Giáo trình thiết kế môn học Chi tiết máy

ThiÕt kÕ m«n häc Chi tiÕt m¸y I – TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC - Xác định công suất động cơ Do tải trọng thay đổi nên ta có công suất tính toán P P= P= = P (1) Ta có : P = = = 1,38 (KW) Nên, ta có : P= 1,38 = 1,24 (KW) Hiệu suất của cơ cấu : = . . .Với ; = 0,97 = 0,8 ( Chọn bộ truyền trục vít không tự hãm, có số ren trục vít Z=2) = 0,99 = 1 = 0,73 Vậy công suất cần thiết trên trục động cơ là :P = = = 1,67 (KW) Số vòng quay đồng bộ của động cơ Ta có : V= == = 35,26 (v/ph) Do cơ cấu không có bộ truyền ngoài nên : U = U Với U là tỉ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trục vít U = U. U Theo bảng 2.4 ta chọn được : U = 10 40 U = 3 5 U min = 10.3 = 30 U max = 40.5 = 200 Như vậy : n= n . U n min = 35,26 . 30 = 1057,8 (v/ph) n max = 35,26 . 200 = 7052 (v/ph) ta chọn n của động cơ là 3000 (v/ph) Dựa vào bảng P1.1 , chọn động cơ điện K112M2 có: + P= 3 kw + n = 2890 (v/ph) + = 83,5 % + cos = 0,9 + = 2,5 > = 1,4 + khối lượng m = 42 kg + Tra bảng P1.4 đường kính của động cơ là d=28mm 2 - Phân phối tỉ số truyền Ta thấy n= U . n U= U = = 2890/35,26 = 81,96 Đối với hộp giảm tốc bánh răng trục vít ta có : 2.U(U+1) - C.... U = 0 Với : U là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng là hiệu suất của bộ truyền trục vít = 0,8 C = C. = 0,9 đối vói bánh răng thẳng U= 2,583 Tỉ số truyền của bộ truyền trục vít – bánh vít là : U= U/U= 81,96/2,583 = 31,73 Chọn U = 32 Tinh lại có U=2,56 3 - Tính toán công suất- số vòng quay – momen xoắn trên các trục a. Công suất Ta có : P= 1,38 kw P= P/ = 1,38/ 0,99.1= 1,41kw P= P/ = 1,41/0,99.0,8 = 1,78 kw P = P/= 1,78/0,99.0,97 = 1,85 kw b. Số vòng quay n= n= 2890 (v/ph) n= = 2890/2,56 = 1128,91 (v/ph) n== 2890/81,96= 35,261 (v/ph) c . Momen xoắn trên các trục -Trªn trôc b¸nh r¨ng 1: -Trªn trôc 2(b¸nh r¨ng trôc vÝt). -M« men xo¾ trªn trôc 3. . 4- Lập bảng kết quả Th«ng sè Trôc Tèc ®é quay n (v/ph) TØ sè truyÒn U C«ng suÊt P (Kw) Momen xo¾n T( Nmm) Trôc ®éng c¬ 2890 1 3 Trôc 1 2890 1,85 6113,3 2,56 Trôc 2 1128,91 1,78 15057,9 32 Trôc 3 35,261 1,41 381891,7 Ta có sai số vận tốc là hợp lý II – THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY A-TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN .Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 1.1 – Chọn vật liệu . B¸nh r¨ng nhá (1). + Chän vËt liÖu chÕ t¹o cho b¸nh r¨ng. - Theo b¶ng 6.1 [I] / (92) do kh«ng cã yªu cÇu g× ®Æc biÖt nªn ta chän b¸nh r¨ng nhá ®îc chÕ t¹o b»ng thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®¹t ®é r¾n: HB =241285 B¸nh r¨ng lín (2). + Chän thÐp 45 t«i c¶i thiÖn ®Ó chÕ t¹o b¸nh r¨ng cã: HB =192240 1.2 - X¸c ®Þnh øng suÊt cho phÐp. C«ng thøc: Víi : ZR: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng ®é nh¸m bÒ mÆt r¨ng lµm viÖc ZV: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña vËn tèc vßng KxH: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña kÝch thíc b¸nh r¨ng KHL, KFL: HÖ sè tuæi thä YR: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña ®é nh¸m mÆt lîn ch©n r¨ng YS: HÖ sè kÓ ®Õn ®é nhËy vña vËt liÖu tíi sù tËp trung øng suÊt KxF: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng kÝch thíc b¸nh r¨ng tíi ®é bÒn uèn SH,SF: HÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc, uèn KFC: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh hëng cña viÖc ®Æt t¶i. Khi thiÕt kÕ s¬ bé ta lÊy C«ng thøc (2.1) sÏ lµ: Tra b¶ng 6.2 TrÞ sè cña vµ øng víi sè chu k× c¬ së ta chän : øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së : = 2HB + 70 hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ tiÕp xóc : = 1,1 øng suÊt uèn cho phÐp øng víi sè chu k× c¬ së : = 1,8HB hÖ sè an toµn khi tÝnh vÒ uèn : = 1,75 chän ®é r¾n b¸nh r¨ng nhá : HB1 = 245 chän ®é r¾n b¸nh r¨ng lín : HB2 = 230 Như vËy : = 2HB1 + 70 = 2.245 + 70 = 560 (MPa) = 2HB2 + 70 = 2.230 + 70 = 550 (MPa) = 1,8HB1 = 1,8.245 = 441 (MPa) = 1,8HB2 = 1,8.230 = 414 (MPa) - Số chu kỳ làm việc cơ sở N= 30 HB N= 30.245= 1,626.10 N= 30.230= 1,397. 10 - Số chu kỳ làm việc tưng đương + N=60c Với m= 6 do có HB < 350 C = 1 ; số ăn khớp trong một vòng quay T, n, t lần lượt là momen xoắn , số vòng quay và thời gian làm việc ở chế độ thứ I của bánh răng đang xét. Tổng thời gian làm việc của bộ truyền trong 5 năm là: =300.2.4.5 = 12000 (giờ) Vậy : N= 60.c.n.= 60.1.2890.12000.(1.5+0,7.3)/8 = 156,814.10 N== 61,26.10 Vì có : N> N nên K= 1 N> N nên K= 1 Ứng suất tiếp xúc cho phép được xác định sơ bộ: [] = [] = 560.1/1,1 = 509,1 Mpa []= 530.1/1,1 = 481,82 Mpa Vì bộ truyền là bánh răng thẳng nên : [] = min([],[])=[]=481,82 Mpa + Số chu kỳ thay đổi ứng suất tương đương N Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về uốn N= 4.10 N= 60.c. Có m= 6 N= 60.c.n.= 60.1.2890.12000.(1.5+0,7.3)/8 = 139,23.10 N= N/U = 54,39.10 N> N nên K= 1 N> N nên K= 1 Vậy , [] = 441.1/1,75 = 252 Mpa [] = 414.1/1,75 = 236,57 Mpa Ứng suất quá tải cho phép [] max = 2,8 . = 2,8.450 = 1260 Mpa []max = 0,8 . = 0,8 . 