I. Tính toán thiết kế trục
1.7.3. Tính kiểm nghiệm cho trục III
Ở đây ta kiểm nghiệm cho tiết diện lắp bánh răng và tiết diện lắp ổ lăn * Tính mômen cản uốn và mômen cản xoắn tại tiết diện C: (WCvà W0C)
Theo bảng 10.6 trqng 196-[1] ta có:
* Tính mô men uốn tổng MC: Ta có:
→ (Mpa)
* Trường hợp tiết diện cắt trung bình bề mặt lắp ghép bánh răng với trục đồng thời có hai yếu tố gây tập trung ứng suất đó là lắp có độ dôi và lắp rãnh then. Do đó, khi tính toán phải so sánh các giá trị của Kσ/εσ với nhau, Kτ/ετ với nhau, và lấy giá trị lớn hơn để tính.
Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn Kσ và khi xoắn Kτ tại tiết diện trục có rãnh then tra theo bảng 10.12 trang199-[1]: Với σb = 600 (MPa), cắt then bằng dao phay ngón ta có: Kσ = 1,76, Kτ = 1,54.
Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi tra theo bảng 10.10 trang 198-[1]: Với vật liệu trục là thép cacbon, dường kính trục dC = 55(mm) ta có: εσ = 0,81, ετ = 0,76.
Ta lập được tỉ số:
và
Trị số của Kσ/εσ và Kτ/ετ đối với bề mặt trục lắp có độ dôi tra theo bảng 10.11 trang 198-[1]: Với dC = 55 (mm), ta có: Kσ/εσ = 2,52; Kτ/ετ = 2,03.
Như vậy, trị số của Kσ/εσ và Kτ/ετ để tính toán là: Kσ/εσ = 2,52; Kτ/ετ =2,03 Vậy:
và →Hệ số an toàn riêng:
Vậy hệ số an toàn tại tiết diện lắp bánh răng:
+ Hoàn toàn tương tự ta xét tại tiết diện lắp ổ lăn dB = 50(mm)
* Tính mômen cản uốn và mômen cản xoắn tại tiết diện B: WBvà W0B: Theo bảng 10.6 trqng 196-[1] ta có:
* Tính mô men uốn tổng MB: Ta có:
→ (Mpa)
* Trường hợp tiết diện cắt trung bình bề mặt lắp ghép bánh răng với trục đồng thời có hai yếu tố gây tập trung ứng suất đó là lắp có độ dôi và lắp rãnh then. Do đó, khi tính toán phải so sánh các giá trị của Kσ/εσ với nhau, Kτ/ετ với nhau, và lấy giá trị lớn hơn để tính.
Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn Kσ và khi xoắn Kτ tại tiết diện trục có rãnh then tra theo bảng 10.12 trang199-[1]: Với σb = 600 (MPa), cắt then bằng dao phay ngón ta có: Kσ = 1,76, Kτ = 1,54.
Hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi tra theo bảng 10.10 trang 198-[1]: Với vật liệu trục là thép cacbon, dường kính trục dB= 50(mm) ta có: εσ = 0,81, ετ = 0,76.
Ta lập được tỉ số:
và
Trị số của Kσ/εσ và Kτ/ετ đối với bề mặt trục lắp có độ dôi tra theo bảng 10.11 trang 198-[1]: Với dB = 50 (mm), ta có: Kσ/εσ = 2,06; Kτ/ετ = 1,64.
Như vậy, trị số của Kσ/εσ và Kτ/ετ để tính toán là: Kσ/εσ = 2,173; Kτ/ετ = 2,026.
Vậy:
và →Hệ số an toàn riêng:
Vậy hệ số an toàn tại tiết diện lắp bánh răng:
Từ (1) và (2) ta kết luận: trục đã thỏa mãn độ bền mỏi.