Đồ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : ĐOÀN YÊN THẾ
Đồ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : ĐOÀN YÊN THẾ
Khi xác định đường kính trục theo phần trên chưa xét tới một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi của trục như đặc tính thay đối chu kỳ ứng suất, sự tập trung ứng suất, yếu tố kích thước, chất lượng bề mặt V...V. Vì vậy sau khi xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục cần tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi có kể đến các yếu tố vừa nêu. Dựa theo kết cấu trục trên các hình vẽ và biểu đồ mômen tương ứng, có thể thấy tiết diện sau đây là tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra độ bền mỏi:
Trên trục1 đó là tiết diện lắp bánhđai (tiết diện 10) và tiết
diện lắp ổ lăn (12). (13)
Trên trục2 đó là tiết diện lắp bánh răng (23, 22).
Trên trục3 đó là tiết diện lắp bánhrăng (31), tiết diện lắp ổ lăn (32) và tiết diện lắp
nối trục đàn hồi (33).
Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thoả mãn điều kiện sau :
trong đó : [s] - hệ số an toàn cho phép, thông thường [s] = 1,5... 2,5 (khi cần tăng độ cứhg
[s] = 2,5... 3, như vậy có thể không cần kiểm nghiệm về độ cứng của trục)
Sạj và Sg - hệ số an toàn chi xét đến riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chi xét đến ứng suất tiếp tại tiết diện j :
trong đó : cr_1 và T_! - giới hạn mỏi uốn và xoắn với chu kỳ đối xứng. Có thể lấy gần đúng
ơ_x = 0,4360-;, = 0,436.950 = 4l4,2MPa
T_! = 0,580-.! = 0,58.414,2 = 240,24MPa aữj, Taj, ơmj, Tmj - biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j:
SINH VIÊN THựC HIỆN : Lê việt Hùng 59
SĨNH VIÊN THựC HĨỆN : Lê việt Hùng 59
Đồ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : ĐOÀN YÊN THẾ
Đồ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : ĐOÀN YÊN THẾ
Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó ơ* =0, %. = amJ =^r (3- 11)với M, =
Vì trục quay 1 chiều ứng suất xoắn thay đối theo chu kỳ mạch động do đó
T = Tai = = li- (3 _ 12)
mj aj 2 2W V )
với Wj và Wọj là mômen cản uốn và mômen cản xoắn tại tiết diện j của trục, được xác định theo bảng 10.6 trang 196 - " Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 " ựơ = 0,1, ựI = 0,05 - hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến
độ bền mỏi, tra theo bảng 10.7 trang 197 - " Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 "
Kơdj và Kĩdj - hệ số xác định theo công thức sau :
— + K*~l K°a=ÎJ!—i— <3- 13> Ky K^ + Kx-\ „ (3-M) Ky
trong đó : Kx - hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ nhẵn bề mặt cho trong bảng 10.8 trang 197 - " Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ", lấy Kx = 1,10
Ky - hệ số tăng bề mặt trục, cho trong bảng 10.9 phụ thuộc vào phương pháp tầng bền bề mặt, cơ tính vật liệu. Ở đây ta không dùng ta không dùng các phương pháp tăng bền bề mặt, do đ ó Ky = 1.
£c và ST - hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến
giới hạn mỏi, trị số cho trong bảng 10.10 trang 198 - " Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 "
BẢNG 5 : TRỊ SỐ CỦA HỆ SỐ KÍCH THƯỚC £- VÀ £-
■ ■ ơ T
Kơ và KT - hệ số tập trung ứhg suất thực tế khi uốn và xoắn, trị số của chúng phụ
SINH VIÊN THựC HIỆN : Lê việt Hùng 61
thuộc vào các loịa yếu tố gây tập trung ứng suất. Tại các bề mặt trục lắp có độ dôi và có thể tra trực tiếp ti số KJza và KJsl theo b ảng 10.11 trang 198 -" Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 "
BẢNG 6 : TRỊ SỐ CỦA Kc/e« VÀ KJ£I ĐỐI VÓI BỀ MẶT TRỤC LÁP CÓ ĐỘ DÔI
Tiết
diện Đường kính Kiểu lắp KsỉSa KK
12 32 Kfi 2,73 2,04 10 35 2,73 2,04 13 40 2,73 2,04 22 55 3,33 2,5 23 55 3,33 2,5 32 80 3,33 2,5 31 75 3,33 2,5 33 70 3,33 2,5
Trị số của hệ số tập trung ứng suất thực tế Kc và K, đối với rãnh then, chân răng cho trong bảng 10.12 trang 199. Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay ngón, hệ số tập trung ứhg suất tại rãnh then ứng với vật liệu có ơb = 950MPa là Kc = 2,26, K, = 2,22. Kết hợp với bảng 5 ở trên từ đó xác định được tỉ số KJsa và KV&t tai rãnh then các tiết diện nguy hiểm. Trên cơ sở đó dùng giá trị lớn hơn trong 2 giá trị của Ka/sa để tính Kod và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của
K/Si để tính Kld. Kết quả tính ghi trong bảng 7.
Xác định hệ số an toàn chi xét đến ứng suất pháp savà hệ số an toàn chi xét riêng ứhg
suất tiếp ST, cuối cùng tính hệ số an toàn s ứhg với các tiết diện nguy hiểm kết quả ghi trong bảng sau.
BẢNG 7 : KẾT QUẢ TÍNH TOÁN HỆ SỐ AN TOÀN ĐỐI VỚI TIẾT DIỆN CỦA BA TRỤC. CỦA BA TRỤC. Ti ết di d Ti số Kợ/ £(J do Ti số KKdo Kcd Krf s Rã nh lắp Rãnh lắp the
Đồ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : ĐOÀN YÊN THẾ
Đồ ÁN CHI TIẾT MÁY GVHD : ĐOÀN YÊN THẾ
10 3 5 2,73 2,04 2,88 2,93 7 10,15 5,76 13 4 0 2,66 2,73 2,85 2,04 2,88 3 2,55 10,31 2,2 22 5 5 2,83 3,33 2,92 2,5 3,48 3,07 7,71 6,44 4,94 23 5 5 2,86 3,33 2,96 2,5 3,48 3,07 8,29 6,36 5,05 32 8 0 3,09 3,33 3,13 2,5 3,48 3,28 5,31 7,02 4,24 31 7 5 3,33 2,5 3,48 2,65 11,04 7,61 6,27 33 7 0 2,97 3,33 3,04 2,5 3,48 3,19 4,84 4,84
Với các kẽt quả ghi trong bảng cho thấy các tiết diện nguy hiểm trên cả ba trục đều đảm bảo an toàn về mỏi.BÀI 2 : TÍNH CHỌN THEN
Mối ghép then và then hoa được dùng để truyền mômen xoắn từ trục đến các chi tiết lắp trên trục hoặc ngược lại.
Then là một chi tiết đã được tiêu chuẩn hoá.
Mối ghép then và then nhờ đơn giản về chế tạo và lắp ghép nên được dùng khá rộng rãi. Thường dùng hơn cả là then bằng.