Chương 10 : Trục
10.2. Kết cấu trục
10.2.1. Kết cấu trục
Kết cấu trục được xác định theo trị số và tình hình phân bố lực tác dụng trên trục,
cách bố trí và cố định các chi tiết máy lắp trên trục, phương pháp gia công và lắp ghép v.v...
Ngõng trục (1) là đoạn trục để lắp với ổ (ổ trượt hay ổ lăn). Đường kính ngõng trục được
tiêu chuẩn hóa. Các ngõng trục lắp với ổ trượt yêu cầu độ bóng và độ cứng bề mặt cao. Các ngõng trục lắp với ổ lăn thường có dạng hình trụ cịn các ngõng trục lắp với ổ trượt đỡ có thể có dạng hình trụ hoặc hình cơn (để điều chỉnh ổ khi mịn).
Hình 10.1: Các loại trục
Thân trục (2) là đoạn trục để lắp với các chi tiết máy quay như bánh răng, bánh
đai, đĩa xích v.v... Vì có lắp ghép với các chi tiết máy quan trọng nên thân trục cần phải chế tạo với độ bóng và độ chính xác cao. Các trị số đường kính thân trục cũng phải theo trị số tiêu chuẩn.
Đoạn trục chuyển tiếp (3) là phần trục nằm giữa hai bậc trục. Chúng có thể là rãnh thoát
đá mài (h10.3a), là mặt lượn với bán kính r khơng đổi (h10.3b) hoặc thay đổi (h.10.3c) hoặc có thể là rãnh giảm tải (h10.3d).
Phần cố định các chi tiết máy lắp trên trục (4) Cố định theo phương dọc trục: dùng vai trục, gờ trục, mặt cơn, vịng chặn, đai ốc hoặc lắp bằng độ dơi v.v... Cố định theo phương tiếp tuyến có thể dùng then, then hoa hoặc lắp bằng độ dôi.
Hình 10.2: Kết cấu trục
Hình 10.3: Đoạn chuyển tiếp của trục
10.2.2. Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của trục a- Các biện pháp kết cấu
Vì trục chịu ứng suất thay đổi nên thường bị hỏng do mỏi. Những vết nứt do mỏi thường sinh ra ở những chỗ có tập trung ứng suất. Do vậy, khi định kết cấu cho trục cần chú ý dùng các biện pháp làm giảm tập trung ứng suất.
Có thể giảm tập trung ứng suất cho trục bằng các biện pháp sau:
- Tại chỗ chuyển tiếp của các đoạn trục có đường kính khác nhau sử dụng góc lượn (h.10.3b); nên dùng góc lượn có bán kính r lớn nhất có thể được, hoặc dùng góc lượn hình e-lip (h. 10.3.c).
- Dùng rãnh để giảm tập trung ứng suất (h. 10.3d, h.10.4b). - Khi có rãnh then, nên dùng rãnh then chế tạo bằng dao phay đĩa. - Dùng then hoa răng thân khai thay cho then hoa răng chữ nhật.
1 2 3 4
a) b) c) d)
Hình 10.4: Giảm tập trung ứng suất bằng góc lượn và rãnh giảm tải
- Đối với mối ghép bằng độ dôi phải vát mép mayơ hoặc tăng độ mềm của mayơ để áp suất giữa trục và mép mayơ giảm xuống, dẫn đến ứng suất trong mối ghép phân bố đều hơn.
b- Các biện pháp công nghệ
- Dùng các biện pháp nhiệt luyện và hố nhiệt luyện như tơi bề mặt, thấm than, thấm nitơ...
- Dùng biện pháp biến cứng nguội như lăn nén, phun bi...
- Dùng các biện pháp gia công tinh bề mặt như đánh bóng, mài nghiền v.v... để giảm độ nhám bề mặt.