Chng 5: Tính chính xác trục Trong quá trình tính tính gần đúng ta ch-a kể đến ứng suất tập trungnh- góc l-ợn , dãnh then và ch-a kể đến nhân tố ảnh h-ởng đến ảnh h-ởng giới hạn mỏi , ảnh h-ởng của kích th-ớc tuyệt đối , của hình dáng cấu tạo chi tiết , của chất l-ợng bề mặt . ở đây ta chỉ kiểm nghiệm tại hai tiết diện mặt cắt nguy hiểm là a-a đối với trục I và e-e đối với trục III Tính chính xác trục theo công thức: n = 22 . nn nn [n] n :là hệ số an toàn chỉ xét riêng cho ứng suất pháp n = m a K . 1 n : hệ số an toàn chỉ xét riêng cho ứng suất tiếp n = m a K . 1 Do trục quay nên ứng suất biến đổi theo chu kỳ đối xứng Nên ta có công thức: a = max =- min = W M ; m =0 M u là momen uốn tại tiết diện tính. là biên độ ứng xuất pháp sinh ra tại tiết diện của trục. W là momen chống uốn tại tiết diện tính . n = a k * 1 mặt khác do bộ truyền làm việc một chiều nên ứng xuất tiếp (soắn)biến đổi theo chu kỳ mạch động 0 max *22 W M x ma là trị số trung bình của ứng xuất tiếp a là biên độ ứng xuất tiếp sinh ra tại tiết diện của trục Ta có: - 1 = 0.45 * b = 0.45*600 = 270 (N/mm 2 ) (Vì vật liệu làm trục là thép 45 nên có b =600 (N/mm 2 )) -1 là giới hạn mỏi soẵn tính nh- sau: -1 = 0.25* b = 0.25*600 = 150 (N/mm 2 ) = )/(37 3330 124062 2 mmN W M u (W = 3330 mm 3 do tra bảng 7 3b) a = m = )/(17 7190*2 124062 2 2 0 mmN W M x (W = 7190 mm 3 do tra bảng (7 3b) Chọn hệ số và theo vật liệu đối với thép các bon trung bình: = 0.1 và = 0.05 hệ số tăng bền = 1 Chọn hệ số và là hệ số kích th-ớc sét đến ảnh h-ởng của kích th-ớc thiết diện trục đến giới hạn mỏi tra bảng 7- 4 lấy: = 0.86 và = 0.75 tra bảng (7 8. ). Tập trung ứng xuất do rãnh then: K =1.63, K =1.5 tỷ số 9.1 86.0 63.1 * K 2 75.0 5.1 * K Tập trung ứng xuất do lắp căng với kiểu lắp T 3 áp xuất sinh ra trên bề mặt ghép 30(N.mm) tra bảng (7 10). Ta có: K = 2.6 16.01 K K = 1.96 thay các trị số vào công thức tính n và n ta đ-ợc: 8.2 37 * 6 . 2 270 n 4.4 17*05.017*96.1 150 n n nn nn n 35.2 * 22 Hệ số an toàn cho phép th-ờng lấy 1.5 2.5 do đó n thoả mãn điều kiện an toàn. 4. Tính then: Để cố định bánh răng theo ph-ơng tiếp tuyến hay là để truyền mômen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ng-ợc lại ng-ời ta dùng then. Đối với trục 1: Đ-ờng kính trục 1 để lắp then d = 25 mm tra bảng (7 23) ta chọn đ-ợc then: b = 8, h = 7, t = 4, t 1 = 3.1, k = 3.5. đ-ờng kính chân răng : di 1 = 73.5 mm, chiều dài then l = 0.8*l m trong đó l m là chiều dài may ơ. l = 0.8*55 = 44 mm. Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7 11) d x d l k d M ** 2 Trong đó: M x = 27655 d là đ-ờng kính trục. b là chiều rộng then (mm) l chiều dài then (mm) tra bảng ( 7- 20) ta đ-ợc: [ d ]=150 (N/mm). (Vật liệu là thép CT 6 ứng xuất mỗi ghép cố định, tải trọng nhẹ) 100)/(36.14 44 * 5 . 