Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 TÍNH TOÁN TRỤC TRUYỀN ĐỘNG Bước 1: Chọn vật liệu C35 ch = 304 MPa ; b = 510 MPa −1 = 255MPa ; −1 = 128MPa [ ] = 20 25MPa l11 l12 l13 Bước 2: Frdai = 2.F0 sin = 791,8( N ) 2 2.Τ1 2.181385 Ft1 = = = 3454,95( N ) d w1 105 Fr2 = Ft1 tg = 3454,95.tg 20 = 1257,5( N ) Bước 3: Ta có: d = 40 => chiều rộng ổ lăn b0 = 23 mm Đường kính trục sơ bộ: Τ Τ d =3 =3 = 35,66 0,2.[ ] 0,2.20 d = 40 (mm) Chiều dài mayo bánh trụ l m = (1,2 1,5)d = (1,2 1,5)40 = 48 60 chọn lm = 48 (mm) Chọn k1 = ; k2 = ; k3 = 10 chiều cao nắp ổ đầu bu lông kn = 15 Đường kính bánh đai: N 5,66 d dai = 1100 × = 1100 × = 294,5(mm ) n1 298 Trục truyền động Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 l12 = −lc12 = −[0,5.(l m12 + b0 ) + k + hn ] l13 = 0,5(l m13 + b0 ) + k1 + k = −[0,5.(1,2.d + b0 ) + k + hn ] = 0,5.(1,2.d + b0 ) + k1 + k = −[0,5.(1,2.40 + 23) + 10 + 15] = −60,5(mm) l11 = 2.l13 = 2.48,5 = 97(mm) = 0,5.(1,2.40 + 23) + + = 48,5(mm) Bước 4: Xét (yOz): Frdai YA YB Fr A C D l11 l13 l12 B ∑ Μ Α = Frdai l12 − Fr2 l13 + ΥΒ l11 = ∑ Μ Β = − Frdai (l11 + l12 ) − ΥΑ l11 + Fr2 (l11 − l13 ) = Frdai l12 + Fr l13 ΥΑ = l11 ⇔ Υ = − Frdai (l11 + l12 ) + Fr (l11 − l13 ) Β l11 791,8.(− 60,9 ) + 1257,5.48,5 ΥΑ = 97 ⇔ ( − 791 , 97 − 60,5) + 1257,5.(97 − 48,5) Υ = Β 97 Υ = 134,9( N ) ⇔ Α ΥΒ = 330,8( N ) Xét: (xOz): XA XB Ft A C l12 Trục truyền động D l13 B l11 Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 ∑ Μ Α = − Ft1 l13 + xΒ l11 = ∑ Μ Β = − x Α l11 + Ft1 (l11 − l13 ) = Ft1 l13 Χ Β = l 11 ⇔ Χ = Ft1 (l11 − l13 ) Α l11 3454,95.48,5 Χ Β = 97 ⇔ 3454 , 95.(97 − 48,5) Χ = Α 97 Χ = 1727,475 ⇔ Β Χ Α = 1727,475 Bước 5: Vẽ biểu đồ moment • Xét (yOz) Frdai YA YB Fr A C D l13 l12 C B l11 D B Qy A My • Xét (xOz) Trục truyền động Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 XA XB Ft A C D l11 l13 l12 B Qx Mx T Bước 6: Xác đònh đường kính chiều dài đoạn trục Moment uốn tổng • Moment uốn tổng Μ JA = Μ 2XA + Μ YA Μ JC = Μ XC +Μ YC = + (− 47903) =0 = 47903( Nmm ) Μ JD = Μ 2XD + Μ YD = 6543,12 + (83782,5375) = 84037,6(mm ) Trục truyền động Μ JB = Μ 2ΧΒ + M ΥΒ =0 Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 *Moment tương đương Μ td Α = Μ 2jΑ + 0,75.Τ j2Α Μ tdC = Μ 2jc + 0,75.Τ jc2 = 47903 + 0,75.181385 = + 0,75.181385 = 164225,7( Nmm) = 157084( Nmm) Μ td D = Μ 2jΒ + 0,75.Τ jD Μ td Β = Μ 2jΒ + 0,75.Τ j2Β = 84037 + 0,75.181385 = + 0,75.0 = 178150,8( Nmm) = 0( Nmm) Đường kính trục tiết diện với [ ] = 48MPa d jC = =3 Μ tdC 0,1.[ ] d jA = Μ tdA 0,1.[ ] 157084 0,1.48 =3 164225 0,1.48 = 31,99 ⇒ d jC = 32(mm) d jD = =3 Μ tdD 0,1.[ ] = 32,46 ⇒ d jA = 34(mm) d jB = 187150,8 0,1.48 =3 = 33,36 ⇒ d jD = 34(mm) Μ td B 0,1.[ ] 0,1.48 = ⇒ d jB = 34(mm) Bước 7: Kiểm nghiệm trục độ bền mỏi: b=12 ; t1 = Moment cảm uốn trục có rãnh then: d 3jC b.t1 (d jC − t1 )2 d 3jA b.t1 (d jA − t1 )2 W jC = − W jA = − 32 2.d jC 32 2.d jA = 32 12.5.(32 − 5)2 − 32 = 2533,55 W jD = = d 3jD 32 = 34 12.5.(34 − 5)2 − 32 = 3116,6 2.32 2.34 b.t1 (d jD − t1 ) − 2.d jD 34 12.5.(34 − 5)2 − 32 = 3116,6 Trục truyền động 2.34 Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 Moment xoắn: WojC = = d 3jC − 16 2.d jC 32 12.5.(32 − 5)2 − 16 = 7033,9 WojD = = b.t1 (d jC − t1 ) d 3jD WojA = = 2.32 b.t1 (d jD − t1 ) d 3jA 16 b.t1 (d jA − t1 ) − 2.d jA 34 12.5.(34 − 5)2 − 16 = 6975,3 2.34 − 16 2.d jD 34 12.5.(34 − 5)2 − 16 2.34 = 6975,3 Đối với trục quay chiều: Tại C: mjC = 0; ajC = max jC = Μ jC W jC =0 2533,55 Τ jC = max jC = WojC Tại A: mjA = 0; ajA = max jA = = mjC = 0; ajC = 181385 = 25,79 7033,9 Tại D: mjD = 0; ajD = max jD = Μ jA W jA 47903 = 15,37 3116,6 Τ jA = max jA = WojA = mjA = 0; ajA = 181385 = 26 6975,3 Μ jD W jD 84037,6 = 27 3116,6 Τ jD = max jD = WojD = mjD = 0; ajD = 181385 = 26 6975,3 Chọn = 0,05; = 0; [s ] = 1,5 k = 1,51; k = 1,21 = 0,85; = 0,78 ⇒ k x = 1,05 ky =3 Trục truyền động Họ tên: Chu Nguyễn Trọng Phương – C08CK3 (k kdj = = + k x − 1) kdj = ky (1,51 0,85 + 1,05 − 1) = 0,61 Hệ số an toàn tiết diện: Tại A: S JΑ = −1 K a + m dj = S JA = = S JA = = JA = (1,2 0,78 + 1,05 − 1) Tại D JA S JD = K dj aJA + mJA JD JD 255 = = 15,48 0,61.27 + 0,05.0 S JD = 128 = 9,29 0,53.26 + 0.0 S JΑ S JA S2JΑ S2JA −1 K a + m dj −1 27,2 + 9,29 ky = 0,53 255 = 27,9 0,61.15,37 + 0,05.0 27,2.9,29 (k + k x − 1) = S JD = = 8,79 > [S ] = −1 K dj aJD + mJD 128 = 9,29 0,53.26 + 0.0 S JD S JD S2JD S2JD 15,48.9,29 15,482 + 9,29 = 7,99 > [S ] Bước 8: Kiểm nghiệm trục độ bền tónh [ ] ≈ 0,8. ch = 0,8.304 = 243,2 = Τmax 0,2.d 181385 = = 70,85 0,2.403 M max 0,1.d 47903 = = 7,48 0,1.403 = td = + 3 = 7,482 + 3.70,852 = 12,29 < [ ] Kết Quả: Đường kính trục: d = 40 mm Chiều rộng ổ lăn: b0 = 23 mm Chiều dài mayo bánh trụ: lmD = 1,35 djD = 1,35 34 = 40,8 mm Chiều dài mayo bánh đai : lmC = 1,5 djC = 1,5.32 = 48 mm Chiều cao nắp ổ đầu bulong: hn = 15 mm Khoảng cách gối đỡ:l11 = 97 mm ; l12 = 60,5 mm ; l13 = 48,5 mm Đường kính trục tiết diện: djC = 32 mm ; djA = 34 mm djD = 34 mm ; djB = 34 mm Trục truyền động