Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là một môn học công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí. Các kỹ sư cơ khí thường gặp nhiều cơ cấu khác nhau trong thực tế. Họ sẽ có thể phân tích, xác định và giải thích các cơ cấu và máy khác nhau trong công việc và cuộc sống hàng ngày. Trong việc bảo trì các loại máy khác nhau, một kỹ sư phải có kiến thức vững chắc về các nguyên tắc cơ bản của cơ cấu và máy. Môn học này đề cập đến các ứng dụng của các kiến thức nên tảng của cơ học kỹ thuật và độ bền của vật liệu vào thiết kế máy. Môn học này được thiết kế để giới thiệu cho sinh viên về các chi tiết máy khác nhau và mối quan hệ cơ học hoặc làm việc giữa các chi tiết máy tạo nên một cơ cấu. Các chi tiết máy được đề cập bao gồm chi tiết liên kết (mối ghép ren, mối ghép hàn), chi tiết truyền động (đai, xích, bánh răng, cam), chi tiết đỡ nối (vòng bi, trục và các bộ phận liên quan). Các thành phần máy được đề cập ở trên, được tính toán và thiết kế để lựa chọn các kích thước cho các chi tiết này. Môn học này giúp cho sinh viên có khả năng giải quyết các bài toán kỹ thuật về tính toán động học máy, trình tự thiết kế các chi tiết máy. Từ đó sinh viên sẽ vận dụng các kiến thức trong môn học để giải quyết các vấn đề về thiết kế máy khi thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp.
- Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy TRỤC Chương 11: I Khái thiệu chung: 1.1 Công dụng 1.2 Phân loại 1.3 Kết cấu trục II Các dạng hỏng tiêu tính tốn 2.1 Các dạng hỏng 2.2 Chỉ tiêu tính tốn III Tính tốn thiết kế trục 3.1 Thiết kế trục theo độ bền 3.2 Tính trục độ cứng 3.3 Tính tốn dao động trục IV Các bước thiết kế trục HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy I Khái niệm chung 1.1 Công dụng: Trục chi tiết máy quay dùng để: • Đỡ chi tiết máy lắp • Truyền mơmen xoắn • Thực đồng thời hai nhiệm vụ đỡ chi tiết quay truyền mômen xoắn 2.2 Phân loại Theo đặc điểm chịu tải : + Trục tâm: Chỉ chịu tác dụng mômen uốn + Trục truyền: Chịu đồng thời mômen xoắn mômen uốn HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Theo hình dạng đường tâm trục: + Trục khuỷu: đường tâm trục đường gãy khúc + Trục thẳng: đường tâm trục đường thẳng + Trục mềm: đường tâm trục đường thay đổi Theo hình dạng kết cấu trục : + Trục trơn: + Trục bậc + Trục đặc: + Trục rỗng: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 1.3 Kết cấu trục Kết cấu trục xác định dựa trên: + Trị số phân bố lực tác dụng lên trục + Cách bố trí lắp ghép chi tiết máy trục + Phương pháp gia công, yêu cầu lắp ghép… Các thành phần chính: + Ngõng trục + Thân trục + Các bề mặt chuyển tiếp + Phần cố định chi tiết máy lắp trục HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy II Các dạng hỏng tiêu tính tốn 2.1 Các dạng hỏng Gãy trục + Trục bị gãy hỏng mỏi Mịn trục Trục khơng đủ độ cứng + Trục bị hỏng dao động ngang dao động xoắn 2.2 Chỉ tiêu tính tốn: Độ bền tĩnh: trục đứng yên quay chậm + Tính trục độ bền Độ bền mõi: trục quay chậm, quay nhanh + Tính trục độ cứng + Tính tốn dao động trục HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy III Tính tốn thiết kế trục 3.1 Tính trục theo độ bền trục 3.1.1 Thiết kế trục: a Tính sơ bộ: Theo công thức thực nghiệm: Đường kính đầu vào HGT nối với động cơ: d=(0,81,2)dđc Đường kính trục bị dẫn cấp HGT : d=(0,30,35)a Theo điều kiện bền xoắn: Mômen cản xoắn trục(mm3) Đường kính sơ trục: HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy b Tính gần đường kính đoạn trục: Xác định phản lực gối mặt phẳng Vẽ biểu đồ mômen uốn mp: xoz, yoz Tính mơmen uốn tồn phần số tiết diện Vẽ biểu đồ mômen xoắn trục (T) Xác định mômen tương đương: Dựa vào điều kiện bền xác định đk trục Xác định sơ kết cấu trục HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 3.1.2 Tính kiểm nghiệm a Tính độ bền mỏi: Kết cấu trục vừa thiết kế (bước tính gần đúng) đảm bảo độ bền mỏi hệ số an toàn tiết diện thỏa: hệ số an toàn xét đến ứng suất pháp hệ số an toàn xét đến ứng suất tiếp hệ số an tồn cho phép b Tính độ bền tĩnh: Khi trục bị tải (mở máy, hãm máy, ), trục bị biến dạng dẻo bị gãy Do vậy, phải kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh: Mômen uốn tải Mômen xoắn tải HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 3.2 Tính độ cứng trục: Độ cứng uốn: Độ cứng xoắn: Mô đun đàn hồi trượt (MPa) độ võng trục độ võng cho phép trục góc xoay trục (rad) góc xoay cho phép trục (rad) góc xoắn cho phép trục (rad) Mơmen qn tính độc cực(mm4) 3.3 Tính dao động trục Theo học lý thuyết, lực ly tâm Theo sức bền vật liệu, trục bị võng đoạn: Mơmen qn tính tiết diện trục = d4/64(mm4) Số vòng quay HCM UTE HO CHI MINH CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION tới hạn trục: Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM ...- Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy I Khái niệm chung 1.1 Công dụng: Trục chi tiết máy quay dùng để: • Đỡ chi tiết máy lắp • Truyền mơmen xoắn • Thực đồng thời hai nhiệm... CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy Theo hình dạng đường tâm trục: + Trục khuỷu: đường... CITY UNIVERSTY of TECHNICAL EDUCATION Bộ môn: Cơ sở Thiết kế máy Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM - Đỗ Văn Hiến - Cơ sở Thiết kế máy 1.3 Kết cấu trục Kết cấu trục xác định dựa trên: + Trị