ky



K

 K x 1



K



 dj

Ky



;

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. Theo bảng 10.8[1]

với yêu cầu các trục được gia công trên máy tiện,tại cá tiết diện

nguy hiểm yêu cầu đạt

Ra=2,5÷0,63 μm,chọn Kx=1,06



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



40



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



Ky-Hệ số tăng bền bề mặt trục, không dùng phương pháp tăng

bền có Ky=1

εσ, ετ –Hệ số kích thước,kể đến ảnh hưởng của tiết diện trục đến

giới hạn mỏi theo bảng 10.10[1] ta có: εσ=0,88 ; ετ=0,81

Kσ , Kτ-Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn. Tra

bảng 10.12[1] có: Kσ=1,76 ; Kτ=1,54

Do đó ta có:



1,76

1,54

 1,06  1

 1,06 1

0,88

0,81

K



 2,06 K



 1,96

 d11

1

1

;  d11



Từ các kết quả tính tốn trên ta có:

Tại vị trí bánh răng:





262

1

s 



 14,05

 1 K    

2,06.9,05



0,05.0

mj

 dj aj



152

1

s 



 8,83

 1 K   

1,96.8,78



0.8,78

mj

 dj aj



s 

11



s j .s j

14,05.8,83



 7,47 �[s]

2

2

2

2

s j  s j

14, 05  8,83





� Thỏa mãn điều kiện bền.

Tại vi trí ổ lăn:





262

1

s





 4,8

 2 K    

2,06.26, 48  0,05.0

mj

 dj aj



152

1

s 



 6,67

 2 K   

1,96.11,61



0.13,96

mj

 dj aj



s22 



s j .s j

4,8.6,67



 3,89 �[s]

2

2

2

2

s j  s j

4,8  6,67





� Thỏa mãn điều kiện bền.



f) Chọn và kiểm nghiệm ổ lăn trục I:



•Chọn ổ:



F  F 2  F 2  (480, 07)2  (2486,75)2  2532,66( N )

r1

x1 y1



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



41



ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY



GVHD:Ths.Nguyễn Tiến Nhân



F  F 2  F 2  (503, 09)2  (516,08)2  720,72( N )

r2

x2

y2

;/

� Fat  0



Ta chọn ổ đỡ 1 dãy cỡ trung:

Tra theo bảng P2.7[1] có các thơng số của ổ lăn:





hiệ

uổ

30

6



d

m

m

30



D

m

m

72



D1

m

m



d1

m

m



B

m

m

19



C1

m

m



r

r1

m

m

m

m

2,0



α

C

(o) kN



C0

kN



22

,0



15,

10



Bảng 4.5.1: Các thông số ổ lăn trên trục I.

•Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải động:



C  Qm L

d



Với ổ bi đỡ chặn: Q=(XVFr+YFa)kt,kđ

-V – hệ số kể đến vòng nào quay; với vòng trong quay có V=1

-kt – hệ số kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ, có kt=1 khi nhiệt độ

θ=1050

-kđ- hệ số kể đến đặc tính tải trọng, tra bảng 11.3[1] ta có

kđ=1,1

-X- hệ số tải trọng hướng tâm

-Y- hệ số tải trọng dọc trục

Q=



F

r1 =1077,32(N)



C Q m L

0

d



Với m bậc của đường cong mỏi; ổ bi có m=3

L : tuổi thọ (triệu vòng quay) ;



L  60n.L .106  60.1460.21000.106  1839,6

h

(triệu vòng)

m

C  Q L  1077,32.31839,6  13200,06( N )  C  22000( N )

� d

� Thỏa

0



mãn.

•Kiểm nghiệm ổ theo khả năng tải tĩnh:



Qt �C

0



Với C0-khả năng tải tĩnh của ổ; C0=15,10kN

Qt-tải trọng tĩnh quy ước; Qt= X1Fr1+Y1Fa1

Tra bảng 11.6[1] ta có:

� Qt=2,47kN < C0=15,10 kN � thỏa mãn.



Nguyễn Thanh Nam – 1611030186 – 16DCTA2



42



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×