3 * 25 27655*2 2 dd mmN . Kểm nghiệm sức bền cắt theo công thức: c x c l b d M ** 2 ( Tra bảng (7-23) vật liệu là thép CT 6 lắp cố định va đập nhẹ) b = 8 mm, [ c ] = 120 (N/mm 2 ) cc 28.6 44 * 8 * 25 27655*2 Đối với trục 3: Chọn hai then cùng kích th-ớc: b = 12 (mm), h = 8(mm), t = 4.5(mm), t 1 = 3.6(mm), k = 4.2 l then = 69 (mm), đ-ờng kính lắp then d = 40(mm) Kiểm nghiệm theo sức bền dập: dd mmN )/(97 2.4*69*40 562582*2 2 Kiểm nghiệm theo sức bền cắt x c mmN l d b M )/(34 12*69*40 562582*2 ** 2 2 Phần 4: Thiết kế gối đỡ trục. 1.Chọn ổ lăn: Theo cách bố trí của bộ giảm tốc thì trên trục 1 và 2 có lắp bánh răng nghiêng nên có lực dọc trục tác dụng vì vậy ta chọn ổ bi đỡ chặn trên trục 3 có lắp bánh răng thẳng nên ta chọn ổ bi đỡ a. Chọn sơ đồ ổ cho trục 1: Dự kiến chọn: = 16 o kiểu 36000. Hệ số khả năng làm việc C = Q(n.h) 0.3 C bang n = 970 (v/ph). Thời gian phục vụ: h = 5*290*8 = 11600 (giờ) Tải trọng t-ơng đ-ơng: Q = (k v . R + mA t )k n k t ; Hệ số m = 1.5; hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng h-ớng tâm k t = 1 (Hệ số tải trọng tĩnh) `K n = 1 (Nhiệt độ làm việc nhỏ hơn 100 o ) K v = 1 (Vòng quay của ổ) RA = )(362129338 2222 NRAxRAy RB = )(937897270 2222 NRBxRBy SA = 1.3 R A .tg = 1.3*362*0.256 = 120.5 (N) SB = 1.3 R B .tg = 1.3*937*0.256 = 312 (N) Tổng lực chiều trục: At = SA Pa1 SB = 120.5 196 - 312 = -387.5 (N). Nh- vậy A t h-ớng về gối trục B vì lực h-ớng tâm ở hai h-ớng trục gần bằng nhau nên ta chỉ tính với gối trục B và chọn ổ cho gối này còn ổ trục kia lấy ổ cùng loại. Q B = (937 + 1.5 * 338.5) = 144.5(daN) C = 144.5 (960 * 11600) 0.3 =19633 < C bảng Căn cứ vào bảng (17p) ứng với đ-ờng kính d = 20(mm) ta lấy ổ có ký hiệu: 36304, đ-ờng kính ngoài D = 52 (mm) , chiều rộng ổ B = 15(mm) b. Chọn sơ đồ ổ cho trục 2: Dự kiến chọn: = 16 o kiểu 36000. Hệ số khả năng làm việc C = Q(n.h) 0.3 C bang R C = )(28092703767 2222 NRR CyCx R D = )(214021395 2222 NRR DyDx S C = 1.3 R C .tg = 1.3*2809*0.256 = 935 (N) S D = 1.3 R D .tg = 1.3*2140*0.256 = 72(N) Tổng lực chiều trục: A t = S C + P a2 - S D = 935 + 196 712 = 419 (N) Lực h-ớng về gối D nên lực Q ở ổ này lớn hơn. Tính: Q D = (2139 + 1.5*419)*1.1 = 2767.5 (N) = 267.75 (daN) C = 276.75( 174.54*11600) 0.3 = 21577 tra bảng (17- P) ứng với đ-ờng kính d = 30 ta chọn đ-ợc ổ có ký hiệu: 36206, C bảng = 27000, đ-ờng kính ngoài của ổ D = 62 (mm), chiều rộng ổ B = 16 (mm). c. Trục III ta chọn ổ bi đỡ: Ta cã: R E = )(24862365768 2222 NRR EyEx R F = )(13061242404 2222 NRR FyFx TÝnh gèi ®ì cho E v× cã R E > R F TÝnh C theo c«ng thøc( 8-1) : C = Q(n.h) 0.3 C bang Q tÝnh theo c«ng thøc (8-2), trong tr-êng hîp nµy A t = 0, suy ra : Q = R E = 2486(N), n = 41.25 (V/ph) C = 248.6( 41.25*11600) 0.3 = 12573. Tra b¶ng (14-p) øng víi ®-êng kÝnh d = 35(mm) ta chän ®-îc æ bi ®ì cã ký hiÖu: 107, ®-êng kÝnh ngoµi cña æ D = 62(mm), chiÒu réng æ b = 14(mm),C b¶ng = 18500 er r e e f . = 73 .5 mm, chi u dài then l = 0.8*l m trong đó l m là chi u dài may ơ. l = 0.8 *55 = 44 mm. Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7 11) d x d l k d M ** 2 Trong đó: M x = 27 655 d là. là chi u rộng then (mm) l chi u dài then (mm) tra bảng ( 7- 20) ta đ-ợc: [ d ]= 150 (N/mm). (Vật liệu là thép CT 6 ứng xuất mỗi ghép cố định, tải trọng nhẹ) 100)/(36.14 44 * 5 . 3 * 25 27 655 *2 2 dd mmN. tiết diện của trục Ta có: - 1 = 0. 45 * b = 0. 45* 600 = 270 (N/mm 2 ) (Vì vật liệu làm trục là thép 45 nên có b =600 (N/mm 2 )) -1 là giới hạn mỏi soẵn tính nh- sau: -1 = 0. 25* b = 0. 25* 600