- Vật liệu trục thép C45 tôi cải thiện σ b = 850 MPa
Với σ-1 = 0,436σb = 370,6 MPa; τ-1 = 0,58σ-1 = 189,66 MPa - Hệ số xét đến ảnh hưởng tập trung
Ta dùng dao phây ngó để gia cơng rãnh then nên từ bảng 10.12 ta có: Kσ = 2,01
Kτ = 1,88
- hệ số tăng bề mặt β = 1,7 tra bảng 10.4 với trường hợp phu bi - hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình :
σ = 0,1, τ = 0,05 Bảng số liệu Thông số Đường kính (mm) Then Mơmen chống uốn w Mơmen cản xoắn W0 bxh t1 Trục I 40(C) 12x8 5 5364,44 11647,62 Trong đó W = 0,1d3 W0 = 0,2d3 khi trục đặt W = - , W0 = - Bảng kiểm nghiện hệ số an tồn
( trong đó, [s] hệ số an toàn cho phép nằm trong khoảng 1,5 ; khi [s] = 2,5 3 ta không cần kiểm nghiệm trục theo độ cứng )
Đường kính d
(mm) εσ ετ σ a
Trục I 40(C) 0,84 0,78 29,49 9,82 8,93 14,91 14,79 Trong đó εσ , ετ là hệ số kích thước tra bảng 10.4
σa , τa là biên độ của ứng suất tính theo
Do trục quây nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng σ a = σ max = = = 29,49 , σm = 0
Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động khi trục quây 1 chiều a = m = = = = 9,82
sσ , sτ là hệ số an toàn xét riêng cho ứng suất uốn và ứng suất xoắn Sσ = = = 8,93
S = = = 14,91
Khi đó hệ số an tồn kiểm nghiệm cho trục là : S = = = 7,66 [s] = 1,5
Kết quả kiểm nghiệm hệ số an toàn cho thấy các đoạn trục đều thỏa nãm hệ số an toàn kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi, ngồi ra trục cịn đảm bảo độ cứng.
Trục II
T = 533051 Nmm [τ] = 15 MPa d ≥ = = 56,22 mm
Chọn sơ bộ đường kính các đoạn trục : Tại vị trí ổ lăn d = 60 mm
Tại bánh răng 2: d2 = 65 mm Tại bánh răng 3: d3 = 65 mm
Xác đinh khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực d = 60 mm b0= 31 mm
- k1 = 15 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quây đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quây
- k2 = 10 mm: khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp - k3 = 20 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quây đến nấp ổ
- hn = 20 mm: chiều cao nắp ổ và đầu bulong Chiều dài mayo bánh răng
lm22 = (1,2 1,5)d = (1,2 1,5).65 = (78 97,5) ta chọn lm22= 80 mm lm23 = (1,2 1,5)d = (1,2 1,5).65 = (78 97,5) Ta chon lm23 = 95 mm l22 = - lc12 = 0,5.(lm22 +b0) + k1 +k2 = 0,5.(80 +31) +15 + 10 = 80,5 mm l23 = l11 + l32 +k1 + b0 = 143+99,5+15+31 = 288,5 mm lấy b2 = lm22 l21 = l23 + l32 = 288,5 + 99,5 = 388 mm lấy b1 = lm23
Sơ đồ tính khoảng cách truc II Suy ra Ma2 = Fa2 = 778,6. = 143597,2 Nmm
Suy ra Ma3 = Fa3 = 1814 . = 118943,9 Nmm
Kết quả tính từ MDsolids ta có:
RAX = 2585,88 N ( RAX hướng xuống) RBX = 1746,62 N ( RBX hướng xuống) RAY = 5324,96 N ( RAY hướng xuống) RBY = 684,86 N ( RBY hướng lên)
1 tính đường kính tại các đoạn trục
Vậy tiết diện nguy hiểm nhất tại C MXC = 376238,86 Nmm
MYC = 529833,31 Nmm T = 533051 Nmm
Vây M = =
= 649829,99 Nmm Mtd = =
= 797111,37 Nmm
Vật liệu chế tạo trục là thép C45 tôi cải thiện
Giới hạn bền b = 850 Mpa tra bảng 10.5 lấy [] = 50MPa dc ≥ = = 54,2mm
