Bài giảng Chi tiết máy: Chương 1 - TS. Nguyễn Xuân Hạ (Phần 3)

Bài giảng Chi tiết máy: Chương 1 Trục do TS. Nguyễn Xuân Hạ biên soạn cung cấp kiến thức như Khái niệm chung, phân loại, cơ sở tính toán trục, tính trục theo độ bền của trục. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chi tiết máy: Chương 1 - TS. Nguyễn Xuân Hạ (Phần 3)Nội dung TrụcKhái niệm chung, phân loạiPhần IIICác chi tiết đỡ và nốiCơ sở tính toán trụcTính trục theo độ bền Ổ trượt Ổ lăn Nối trục Lò xo2Thiết kế trục1. Khái niệm chung Công dụngĐỡ chi tiết quay, truyền mô menxoắn hoặc cả 2 nhiệm vụTRỤC Phân loạiTrục tâm/Trục truyềnTrục trơn/Trục bậcTrục đặc/Trục rỗngTrục thẳng/Trục khuỷu/Trục mềmThiết kế trục42. Kết cấu trục2. Kết cấu trụcNgõng trục: đoạn trục lắp với ổtrục, đường kính lấy theo tiêuchuẩn ổ lănThân trục: đoạn trục lắp với CTMquay, đường kính lấy theo dãy sốưu tiênVai trục: cố định theo chiều dọctrục CTM lắp trên trụcPhải đảm bảo:- Chịu được tảiyêu cầu Cố định cácchi tiết lắp- Điều kiệngia công, lắp ghép-* Ngõng trục, thân trục, vai trục,đoạn chuyển tiếp.5Thiết kế trục66Thiết kế trục3. Cố định các chi tiết lên trục3. Cố định các chi tiết lên trục Thường dùng các kiểu lắp tháo được Then bằng, thenbán nguyệt, then vát… Theo phương tiếp tuyến:Lắp bằng then Kích thước then đượctiêu chuẩn hóa Then tính theo độ bềndập và độ bền cắtthen, then hoa, độ dôi… Theo phương dọc trục:d vai, bạc chặn, độ dôi…2T2T [ c ] [ d ]  c dlbdlt1, 2ψ = 1 nếu then; 0,75 nếu 2 then.Thiết kế trục7Thiết kế trục83. Cố định các chi tiết lên trục3. Cố định các chi tiết lên trụcLắp bằng độ dôiLắp bằng then hoa Độ dôi được tạo ra do đường kính trục lớn hơn đường kính lỗ Then hoa được gia công trựctiếp trên trục và moay-ơ. = dtr - dl Profil có thể có nhiều loại:vuông, tam giác, thân khai… Mối ghép truyền tải nhờ ma sát do Với mối ghép di động thenhoa được tính kiểm nghiệmđộ bền mòn. Thường chọn trước kiểu lắp, tra dungáp suất sinh ra khi ghép.sai và kiểm tra độ dôi nhỏ nhất mintheo khả năng tải yêu cầu. Kiểm tra điều kiện bền của chi tiếtghép (trục và moay-ơ) theo maxmax = dtr. max - dl. minmin = dtr. min - dl. max Độ dôi thực tế bị giảm đi do nhấp nhô bề mặt bị mất khi lắp.9Thiết kế trục10Thiết kế trục4. Cơ sở tính toán trục4. Cơ sở tính toán trụcTrục quay chịu tải không đổi Lực tác dụng lên trục* Lực ăn khớp từ các bộ truyền bánh răng, trục vít…*Tại tiết diện bất kỳ M = const* Lực hướng tâm từ bộ truyền đai, xích* Lực do sai số khớp nối Ứng suất* Uốn* Xoắn* Các loại khác thường được bỏ quaỨng suất thay đổi có tính chu kỳThiết kế trục11Thiết kế trục124. Cơ sở tính toán trục4. Cơ sở tính toán trụcỨng suất uốn và xoắnMW Trục quay, tải không đổi, ứng suất uốn thayđổi theo chu trình đối xứng.TW03 .d .d 3W, W0 32163i.b.t1 (d  t1 ) 2 .dW322.d3i.b.t1 (d  t1 ) 2 .dW0 162.d m  0;  a   max  Trục quay, mô men xoắn không đổi, ứng suấtxoắn thay đổi theo chu trình* mạch động nếu quay 1 chiềum a  max2T2W0* đối xứng nếu quay hai chiều. m  0;  a   max * i (1 hoặc 2)- số rãnh then tại tiết diện13Thiết kế trụcMWTW014Thiết kế trục5. Tính toán trục5. Tính toán trụcCác dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán Tính trục theo độ bền Tính trục theo độ cứng Gẫy hỏng do mỏi -> Độ bền mỏi là chỉ tiêu tính toánchủ yếu. Tính trục theo độ ổn định dao động Gãy trục do quá tải -> kiểm nghiệm độ bền tĩnh. Trục bị võng nhiều sẽ ảnh hưởng tới hoạt động củacác chi tiết khác -> tính trục về độ cứng Trục quay nhanh có thể bị hỏng do dao động-> kiểm nghiệm trục về dao độngThiết kế trục15Thiết kế trục165. Tính toán trục5. Tính toán trụcTính trục về độ bền (Tính thiết kế)Tính trục về độ bền (Tính sơ bộ)Sau khi xác định khoảng cách => vẽ biểu đồ momen => tính thiết kếKhi chưa biết momen uốn mà chỉ biết momen xoắn =>tính theo xoắn. Từ điều kiện bền  ≤ []TSuy ra: d  30,2. đường kính các tiết diện trục từ đ.kiện bền:di  3TTW0 0,2.d 3M tđ ,i0,1. 2; M tđ ,i  M ui  0,75Ti 222M ui  M xi  M yidi – đường kính tiết diện cần tính(dùng để tính các khoảng cách gối đỡ và các điểm đặt lực)Mtđ,i – momen tương đương tại tiết diện cần tínhDo không kể đến ứng suất uốn và mỏi -> chọn [] nhỏ:Mui – momen uốn tổng tại tiết diện cần tínhThép 35, 40, 45, CT45  [] = 15  30 MPaTi – momen xoắn tại tiết diện cần tính17Thiết kế trục5. Tính toán trục5. Tính toán trục -1, -1 : giới hạn mỏi uốn và mỏi xoắn trong chu kỳ đối xứngTính trục về độ bền (Kiểm nghiệm độ bền mỏi)của mẫu nhẵn đường kính 7  10 mm. Có thể tra bảng haylấy gần đúng theo công thức sau:Tính trục về độ bền (Kiểm nghiệm độ bền mỏi) Tính kiểm nghiệm độ bền mỏiss s2s  s2 [ s]18Thiết kế trục-1  (0,40  0,45)b+ -1  (0,40  0,45)b-1  (0,23  0,28)b+ -1  (0,23  0,28)bb – g.hạn bền VL trục+ b - ứng suất bền của vật liệu làm trụcs, s :hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứs pháp ưs tiếps Thiết kế trục 1K    m .  as  1K   m .  a19Thiết kế trục20 ...