580 = 464 Mpa []max = 0,8 . = 0,8 . 450 = 360 Mpa 1-3 . Xác định thông số cơ bản của bộ truyền TÝnh kho¶ng c¸ch trôc -V× lµ hép gi¶m tèc nªn th«ng sè c¬ b¶n lµ kho¶ng c¸ch trôc ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau. .V× hai b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. +ka hÖ sè phô thuéc vµo vËt liªu cña cÆp b¸nh r¨ng vµ lo¹i r¨ng.v× lµ b¸nh r¨ng th¼ng nªn ta lÊy ka= 49,5 (b¶ng 6.5/94). +T1 m« men xo¾n trªn trôc b¸nh chñ ®éng T1=6113,3 Nmm + [σH]= 481,82 [MPa] +U= 2,56 +Tra b¶ng 6.6 ta ®­îc ( bánh răng đối xứng với các ổ trong hộp) = 0,53..(u +1) = 0,53 . 0,3 .(2,56 + 1) = 0,566 +Tra b¶ng 6.7,s¬ ®å b¸nh r¨ng øng víi s¬ ®å 6 →kHB=1,0183 Thay toµn bé l¹i c«ng thøc ®­îc = 49,5.(2,56+1)= 57,6 (mm) Quy trßn ta lÊy = 63 (mm) b= . = 18,9 (mm) Với b là chiều rộng vành răng . Đường kính vòng lăn bánh răng nhỏ là: d= 2. /(u+1)= 2.63/(2,56+1) = 35,4 (mm) 1- 4.X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ¨n khíp. a .x¸c ®Þnh m« ®un (m). Ta cã m = (0,010,02 ) =(0,010,02 ) .63 = 0,63 1,26 Tra theo d·y tiªu chuÈn 6.8 ta chän m=1,25 (mm). b.X¸c ®Þnh sè r¨ng . -B¸nh r¨ng th¼ng b=0. Cã = Z= 2.63/1,25(2,56 + 1) = 28,3 Ta chän Z1=28(r¨ng). Mµ Z2= u.Z1=2,56.28 = 71,68.Ta chän Z2=72 r¨ng. Khi ®ã .100%/ 2.56= 0,45 % tho¶ m·n. c.X¸c ®Þnh hÖ sè dÞch chØnh(x). Z1= 28 < 30 nên phải dÞch chØnh ®Ó ®¶m b¶o vÒ kho¶ng c¸ch trôc cho tr­íc. + y lµ hÖ sè dÞch chØnh t©m: y= - 0,5= 0,4 (mm) +HÖ sè k= Theo bảng 6.10a thì có k= 1,22 Mµ = →tæng hÖ sè dÞch chØnh (mm).X= y + =0,4 + 0,122 = 0,522 (mm) -HÖ sè dÞch chØnh cña b¸nh 1. Và ở bánh 2 có x= x-x=0,522-0,173=0,349 (mm) Góc ăn khớp 1-5 Kiểm nghiệm răng a.Độ bền tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng phải thỏa mãn Trong đó +hệ số kể đến cơ tính của vật liệu của bánh răng ăn khớp.Tra bảng 6.5 ta có = 274 (MPa) + hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc.Tra bảng 6.12 : Với + hệ số kể đến sự trùng khớp của răng ,xác định như sau: Với + là hệ số quá tải khi tính vể tiếp xúc - K hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng .Tra bảng 6.7 : K= 1,0183 -K hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng cho các đôi răng đồng thời ăn khớp .Vì là bánh rảng thẳng nên K = 1 -K hệ số kể đến tải trọng động * với * theo bảng 6.13 có cấp chính xác là cấp 8 nên: tra bảng 6.15 thì = 0,006 tra bảng 6.16 , do bánh răng có cấp chính xác là 8 , m = 1,25 < 3,5 nên = 56 Ta có < V = 380 (m/s) ( theo bảng 6.17 ) Vậy Có thỏa mãn b.Kiểm tra về độ bền