6. Điểm đánh giá (cho từng sinh viên):
4.1. Thiết kế trục
4.1.1. Chọn vật liệu thiết kế trục
Vật liệu làm trục phải có độ bền cao, có thể được nhiệt luyện và dễ gia công. Trục thường làm bằng thép cacbon hoặc thép hợp kim. Đối với trục làm việc trong những máy móc quan trọng, chịu tải lớn thì ta nên chọn thép 45 hoặc thép 40X. Đối với trục làm việc trong điều kiện gối đở bằng ổ trượt quay nhanh thì ta nên chọn thép 20 hoặc thép 20X. Vì hộp giảm tốc này chịu tải trung bình nên ta chọn loại thép là thép 45 tôi cải thiện để chế tạo trục có:
Giới hạn độ bền kéo: σbk = 750 (N/mm2); Giới hạn độ bền chảy: σch = 450 (N/mm2);
4.1.2. Tính sơ bộ đường kính trục
Đường kính sơ bộ của trục (chỉ xét đến tác dụng của mômen xoắn trên trục) tính theo công thức (7 – 1):
3 Mxi dsbi≥ √
0,2[τ]x(mm)
Trong đó:
dsbi: đường kính sơ bộ trục thứ i
Mx: Mômen xoắn trên trục thứ i (N.mm) [τ]x: Ứng suất xoắn cho phép (N/mm2)
Có thể lấy [τ]x = 20 ÷ 35 (N/mm2)
Từ đó ta xác định được các giá trị đường kính sơ bộ các trục như sau: Trục I,chọn [τ]x = 20 (N/mm2)
dsb1 = √7634 7,2151
Chọn dsb1= 30 (mm) Trục II, chọn [τ]x = 25 (N/mm2)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 31 –
Lê Văn Thạnh
d
sb2 = √231227,5551
Chọn dsb2 = 40 (mm) Trục III, chọn [τ]x = 30 (N/mm2)
Chọn dsb3= 50 (mm)
Sau khi có được đường kính sơ bộ các trục, ta chọn chiều rộng ổ B để phục vụ cho các bước tính toán sau này.( bảng 10.2 [2])
dsb1 = 30 (mm) ⇒ B1 = 19 (mm)
dsb2 = 40 (mm) ⇒ B2 = 23 (mm) dsb3 = 50 (mm) ⇒ B3 = 27 (mm)
4.1.3 Tính gần đúng
Trị số của các khoảng cách k1, k2, k3, hn được lấy theo bảng 10.3[2]:
Kí hiệu Tên gọi
k1
Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay
k2 Khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp
k3 Khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ
hn Chiều cao nắp ổ và bu lông
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 32 –
Lê Văn Thạnh
Hình 4.1: Phác thảo hộp giảm tốc
Chiều dài mayơ bánh răng được xác định theo Công thức (10.10) [2]
lm12 = (1,2÷1,5).d1= (1,2÷1,5).30 = (36÷45), chọn lm12 = 45 (mm) (vì chiều rộng bánh đai B = 45 mm )
lm13= (1,2÷1,5).d1= (1,2÷1,5).30 = (36÷45), chọn lm13 = 75,2 (mm) (vì bề rộng bánh răng nhỏ cấp nhanh B = 75,2 mm)
lm22 = (1,2÷1,5).d2 = (1,2÷1,5).40 = (48÷60), chọn lm22 = lm13 = 75,2 (mm) (vì bề rộng bánh răng lớn cấp nhanh B = 67,2 mm < bề rộng bánh răng nhỏ cấp nhanh B = 75,2 mm)
lm23 = (1,2÷1,5).d2 = (1,2÷1,5).40 = (48÷60)
lm32= (1,2÷1,5).d3 = (1,2÷1,5).50 = (60÷75), chọn lm32 = 88 (mm) (vì bề rộng bánh răng lớn cấp chậm B = 88 mm)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 33 –
Lê Văn Thạnh
lm33= (1,2÷1,5).d3 = (1,2÷1,5).50 = (60÷75), chọn lm33 = 70 (mm) ( vì bề rộng xích có bước xích 38,1 không lớn hơn 58 mm)
