Nguyên lý chi tiết máy chương 8 trục

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG TRỤC Mục tiêu  Phân loại, cấu tạo trục  Trình bày dạng hỏng  Tính toán thiết kế trục 8.1 Cấu tạo, phân loại, vật liệu Trục: đỡ chi tiết máy để truyền moment xoắn Đặc điểm chịu tải trọng: trục tâm, trục truyền Đường tâm trục: thẳng, khủy, mềm Hình dáng trục: trơn, bậc, rỗng Tiết diện trục: tròn, then hoa, định hình Ngõng trục Vai trục Ngõng trục Thân trục Rãnh then Lỗ chống tâm Vật liệu  Thép carbon, thép hợp kim: C45, 40Cr  Ứng suất lớn, máy quan trọng dùng thép hợp kim: 40CrNi, 40CrMnTi  Trục quay nhanh, ổ trượt dùng thép thấm carbon, nitơ: 20Cr, 12CrNi3A 8.2 Các dạng hỏng, tiêu tính toán  Các dạng hỏng Gãy trục  Làm việc tải  Đánh giá không tập trung ứng suất  Chế tạo, sử dụng không kỷ thuật Mòn trục Mòn thường xảy vị trí ngõng trục Tính toán, sử dụng không kỹ thuật Phát thảo sơ đồ trục Xác định kích thước dọc trục Đặt lực tác dụng lên chi tiết máy Dời lực từ chi tiết máy tâm trục Thay trục dầm sức bền Giải phóng liên kết, tính phản lực liên kết 16 Vẽ biểu đồ nội lực Môment uốn Mx Môment uốn My Môment xoắn T Tính Mtđ tiết diện nguy hiểm Xác định đường kính trục Vẽ kết cấu trục 17 R y z Fa1 Ft1 MFa1 R MFt1 Pa1 R l11 l12 Fr1 P1 Pr1 MFa1 l13 x y z xy z Fr1 Ft1 x z T l12 l13 l21 18 Thuyết bền thứ  td    3      3    2 x y 2 M td 3T 2  td  Mx  My   3 0,1d 0,1d Điều kiện bền M td  td     0,1d M td d  0,1  19 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn mỏi Hệ số an toàn s s s s 2 s  s   s [s]=1,5-2,5 : hệ số an toàn cho phép s : hệ số an toàn xét riêng ứ/s uốn s : hệ số an toàn xét riêng ứ/s xoắn 20 Với hệ số an toàn xét riêng ứ/s uốn s   1 K  a      m -1=(0,40,5).b : giới hạn mỏi uốn b : giới hạn bền vật liệu a : ứng suất uốn biên độ m : ứng suất uốn trung bình 21 K : hệ số xét ảnh hưởng tải tập trung (T363)  : hệ số kích thước (T41,362)  : hệ số tăng bền bề mặt (T42,362)  : hệ số ảnh hưởng ứ/s trung bình  độ bền mỏi (T44,361) 22 Với hệ số an toàn xét riêng ứ/s xoắn s   1 K  a      m -1=(0,220,25) b : giới hạn mỏi xoắn b : giới hạn bền vật liệu a : ứng suất xoắn biên độ m : ứng suất xoắn trung bình 23 K : hệ số xét ảnh hưởng tải tập trung (T363)  : hệ số kích thước (T41,362)  : hệ số tăng bền bề mặt (T42,362)  : hệ số ảnh hưởng ứ/s trung bình  độ bền mỏi (T44,361) 24  Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng  a   max M  W m   Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động trục quay chiều  max T a m   2W0 25  Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng trục quay chiều  a   max T  W0 m  26 Môment chống uốn, xoắn Trục đặc W  0,1d Trục rỗng  1,54d1   d 1   d   W 32 Trục then Trục then d3 bt (d  t ) W  32 2d d3 bt (d  t ) W  32 d W0  0, 2d  d1   d 1   d   W0  32 d3 bt (d  t ) W0   16 2d d3 bt (d  t ) W0   16 d 27 Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh Đề phòng biến dạng dẻo, gãy trục tải đột ngột  td    3    2 Với  M qt W  M qt 0,1d  Tqt W0  Tqt 0, 2d 28 []=0,8ch: ứng suất tải cho phép  , : ứng suất uốn, xoắn Mqt, Tqt : môment uốn, xoắn tải W, W0 : môment chống uốn, xoắn 29 8.4 Trình tự thiết kế trục Xác định lực tác dụng lên CTM lắp Chọn vật liệu chế tạo trục, tra b, ch  tính ứng suất uốn cho phép [] Tính sơ đường kính trục Tính xác đường kính trục Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Kiểm nghiệm theo độ bền tĩnh Trục quan trọng, kiểm tra trục theo độ cứng 30 [...]