uốn Bánh răng 1 Để đảm bảo thì : Bánh răng thẳng nên có hệ số dạng răng , tra bảng 6.18 hệ số tải trọng khi tính toán về uốn = 1,0466 (tra bảng 6.7) = 1, vì là răng thẳng với Tra bảng 6.15 có : Có V<V = 380 (m/s) tra bảng 6.17 Nên Vậy . Thỏa mãn Bánh răng 2 Với là hệ số dạng răng của bánh 2 , tra bảng 6.18 Với Như vậy, điều kiện về uốn trên 2 bánh đều thỏa mãn. C .Kiểm tra răng về quá tải Đề phòng biến dạng dư hoặc gãy dòn lớp bề mặt , ứng suất tiếp xúc cực đại không được vượt quá 1 giá trị cho phép . thỏa mãn Đề phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh mặt lượn chân răng thì cần có : Ta có : Vậy đều thỏa mãn điều kiện bền về quá tải 1.6 Các lực trong bộ truyền bánh răng Lực vòng : Lực hướng tâm : Lực pháp tuyến : Lực dọc trục : Bảng thống kê bộ truyền STT Thông số Ký hiệu Kích thước 1 Số răng Z 2 Khoảng cách trục chia a 62,5 mm 3 Khoảng cách trục a 63 mm 4 Đường kính chia d 5 Đường kính lăn 6 Đường kính đỉnh răng 7 Đường kính đáy răng 8 Đường kính cơ sở 9 Góc profin gốc 20 10 Góc ẳn khớp 11 Góc profin răng 20 12 Hệ số dịch chỉnh x 13 Hệ só trùng khớp ngang 1,72 14 Chiều rộng răng 18,9 mm 15 Mô đun m 1,25 mm 16 Tỉ số truyền u 2,56 2- Truyền động trục vít 2.1 – Chọn vật liệu Vận tốc trượt sơ bộ . Theo 7.1 số vòng quay của trục vít Momem xoắn trên trục bánh vít < 5m/s Nên chọn vật liệu làm bánh vít là Đồng thanh không thiếc và đồng thau.Cụ thể là nên dung Đồng thanh Nhôm- Sắt – Niken Áp dụng đúc ly tâm Theo bảng 7.1 Tải trọng trung bình nên chọn vật liệu làm trục vít là thép C45, tôi bề mặt đạt độ rắn HRC = 45 2.2- Xác định ứng suất cho phép a.Úng suất tiếp xúc cho phép , tra bảng 7.2 ta có b.Úng suất uốn cho phép - Úng suất uốn cho phép ứng với 10 chu kỳ , phụ thuộc vào số chiều quay.VÌ trục vít được tôi o, bộ truyền quay 1 chiều nên : K hệ số tuổi thọ . Theo 7.9 ta có : Với Vậy Úng suất quá tải Vì bánh vít làm đồng thanh không thiếc nên : 2.3-Tính toán truyền động trục vít về độ bền a.Xác định các thông số cơ bản của bộ truyền - khoảng cách trục + Z là số răng bánh vít.Chọn só mối răng trục vít Z= 2 Răng , thỏa mãn + q – hệ số đường kính trục vít : chọn theo tiêu chuẩn bảng 7.3 thì q =16 + là mô mem xoắn trên trục bánh vít + hệ số tải trọng Vậy Theo tiêu chuẩn SEV 229-75 phần 6.3.2 ta chọn - Tính modun trục vít Dựa vào dãy tiêu chuẩn bảng 7.3 .chọn m = 3,15 (mm) - hệ số dịch chỉnh Ta thấy : thỏa mãn b.Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc - Úng suất tiếp xúc xuất hiện trên mặt răng bánh vít phải thỏa mãn Tính chính xác lại Ta có : +Góc vít lăn + Vậy Tra bảng 7.2 .vật liệu làm bánh vít là Đồng thanh không thiếc nên có Hiệu suất của bộ truyền trục vít + Tra bảng 7.4, góc ma sát - Hệ số tải trọng + - là hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng . hệ số biến dạng của trục vít . Tra bảng 7.5 có T momen xoắn trung bình trên trục vít T là momen xoắn lớn nhất Ta có Vậy : Dựa vào bảng 7.6 , cấp độ chính xác cho bộ truyền là 8 Dựa vào bảng 7.7 , Chọn Nên : Momen xoắn trên bánh vít Vậy thỏa mãn c.kiểm nghiệm bánh vít về độ uốn - Ứng suất sinh ra tại chân rằng phải thỏa mãn + là modun pháp của răng : + là hệ số tải trọng : Với +-Đường kính vòng chia bánh vít + là chiều rộng vành răng bánh vít Chọn +. Tra bảng 7.8 ta có Vậy Thỏa mãn điều kiện về uốn d.Kiểm nghiệm bánh vít về quá tải - Để tránh biến dạng dư hoặc dính bề mặt răng , ứng suất tiếp xúc lớn nhất không vượt qua giá trị cho phép Nên ta có ; Thỏa mãn - Để tránh biến dạng dư hoặc phá hỏng tĩnh chân răng bánh vít , ứng suất uốn max phải thỏa mãn. thỏa mãn Vậy bộ truyền trục vít – bánh vít thỏa mãn điều kiện về quá tải. 2.4-Bảng thống kê các thông số bộ truyền STT Thông số KH Kích thước 1 Khoảng cách trục 125 mm 2 Hệ số dịch chỉnh x -0,317 mm 3 Đường kính vòng chia d 4 Đường kính vòng đỉnh 5 Đường kính vòng đáy 6 Đường kính ngoài của bánh vít 7 Chiều rộng bánh vít 42mm 8 Mô đun m 3,15 mm 9 Hệ số đường kính q 16 10 Tỷ số truyền U 32 11 Số ren trục vít& số răng bánh vít Z 12 Góc vít 13 Hiệu suất bộ truyền 2.5- Tính nhiệt trong truyền động trục vít Diện tích bề mặt thoát nhiệt của hộp giảm tốc là công suất trên trục vít là hệ số tỏa nhiệt(W/(mC) là hệ số thoát nhiệt đáy hộp là hệ số kể đến sự giảm nhiệt sinh ra trong 1 đơn vị thời gian do làm việc ngặt quãng hoặc do tải trọng làm việc giảm so với tải trọng danh nghĩa P là hệ số tỏa nhiệt cuản phần bề mặt hộp được quạt ứng với tốc độ quay của quạt là 930 v/p Thừa nhận , trục vít đặt phía dưới bánh vít , Vậy 0,376 (m) 2.6- Tính lực trong bộ truyền vít Lực vòng F trên bánh vít và lực dọc trục F trên trục vít Lực vòng F trên trục vít và lực dọc trục F trên bánh vít Lực hướng tâm: 2.7-Điều kiện bôi trơn luôn được đảm bảo do trục vít nằm ở dưới B-TÍNH TOÁN TRỤC Trôc I : Mang b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng nhá cÊp nhanh. Trôc II : Mang b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng cÊp chËm vµ trôc vÝt liÒn trôc Trôc III: Mang b¸nh vÝt 1- chän vËt liÖu Do có t¶i träng trung b×nh nªn ta chän vËt liÖu lµ thÐp C45 th­êng ho¸ vµ t«i c¶i thiÖn cho c¶ 3 trôc cã σb=600(MPa),øng suÊt xoÊn cho phÐp =12 420(MPa). 