1. Chọn vật liệu
Chọn vật liệu làm các trục là thép C45 tơi cải thiện có:
σb=750 MPa ,σch =450 MPa .
2. Tính tốn thiết kế trục
2.1 Xác định sơ bộ đường kính trục:
Đường kính trục sơ bộ được xác định theo cơng thức (10.9):
d ≥
Do đó đường kính sơ bộ các trục:
d1 ≥√3 (635000,2.15) =27,66 mm
d2 ≥√3 143140
d3 ≥ √3 1700500 =65,68 mm (0,2.30)
Mà trục động cơ có đường kính 38 mm
Nên đường kính trục I tối thiểu phải bằng (0,8…1,2).38 = 30,4…45,6 mm Ta chọn đường kính sơ bộ trục I là 40 mm
trục II là 35 mm trục III là 70 mm
2.2 Thiết kế trục
o Đối với trục I:
Chiều rộng ổ lăn có thể được xác định theo bảng 10.2:
bo=25 mm ứng với d = 40 mm
Chiều dài mayo bánh răng trụ:
lm=27,75 mm
Chiều dài mayo nửa nối trục đàn hồi:
lmnt=(1,4 … 2,5) d=(1,4 … 2,5) .40=56 … 100 mm Ta chọn lmnt=56 mm k1=15 mm k2=15 mm k3=14 mm hn=20 mm
Do đó ta tính được các chiều dài:
l13=0,5 (lm +bo )+k1 + k2=0,5 (27,75+25)+15+15=56,5 mm
l11=2l13=2.56,5=113 mm
l12=0,5(l¿¿ mnt +b0)+ k3 +hn=0,5 (56+ 25)+14+20=74,5 mm ¿
Sơ đồ lực tác dụng lên trục
Ta có Fr 1=702,71 N
Ft 1=1930,68 N
Fa 1=458,17 N Frnt=282,22 N
Theo phương Oy:
Phân tích lực: M a 1=Fa 1 . d1 = 458,17.0,06578 =15,07 Nm 2 2 ❑ ∑ M Ax=M a 1 +Fr 1 .0,0565−RCy .0,113=0 ❑ →RCy=484,72 N ❑
∑ F y=−Fr 1 + RCy +RAy =0
❑
→R Ay=218 N
Theo phương Ox:
Phân tích lực: ❑ ∑ M Ay =Ft 1 .0,0565−RCx .0,113+Frnt .0,0745=0 ❑ →RCx=1151,4 N ❑ ∑ F y=−Ft 1 +RCx +R Ax+Frnt=0 ❑ →R Ax=497,07 N
Sơ đồ momen uốn và xoắn:
Đường kính tại các tiết diện:
Với d2 = 40mm, ta có [σ ]=56,5 MPa (theo bảng 10.5)
+Xét tại B:
Momen uốn tổng tại B:
MB=√❑
Momen tương đương tại B:
M tdB=√❑ Đường kính trục tại B: dB=√3 M tdB =√3 89480 =25,11 mm (0,1[σ ]) (0,1.56,5)
Do tiết diện này lắp bánh răng nên ta chọn d B=35 mm
+Xét tại A:
Momen uốn tổng tại A:
M A=√❑
Momen tương đương tại A:
MtdA=√❑ Đường kính trục tại A: dA =√3 M tdA =√3 58530 =21,8 mm (0,1[σ ]) (0,1.56,5)
Do tiết diện này lắp ổ lăn nên ta chọn d A =30 mm +Xét tại C:
Momen uốn tổng tại C:
MC=√❑
Momen tương đương tại C:
M tdC =√❑
Do đó ta chọn dC=d A=30 mm
o Đối với trục II:
Chiều rộng ổ lăn có thể được xác định theo bảng 10.2:
bo=21 mm ứng với d = 35 mm
Chiều dài mayo bánh răng trụ:
lm=(1,2 … 1,5) d=(1,2 …1,5).35=42 … 52,5 mm
Ta chọn lm=45 mm
Chiều dài phần cắt ren trục vít đã đề cập ở trên:
b1=150 mm
k1=10 mm
k2=5 mm
k3=15 mm
hn=20 mm
Do đó ta tính được các chiều dài: