đồ án: môn học chi tiết máy, chương 10 doc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (659.68 KB, 6 trang )
Chng 10: Tính kiểm nghiệm trục về
độ bền mỏi
- Tr-ớc khi tính kiểm nghiệm tại các thiết diện ta tiến hành trọn
thông số của then trên các đoạn trục. Các thông số của then đ-ợc
chọn ở phần trên.
- Trong quá trình tính kiểm nghiệm về độ bền của các trục, do
không có yêu cầu gì đặc biệt nên ta chỉ tính kiểm nghiệm riêng cho
trục thứ 3 vì là trục chịu momen lớn nhất còn các trục khác lấy kết
quả từ các bảng tra.
Với thép 45 có:
MPa
b
600
, MPa
b
6,261600.436,0.436,0
1
MPa7,1516,261.58,0.58,0
11
và theo bảng 10.7 ta có: 1,0
,
05,0
Các trục trong hộp giảm tốc đều quay, ứng suất uốn thay đổi theo
chu kì đối xứng do đó:
j
j
jmaxaj
W
M
và 0
mj
với
j
2
1j1
3
j
j
d.2
td.bt
32
d.
W
nên:
j
2
1j1
3
j
j
j
j
jmaxaj
d.2
td.t.b
32
d.
M
W
M
Trục quay một chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kì mạch
động, do đó:
oj
jjmax
ajmj
W.2
T
2
với
j
2
1j1
3
j
j0
d.2
td.bt
16
d.
W
nên:
j
2
1j1
3
j
j
oj
jjmax
ajmj
d.2
td.bt
16
d.
.2
T
W.2
T
2
Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo đ-ợc độ bền mỏi nếu hệ số
an toàn tại các thiết diện nguy hiểm đó thoả mãn điều kiện sau:
sss/s.ss
22
Trong đó: [s] hệ số an toàn cho phép, [s] = 1,5 2,5
khi cần tăng độ cứng thì [s] = 2,5 3.
s
, s
- hệ số an toàn chỉ xét riêng cho tr-ờng hợp ứng suất
pháp hoặc ứng suất tiếp, đ-ợc tính theo công thức sau đây:
ma
1
k
s
;
ma
1
k
s
trong đó :
-1
,
-1
: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối
xứng.
a
,
a
,
m
,
m
là biên độ và trị số trung bình của ứng suất
pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện xét.
Ph-ơng pháp gia công trên máy tiện , tại các tiết diện nguy hiểm
yêu cầu đạt
Ra = 2,5 0,63
m, do đó theo bảng 10.8, hệ số tập trung ứng
suất do trạng thái bề mặt K
x
= 1,06
Không dùng các ph-ơng pháp tăng bền bề mặt do đó hệ số tăng
bền K
y
=1
+) Xét tại tiết diện lắp bánh răng 33.
Ta xét cho tiết diện 33( vì 33 chịu mô men xoắn lớn hơn 32)
W
33
=12862 nên 3,23
12862
300206
33
33
W
M
aj
W
o33
=30905 nên 2,13
30905.2
814964
.2
33
3
o
aj
W
T
Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay ngón , hệ số tập trung ứng suất
tại rãnh then ứng với vật liệu
b
= 600 MPa là K
= 1,55 và K
=
1,54.
Từ bảng 10.10 với d = 55 mm,
= 0,7975 ,
= 0,7525
xác định đ-ợc tỉ số K
/
và K
/
tại rãnh then trên tiết diện này
K
/
= 1,55/0,7975 = 1,94
K
/
= 1,54/0,7525 = 2,05
Xác đình các hệ số K
d
và K
d
theo công thức 10.25 và ct 10.26
y
x
dj
K
1K
K
K
và
y
x
t
dj
K
1K
K
K
Khi đó tại thiết diện 33 tính toán đ-ợc:
2
33
d
K
,
1,2
33
d
K
,
Với trục thép Cacbon có
b
= 600 MPa =>
=0,05 ;
= 0
Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp s
theo ct 10.20
6,5
0.05,03,23.2
6,261
1
mad
K
s
Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp s
theo ct 10.21
5,5
02,13.1,2
7,151
1
mad
K
s
Hệ số an toàn s theo ct 10.19
2 5,19,36,55,5/6,5.5,5/.
2222
sssss
Trục tại tiết diện lắp bánh răng 33 thoả mãn về độ bền mỏi.
+) Xét cho tiết diện ổ lăn 31( vì 31 chịu mô men xoắn lớn hơn
30)
W
31
=12266 nên 1,14
12266
173452
31
31
W
M
aj
W
o31
=24532 nên 6,16
24532.2
814964
.2
31
3
o
aj
W
T
Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay ngón , hệ số tập trung ứng suất
tại rãnh then ứng với vật liệu
b
= 600 MPa là K
= 1,55 và K
=
1,54.
Từ bảng 10.10 với d = 50 mm,
= 0,81 ,
= 0,76
xác định đ-ợc tỉ số K
/
và K
/
tại rãnh then trên tiết diện này
K
/
= 1,55/0,81 = 1,91
K
/
= 1,54/0,76 = 2,03
Xác đình các hệ số K
d
và K
d
theo công thức 10.25 và ct 10.26
y
x
dj
K
1K
K
K
và
y
x
t
dj
K
1K
K
K
Khi đó tại thiết diện 33 tính toán đ-ợc:
97,1
33
d
K
,
09,2
33
d
K
,
Với trục thép Cacbon có
b
= 600 MPa =>
=0,05 ;
= 0
Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp s
theo ct 10.20
4,9
0.05,01,14.97,1
6,261
1
mad
K
s
Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp s
theo ct 10.21
4,4
06,16.09,2
7,151
1
mad
K
s
Hệ số an toàn s theo ct 10.19
2 5,144,44,9/4,4.4,9/.
2222
sssss
Trục tại tiết diện lắp ổ lăn 31 thoả mãn về độ bền mỏi.
+) Xét cho tiết diện 34( tiết diện lắp khớp)
Do M
34
= 0 nên 0
0
3434
34
WW
M
aj
W
o34
= 20255 nên 1,20
10255.2
814964
.2
33
3
o
aj
W
T
Theo bảng 10.12 khi dùng dao phay ngón , hệ số tập trung ứng
suất tại rãnh then ứng với vật liệu
b
= 600 MPa là K
= 1,55 và K
= 1,54.
Từ bảng 10.10 với d = 48 mm,
= 0,818 ,
= 0,764
xác định đ-ợc tỉ số K
/
và K
/
tại rãnh then trên tiết diện này
K
/
= 1,55/0,818 = 1,89
K
/
= 1,54/0,764 = 2,02
Xác đình các hệ số K
d
và K
d
theo công thức 10.25 và ct 10.26
y
x
dj
K
1K
K
K
và
y
x
t
dj
K
1K
K
K
Khi đó tại thiết diện 33 tính toán đ-ợc:
95,1
34
d
K
,
08,2
34
d
K
,
Với trục thép Cacbon có
b
= 600 MPa =>
=0,05 ;
= 0
Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp s
theo ct 10.20
0.05,00.95,1
6,261
1
mad
K
s
Hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp s
theo ct 10.21
6,3
01,20.08,2
7,151
1
mad
K
s
2 5,1
Trục tại tiết diện lắp khớp nối 34 thoả mãn về độ bền mỏi.