2.TÝnh thiÕt kÕ. 2.1TÝnh s¬ bé ®­êng kÝnh trôc. a.§­êng kÝnh trôc I víi T=6113,3(N.mm). , . Ta chọn = 20mm b.§­êng kÝnh trôc II §­îc chän s¬ bé theo c«ng thøc víi T=15057,9(N.mm). , . Ta chọn =20mm c.§­êng kÝnh trôc III dIII. §­îc chän theo c«ng thøc. víi TIII=381891,7(N.mm) ; . Ta chọn =50mm 2.2.X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc a.Trôc vµo ®éng c¬. -V× ®­êng kÝnh s¬ bé cña trô I dI=20(mm).Tra b¶ng 10.2/187 ta ®­îc chiÒu réng æ l¨n lµ b0=15(mm). -ChiÒu dµi may ¬ nöa khíp nèi. lmI2=(1,442,5).dI=(1,442,5).20=28450 (mm).Ta chän lmI2=40(mm). -ChiÒu dµi may ¬ l¾p b¸nh r¨ng. lmI3=(1,241,5).d=(1,241,5).20=24430.Ta chä lmI3= 27(mm). chän k1=12(mm),k2=12(mm),k3=15(mm),h=18(mm). -Ta tÝnh ®­îc c¸c kho¶ng c¸ch. +lI2=0,5.(lmI2+b0)+k3+hn=0,5.(40+15)+15+18=60,5(mm). Chän lI2=61(mm). +lI3=0,5.(b+lmI3)+k2+k1=0,5.(15+27)+12+12=45(mm). Chän lI3=45(mm). +Do kÕt cÊu l¾p æ l¨n nªn lI1=2.lI3=2.45=90(mm). +Tæng chiÒu dµi cña trôc I. lI=lmI2/2+lI2+lI1+b0/2=40/2+61+90+15/2=178,5(mm). b.Trôc trung gian. -V× ®­êng kÝnh s¬ bé cña trôc dII=20(mm).Tra b¶ng 10.2/187 chän ®­îc chiÒu réng æ l¨n b0=15(mm). -ChiÒu dµi may ¬ b¸nh r¨ng. lmII2=(1,241,5).d=(1,241,5).20=24430(mm). chän lmII2=27(mm)≥b2=18,9(mm). -Kho¶ng c¸ch tõ gèi ®ì 0 ®Õn gèi ®ì 1 trªn trôc. lII1=(0,941).daM2=(0,941).210,7=189,634210,7(mm).Chän lmII1=200(mm). -Kho¶ng c¸ch tõ gèi 0 ®Õn gi÷a tiÕt diÖn l¾p trôc vÝt. lII3=lII1/2=200/2=100(mm). -Chän k1=12(mm),k2=12(mm),k3=15(mm),hn=18(mm). -Ta cãlII2=lmII2/2+k3+hn+b0/2=27/2+15+18+15/2=54(mm). -Tæng chiÒu dµi trôc II. lII=lmII2/2+lII2+lII1+b0/2=27/2+54+200+15/2=275(mm). c.Trôc ra. -V× ®­êng kÝnh trôc s¬ bé dIII=50(mm).tra b¶ng 10.2/187 ta chän ®­îc b0=27(mm). -ChiÒu dµi may ¬ l¾p b¸nh vÝt. lmIII2=(1,2 41,8).d=(1,2 41,8).50=60 490(mm). chän lmIII2=75(mm). -Chän k1=12(mm),k2=12(mm),k3=15(mm),hn=18(mm). -ChiÒu dµi may ¬ khớp nối lmIII3=(1,442,5).d=(1,442,5).50=704125(mm).chän lmIII3=97(mm). -Kho¶ng c¸ch tõ æ l¨n 0 ®Õn chi tiÕt quay sè 1. lIII2=0,5.(b0+lmIII3)+k1+k2=0,5.(27+97)+12+12=86(mm). Chän lIII2=86(mm). -Kho¶ng c¸ch tõ æ l¨n 0 ®Õn æ l¨n sè 1.V× tÝnh chÊt ®èi xøng trong viÖc bè trÝ æ l¨n nªn. lIII1=86.2=172(mm). -Kho¶ng c¸ch tõ æ l¨n 0 ®Õn khớp nối lIII3=lIII1+0,5.(b0+lmIII3)+k3+hn=172+0,5.(27+97)+15+18=267(mm). -ChiÒu dµi cña trôc III lµ. lIII=lIII3+0,5(b0+lmIII3)=267+0,5.