Pđ/c > Py/c
Py/c = Ptd =
• Công suất trục tang quay (đĩa xích ) :Py/c = (kw)
v (m/s): Vận tốc băng tải (thông số đã biết )
F(N): Lực kéo băng tải (thông số đã biết)
• Hiệu suất bộ truyền động:
= ot . x . ol 3 . Br2 . k
Tra bảng 2.3[I] có:
ot =0.98 Hiệu suất ổ trục.
x =0.96 Hiệu suất bộ truyền xích.
ol =0.992 Hiệu suất ổ lăn.
Br =0.97 Hiệu suất bánh răng.
k =0.99 Hiệu suất khớp nối
Thay số được:
=0,98. 0,96. 0,9923 .0,972. 0,99= 0,855
• : số tải trọng tương đương :
=
= (do thời gian mở máy :tmm <
60 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2283 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Chi tiết máy Băng tải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÁO CÁO THỰC TẬP
Đồ án chi tiết máy
Băng tảiMỤC LỤC
PHẦN 1: TÍNH HỆ DẪN ĐỘNG
I. Chọn động cơ : Động cơ mộ chiều
1.Xác định công suất đặc trưng cho trục động cơ (Pđ/c ) :
Pđ/c > Py/c
Py/c = Ptd =
Công suất trục tang quay (đĩa xích ) :Py/c = (kw)
v (m/s): Vận tốc băng tải (thông số đã biết )
F(N): Lực kéo băng tải (thông số đã biết)
Hiệu suất bộ truyền động:
=ot . x . ol 3 . Br2 . k
Tra bảng 2.3[I] có:
ot =0.98 Hiệu suất ổ trục.
x =0.96 Hiệu suất bộ truyền xích.
ol =0.992 Hiệu suất ổ lăn.
Br =0.97 Hiệu suất bánh răng.
k =0.99 Hiệu suất khớp nối
Thay số được:
=0,98. 0,96. 0,9923 .0,972. 0,99= 0,855
: số tải trọng tương đương :
=
= (do thời gian mở máy :tmm <<tck à bỏ qua tmm )
==0.79
àPy/c = Kw
2.Xác định tốc độ đồng bộ của động cơ :
nsb = nct .usb
Với nct là số vòng quay của trục máy công tác ( trục tang quay)
nct=
Với :
V : Vận tốc băng tải (m/s).
D=350 mm : Đường kính tang quay .
nct= (v/p).
Theo công thức [2.15]/ [I] ta có: usb =usbh .usbbtn
à nsb = nct .usbh . usbbtn
Bộ truyền ngoài là xích .Theo bảng 2.4[I] chọn:
usbh =18
usbbtn =2.2
à nsb =42,58. 18. 2,2 = 1686 (V/p).
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ nđb =1500(V/p)
Với Py/c =4.61kW
Theo bảng P1.1 trong phần phụ lục [I] a chọn động cơ :K132M4
Với các thông số :
Pđ/c =5.5 kW > Py/c =4.61kw
nđ/c =1445 V/p nđb
Tk/Td/n =2 > Tm/T =1.4
=P1/ol . k
II.Phân phối tỉ số chuyền chung
Uchung =
Chọn Ung =2.2
à Uh =
*Phân phối tỉ số chuyền .
Do hộp giảm tốc là đồng trục lên :
U1 =U2 =
Tính lại Ung ==2,2
*Tính toán các thông số động học
Nguyên tắc:
Pi tính từ trục công tác về trục động cơ: Pi =
P3 = kW
P2 = kW
P1 =kW Pđ/c kW
n tính từ trục động cơ đến trục công tác : n
Pđ/c =5.945 kW
n1 = nđc/u1 =1445/1=1445 (v/p)
n2 = (v/p)
n3 = (v/p)
nct =(v/p)
Mô men xoắn:và Ti=9,55.106.Pi/ni
Tđ/c =9,55.106. N.m
N.mm
T2 =9,55.106. (N.mm)
T3 = (N.mm)
Tct =9,55.106. (N.mm)
Bảng thông số động học
II. Thiết kế bộ truyền ngoài : Bộ truyền xích
Với các số liệu : P3 =5,242 kW ; n= 94 v/p ; U =2,2 làm việc 2 ca =300
Theo bảng 5,4 [I] : Với u = 2,2 ta chọn số răng đĩa nhỏ Z1 =27 àsố răng đĩa lớn :
Z2 =u.Z1 = 2,2.57 =59,4 àchọn Z2 =60 < Zmax
Tính lại tỉ số truyền u = =2,22
Xác định bước xích p :
K= K0.Ka.Kđc.Kbt.Kc.Kđ (1)
Tra bảng 5.6 [I] ta đươc:
Hệ số tải trọng động : Kđ =1,2 ( do tải trọng va đập nhẹ).