Theo CT bảng 10.4 [2] phần hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục:
Trục I l12 = -lc12 = 0,5.(lm12 +b1) + k3 + hn = 0,5.(45+19) + 20 + 20 = 72 (mm) l13 = 0,5.(lm13+b1) + k1 + k2 = 0,5.(75,2+19) + 15+15 = 77,1 (mm) l11 = 2l13 = 2.62 = 154,2 (mm) Trục III l32 = 0,5.(lm32+b3) + k1 + k2 = 0,5.(88+27) + 15 +15 = 87,5 (mm) l31 = 2.l32 = 2.87,5 = 175 (mm) lc33 = 0,5.(lm33 + b3) + k3 + hn = 0,5.(70+27) + 20 + 20 = 88,5 (mm) l33 = l31+lc33 = 175 + 88,5 = 263,5 (mm) Trục II l22 = 0,5.(lm22+b2) + k1 + k2 = 0,5.(75,2+23) + 15 + 15 = 79,25 (mm) l23 = 0,5.(b1+b3) + k1 + l11+ l32 = 0,5.(19+27) + 15 + 154,2 + 87,5 = 279,7 (mm) l21 = l23+l32 = 279,7 + 87,5 = 367,2 (mm)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 34 –
Lê Văn Thạnh
Bộ truyền
Bộ truyền ngoài
Bộ truyền bánh răng
Lê Văn Thạnh
d2 = 339,87 mm Chậm 4.1.3.1. Tính toán trục I Ta đã có các thông số: Rđ = 1022,9698 (N) ; P1 = 1412,01 (N) Pr1 = 529,3 (N) ; Pa1 = 347,87 (N) d1 = dc1= M1 = Pa1 4.1.3.1.1. Tính các phản lực liên kết Mặt phẳng yoz:
- Phương trình cân bằng moment tại điểm A:
∑ / = 0 Rđ.72 + M1 - Pr1.77,1 - RBy.154,2 = 0 RBy =Rđ.72 + M1 − Pr1.77,1= 1022,9698.72+18809,3309−529,3.77,1 154,2 154,2 => RBy = 334,9814 (N) - Phương trình cân bằng lực: ∑ / = 0 -Rđ + RAy - Pr1 - RBy = 0 RAy = Rđ + Pr1 + RBy = 1022,9698 + 529,3 +334,9814 => RAy = 1887,2512 (N) Mặt phẳng xoz:
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 36 –
Lê Văn Thạnh
- Phương trình cân bằng moment tại điểm A: ∑ / = 0 P1.77,1 - RBx.154,2 = 0 RBx = 1.77,1=1412,01.77,1 154,2 154,2 => RBx = 706,005 (N) - Phương trình cân bằng lực: ∑ / = 0 -RAx + P1 - RBx = 0 RAx = P1 - RBx = 1412,01 – 706,005 => RAx = 706,005 (N)
Tính moment uốn tại tiết diện nguy hiểm: Mặt phẳng yoz:
Ta có: Mđ = 0 (N.mm)
MA = Mđ – Rđ.72 = - 73653,8256 (N.mm) Tại A: không nhảy
MBR = MA + 864,2814.77,1 = - 7017,7297 (N.mm) Tại bánh răng: nhảy M1
MBR = - 7017,7297 – M1 = - 25827,0606 (N.mm) MB = MBR + 334,9814.77,1 = 0 (N.mm)
Mặt phẳng xoz:
Ta có: MA = 0 (N.mm)
MBR = MA – 706,005.77,1 = -54432,9855 (N.mm) Tại: MBR không nhảy
MD = MBR + 706,005.77,1 = 0 (N.mm) Tính moment xoắn:
Mx = M1 = 76347,2151 (N.mm)
Theo phương pháp vẽ nhanh ta được biểu đồ nội lực như hình 4.3 bên dưới.
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 37 –
Lê Văn Thạnh
Hình 4.3: Biểu đồ nội lực và kết cấu sơ bộ trục I
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 38 –
Lê Văn Thạnh
4.1.3.1.2. Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm
d≥
Với Mtđ = √ 2 + 0,75 xz2
Trong đó
- Mtđ: moment tương đương.
- Mu, Mxz: moment uốn và xoắn ở tiết diện tính toán (Nmm). =0 ; do đường kính trong của trục rỗng. = 0 do trục đặc.
[ ] = 63 (N/mm2) theo bảng 7-2 [1]
Tính moment uốn tổng cộng tại các tiết diện.
