Sau khi có đường kính trục tại các ổ và đường kính chốt, ta đi kiểm tra bền cho một số tiết diện trên của trục lái, thường là 3 tiết diện như hình vẽ .
Vật liệu thép có : ch = 275 (MPa) = 2806 (kG/cm2) Gọi I-I là tiết diện chốt gót ky lái
Gọi II-II là tiết diện tại ổ trên (gối 2)
Gọi III-III là tiết diện tại vị trí đặt vành khăn của ổ trên Ta có : l1’ = 0,095 m ; l3' = 0,16 m
Mômen uốn tại tiết diện I-I được tính theo công thức :
0.35 80( ) c P d BK mm 2 0 ( ) 2.3( ) 4 2 i mst i i d M f R mm 2 2 1 1 ' '' 7.4 kNm I I M M M
Momen uốn tại tiết diện I-I do Pn và Pc gây ra
Momen uốn tại tiết diện I-I do Gp gây ra
Mômen uốn tại tiết diện II-II được tính theo công thức : MII-II = Pc.l3 = 70 (kN.m)
Mômen uốn tại tiết diện III-III được tính theo công thức : MIII-III = Pc.l3' = 16 (kN.m)
Lập bảng tính như sau :
TT Công thức tính Đơn vị Tiết diện kiểm tra
I-I II-II III-III
1 Đường kính trục di cm 10 17 15
2 Mô đun chống uốn Wu = 0.1 d3 cm3 133 449 305 3 Mô đun chống xoắn Wx = 0.2 d3 cm3 266 898 610 4 Momen uốn tại các tiết diện M’u kG.cm 75581 581633 163265 5 Momen xoắn tại các tiết diện M’x kG.cm 155156 155156 155156 6
Ứng suất uốn tại các tiết diện :
kG/cm2 568 1295 536
7 kG/cm2 583 173 254
8 kG/cm2 1297 1340 739
9 Độ dự trữ bền ù : - 2.16 2.09 3.2
Kết luận : Sau khi tính toán kiểm tra bền một số tiết diện mặt cắt, ta thấy ba đường kính đã chọn thoả mãn điều kiện bền (n >2) .
1 1 1 0 1 1 1 1 ' '. ' ( .n b M ) ' 7.4( . ) M R l P l kN m l l 1 1 0 1 1 1 1 ' '' ''. ' (m M ) ' 0.27( . ) M R l l kN m l l ) . 4 ( i2 i i2 i i 2 i ch n u u i i W M ' x x i i W M'
Phần VI : TÍNH TỐN MỐI NỐI I. Ổ đỡ trục lái và chốt lái
1. Áo bọc trục
Vật liệu : Thép không gỉ, mác thép : SUS304N1, có y = 275 (N/mm2)
a. Tại ổ đỡ cổ trục lái (tại sống đuôi)
Chiều dày áo bọc trục được tính theo công thức : t = (0.05 ÷ 0.10)d = (10 ÷ 20) mm
d = 200 mm : Đường kính trục tại ổ đỡ sống đuôi Chọn : ta1 = 15
b. Tại chốt lái (tại ky lái)
Chiều dày áo bọc trục được tính theo công thức : t = (0.05 ÷ 0.10)d = (5 ÷ 10) mm
d = 100 mm : Đường kính chốt gót ky lái Chọn : ta0 = 10 mm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Chiều dày bạc lót
a. Tại ổ đỡ trên
Chiều dày bạc lót trục được tính theo công thức : t = (0.05 ÷ 0.10)d = (8.25 ÷ 16,5) mm
d = 165 mm : Đường kính trục tại ổ đỡ trên trục lái Chọn : tbt2 = 15 mm
Chiều dày bạc lót ổ được tính theo công thức : t = (0.05 ÷ 0.10)d = (9.25 ÷ 18.5) mm
d = d2+2tbt2 = 185 (mm):Tổng đường kính trục và bạc trục tại ổ đỡ trên trục lái Chọn : tbo2 = 15 mm
b. Tại ổ đỡ cổ trục lái (tại sống đuôi)
Chiều dày bạc lót ổ được tính theo công thức : t = (0.05÷0.10)d = (12,25 ÷ 23,5) mm
d = d1+2ta1 = 230 mm :Tổng đường kính trục và áo bọc trục tại ổ đỡ cổ trục lái. Chọn : tb1 = 20 mm
c. Tại chốt lái (tại ky lái)
Chiều dày bạc lót ổ được tính theo công thức : t = (0.05÷0.10)d = (6 ÷ 12) mm
d = d0+2ta0 = 120 mm: Tổng đường kính trục và áo bọc trục tại chốt lái Chọn : tb0 = 10 mm
3. Bề mặt đỡ
a. Tại ổ đỡ trục lái (tại ổ đỡ trên)