Hệ số ảnh hưởng của vị trí bộ truyền : K0 =1 do =300 <600
Hệ số điều chỉnh lực căng xích (điều chỉnh được) : Kđc=1
Hệ số ảnh hưởng điều kiện tròn trơn ( môi trường không bụi ): Kđc=1
Hệ số kế đến chế độ làm việc của bộ truyền: Kc =1,25
Thay vào (1) ta được : K=1,2.1.1.1.1,25.1 =1,5
Điều kiện đảm bảo độ bền mỏi xích :
Theo công thức (5.3) [I] : Pt =[P]
Hệ số răng đĩa dẫn : Kz=
Hệ số vòng quay : Kn =
Kx = 1( do xích một dãy )
Thay công thức vào công thức (5.3) [I] Pt = kW
Tra bảng 5.5 [I] với n03 =50 chọn xích dãy có bước xích p=31,75 là loại xích con lăn hệ thống thông tin di động dãy có [P]= 5,83 kW vậy
Pt= 3,874 kW [P] =5,83 kW (thỏa mãn điều kiện bền mòn)
3)Xác định sơ bộ khoảng cách trục a :
a=40.p=40.31,75 = 1270 mm
Số mắt xích X tính theo công thức 5.12[I]:
X=
=
Chọn X=124
Tính khoảng cách trục chính xác : CT 5.13 [I] :
a=0,25.P.{X-0,25.(Z2 + Z1) +}
=0,25.31,75.{124-0,25.(60 + 27)+}
=1266,95mm = 1267 mm
Để khỏi căng xích ta giảm a một lượng 0,0023.a= 0,0023.1267=2,95 mm
Do vậy : a= 1266,95 – 2,95 =1264 mm
4) Tính đường kính đĩa xích:
Đường kính vòng chia của đĩa xích :
d1=
d2=
Đường kính vòng đỉnh đĩa xích:
da1=P(0,5+cotg(
da2=P(0,5+cotg(
Đường kính vòng chân răng xích :
r=0,5025.d1 +0,05=0,5025.19,05+0,05=9,63 (d1 tra bảng 5.2 [I] ).
df1 =d1 -2.r=273,49 -2.9,63=254,23 mm
df2 =d2 -2.r=606,66 -2.9,63=578,4 mm
5) Tính lực tác dụng lên trục :
Lực vòng : Fz ==3903,13 N
Lực tác dụng hướng tâm : Fr = Kt.Ft
Hệ số kể đến trọn lực của xích : K t =1,15 (do =300 < 400)
Do vậy : Fr =1,15.3903,13 =4488,6 N
6) Kiểm nghiệm độ bền :
Theo công thức (5.15) [I] :
s=
Tra bảng 5.2 [I] ,tải trọng phá hỏng Q= 88,5 kN, khối lượng 1 mét xích là :q =3,8 kg
Hệ số tải trọng động : Kđ =1,2 (ở trên phần 1)
Fv : lực căng do lực li tâm sinh ra ;Tính theo công thức:
Fv = q.v2 =q.( N
F0 : lực căng do trọng lượng nhánh xích bị động gây ra :
F0 = 9,81.Kf.q.a
Kf : hệ số ảnh hưởng độ võng f của xích và vị trí bộ truyền
Kf =4 (do =300 < 400)
àF0 =9,81.1264.10-3 =188,48 N
a: khoảng cách truc (m).
às=
Tra bảng 5.10 [I] có [s]=8,5
Vậy s = 18,14 > [s] =8,5 àbộ truyền xích đảm bảo đủ bền.
7) Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc:
Theo công thức 5.18 [I]:
Trong đó :
-ứng suất tiếp xúc cho phép.
Kr -hệ số ảnh hưởng cả số răng đĩa xích ,phụ tuọc vào Z;Tra bảng trang 87 [I] ta
được: Kr =0,40
F-lực va đập: F=13.10.n.
K=1,2 ( hệ số trải trọng động )
E- môdun đàn hồi của bản lề : E=2,1.10MPa
A- diện tích chiếu của bản lề (mm): Tra bảng 5.12 [I] được: A=262 mm
K- hệ số phân bố không đều tải trọng cho các dãy: K=1 (do xích một dãy ).
Do vậy :
=0,47.
Tra bảng 5.11 [I] ta chọn thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt được ứng suất tiếp xúc cho phép =600 MPa
Ta có :=600 MPa =526,35 MPaĐảm bảo độ bền tiếp xúc cho rằng đĩa xích
Góc nghiêng của lực F với đường nối tâm hai trục :
tg==0,1318 =7,5
III. Thiết kế bộ truyền trong:
Các thông số chung :
T=1,4 . T
Và tỷ số truyền u=3,93
Ta có sơ đồ tải trọng:
A.Tính bộ truyền cấp chậm răng thẳng:
1.Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:
Bánh răng cấp chậm chọn thép 45 ( tôi cải thiện ) có cứng 250HB÷280HB
Bánh răng nhỏ : HB=275
Bánh răng lớn : HB=265
2. Xác định ứng sất cho phép:
Tra bảng 6.2 [I] với thép 45 tôi cải thiện HB180…350
=2.HB+70=2 . 275 + 70 = 620 MPa
=2HB + 70=2 . 265+ 70= 600 MPa
=1,8 . HB=1,8. 275= 495 MPa
=1,8 . HB=1,8. 265= 477 MPa
Theo công thức (6.5) [I] : N= 30.H do đó
N= 30 . 275= 2,1. 10
N= 30 . 265=1,9. 10
n=368 (v/p )
n= 94 (v/p )
Theo công thức (6.7 ) [I] : N= 60.c.
lần lượt là mômen xoắn , số vòng quay và tổng số giờ làm việc ở chế độ thứ i .
c: Số lần ăn khớp trong một vòng quay : c=1
Ứng suất uốn cho phép :
N= 60. 1. 1900. 94. ( )= 7,196. 10> 1,8. 10
K=1
N= u. N=3,93. 7,196. 10 >2,1. 10
K=1
Do vậy theo công thức (6.1a) [I] : ,sơ bộ xác định được:
Trong cấp chậm, hệ thống chuyển động là bánh răng thẳng nên chọn :
= 1,25. 527,3=659,1 MPa
Ứng suất tiếp xúc cho phép :
Theo công thức (6.2a) [I] :
K- Hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải :K= 1 (do bộ truyền một chiều ).
N- Chu kì thay đổi ứng suất tương đương , được tính theo công thức 6.8 [I]
N=
Ta có : N= 60.1.19000.94.(1
K=1
Tương tự ta cũng có : K =1
Thay số vào công thức (6.2a) [I] :
Vậy ứng suất cho phép khi quá tải , theo công thức (6.13) [I] và 6.14 [I] :
=2,8. 550=1540 MPa
3. Tính toán các thông số thiết kế :
Xác định sơ bộ khoảng cách trục :
Theo công thức (6.15a) [I] :
a= K. (u+1).
K -Hệ số phụ thuộc vào vật liệu bánh răng , tra bảng (6.5) [I] : K= 49,5
chọn trước = 0,45 0,53. 0,45.(3,93+ 1)=1,18
K-Hệ số phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng răng , tra bản (6.7) [I]:
K= 1,17 = 166 mm
Xác định các thông số ăn khớp :
Theo công thức (6.17) [I] : m = (0,01÷ 0,02) .a= (0,01÷ 0,02 ).166= 1,16 ÷ 3,32
Chọn theo tiêu chuẩn : m= 2,5
Theo công thức (6.31) [I] : Z= = 26,94
Do Z nguyên chọn Z=27
Z= u.Z= 3,93 . 27 = 106,11 chọn , Z= 106
Do đó tính lại tỉ số truyền : u= = 3,926
Theo công thức ( 6.27 ) [I] , góc ăn khớp :
=0,9411
Kiểm nhiệm độ bền tiếp xúc :
Theo công thức (6.35 ) [I] :
với :
Z- Hệ số xét đến ảnh hưởng cơ tính vật liệu ,Tra bản (6.5 ) [I] :Z=274
Z- Hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc :
Z== =1,77
Z-Hệ số xét đến sự trùng khớp của răng ,với bánh trụ răng thẳng dùng công thức (6.361) :
Z
( )
Đường kính vòng lăn bánh nhỏ :
d
d
Theo công thức (6.40) [I] : v =
theo bảng (6.13 ) chọn cấp chính xác 9 ,do vậy tra bảng (6.14)[I] ,(6.15)[I], (6.16)[I] lần lượt ta được : Hệ số phân bố không đều tải trọng: K ,hệ số xét đến ảnh hưởng của các sai số ăn khớp: , hệ số ảnh hưởng của sai lệch các bước răng: g=73 , theo công thức (6.42)[I] :
v.
Do đó : K với b
Thay vào (6.33)[I] ta được :
Xác định chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :
* do v=1,3 m/s <5m/s Z=1
* Cấp chính xác động học là 9 ,chọn cấp chính về mức tiếp xúc la 8 , khi đó cần gia công đại độ nhám R=2,5 ÷ 1,25 ,do đó Z=0,95 với d
Vậy theo công thức (6.1)[I] và (6.1a)[I] :
Thỏa mãn độ bền tiếp xúc .
Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn :
Theo công thức (6.43)[I] :
Tra bảng (6.7)[I] có hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng :K=1.3
Tra bảng (6.14)[I] với v<2,5 và cấp chính xác 9 ta được hệ số phân bố tải trọng không đều cho cac cặp răng đồng thời ăn khớp K=1,37
Theo công thức (6.47)[I] :
( tra bảng (6.15)[I] )
( tra bảng (6.16[I] )
`
K
Với
Hệ số kể đến độ nghiêng của răng : Y ( do răng thẳng )
Hệ số dạng răng:
Với Z=27 và Z= 106 tra bảng (6.18)[I] ta được:Y=3,5 và Y=3,6
Với m=2,5hệ số xét đến độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất : Y
Hệ số xét đến độ nhám mặt lượn chân răng : K=1
Do d<400 mm
Theo công thức (6.2)[I] và (6.2a)[I] ta có :
Thay vào công thức (6.43)[I] ta được :
Vậy thỏa mãn độ bền uốn .
Các thông số kích thước của bộ truyền cấp chậm :
- Khoảng cách trục : a = 166 mm
- Môdun pháp tuyến : m= 2.5
- Chiều rộng bánh răng : b=80 mm
- Tỉ số truyền : u =3,93
Số răng của cặp bánh ăn khớp :Z=27 ; Z=106
Hệ số dịch chỉnh : x = x= 0
- Đường kính vòng chia :
d= 67,4 mm
d= 264,6 mm
- Đường kính vòng đỉnh :
d.m= 67,4+2.(1+0-0 ).2,5=72,4mm
d
- Đường kính đáy răng :
d
d
Lực tác dụng lên trục :
- Lực vòng : F F
- Lực hướng tâm : F = F= F
B. Tính toán bộ truyền bánh răng nghiêng cấp nhanh
1. Chọn vật liệu :
Bánh răng lớn làthép 45 thường hóa ,tra bảng (6.1)[I] ta được :
HB =170
Bánh răng nhỏ là thép 45 thường hóa ,tra bảng (6.1)[I] ta được :
HB=180
Công suất trên bánh răng nhỏ : P=5,662 Kw
Tốc độ : n=1445 v/p
Tỉ số truyền : u=3,93
Mômen xoắn : T =37420,1 N.mm
Xác định ứng suất cho phép :
Tra bảng (6.2)[I] ta được : và
và
của bánh nhỏ
của bánh lớn
Theo công thức (6.5)[I] :
Theo công thức (6.7)[I] :
Theo công thức (6.14)[I] sơ bộ xác định được :
