3. Tính toán cường hóa
3.5.2. Các thông số khác
Góc xoắn không tải (tính từ thời điểm bắt đầu tác động của cường hóa): (3.11) Trong đó:
- Góc xoắn không tải (tính từ thời điểm bắt đầu tác động của cường hóa ) - Δ' : hành trình van xoay tới lúc bắt đầu che kín rãnh thoát dầu Δ' =0,8mm - R : bán kính vành lái, R = 190 (mm)vl vl
- i: tỷ số truyền lực tới vành tay lái
i=Rvl.ic l =190 . 16 180 =17 Với: - 69 - ϕo=Δ'.i Rvl
+ Tỷ số truyền của cơ cấu lái i = 16c + Chiều dài đòn quay bên l = 180 Thay số: ϕo=0,8 . 17
190 =0,0716rad=4o≤4o
phù hợp với yêu cầu. ϕo
'
là góc quay cho phép của vành tay lái khi cường hóa không hoạt động.
ϕ'o=2 .Δ.i
Rvl =2. 0,9 .17
190 =0,161rad=9,23o
<30o phù hợp yêu cầu Tính toán thanh xoắn:
Ta chọn vật liệu chế tạo thanh xoắn là thép lò xo có mô đun đàn hồi G = 8.104 (N/mm).
Ta phải tính đường kính của thanh xoắn sao cho khi bắt đầu trợ lực, ứng với lực đặt lên vành tay lái là P = 30N thì thanh xoắn phải xoắn là vl θ= 0,045rad. Ứng suất xoắn của thanh xoắn được xác định theo công thức:
τ=Pvl.Rvl
0,2.D3
(3.12)
Góc xoắn của thanh xoắn được xác định theo công thức:
θ=2 .τ.L D.G ⇒D=2.τ.L θ.G (3.13) →D=√42 .Pvl.Rvl.L 0,2 .G.θ (3.14) Chiều dài của thanh xoắn L=100 (mm)
Vậy D=4
√ 2. 30 .190 . 100
0,2. 8 .104. 0,045=6,31mm
Tính mối ghép then hoa Về độ bền dập
Ứng suất dập trên bề mặt răng:
σd= 2.T
dtb.l. .h z≤[σd]
(3.15) Trong đó:
+ T: mô men xoắn trên trục T = 5700 Nmm ( mô men làm thanh xoắn bắt đầu bị xoắn ).
+ l: chiều dài làm việc của mối ghép l = 16(mm). + z: số răng, z = 6.
+ d : đường kính trung bình mối ghép, d = 14,5 (mm).tb tb + h: chiều cao làm việc của răng, h = 0,9mm.
Thay số ta được:
σd= 2 .5700 14,5 .16 . 0,9 .6=
9,1(N/mm )2
Ở đây ta có mối ghép then cố định, nên ứng suất dập cho phép được tính theo công thức:
[σd]= σch
s.KtKsK Kr l (3.16)
Trong đó:
- σch: của chi tiết có độ rắn thấp hơn ( la bánh răng). Do bánh răng làm bằng thép 40X, tôi cải thiện, có σch = 550MPa =550 (N/mm2).
- s: hệ số an toàn, s = 1,5 – 4, chon s = 2 .
- K = T /T : hệ số tải trọng động, với T = 54000(Nmm) là mô men lớnt max max nhất.
K = 54000/5700 = 9,47.t
- K : hệ số tập trung tải trọng, K = 1,1 – 1,6, chọ K = 1,2.s s s - K : hệ số kể tới sự phân bố không đều tải trọng cho các răng,r K = 1,6 – 3, chọn K = 1,8 .r r
- K : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng, K = 1 – 4, chọn K = 1,2.l l l - 71 -
Ta có [σd]=550
2. 9,47 . 1,2. 1,8 .1,2=11,2 N
mm2
Như vậy σd≤[σd] , then đảm bảo độ bền dập.
Về độ bền mòn
Để đảm bảo đủ độ bền mòn cho bề mặt làm việc của răng then hoa, ứng suất quy ước khi tính về mòn σm phải thỏa mãn điều kiện:
σm= 2T dtb.l.h.z≤[σm] (3.17) ⇒σm= 2. 5700 14,5 . 16 . 0,9. 6=9,1 N mm2 Ta có: [σm]=[σmp]/(KcKNKr'KlKb) (3.18) Trong đó:
- [σmq] : ứng suất quy ước cho phép khi tính về mòn ứng với số chu kì làm
việc cơ sở và tải trọng tĩnh, tra trong bảng 9.10,[4] ta được [σmq] = 150MPa =
150N/mm .2 - Kc: hệ số chế độ tải trọng, tra bảng 9.11,[4], Kc = 0,63 - KN: là hệ số tuổi thọ, KN=3 √ N 108=3 √540 .105 108 =0,81 Với N=60nL = 60.60.15000=540.10 n = 60 (vòng/phut), L = 15000h là tổngh 5, h số giờ làm việc của mối ghép.
- K ’: hệ số kể tới sự phân bố không đều tải trọng cho các răng và sự trượt khácr nhau trên bề mặt làm việc khi trục quay, K ’ = 1,1 – 4,5. chon K ’ = 4.r r
- K : hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng, K = 1 – 4, chọn K = 3l l l - K : hệ số kể đến điều kiện bôi trơn mối ghép (bôi trơn trung bình) b K = 1.b
[σm]=150
0,63 .0,81 . 4 . 3. 1=24 5,
⇒σm≤[σm]
Như vậy đảm bảo bền mỏi.
PHẦN IV
THÁO LẮP BẢO DƯỠNG VÀ CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG HỆ THỐNG LÁI