3.1 Chọn vật liệu.
- Chọn vật liệu: Thộp 45 tụi cải thiện
σb = 750 Mpa; σch = 450 (Mpa); [τ] = 15ữ30 (Mpa)
3.2 Xỏc định cỏc thụng số của trục.3.2.1 Cỏc lực tỏc dụng lờn trục. 3.2.1 Cỏc lực tỏc dụng lờn trục. Lực tỏc dụng lờn trục từ bộ truyền bỏnh răng cấp chậm Lực vũng Ft (N) 3748,127 Lực hướng kớnh Fr (N) 1235,367 Lực dọc trục Fa (N) 0 Fx23 = Ft = -3748,127 (N) Fy23 = Fr = 1235,367 (N) Lực tỏc dụng lờn trục III từ khớp nối Theo cụng thức Fr = Kx . Ft Ft = = = 7574 (N) Fk = (0,2…0,3)7574= 1515…2272 (N) Nờn Fk =1800N 3.2.2 Tớnh sơ bộ trục. d3= =44,5 . d3= 45(mm). chọn chiều rộng ổ lăn là: b3= 25 (mm)
Chiều dài moayở của bỏnh răng chủ động được tớnh theo cụng thức: lm33 = (1,2…..1,5)d3 = (1,2…..1,5)45 = 54…67,5 (mm) Chọn lm33 = 55 (mm)
Xỏc định khoảng cỏch giữa cỏc điểm đặt lực
Chọn:
- Khoảng cỏnh từ mặt bờn chi tiết quay đến thành trong của hộp giảm tốc k1 = 15 (mm)
- Khoảng cỏnh từ mặt bờn của ổ đến thành trong của hộp giảm tốc k2 = 15 (mm)
- Khoảng cỏnh từ mặt bờn của chi tiết quay ngoài đến nắp ổ k3 = 15 (mm)
- Chiều cao nắp ổ và đầu bulụng hn = 20 (mm)
- Khoảng cỏnh giữa 2 chi tiết quay trong hộp k4 = 15 (mm) Từ cỏc thụng số trờn ta cú thể tớnh được:
- Khoảng cỏnh từ gối 0 đến tõm bỏnh răng bị động l33 = 100 (mm)
Khoảng cỏnh 2 gối l31= 166 (mm)
Khoảng cỏnh từ gối 0 đến đĩa xớch
l32 = (b03+lm33)/2 + hn + k3= (25+55)/2+20+15 =75 (mm)
Truc III :
- Ứng dụng modun Design Accelerator trong Inventor để tớnh toỏn trục như sau: Trong mụi trường Assembly ta kớch chọn vào mục Design => Gọi lệnh Shaft => xuất hiện hộp thoại Shaft Component Generator. Trong phần Design của hộp thoại ta nhập thụng số hỡnh học của trục với:
Kiểu là hỡnh trụ
Đường kớnh sơ bộ 45 (mm)
Chiều dài sơ bộ L = l11 = 166 + 75 = 241 (mm)
- Trong phận Calculation của hộp thoại ta nhập thụng số tớnh toỏn của trục với: Modun đang hồi E = 2.104 (Mpa)
- Vị trớ gối đỡ 1 cỏch điểm giữa trục là 120.5 (mm) (mặt đầu phải của trục) - Vị trớ gối đỡ 0 cỏch mặt đầu trỏi của trục là 75 (mm)
- Cỏc lực tỏc dụng từ bộ truyền bỏnh răng tại vị trớ 3 được đặt tại vị trớ cỏnh vị trớ giữa trục là 8,25 mm(về bờn phải trục). Chiều của cỏc lực được đặt đỳng theo hệ trục tọa độ Oxyz khi gọi lệnh. Fx33, Fy33 đều cú chiều cựng với chiều X, Y
Cỏc lực tỏc dụng từ bộ truyền xớch được đặt tại vị trớ cỏch giữa trục 120,5 mm về phớa bờn trỏi trục (vị trớ mặt đầu trỏi trục_lắp đĩa xớch).Chiều của lực tỏc dụng ngược với chiều của bộ truyền bỏnh răng.
Ngoài ra trục cũn chịu moomen xoắn T = T3 = 530189,66(Nmm) do khớp nối gõy ra, Và T = Fx33.d/2 = 3748,127.294/2 = 550974,67 (Nmm) do bỏnh răng gõy ra.
- Sau khi khai bỏo cỏc thụng số tớnh toỏn cho trục vào ta cú sơ đồ cỏc lực tỏc dụng lờn lực như sau:
Kớch chọn nỳt Calculate ta thu được kết quả tớnh toỏn sau: - Phản lực tại gối đỡ 0: Fx30 = -355,345 (N)
Fy30 = 765,834 (N) - Phản lực tại gối đỡ 1: Fx31 = 2303,472 (N) Fy31 =499,340 (N) - Kớch chọn mục Graphs ta thu được kết quả như sau
Biểu đồ lực cắt Qy
Biểu đồ momen uốn M tổng
Biểu đồ momen uốn Mx
Biểu đồ momen uốn My
Kớch chọn mục Ideal Deameter trong phần Graphs để cú được kết quả về đường kớnh lý tưởng của trục tại cỏc mặt cắt ứng với cỏc tải trọng như sau:
Theo đú ta cú:
Đường kớnh tại mặt cắt lắp bỏnh răng là: d33=47,1965 (mm) Đường kớnh tại mặt cắt gối đỡ 0 bờn trỏi là : d30=46 (mm) Đường kớnh tại mặt cắt gối đỡ 1 bờn phải là : d31 = 0 (mm) Đường kớnh tại mặt cắt lắp đĩa xớch là d32 = 42 (mm)
Để đảm bảo về mặt kết cấu cũng như độ bền của trục ta chọn: d33=47 (mm) d31= d30 = 46(mm) d32 = 40(mm)