- Mu( 1-2)
- Mu( 1-3)
(Nmm)
Tính momen tương đương tại các tiết diện.
- Mtđ(1-1) =√ 2
66118,6278(Nmm)
- Mtđ(1-2) = √(73653,8256 )2 + 0,75(76347,2151)2 = 98997,568 (Nmm)
- Mtđ(1-3) = √(63574,60311)2 + 0,75(76347,2151)2 = 91724,60466 (Nmm) Tính đường kính tại các tiết diện.
- d(1-1) - d(1-2) - d(1-3) ≥ Vậy ta chọn d(1-1) = 24 (mm) ; d(1-2) = 30 (mm) ; d(1-3) = 34 (mm) ; d(1-4) = 30 (mm) 4.1.3.2. Tính toán trục II Ta đã có các thông số Pr2 = 529,29 (N) ; P2 = 1412,01 (N)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 39 –
Lê Văn Thạnh
P = 347,87 (N) ; d = d = d3 = dc3 = m.Z3= 108 (mm) M2 = Pa2. 2= 347,87.339,87 = 59115,29 (Nmm) 2 2 P3 = 4281,99 (N) ; Pr3 = 1558,52 (N) 4.1.3.2.1. Tính các phản lực liên kết Mặt phẳng yoz:
- Phương trình cân bằng moment tại điểm C:
∑ / = 0 M2 + Pr2.79,25 + Pr3.279,7 - RDy.367,2 = 0 RDy =59115,29+529,29.79,25+1558,52.279,7= 1462,36 (N) 367,2 - Phương trình cân bằng lực: ∑ / = 0 - RCy + Pr2 + Pr3 - RDy = 0 RCy = Pr2 + Pr3 - RDy = 529,29 + 1558,52 – 1462,36 = 625,45 (N) Mặt phẳng xoz:
- Phương trình cân bằng moment tại điểm C:
∑ / = 0 P2.79,25 - P3.279,7 + RDx.367,2 = 0 −1412,01.79,25+ 4281,99.279,7 RDx = = 2956,89 (N) - Phương trình cân bằng lực: ∑ / = 0 RCx - P2 + P3 - RDx = 0 RCx = P2 - P3 + RDx = 1412,01 - 4281,99 + 2956,89 = 86,91 (N) Tính
moment uốn tại tiết diện nguy hiểm:
Mặt phẳng yoz:
Ta có: MC = 0 (N.mm)
MC’ = MC - RCy.79,25 = -49566,9125 (N.mm) Bước nhảy: - M2 = - 59115,29 (Nmm)
MD’ = MC’ – M2 + (- RCy + Pr2).200,45 = - 127957,4745 (N.mm)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 40 –
Lê Văn Thạnh
MD = MD’ + (- RCy + Pr2 + Pr3).87,5 = 0 (N.mm) Mặt phắng xoz: Ta có: MC = 0 (N.mm) MC’ = MC + RCx.79,25 = 6887,6175 (N.mm) MD’ = MC’ + (RCx - P2).200,45 = - 258728,6775 (N.mm) MD = MD’ + (RCx - P2 + P3).87,5 = 0 (N.mm) Tính moment xoắn: Mx = M2 = 231227,5551 (N.mm)
Theo phương pháp vẽ nhanh ta được biểu đồ nội lực như hình 4.4 bên dưới.
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 41 –
Lê Văn Thạnh
Hình 4.4: Biểu đồ nội lực và kết cấu sơ bộ trục II
4.1.3.2.2. Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm
=√2+2
= √ 2
SVTH: Lê Hoàng Khôi Lê Văn Thạnh
=
- Mu( 2-2)=√ ux2 + 2 =√(108682,2025)2 + (6887,6175)2= 108900,2315 (Nmm)
- Mu(2-3) =√ ux2 + 2 =√(127957,4745)2 + (258728,6775)2= 288641,0294 (Nmm)
Tính moment tương đương tại các tiết diện.