Theo tiêu chuẩn và để phù hợp với kết cấu bánh răng ta chọn dc = dD = 60 mm Tại A
Mtd = = 461635,7 Nmm dc ≥ = = 45,20 mm
Theo tiêu chuẩn và để phù hợp với kết cấu ổ lăn ta chọn da = dB = 55mm
2 kiểm nghiệm then
Kiểm nghiệm điều kiện bền đập và bền cắt đối với then bằng:
với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiết hành kiểm nghiệm mối ghép độ bền đập và độ bền cắt theo công thức sau:
= [] = []
Tải chiệu va đập nhe nên [] = 100 MPa [] = (20 30MPa) Bảng kiểm nghiện then
kính
(mm) dài then1 (mm) làm việccủa then lt (mm) T (Nmm) (MPa) (MPa) bxh t1 Trục II 60 18x11 7 100 80 533051 55,53 12,33 60 18x1 1 7 80 64 533051 69,41 15,42
3 kiểm nghiệm theo hệ số an tồn:
- Vật liệu trục thép C45 tơi cải thiện σ b = 850 MPa
Với σ-1 = 0,436σb = 370,6 MPa; τ-1 = 0,58σ-1 = 189,66 MPa - Hệ số xét đến ảnh hưởng tập trung
Ta dùng dao phây ngó để gia cơng rãnh then nên từ bảng 10.12 ta có: Kσ = 2,01
Kτ = 1,88
- hệ số tăng bề mặt β = 1,7 tra bảng 10.4 với trường hợp phu bi - hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình :
σ = 0,1, τ = 0,05 Bảng số liệu
Thơng số Đường
kính (mm) Then Mơmenchống uốn w Mơmen cản xoắn W0 Bxh t1 Trục II 60(C,D) 18x11 7 24155,20 45360,95 Trong đó W = 0,1d3 W0 = 0,2d3 khi trục đặt W = - , W0 = - Bảng kiểm nghiện hệ số an tồn
( trong đó, [s] hệ số an toàn cho phép nằm trong khoảng 1,5 ; khi [s] = 2,5 3 ta không cần kiểm nghiệm trục theo độ cứng )
Đường kính d
(mm) εσ ετ σ a
Trục
II 60(C) 0,78 0,74 21 4,22 11,19 32,54 10,58
Trong đó εσ , ετ là hệ số kích thước tra bảng 10.4 σa , τa là biên độ của ứng suất tính theo
Do trục quây nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng σ a = σ max = = = 25,64 , σm = 0
Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động khi trục quây 1 chiều a = m = = = = 5,88
sσ , sτ là hệ số an toàn xét riêng cho ứng suất uốn và ứng suất xoắn Sσ = = = 9,54
S = = = 23,66
Khi đó hệ số an tồn kiểm nghiệm cho trục là : S = = = 8,85 [s] = 1,5
Kết quả kiểm nghiệm hệ số an toàn cho thấy các đoạn trục đều thỏa nãm hệ số an toàn kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi, ngồi ra trục cịn đảm bảo độ cứng.
Trục III
T = 1448709 Nmm [τ] = 20 MPa d ≥ = = 71,3 mm
Chọn sơ bộ đường kính các đoạn trục : Tại vị trí nối trục d0 = 75 mm
Tại vị trí ổ lăn d = 80 mm Tại vị trí bánh răng d1 = 85 mm
Xác đinh khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực d = 80 mm b0= 39 mm
- k1 = 15 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quây đến thành trong của hộp hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quây
- k2 = 10 mm: khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp - k3 = 20 mm: khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quây đến nấp ổ
- hn = 20 mm: chiều cao nắp ổ và đầu bulong Chiều dài mayo bánh răng
lm32= (1,2 1,5)d = (1,2 1,5).85 = (102 127.5) ta chọn lm32= 110 mm lm33 = (1,2 1,5)d = (1,2 1,5).75 = (90 112.5) Ta chon lm33 = 105 mm Lmkn = (1,4 2,5)d = (112 200) Ta chọn Lmkn = 150 mm l32 = 0,5.(lm32 +b0) + k1 + k2 = 0,5.(110 +39) +15+ 10 = 99,5 mm l31 = 2.l32 = 199 mm l33 = l31 + lc33 = 199 +112 = 311 mm lc33 = 0,5.(lm33 +b0) + k3 + hn = 0,5.(105 +39) + 20 + 20 =112 mm
Sơ đồ tính khoảng cách truc III Suy ra Ma4 = Fa4 = 1814 . = 334566,02 Nmm Tại D là nối trục :
Chon theo sơ bộ D nối trục = 200 mm
Fkn = (0,2 0,3). = (0,2 0,3). = 4346,13 N
Kết quả tính từ MDsolids ta có:
RAX = 3265,54 N ( RAX hướng lên) RBX = 234,04 N ( RBX hướng xuống) RAY = 2543,92 N ( RAY hướng xuống) RBY = 6326,69 N ( RBY hướng lên)
Vậy tiết diện nguy hiểm nhất tại C MXC = 310225,26 Nmm MYC = 657976,15 Nmm T = 1448709 Nmm Vây M = = = 727442,21 Nmm Mtd = = = 1450255,32 Nmm
Vật liệu chế tạo trục là thép c45 tôi cải thiện
Giới hạn bền b = 850 Mpa tra bảng 10.5 lấy [] = 50 MPa dc ≥ = = 66,2 mm
Theo tiêu chuẩn và để phù hợp với kết cấu bánh răng ta chọn dc = 70mm
Tại A: Mtd =
= =1345737,7 Nmm da ≥ = 64,6 mm
Theo tiêu chuẩn và để phù hợp với kết cấu ổ lăn ta chọn da = dB = 65 mm
Tai D
Mtd = = 125418,8 Nmm dD ≥ = 63 mm
Tại D chon dD = 63 mm
2 kiểm nghiệm then
Kiểm nghiệm điều kiện bền đập và bền cắt đối với then bằng:
với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiết hành kiểm nghiệm mối ghép độ bền đập và độ bền cắt theo công thức sau:
= [] = []
Tải chiệu va đập nhe nên [] = 100 MPa [] = (20 30MPa) Bảng kiểm nghiện then
Đường kính (mm) Then (mm) Chiều dài then 1 (mm) Chiều dài làm việc của then lt (mm) Mômen T (Nmm) (MPa) (MPa) bxh t1 Trục III 63 18x1 1 7 140 120 1448709 95,81 21,29 70 20x1 2 7,5 110 99 1448709 92,91 20,90
3 kiểm nghiệm theo hệ số an tồn:
- Vật liệu trục thép C45 tơi cải thiện σ b = 850 MPa
Với σ-1 = 0,436σb = 370,6 MPa; τ-1 = 0,58σ-1 = 189,66 MPa - Hệ số xét đến ảnh hưởng tập trung
Ta dùng dao phây ngó để gia cơng rãnh then nên từ bảng 10.12 ta có: Kσ = 2,01
Kτ = 1,88
- hệ số tăng bề mặt β = 1,7 tra bảng 10.4 với trường hợp phu bi - hệ số xét đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình :
σ = 0,1, τ = 0,05 Bảng số liệu Thơng số Đường kính (mm) Then Mơmen chống uốn w Mơmen cản xoắn W0 bxh t1 Trục III 70(C) 20x12 7,5 29488,69 63162,62
Trong đó W = 0,1d3 W0 = 0,2d3 khi trục đặt W = - , W0 = -
Bảng kiểm nghiện hệ số an tồn
( trong đó, [s] hệ số an toàn cho phép nằm trong khoảng 1,5 ; khi [s] = 2,5 3 ta không cần kiểm nghiệm trục theo độ cứng )
Đường kính d (mm)
εσ ετ σ a a Sσ S S
Trục
III 70(C) 0,75 0,73 15,95 7,68 14,35 17,64 11,13
Trong đó εσ , ετ là hệ số kích thước tra bảng 10.4 σa , τa là biên độ của ứng suất tính theo
Do trục quây nên ứng suất uốn thay đổi theo chu kì đối xứng σ a = σ max = = = 23,81 , σm = 0
Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động khi trục quây 1 chiều a = m = = = = 11,46
sσ , sτ là hệ số an toàn xét riêng cho ứng suất uốn và ứng suất xoắn Sσ = = = 9,77
S = = = 12,66
Khi đó hệ số an tồn kiểm nghiệm cho trục là : S = = = 7,73 [s] = 1,5
Kết quả kiểm nghiệm hệ số an toàn cho thấy các đoạn trục đều thỏa nãm hệ số an toàn kiểm nghiệm trục theo độ bền mỏi, ngồi ra trục cịn đảm bảo độ cứng.