tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, chương 6 pptx

Chng 6: Tại tiết diện 2-2 mômen cản uốn W u1 = 3 2 2 1 2 1 2 . . .( ) 32 2. d b t d t d = 3 2 3 .42 12.5.(42 5) 6296( ) 32 2.42 mm 1 87711,6 13,9 6296 a (Mpa); Tại tiết diện 2-3: mômen cản uốn W u1 = 3 2 2 1 2 1 2 . . .( ) 32 2. d b t d t d = 3 2 3 .42 12.5.(42 5) 6295, 7( ) 32 2.42 mm 1 125379,9 19,9 6295, 7 a (MPa); +ứng suất tiếp: 2 0 / 2 / 2. a m T W Tại tiết diện 2-2: mômen cản xoắn: W 0 = 3 2 2 1 2 1 2 . . .( ) 16 2. d b t d t d = 3 2 .42 12.5.(42 5) 13569,3 16 2.42 (mm 3 ) 1 147754 / 2.13569,3 5, 4 a (N/mm 2 ) Tại tiết diện 2-3:do có cùng đ-ờng kính trục và rãnh then nên: 2 147754 / 2.13569,3 5, 4 a (N/mm 2 ) +. K adj =( / 1 x k k )/ y k ; K tdj =( / 1 x k k )/ y k ; Trong đó :k x - hệ số tập trung ứng suất do trạng thai bề mặt,tra bảng 10.8(tại tiết diên nguy hiểm cần đạt độ nhẵn bề mặt R a =2,5 0,63 m),ta đ-ợc k x =1,1. Cấc ổ lăn lắp trên trục theo k6 ,kết hợp then không tăng bền bề mặt ,tra bảng 10.9 có k y =1,0. Tra bảng 10.12 khi gia công trục có b =850MPa , rãnh then đ-ợc cắt bằng dao phay ngón có 1,96; 2,07 k k Hệ số kích th-ớc với d=42,vât liệu thep cácbon ,lắp có độ dôi Tra bảng 10.10: 0,85; 0,78 / 2,07 / 0,85 2,435 k / 1,96 / 0,78 k =2,51. Tra bảng 10.11 có ; / 2,535 k / 1,92 k Vậy chọn : / 2,535 k / 2,51 k . (2,535 1,1 1) /1, 0 2,645 dj K (2,51 1,1 1) /1, 0 2,62 dj K Nh- vậy ta có : 1 370,6 15, 79 2,645.8,75 0,1.0 s 1 212 17,54 2,62.4,5 0,05.4,5 s 1 2 2 15, 79.17, 64 11,76 15, 79 17, 64 s 1 370,6 7,3 2,645.18,95 0,1.0 s 1 212 17,54 2,62.4,5 0,05.4,5 s 1 2 2 7,3.17,64 6,74 7,3 17,64 s Vì hệ số an toàn s =2,5 3,do đó s> s ,đảm bảo độ bền mỏi và không cần kiểm tra độ cứng của trục. +Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh: Điều kiện bền tĩnh của trục 2 2 3. td . Trong đó : 3 3 max /(0,1. ) 125379,9 /(0,1.42 ) 16,9( ) M d MPa 3 3 max /(0, 2. ) 147754 /(0, 2.42 ) 0,4( ) T d MPa Thay số ta có : 2 2 16,9 3.0,4 16,91( ) 464( ) td MPa MPa Trục thoả mãn độ bền tĩnh. c. Trục III: +Lực tác dụng lên trục: F t32 = F t23 = 4409,3 (N); F r32 = F t23 = 1656,8 (N); F a32 = F t23 = 793 (N); F k =F x33 =(0,2 0,3).2.T 3 /D c =(0,2 0,3).667832/160 =1669,6 2504,4(N). Chọn F x33 =2087(N); +Xác định phản lực tại ổ: -Trong mặt phẳng (yoz): 0 1 32 0 32 32 1 31 32 32 0 . . . / 2 0 y y y r r y a w F F F F m F l F l F d Thay số ta có : 0 1 1 1656,8 0 1656,8.104,5 793.312,94 / 2 .169 0 y y y F F F Giải ra ta có: 0 y F =-101,9(N);F y1 =1758,7(N);Chiều F y0 ng-ợc lại. -Trong mặt phẳng (xoz): 0 1 32 33 0 33 33 31 32 32 1 31 0 .