Trục III Các lực tác dụng lên trục III.

Một phần của tài liệu (TIỂU LUẬN) đồ án môn học CHI TIẾT máy THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ (Trang 53 - 59)

- τ aj= Tj 2 W oj

3 Trục III Các lực tác dụng lên trục III.

Các lực tác dụng lên trục III.  Ft4=4446,60N , Fr4=1618,43N ,Fkn=0,22T3 D0 =0,2.2 .613804,546 130 =1888,63N

Dt là đường kính vịng trịn đi qua tâm các chốt của nối trục đàn hồi

 Phương trình cân bằng moment trong mặt phẳng YOZ tại gối A:

∑ MA=0−Fr4.137+YC.274=0

YC=1618,43.137

274 =809,215(N)

 Phương trình cân bằng lực theo phương Y:

∑ Fy=0YA−Fr4+YC=0

YA=1618,43 809,22− =809,215(N)

 Phương trình cân bằng moment trong mặt phẳng XOZ tại gối A:

∑ Ma=0Ft4.137−XC.274+Fkn.362,5 0=

Xc=−4446,60.137 1888,63.362,5+

274 =275,34(N)

 Phương trình cân bằng lực theo phương x:

∑ Fx=0XA−Ft4XC+Fkn=0

3.1 Xác định đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm định đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm

Theo công thức (10.15) và (10.16) trang 194 [2], ta có:

Mtdj = √M2xj+M2yj

MtdA = √M2xA+M2yA+0,75×T2A = √0+0+0,75×02 = 0 N.mm  MtdB=√M2xB+M2yB+0,75× TB2 = √110862,462+388163,472 613804,546 +0,75× 2 = 667479,12 N.mm  MtdC = √M2xC+MyC2 +0,75× TC2 = √02+167142,742 613804,546 +0,75× 2 = 557228,59 N.mm  MtdD=√MxC2 +M2yC+0,75× TC2 = √02+02 +0,75×613804,5462 = 531770,33 N.mm

Theo cơng thức (10.17) trang 194 [2], ta có:

dj = 3 √ Mtdj

0,1×[σ]

Với đường kính trục sơ bộ d3 = 50 mm, chọn ứng suất cho phép [σ] = 55MPa. dD3 = 3 √531770,33 0,1×55 = 45,90 mm dB3 = 3 √ MtdB 0,1×[σ] = 3 √667479,12 0,1×55 = 49,51 mm dC3 = 3 √ MtdC 0,1×[σ] = 3 √557228,59 0,1×55 = 46,62 mm

Chọn dj theo tiêu chuẩn trang 195 [2] (các vị trí lắp then phải tăng thêm 5% độ lớn đường kính):

Chọn

dC3=50 mm (đoạn trục lắp ổ lăn). dB3 =55 mm (đoạn trục lắp bánh răng).

dD3 =48 mm (đoạn trục lắp khớp nối).

dA3B3 =52 mm (đoạn trục giữa ổ lăn và bánh răng).

3.4 Xác định hệ số an toàn ở các tiết diện nguy hiểm của trục.

theo kết cấu biểu đồ moment ta thấy các tiết diện nguy hiểm cần được kiểm tra về độ bền mỏi:

 Trục I: tiết diện lắp ổ lăn C3 , tiết diện lắp bánh răng B3 , tiết diện lắp khớp nối D3 .

3.5 vật liệu làm trục

 Chọn vật liệu làm trục là thép C45 tôi cải thiện. Giới hạn bền

σb=850MPa

Ta có:

- σ−1=0,436σb=0,436×850=370,6MPa

- τ−1=0,58σ−1=0,58×370,6=214,948MPa

3.6 Điều kiện kiểm tra trục vừa thiết kế về độ bền mỏi

Sj= Sσj. Sτj

Sσj2+Sτj

2≥[s]=1,5

Trong đó: hệ số an toan cho phép, thơng thường [s]=1,5 2,5÷

SσjSτj – Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j.

Sσj= σ−1

Kσdj. σaj+ψσ. σmj

Sτj= τ−1

Kτdj. τajτ. τmj

 Theo bảng 10.7/192, ứng với σb=850MPa , ta có ψσ=0,1 và

ψτ=0,05

 Các trục của hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó:

σmj=0aj=σmaxj=Mj

Wj

 Vì trục quay một chiều, ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động, do đó :

τmjaj=τmaxj

2 = Tj

2Woj

3.7 Chọn lắp ghép.

Tiết diện Đường kính trục

dj

b ×h t1

B3 55 16×10 6

C3 50 14 ×9 5,5

 Các ổ lăn trên trục theo k6, lắp bánh răng, đĩa xích, nối trục theo k6 kết hợp với lắp then.

 Kích thước của then bằng bảng 9.1a/173 [1] .

 Trị số của moment cản xoắn bảng 10.6/196 [1] ở trục ta chọn có 2 rảnh then: wj=π dj 3 32 −b × t1(dj−t1)2 dj , woj=π dj 3 16 −b ×t1(dj−t1)2 dj  Moment uốn tổng Mj=√Myj2+Mxj2 Tiết diện Mxj Myj B3 98052,93 311182,95 D3 0 0 C3 0 167142,877

 ứng suất uốn σaj thay đổi theo chu kì đối xứng, do đó:

σaj=Mj

wj

 ứng suất xoắn τaj thay đổi theo chu kỳ mạch dộng, do đó:

τaj= Tj

2Woj

 Xác định hệ số Kσdj , Kτdj đối với các tiết diện nguy hiểm theo công thức 10.25 và 10.26 trang 197 [2] .

Kσdj= Kσ

Một phần của tài liệu (TIỂU LUẬN) đồ án môn học CHI TIẾT máy THIẾT kế hệ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG cơ KHÍ (Trang 53 - 59)