chương 8: Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Hệ số an toàn phải thoả: [ ] σ τ 2 2 σ τ s .s s s s s = ³ + Trong đó: Hệ số an toàn xét riêng ứng suất uốn: 1 σ σ a σ m σ σ s k . σ ψ .σ ε .β - = + Với: 1 σ 432MPa - = Các hệ số (theo tài liệu tham khảo (1)): σ k 2,2 = ( có rãnh then ) β 1,7 = ( phun bi bề mặt trục ) σ ε 0,91 = σ ψ 0,1 = ( trục bằng thép cacbon trung bình) Do tr ục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng, ta có: Ứng suất uốn trung bình: m σ 0 = Ứng suất uốn lớn nhất: C a C M σ W = Mômen cản uốn: ( ) ( ) ( ) 2 2 3 3 3 C C C C b.t. d t 6.3,5. 22 3,5 π.d π.22 W 882,02 mm 32 2.d 32 2.22 - - = - = - = ( ) a 19525,1 σ 18,84 MPa 1036,54 Þ = = Thay vào: σ 432 s 16,1 2,2.18,84 0,1.0 0,91.1,7 = = + Hệ số an toàn xét riêng ứng suất xoắn: 1 τ τ a σ m τ τ s k . τ ψ .τ ε .β - = + Với: 1 τ 255MPa - = Các hệ số (theo tài liệu tham khảo (1)): τ k 2,0 = ( có rãnh then ) β 1,7 = ( phun bi bề mặt trục ) τ ε 0,89 = σ ψ 0,05 = ( trục bằng thép cacbon trung bình) Do tr ục quay một chiều nên ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ mạch động, ta có: C a m 0 T τ τ 2W = = Mômen cản xoắn: ( ) ( ) ( ) 2 2 3 3 3 C C 0 C b.t. d t 6.3,5. 22 3,5 π.d π.22 W 1927,38 mm 16 2.d 16 2.22 - - = - = - = ( ) a m 12533,5 τ τ 3,25 MPa 2.1927,38 Þ = = = Thay vào: σ 255 s 57,2 2,0.3,25 0,05.3,25 0,89.1,7 = = + Hệ số an toàn chung: 2 2 16,1.57, 2 s 15,5 16,1 57,2 = = + Giá trị cho phép [ ] s 3 = Vậy [ ] s s ³ . Với [ ] s 3 = , ta không cần kiểm tra độ bền cứng. Kiểm tra dao động trục: Số vòng quay của trục: ( ) t1 n 2880 v / ph = Số vòng quay tới hạn: ( ) 4 4 th 2 2 1025.10 .d 1025.10 .22 n 22550 v / ph l 100 = = = Vậy t1 th n n £ ( thoả điều kiện dao động ). Kiểm nghiệm then: Chọn chiều dài then cả tại A và C đều bằng l t = 30mm. Vì A C d d £ nên then tại A nguy hiểm hơn. Kiểm tra then tại A: Ứnng suất dập: ( ) ( ) ( )( ) ( ) br1 d A t 2.T 2.12533,5 σ 24,1 MPa d . l b . h t 16. 30 6 . 6 3,5 = = = - - - - Ứnng suất dập cho phép của then thép [ ] ( ) d σ 100 MPa = . V ậy: [ ] d d σ σ £ ( thoả điều kiện bền của then ). 2.3.1.Tính toán trục 2: a.Các thông số đã biết: Đường kính vòng chia bánh răng bị dẫn: ( ) br2 d 114 mm = Đường kính vòng chia trục vít : ( ) tv d 78,75 mm = Mômen: ( ) br2 T 28302,4 N.mm = Các lực do bánh răng: Do hiệu suất bộ truyền răng thẳng br η 1 » , lấy gần đúng: ( ) tbr 2 tbr1 F F 544,9 N = = ( ) rbr2 rbr1 F F 198,34 N = = Các lực trên trục vít: ttv F 626,3 = (N); atv F 3335,6 = (N) rtv F 1214,1 = (N) Hình 2.4 b.Tính toán: Biểu đồ mômen: Hình 2.5 . 3 3 C C C C b.t. d t 6.3,5. 22 3,5 π.d π.22 W 88 2,02 mm 32 2.d 32 2.22 - - = - = - = ( ) a 19525,1 σ 18, 84 MPa 1036,54 Þ = = Thay vào: σ 432 s 16,1 2,2. 18, 84 0,1.0 0,91.1,7 = = + Hệ số an toàn xét. dao động trục: Số vòng quay của trục: ( ) t1 n 288 0 v / ph = Số vòng quay tới hạn: ( ) 4 4 th 2 2 1025.10 .d 1025.10 .22 n 22550 v / ph l 100 = = = Vậy t1 th n n £ ( thoả điều kiện dao động. ). 2.3.1.Tính toán trục 2: a.Các thông số đã biết: Đường kính vòng chia bánh răng bị dẫn: ( ) br2 d 114 mm = Đường kính vòng chia trục vít : ( ) tv d 78, 75 mm = Mômen: ( ) br2 T 283 02,4 N.mm = Các