( ) . . 0 x x x t x x c t x F F F F F m F l l F l F l Thay số ta có : 0 1 0 1 4409,3 2087 0 4409,3.104,5 2087.(169 78,5) .169 0 x x x x F F F m F Giải ra ta có:F x0 =713,4(N);F x1 =5872,9(N); +Từ các phản lực đã có ta xác định đ-ợc các mômen t-ơng đ-ơng tại các tiết diện nh- sau: M tđ32 = 598506(Nmm) M tđ31 =601117(Nmm) M tđ30 =0 Tính đ-ờng kính trục tại tiết diện nguy hiểm(tiết diện d 31 ) d = 3 3 601117 47,8 0,1. 0,1.55 td M . ( tra theo bảng 10.5 tttk hdđ =55). Xuất phát từ yêu cầu độ bền ,lắp ghép ,công nghệ, kết cấu ta chọn đ-ờng kính các doạn trục nh- sau: Đ-ờng kính ngõng trục lắp với ổ lăn: d 30 =d 31 = 55(mm); Đ-ờng kính lắp bánh răng: d 32 =57(mm); Đ-ờng kính lắp khớp: d 33 =50(mm); +Chọn then và tính kiểm nghiệm then trục III: -Với d 32 =57(mm) chọn then bằng ,tra bảng 9.1a ta có: b = 16 (mm), h=10(mm) , t 1 =6(mm) , t 2 =4,3(mm). - Với d 33 =50(mm) chọn then bằng ,tra bảng 9.1a ta có: b = 14 (mm), h=9(mm) , t 1 =5,5(mm) , t 2 =3,8(mm). - Kiểm nghiệm then tại tiết diện lắp bánh răng: Chọn l t =42(mm) Theo (9.1) : 1 2. 2.667832 139,5( ) . .( ) 57.42.(10 6) d t T MPa d l h t Theo (9.2) : 2. 2.667832 34,5( ) . . 57.42.16 c t T MPa d l b Với đặc tính làm việc êm,dạng lắp cố định tra bảng 9.5 có d =150(Mpa) và c =20 30(Mpa).Nh- vậy then làm việc không đủ bền .Để đủ bền ta lắp hai then tại tiết diện 3-2.Hai then này đặt cách nhau 180 0 . Khi đó 2. 2.667832.0,75 26( ) . . 57.42.16 c t T MPa d l b . Lúc này then làm việc đủ bền. - Kiểm nghiệm then tại tiết diện lắp khớp: Chọn l t =50(mm). Theo (9.1) : 1 2. 2.667832 118,8( ) . .( ) 50.50.(9 3,5) d t T MPa d l h t Theo (9.2) : 2. 2.667832 38( ) . . 50.50.14 c t T MPa d l b Với đặc tính làm việc êm,dạng lắp cố định tra bảng 9.5 có d =150(Mpa) và c =20 30(Mpa).Nh- vậy then làm việc không đủ bền.Ta lắp hai then cho tiết diện 3-3 này.Hai then cũng đặt cách nhau 180 0 Khi đó 2. 2.667832.0,75 28( ) . . 50.50.14 c t T MPa d l b . Lúc này then làm việc đủ bền . 0 2 ,64 5 dj K (2,51 1,1 1) /1, 0 2 ,62 dj K Nh- vậy ta có : 1 370 ,6 15, 79 2 ,64 5.8,75 0,1.0 s 1 212 17,54 2 ,62 .4,5 0,05.4,5 s 1 2 2 15, 79.17, 64 11, 76 15, 79 17, 64 s. F t32 = F t23 = 4409,3 (N); F r32 = F t23 = 165 6,8 (N); F a32 = F t23 = 793 (N); F k =F x33 =(0,2 0,3).2.T 3 /D c =(0,2 0,3) .66 7832/ 160 = 166 9 ,6 2504,4(N). Chọn F x33 =2087(N); +Xác định. 79.17, 64 11, 76 15, 79 17, 64 s 1 370 ,6 7,3 2 ,64 5.18,95 0,1.0 s 1 212 17,54 2 ,62 .4,5 0,05.4,5 s 1 2 2 7,3.17 ,64 6, 74 7,3 17 ,64 s Vì hệ số an toàn s =2,5 3,do đó s> s ,đảm