0

Chương 6: Xác định tải trọng tác dụng lên trục

21 1,648 7
  • Chương 6: Xác định tải trọng tác dụng lên trục

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 24/10/2013, 14:15

Chương 6: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 1 Xác định tải trọng tác dụng lên trục: Các trục đều chịu momen xoắn cho trong bảng trong phần đầu. Ngoài ra còn chịu lực khi ăn khớp trong các bộ truyền. Cụ thể như sau: Trục 1 :lực do bộ truyền đai và cặp bánh răng cấp nhanh trong h ộp giảm tốc tác dụng lên. Thông s ố Trục động cơ I II III i i d =4 i n = 3,47 i c = 2,88 n 2900 725 208,9 72,55 N 5,03 4,778 4,659 4,543 M x 14884,83 62937, 8 212989, 2 598010 ,3 Lực do bộ truyền đai tác dụng: F R = 2F 0 z sin( α 1 /2)=2x185.6 sin(144 0 /2)=353 (N). Lực này có phương ngang và hướng từ tâm bánh lớn đến tâm bánh nhỏ. Lực do bánh răng tác dụng : CT 10.1 [1 tr 184] F t1 = 2T 1 /d w1 = 2x62937.8/ 195 = 645.5 N F R1 = F t1 tgα tw /cosβ = 645.5tg21 0 10 ’ 39.98 ” / cos0 = 250 N F a1 = F t1 tgβ = 645.5 tg0 = 0. Trục 2: do hai cặp bánh răng ở hai cấp nhanh và chậm tác dụng Do cặp cấp nhanh F t2 = F t1 = 645.5 N F r2 = F r1 = 250 N F a2 = F a1 = 0 N. Chú ý r ằng F t2 và F t1 , F r2 và F r1 , F a2 và F a cùng phương ngược chiều (như hình vẽ) Do cặp cấp chậm F t3 = 2T 2 /d w1 = 2x212989,2 / 195= 2184.5 N F r3 = F t3 tgα tw /cosβ = 2184.5 tg21 0 10 ’ 39.98 ” /1/= 846 N F a3 = F t3 tgβ = 2184.5 tg0 = 0. Trục 3 :do cặp bánh răng cấp chậm : F t4 = F t3 = 2184.5 N F r4 = F r3 = 846 N F a4 = F a3 = 0. Chú ý F t4 và F t3 , F r4 và F r3 , F a4 và F a3 có cùng phương ngược chiều nhau (như h ình vẽ). Trục xích tải: do lực căng xích tác dụng Tính đường kính sơ bộ của các trục theo cơng thức: F R  K t x P = 31 7 106 npZ NK t   Trong đó: K t : hệ số xét đến tác dụng của trọng lượng xích lên trục chọn K t = 1,15 R= 2,4611 55,721109 8,415,1106 7    N L ực này là lực hướng kính có điểm đặc tại tâm đĩa xích và phương ngang chiều từ đĩa này sang đĩa kia. 2 Tính sơ bộ trục: Trục động cơ: đường kính trục :CT 10.9 [ 1 tr 188] 3.14)252.0/(83.4884])[2.0/( 33  xTd  mm. chọn thép có [τ] = 25 MPa Ch ọn d = 15 mm. Trục 1 :đường kính trục :CT 10.9 [ 1 tr 188] : 3.23)252.0/(8.62937])[2.0/( 33  xTd  mm. Ch ọn d 1 = 25 mm V ới [τ] chọn là 25 Mpa. Trục 2 : 8.32)302.0/(212989])[2.0/( 33  xTd  mm.Chọn d= 35 mm Ta chọn thép có [τ] = 30. Trục 3 và Trục xích tải: 8.36)602.0/(598010,3])[2.0/( 33  xTd  mm Ch ọn d = 40 mm 2 xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặc lực: Theo bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b o : b o của trục 1 :17, trục 2 :21, trục 3 :23. Theo công thức 10.10 ta xác định chiều dài mayơ như sau:  Bánh đai và bánh nhỏ trong cấp nhanh:l m = (1.2…1.5)d = (1.2 … 1.5) 25 =30 … 37.5.Ch ọn là 35 mm.  Bánh lớn trong cấp nhanh và bánh nhỏ trong cấp chậm:l m = (1.2 …1.5)35 = 42 … 52.2. Ch ọn là 50 mm.  Bánh lớn trong cấp chậm, khớp nối và đĩa xích dẫn của xích tải: l m = (1.2 1.5 )40 = 48 … 60. Chọn là 55 mm. Theo b ảng 10.3 ta chọn :  Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong c ủa hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay k 1 = 12.  Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong hộp k 2 = 7.  Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ k 3 = 15.  Chiều cao nắp ổ và đầu bulong h n = 17. T ừ bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b 0 tương ứng. Theo bảng 10.4 ta có công thức tính các khoảng cách trên các trục như sau: Hình minh họa :hình 10.9 [1 tr 193] Tr ục 1 :l 12 = -l c12 = -[0.5(l m12 + b 0 ) +k 3 + h n ] = -0.5(55 + 29) + 15 + 17] = -74. l 13 = 0.5 (l m13 +b 0 ) +k 1 + k 2 = 0.5(55 +29 ) + 12 + 7 = 61 mm. l 11 = 2l 13 = 2x61 = 122 mm. Tr ục 2 :l 22 = 0.5 (l m22 + b 0 )+k 1 + k 2 = 0.5( 35+21) + 12+7= 47 mm. l 23 = l 11 +l 32 +k 1 + b 0 = 122 +l 32 + 12 + 27 = 122 +47 +12 +27 =208 mm. l 21 = l 23 + l 32 = 208 + 47 = 255 mm. Tr ục 3 :l 32 = 0.5 (l m32 +b 0 ) + k 1 + k 2 = 0.5(35+21)+12+7 = 47 mm. l 31 = 2l 32 = 2x47 = 94 mm l 33 = l 31 + l c33 = 94 + l c33 = 94 + 60 = 154 mm V ới l c33 = 0.5(l m33 +b 0 ) + k 3 + h n =0.5(35+21 ) +15 .+ 17 = 60 mm. 3 N d c n  Đối với trục I: N = 3,28KW n = 645,45 vòng/phút c = 120 3 3, 28 120 21 645, 45 I d mm   để thoả mãn độ ăn khớp giữa các bánh răng, độ bền của bành răng ta chọn Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d 1 = 30mm Đối với trục II: N = 3,2KW n = 186 vòng/phút c = 120 3 3, 2 120 31 186 II d mm   Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d 2 = 40 Đối với trục III: N = 3,125KW n = 64,5 vòng/phút c = 120 3 3,125 120 44 64,5 III d mm   Theo tiêu chuẩn ổ đỡ ta chọn d 3 = 50 Tính gần đúng trục Từ đường kính trục ta xác định chiều dày ổ lăn: 1 1 30 19 o d mm B mm   2 2 40 23 o d mm B mm   3 3 50 27 o d mm B mm   Tra bảng 10-30 ta có các thông số sau: + Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành của hộp hoặc khoảng cách giữa chi tiết quay: k 1 = 10mm + Kho ảng cách từ mặt mút của ổ đến thành trong của hộp: k 2 = 10mm + Kho ảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ: k 3 = 15mm + Chi ều cao nắp ổ và đầu bulông: h n = 20mm + Chi ều dài mayo bánh đai: 12 1 (1,2 1,5) (1,2 1,5).30 36 45 m l d mm      Ta chọn 12 45 m l mm + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ nhất trên trục thứ nhất: 13 1 (1,2 1,5) (1,2 1,5).30 36 45 m l d mm      Ta chọn 13 50 m l mm để đảm bảo độ ăn khớp cao với bánh răng thứ hai tr ên trục hai + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ hai trên trục thứ hai: 22 2 (1,2 1,5) (1,2 1,5).40 48 60 m l d mm      Ta chọn 13 50 m l mm + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ ba trên trục thứ hai: 23 2 (1,2 1,5) (1,2 1,5).40 48 60 m l d mm      Ta chọn 23 60 m l mm để đảm bảo độ ăn khớp cao với bánh răng thứ tư trên trục thứ ba + Chiều dài mayo bánh răng trụ thứ tư trên trục thứ ba: 32 3 (1,2 1,5) (1, 2 1,5).50 60 75 m l d mm      Ta chọn 32 60 m l mm + Chiều dài mayo khớp nối: 3 (1, 4 2,5) (1, 4 2,5).50 70 125 mkn l d mm      Chọn 100 mkn l mm Khoảng cách giữa các gối đỡ và khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực của đai hoặc khớp nối.  Trục I: Khoảng cách từ đai ở ngoài hộp giảm tốc đến gối đỡ: 12 1 12 3 45 19 15 20 67 2 2 m o n l B l k h mm          Khoảng cách từ gối đỡ B o1 đến bánh răng l m13 trên trục thứ nhất: 13 1 13 1 2 50 19 10 10 54,5 2 2 m o l B l k k mm          ta chọn l 13 = 55mm Kho ảng cách giữa hai gối đỡ trên trục I 11 13 2. 2.55 110l l mm    Trục II Khoảng cách từ ổ trên trục hai đến bánh răng thứ hai trên trục thứ hai: 22 2 22 1 2 50 21 10 10 55,5 2 2 m o l B l k k mm          Để đảm bảo về độ ăn khớp giữa các bánh răng ta chon 22 55l mm Khoảng cách từ ổ trên trục hai đến bánh răng thứ ba trên trục thứ hai: 1 3 23 11 32 1 2 o o B B l l l k            Với 3 32 32 1 2 27 60 10 10 63,5 2 2 o m B l l k k mm                      Vậy 1 3 23 11 32 1 19 27 110 63,5 10 206,5 2 2 o o B B l l l k mm                        Vậy khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục thứ hai là: 21 23 32 63,5 206,5 270l l l mm      Trục III Khoảng cách giữa hai ổ lăn trên trục thứ ba là: 31 32 2. 2.63,5 127l l mm   Chọn khoảng cách từ ổ lăn tới điểm đặt lực của bộ truyền xích tải: 100 x l mm Vậy khoảng cách từ ổ lăn đặt ở vị trí đầu đến điểm đặt lực của bộ truyền xích tải là: 33 31 127 100 227 x l l l mm     Sơ đồ lực không gian: Trục I: Ở đây lực R đ = 845,5 (N) P 1 = 1688 N P r1 = 614 N Tính ph ản lực ở các gối trục: mAy  = 67R đ + 110R By – 55P r1 = 0 55.614 67.848, 5 209,8( ) 110 By R N      209,8( ) By R N  mBy  = 177 R đ + 55 P r1 - 110R Ay = 0 177.848,5 55.614 1672,3( ) 110 Ay R N     1 110 55 0 Bx Bx mR R P    1688.55 844( ) 110 Bx R N   1 1688 844 844( ) Ax Bx R P R N      Tính momen uốn ở những tiết diện nguy hiểm: + Ở tiết diện a-a: M ua-a = R đ .67 = 56849,5 Nmm + Ở tiết diện b-b: 2 2 ub b uy ux M M M    với M uy = R By .55 = 11539Nmm M ux = R Ax .55= 46420Nmm 2 2 11539 46420 457832,6 ub b M Nmm     Tính điều kiện trục ở 2 tiết diện a-a và b-b theo công thức:   3 0,1 td M d   , mm Điều kiện trục ở tiết diện a-a: M tđ 2 2 0,75 u x M M  2 2 56849,5 0,75.48530,48 70698, 45Nmm     2 50 /N mm   3 70698, 45 24,2 0,1.50 a a d mm    Điều kiện trục ở tiết diện b-b: M tđ 2 2 457832,6 0, 75.48530, 48 63674Nmm   3 63674 23,35 0,1.50 b b d mm    Điều kiện ở tiết diện a-a lấy bằng 30mm và điều kiện ở tiết diện b- b l ấy bằng 36mm Trục II: [...]... + Điều kiện trục ở tiết diện g-g: Mtđ  M u2  0,75.M x2  1580122  0,75.462120, 62  430272 Nmm    50 N / mm2  d g g  3 430272  44, 2mm 0,1.50 Đường kính trục ở tiết diện g-g lấy bằng 55mm  Tính chính xác trục: Tính chính xác trục nên tiến hành cho nhiều tiết diện chịu tải lớn có ứng suất tập trung Tính chính xác trục tính theo công thức: n n n 2 n  n2  n + Đối với trục I: Ở tiết... 2,38.9,8  0, 05.9,8 n  n 7, 4.6,3 7, 42  6,32  4,8   n  Bảng thông số của các trục (kích thước sơ bộ chỉ tính từ tâm của 2 ổ lăn trên một trục) Trục I Trục II Trục III Đường kính d 30 mm 40 mm 50mm Chiều dài trục l 110 mm 270 mm 127 mm Tính then: Trục I: Đường kính lắp then là 36mm, tra bảng 7-23, ta chọn then có: b = 12; h = 8; t = 4; t1 = 3,6; K = 3,5 Chiều dài then lt1 = 0,8lm1 = 0,8.45 = 36mm... 32.12.36 Trục II: Đường kính chọn trục chỗ lắp bánh răng tại tiết diện e-e là 50 Tra bảng 7-23 chọn: b = 16, h = 10, t = 5, t1 = 5,1, K = 6,2 Chiều dài then ở chỗ lắp bánh răng dẫn thứ hai trên trục thứ hai với d = 48mm lt2 = 0,8lm2 = 0,8.50 = 40mm Kiểm nghiệm về sức bền dập: d  2M x 2.164301   26, 46 N / mm 2   d  dKl 50.6, 2.40 Chiều dài then ở chỗ lắp bánh răng dẫn thứ ba trên trục tứ hai...  Trục III: Tiết diện g-g:  1  270 N / mm 2 a  ;  1  150 N / mm2 M u 158012   11N / mm 2 w 14510 a m  M x 462120, 6   7,5 N / mm 2 2w 0 2.30800   =0,1 ;   =0,05 ; K K  3, 3;   2,38    1 270  7, 4 3, 3.11 150 n   6,3 2,38.9,8  0, 05.9,8 n  n 7, 4.6,3 7, 42  6,32  4,8   n  Bảng thông số của các trục (kích thước sơ bộ chỉ tính từ tâm của 2 ổ lăn trên một trục) ...  2 M x 2.164301   10, 26 N / mm 2   c  dbl t2 50.16.40  c3  2 M x 2.164301   8, 9 N / mm2   c  dbl t3 48.16.48 Trục III: Với điều kiện trục bằng 55mm, ta chọn then có: b = 18; h = 11; t = 5,5; t1 = 5,6; K = 6,8 Chiều dài then ở chỗ lắp bánh răng dẫn thứ tư trên trục thứ ba lt4 = 0,8lm4 = 0,8.60 = 48mm Kiểm nghiệm về sức bền dập: d  2M x 2.462120,6   51,5 N / mm 2   d  dKl 55.6,8.48...  151219 2  513986,52  535770 Nmm + Điều kiện trục ở tiết diện e-e: Mtđ  611817 2  0,75.1643012  628145Nmm    50 N / mm2 d e e  3 628145  50mm 0,1.50 + Điều kiện ở tiết diện i-i: Mtđ   d i i  5357702  0,75.164907 2  554342,5Nmm 3 554342,5  48mm 0,1.50 Điều kiện ở tiết diện e-e lấy bằng 50mm, điều kiện ở tiết diện i-i lấy bằng 48mm Trục III: lực : P4 =4868,18 N; Pr4 = 1034,76 N Tính... trục: Tính chính xác trục nên tiến hành cho nhiều tiết diện chịu tải lớn có ứng suất tập trung Tính chính xác trục tính theo công thức: n n n 2 n  n2  n + Đối với trục I: Ở tiết diện a-a: vì trục quay nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kì đối xứng:  a   max   min  Vậy n  Mu ; m  0 w  1 K     m   a   1 K    a Bộ truyền làm việc một chiều nên ứng suất tiếp... mm2 2w 0 2.8590   =0,1 ;   =0,05 ;  1 K  2,6  ; K  = 1,96 Thay số ta được: 270  8, 73 2, 6.11, 9 150 n   12, 4 1, 96.6  0, 05.6 n  8, 73.12, 4 n  7,1   n  8, 732  12, 4 2  Trục II Ở tiết diện e-e: n n n 2 n  n2 n  Với  n  1 K    a ; n   1 K    m   a  1  270 N / mm 2  1  150 N / mm 2 a  M u 611817   50,56 N / mm2 w 12100 a m  Mx . Chương 6: THIẾT KẾ TRỤC VÀ THEN 1 Xác định tải trọng tác dụng lên trục: Các trục đều chịu momen xoắn cho trong bảng. lực: Theo bảng 10.2 ta xác định gần đúng chiều rộng ổ lăn b o : b o của trục 1 :17, trục 2 :21, trục 3 :23. Theo công thức 10.10 ta xác định chiều dài mayơ
- Xem thêm -

Xem thêm: Chương 6: Xác định tải trọng tác dụng lên trục, Chương 6: Xác định tải trọng tác dụng lên trục,

Từ khóa liên quan