tính toán thiết kế cụm gấp giấy, chương 8 pptx

Chương 8: Tính toán thiết kế trục –
then
1) Chọn vật liệu: Thép 45 thường hoá có giới hạn bền 
b
= 600
(MPa), giới hạn chảy

ch
=340(MPa), ứng suất xoắn cho phép [

]
= 15÷30 MPa.

2) Xác đònh sơ bộ đường kính trục:
Moment xoắn tác dụng vào các trục:
T
1
=12787,2 (N.mm)
T
2
=33533,5 (N.mm)
T
3
=70829,2 (N.mm)
Đường kính của trục được xác đònh theo: d=
3
][2.0

T
Ứng suất xoắn cho phép [


] tại các trục:
[

]
1
=20 (MPa).
[

]
2
=30 (MPa).
[

]
3
=30 (MPa).
d
1

3
1
1
][2.0

T
=
3
20.2,0
2,12787
=14,7 (mm).

d
2

3
2
2
][2,0

T
=
3
30.2,0
5,33533
=17,7(mm).
d
3

3
3
3
][2,0

T
=
3
30.2,0
2,70829
=22,8 (mm).

chọn d

1
=15(mm) ; d
2
=18(mm);

d
3
=23(mm).
3)Xác đònh khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực:
Chiều rộng ổ lăn chọn sơ bộ theo đường kính trục :
b
I
=b
01
= 15 (mm).
b
II
= b
02
=17 (mm) .
b
III
= b
03
=19 (mm).
Trục II
:
+Chiều dài ma của bánh răng 2 là:
l
m22

= (1,2 1,5 )d
2
=(1,2 1,5 ).18=23(mm).
+ Chiều dài ma của bánh răng 3 là:
l
m23
= (1,2 1,5 )d
2
=(1,2 1,5 ).18=34(mm).
Từ bảng 10-4 ta có:
-Từ gối 0 đến bánh răng 2:
l
22
=0.5(l
m22
+ b
02
)+K
1
+K
2
.
-Từ gối 0 đến bánh răng 3:
l
23
=0.5(l
m22
+ l
m23
)+ l

22
+K
2
.
-Khoảng cách giữa hai gối đỡ 0 và1:
l
21
= l
m22
+ l
m23
+3K
1
+2K
2
+ b
02
-Khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến thành trong của hộp:
K
1
=8(mm).
- Khoảng cách từ cạnh ổ đến thành trong của hộp: K
2
=10(mm).
-Khoảng cách từ mặt cạnh chi tiết quay đến nắp ổ: K
3
=15(mm).
-Chiều cao nắp ổ và đầu bulông: h
n
=20(mm).

 l
22
=0,5(23+17)+8+10=38(mm)
l
23
=0,5(23+34)+38+8=75(mm)
l
21
=23+34+3.8+2.10+17=118(mm)
Trục I
:
+Gối 0 đến 1: l
11
= l
21
=118(mm)
+Chiều dài ma của bánh đai
l
m17
=(1,2 2,5 )d
1
=(1,2 2,5 ).15 =35(mm)
+ Khoảng cách từ gối đỡ 0 đến vò trí lắp khớp nối :
l
17
= l
c13
= 0,5(l
m17
+ b

01
)+ K
3
+ h
n
.
=0,5(35+15)+15+20=60(mm)
Trục III:
Khoảng cách giữa hai gối đỡ 0 và 1 :
l
31
= l
21
=118 (mm)
Khoảng cách từ ổ trục 1 đến vò trí bánh xích dẫn động:
l
c35
=0,5(l
m35
+ b
03
)+ K
3
+ h
n
Với chiều dài ma bánh xích :
l
m35
=(1,4÷2,5)d
3

=(1,4÷2,5)23=51 (mm).
=>l
c35
=0,5(51+19)+15+20=70(mm).
118
38
75
60
70
4)Xác đònh trò số và chiều đặt lực:
+Trục I:
Chọn hệ trục toạ độ như hình vẽ.Theo qui ước ta xác đònh được các
lực tác dụng lên từng trục như hình vẽ.
+Bánh răng thẳng 1 và 2:
- Lực vòng: F
t1
=F
t2
=
1
1
.2
w
d
T
=
5,42
2,12787.2
=606,03 N
- Lực hướng tâm: F

r1
= F
r2
= F
t1
tg
tw

=220,6 N
+ Bánh răng thẳng 3 và 4:
Lực vòng: F
t3
=F
t4
=
3
2
2
w
d
T
=
5,62
5,33533.2
=1073,1N
-Lực hướng tâm: F
r3
= F
r4
= F

t3
tg
w

=1073,1.tg(20
0
)=390,6 N
Trục I:
Lực từ bộ truyền đai tác dụng lean trục

F
rđ
= 2.F
0
sin( 2/
1

) =165,04 (N).
+Ox: F
xA1
+ F
xB1
+F
rđ
- F
t1
=0

M
y

A
=0

F
xB1
.118- F
t1
.38- F
rđ
.60 =0
 F
xA1
=299,25N.
 F
xB1
=141,74N
+Oy:


M
x
A
=0

F
yB1
.118- F
r1
.38 =0
F

yA1
– F
r1
+ F
yB1
=0
 F
yB1
=75,88N.
 F
yA1
=144,72N.
Mômen xoắn T=T
1
=12787,2(N.mm).
Truïc II:
+Ox: F
xA2
+ F
xB2
-F
t2
- F
t3
=0

M
y
A
=0


F
xB2
.118- F
t2
.38- F
t3
.75 =0
 F
xA2
=766,69N.
 F
xB2
=912,44N
+Oy:


M
x
A
=0

F
yB2
.118+ F
r2
.38- F
r3
.75 =0
F

yA2
+ F
r2
- F
r3
+ F
yB2
=0
 F
yB2
=180,36N.
 F
yA2
=10,36N.
Moâmen xoaén T=T
2
=33533,5(N.mm).
Truïc III:
+Ox: F
xA3
+ F
xB3
-F
t4
=0

M
y
A
=0


F
xB3
.118- F
t4
.75=0
 F
xA3
=369,12N
 F
xB3
=703,98N
+Oy:

M
x
A
=0

F
yB3
.118+F
rD.
188 - F
r4
.75 =0
-F
yA3
+ F
rD

+ F
r4
- F
yB3
=0
 F
yB3
=485,5N
 F
yA3
=55,1N
Moâmen xoaén T=T
3
=70829,2(N.mm)