Bề mặt đỡ nhỏ nhất không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : Ab = B / qa = 10403 mm2
B = 72820 N : Phản lực tại gối đỡ (2)
qa = 7.0 (N/mm2):Áp suất bề mặt cho phép,(Bảng2B/21.1.2)cho thép không gỉ Chiều dài ổ đỡ : l = (1.0 ÷ 1.2)d = 300 ÷ 405 mm
d = d2 + 2tbt2 + 2tbo2 = 310 mm : Đường kính mặt đỡ tại ổ trên trục lái Chọn : l = 400 mm
Vậy bề mặt đỡ thực tế là : Ab = l.d = 56250 mm2
Kết luận : Thỏa mãn quy phạm
b. Tại ổ đỡ cổ trục lái (tại sống đuôi)
Bề mặt đỡ nhỏ nhất không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : Ab = B / qa = 16651 mm2
B = 116555 N : Phản lực tại gối đỡ (1)
qa = 7.0 (N/mm2):Aùp suất bề mặt cho phép,(Bảng2B/21.1.2)cho thép không gỉ Chiều dài ổ đỡ : l = (1.0÷1.2)d = (270 ÷ 324) mm
d = d1+2ta1+2tb1 = 270 mm : Đường kính mặt đỡ tại ổ đỡ cổ trục lái Chọn : l = 290 mm
Vậy bề mặt đỡ thực tế là : Ab = l.d = 81000 mm2
Kết luận : Thỏa mãn quy phạm
c. Tại chốt lái (tại ky lái)
Bề mặt đỡ nhỏ nhất không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : Ab = B / qa = 11182 mm2
B = 78271 (N) : Phản lực tại gối đỡ (0) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
qa = 7.0 (N/mm2):Aùp suất bề mặt cho phép,(Bảng2B/21.1.2)cho thép không gỉ Chiều dài ổ đỡ : l = (1.0÷1.2)d = (140 ÷ 168) mm
d = d0 +2ta0 +2tb0 = 140 mm : Đường kính mặt đỡ tại chốt Chọn : l = 150 mm
Vậy bề mặt đỡ thực tế là : Ab = l.d= 21000 mm2
Kết luận : Thỏa mãn quy phạm
Khe hở ổ đỡ không nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau : s = dbs/1000 +1,0 = 1,191 mm
dbs = 195 mm (mm) : Đường kính trong của bạc
Trong mọi trường hợp , khe hở này không nhỏ hơn 1,5 (mm) . Chọn : s = 1,5 mm
II. Mối nối đạo lưu – trục lái
1. Vật liệu chế tạo Thép SF 65 , có : 2 320 N / mm ch , 2 457 N / mm B
2. Kiểu mối nối : Mối nối côn 3. Các thông số của mối nối
a. Chiều dài đoạn côn
Theo điều 21.1.8 -2(1), chiều dài của đoạn trục hình côn lắp vào đạo lưu và cố định bằng êcu hãm phải không nhỏ hơn 1,5d0 ở đỉnh của đạo lưu .
lk ≥ 1,5d0 = 300 (mm) với d0 = d1 = 200 (mm) Chọn lk = 350 mm
b. Độ côn
Theo điều 21.1.8 -2(1), độ côn của trục nằm trong khoảng 1/8 – 1/12 . Chọn : de = 170 mm
Độ côn : k = (d0 - de)/lk = 0.100 = 1/ 10 : Thỏa mãn quy phạm
c. Kích thước êcu: Theo quy phạm phân cấp và đĩng tàu biển vỏ thép
Điều 21.1.8 -2(2), đường kính đỉnh ren: dg ≥ 0.65d0 = 130 mm Ta lấy : dg = 130 mm
Ta lấy : hn = 80 mm
Điều 21.1.8 -2(2), đường kính ngoài của êcu: dn ≥ 1.2de = 204 mm
Và dn ≥ 1.5dg = 195 mm Ta lấy : dn = 220 mm
d. Then
Kích thước then được chọn theo TCVN và được kiểm nghiệm độ bền. Chọn then bằng cĩ chiều dài l = 200mm,cao h = 25mm,rộng b = 45mm. Điều kiện tránh dập:
Điều kiện bền cắt:
Với l = 200mm: chiều dài then
t2 = 0,4h = 12,5mm–độ sâu rãnh then trên moay ơ d : ứng suất dập cho phép
c : ứng suất cắt cho phép,bằng 50 MPa với tải va đập mạnh F = 2T/d = 314727 N :lực tác dụng lên then với T là momen xoắn. Vậy then đã chọn đạt yêu cầu.
320 2 160 / 2, 0 ch d N mm S 2 34,97N / mm c c F bl 2 2 126N / mm d d F t l
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});