thiết kế hệ dẫn động băng tải, chương 6 pps

Chương 6: Kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi Khi xác định đ-ờng kính trục ta ch-a xét tới các yếu tố ảnh h-ởng đến độ bền mỏi của trục nh- đặc tính thay đổi của chu kì ứng suất, sự tập trun

Chương 6: Kiểm nghiệm trục về độ

bền mỏi

Khi xác định đ-ờng kính trục ta ch-a xét tới các yếu tố ảnh h-ởng

đến độ bền mỏi của trục nh- đặc tính thay đổi của chu kì ứng suất,

sự tập trung ứng suất, yếu tố kích th-ớc hình học, các biện pháp công nghệ gia công trục cũng nh- tăng bền cho trục

Vì vậy sau khi đã xác định đ-ợc kết cấu trục ta cần phải tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi theo công thức 10.19 [1]:

 s s s

s s s

j j

j j





2 2

.









Trong đó

j

s là hệ số an toàn tai

j

s là hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp

j

s là hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp

Giá trị sj, s tj đ-ợc xác định theo các công thức sau:

mj aj

dj j

K

s















.

1



 

mj aj

dj j

K

s















.

1



  Với các giá trị

1



 , 1 là giới hạn mỏi uốn và giới hạn mỏi xoắn với chu kì đối xứng

 ,aj, mj, mj là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j

0



mj

 ,

j

j j aj

W

M



 max



j

j j aj

mj

W

T

0

max

2







j

W , W0j là momen cản uốn và momen cản xoắn tại tiết diện j của trục

dj

K , Kdj là hệ số xác định theo công thức 10.25, 10.26 [1]:

K      1

K      1

x

K là hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào ph-ơng pháp gia công và độ nhẵn bề mặt

y

K là hệ số tăng bền bề mặt trục, phụ thuộc ph-ơng pháp tăng bền

và cơ tính vật liệu



 , là hệ số kích th-ớc kể đến ảnh h-ởng của kích th-ớc tiết diện trục đến giới hạn mỏi



K , Klà hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và khi xoắn, phụ thuộc vào loại yếu tố gây tập trung ứng suất

Đối với bộ truyền trục vít ở đây, trong hai trục của bộ truyền do ban đầu ta xác định kết cấu trục vít thừa bền khá nhiều vì vậy ta chỉ tiến hành kiểm nghiệm độ bền mỏi với trục lắp bánh vít, tại các tiết diện có tập trung ứng suất lớn nh- tiết diện 1, 2, 3

Các kết quả tính toán của quá trình kiểm nghiệm độ bền mỏi của trục đ-ợc trình bày theo bảng 7 d-ới đây

Từ các trị số an toàn tại các tiết diện trục đã tính toán đ-ợc ta thấy rằng các tiết diện trục đều thoả mãn độ bền mỏi đồng thời cũng

đảm bảo đ-ợc độ cứng do đó không cần thiết phải kiểm nghiệm độ cứng của trục

Bảng 7 Các kết quả tính toán kiểm nghiệm độ bền mỏi

1



1



m

j

j

aj

j

j

aj

mj 







 

 

x

y

dj

dj

j

-j

j

4.7 Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:

Để đề phòng khả năng bị biến dạng dẻo quá lớn hoặc phá hỏng do quá tải đột ngột, cần tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh theo công thức 10.27 [1]:

 





td  2  3 2 

MPa d

M

36 45 1 , 0

328032

1 ,

0 3 3 max  





MPa d

T

36 , 20 45 2 , 0

371000

2 ,

0 3 3 max  





 

  36 2  3 20 , 36 2  50 , 4  272 

td

Nh- vậy trục hoàn toàn đ-ợc đảm bảo về độ bền tĩnh