Theo công thức (6.2a)[I] :
- Do bộ truyền một chiều nên
- theo công thức (6.7)[I] :
Ta cũng có
Thay số vào (6.2a)[I] ta được :
Ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép :
Ứng suất uốn quá tải cho phép :
Xác định khoảng cách trục :
Do là hộp đồng trục khai triển cấp nhanh, nên
a
3. Các thông số ăn khớp :
Môdun pháp tuyến :m=(0,01 ÷ 0,02 )a =1,66 ÷ 3,32 chọn theo tiêu chuẩn m=2,5
Chọn sơ bộ theo công thức (6.31) số răng nhỏ :
Z chọn Z=26
Z chọn Z=102
Tính lai tỉ số truyền u=
đường vòng lăn kính bánh nhỏ và bánh lớn là :
Chiều dày bánh răng : chọn
Do hộp đồng trục nên
Chọn sơ bộ
Tra bản (6.7)[I] ứng với sơ đồ 4[I]
Sai số :% (chấp nhận được ).
4. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc :
Theo công thức (6.33)[I]:
- : hệ số xét đến ảnh hưởng của cơ tính vật liệu , tra bảng (6.5)[I] được:
- Theo công thức (6.34)[I] :
( hìnhg dạng xét đến hình dạng bề mặt tiếp xúc )
- Hệ số xét đến sự trùng khớp răng
Theo công thức (6.37) :
Lại có :
- Hệ số tải trọng tĩnh về tiếp xúc :
Tra bảng (6.7)[I] được
Có : v=
tra bảng (6.13)[I] được cấp chính xác là 8, tra bảng (6.14)[I] được
Công thức (6.42)[I] :
Thay số vào (6.33)[I] được :
Xác địmh chính xác ứng suất tiếp xúc cho phép :
v=5,103m/s>5m/s
( do chọn ).
>
Vậy thỏa mãn điều kiện tiếp xúc .
4. Kiểm nghiệm độ bền uốn :
Công thức (6.43)[I] :
- Tra bảng (6.7)[I] có
tra bảng (6.14)[I] với cấp chính xác 8 được
- Do
- Có
Số răng tương đương :
chọn
chọn
Tra bảng (6.18)[I] được :
m = 2,5
do gia công răng bằng phay nên
do
Theo công thức (6.2)[I] và (6.2)[I] :
Thay các thông số vào (6.43)[I] ta được :
Vậy thỏa mãn độ bền uốn .
6. Các thông số bộ truyền cấp nhanh :
Khoảng cách trục : a=166 mm
Môdun pháp tuyến : m=2,5
Chiều dày bánh răng : b=25 mm
Tỉ số truyền :u= 3,93
Góc nghiêng =15,44
Số răng :
Hệ số dịch chỉnh : x=x=0
Đường kính vòng chia :
Đường kính vòng đỉnh :
Đường kính đáy răng :
7. Các lực tác dụng :
Lực vòng :
Lực dọc trục:
Lực hướng tâm :
IV. Phần tính trục :
Chọn vật liệu làm trục là thép 45 tôi cải thiện có giới hạn bền :
Xác định sơ bộ đường kính các trục :
Theo công thức (10.9)[I] đường kính trục thứ k :
với do vật liệu là thép 45 nên chọn
với công suất trục k
vận tốc quay trục k
Chọn sơ bộ :
Xác định khoảng cánh giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực :
- Tra bảng (10.2)[I] ta chọn sơ bộ chiều rộng ổ lăn :
- chiều dày mayơ đĩa xích ,mayơ răng trụ được tính theo công thức (10.100[I]:
÷1,5)
Trục 1 :
Trục 2 :
Trục 3 :
chọn :
Với trụ 1:
Chọn :
Với trục 2:
Với trục 3 :
4. Tính và kiểm nghiệm trục 3 :
Theo tính toán bộ truyền :
Góc nghiêng với trục ox là:
a. Tính các phản lực trên các gối đỡ :
b. Tính các mômen :
c. Xác định kích thước các đoạn trục :
Tại tiết diện 1_1:
ứng suất cho phép của thép chế tạo trục , Tra bảng ( 10.5)[I]
Tại tiết diện 2_2 :
Chọn theo tiêu chuẩn :
(chọn)
từ đó ta có sơ đồ đặt lực, biểu đồ mômen và kết cấu trục:
( Trang bên ! )
d. Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi :
Trục 3 có một then với d=60mm tra bảng(9.1)[I] chọn then với các thông
số sau : b x h=18 x 11, t =7 ,l =63 mm
Kiểm nghiệm độ bền của then :
Trong đó :
- đường kính trục :d=60 mm
- Mômen xoắn trên trục :T=532565 N.mm
- ứng suất dập cho phép : tra bảng (9.5)[I]
-ứng suất cắt cho phép :
Ứng suất dập :
Ứng suất cắt :
Vậy then đủ độ bền .
