Ch-ơng 4: Tính toán và lựa chọn kết cấu trục 4.1. Chọn vật liệu: Căn cứ vào đặc tính của bộ truyền có tải trọng và va đập trung bình, đảm bảo yêu cầu có độ cứng vững, độ ổn định cao nên ta lựa chọn vật liệu để chế tạo trục là thép 45. 4.2. Tính sơ bộ trục: Để thuận tiện cho việc tính toán các b-ớc tiếp theo đồng thời có cơ sở để lựa chọn giá trị một số kết cấu có liên quan ví dụ nh- chiều rộng ổ. Đ-ờng kính trục đ-ợc xác định sơ bộ thông qua giá trị momen xoắn tác dụng lên trục theo công thức 10.9 [1]: 3 2,0 T d Trong đó: T là momen xoắn, Nmm. là ứng suất xoắn cho phép, MPa. Với trục vít: mmd 97,20 15.2,0 21,27655 3 1 Với trục lắp bánh vít: mmd 87,32 50.2,0 66,355218 3 2 Mặt khác, do trục vít đ-ợc lắp với trục động cơ bằng nối trục vòng đàn hồi, vì vậy đ-ờng kính trục vít phải thỏa mãn điều kiện dc dd 2,1 8,0 1 với đ-ờng kính trục động cơ mmd dc 35 ta sẽ có: mmd 2835.8,0 1 chọn theo chiều rộng của ổ lăn d 1 =30mm , b 0 =19 mm 4.3. Xác định khoảng cách giữa các gối và điểm đặt lực: 4.3.1. Trục I (trục vít): Theo bảng 10.4 [1] ta có: nmc hkblll 30121212 .5,0 Trong đó: mmdl m 6030.2.2 112 là chiều dài mayơ nửa khớp nối. mmb 19 0 là chiều rộng ổ lăn. mmk 20 3 khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp ổ. mmh n 20 chiều cao nắp ổ và đầu bu lông. mml c 5,7920201960.5,0 12 Vậy l 12 = 79,5 mm mm l l 2,142 2 4,284 2 11 13 4.3.2. Trục II (Trục lắp bánh vít): Cũng theo bảng 10.4 [1] ta có: 2102222 .5,0 kkbll m Trong đó: mmdl m 5430.8,1.8,1 122 là chiều dài mayơ bánh vít. mmb 19 0 là chiều rộng ổ lăn. mmk 15 1 là khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành trong của hộp. mmk 15 2 là khoảng cách từ mặt cạnh ổ đến thành trong của hộp. mml 5,6615151954.5,0 22 mmll 1335,66.2.2 2212 232123 c lll nmc hkbll 302323 5,0 Trong đó: mml m 4530.5,1 23 là chiều dài mayơ đĩa xích. mmb 19 0 là chiều rộng ổ lăn. mmk 20 3 là khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến nắp ổ. mmh n 20 là chiều cao nắp ổ và đầu bu lông. mml c 7220201945.5,0 23 ; mmdl aM 4,284.0,1 211 nên mml 20572133 23 Sơ đồ tính khoảng cách đối với hộp giảm tốc bánh răng đồng trục . 4.4. Tải trọng tác dụng lên trục: Theo các công thức tính lực tác dụng lên trục của bộ truyền trục vít 10.2 [1] ta có: N d uT d T FF ta 2691 264 66,355218.2 2.2 2 1 2 2 21 NtgtgFFF aat 8,773035,0245,0.2691. 121 Ntgtg F FF a rr 4,1022245,0cos.35,0 035,0245,0cos 035,0cos.2691 cos cos cos. 1 21 Trong đó: mmd 264 2 là đ-ờng kính vòng chia bánh vít NmmT 66,355218 2 là momen xoắn trên trục bánh vít rad35,020 0 là góc prôfin mặt cắt dọc của trục vít rad245,0 là góc vít rad035,0 là góc ma sát h n l 23 l 22 l m22 l m12 l 13 l 12 l 11 l 21 k 1 b 0 k 1 h n k 3 l m23 k 3 Ngoài các lực ăn khớp sinh ra ở trên tác dụng lên trục còn có các lực khác nh-: F rx là lực căng xích sinh ra trong bộ truyền ngoài tác dụng lên trục mang bánh vít. Giá trị lực này đã đ-ợc xác định trong phần tính toán về bộ truyền xích NF rx 4556 F rk :là lực h-ớng tâm sinh ra do có sự không đồng tâm của các đoạn trục đ-ợc nối: t tkrk D T FF 1 .2 .3,0.3,0 Trong đó: F rk :là lực h-ớng tâm tác dụng lên trục tại khớp nối, N F tk :là lực vòng tác dụng lên trục tại khớp nối, N D t :là đ-ờng kính vòng tròn đi qua tâm các chốt đàn hồi của khớp nối, mm Giá trị D t phụ thuộc vào khớp nối đ-ợc chọn theo T t (momen xoắn tính toán) và d(đ-ờng kính trục) NmmTkT t 8,4148221,27655.5,1. mmd 30 Với k=1,5 là hệ số chế độ làm việc trong tr-ờng hợp áp dụng cho hệ dẫnđộngbăng tải. Từ các giá trị T t ,d ta có thể chọn loại nối trục có các kích th-ớc cơ bản nh- sau: D t =71 mm, d c =10 mm, Z= 6, l c = 42 mm, l 1 = 20 mm, l 5 = 44 mm - Kiểm nghiệm sức bền dập của vòng đàn hồi: d ct d ldDZ Tk 2011,0 44.10.42.71.6 21,27655.5,1.2 2 5 - Kiểm nghiệm sức bền uốn của chốt: u tc c u ZDd lTb 602,41 6.71.10.1,0 42.21,27655.5,1 1,0 33 Vậy lực tác dụng lên trục tại vị trí khớp nối là: NF rk 7,233 71 21,27655.2.3,0 . tính toán) và d(đ-ờng kính trục) NmmTkT t 8 ,41 48221,27655.5,1. mmd 30 Với k=1,5 là hệ số chế độ làm việc trong tr-ờng hợp áp dụng cho hệ dẫn động băng tải. Từ các giá trị T t ,d ta có thể. lông. mml c 5,7920201960.5,0 12 Vậy l 12 = 79,5 mm mm l l 2, 142 2 4, 2 84 2 11 13 4. 3.2. Trục II (Trục lắp bánh vít): Cũng theo bảng 10 .4 [1] ta có: 2102222 .5,0 kkbll m Trong đó: mmdl m 543 0.8,1.8,1 122 là chiều dài mayơ. sau: D t =71 mm, d c =10 mm, Z= 6, l c = 42 mm, l 1 = 20 mm, l 5 = 44 mm - Kiểm nghiệm sức bền dập của vòng đàn hồi: d ct d ldDZ Tk 2011,0 44 .10 .42 .71.6 21,27655.5,1.2 2 5 - Kiểm nghiệm