Thiết kế máy - cấu tạo trục

Trục là chi tiết máy có công dụng chung, được dùng để đỡ các chi tiếtmáy quay, để truyền mômen xoắn, hoặc thực hiện cả hai nhiệm vụ trên (Hình6-1).Dưới dạng sơ đồ, người ta biểu diễn đường tâm của trục, có vẽ thêm ổđể thể hiện trục có thể quay (Hình 6-2).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế máy - cấu tạo trụcChương 6: TrụcChương 6: (4 tiết) TRỤC MỤC TIÊU: Sau khi học xong bài học này, sinh viên có khả năng: - Phân biệt được các loại trục, vẽ lại được sơ đồ trục. - Trình bày lại được các dạng hư hỏng và các loại vật liệu dùng để chếtạo trục. - Tra bảng và chọn được số liệu phù hợp. - Sử dụng công thức, sơ đồ để tính toán trục theo ba bước: tính sơ bộ,tính gần đúng, kiểm nghiệm hệ số an toàn trục theo sức bền mỏi. - Làm được các bài tập về tính toán trục. - Vẽ được kết cấu trục sau khi tính toán xong. NỘI DUNG:I. Đại cương 1. Định nghĩa 2. Phân loạiII. Các dạng hỏng của trụcIII. Vật liệu chế tạo trụcIV. Trình tự tính toán kiểm nghiệm trục 1. Tính sơ bộ trục 2. Tính gần đúng trục 3. Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn 4. Tính kiểm tra trục theo tải trọng quá tảiV. Trình tự thiết kế trụcVI. Bài tập Câu hỏi ôn tập NHỮNG LƯU Ý VỀ GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP:1. Những khái niệm và định nghĩa cần lướt qua nhanh, vì sinh viên phải có giáotrình để học. Tập trung giải thích trình tự tính toán và vận dụng các công thứcđể tính toán trục theo 3 bước. Giải một bài tập mẫu và hướng dẫn sinh viêncách tra bảng số liệu, gợi ý giải các bài tập trong giáo trình. Chuẩn bị tài liệuphát tay cho 1 tiết thảo luận.2. Sinh viên phải đọc trước các nội dung trước khi đến lớp. Liên hệ thực tiễnvà chú ý giải các bài tập trong giáo trình. Đọc thêm các tài liệu tham khảo. Thảoluận nhóm và liên hệ với giảng viên để giải bài tập và vẽ kết cấu trục theo sốliệu đã tính toán.3. Giữ lại số liệu để tính kiểm nghiệm then và then hoa.Giáo trình Chi tiết máy 79Chương 6: TrụcI. ĐẠI CƯƠNG 1. Định nghĩa Trục là chi tiết máy có công dụng chung, được dùng để đỡ các chi tiếtmáy quay, để truyền mômen xoắn, hoặc thực hiện cả hai nhiệm vụ trên (Hình6-1). Dưới dạng sơ đồ, người ta biểu diễn đường tâm của trục, có vẽ thêm ổđể thể hiện trục có thể quay (Hình 6-2). Hình 6.1: Chi tiết trục Hình 6.2: Sơ đồ biểu diễn khi tính trục Các bộ phận chủ yếu của trục (Hình 6.1): - Đoạn trục, là một phần của trục, có cùng kích thước đường kính,đường sinh liên tục. - Bậc trục, là chỗ chuyển tiếp giữa hai đoạn trục. - Đầu trục, là hai mặt mút của trục. - Đoạn lắp ghép, là đoạn trục dùng để lắp giáp với các chi tiết máykhác. - Ngõng trục, là đoạn trục dùng để lắp ổ trượt, hoặc ổ lăn. - Vai trục, là mặt tỳ để cố định các chi tiết máy lắp trên trục, theophương dọc trục. - Rãnh then, dùng để