Tại tiết diện 1_1:
Theo công thức (10.19)[I] : s
Với s= (10.20)[I]
s (10.21)[I]
:giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
Do trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên:
với
Trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ký mạch động nên :
là hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến đọ bền mỏi ,tra bảng
(10.7)[I] :
Theo công thức (10.25)[I] và (10.26)[I] :
:hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, với R=2,5…0,63 ,tra bảng
(10.8)[I] ta được
:hệ số tăng bền bề mặt trục ,tra bảng (10.9)[I] (do không tăng bền ).
,:hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
hạn mỏi ,tra bảng (10.10)[I] , với d =60 mm :
và -hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn khi xoắn ,chon kiểu lắp trục
là k6 ,tra bảng (10.11)[I] :
Tra bảng (10.12)[I] ,dùng dao phay ngón :
Chọn
Thay vào (10.25)[I] và (10.26)[I] :
Thay các thông số vào (10.20)[I] và (10.21)[I] :
Tại tiết diện 2_2:
Theo công thức (10.19)[I] : s
Với s= (10.20)[I]
s (10.21)[I]
:giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
Do trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên:
với
Trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ký mạch động nên :
là hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,tra bảng
(10.7)[I] :
Theo công thức (10.25)[I] và (10.26)[I] :
:hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, với R=2,5…0,63 ,tra bảng
(10.8)[I] ta được
:hệ số tăng bền bề mặt trục ,tra bảng (10.9)[I] (do không tăng bền ).
,:hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
hạn mỏi ,tra bảng (10.10)[I] , với d =60 mm :
và -hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn khi xoắn ,chon kiểu lắp trục
là k6 ,tra bảng (10.11)[I] :
Tra bảng (10.12)[I] ,dùng dao phay ngón :
Chọn
Thay vào (10.25)[I] và (10.26)[I] :
Thay các thông số vào (10.20)[I] và (10.21)[I] :
Vậy trục 3 thỏa mãn yêu cầu về độ an toàn .
4. Tính và kiểm nghiệm trục 2:
Theo tính toán trong hộp giảm tốc :
bán kính bánh răng lớn :R=
a. Tính các lực lên gối đỡ :
b. Tính các mômen :
c. Xác định đường kính các đoạn trục :
Tại tiết diện 1_1 :
Tại tiết diện 2_2 :
chọn d=d=48 mm
Theo tiêu chuẩn : d=40 mm
d>d chọn d = 54 mm
Vậy ta có sơ đồ lực ,mômen và kết cấu của trục 2 :
(trang bên )
Kiểm tra trục về độ bền mỏi :
Trục 3 có một then với d=48mm tra bảng(9.1)[I] chọn then với các thông
số sau : b x h=14 x 9, t =5,5 ,l =45 mm
Kiểm nghiệm độ bền của then :
Trong đó :
- đường kính trục :d=48 mm
- Mômen xoắn trên trục :T=553493,62 N.mm
- ứng suất dập cho phép : tra bảng (9.5)[I]
-ứng suất cắt cho phép :
Ứng suất dập :
Ứng suất cắt :
Vậy then đủ độ bền .