... xác định đường kính trục 15 1 Phát thảo sơ đồ trục 2 Xác định kích thước dọc trục 3 Đặt lực tác dụng lên các chi tiết máy 4 Dời lực từ các chi tiết máy về tâm trục 5 Thay trục bằng một dầm sức bền 6 Giải phóng liên kết, tính phản lực liên kết 16 7 Vẽ biểu đồ nội lực Môment uốn Mx Môment uốn My Môment xoắn T 8 Tính Mtđ tại tiết diện nguy hiểm Xác định đường kính trục 9 Vẽ kết cấu trục 17 R y z Fa1 Ft1.. .Trục không đủ độ cứng Trục biến dạng  mất khả năng làm việc 10  Chỉ tiêu tính toán  Trục không quay, ứ/s không đổi  tính độ bền tĩnh  Trục quay nhanh  tính độ bền mỏi  Trục quay chậm  tình độ bền mỏi, tĩnh  CTM lắp trục làm việc bình thường  tính độ cứng, độ ổ định giao động 11 8. 3 Tính toán trục theo chỉ tiêu độ bền Tính sơ bộ đ/k trục Tính chính xác đ/k trục Kiểm nghiệm trục theo... số an toàn về mỏi Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh 12 Tính sơ bộ đường kính trục Tính sơ bộ dựa vào môment xoắn T T   3 W0 0, 2d T: môment xoắn trên trục W0: môment chống xoắn W0  d 3 16  0, 2.d 3 d: đường kính trục 13 Điều kiện bền trục T T      3 W0 0, 2d Đường trục kính trục T 5T d3 3 0, 2     14 Tính chính xác đường kính trục Tính chính xác trục ta dựa vào môment xoắn T,... xứng  a   max M  W m  0  Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động khi trục quay 1 chi u  max T a m   2 2W0 25  Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng khi trục quay 2 chi u  a   max T  W0 m  0 26 Môment chống uốn, xoắn Trục đặc W  0,1d 3 Trục rỗng  1,54d1   d 1   d   W 32 3 Trục 1 then Trục 2 then d3 bt (d  t ) 2 W  32 2d d3 bt (d  t ) 2 W  32 d W0  0, 2d... Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh Đề phòng biến dạng dẻo, gãy trục do quá tải đột ngột  td    3    2 2 Với  M qt W  M qt 0,1d 3  Tqt W0  Tqt 0, 2d 3 28 []=0 ,8 ch: ứng suất quá tải cho phép  , : ứng suất uốn, xoắn Mqt, Tqt : môment uốn, xoắn quá tải W, W0 : môment chống uốn, xoắn 29 8. 4 Trình tự thiết kế trục 1 Xác định lực tác dụng lên CTM lắp trên nó 2 Chọn vật liệu chế tạo trục, tra... định lực tác dụng lên CTM lắp trên nó 2 Chọn vật liệu chế tạo trục, tra b, ch  tính ứng suất uốn cho phép [] 3 Tính sơ bộ đường kính trục 4 Tính chính xác đường kính trục 5 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn 6 Kiểm nghiệm theo độ bền tĩnh 7 Trục quan trọng, kiểm tra trục theo độ cứng 30 ... trục 17 R y z Fa1 Ft1 MFa1 R MFt1 Pa1 R l11 l12 Fr1 P1 Pr1 MFa1 l13 x y z xy z Fr1 Ft1 x z T l12 l13 l21 18 Thuyết bền thứ 4  td    3      3    2 2 2 x 2 y 2 2 M td 1 3T 2 2  td  Mx  My   3 3 0,1d 4 0,1d Điều kiện bền M td  td     3 0,1d M td d  3 0,1  19 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn về mỏi Hệ số an toàn s s s s 2 2 s  s   s [s]=1,5-2,5 : hệ số an toàn cho