lắp ghép then lên trục, cố định các chi tiết máy theophương tiếp tuyến. - Lỗ tâm, trên đầu trục, dùng để lắp mũi chống tâm, định vị tâm của trụctrên máy gia công, hoặc trên thiết bị kiểm tra. 2. Phân loại trục a) Theo công dụng (đặc điểm của tải trọng): - Trục truyền chung: vừa đỡ chi tiết máy quay, vừa truyền mô men xoắn.Trên trục có cả mô men uốn và mô men xoắn tác dụng (Hình 6-2).Giáo trình Chi tiết máy 80Chương 6: Trục - Trục truyền: được dùng để truyền mô men xoắn, trên trục hầu nhưkhông có mômen uốn (Hình 6-3, a). Ví dụ trục các đăng xe ô tô là một loại trụctruyền. - Trục tâm: dùng đỡ các chi tiết máy quay, chỉ có mô men uốn tác dụng,không có mô men xoắn (Hình 6-3, b). b) Theo hình dạng đường tâm trục: - Trục thẳng, đường tâm thẳng (Hình 6-4, a). Đây là loại trục thôngdụng. - Trục khuỷu, đường tâm gấp khúc (Hình 6-4, b). Được dùng ở động cơđốt trong. + Trục mềm, đường tâm của trục có thể thay đổi hình dạng trong quátrình máy làm việc (Hình 6-4, c). a) b) Hình 6.4: Trục thẳng, trục khuỷu, trục Hình 6.3: Trục truyền, trục mềm tâm c) Theo hình dạng của trục, người ta chia ra: - Trục trơn, là trục chỉ có một đoạn duy nhất, kích thước đường kính từđầu đến cuối như nhau. Trục đơn giản, dễ chế tạo, nhưng khó cố định các chitiết máy khác trên trục. - Trục bậc: gồm có nhiều đoạn trục đồng tâm, các đoạn có kích thướckhác nhau. Trục bậc có kết cấu phức tạp, khó gia công, nhưng dễ dàng cố địnhcác chi tiết máy khác trên trục. Trong thực tế trục bậc được dùng nhiều. - Trục rỗng: để giảm khối lượng trục, chủ yếu dùng cho các trục chỉchịu mômen xoắn (trục các đăng xe ô tô).II. CÁC DẠNG HƯ HỎNG CỦA TRỤC Trong quá trình làm việc trục có thể bị hỏng ở các dạng sau: - Gẫy trục. Trục bị tách rời thành hai nửa, không thể làm việc được nữa,ngoài ra có thể gây nguy hiểm cho người và các chi tiết máy ở lân cận. Gãy trụccó thể do quá tải đột ngột, hoặc do mỏi.Giáo trình Chi tiết máy 81Chương 6: Trục - Trục bị cong vênh. Nếu ứng suất quá lớn, trục bị biến dạng dư, trở nêncong vênh, không thể làm việc tốt được nữa. Thường là do tải trọng quá lớn,hoặc tải trung bình nhưng tác dụng trong một thời gian quá dài, trục bị lưu biến. - Trục bị biến dạng đàn hồi quá lớn. Nếu trục không đủ độ cứng, biếndạng võng trục, xoắn trục lớn làm ảnh hưởng đến sự ăn khớp của các bộtruyền trên trục; biến dạng góc xoay lớn sẽ dẫn đến kẹt ổ. - Bề mặt lắp ghép của trục bị dập. Dùng mối ghép có độ dôi quá lớn,làm dập bề mặt trục, phải bỏ trục. - Mòn các ngõng trục. Đặc biệt là ngõng trục lắp với ổ trượt. Mòn quámức cho phép, phải thay trục. - Trục bị dao động quá mức cho phép. Sẽ làm tăng biến dạng trục, tăngtải trọng tác dụng lên trục, dẫn đến hỏng trục. - Trục bị mất ổ định. Một số trục mảnh, chịu tải trọng dọc trục lớn, trụcbị uốn cong do mất ổn định. ...