thuyết minh đồ án môn học máy công cụ, chương 5

Chng 5: Tính trục trung gian Giả sử trên trục 2 : nh- ta đã tính ở phần tr-ớc ta có trên trục 2 N = 1,03 (KW) Tốc độ tính toán: n = 319 (v/ phút) Mômen xoắn tính toán Mx = 314 (Nm) Đ-ờng kính sơ bộ trục 2: d 2 = 25 (mm) Ta tính trục 2 nh- sau: Đ-ờng kính trục tại chỗ lắp bánh răng d=25(mm) Đ-ờng kính trục tại chỗ lắp ổ là d=20(mm) Ta thấy rằng trục nuy hiểm nhất khi bánh răng z = 64 và z = 18 cùng làm việc Lực tác dụng lên bánh răng Với bánh răng z = 64 ; m = 2,5 Đ-ờng kính vòng lăn d 1 = z.m = 64.2,5 = 160 (mm) Ta có F t2 = 2M/d 1 = 2. 314000/160 = 3925 (N) Lực h-ớng tâm F r2 = F t tg = F t tg 20 0 = 3925 tg20 0 = 1429(N) Với bánh răng z = 18 ; m = 2,5 Đ-ờng kính vòng lăn d 1 = z.m = 18.2,5 = 45 (mm) Ta có F t2 = 2M/d 1 = 2. 314000/90 = 13956 (N) Lực h-ớng tâm F r2 = F t tg = F t tg 20 0 = 5080(N) Sơ đồ ăn khớp Tính phản lực ở ổ và vẽ biểu đồ mômen uốn , xoắn Phản lực ở ổ sinh ra bởi F r1 , F r2 Giả sử phản lực đó là R A , R B va có chiều nh- hình vẽ. Xét trong mặt phẳng yoz Các lực tác dụng lên trục F r1 , F r2 , R AY , R BY Với F r1Y = F r1 cos 30 0 = 4399(N) Ta có ph-ơng trình cân bằng F r1 - (R AY + R BY + F r2 ) = 0 (1) F r1 . l 1 - R BY .l 2 - F r2 . l 3 = 0 (2) Từ (1)(2) ta có : R AY = 2400(N) l1 l2 l3 Ft2 Fr2 Ft2Fr2 0 Y Z X l2 l3 0 X Y Fr2 l1 Z Ft2 Ft2 Fr2 RbyRay R BY = 570(N) Xét trong mặt phẳng xoz .Các phản lực là R AX , R BX Với F r1X = F r1 cos60 0 = 5080.cos60 = 2540 (N) Ta có ph-ơng trình F r1X - R AX - R BX = 0 (1) F r1X . l 1 - R BX .l 2 = 0 (2) Từ (1)(2) ta có : R AX = 1270(N) R BX = 1270(N) Tính chính xác trục : Ta dễ thấy rằng có 2 tiết diện cần phải kiểm tra đó là tiét diện <I - I> lắp bánh răng z = 18 và tiết diện <II-II> chỗ lắp ổ B. Vẽ biểu đồ mô men uốn xoắn . Biểu đồ mô men uốn trong mặt phẳng xoz l2 l3 0 X Y Fr2 l1 Z Ft2 Ft2 Fr2 Rax Rbx Mô men uốn tại chỗ lắp bánh răng Z=18. M u1x =R ay .l 1 =1270.160=203200 N.mm Mô men uốn tại ổ B: M u2x =0 Xét trong mặt phẳng yoz. Mô men uốn tại chổ lắp bánh răng Z=18 M u1y =R ay .l 1 =2400.160=384000 N.mm Mô men uốn tại ổ B: M u2y =Fr 2 .(l 3 -l 2 )=1429.45=64305 N.mm Biểu đồ mô men xoắn : Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=18 M x1 =Ft 1 .d 1 /2=314000 N.mm Mô men xoắn tại chỗ lắp bánh răng Z=64 M x2 =Ft 2 .d 2 /2=314000 N.mm Từ đó ta có biểu đồ mô men. Fr2 Rby Rbx Fr1 Ray Rax Muy Mux Mx 203200 N.mm 384000 N.mm 64350 N.mm 314000 N.mm Ft2 Ft1 Xét tại tiết diện I - I Mômen uốn tại I - I: Với M ux = R AX . l 1 = 1270 .160 = 203200(Nmm) M uy = R AY . l 2 = 2400 .160 = 384000(Nmm) M u = 434449 (Nmm) Mômen xoắn: M X = 314000(Nmm) Ưng suất uốn: Xét tại tiết diện II-II chổ lắp ổ B. MMM UIIYUIIXuII 22 M u2x =Fr 2 . M u2x =Fr 2 .(l 3 -l 2 )1429.45=64305 (N.mm) M UII =M u2 y =64305 (N.mm) Mô men xoắn tại II-II. M X =314000 (N.mm) Tính chính xác đ-ờng kính trục. 3 1 4 2 2 1 2 1 ).1( ) (]).1.([ .17,2 n MCKMCK d C T UC với là tỉ số giữa 2 đ-ờng kính ngoài và trong của trục .Do trục đặc nên =0 n:hệ số an toàn 2 uY 2 uxu MMM n=1,5 3 C 1 C 2 giá trị phụ thuộc quá trình cắt . C 1 C 2 =0,25 0,3 chọn C 1 C 2 =0,3 1 :ứng suất mỏi 1 =(0,4 0,5) 0 . Với vật liệu làm trục là thép C45 ứng suất chảy C =400 N/mm giới hạn bền 0 =800 MPa 1 =0,45.800=340 MPa K , K hệ số kể đến ảnh h-ởng của tập trung ứng suất uốn và xoắn K =K =1,7 2chọn K , K =1,8 Từ đó tính đ-ợc đ-ờng kính chính xác của trục tại chỗ lắp bánh răng Z=18 và chỗ lắp ổ Tại tiết diện I-I 3 22 1 5,1 340 ]314000).3,0.8,1 400 340 [()434449.8,1( d = 62,85 mm tại tiết diện II-II 3 22 2 5,1 340 ]314000).8,1 400 340 [()4305.8,1( d =60,88 mm . 39 25 (N) Lực h-ớng tâm F r2 = F t tg = F t tg 20 0 = 39 25 tg20 0 = 1429(N) Với bánh răng z = 18 ; m = 2 ,5 Đ-ờng kính vòng lăn d 1 = z.m = 18.2 ,5 = 45 (mm). nhất khi bánh răng z = 64 và z = 18 cùng làm việc Lực tác dụng lên bánh răng Với bánh răng z = 64 ; m = 2 ,5 Đ-ờng kính vòng lăn d 1 = z.m = 64.2 ,5 = 160