Tên Loại Nhỏ nhất Lớn nhất
Ứng suất Ứng suất von Mises
754.919N/m2 Nút: 2930
80,808.625N/m2 Nút: 9417
Bảng 4.11 thể hiện ứng suất uốn của trục. Điểm ứng suất nhỏ nhất của trục là 754.919N/m2 ở nút 2930 và ứng suất lớn nhất là 80,808.625N/m2 ở nút 9417. 4.3.5 Tính tốn then Điều kiện bền dập và bền cắt 𝜎𝑑 = 2𝑇 𝑑𝑙𝑡(ℎ − 𝑡1) = 2 × 51229.9 20 × 18 × (6 − 3.5) = 113.844 ≤ [𝜎𝑑] 𝜏𝑑 = 2𝑇 𝑑𝑙𝑡𝑏 = 2 × 51229.9 20 × 18 × 6 = 47.435 ≤ [𝜏𝑐] Trong đó d, đường kính trục = 20 mm
T, momen xoắn trên trục, trục 1 = 48185 Nmm, trục 2 = 51229.9 Nmm lt = 18, b = 6, h = 6, t = 3.5
37 [σd] ứng suất dập cho phép = 150 Mpa [τC] ứng suất cắt cho phép = 60…90 Mpa
4.3.6 Chọn gối đỡ trục dưới
Chọn gối đỡ: UCP 203 Đường kính trục: 17mm Khoảng cách lỗ ốc: 95mm Chiều cao tâm trục: 30.2mm
Tính tốn kiểm nghiệm độ bền [phụ lục 6A].
Hình 4.23: Gối đỡ UCP 203. 4.3.7 Vòng bi 4.3.7 Vòng bi Chọn vòng bi: Mã vịng bi 6002. Đường kính trong (d): 15mm Đường kính ngồi (D): 32mm Độ dày vịng bi (T): 9mm
38
Hình 4.24: Vịng bi SKF. 4.3.8 Tính tốn thiết kế khung 4.3.8 Tính tốn thiết kế khung
Chọn vật liệu làm khung
Vật liệu dùng để làm khung là thép chữ L mác thép A36 kích thước (50x50x5mm). Là một trong những loại thép hình được sử dụng phổ biến trong kết cấu xây dựng và kết cấu chịu lực tại các cơng trình xây dựng cơng nghiệp cũng như dân dụng.
Đặc điểm của thép chữ L:
- Thép chữ L có thiết kế độ dài cánh ngắn hơn so với độ dài bụng nên có khả năng chịu lực và giữ cân bằng tốt.
- Có khả năng chống ăn mịn và oxy hóa cao. Giúp cho cơng trình ln giữ được vẻ đẹp thẩm mỹ và bền đẹp với thời gian.
39
Tính tốn lực tác dụng lên khung
Với khung đã thiết kế, ta chia làm các khung đơn giản để phân tích lực.
Giả sử tải trọng máy là 500 N phân bố đều ra các thanh vậy mỗi khung chịu lực phân bố đều 125 N, để đảm bảo độ vững, không bị lật, tăng thêm 10% lực dọc và thêm lực ngang = 3% lực dọc để tránh trường hợp va đụng khi máy đang chạy, ta có phân bố lực như sau:
Hình 4.26: Lực tác dụng lên khung.
Lực phân bố trên thanh BC: 𝑞1× 482 = 137.5 𝑁
Lực phân bố trên thanh AB: 𝑞2× 762 = 4.125 𝑁 ∑𝐹 𝑦 = −137.5 + 𝑅𝐴+ 𝑅𝐷 ∑𝑀 𝐷 = 137.5 × ( 482 2 ) − 𝑅𝐴 × 482 − 4.125 × (762 2 ) = 0 ⇔ {𝑅𝐴 = 65.489 𝑁 𝑅𝐷 = 72.011 𝑁 ∑𝐹 𝑥 = 𝐻𝐴− 4.125 = 0 ⟺ 𝐻𝐴 = 4.125 𝑁
40
Hình 4.27: Biểu đồ lực cắt và momen của khung.
Từ biểu đồ momen, biết được điểm nguy hiểm là tại E, do momen ở đó lớn nhất, để kiểm tra độ bền của khung cần tính độ biến dạng của khung tại điểm nguy hiểm.
Khung sử dụng vật liệu là thép có tiết diện chữ L với kích thước như sau:
Hình 4.28: Kích thước khung.
Tiết diện L có momen qn tính là 112502.741 mm4 và thép có modun đàn hồi là 200 Gpa, tính được chuyển vị của điểm E là 0.021 mm, chuyển vị này bé hơn rất nhiều so với mức cho phép nên khung đảm bảo được độ bền và cững vững.
41
Mô phỏng khung máy