tính toán thiết bị lái bằng phương pháp lí thuyết với yêu cầu quy phạm, chương 17 pps

Chương 17:
Tính chốt bản lề bánh lái
- Chốt lái lắp trong lỗ bản lề của bánh lái và trụ lái có hai
loại: chốt đỡ (chịu lực ngang) và chốt đỡ chặn (chịu cả lực ngang
và lực đứng do trọng lượng bánh lái).
- Thông thường chốt lái có một đoạn hình trụ và một đoạn
hình côn. Đoạn côn lắp trong lỗ bản lề của bánh lái.
- Đoạn trụ của chốt quay trong lỗ bản lề, được bọc bằng một
ống lót chịu m
òn và chống gỉ tốt (đồng thanh БpAMц9-21, đồng
thau ЛМц 58
-2, thép không gỉ OX18H10T, babit).
- Đường kính chốt lái d
p
phải không nhỏ hơn trị số tính theo
công thức sau:
d
p
=
p
KB 35,0 (mm).
Trong đó: B = R
1
= 469551,209 , (N) phản lực tại ổ đỡ chốt.
K
p
: hệ số vật liệu của chốt lái.
Ta chọn vật liệu làm chốt lái là thép CT5, theo bảng tra 3-8
[5- tr.40] có:

σ

b
= 550 (N/mm
2
).

σ
ch
= 280 (N/mm
2
).
=> K
p
=
75,075,0
)
280
235
()
235
( 
ch

= 0,88
Suy ra : d
p
=
p
KB 35,0 = 0,35. 88,0.209,469551 = 225 (mm).
- Chiều dày ống lót chốt 3 ÷ 5% đường kính chốt, chọn chiều
dày ống lót chốt là 4% d

p
Chiều dày ống lót là: 0,04.225 = 9
(mm).
- Ch
ốt lái có kết cấu như một bulông côn, độ
côn theo đường kính không được lớn hơn trị số
sau đây: 1:8 ÷1:12.
Độ côn: u =
250
200225

= 0,1
Chi
ều dài phần trụ: h = 250 (mm).
Chiều phần côn: l = 250 (mm).
- Kích thước của e cu là:
+ đường kính đỉnh ren: d
g
≥ 0,65 d
o
= 0,65.225 = 146,2
(mm).
+ chi
ều cao ê cu: h
n
≥ 0,6 d
g
= 0,6.146,2 = 87,72 (mm).
+ đường kính vòng ngoài của ê cu: d
n

≥ 1,2.d
e
hoặc d
n
≥ 1,5.d
g
d
n
≥ 1,5*d
g
= 1,5*146,2 = 210,3 (mm).
III.3.2.4. Tính toán ổ đỡ trục lái và chốt lái.
III.3.2.4.1. Tính toán ổ đỡ trục lái:
* Ổ đỡ phái trên:
Hình III-13. Chốt lái
- Ổ đỡ này là ổ đỡ chặn được lắp trên của đầu trục, có tác
dụng là chống dịch chuyển dọc trục.
- Vỏ ổ làm bằng thép đúc (hoặc thép hàn nếu ổ nhỏ) có mặt
bích ngang để bắt bulông xuống boong t
àu, bạc lót ổ làm bằng
đồng thau.
- Vật liệu chế tạo bạc lót ổ là đồng thau: ПKC 80-3-3.
Chi
ều dài bạc lót: l
ô
= (1,0 ÷1,2 ).d, chọn l
ô
= 1,2d.
V
ới d = 205,56 (mm) là đường kính trục lái tại vị trí ổ.

l
ô
= 1,2.205,56 = 246,68 (mm).
Chi
ều dày bạc lót t = 5 ÷ 10% đường kính trục lái tại vị trí ổ,
chọn t = 9%.
t = 0,09%.205,56 = 18,5 (mm).
Đường kính bạc là: d
b
= 242,56 (mm).
- Theo quy ph
ạm thì bề mặt đỡ nhỏ nhất không được nhỏ hơn trị
số tính theo công thức sau: [A
b
] =
a
q
N
(mm
2
)
Trong đó: N = R
3
= 400238,087 (N) phản lực tại gối đỡ.
q
a
= 7 (N/mm
2
) áp suất bề mặt cho phép.
Bảng 2A/25.2. Áp suất bề mặt cho phép.

Vật liệu làm bạc. q
a
(N/mm
2
)
+ Gỗ gai ắc. 2,5
+ Kim loại màu (bôi trơn
bằng dầu).
4,5
Hình III-14. Ổ đỡ
phía trên
+ Vật liệu tổng hợp có độ
cứng 60÷70 có cốt D (xem chú
thích 1).
5,5
+ Thép (xem chú thích 2),
đồng thau, và vật liệu đồng –
graphic ép nóng.
7,0

* Chú thích:
(1) Th
ử độ cứng phân biệt ở nhiệt độ 23
0
C và độ ẩm 50%
theo các tiêu chuẩn đã được công nhận. Ổ đỡ bằng vật liệu tổng
hợp phải được Đăng kiểm công nhận.
(2) Thép không gỉ và thép chống mòn phải phù hợp vơi ống
bọc trục mà không gây ăn mòn điện hóa.
Suy ra: [A

b
] =
7
087,400238

a
q
N
= 57176,87 (mm).
B
ề mặt ổ là: A
b
= l.d
b
= 246,67.298 = 59832,28 (mm
2
).
V
ậy: A
b
> [A
b
].
* Ổ đỡ phía dưới:
- Chọn vật liệu ổ đỡ phía dưới là gỗ gai ắc, được bôi trơn
bằng nước biển.
+ Chiều dài bạc lót: l
ô
= (1,0 ÷1,2 ).d , chọn l
ô

= 1,2d.
V
ới d = 264,63 (mm) là đường kính trục lái tại vị trí ổ.
l
ô
= 1,2.264,63 = 317,56 (mm).
+ Chiều dày bạc lót t = 5÷10% đường kính trục lái tại vị
trí ổ, chọn t = 9%:
t = 0,09%.264,63 = 23,82
(mm).
đường kính bạc là: d
b
= 365,20
(mm).
- Theo quy ph
ạm thì bề mặt đỡ nhỏ
nhất không được nhỏ hơn trị số tính theo
công thức sau:
[A
b
] =
a
q
N
(mm
2
).
Trong đó:
N = R
2

= 156996,984 (N) phản lực tại gối đỡ.
q
a
= 2,5 (N/mm
2
) áp suất bề mặt cho phép.(Tra theo
bảng 2A/25.2).
Suy ra: [ A
b
] =
5,2
984,156996

a
q
N
= 62798,79 (mm
2
).
B
ề mặt ổ là A
b
= l.d
b
= 317,56.365,20 = 115972,9 (mm
2
).
V
ậy : A
b

> [A
b
].
III.3.2.4.2. Tính toán ổ đỡ của chốt lái:
- Vật liệu làm ống lót chốt lái làm bằng đồng.
Chiều dài ống lót : l
ô
= (1,0÷1,2 ).d, chọn l
ô
= 1,2d.
V
ới: d = 225 (mm) là đường kính trục lái tại vị trí ổ.
l
ô
= 1,2.225 = 270 (mm).
Hình III-15. Ổ đỡ phía dưới
- Chiều dày ống lót t = 5÷10% đường kính trục lái tại vị trí ổ,
chọn t = 9%
t = 0,09%.225 = 20,25
(mm).
Đường kính bạc là: d
b
=
265,5 (mm).
- Theo quy ph
ạm thì bề mặt đỡ nhỏ
nhất không được nhỏ hơn trị số tính theo công thức sau: [A
b
] =
a

q
N
(mm
2
).
Trong đó:
N = R
1
= 469551,209 (N) phản lực tại gối đỡ.
q
a
= 7,0 (N/mm
2
) áp suất bề mặt cho phép.(Tra theo
bảng 2A/25.2).
Suy ra: [A
b
] =
0,7
209,469551

a
q
N
= 67078,74 (mm).
- B
ề mặt ổ là A
b
= l.d
b

= 270.265,5 = 71685 (mm
2
).
V
ậy : A
b
> [A
b
].

Hình III-16. Ổ đỡ chốt