thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn dùng inventor Phần 3: Tính toán thiết kế trục

số thứ tự của trục trong hộp giảm tốc số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải trọng khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ k chiều dài mayo của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục .khoảng công-xôn trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngoài hộp giảm tốc đến gối
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ thống dẫn động thùng trộn dùng inventor Phần 3: Tính toán thiết kế trục PHẦN IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤCQui ước các kí hiệu: : số thứ tự của trục trong hộp giảm tốck : số thứ tự của tiết diện trục trên đó lắp các chi tiết có tham gia truyền tải trọngi : khoảng cách trục giữa các gối đỡ 0 và 1 trên trục thứ klk1 : khoảng cách từ gối đỡ 0 đến tiết diện thứ i trên trục thứ klki : chiều dài mayo của chi tiết quay thứ i (lắp trên tiết diện i) trên trục .lmki : khoảng công-xôn trên trục thứ k, tính từ chi tiết thứ i ở ngoài hộp giảm tốc đến gốilmkiđỡ. : chiều rộng vành bánh răng thứ i trên trục k.bki4.1 Chọn vật liệu Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 50 tôi có . Ứng suất xoắn cho phép4.2 Xác định sơ bộ đường kính trục Theo công thức đường kính trục thứ k với k = 1…3; Theo bảng (10.2) ta được: Vì trục I nối với động cơ qua khớp nối nên đường kính sơ bộ của trục I phải là: nênta chọn Trục I: ; Trục II: ; Trục III: ;4.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực:Trị số các khoảng cách : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến thành trong của hộp k1 = 10 (mm)hoặc khoảng cách giữa các chi tiết quay. : khoảng cách từ mặt mút ổ đến thành trong của hộp. k2 = 8 (mm) : khoảng cách từ mặt mút của chi tiết quay đến nắp ổ k3 = 10 (mm) : chiều cao nắp ổ và đầu bu-lông hn = 15 (mm)Trục I:- với : chiều dài khớp nối b0 = 23mm: chiều rộng ổ lăn với d2 =40mm - với : nhưng do chiều rộng bánh răng là nên tối thiểu ta phải chọn lm13 = 48mm -Trục III - Chọn sơ bộ chiều dài mayo bánh răng: - Chiều dài mayo bánh xích: - - - -Trục II - Chọn sơ bộ chiều dài mayo bánh răng: - với l4 =10mm - - -4.4 Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền: - Cặp bánh răng cấp nhanh: Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục:- Cặp bánh răng cấp chậm: Lực vòng: Lực hướng tâm: Lực dọc trục:- Lực do bộ truyền ngoài: Lực tác dụng của khớp nối trục đàn hồi: D0 là đường kính vòng tròn đi qua tâm các chốt. Tra bảng 16.10a đươc: D0 = 71 Ta chọn D0 là đường kính vòng tròn đi qua tâm các chốt. (tra bảng 16.10 tài liệu *) Lực bộ truyền xích:4.5 Xác định lực tác dụng lên trục, đường kính các đoạn trục:Trục I:Tìm phản lực tại các gối đỡ A, B: với Phương trình cân bằng lực:Đường kính các đoạn trục: Theo bảng 10.5 tài liệu * với: Ta chọn: ; ;Trục II:(tương tự Trục I)Momen do lực Fa2 và Fa3 gây ra:Đường kính các đoạn trục: Ta chọn: ; ;Trục III:(tương tự Trục I)Momen do lực Fa4 gây ra:Lực do bộ truyền xíchĐường kính các đoạn trục: Ta chọn: ; ;4.6 Thiết kế và kiểm nghiệm trục bằng inventor4.6.1 Trục I Sau khi khởi động Modul Design Acclerator chọn Design and calculates shaft of VariousShapes (thiết kế và tính toán trục với hình dạng khác nhau), ta có dao diện làm việc như sau: Ta chọn và nhập các thông số về chiều dài, đường kính, vát đầu trục, vo tròn cạnh sắc ởcác đoạn trục chuyễn tiếp và chèn rãnh then cho các đoạn trục cần tính toán và kiểm nghiệmdựa vào đường kính sơ bộ và chiều dài các đoạn trục đã tính toán ở trên. Sau đó chuyễn quaTab Calculation để tính toán cho trục. Ở đây ta thực hiện các bước sau: Trong mục Material ta kích và chọn vật liệu cho trục cần thiết kế, ở đây mình chọn vậtliệu là Cast Steel (thép đúc) sau khi chọn vật liệu ta có các thông số như: Modulus of Elasticity: E = 200000 (MPa); Modulus of Rigidity: G = 80000 (MPa); và Desnity: ρ = 7160 (Kg/m3). Trong phần Loads & Supports (lực và gối đỡ) ta xác định giá trị và điểm đặt của lực vàgối đỡ. Khi chọn Supports ta có 2 lựa chọn cho gối đõ là gối cố định và gối di động tùy theoyêu cầu bài toán ta có thể chọn. Hai gối đỡ cách nhau là: 107mm. Trong phần Loads ta có các lựa chọn như: Lực tập trung theo trục x là: 150N; 950N, Lực tập trung theo trục y là: 348N; Lực tập trung theo trục z là: 113N, Mômen uốn là: 2904Nmm; mômen xoắn là: 24429 Nmm. Sau khi xác định xong các thông số về giá trị và điểm đặt của tất cả các thành phần lựcta chọn Calculate để tính toán và kiểm nghiệm trục. Xác định được các thành phần lực tácdụng lên gối đỡ. Chuyễn qua Tab Graphs để kiểm tra các biểu đồ lực và mômen tác dung lêntrục. Từ các biểu đồ ta có thể đánh giá được các đoạn trục có nguy cơ bị phá hủy cao nhất đểthiết kế lại trục. Chọn Ideal Diameter để tham khảo đường kính trục lý tưởng.Sơ đồ tác dụng lực và gối đỡ của trục I: Kết quả sau khi thiết kế ta được trục I như sau:Các thông số của trục I Calculation MaterialMaterial ...