Tài liệu Đồ án nguyên lý_chi tiết máy. Phần:Tính toán thiết kế trục pdf

2.3.2 Xác định sơ bộ đường kính trục: Đường kính trục thứ k với 2.3.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực: Chiều dài mayơ nửa khớp nối đối với nối trục vòng đàn hồi: Chi

§2.3 THIẾT KẾ TRỤC

2.3.1 Chọn vật liệu:

Chọn vậ liệu chế tạo các trục là thép 45 có , ứng xoắn cho phép  

2.3.2 Xác định sơ bộ đường kính trục:

Đường kính trục thứ k với

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

Chiều dài mayơ nửa khớp nối đối với nối trục vòng đàn hồi:

Chiều dài mayơ đĩa xích, mayơ bánh răng:

→ Chọn:

; Theo đường kính các trục, chọn gần đúng chiều rộng ổ lăn

Bảng 10.3 chọn :

Bảng 10.4 tính được khoảng cách Trên trục thứ k từ gối đỡ O đến chi tiết quay thứ i (h.10.8)

 Trục I,II:

 Trục III:

Với:

Khoảng cách giữa các gối đỡ:

2.3.4 Xác định trị số và chiều của các lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục:

 Trục I:

Lực vòng:

Vị trí đặt lực của bánh 3,4: dương

Trục I quay ngược chiều kim đồng hồ, do đó:

Bánh răng 3,4 là bánh chủ động , do đó:

Hướng răng trên bánh 3: trái; trên bánh 4: phải, do đó:

Trị số và chiều của các lực từ bộ truyền bánh răng trụ tác dụng lên trục I:

 Trục II:

Lực vòng:

Vị trí đặt lực của bánh 2,4: âm; bánh 3: dương

Trục 2 quay cùng chiều kim đồng hồ:

Bánh răng 2,4 là bánh bị động:

Bánh răng 3 là bánh chủ động:

Hướng răng trên bánh 2: phải; trên bánh 4 trái do đó: ; bánh 3

 Trục III:

Lực vòng:

Vị trí đặt lực của bánh 2: âm

Trục 3 quay ngược chiều kim đồng hồ, do đó: Bánh răng 2 là bánh bị động:

Hướng răng trên bánh 2 là bánh thẳng:

2.3.5 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục:

 Trục I: tính phản lực tại gối 0,1:

Mặt phẳng xoz:

Mặt phẳng yoz:

l14

l11

Flx10

Fly10

Fx13 Fz13

Fx14

Fz14

Flx11

Fly11

0

1

32041

32041

64073

18573.1 37146.2

Mx (N.mm)

My(N.mm)

Mz(N.mm)

753.9

753.9

1507.6

1507.6

Qy ( N )

Qx ( N )

64073

3

l12

 Trục II: Phản lực tại các gối 0,1:

 Mặt phẳng zox:

 Mặt phẳng zoy:

l24

Flx20

Fly20

Fx22

Fz22

Fx23

Fz23

Flx21

Fly21

0

2

3

1

Fx23

Fy23

4

l23

147.75

606.15

606.15

147.75

6279

77788

44753

2994.4

1486.8

1486.8

2994.4

127262

208292.6

127262

113146.7

113146.7

Qy(N)

Mx (N mm)

Qx(N)

My (Nmm)

Mz (N mm)

 Trục III: phản lực tại các gối 0,1:

 Mặt phẳng zox:

 Mặt phẳng zoy:

Fly30

Fly31

0

Fry

3

l32

2061.3

849

3976

199946

282297.2

1486.8

1486.8

144219.6

554445.7

Qy (N)

Mx (N mm)

Qx (N)

My (N mm)

Mz (N mm)

 Tính momen uốn tổng Và momen tương đương :

 Trục I:

 Trục II:

 Trục III:

 Tính đường kính trục tại các tiết diện:

 Trục I:

 Trục II:

 Trục III:

Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền, lắp ghép và tính công nghệ ta chọn đường kính các đoạn trục như sau:

2.3.6 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi:

,

Bảng 10.7:

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

ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch động, do đó:

 Xác định hệ số an toàn ở các tiết diện nguy hiểm của trục:

 Trục I: tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra độ bền mỏi là: các tiết diện lắp bánh răng (13), ổ lăn (11)

 Trục II: tiết diện nguy hiểm: các tiết diện lắp bánh răng (22), (23), (24)

 Trục III: tiết diện nguy hiểm: các tiết diện lắp bánh răng(32), lắp ổ lăn (31), lắp đĩa xích (33)

 Chọn lắp ghép: các ổ lăn lắp trên trục theo k6; lắp bánh răng, đĩa xích, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then

 Kích thước của then: bảng 9.1; trị số của momen cản uốn và momen cản xoắn: bảng 10.6

Trục có 1 rãnh then:

 Xác định các hệ số Và Đối với các tiết diện nguy hiểm:

 Các trục được gia công trên máy tiện, tại các tiết diện nguy hiểm

trạng thái bề mặt

 Không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt →

ngón) →

 Theo bảng 10.10, tra hệ số kích thước ứng với đường kính

của tiết diện nguy hiểm → tỉ số: ,

 Theo bảng 10.11, ứng với các kiểu lắp đã chọn, :

và đường kính của tiết diện nguy hiểm → tỉ số: , Do lắp căng trên tiết diện này

 Trên cơ sở đó dùng giá trị lớn hơntrong hai giá trị của Để

tính Và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của Để tính

 Kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của ba trục:

Do

Tỉ số

Do Diện (mm) Rãnh

then

Lắp căng

Rãnh then

Lắp căng

S

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp:

Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp:

Hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thỏa mãn điều kiện:

2.3.7 Tính kiểm nghiệm độ bền của then:

Với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép

về độ bền dập:

Và độ bền cắt:

Với:

 Kết quả tính kiểm nghiệm then đối với các tiết diện của 3 trục:

48 65 5.5 554445.7 101.5 25.4

42 61 5 554445.7 115.4 28.9

ghép then đều đảm bảo độ bền dập và độ bền cắt