- Mtđ(2-2) = √(108900,2315)2 + 0,75(231227,5551)2 = 227944,9431 (Nmm)
- Mtđ(2-3) = √(288641,0294 )2 + 0,75(231227,5551)2 = 351302,2638 (Nmm)
Tính đường kính tại các tiết diện : Với [ ]=56,5 (Bảng 10.5[2])
- d(2-2) ≥3√227944,94310,1.56,5 = 34,28 (mm) - d(2-3) ≥3√351302,2638 0,1.56,5 = 39,62 (mm) Vậy ta chọn d(2-1) = 40 (mm) ; d(2-2) = 45 (mm) ; d(2-3) = 45 (mm) ; d(2-4) = 40 (mm) 4.1.3.3. Tính toán trục III Ta đã có các thông số: Pr4 = 1558,52 (N); P4 = 4281,99 (N) Rx = 4912,84 N d4 = dc4 = m.Z4 = 339 (mm) 4.1.3.3.1. Tính các phản lực liên kết Mặt phẳng yoz:
- Phương trình cân bằng moment tại điểm E:
∑ / = 0 - Pr4.87.5 - RFy.175 + Rx.263,5 = 0 RFy=−1558,52.87,5+4912,84.263,5 = 6618,07 (N) 175 - Phương trình cân bằng lực: ∑ / = 0 - RFy - Pr4 + REy + Rx = 0
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 43 –
Lê Văn Thạnh
REy =6618,07 + 1558,52 – 4912,84= 3263,75 (N) Mặt phẳng xoz:
- Phương trình cân bằng moment tại điểm E:
∑ / = 0 - P4.87,5 + RFx.175 = 0 RFx=4281,99.87,5=2140,995 (N) 175 - Phương trình cân bằng lực: ∑ / = 0 REx - P4 + RFx = 0 REx = 4281,99 – 2140,995 = 2140,995 (N)
Tính moment uốn tại tiết diện nguy hiểm: Mặt phẳng yoz: Ta có: ME = 0 (N.mm) ME’ = ME + REy.87,5 = 285578,125 (N.mm) MF = ME’ + (REy - Pr4).87,5 = 434785,75 (N.mm) MF’ = MF + (REy - Pr4 - RFy).88,5 = 0 (N.mm) Mặt phắng xoz: Ta có: ME = 0 (N.mm) ME’ = ME + REx.87,5 = 187337,0625 (N.mm) MF = ME’ + (REx - P4).87,5 = 0(N.mm) Tính moment xoắn: Mx = M3 = 700309,2544 (N.mm)
Theo phương pháp vẽ nhanh ta được biểu đồ nội lực như hình 4.5 bên dưới.
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 44 –
Lê Văn Thạnh
Hình 4.5: Biểu đồ nội lực và kết cấu sơ bộ trục III
4.1.3.3.2. Tính đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 45 –
Lê Văn Thạnh
=√2+2
=
=
3
√
Tính moment uốn tổng cộng tại các tiết diện.
-Mu(3-2)=√ 2 + 2=√(285578,125)2 + (187337,0625)2=341540,6864
(Nmm)
- Mu(3-3) = √ 2 + 2 =√(434785,75)2 + 02= 434785,75 (Nmm)
- Mu(3-4) = 0 (Nmm)
Tính moment tương đương tại các tiết diện.
- Mtđ(3-2) = √(341540,6864)2 + 0.75(700309,2549)2 = 696042,2615(Nmm)
- Mtđ(3-3) = √(434785,75)2 + 0.75(700309,2549)2 = 746232,8308 (Nmm)
- Mtđ(3-4) = √(0)2 + 0.75(700309,2549)2 =606485,6052 (Nmm)
Tính đường kính tại các tiết diện: Với [ ]= 50 Mpa (Bảng 10.5[2])
- d(3-2) ≥3√696042,26150,1.50 = 51,83 (mm) - d(3-3) ≥3√746232,8308 0,1.50 = 53,04 (mm) - d(3-4) ≥3√606485,6052 0,1.50 = 49,5 (mm) Vậy ta chọn d(3-1) = 55 (mm) ; d(3-2) = 60 (mm) d(3-3) = 55 (mm) ; d(3-4) = 50 (mm) 4.1.4 Tính chính xác trục và chọn then cho trục
Tính chính xác trục nên tiến hành cho nhiều tiết diện chịu tải trọng lớn, có ứng suất tập trung.
Tính chính xác trục:
n =
Trong đó:
n: Hệ số an toàn.
