các số liệu chuẩn bị tính trục trong chi tiết máy

CAC SỐ LIỆU CẦN CHUẨN BỊ
TRƯỚC KHI KHAI THAC PHẦN MỀM TÍNH TRỤC, THEN
I TRỤC
1) Vẽ sơ đồ lực của hệ thống dẫn động
Chú ý: a) Phải chọn hệ trục tọa độ để biết chiều của các thành phần lực
Các em tham khảo thêm trong tài liệu [2: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY] từ trang 116…
119 cho BT BR trụ và BR côn. Và trang 181…182 cho Trục vít
b) Nguyên tắc xác định phương chiều của các lực tác dụng cho các bộ truyền:
BT đai: Phương… ; Chiều…
BT xích: Phương… ; Chiều…
BT BR : Các thành phần lực
Phương và chiều
BT trục vít
và áp dụng thành thạo cho các sơ đồ HGT một hoặc nhiều cấp.
c) Giá trị của các lực lấy từ kêt quả tính toán các chi tiết (Ghi chính xác)
d) Sau đó vẽ lực tác dụng của truc I và trục II…
Ví dụ: - Xem thêm ví dụ trang 119 cho HGT 2 cấp
- Vẽ sơ đồ lực tác dụng lên trục cho HGT BR côn (đầu trục vào lắp khớp nối và
đầu trục ra lắp đĩa xích dẫn ở hai phía) (xem lại ví dụ tính trục)
1
F
t1
F
a1
F
t2
F
a2
F
r2
F

r1
F
ry
F
rx
F
ry
F
rx
A B
C
D
l
12
l
11
l
13
l
22
l
21
l
23
l
23
F
k
n2
Hình …Lực tác dụng lên các trục

trong .HGT
F
t2
F
r
F
rx
F
r2
F
ry
n
2
A B
- Tiến hành vẽ lực tác dụng lên từng trục để làm căn cứ vào số liệu khi khai
thác chương trình tính trục (đặt lực và giá trị)
2) Chọn đường kính và chiều dài các đọan trục
2.1) Chọn sơ bộ đường kính các đoạn trục
a) Tính đường kính sơ bộ trục
(a) hoặc (b)
Sau đó chọn theo tiêu chuẩn (dãy tiêu chuẩn đường kính lắp ổ hay dãy tiêu chuẩn đường
kính trục) phụ thuộc vào trục mà em đang thiết kế.
- Nếu tính trục vào và trục ra thì chọn theo dãy tiêu chuẩn đường kính trục (trang
195/[I]) vì khi đó đầu trục vào (hoặc ra) được lắp khớp nối hay bánh đai hoặc đĩa
xích.
- Nếu tính cho trục trung gian (HGT 2 hoặc 3 cấp) thì chọn theo dãy tiêu chuẩn
đường kính trong ổ lăn (trang 195/I).
VD: - Bạn đang thiết kế trục vào của HGT , tính được d
sb
= 30,9mm, chon d

o
= 32mm
- Bạn đang thiết kế trục ra của HGT , tính được d
sb
= 48,5mm, chon d
3
= 50mm
- Nếu bạn đang thiết kế trục trung gian của HGT 2 cấp, tính được d
sb
= 36,9mm, chọn
d
o
= 40mm.
b) Chọn đường kính các đoạn trục (đường kính các đoạn trục chính là đường kính tại
các tiết diện có lắp các chi tiết trên trục như bánh đai; Ổ lăn; Khớp nối; BR; Bánh vít hoặc
đĩa xích).
- Ký hiệu đường kính các đoạn trục
Ghi chú: Ký hiệu đường kính các đoạn trục do mình đặt sao cho đơn giản và dễ cập
nhật các thông tin. Thường đi từ trái qua phải.
VD: Cho trục vào d
0
; d
1
; d
2
; d
3
Hoặc d
0
; d

A
; d
B
; d
3
trong đó d
1
= d
2
hoặc d
A
= d
B
Cho trục ra: d
0
; d
1
; d
2
; d
3
Hoặc d
A
; d
0
; d
B
; d
1
trong đó d

0
= d
2
hoặc d
A
= d
B
- Để chọn được đường kính các đoạn trục cần căn cứ dựa vào yếu tố lắp ghép (Đảm bảo
các chi tiết trên trục có thể lắp được dễ dàng; đường kính đoạn trục phía trong lớn hơn
đoạn phía ngoài và phải chọn theo tiêu chuẩn).
2
[ ]
3
sb
.
T.16
d
τπ
=
[ ]
3
sb
.2,0
T
d
τ
=
VD Lấy ví dụ cho trường hợp ở trên:
a) Trục vào
- Đầu vào lắp khớp nối (hoặc bánh đai bị dẫn) nên chọn d

