1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

thiết kế môn học chi tiết máy, chương 10 pdf

8 329 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 8
Dung lượng 108,19 KB

Nội dung

Chương 10: THIẾT KẾ TRỤC Trục dùng để đỡ các chi tiết quay ,bao gồm trục tâm và trục truyền ,trục tâm có thể quay cùng với các chi tiết lắp lên nó hoặc không quay,chỉ chịu được lực ngan

Trang 1

Chương 10: THIẾT KẾ TRỤC

Trục dùng để đỡ các chi tiết quay ,bao gồm trục tâm và trục truyền ,trục tâm có thể quay cùng với các chi tiết lắp lên nó hoặc không quay,chỉ chịu được lực ngang và mômen uốn.Trục truyền luôn quay cùng với các chi tiết lắp lên nó ,có thể tiếp nhận đồng thời cả mômen uốn và mômen xoắn.Các trục trong HGT và hộp tốc độ là những trục truyền

Chỉ tiêu quan trọng nhất đối với phần lớn các trục là độ

bền,ngoài ra là độ cứng và đối với trục quay nhanh là độ ổn định dao động

Tính toán thiết kế trục bao gồm các bước:

- Chọn vật liệu

- Tính thiết kế trục về độ bền

- Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

- Trường hợp cần thiết tiến hành kiểm nghiệm trục về trục về độ cứng Đối với trục quay nhanh còn kiểm nghiệm trục về độ ổn định dao động

I Chọn Vật Liệu

Chọn Vật liệu thiết kế trục là thép 40X tôi cải thiện.Có b =

850 [MPa]

ch =

550 [MPa]

Trang 2

II.Tính Toán Thiết Kế Trục

Tính toán thiết kế trục nhằm xác định xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục,các đoạn trục phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền ,kết cấu,lắp ghép và tính công nghệ.Muốn vậy cần biết trị số,phương chiều,điểm đặt của tải trọng tác dụng lên

trục,khoảng cách giữa các gối đỡ và từ các gối đỡ đến các chi tiết lắp trên trục

1.Xác định sơ bộ đường kính trục

Đường kính trục chỉ được xác định bằng mômen xoắn theo công thức :

d  T3 / 0 , 2 [  ] [mm]

Với : T : mômen xoắn

T1 = 36169,4 [Nmm]

T2 = 138934,9 [Nmm]

T3 = 533674,1 [Nmm]

[  ] :Ứng suất xắn cho phép [MPa] ,với vật liệu chế tạo trục là thép 40X thì : [  ] = 15 30 [MPa]

Ta chọn : [  ] = 20 [MPa]

 Suy ra : d1 = 20 [mm]

d2 = 30 [mm]

d3 = 50 [mm]

2 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm dặt lực

Trang 3

Chiều dài trục cũng như khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực phụ thuộc vào sơ đồ động ,chiều dài mayơ của các chi tiết quay ,chiều rộng ổ,khe hở cần thiết và các yếu tố khác

Từ đường kính sơ bộ trên ta có thể xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn bo theo bảng 10.2

Ta có : bo1 = 17 [mm]

bo2 = 21 [mm]

bo3 = 27 [mm]

Chiều dài mayơ của các chi tiết quay lắp trên trục được xác định theo công thức

lm = ( 0,2 1,5 ) d

trong đó :d : đường kính trục

Chọn lm = 1,5 d

Suy ra : lm1 = 37,5 [mm]

lm2 = 52,5 [mm]

lm3 = 75 [mm]

Do chiều dài mayơ không được nhỏ hơn bề rộng của chi tiết quay lắp trên trục do đó ta lấy :

lm1 = lm2 = lm3 = bw = 74 [mm]

Khoảng cách giữa các điểm đặt lực phụ thuộc vào vị trí của trục trong HGT và loại chi tiết lắp trên trục

Để tiện cho việc tính toán ta sử dụng các kí hiệu:

Trang 4

k : Số thứ tự của trục trong HGT,k = 1,2,3.

i : Số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải trọng

i = 0 , 1 : các tiết diện trục lắp ổ

i = 2 , , s : với s là số chi tiết quay (bánh đai,bánh răng )

lk1 : khoảng cách giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ k

lki : khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k

lmk : chiều dài mayơ của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện thứ i ) trên trục thứ k Suy ra :

lm12 = B = 50 [mm]

lm13 = 74 [mm]

lm22 = 74 [mm]

lm23 = 74 [mm]

lm32 = 74 [mm]

lcki : chiều dài khoảng côngxôn ( khoảng chìa ra ) trên trục thứ

k tính từ chi tiết quay thứ i ở ngoài HGT đến gối đỡ

Dựa vào các công thức ở bảng 10.4 ta xác định được khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặ lực