SVTH: Lê Hoàng Khôi Lê Văn Thạnh
[n]: Hệ số an toàn cho phép [n] = 1,5 ÷ 2,5
nσ: Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp (CT 7.6 [1])
σ
−1
nσ =
εkσσβ σa + Ψσσm
nτ: Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp (CT 7.7 [1])
τ
−1
nτ =
εkττβ τa + Ψττm
Trong đó:
τ−1 và σ−1 : Giới hạn mỏi xoắn và uốn ứng với một chu kỳ đối xứng.
τa và σa : Biên độ ứng suất tiếp và pháp sinh ra trong tiết diện của trục.
τm và σm : Lần lượt là trị số trung bình của ứng suất tiếp và pháp.
ετ và εσ: Hệ số kích thước, xét ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
hạn mỏi
kσ và kτ: Hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn
Β: Hệ số tăng bền bề mặt trục
W:Mômen cản uốn của tiết diện W0: moment cản xoắn của tiết diện β: là hệ số tăng bề mặt trục
Ψτ và Ψσ : Hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến sức bền
mỏi
Mu và Mx: Là mômen uốn và mômen xoắn
Theo đề bài trục quay một nên ứng suất pháp (uốn) biến đổi theo chu kỳ đối xứng:
M
u
σa= σmax= −σmin= W
σm = 0
Bộ truyền làm việc 1 chiều nên ứng suất tiếp (xoắn) biến đổi theo chu kỳ mạch động:
τa = τm =τmax =Mx ;
2 2.Wo
Giới hạn mỏi uốn và xoắn ( trục bằng thép 45 có σb = 750 (N/mm2)):
σ−1 = (0,4 ÷ 0,5)σb = 0,53.750 = 375 (N/mm2)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 47 –
Lê Văn Thạnh
Kiểm nghiệm về sức bền dập trên mặt cạnh làm việc của then bằng: σd =2Mdklx ≤ [σ]d (N/mm2)
Điều kiện bền cắt của then: τc =2Mdblx ≤ [τ]c (N/mm2)
Trong đó:
Mx: Mômen xoắn trên trục (N.mm)
d: Đường kính trục (mm) b: Chiều rộng của then (mm)
t: Chiều sâu phần then lắp trên trục (mm)
l: Chiều dài then (mm) l = (0,8÷ 0,9).lm σd và τc: Ứng suất dập và cắt thực tế (N/mm2)
[σ]d và [τ]c: Ứng suất dập và ứng suất cắt cho phép (N/mm2)
4.1.4.1. Tính chính xác và chọn then cho trục I
Xét tại tiết diện (1-1) (vị trí lắp bánh đai):
Với đường kính trục d = 24 mm (tra bảng 7-23 [1]) ta có :
b= 6: là chiều rộng then (mm)
h = 6: là chiều cao then (mm).
t = 3,5: là chiều sâu của rãnh then trên trục (mm) t1 = 2,6: là chiều sâu của rãnh then trên lỗ (mm) k = 2,9 (mm)
Theo bảng 7-3a [1] vì trục có then nên:
W= πd3 −bt(d−t)2 =π.243−6.3,5.(24−3,5)2 = 1173,31 (mm3) 322d322.24 W0 = πd 3 16 Mx = 76347,2151 (N.mm)
Do không có ứng suất pháp, nên hệ số án toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp.
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 48 –
Lê Văn Thạnh
τa= τm=τmax= Mx =76347,2151= 14,44 (N/mm2)
2 2.Wo 2.2644,34
Chọn ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình lấy ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05
Hệ số tăng bền bề mặt trục β = 1
Ta chọn: ετ = 0,8: là hệ số kích thước xét đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi lấy theo bảng 7-4 [1] Ta chọn: kτ = 1,65 : hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn tra bảng từ bảng 7-6 đến bảng 7-13 [1].