Tại tiết diện 2_2:
Theo công thức (10.19)[I] : s
Với s= (10.20)[I]
s (10.21)[I]
:giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
Do trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên:
với
Trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ký mạch động nên :
là hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,tra bảng
(10.7)[I] :
Theo công thức (10.25)[I] và (10.26)[I] :
:hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, với R=2,5…0,63 ,tra bảng
(10.8)[I] ta được
:hệ số tăng bền bề mặt trục ,tra bảng (10.9)[I] (do không tăng bền ).
,:hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
hạn mỏi ,tra bảng (10.10)[I] , với d =48 mm :
và -hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn khi xoắn ,chon kiểu lắp trục
là k6 ,tra bảng (10.11)[I] :
Tra bảng (10.12)[I] ,dùng dao phay ngón :
Chọn
Thay vào (10.25)[I] và (10.26)[I] :
Thay các thông số vào (10.20)[I] và (10.21)[I] :
Vậy trục thỏa mãn điều kiện bền.
Do tiết diện 1_1 có :d=dMM
tiết diện 1_1 cũng đảm bảo điều kiện bền .
5. Tính và kiển nghiệm trục 1 :
Các thông số Đã biết : F=1109,07N
F=434,54N
F=306,5N
Lực nối khớp : F= (0,2÷0,3).
Do T=37420,1N.mm=37,4201(N.m)
Tra bảng (16.10a)(II) ta được kích thước của nối trục đàn hồi D=7mm
F=(0,2÷0,3).÷
Chọn F=310N
Tính các phản lực tại gối đỡ:
Tính các mômen :
Xác định đường kính các đoạn trục :
Tại tiết diện 1_1 :
tra bản (10.5)[I] có []= 50
Tại tiết diện 2_2 :
chọn
theo tiêu chuẩn :
Vậy ta có sơ đồ trục ,biểu đồ mômen ,kích thước ,kết cấu trục :
(trang bên ! )
d. kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi :
Với đường kính chỗ lắp bánh răng có d=d=30mm ,tra bảng (9.1a)[I] ta chọn then: bxh= 8x7 , t=4 , l= 32mm
Kiểm tra độ bền dập và độ bền cắt của then : theo công thức (9.1)[I] và (9.2)[I] ta có :
Trong đó :
- đường kính trục :d=30 mm
- Mômen xoắn trên trục :T=37420,1 N.mm
- ứng suất dập cho phép : tra bảng (9.5)[I]
-ứng suất cắt cho phép :
Ứng suất dập :
Ứng suất cắt :
Vậy then đủ độ bền .
Tại tiết diện 1_1:
Theo công thức (10.19)[I] : s
Với s= (10.20)[I]
s (10.21)[I]
:giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
Do trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên:
với
Trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ký mạch động nên :
là hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến đọ bền mỏi ,tra bảng
(10.7)[I] :
Theo công thức (10.25)[I] và (10.26)[I] :
:hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, với R=2,5…0,63 ,tra bảng
(10.8)[I] ta được
:hệ số tăng bền bề mặt trục ,tra bảng (10.9)[I] (do không tăng bền ).
,:hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến giới
hạn mỏi ,tra bảng (10.10)[I] , với d =30 mm :
và -hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn khi xoắn ,chon kiểu lắp trục
là k6 ,tra bảng (10.11)[I] :
Tra bảng (10.12)[I] ,dùng dao phay ngón :
Chọn
Thay vào (10.25)[I] và (10.26)[I] :
Thay các thông số vào (10.20)[I] và (10.21)[I] :
Tại tiết diện 2_2 :
s
Với s= (10.20)[I]
s (10.21)[I]
:giới hạn mỏi uốn xoắn ứng với chu kỳ đối xứng
Do trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng nên:
với
Trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu ký mạch động nên :
là hệ số ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi ,tra bảng
(10.7)[I] :
Theo công thức (10.25)[I] và (10.26)[I] :
:hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, với R=2,5…0,63 ,tra b