đồ án môn học thiết kế chi tiết máy, chương 5 ppt

Chng 5: Tính chính xác trục
Trong quá trình tính tính gần đúng ta ch-a kể đến ứng suất tập
trungnh- góc l-ợn , dãnh then và ch-a kể đến nhân tố ảnh h-ởng
đến ảnh h-ởng giới hạn mỏi , ảnh h-ởng của kích th-ớc tuyệt đối ,
của hình dáng cấu tạo chi tiết , của chất l-ợng bề mặt .
ở đây ta chỉ kiểm nghiệm tại hai tiết diện mặt cắt nguy hiểm
là a-a đối với trục I và e-e đối với trục III
Tính chính xác trục theo công thức:
n =
22
.


nn
nn

[n]
n
:là hệ số an toàn chỉ xét riêng cho ứng suất pháp
n

=
m
a
K

.
1


n : hệ số an toàn chỉ xét riêng cho ứng suất tiếp
n

=
m
a
K








.
1


Do trục quay nên ứng suất biến đổi theo chu kỳ đối xứng
Nên ta có công thức:

a
=

max
=-
min
=
W
M
;
m
=0
M
u
là momen uốn tại tiết diện tính.
là biên độ ứng xuất pháp sinh ra tại tiết diện của trục.
W là momen chống uốn tại tiết diện tính .
n

=
a




k

*
1

mặt khác do bộ truyền làm việc một chiều nên ứng xuất tiếp
(soắn)biến đổi theo chu kỳ mạch động
0

max
*22 W
M


x
ma

là trị số trung bình của ứng xuất tiếp

a
là biên độ ứng xuất tiếp sinh ra tại tiết diện của trục
Ta có:
- 1 = 0.45 *
b
= 0.45*600 = 270 (N/mm
2
)
(Vì vật liệu làm trục là thép 45 nên có

b
=600 (N/mm
2
))
-1 là giới hạn mỏi soẵn tính nh- sau:
-1 = 0.25*
b
= 0.25*600 = 150 (N/mm
2
)

= )/(37
3330
124062
2
mmN
W
M
u

(W = 3330 mm
3
do tra bảng 7 3b)

a
=
m
= )/(17
7190*2
124062
2
2
0
mmN
W
M
x

(W = 7190 mm
3
do tra bảng (7 3b)

Chọn hệ số


và

theo vật liệu đối với thép các bon trung
bình:


= 0.1 và

= 0.05
hệ số tăng bền
= 1
Chọn hệ số


và

là hệ số kích th-ớc sét đến ảnh h-ởng của
kích th-ớc thiết diện trục đến giới hạn mỏi tra bảng 7- 4 lấy:


=
0.86 và


= 0.75 tra bảng (7 8. ).
Tập trung ứng xuất do rãnh then:
K

=1.63, K =1.5 tỷ số 9.1
86.0
63.1
*
K




2
75.0
5.1
*
K




Tập trung ứng xuất do lắp căng với kiểu lắp T
3
áp xuất sinh ra
trên bề mặt ghép
30(N.mm) tra bảng (7 10).
Ta có:



K
= 2.6

16.01



K


K

= 1.96
thay các trị số vào công thức tính n

và n

ta đ-ợc:
8.2
37
*
6
.
2
270

n
4.4
17*05.017*96.1
150




n

n
nn
nn
n




35.2
*
22
Hệ số an toàn cho phép th-ờng lấy 1.5 2.5 do đó n thoả
mãn điều kiện an toàn.
4.
Tính then:
Để cố định bánh răng theo ph-ơng tiếp tuyến hay là để truyền
mômen và chuyển động từ trục đến bánh răng hoặc ng-ợc lại ng-ời
ta dùng then.
Đối với trục 1:
Đ-ờng kính trục 1 để lắp then d = 25 mm tra bảng (7 23)

ta chọn đ-ợc then:
b = 8, h = 7, t = 4, t
1
= 3.1, k = 3.5.
đ-ờng kính chân răng :
di
1
= 73.5 mm, chiều dài then l = 0.8*l
m
trong đó l
m
là chiều
dài may ơ.
l = 0.8*55 = 44 mm.
Kiểm nghiệm sức bền dập theo công thức (7 11)

d
x
d

l
k
d
M

**
2
Trong đó:
M
x

= 27655
d là đ-ờng kính trục.
b là chiều rộng then (mm)
l chiều dài then (mm)
tra bảng ( 7- 20) ta đ-ợc: [

d
]=150 (N/mm). (Vật liệu là thép CT
6
ứng xuất mỗi ghép cố định, tải trọng nhẹ)