Do không có nσ nên:
n = nτ =
n > [n] = 1,5 ÷ 2,5
Vậy với d = 24 (mm), ta chọn được then tại vị trí lắp bánh đai: Chọn then bằng ta có các thông số sau:
b x h = 6 (mm) x 6 (mm)
t = 3,5 (mm) : Chiều sâu then trên trục
t1 = 2,6: là chiều sâu của rãnh then trên lỗ (mm) k = 2,9 (mm)
l = 40 (mm): Chiều dài then
Kiểm nghiệm ứng suất dập thực tế:
σd =
2Mx
dkl
Kiểm nghiệm ứng suất cắt thực tế:
τc =
2Mx
dbl
Xét tại tiết diện (1-3) (vị trí lắp bánh răng 1):
Với đường kính trục d = 34 (mm) theo bảng 7.3b [1] ta chọn:
b x h = 10 x 8 với b là chiều rộng then (mm) ; h là chiều cao then (mm). W= 3330 (mm3)
W0= 7190 (mm3)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 49 –
Lê Văn Thạnh
Mx = 76347,2151 (N.mm)
Mu(1-3) = 63574,60311 (N.mm)
σ = σ
a
τa = τm =
Chọn ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình lấy ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05 Ta chọn: ετ = 0,75 Ta chọn: kτ = 1,65 Ta chọn: nσ = nτ = n = nσnτ √n2
Vậy với d = 34 (mm), ta chọn được then tại vị trí lắp bánh răng: Chọn then bằng ta có các thông số sau:
b x h = 10 (mm) x 8 (mm)
t = 4,5 (mm) : Chiều sâu then trên trục t1 = 3,6 (mm): chiều sâu then trên lỗ k = 4,2 (mm)
Chiều dài then l = (0,8÷0,9).lmbrn= 60,16÷67,68 (mm) chọn l = 63 (mm)
Kiểm nghiệm ứng suất dập thực tế:
σd =
SVTH: Lê Hoàng Khôi Lê Văn Thạnh
4.1.4.2. Tính chính xác và chọn then cho trục II
Xét tại tiết diện (2-2) (vị trí lắp bánh răng 2):
Với đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng 1: d = 45 (mm) ta có được các thông số sau:
b x h = 14 x 9 với b là chiều rộng then (mm) : h là chiều cao then (mm). W= 7800 (mm3) W0= 16740 (mm3) Mu(2-2) = 108900,2315 (N.mm) Mx = 231227,5551 (N.mm) σ = σ amax τa = τm =
Chọn ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình lấy ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05 hệ số tăng bền β = 1 Ta chọn: ετ = 0,71 Ta chọn: kτ = 1,65 Ta chọn:kσ = 3,1625 nσ = k ε β σ nτ = k τ τ n = 2
Vậy với d = 45 (mm), ta chọn được then tại vị trí lắp bánh răng: Chọn then bằng ta có các thông số sau:
b x h = 14 (mm) x 9 (mm)
t= 5 (mm): Chiều sâu then trên trục
t1 = 4,1 (mm): chiều sâu then trên lỗ
k = 5 (mm)
l = (0,8÷0,9).lm = (60,16÷67,68) (mm), chọn l = 63 (mm)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 51 –
Lê Văn Thạnh
Kiểm nghiệm ứng suất dập thực tế:
σd =
2Mx
dkl
Kiểm nghiệm ứng suất cắt thực tế:
τc =
2Mx
dbl
Xét tại tiết diện (2-3) (vị trí lắp bánh răng 3):
Với đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng 2 d = 45 (mm) theo bảng 7.3 [1] ta có được các thông số sau:
b x h = 14 (mm) x 9 (mm) W= 7800 (mm3) W0= 16740 (mm3) Mu(2-3)= 288641,0294 (N.mm) Mx = 231227,5551 (N.mm) σ = σ a max τa = τm =
Chọn ψσ và ψτ theo vật liệu, đối với thép cacbon trung bình lấy ψσ = 0,1 và
ψτ = 0,05 Ta chọn: ετ = 0,71 Ta chọn: kτ = 1,65 Ta chọn:kσ = 3,6125 nσ = k ε β σ nτ = k τ τ n = 2
Chọn then bằng ta có các thông số sau: b x h = 14 (mm) x 9 (mm)
SVTH: Lê Hoàng Khôi Trang – 52 – Lê Văn Thạnh
t= 5 (mm) : Chiều sâu then trên trục
t1 = 4,1 (mm): chiều sâu then trên lỗ
k = 5 (mm)
l = (0,8÷0,9).88 = (70,4÷79,2) (mm), chọn l = 77 (mm)
Kiểm nghiệm về sức bền dập trên mặt cạnh làm việc của then bằng Kiểm nghiệm ứng suất dập thực tế:
σd =
2Mx
dkl
Kiểm nghiệm ứng suất cắt thực tế: