Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh

TB = 52425,52 N.mm



Để đảm bảo độ bền mỏi thì hệ số an tồn tại tiết diện nguy hiểm phải thỏa điều kiện:

sσ j .sτ j



sj =



[ S]



: hệ số an toàn cho phép. Chọn



sσ j 2 + sτ j 2



[ S]



≥ [ S]



=2



sσj và sτj là hệ an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng

suất tiếp tại tiết diện j.

sσ B =



σ −1

Kσ dB .σ dB + ωσ .σ mB



σ – 1: giới hạn mỏi uốn ứng với chu kỳ đối xứng (MPa)

σ – 1 = 0,436.σb = 0,436. 600 = 262 MPa

Trục quay  σmB = 0

σ aB = σ max B =



MB

WB



MB: mômen uốn tổng tại B MB = 11583,2 N.mm

WB: mômen cản uốn. Dựa vào bảng 10.6 trang 196, tài liệu 1, với trục có 2 then







π .d B 3 b.t1 ( d B − t1 )

WB =



32

dB



2



Với dB = 28 mm, tra bảng 9.10 trang 173, tài liệu 1 ta chọn b = 8 mm; chiều rộng rãnh

then, t1 = 4 mm; chiều sâu rãnh then.

π .283 8.4 ( 28 − 4 )

WB =



= 1496,85 N .mm

32

28

2







 σaB =



11583, 2

= 7, 74 MPa

1496,85



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 30



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh

Ψσ = 0,1

ψτ = 0,5

Kσ dB





+ Kx −1

εσ

=

Ky



Kσ: hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn. Tra bảng 10.12 trang 199, tài liệu 1với

yêu cầu cắt rãnh then bằng dao phay đĩa Kσ = 1,62

Kx: hệ số tập trung ứng suất do trang thái bề mặt. Tra bảng 10.8 trang 197, tài liệu 1

 Kx = 1,1

Ky: hệ số tăng bền bề mặt trục. Tra bảng 10.9 trang 197, tài liệu 1 với Kσ = 1,62

 Ky = 2

Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi.

Tra bảng 10.10 trang 198, tài liệu 1

εσ = 0,88

Kσ dB







1, 62

+ 1,1 − 1

0,88

=

= 0,97

2

sσ B =



Suy ra:



262

= 34,9

0,97.7, 74 + 0,1.0

sτ B =



τ −1

Kτ dB .τ aB + ψ τ .τ mB



Với τ – 1: giới hạn mỏi uốn ứng với chu kỳ đối xứng (MPa).

τ – 1 = 0,58. σ – 1 = 0,58. 262 = 151,96 (MPa)

τ mB = τ aB =



Trục quay 1 chiều 



τ maxB

T

= B

2

2WoB



vào Thanh

bảng 10.6

196, tài

liệu 1, với trục có 2 rãnh then

SVTH: Dựa

Nguyễn

Trúctrang

– MSSV:

1511040182

Trang 31



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh

WoB =



π .d B 3 b.t1 (d B − t1 )



16

dB



Với dB = 28 mm, tra bảng 9.10 trang 173, tài liệu 1 ta chọn b = 8 mm; chiều rộng rãnh

then, t1 = 4 mm; chiều sâu rãnh then.

π .283 8.4 ( 28 − 4 )

WoB =



= 3651,98 N .mm

16

28

2







τ mB = τ aB =







τ maxB

T

52425,52

= B =

= 7,18MPa

2

2WoB 2.3651,98



Kτ dB





+ Kx −1

ετ

=

Ky



Kτ: hệ số tập trung ứng suất thực tế khi xoắn. Tra bảng 10.12 trang 199, tài liệu 1

Kτ = 1,88; Kx = 1,1; Ky = 2; ετ = 0,81

Kτ dB





sτ B =





sB =







1,88

+ 1,1 − 1

0,81

=

= 1, 21

2



τ −1

151,96

=

= 12,38

Kτ dB .τ aB + ψ τ .τ mB 1, 21.7,18 + 0,5.7,18

sσ B .sτ B

sσ B 2 + sτ B 2



=



34,9.12,38

34,92 + 12,382



= 11, 67 ≥ [ 2]



 Thỏa điều kiện về độ bền mỏi của trục

* Trục II:

Tiết diện nguy hiểm: Tại C với MtbC = 175177,4 N.mm

dC = 40 mm

MC = 117985,51 N.mm

SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV:T1511040182

C = 201942,71 N.mm

Để đảm bảo độ bền mỏi thì hệ số an tồn tại tiết diện nguy hiểm phải thỏa điều kiện:

Trang 32



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh

sj =



[ S]



sσ j .sτ j

sσ j 2 + sτ j 2



hệ số an toàn cho phép. Chọn



[ S]



≥ [ S]



=2



sσj và sτj là hệ an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng

suất tiếp tại tiết diện j.

sσ B =



σ −1

Kσ dB .σ dB + ωσ .σ mB



σ – 1: giới hạn mỏi uốn ứng với chu kỳ đối xứng (MPa)

σ – 1 = 0,436.σc = 0,436. 600 = 262 MPa

Trục quay  σmC = 0

σ aC = σ max C =



MC

WC



MC: mômen uốn tổng tại C MC = 117985,51 N.mm

Wc: mômen cản uốn. Dựa vào bảng 10.6 trang 196, tài liệu 1, với trục có 2 then







π .dC 3 b.t1 ( d C − t1 )

WC =



32

dC



2



Với dC = 40 mm, tra bảng 9.10 trang 173, tài liệu 1 ta chọn b = 12 mm; chiều rộng

rãnh then, t1 = 5 mm; chiều sâu rãnh then.