Trục 1 :

- l12 = -lc12 = -[0,5( lm12 + bo1 ) + k3 + hn]

Với : k3 : khoảng cách từ mặt mút chi tiết quay đến lắp ổ

Trang 5

k3 = 10  20 [mm]

Ta chọn k3 = 15 [mm]

hn : chiều cao lắp ổ và đầu bulông

hn = 15  20 [mm]

chọn hn = 15 [mm]

Suy ra : l12 = -[ 0,5( 50 + 17 ) + 15 + 15 ]

l12 = 63,5 [mm]

- l13 = 0,5( lm13 + bo1 ) + k1 + k2

Với : k1 :khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của HGT hay khoảng cách giữa các chi tiết quay

k1 = 8  20 [mm]

Chọn k1 = 10 [mm]

k2 : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của HGT

k2 = 5  15 [mm]

Chọn k2 = 10 [mm]

Suy ra : l13 = 0,5( 74 + 17 ) + 10 +10 = 65,5 [mm]

l11 = 2lm13 = 2 65,5 = 131 [mm]

Trục 3:

l32 = 0,5( lm32 + bo3 ) + k1 + k2 = 0,5( 74 + 27 ) + 10 +10 = 70,5

Trang 6

l31 = 2l32 = 70,5 2 = 141 [mm]

l33 = l31 + lc33

Trong đó : lc33 = 0,5( lm33 + bo3 ) + k3 + hn

Ta có : lm33 = 4 d3 = 4 50 = 200 [mm]

Suy ra : lc33 = 0,5( 200 + 27 ) + 15 + 15 = 143,5 [mm]

Vậy : l33 = 141 + 143,5 = 284,5 [mm]

Trục 2:

l22 = 0,5( lm22 + bo2 ) + k1 + k2 = 0,5( 74 + 21 ) +10 + 10

= 67,5

l23 = l11 + l32 + k1 +0,5( bo1 + bo3 ) = 131 + 70,5 + 10 + 0,5( 17 + 27 )

= 233,5 [mm]

l21 = l23 + l32 = 233,5 + 70,5 = 304 [mm]

3 Tải trọng tác dụng lên trục

Tải trọng tác dụng lên trục là mômen xoắn và các lực tác dụng khi ăn khớp trong bộ truyền bánh răng và lực căng đai Trọng lượng bản thân trục và trọng lượng các chi tiết lắp trên trục chỉ được tính đến ở các cơ cấu tải nặng,còn lực ma sát tại các ổ được bỏ qua

Sơ Đồ Lực Tác Dụng Lên Trục

Trang 7

n 2

F x30

F y30

F t12

F y10

F x10

l 12

2

F r

n 1

0

F x11

l 12

l 11

F r11

F a11 3

F y11 0 1

F t11

F y20

F x20

0

F r12

F a12

2

l 22

21 l

l 23

F y31

F x31

l 31

l 32

l 33

F r22

F t22

F x33 3

F y21

F r21

3

F x21

Truïc1 l11 =131 [mm] l12 = 63,5

[mm] l[mm]13 = 65,5 Truïc 2 l21 = 304 [mm] l22 = 67,5 l23 = 233,5

Trang 8

Khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực trên các trục: a.Lực tác dụng từ bộ truyền bánh răng

Ta có :

Ft11 = Ft12 = 2T1 / dw1 = 2 36169,4 / 72 = 1004,7 [N]

Fr11 = Fr12 = Ft11 tgtw / cos

Với : tw = 20,50

 = 13,3 0

Suy ra : Fr11 = Fr12 = 1004,7 tg20,50 / cos13,30 = 386 [N]

Fa11 = Fa12 = Ft11tg = 1004,7 tg13,30 = 237,5 [N]

Ft21 = Ft22 = 2T2 / dw2 = 2 138934,9 / 74 = 3755 [N]

Fr21 = Fr22 = Ft21tgtw cos = 3755 tg200 = 1366,7 [N]

Fa21 =Fa22 = 0

b Lực tác dụng từ bộ truyền đai

Fr = 974,6 [N]

Trục 3 l31 = 141 [mm] l32 = 70,5

[mm]

l33 = 284,5 [mm]

Ngày đăng: 05/07/2014, 13:21

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w