(27+97)=329(mm). *NhËn xÐt ®Ó ®¶m b¶o tÝnh l¾p gÐp cña bé truyÒn ta ph¶i chän lI3=lII2=54(mm). VËy chän lI3=54 , lI1=108(mm). 2.3- Lực tác dụng lên trục từ các bộ truyền F F F F Fr4 Fr3 Fa3 Ft3 Fa4 Ft4 3-Tính chính xác trục 3.1-Trục I *X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn c¸c æ trªn trôc I . BiÓu ®å m«men trªn trôc *§­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc: ¸p dông c«ng thøc tÝnh m« men t­¬ng ®­¬ng t¹i c¸c tiÕt diÖn (Nmm) (Nmm) (Nmm) (Nmm) Ta cã ®­êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn trªn trôc ¸p dông c«ng thøc tÝnh ®­êng kÝnh trôc : Tra b¶ng 10.5[I] ,víi ®­êng kÝnh trôc: +d1 = 20 (mm) néi suy ta cã [s] = 63 (MPa). (mm) (mm) (mm) (mm) Chän l¾p ghÐp TiÕt diÖn 12 : l¾p khíp nèi trôc ®µn håi, kiÓu l¾p k6 kÕt hîp víi l¾p then. TiÕt diÖn 13 : l¾p b¸nh r¨ng , kiÓu l¾p k6 kÕt hîp víi l¾p then TiÕt diÖn 10 vµ11:l¾p æ l¨n. XuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn vÒ ®é bÒn ,l¾p ghÐp vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh trªn c¸c tiÕt diÖn cña trôc nh­ sau: (mm) (mm) (mm) Ta cã kÕt cÊu trôc *KiÓm nghiÖm ®é bÒn then: Dùa vµo b¶ng 9.1[I] chän lo¹i then b»ng. ¸p dông c«ng thøc tÝnh øng suÊt dËp vµ øng suÊt c¾t : Vµ Víi : T lµ m« men xo¾n trªn tiÕt diÖn l¾p then, d lµ ®­êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn l¾p then, lt chiÒu dµi then : lÊy lt » 1,35.d vµ chän theo d·y tiªu chuÈn. h lµ chiÒu cao then t1 lµ chiÒu s©u r·nh then trªn trôc. C¸c kÕt qu¶ tÝnh ghi trong b¶ng : TiÕt diÖn §­êng kÝnh trôc KÝch th­íc then b x h lt t1 sd (MPa) tc (MPa) 12 18 6 x 6 25 3,5 10,9 4,5 13 22 6 x 6 25 3,5 7,9 3,7 Tra b¶ng 9.5 [I] ,víi t¶i träng va ®Ëp nhÑ then lµm b»ng thÐp th× : [sd ] = 100 (MPa); [tc ] = 40 ¸ 60 (MPa) KÕt luËn c¸c then lµm viÖc ®ñ bÒn. Biểu đồ momen và kết cấu trục I 3.2-. Trôc II (trôc chøa trôc vÝt). *X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn c¸c æ trªn trôc II: (với d1=50,4mm) (N) BiÓu ®å m«men trªn trôc . *§­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc: ¸p dông c«ng thøc tÝnh m« men t­¬ng ®­¬ng t¹i c¸c tiÕt diÖn (Nmm) (Nmm) (Nmm) (Nmm) Ta cã ®­êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn trªn trôc : ¸p dông c«ng thøc tÝnh ®­êng kÝnh trôc : +d2 = 20 (mm) néi suy ta cã [s] = 63 (MPa). (mm) (mm) (mm) (mm) Chän l¾p ghÐp : TiÕt diÖn 22 : l¾p b¸nh r¨ng, kiÓu l¾p k6 kÕt hîp víi l¾p then. TiÕt diÖn 23 : lµ phÇn c¾t ren trôc vÝt. TiÕt diÖn 20 vµ 21:l¾p æ l¨n. XuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn vÒ ®é bÒn ,l¾p ghÐp vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh trªn c¸c tiÕt diÖn cña trôc nh­ sau (mm) ; (mm) d23 =df1 =42,84 (mm); df1 lµ ®­êng kÝnh ch©n ren trôc vÝt. Ta cã kÕt cÊu trôc *KiÓm nghiÖm ®é bÒn then: TiÕt diÖn §­êng kÝnh trôc KÝch th­íc then b x h lt t1 sd (MPa) tc (MPa) 22 19 6 x 6 28 3,5 22,6 9,4 Tra b¶ng 9.5 [I] ,víi t¶i träng va ®Ëp nhÑ then lµm b»ng thÐp th× : [sd ] = 100 (MPa) [tc ] = 40 ¸ 60 (MPa) KÕt luËn c¸c then lµm viÖc ®ñ bÒn. Biểu đồ momen và kết cấu trục II 3.3- Trục III *X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn c¸c æ trªn trôc III: BiÓu ®å m«men trªn trôc *§­êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc: ¸p dông c«ng thøc tÝnh m« men t­¬ng ®­¬ng t¹i c¸c tiÕt diÖn (Nmm) (Nmm) (Nmm) (Nmm) Ta cã ®­êng kÝnh c¸c tiÕt diÖn trªn trôc : ¸p dông c«ng thøc tÝnh ®­êng kÝnh trôc : Tra b¶ng 10.5[I] ,víi ®­êng kÝnh trôc: +d3=50 (mm) néi suy ta cã [s] = 50 (MPa (mm) (mm) (mm) (mm) Chän l¾p ghÐp : TiÕt diÖn 32 : l¾p b¸nh vÝt, kiÓu l¾p k6 kÕt hîp víi l¾p then. TiÕt diÖn 33 : l¾p khớp nối,kiÓu l¾p k6 kÕt hîp víi l¾p then. TiÕt diÖn 30 vµ 31:l¾p æ l¨n. XuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn vÒ ®é bÒn ,l¾p ghÐp vµ tÝnh c«ng nghÖ ta chän ®­êng kÝnh trªn c¸c tiÕt diÖn cña trôc nh­ sau: (mm) (mm) (mm) Ta cã kÕt cÊu trôc *KiÓm nghiÖm ®é bÒn then: C¸c kÕt qu¶ tÝnh ghi trong b¶ng : TiÕt diÖn §­êng kÝnh trôc KÝch th­íc then b x h lt t1 sd (MPa) tc (MPa) 32 55 16x 10 70 6 49,6 12,4 33 45 14 x 9 63 5,5 77 17,3 Tra b¶ng 9.5 [I] ,víi t¶i träng va ®Ëp nhÑ then lµm b»ng thÐp th× : [sd ] = 100 (MPa) ; [tc ] = 40 ¸ 60 (MPa) KÕt luËn c¸c then lµm viÖc ®ñ bÒn. BiÓu ®å m«men vµ kÕt cÊu trôc III 4- KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái *Víi vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp 45 cã sb = 600 (MPa) ta cã : s-1 = 0,436. sb = 0,436. 600 = 261,6 (MPa) -1 = 0,58. s-1 = 0,58. 261,6 = 151,7 (MPa) Tra b¶ng 10.7[I] ,ta cã hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái : ys = 0,05 ;y = 0 *§èi víi c¸c trôc hép gi¶m tèc ®Òu quay th× øng suÊt thay ®æi theo chu k× ®èi xøng do ®ã ta cã : =0 ; V× c¸c trôc quay 1 chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu k× m¹ch ®éng nªn ta cã Trong ®ã Wj vµ Woj lµ m« men c¶n uèn vµ m« men c¶n xo¾n t¹i tiÕt diÖn j cña trôc. *X¸c ®Þnh hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cña trôc Dùa vµo kÕt cÊu cña trôc vµ biÓu ®å m« men t­¬ng øng ta thÊy c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm cÇn kiÓm tra vÒ ®é bÒn mái cña trô