π .403 12.5 ( 40 − 5 )

WC =



= 3658,19 N .mm

32

28

2







 σaC =



117985,51

= 32, 25MPa

3658,19



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – Ψ

MSSV:

σ = 0,1 1511040182

ψτ = 0,5

Trang 33



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



Kσ dC





+ Kx −1

εσ

=

Ky



Kσ: hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn. Tra bảng 10.12 trang 199, tài liệu 1với

yêu cầu cắt rãnh then bằng dao phay đĩa Kσ = 1,62

Kx: hệ số tập trung ứng suất do trang thái bề mặt. Tra bảng 10.8 trang 197, tài liệu 1

 Kx = 1,1

Ky: hệ số tăng bền bề mặt trục. Tra bảng 10.9 trang 197, tài liệu 1 với Kσ = 1,62

 Ky = 2

Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi. Tra

bảng 10.10 trang 198, tài liệu 1

εσ = 0,85

Kσ dC







1, 62

+ 1,1 − 1

0,85

=

=1

2

sσ C =



Suy ra:



262

= 8,12

1.32, 25 + 0,1.0

sτ C =



τ −1

Kτ dC .τ aC +ψ τ .τ mC



Với τ – 1: giới hạn mỏi uốn ứng với chu kỳ đối xứng (MPa).

τ – 1 = 0,58. σ – 1 = 0,58. 262 = 151,96 (MPa)

τ mC = τ aC =



Trục quay 1 chiều 



τ maxC

T

= C

2

2WoC



Dựa vào bảng 10.6 trang 196, tài liệu 1, với trục có 2 rãnh then

WoC =



π .dC 3 b.t1 (dC − t1 )



16

dC



Với dc = 40 mm, tra bảng 9.10 trang 173, tài liệu 1 ta chọn b = 12 mm; chiều rộng

rãnh then,

t1 =Thanh

5 mm;Trúc

chiều– sâu

rãnh1511040182

then.

SVTH:

Nguyễn

MSSV:

Trang 34



Đồ án thiết kế máy



GVHD: Dương Đăng

Danh



π .403 12.5 ( 40 − 5 )

WoC =



= 10728,9 N .mm

16

40

2







τ mC = τ aC =







τ maxC

T

201942, 71

= C =

= 9, 41MPa

2

2WoC 2.10728,9



Kτ dC





+ Kx −1

ετ

=

Ky



Kτ: hệ số tập trung ứng suất thực tế khi xoắn. Tra bảng 10.12 trang 199, tài liệu 1

Kτ = 1,88, Kx = 1,1, Ky = 2, ετ = 0,81

Kτ dC





sτ C =





sC =







1,88

+ 1,1 − 1

0,81

=

= 1, 21

2



τ −1

151,96

=

= 9, 44

Kτ dC .τ aC +ψ τ .τ mC 1, 21.9, 41 + 0,5.9, 41

sσ C .sτ C

sσ C 2 + sτ C 2



=



8,12.9, 44

8,122 + 9, 44 2



= 6,16 ≥ [ 2]



 Thỏa điều kiện về độ bền mỏi của trục



3.5 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:

* Trục I:



[ σ ] = 0,8.σ ch = 0,8.450 = 360 MPa

σ=



M max

11583, 2

=

= 5, 28MPa

3

0,1.d B

0,1.283



SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

Trang 35



Đồ án thiết kế máy



τ=



GVHD: Dương Đăng

Danh



Tmax

52425,52

=

= 23,88

3

0,1.d B

0,1.283



σ td = σ 2 + 3τ 2 = 5, 282 + 3.23,882 = 41, 69 ≤ [ σ ] = 360 MPa



 Độ bền tĩnh của trục được đảm bảo

* Trục II:

σ=



M max

117985,51

=

= 18, 44 MPa

3

0,1.dC

0,1.403



τ=



Tmax

201942, 71

=

= 31,55

3

0,1.d C

0,1.403



σ td = σ 2 + 3τ 2 = 18, 44 2 + 3.31,552 = 57, 67 ≤ [ σ ] = 360 MPa



 Độ bền tĩnh của trục được đảm bảo

3.6 Chọn then:



1. Trục I:

a) Tiết diện lắp bánh răng côn nhỏ:

dD = 23 mm; dựa vào bảng 9.1 trang 173, tài liệu 1 ta chọn được then với các

thông số sau:

b = 8 mm: chiều rộng rãnh then

h = 7 mm: chiều sâu rãnh then

t1 = 4 mm: chiều sâu rãnh then trên trục

t2 = 2,8 mm: chiều sâu rãnh then trên lỗ

Chiều dài then: lt = 0,8. lm với lm = 42mm là chiều dài mayơ lắp bánh đai

SVTH: Nguyễn Thanh Trúc – MSSV: 1511040182

lt = 0,8.42 = 33,6 mm. Theo tiêu chuẩn chọn lt = 36 mm

Trang 36



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×