Tính toán và thiết kế máy kéo P2

Tham khảo tài liệu 'tính toán và thiết kế máy kéo p2', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán và thiết kế máy kéo P2 Giáo trình: THIẾT BỊ CÁN 3.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRÊN GIÁ CÁN Sau khi nghiên cứu về lực cán, mômen cán, công và công suất cán, người ta phải tính toán chính xác các kích thước hình học, chọn vật liệu chế tạo các chi tiết cấu thành nên giá cán như trục cán, thân giá cán, gối, ổ trục, cơ cấu nén trục v.v...để đảm bảo vừa kinh tế, vừa tối ưu, vừa đảm bảo độ bền cho phép máy làm việc tốt. 3.2.1. Trục cán a. khái niệm Trục cán là chi tiết trực tiếp làm biến dạng kim loại để tạo ra các sản phẩm kim loại có hình dạng và kích thước theo yêu cầu. trục cán phôi, thép hình, thép tấm nóng thường được chế tạo bằng thép hợp kim chất lượng cao như 40CrNi, 50CrNi, 40Cr, 60CrNi... hoặc được chế tạo từ gang cầu. trục cán nguội thép tấm thường chế tạo từ các loại thép 90CrSi, 90Cr2, 90Cr2MoV, 65CrNiMo, 90Cr2W, 45CrMoNi và gang biến trắng... . Độ cứng bề mặt trục cán từ (52 ÷ 64)HRC, bên trong phải có độ bền uốn tốt và chịu được va đập mạnh. Trục cán khi cán nóng không bị giãn nở vì nhiệt, trục cán nguội phải có tính đàn hồi dẻo tốt, bề mặt trục bóng đẹp v.v... Trục cán làm bằng sứ cũng phải có những tính chất trên. Các loại trục cán thường dùng là: trục cán thép hình, trục cán thép tấm, trục cán thép ống; ngoài ra còn có các loại trục cán chuyên dùng như trục cán ren, trục cán bi, trục cán phôi rèn, trục cán bánh xe lửa v.v... Trục cán tấm dùng để cán nóng thép tấm dày, dày vừa, mỏng; cán nguội thép tấm cực mỏng và cán giấy kim loại. H.3.8. Trục cán tấm a. Loại có cổ trục để lắp bạc lót; b. Loại có cổ trục để lắp bi và ổ bi; c. Loại có độ côn để lắp ổ ma sát lỏng Trục cán hình với bề mặt bị khoét rãnh dùng để cán các loại thép hình tròn, vuông, thép góc, thép chữ I, chữ U, chữ H, thép ray xe lửa, thép định hình v.v... Trường đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng 41 Giáo trình: THIẾT BỊ CÁN H.3.9. Trục cán thép hình Trục cán ống cũng có nhiệm vụ như trục cán hình. Ngoài cán thép ra trục cán còn tham gia cán hình, cán tấm và cán ống kim loại màu như đồng, nhôm, kẽm, niken ... b. Cấu tạo hình học và các kích thước cơ bản của trục cán Lấy kích thước đường kính trục cán D làm chuẩn, các kích thước khác có quan hệ với D như sau: Chiều dài bề mặt làm việc của trục cán L được tính theo tỷ lệ sau: - Đối với giá cán 2 và 3 trục: L/D = (2,2 ÷ 2,7) cho máy cán phá L/D = (1,6 ÷ 2,5) cho máy cán hình, cán ống L/D = (2,2 ÷ 2,8) cho máy cán tấm - Đối với giá cán 4 trục và nhiều trục: L/D = (3 ÷ 5) cho trục làm việc L/D = (1,5 ÷ 2,5) cho trục tựa - Đối với các máy cán tấm mỏng, băng thép mỏng và giấy kim loại D có thể lấy theo kinh nghiệm sau: D = 2.000.hmin hmin là chiều dày nhỏ nhất của sản phẩm (mm). Đường kính cổ trục d được tính như sau: d = (0,55 ÷ 0,65)D (mm) cho trục cán hình d = (0,70 ÷ 0,75)D (mm) cho trục cán tấm Chú ý: Đối với các ổ lăn dùng vòng bi thì d phải lấy bằng đường kính trong của vòng bi đã chọn có dung sai lắp ghép dương để lắp chặt với vòng bi. Trường đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng 42 Giáo trình: THIẾT BỊ CÁN H.3.10. Trục làm việc và trục tựa trong máy cán tấm 4 trục Các kích thước khác của trục: - Chiều dài cổ trục: l = d (mm); có khi lấy l = (1,0 ÷ 1,4)d - Bán kính lượn cổ trục r: r = 0,1d; - Khoảng cách từ tâm cổ trục tới mép ngoài mặt trục làm việc: l d c= = (mm) 2 2 - Khoảng cách tâm của điểm đặt 2 phản lực P1, P2 hoặc 2 lực P/2 khi trục cán bị lực cán P tác dụng. - l1 (mm) là chiều dài phần nối của trục cán với trục khớp nối; - d1 (mm) là đường kính ngỗng trục: d1 = (0,65 ÷ 0,75)d b 0,32 d1 r 0,32 D d l1 L c P/2 P/2 l a H.3.11. Các kích thước của trục cán tấm c. Khả năng chịu lực của trục cán Khả năng chịu lực cho phép tối đa của trục cán được tính như sau: - Lực tác dụng lên bề mặt trục cán: 0,4D 3 P= .[σ u ] (MN; T) b a− 2 - Lực tác dụng lên cổ trục cán: Trường đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng 43 Giáo trình: THIẾT BỊ CÁN 0,1d 3 Pc = .[σ u ] (MN; T) c−r Trong đó: [σu ] là giới hạn bền uốn của vật liệu làm trục cán [σu ] = 70 N/mm2 đối với trục làm bằng gang; [σu ] = 120 N/mm2 đối với trục làm bằng thép; Các kích thước và đại lượng còn lại xem hình 3.11 H.3.12. Bố trí trục cán hình φ170 trên máy cán 3 trục thủ công d. Nghiệm bền trục cán Nghiệm bền trục cán tấm - Tại thân trục: Tại đây chỉ chịu uốn, vì vậy chỉ nghiệm bền theo điều kiện uốn: M u P(a − b / 2) σu = = ≤ [σ u ] Wu 0,4D ...