Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
* Thông số thiết kế: Moment xoắn trên các trục

* Thông số thiết kế: Moment xoắn trên các trục

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



Ta được: l1 = 34mm, l3 = 28mm, d0 = 14mm

* Lực tác dụng lên trục:

Ta có: Fkn = 0,2. Ft

Ft =



2t 2.52425,52

=

= 998,58 N

D0

105



 Fkn = 0,2. 998,58 = 199,71 N

3.2 Chọn vật liệu và xác định đường kính sơ bộ

Vật liệu chế tạo thép C45 thường hóa. Giới hạn bền: σbk=600MPa .

Tra bảng 10.5 tài liệu [1] với σbk = 600MPa ta có [σ] = 50 MPa

Ứng suất xoắn cho phép [σ] = 12÷20 MPa

3



T

0, 2.[τ ]



Xác định sơ bộ khoảng cách của trục: d ≥

d1 =



3



T2

0, 2.[τ ]



3



52425,52

0, 2.(12 ÷ 20) = 23, 6 ÷ 28mm



3



149517,19

0, 2.(12 ÷ 20) = 33, 4 ÷ 39, 6mm



3



630267,55

0, 2.(12 ÷ 20) = 54 ÷ 64mm



=



d2 =



3



T2

0, 2.[τ ]



=



d3 =



3



T3

0, 2.[τ ]



=



Tra bảng 5.2 tài liệu [2] ta chọn sơ bộ đường kính trục và bề rộng ổ lăn theo

theo tiêu chuẩn:

Vì trục I nối với động cơ qua khớp nối nên đường kính sơ bộ của trục I

là d1 = (0,8 ÷1,2)ddc nên ta chọn d1 = 20 mm

SVTH: Nguyễn Thanh

TrụcTrúc

I: d1–=MSSV:

20mm;1511040182

b1 = 15mm

Trục II: d2 = 35mm; b2 = 21mm

Trang 19



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



Trục III: d3 = 45mm; b3 = 25m

Quy ước ký hiệu:



-



- k: số thứ tự trục trong hộp giảm tốc

- i: số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết tham gia

truyền tải trọng

i = 0 và 1: các tiết diện lắp ổ

i = 2…s: là số chi tiết quay

- lk1: khoảng cách trục giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k

- lki : khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ I trên trục thứ k

- lmki: chiều dài mayo của chi tiết thứ I (lắp trên tiết diện i) trên trục

- lcki: khoảng công-xôn trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngồi

hộp giảm tốc đến gối đỡ

- bki: chiều rộng vành bánh răng thứ I trên trục k



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

- k1 = 10 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành

trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay

- k2 = 8 mm: khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp

- k3 = 10 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ

- hn = 15 mm: chiều cao nắp ổ và đầu bu lông



* Trục II:

SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Chọn sơ bộ chiều dài mayo bánh răng trụ

Trang 20



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



- lm22 = (1,2 ÷ 1,5)d2 = (1,2 ÷ 1,5).35 = (42 ÷ 52,5) = 45mm

- l22 = 0,5(lm22 +b0) + k1 + k2 = 0,5(45+21) + 10 +8= 51mm

- lm23 = (1,2 ÷ 1,5)d2 = (1,2 ÷ 1,5).35 = (42 ÷ 52,5) = 50mm

Vì bề rộng bánh răng bw1 = 72,3mm nên ta chọn lm23 = 72,3mm

- l23 = l22 + 0,5(lm22 + lm23) + k1 = 51+ 0,5(45+72,3) +10 =119,65mm

- l21 = lm22 + lm23 +3k1 + 2k2 +b0 = 45+72,3+3.10+2.8+21 =186,3mm

- lc22 = 0,5(lm22 + b0) + k3 + hn = 0,5(45 + 21) + 10 + 15 = 58mm

* Trục I:

- l11 = 3d1 = 3.20 = 60mm

- l12 = - lc12 = 0,5(lm12 +b0) +k3 +hn = 0,5(45+21) +10 + 15 =58mm

với lm12 = (1,4 ÷2,5)d1 = (1,4 ÷2,5).25 = 45

chiều dài giữa khớp nối b0 = 21: chiều rộng ổ lăn với d2 = 35 mm

- l13 = l11 + k1 + k2 + lm13 + 0,5 (b0 – b13cos δ1) = 60 + 10 + 8 +

30 + 0,5 (21 – 29.cos 18,430) = 104,7mm

- b13 = 29mm

- lm13 = (1,2 ÷ 1,5)d1 = 30 ÷ 37,5 mm; nhưng chiều rộng bánh răng

bw1 = 26,17 nên ta phải chọn lm13 ≥ bw = 26,17, chọn lm13 = 30 : chiều

dài mayo bánh răng côn

Lực bánh răng tác dụng lên trục I:

Ft1 = Ft2 = 1643,4 N

Fr1 = Fa2 = 567,47 N

Fa1 = Fr2 = 189,1N

Lực bánh răng tác dụng lên trục II:

2T1 2.149517,19

=

= 5980, 69 N

d m1

50



Ft1 = Ft2 =

Fr1 = Fr2 = Ft1.tan200 = 5980,69N

* Tìm phản lực:

+ Trục I: Fr1 = 567,47 N

Ft1 = 1643,4 N

Fa1 = 189,1 N



Fk = 199,71 N

SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 21



Đồ án thiết kế máy



∑M



x

B



= Fk .LAB − Fcx .LBC + Ft1.LBD = 0



 Fcx =



∑F



Fk .LAB + Ft1.LBD 199, 71.58 + 1643, 4.104, 7

=

= 3060,8 N

LBC

60



= Fk + FBx + Fcx − Ft1 = 0



x



 FBx =



∑M



GVHD: Dương Đăng

Danh



y

B



= FCy .LBC + Fr1.LBD − M a1 = 0



FCy =







∑F



y



Ft1 − Fk − Fcx = 1643, 4 − 199, 71 − 3060,8 = −1617,11N



− Fr1.LBD + M a1 −567, 47.104, 7 + 6032,3

=

= −889, 7 N

LBC

60



= − FyB − FCy − Fr1 = 0



FBy = − FCy − Fr1 = −889, 7 − 567, 47 = −1457,17 N







Ta có biểu đồ phân tích lực các bộ truyền:



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 22



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



Ta có biểu đồ mơmen nội lực trục I:



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 23



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



+ Trục II:

* Bánh răng côn lớn trên trục II:

Fr2 = 567,47 N

Ft2 = 1643,4 N

Fa2 = 189,1 N

* Bánh răng thẳng:

Fr1 = 2176,8 N

Ft1 = 5980,69 N



∑M



y

B



FtD =







∑M



y

D



FtB =







∑M



x

B



FrD =







∑M



x

D



FrB =







= − FtA .LAB + Ftc .LBC − FtD .LBD = 0



− FtA .LAB + FtC .LBC −5980, 69.51 + 1643, 4.68, 65

=

= −1420,51N

LBD

135,3

= − FtA .LAD + Ftc .LCD + FtB .LBD = 0



FtA .LAD + FtC .LCD 5980, 69.186,3 + 1643, 4.66, 65

=

= 9044, 6 N

LBD

135,3

= FrA .LAB + Frc .LBC + FrD .LBD − M C = 0



− FrA .LAB − FrC .LBC + M C −2176,8.51 − 567, 47.68, 65 + 6032,3

=

= −1063,87 N

LBD

135,3

= − FrA .LAD + Frc .LCD + FrB .LBD − M C = 0



− FrA .LAD − FrC .LCD + M C −2176,8.186,3 − 567, 47.66, 65 + 6032,3

=

= −3232, 28 N

LBD

135,3



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 24



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



Ta có biểu đồ nội lực và phản lực trục II:



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 25



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



* Tính mơmen uốn tổng và mơmen tương đương tại các tiết diện nguy hiểm:

+ Trục I:

Mômen uốn tổng:

M j = M yj2 + M xj 2



Tại A:

M A = M yA 2 + M xA2 = 02 + 02 = 0 N .mm



Tại B:

M B = M yB 2 + M xB 2 = 02 + 11583, 22 = 11583, 2 N .mm



Tại C:

M C = M yC 2 + M xC 2 = 31398, 22 + 73459,982 = 79888, 77 N .mm



Tại D:

M D = M yD 2 + M xD 2 = 02 + 02 = 0 N .mm

M tdj = M j 2 + 0, 75T j 2



Mômen tương đương:

Tại A:

M tdA = M A 2 + 0, 75TA 2 = 0 2 + 0, 75.52425,52 2 = 45401,83 N .mm



Tại B:

SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 26



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



M tdB = M B 2 + 0, 75TB 2 = 11583, 2 2 + 0, 75.52425,52 2 = 46856,13 N .mm



Tại C:

M tdC = M C 2 + 0, 75TC 2 = 79888, 77 2 + 0, 75.52425, 52 2 = 91888, 75 N .mm



Tại D:

M tdD = M tdA = M A 2 + 0, 75TA 2 = 0 2 + 0, 75.52425,52 2 = 45401,83 N .mm



+ Trục II:

Tại A:

M A = M yA 2 + M xA2 = 02 + 02 = 0 N .mm



Tại B:

M B = M yB 2 + M xB 2 = 461274, 62 + 164846, 282 = 489845, 44 N .mm



Tại C:

M C = M yC 2 + M xC 2 = 109532, 612 + 43854,17 2 = 117985,51N .mm



Tại D:

M D = M yD 2 + M xD 2 = 02 + 02 = 0 N .mm



Mômen tương đương:

Tại A:

M tdA = M A 2 + 0, 75TA 2 = 02 + 0, 75.149517,19 2 = 129485, 68 N .mm



Tại B:

M tdB = M B 2 + 0, 75TB 2 = 489845, 44 2 + 0, 75.149517,19 2 = 506670, 6 N .mm



Tại C:

M tdC = M C 2 + 0, 75TC 2 = 117985,512 + 0, 75.149517,19 2 = 175177, 4 N .mm



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Tại D:



Trang 27



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



M tdD = M tdA = M A 2 + 0, 75TA2 = 02 + 0, 75.149517,19 2 = 129485, 68 N .mm



Xác định đường kính trục tại các tiết diện:

+ Trục I:

dj =



3



M tdj

0,1[σ ]



Với [σ]: ứng suất cho phép của thép chế tạo trục. Dựa vào bảng 10.5 trang 109, tài liệu 1,

ta chọn được [σ] = 50 MPa

Vì trục có 2 rãnh then nên ta tăng đường kính trục len 10%

Tại A:

dA =



3



45401,83

= 20,86mm

5



dA = 20,86 + 2,08 = 22,94mm

Theo tiêu chuẩn (tài liệu 1, trang 195) chọn dA = 23mm

Tại B:

dB =



3



46856,13

= 21,08mm

5



dB = 21,08 + 2,1 = 23,18 mm

Theo tiêu chuẩn (tài liệu 1, trang 195) chọn dB = 28mm

Tại C:

dC =



3



91888, 75

= 26,39mm

5



dC = 26,39 + 2,63 = 29,02 mm

Theo tiêu chuẩn (tài liệu 1, trang 195) chọn dC = 30 mm

Tại D: dD = dA = 23mm

+ Trục II:

Tại A:

129485,

68 – MSSV: 1511040182

SVTH: Nguyễn

Trúc

3

d A = Thanh

= 29,58mm

5



Trang 28



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



dA = 29,58+ 2,95 = 32,53 mm

Theo tiêu chuẩn (tài liệu 1, trang 195) chọn dA = 36mm

Tại B:

dB =



3



506670, 6

= 46,62mm

5



dB = 46,62 + 4,66 = 51,28 mm

Theo tiêu chuẩn (tài liệu 1, trang 195) chọn dB = 55mm

Tại C:

dC =



3



175177, 4

= 32, 72mm

5



dC = 32,72+ 3,27 = 35,99 mm

Theo tiêu chuẩn (tài liệu 1, trang 195) chọn dC = 40 mm

Tại D:

dD = dA = 36 mm



Mj (N.mm)



Mtdj (N.mm)



dj (mm) (tiêu

chuẩn)



A



0



45401,83



23



B



11583,2



46856,13



28



C



79888,77



91888,75



30



D



0



45401,83



23



A



0



129485,68



36



B



489845,44



506670,6



55



C



117985,51



175177,4



40



D



0



129485,68



36



j

Trục I



[ σ ] = 50MPa



Trục II



[ σ ] = 50MPa



3.4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

* Trục I:

Tiết diện nguy hiểm: Tại B với MtbB = 46856,13 N.mm

SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV:d1511040182

B = 26 mm

MB = 11583,2 N.mm

Trang 29



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

* Thông số thiết kế: Moment xoắn trên các trục

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×