100)/(36.14
44
*
5
.
3
*
25
27655*2
2

dd
mmN .
Kểm nghiệm sức bền cắt theo công thức:

c
x
c

l
b
d
M

**
2
( Tra bảng (7-23) vật liệu là thép CT
6
lắp cố định va đập nhẹ)
b = 8 mm, [

c
] = 120 (N/mm
2
)

cc
28.6
44
*
8
*
25
27655*2
Đối với trục 3:
Chọn hai then cùng kích th-ớc:
b = 12 (mm), h = 8(mm), t = 4.5(mm), t
1
= 3.6(mm), k = 4.2

l
then
= 69 (mm), đ-ờng kính lắp then d = 40(mm)
Kiểm nghiệm theo sức bền dập:

dd
mmN )/(97
2.4*69*40
562582*2
2
Kiểm nghiệm theo sức bền cắt


x
c
mmN
l
d
b
M
)/(34
12*69*40
562582*2
**
2
2
Phần 4: Thiết kế gối đỡ trục.
1.Chọn ổ lăn:
Theo cách bố trí của bộ giảm tốc thì trên trục 1 và 2 có lắp
bánh răng nghiêng nên có lực dọc trục tác dụng vì vậy ta chọn ổ bi

đỡ chặn trên trục 3 có lắp bánh răng thẳng nên ta chọn ổ bi đỡ
a.
Chọn sơ đồ ổ cho trục 1:
Dự kiến chọn:
= 16
o
kiểu 36000. Hệ số khả năng làm việc
C = Q(n.h)
0.3
C
bang
n = 970 (v/ph).
Thời gian phục vụ:
h = 5*290*8 = 11600 (giờ)
Tải trọng t-ơng đ-ơng:
Q = (k
v
. R + mA
t
)k
n
k
t
;
Hệ số m = 1.5; hệ số chuyển tải trọng dọc trục về tải trọng h-ớng
tâm
k
t
= 1 (Hệ số tải trọng tĩnh)
`K

n
= 1 (Nhiệt độ làm việc nhỏ hơn 100
o
)
K
v
= 1 (Vòng quay của ổ)
RA =
)(362129338
2222
NRAxRAy
RB = )(937897270
2222
NRBxRBy
SA = 1.3 R
A
.tg = 1.3*362*0.256 = 120.5 (N)
SB = 1.3 R
B
.tg = 1.3*937*0.256 = 312 (N)
Tổng lực chiều trục:
At = SA Pa1 SB = 120.5 196 - 312 = -387.5 (N).
Nh- vậy A
t
h-ớng về gối trục B vì lực h-ớng tâm ở hai h-ớng
trục gần bằng nhau nên ta chỉ tính với gối trục B và chọn ổ cho gối
này còn ổ trục kia lấy ổ cùng loại.
Q
B
= (937 + 1.5 * 338.5) = 144.5(daN)

C = 144.5 (960 * 11600)
0.3
=19633 < C
bảng
Căn cứ vào bảng (17p) ứng với đ-ờng kính d = 20(mm) ta lấy
ổ có ký hiệu: 36304, đ-ờng kính ngoài D = 52 (mm) , chiều rộng ổ
B = 15(mm)
b.
Chọn sơ đồ ổ cho trục 2:
Dự kiến chọn:
= 16
o
kiểu 36000. Hệ số khả năng làm việc
C = Q(n.h)
0.3
C
bang
R
C
= )(28092703767
2222
NRR
CyCx

R
D
= )(214021395
2222
NRR
DyDx

S
C
= 1.3 R
C
.tg = 1.3*2809*0.256 = 935 (N)
S
D
= 1.3 R
D
.tg = 1.3*2140*0.256 = 72(N)
Tổng lực chiều trục:
A
t
= S
C
+ P
a2
- S
D
= 935 + 196 712 = 419 (N)
Lực h-ớng về gối D nên lực Q ở ổ này lớn hơn.
Tính:
Q
D
= (2139 + 1.5*419)*1.1 = 2767.5 (N) = 267.75 (daN)
C = 276.75( 174.54*11600)
0.3
= 21577
tra bảng (17- P) ứng với đ-ờng kính d = 30 ta chọn đ-ợc ổ có ký

hiệu: 36206, C
bảng
= 27000, đ-ờng kính ngoài của ổ D = 62 (mm),
chiều rộng ổ B = 16 (mm).
c.
Trục III ta chọn ổ bi đỡ:
Ta cã:
R
E
= )(24862365768
2222
NRR
EyEx

R
F
= )(13061242404
2222
NRR
FyFx

TÝnh gèi ®ì cho E v× cã R
E
> R
F
TÝnh C theo c«ng thøc( 8-1) :
C = Q(n.h)
0.3
 C
bang

Q tÝnh theo c«ng thøc (8-2), trong tr-êng hîp nµy A
t
= 0,
suy ra :
Q = R
E
= 2486(N), n = 41.25 (V/ph)
C = 248.6( 41.25*11600)
0.3
= 12573.
Tra b¶ng (14-p) øng víi ®-êng kÝnh d = 35(mm) ta chän ®-îc
æ bi ®ì cã ký hiÖu: 107, ®-êng kÝnh ngoµi cña æ D = 62(mm),
chiÒu réng æ b = 14(mm),C
b¶ng
= 18500
er
r
e
e
f