Nguyên lý chi tiết máy chương 8 trục

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG 8

TRỤC


Mục tiêu

 Phân loại, cấu tạo trục

 Trình bày các dạng hỏng

 Tính toán thiết kế trục

1


8.1 Cấu tạo, phân loại, vật liệu

Trục: đỡ các chi tiết máy để truyền
moment xoắn
2


Đặc điểm chịu tải trọng: trục tâm, trục truyền

3

Đường tâm trục: thẳng, khủy, mềm

4


Hình dáng của trục: trơn, bậc, rỗng

Tiết diện trục: tròn, then hoa, định hình

5


Ngõng trục

Vai trục

Ngõng trục

Thân trục
Rãnh then
Lỗ chống tâm

6


Vật liệu

 Thép carbon, thép hợp kim: C45, 40Cr
 Ứng suất lớn, máy quan trọng dùng thép
hợp kim: 40CrNi, 40CrMnTi...

 Trục quay nhanh, ổ trượt dùng thép thấm
carbon, nitơ: 20Cr, 12CrNi3A....
7


8.2 Các dạng hỏng, chỉ tiêu tính toán

 Các dạng hỏng
Gãy trục

 Làm việc quá tải
 Đánh giá không đúng tập trung ứng suất
 Chế tạo, sử dụng không đúng kỷ thuật
8


Mòn trục

Mòn thường xảy ra tại vị trí ngõng trục
Tính toán, sử dụng không đúng kỹ thuật
9


Trục không đủ độ cứng

Trục biến dạng  mất khả năng làm việc

10

 Chỉ tiêu tính toán
 Trục không quay, ứ/s không đổi  tính
độ bền tĩnh

 Trục quay nhanh  tính độ bền mỏi
 Trục quay chậm  tình độ bền mỏi, tĩnh
 CTM lắp trục làm việc bình thường 
tính độ cứng, độ ổ định giao động
11


8.3 Tính toán trục theo chỉ tiêu độ bền
Tính sơ bộ đ/k trục
Tính chính xác đ/k trục
Kiểm nghiệm trục theo
Tính toán

hệ số an toàn về mỏi
Kiểm nghiệm trục theo
độ bền tĩnh
12


Tính sơ bộ đường kính trục
Tính sơ bộ dựa vào môment xoắn

T
T



3
W0 0, 2d
T: môment xoắn trên trục
W0: môment chống xoắn W0 

d

3

16

 0, 2.d

3

d: đường kính trục
13


Điều kiện bền trục

T
T


  
3
W0 0, 2d
Đường trục kính trục

T
5T
d3
3
0, 2  
 
14


Tính chính xác đường kính trục
Tính chính xác trục ta dựa vào môment
xoắn T, môment uốn Muốn để xác định
đường kính trục.

15


1. Phát thảo sơ đồ trục
2. Xác định kích thước dọc trục
3. Đặt lực tác dụng lên các chi tiết máy
4. Dời lực từ các chi tiết máy về tâm trục
5. Thay trục bằng một dầm sức bền
6. Giải phóng liên kết, tính phản lực liên kết
16


7. Vẽ biểu đồ nội lực
Môment uốn Mx
Môment uốn My

Môment xoắn T
8. Tính Mtđ tại tiết diện nguy hiểm. Xác định
đường kính trục
9. Vẽ kết cấu trục
17


R

y
z
Fa1
Ft1
MFa1

R

MFt1

Pa1
R

l11 l12

Fr1

P1 Pr1

MFa1

l13

x
y
z
xy
z

Fr1
Ft1

x
z

T

l12

l13 l21
18


Thuyết bền thứ 4

 td    3      3   
2

2

2

x

2
y

2

2

M td
1
3T
2
2
 td 
Mx  My 

3
3
0,1d
4
0,1d
Điều kiện bền

M td
 td 
  
3
0,1d

M td
d  3
0,1 
19


Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn về mỏi
Hệ số an toàn s

s

s .s
2

2

s  s

  s

[s]=1,5-2,5 : hệ số an toàn cho phép
s : hệ số an toàn xét riêng ứ/s uốn
s : hệ số an toàn xét riêng ứ/s xoắn
20


Với hệ số an toàn chỉ xét riêng ứ/s uốn

s 

 1

K . a

 

  . m

-1=(0,40,5).b : giới hạn mỏi uốn
b : giới hạn bền vật liệu
a : ứng suất uốn biên độ
m : ứng suất uốn trung bình
21


K : hệ số xét ảnh hưởng tải tập trung (T363)
 : hệ số kích thước (T41,362)
 : hệ số tăng bền bề mặt (T42,362)
 : hệ số ảnh hưởng ứ/s trung bình 
độ bền mỏi (T44,361)
22


Với hệ số an toàn chỉ xét riêng ứ/s xoắn

s 

 1

K . a

 

  . m

-1=(0,220,25). b : giới hạn mỏi xoắn
b : giới hạn bền vật liệu
a : ứng suất xoắn biên độ
m : ứng suất xoắn trung bình
23


K : hệ số xét ảnh hưởng tải tập trung (T363)
 : hệ số kích thước (T41,362)
 : hệ số tăng bền bề mặt (T42,362)
 : hệ số ảnh hưởng ứ/s trung bình 
độ bền mỏi (T44,361)
24