thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải, chương 6 pot

Chương 6: Kiểm nghiệm trục theo hệ số
an toàn
Hệ số an toàn phải thoả:
[
]
σ τ
2 2
σ τ
s .s
s s
s s
= ³
+
Trong đó:
Hệ số an toàn xét riêng ứng suất uốn:
1
σ
σ a
σ m
σ
σ
s
k .
σ
ψ .σ
ε .β
-
=
+
Với:
1

σ 383MPa
-
=
Các hệ số (theo tài liệu tham khảo (1)):
σ
k 2,3
= ( có ren tại vị trí nguy hiểm C )
β 1,7
=
( phun bi bề mặt trục )
σ
ε 0,78
= ( tra theo đường kính đáy trục vít )
σ
ψ 0,1
= ( trục bằng thép cacbon trung bình)
Do tr
ục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng,
ta có:
Ứng suất uốn trung bình:
m
σ 0
=
Ứng suất uốn lớn nhất:
C
a
C
M
σ
W

=
Mômen cản uốn:
( )
( )
(
)
2
2
3 3
3
C
C
C
C
b.t. d t 10.5. 63,63 5
π.d π.63,63
W 23941,6 mm
32 2.d 32 2.63,63
- -
= - = - =
( )
a
197599,6
σ 8,25 MPa
23941,6
Þ = =
Thay vào:
σ
383
s 26,76

2,3.8,25
0,1.0
0,78.1,7
= =
+
Hệ số an toàn xét riêng ứng suất xoắn:
1
τ
τ a
σ m
τ
τ
s
k .
τ
ψ .τ
ε .β
-
=
+
Với:
1
τ 226MPa
-
=
Các hệ số (theo tài liệu tham khảo (1)):
τ
k 1,7
= ( có ren tại C )
β 1,7

=
( phun bi bề mặt trục )
τ
ε 0,74
=
σ
ψ 0,05
= ( trục bằng thép cacbon trung bình)
Do tr
ục quay một chiều nên ứng suất tiếp thay đổi theo
chu kỳ mạch
động, ta có:
C
a m
0
T
τ τ
2W
= =
Mômen cản xoắn:
( )
( )
( )
2
2
3 3
3
C
C
0

C
b.t. d t 10.5. 63,63 5
π.d π.63,63
W 49233,7 mm
16 2.d 16 2.63,63
- -
= - = - =
( )
a m
28302,4
τ τ 0,29 MPa
2.49233,7
Þ = = =
Thay vào:
σ
226
s 417,34
1,7.0,29
0,05.0,29
0,74.1,7
= =
+
Hệ số an toàn chung:
2 2
26,76.417,34
s 26,759
26,76 417,34
= =
+
Giá trị cho phép

[
]
s 3
=
Vậy
[
]
s s
³
. Với
[
]
s 3
=
, ta không cần kiểm tra độ bền cứng.
Kiểm tra dao động trục:
Số vòng quay của trục:
(
)
tv
n 1200 v / ph
=
Số vòng quay tới hạn:
(
)
4 4
C
th
2 2
1025.10 .d 1025.10 .63,63

n 4076,3 v / ph
l 400
= = =
Vậy
t1 th
n n
£ ( thoả điều kiện dao động ).
Kiểm nghiệm then:
Chọn chiều dài then tại A bằng l
t
= 20mm.
Ki
ểm tra then tại A:
Ứnng suất dập:
( )
( ) ( )( )
( )
br2
d
A t
2.T 2.28302,4
σ 52,4 MPa
d . l b . h t 36. 20 10 . 8 5
= = =
- - - -
Ứnng suất dập cho phép của then thép
[
]
(
)

d
σ 100 MPa
= .
Vậy:
[
]
d d
σ σ
£ ( thoả điều kiện bền của then ).
2.3.1.Tính toán trục 3:
a.Các thông số đã biết:
Đường kính bánh vít:
(
)
bv
d 315 mm
=
Mômen:
(
)
bv
T 525363,7 N.mm
=
Các lực do bánh vít:
(
)
tbv
F 3335,6 N
=
abv

F 626,3(N)
=
rbv
F 1214,1(N)
=
Các lực do bánh xích:
X
F 3984,3(N)
= (N)
Ø315
Hình 2.6
b.Tính toán:
Biểu đồ mômen:
Hình2.7