0
= 32mm
- Tại các gối: ký hiệu d
A
= d
B
= 35mm
- Tại chỗ lắp BR côn nhỏ d
1
= 32mm (coi BR côn nhỏ lắp rời trục)
b) Trục ra
- Đầu ra lắp Đĩa xích dẫn (hoặc khớp nối) nên chọn d
2
= 50mm
- Tại các gối: ký hiệu d
A
= d
B
= 60mm
- Tại chỗ lắp BR côn lớn d
0
= 63mm (hoặc d
0
= 65).
2.2) Xác định chiều dài các đoạn trục (khoảng cách giữa các điểm đặt lực)
a) Vẽ phác trục và các chi tiết lắp trên trục (tiến hành cho từng trục và vẽ có tính chất minh
họa). Trên bản phác thảo cần ghi rõ đường kính các đoạn trục đã chọn ở trên (d
0
= 32; d
A

=
d
B
= 35 và d
2
= 32).
VD bạn đang tính trục I
Ghi chú: Bản phác thảo cho các trục thuộc các loại HGT khác nhau các em có thể tham
khảo ở các hình sau:
- Hình 10.6 tr 190: Cho HGT BR trụ 1 cấp, Nếu đầu vào lắp khớp nối - l
mk

Nếu lắp bánh đai bị dẫn thì - l
mđ
- Hình 10.10 tr 193: Cho HGT BR côn 1 cấp
3
Hình…Bản vẽ phác thảo trục I (Trục vào HGT)
l
o

l
1
l
2
k
3
h
n
l
mbr

k
1
l
mk
δ=
k
2
φ
32
φ
32
φ
35
B
B
Trục vào (Truc I). Đầu vào được lắp khớp - l
mk
; Nếu lắp bánh đai bị dẫn - l
mđ
Trục ra (Trục II). Nếu đầu ra lắp đĩa xích dẫn –l
mx
; Nếu lắp khớp nối - l
mk
.
Trong hình minh họa 10.10 các em chú ý lấy l
m22
= 0 (cho HGT 1 cấp)
Nếu là HGT côn trụ 2 cấp thì có BR trụ nên tồn tại l
m22
= l

mbrtru
.
- Hình 10.11 tr 194 cho HGT trục vít 1 cấp
Hình 10.11a là bản phác thảo tính chiều dài trục vít (trục vào)
Hình 10.11b là bản phác thảo tính chiều dài trục bánh vít (trục ra). Nếu đầu ra lắp khớp
thì lấy l
mk
, còn nếu đầu ra lắp đĩa xích dẫn thì lấy l
mx
.
b) Tính chiều dài các đoạn cho trục I (ví dụ bạn đang khai thác chương trình tính trục I - trục vào HGT
bánh răng côn).
Lần lượt xác định: l
o
; l
1
và l
2
Chiều dài l
o
= (Theo hình vẽ thì l
mo
= 0,5l
mk
+ k
3
+ h
n
+ 0,5B ).
(Lần lượt xác định các đại lượng trên)

Đầu vào lắp khớp nối nên l
mk
= (tra kích thước của khớp nối l
mk
= 50)
Chọn k
3
= 10 (bảng 10.3 tr 189- ở đây chọn giá trị trung bình)
h
n
= 15 (bảng 10.3 tr 189- ở đây chọn giá trị trung bình)
B = 21 (chọn theo đường kính lắp ổ lăn d = 35 nên B = 21 (bảng 10.2 tr189))
Vậy l
o
= 25 + 10 +15+ 10,5 = 60,5 làm tròn và lấy l
o
= 60mm
Chiều dài l
1
= Khoảng cách giữa hai gối trục A&B, thường l
1
= (2,5…3)d
Vậy l
1
= (2,5…5).35 = (87,5…105). Lấy l
1
= 100mm
Chiều dài l
2
= 0,5B + k

2
+ k
1
+ l
mbr
B = 21
Chọn k
1
= k
2
= 10
l
mbr
= 1,5d = (1,5).(32) = 48
Vậy l
2
= (0,5).(21) + 15 + 15 + (0,5).(48) = 64,5 lấy l
2
= 65mm
Như vậy số liệu nhập vào khi khai thác chương trình tính trục I sẽ là:
Kích thước các đoạn trục (đường kính và chiều dài)
d
o
= 32mm; l
o
= 60mm
d
A
= 35mm; l
1

