+ Chọn vật liệu: Thép C45 + σb=610(MPa)
+ τ−Ứngsuất xoắncho phép,[τ]=30(MPa)
+ σ−Ứngsuất cho phép,[σ]=63(MPa)
Khối lượng tác động: M=P3+m2=23,8+4,5=28,3(kg)
Thời gian 1 vòng chu kì khâu: t=0,29/20%=1,45(s)
Vận tốc khâu 1: v1=450(°/s)
Vận tốc góc khâu 1: w1=75(vòng/phút)=7,85(rad/s)
Vận tốc khâu 2: v2=667(°/s)
Vận tốc góc khâu 2: w2=111(vòng/phút)=11,64(rad/s)
Đồ thị w1,w2 có dạng hình thang, tốc độ ban đầu bằng 0, và gia tốc là hằng số ở cả giai đoạn khởi đầu và hãm (Thời gian khởi động xấp xỉ 20% thời gian 1 vòng chu kì, (H3.17)).
Hình 3.17
Ta có: w1=ε1.t, sau 0,29s, w1=7,85(rad/s). ε1=7,85/0,29(rad/s2)=27,07(rad/s2).
Tương tự, ε2=40,01(rad/s2).
Sau khi kết thúc quá trình khởi động:
θ1=w1.t+12ε1.t2=7,85.0,29+1227,07. 0,292=3,41(rad)
θ2=w2.t+1
2ε2.t2=11,64.0,29+1
240,01.0,29
2=5,06(rad)
Chiều dài từ trọng tâm khâu 2 đến đường tâm trục là r=170(mm)
Gia tốc hướng tâm: an=w2.r=11,642.170=23,03
Gia tốc tiếp tuyến: at=ε1.r=40,01.170=6,8
Lực quán tính ly tâm lớn nhất: F¿2=M .an=28,3.23,03=651(N)
Mô men xoắn lớn nhất: T2max=P3.at. r=23,8.6,8.0,17=27,5(Nm)
Xác định đường kính trục sơ bộ:
d ≥√3 Tmax
0,2.[τ]=√3 27,5
0,2.30.106=0,0166(m)=16,6(mm)
Hình 3.18 – Biểu đồ lực và mô men tác dụng khâu 2
Từ biểu đồ, Mô men uốn lớn nhất:
Mxmax=(P3+m2). g.l+F¿2.a=28,3.10,170+651.35=70895(Nmm)
Tính chính xác đường kính trục d1:
d1≥√3 Mtđ
0,1.[σ](3.8)
Với:
Mtđ=√M2xmax+α . M2z=√M2xmax+α .T22max(3.9)
Trong đó: + α=0,75;
+ l=r=170(mm);
+ T2max=27500(Nmm)
Thay vào (3.8), (3.9), Mtđ=74788,3(Nmm);d1≥23,4(mm)
Vậy ta chọn đường kính trục 2 có kích thước: d1=25(mm);d=18(mm)