Lý thuyết về chi tiết Trục Chi tiết máy

Chi tiết máy là gì? Chi tiết máy là phần tử có cấu tạo hoàn chỉnh từ các bộ phận cấu thành tạo nên nhiệm vụ chung nhất định. Mỗi phần tử sẽ có chức năng khác nhau nhưng điểm chung là chúng sẽ cấu thành bộ phận nhất định.

12/17/2017 NỘI DUNG Khái niệm chung Lắp ghép chi tiết lên trục Cơ sở tính tốn thiết kế trục Tính tốn thiết kế trục 7.1.1 Cơng dụng phân loại a Cơng dụng • Trục dùng để đỡ CTM quay, truyền momen xoắn đồng thời thực hai nhiệm vụ 7.1.1 Công dụng phân loại 7.1.1 Công dụng phân loại b Phân loại b Phân loại - Phân loại theo đặc điểm chịu tải - Phân loại theo cấu tạo + Trục tâm: để đỡ trục, chịu momen uốn + Trục trơn: có d khơng đổi + Trục truyền: đỡ CTM quay, truyền momen + Trục bậc: gồm nhiều đoạn có d khác xoắn 12/17/2017 7.1.1 Công dụng phân loại 7.1.2 Kết cấu trục b Phân loại Kết cấu trục quy định: - Phân loại theo đường tâm - Trị số phân bố lực + Trục thẳng - Cách bố trí, cố định CTM lắp trục + Trục khuỷu - Gia công lắp ghép + Trục mềm 7.1.2 Kết cấu trục - 7.1.2 Kết cấu trục Ngõng trục: đoạn trục lắp với ổ trục, đường - kính phải lấy theo tiêu chuẩn - Trục hỏng mỏi -> chọn kết cấu nâng cao sức bền mỏi Thân trục: đoạn trục lắp với CTM quay, đường kính tiêu chuẩn hóa - Vai trục: cố định theo chiều dọc trục CTM lắp trục 12/17/2017 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục Để cố định chi tiết lên trục: 7.2.1 Lắp then - Cố định theo phương dọc trục: vai trục - Cố định theo phương tiếp tuyến: mối ghép  Ghép then ghép then hoa loại ghép tháo then, độ dôi  Then tiêu chuẩn hóa 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục 10 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục  Then 7.2.1 Lắp then hoa Then Then bán nguyệt 11 12 12/17/2017 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục  Then 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục hoa  Tính mối ghép then then hoa Điều kiện bền dập d  T  []d RzA 13 14 7.2 Lắp ghép chi tiết lên trục 7.3 Cơ sở tính tốn trục 7.2.2 Lắp độ dôi Tải trọng tác dụng lên trục dtrục > dlỗ  = dtrục - dlỗ max = dtr max - dl min = dtr - dl max dtrục > dlỗ  ghép chặt Ứng suất Vật liệu trục 15 16 12/17/2017 7.3.1 Tải trọng tác dụng lên trục - Lực ăn khớp: Ft, Fa, Fr - Xích: Fx - Đai: Fđ - Khớp nối: Fk = (0,2  0,3)Ft Ft = 2T/Do : lực vòng truyền qua khớp 17 7.3.2 Ứng suất  7.3.2 Ứng suất Momen uốn, xoắn -> ứng suất uốn, xoắn  M W  a  - W, W0 : momen cản uốn xoắn  d diện trịn W  + Tiết diện có rãnh then  d 32  b.t1 (d  t1 ) 2.d 32 , W0  W0   max      a  max M, T : momen uốn xoắn + Tiết - ,  thay đổi khác T W0 - W 18 16 b.t1 (d  t1 ) 2.d    m  max m = ; a = max=   16   max   +Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng  d  d m  19 M W 20 12/17/2017 7.3.2 Ứng suất + Trục 7.3.3 Vật liệu trục quay chiều, ứng suất xoắn thay đổi Yêu cầu: theo chu kỳ mạch động  max T m a   2.W0 + Trục quay chiều, ứng suất xoắn thay đổi Độ bền cao - Ít nhạy với tập trung ứng suất - Có thể nhiệt luyện gia công dễ dàng -> Thép cacbon thép hợp kim theo chu kỳ đối xứng  m  0;  a   max  - T W0 21 7.4 Tính tốn thiết kế trục Các dạng hỏng tiêu tính tốn Tính trục độ bền Tính trục độ cứng Tính trục độ ổn định dao động 22 7.4.