= 100mm
d
2
= 32mm; l
2
= 65mm
Lực tác dụng lên trục
4
Theo phương x: (Kiểm tra cho phù hợp)
Theo phương y:
Ghi chú
a) Nên lấy các giá trị k
1
= k
2
= k
3
lấy theo bảng 10.2 (lấy giá trị trung bình và bằng
nhau).
b) Chiều dài may ơ của các chi tiết tính theo đường kính trục, thường l
m
= 1,5d (d là
đường kính đoạn trục để lắp các chi tiết, sau đó lấy nguyên). Nên ký hiệu như sau:
l
mk
là chiều dài nửa khớp lắp trên trục (tra bảng). Nếu không có bảng tra thì chọn theo
đường kính trục lắp khớp
l
mđ
là chiều dài của bánh đai

l
mx
là chiều dài đĩa xích
l
mbr
= l
mbv
là chiều dài may ơ của bánh răng hoặc bánh vít.
Riêng bánh răng trụ có thể lấy l
mbr
= b
c) Khoảng cách giưa hai gối trục bánh răng côn dẫn l = (2,5…3)d
d) Khoảng cách giữa hai gối của trục vít l = (0,9…1)d
a1
(d
a1
là đường kính đỉnh bánh
vít).
II THEN
1) Kích thước của then.
Tùy thuộc vào yêu cầu của mối ghép mà chọn loại then cho phù hợp. Thường
trong các mối ghép của các chi tiết lên trục thường chọn then bằng đầu tròn. Nêu
tải va đập mạnh thì dùng ghép then hoa.
a) Kích thước mối ghép then bằng: b.h.l ( b là chiều rộng; h là chiều cao và l là
chiều dài then).
- Các kích thước b và h được chọn theo tiêu chuẩn và phụ thuộc đường kính đoạn
trục lắp then. Tra bảng 9.1a, tr173
- Kích thước chiều dài then xác định theo chiều dài máy ơ, thường l = 0,9l
m
, sau đó

chọn theo tiêu chuẩn (phần ghi chú ở bảng 9,1a) nhưng l < l
mi
từ 3 5mm.
Ngoài kích thước b.h.l khi tra bảng 9.1a, các em tra thêm kích thước t
1
b) Kích thước then hoa hoặc then khác (xem trong tài liệu)
2) Kiểm nghiệm độ bền của then
5
Then được kiểm nghiệm theo độ bền dập và độ bền cắt theo các công thức (9.1) và
(9.2) tr173
Theo độ bền dập:
[ ]
d
1t
d
)th(l.d
T.2
σ≤
−
=σ
(9.1)
Theo độ bền cắt
[ ]
c
t
c
b.l.d
T.2
τ≤=τ
(9.2)

Trong đó: T là mô men xoắn trên trục lắp then (là T
I
hoặc T
II
)
d là đường kính trục lắp then (tiết diện cần kiểm tra độ bền của then)
b; h; t
1
và l
t
= l – b (chiều dài tính toán của then)
[σ
d
] là ứng suất dập cho phép, tra bảng 9.5
[τ
c
] là và ứng suất cắt cho phép phụ thuộc vật liệu, tr174
Ghi chú: Nếu một trong các điều kiện (9.1); (9.2) không thỏa mãn thì có thể giải quyết
như sau:
- Khi chênh lệch về ứng suấ ttính so với ứng suất cho phép không lớn thì tăng chiều
dài then bằng cách tăng chiều dài may ơ lên chút đỉnh và vẫn đảm bảo l < l
mi
- Nếu sai lệch lớn thì hoặc tăng chiều dài máy ơ lên nhưng l
mi

≤
2d và do đo chiều
dài then cũng tăng lên (không cần xác định lại chiều dài các đoạn trục); hoặc chọn
nhiều then (thường 2 then); Hoặc sử dụng then hoa dạng thân khai hoặc then hoa
chữ nhật.

- Cũng có thể thay đổi vật liệu chế tạo then để tăng [σ
d
] và [τ
c
], nhưng phải chú ý là
vật liệu then bao giờ cũng có độ bền kém hơn vật liệu trục và chi tiết lắp trên trục
VD: Kiểm nghiệm bền cho then lắp BR côn của trục I (HGT BR côn)
d = 32mm; tra bảng 9.1a được b = 10; h = 8; t
1
= 5
Chiều dài máy ơ lắp BR côn dẫn: với l
mbr
= 48 nên l = 0,9.48 = 43,2
Chọn chiều dài then l = 45mm < l
mbr
= 48mm
Ghi chú: Nếu yêu cầu chọn then theo tiêu chuẩn DIN thì kích thước b và h tra theo DIN
phụ thuộc d. Kích thước l tính sơ bộ theo l
m
sau đó chọn theo chiều dài tiêu chuẩn
6
7