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn  Gẫy hỏng mỏi -> Độ bền mỏi tiêu tính toán chủ yếu  Gãy trục tải -> kiểm nghiệm độ bền tĩnh  Trục bị võng nhiều ảnh hưởng tới hoạt động chi tiết khác -> tính trục độ cứng  Trục quay nhanh bị hỏng dao động -> kiểm nghiệm trục dao động 23 24 12/17/2017 7.4.2 Tính trục độ bền 7.4.2 Tính trục độ bền Dùng phương pháp kiểm tra: Tính sơ  Tính Điều kiện bền tĩnh  ≤ [] sơ bộ: xác định sơ kích thước trục (dựa vào kinh nghiệm tính gần  theo tải trọng tĩnh có hạ thấp ứng suất cho phép)  Kiểm -> nghiệm trục độ bền s s s2  s2  [ s] • 7.4.2 Tính trục độ bền s s s  s s  K     m    a •  Do không kể đến ứng suất uốn -> chọn [] Thép 35, 40, 45, CT45  [] = 15  30 MPa 26 -1, -1 : giới hạn mỏi uốn mỏi xoắn chu kỳ đối xứng mẫu nhẵn đường kính  10 mm Có thể tra bảng hay lấy gần  [ s] theo công thức sau: s, s :hệ số an toàn xét riêng ứs pháp ưs tiếp  1 T 0,2.  7.4.2 Tính trục độ bền Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi d 3 nhỏ nhiều 25 s T T  W0 0,2.d s   1 K    m    a 27 + -1  (0,40  0,45)b + -1  (0,23  0,28)b + b - ứng suất bền vật liệu làm trục 28 12/17/2017 7.4.2 Tính trục độ bền 7.4.2 Tính trục độ bền  m, m Nếu s < [s]  a, a  K,  : ứng suất trung bình :biên độ ứng suất K : hệ số tập trung ứng suất thực tế : hệ số tăng bền bề mặt  , đường kính d, chọn vật liệu tốt + Giảm chiều dài trục (nếu có thể) + Giảm tập trung ứng suất Nếu s >> [s]  : hệ số ảnh hưởng ưs trung + Giảm bình   + Tăng đường kính , : hệ số ảnh hưởng kích thước tuyệt đối 29 30 7.4.2 Tính trục độ bền 7.4.3 Tính trục độ cứng Kiểm nghiệm trục độ bền tĩnh Độ cứng uốn Để tránh bị tải, trục không bị hỏng + Độ võng: y ≤ [y] + Góc  tđ    3.  [ ] max xoay:  ≤ [] Độ cứng xoắn  ≤ [] 31 32 12/17/2017 Các bước tính trục 7.4.4 Tính trục độ ổn định dao động • Nếu tần số tải trọng tác dụng lên truc  tần số riêng hệ thống trục  cộng hưởng Dao động mạnh  hỏng chi tiết máy lắp Thép Cacbon -> b -> [] trục • Mục đích tính trục dao động tìm vận tốc quay tới hạn nth Chọn vật liệu Xác định tải trọng tác dụng lên trục - Lập sơ đồ tải tác dụng lên chi tiết • Chú ý : phương chiều • Về phương chiều Fk chọn cho trục bị uốn nhiều - Lập sơ tính tốn: coi trục dầm đặt gối, chuyển lực tâm trục 33 34 Các bước tính trục Các bước tính trục Xác định đường kính sơ trục Xác định khoảng cách gối đỡ d 3 điểm đặt tải T 0,2[ ] • Lưu ý trục không đứng riêng rẽ mà - Chọn theo dẫy tiêu chuẩn lắp HGT nên khoảng cách gối đỡ điểm đặt tải phải xác định - Dựa vào d, xác định số kích thước chiều sở tổng thể dài trục • Chiều dài moayơ chi tiết quay, chiều rộng ổ tính chọn theo đường kính trục sơ tính bước trước 35 36 12/17/2017 Các bước tính trục Vẽ biểu đồ momen, xác định kết cấu trục - Vẽ biểu đồ momen - Xác định sơ kết cấu trục  M M  Wu 0,1.d T  0,2.d  tđ    3  [ ]  tđ  d 3 37 M  0,75.T  [ ] 0,1.d M tđ 0,1.[ ] 38 Các bước tính trục - Kết cấu trục phải thỏa mãn điều kiện lắp ghép - Có tính cơng nghệ - Kết cấu trục cần thể hiện: cố định chi tiết theo phương dọc trục phương tiếp tuyến - Đảm bảo sức bền mỏi 39 40 10 12/17/2017 Các bước tính trục Tính kiểm nghiệm trục độ bền mỏi 41 11 ... 12/17/2017 Các bước tính trục 7.4.4 Tính trục độ ổn định dao động • Nếu tần số tải trọng tác dụng lên truc  tần số riêng hệ thống trục  cộng hưởng Dao động mạnh  hỏng chi tiết máy lắp Thép Cacbon