đồ án môn học thiết kế chi tiết máy, chương 4 ppsx

Khoảng cách từ thành trong của hộp đến mặt bên của ổ lăn l = 10mm.. Chiều cao bu lông ghép lắp ổ và chiều dầy lắp ổ lấy bằng 16mm.. Khoảng cách từ lắp ổ đến trục bằng 10mm.. Chiều rộng b

Chương 4: TÝnh lùc t¸c dông lªn

trôc

Lùc vßng:

) ( 3607 54

174

* 81

67 2

* 10

* 55 9

* 2

*

* 10

* 55 9

* 2

1 2

6

N d

n d

M

Lùc h-íng t©m:

Pr = 2653 * tg200 = 1172 (N)

II - Tính toán-Thiết kế- trục và then:

1) Tính đ-ờng kính sơ bộ của các trục:

d  3

n

N

C (CT 7-2) Trong đó :

d : Đ-ờng kính trục (mm)

N: Công suất (KW)

C : Hệ số tính toán phụ thuộc vào ứng xuất cho phép, đối với

đầu trục vào và trục truyền chung có thể lấy c = 120

Trục I:

960

78 2

Trục II:

54 174

67 2

120 3  mm

Trục III:

d3  3

25 41

43 2

Để chuẩn bị cho b-ớc tính gần đúng trong ba trị số d1,d2, d3

có thể lấy trị số d2=30 (mm), để chọn loại ổ bi đỡ cỡ trung bình tra bảng (14p) có đ-ợc chiều rộng của ổ B = 19(mm)

2)Tính gần đúng

Để tính kích th-ớc chiều dài của trục có thể dựa vào hình vẽ d-ới và bảng (7-1) ta chọn các kích th-ớc nh- sau:

khe hở giữa các bánh răng c = 10(mm)

Khoảng cách từ thành trong của hộp đến mặt bên của ổ lăn l

= 10(mm)

Khe hở giữa bánh răng và thành trong của hộp  = 10(mm)

Đ-ờng kính bu lông cạnh ổ để ghép lắp ổ và thân hộp d1= 16 (mm) suy ra ta có l1= 40 (mm)

Chiều cao bu lông ghép lắp ổ và chiều dầy lắp ổ lấy bằng 16(mm)

Khoảng cách từ lắp ổ đến trục bằng 10(mm)

Chiều rộng bánh răng cấp nhanh b = 55 (mm)

Chiều rộng bánh răng cấp chậm b1 = 86 (mm)

Tổng hợp các kích th-ớc các phần tử ở trên ta tính đ-ợc chiều dài các đoạn trục cần thiết nh- sau a = 73(mm), c = 58 (mm), b = 81(mm)

Hình vẽ:

3.Sơ đồ lực tác dụng lên các bánh răng:

f d

b

c

I

II

III

P 1

P r1

P a1

P a2

P 2

P r2

P r3

P 4

P 3

P r4

B) Tính gần đúng:

-Trục I:

P1 = 1235 (N); Pr1 = 400 (N); Pa = 196 (N)

C = 58 (mm), a + b = 154(mm), d = 43(mm)

960

78 2 10

* 55

1

n

Hình vẽ:

rax

m uy

ux

m

x

m

52052 19886

27655

b

a

p p

p a1

r by r bx

r ay

TÝnh ph¶n lùc ë c¸c gèi:





































) ( 271 58

154

2

43 196 ) 154 ( 400 2

) (

0 ) (

) (

2

1 1 1

1

1 1

N c

b a

d P b a

p R

c b a R b a P

d P M

a r

by

py r

a ay

XÐt ph-¬ng tr×nh c©n b»ng lùc theo ph-¬ng y ta cã:

Ray+ Rby- Pr1= 0  Ray = Pr1 – Rby = 400 - 271 = 129 (N) XÐt ph-¬ng tr×nh m«men t¹i ®iÓm A theo ph-¬ng x ta cã:

M· P1(ab) R bx (a+b+c) = 0

) ( 897 212

) 154 ( 1235 )

(

c b a

b a P









XÐt ph-¬ng tr×nh c©n b»ng lùc theo ph-¬ng x ta cã:

Rax + Rbx – P1 = 0

suy ra :

Rax= P1 – Rbx = 1235 – 897 = 338(N)

TÝnh m« men uÊn t¹i tiÕt diÖn chÞu t¶i lín nhÊt ë mÆt c¾t (1-1)

Muy = Rax(a+b) = 129 *154 = 19886 (N.mm)

Mux = Rbx*c = 897 * 58 = 52052 (N.mm)

M« men uÊn t¹i tiÕt diÖn chÞu t¶i lín nhÊt ë mÆt c¾t (1-1) lµ:

Mu = Muy2 Mux2

Mu = 55714 (N.mm)

TÝnh ®-êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn (1-1).

d  3

] [ 1

0 

td

M

Mtd = M  u2 0 75M x2

) ( 71667 52052

* 75 0



Chän vËt lµm trôc lµ thÐp 45 suy ra [] = 65

65

* 1 0

71667



Do c¸c trôc cã l¾p r½ng then lªn ®-êng kÝnh cña trôc lÊy t¨ng lªn so víi tÝnh to¸n mét Ýt, chän d1 = 25(mm)

-Trôc II:

P2 = 1235 (N); Pr2 = 400(N); Pa2 = 196 (N) ;

P3 = 3607 (N); Pr3 =1172 (N) ;

54 174

67 2 10

* 55

2

n

a = 73 (mm), b = 81 (mm), c= 58 (mm)

H×nh vÏ:

c

r2

p

55991

2

p

r dy

r dx

p r3 p 1

3

p

cx

r

44486

p a2

290

TÝnh ph¶n løc ë c¸c gèi:

XÐt ph-¬ng tr×nh m«men t¹i ®iÓm C ta cã:

2 )

(

2 2

P

M cy r r a dy

) ( 52 212

2

234

* 196 154

* 400 73

* 1172 2

) (

2 2

3

N c

b a

d P b a P a

P













mCy = 0: 

123 2

2

63 4500 38

246 123 1638 123

2

38 123

P

XÐt ph-¬ng tr×nh c©n b»ng lùc theo ph-¬ng y ta cã:

Rcy+Rdy+Pr2-Pr3= 0

Rcy = Pr3 – Pr2-Rdy= 767(N)

XÐt ph-¬ng tr×nh m«men t¹i ®iÓm C theo ph-¬ng x ta cã:

M cx P3 *aP2(ab) R dx(abc)  0

212

154

* 1235 73

* 3607

* 2

c b a

b a P a









XÐt ph-¬ng tr×nh c©n b»ng lùc theo ph-¬ng x ta cã:

Rcx+Rdx-P2-P3 = 0  Rcx=P2+P3-Rdx = 1235 + 3607 - 2139 = 2703(N)

TÝnh momen uèn tæng céng ë nh÷ng tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt lµ:

Mu = Muy2 Mux2

¥ tiÕt diÖn 2-2 ta cã:

Muy= Rcy*a = 767 *73 = 55991(N.mm)

Mux = Rcx*a = 2703 *73 = 197319(N.mm)

Mu = 55991 2  197319 2  205109 (N.mm)

¥ tiÕt diÖn 3-3:

Muy=Rdy*c = 5*58 = 290 (N.mm)

Mux = Rdx*c = 2139*58 = 124062(N.mm)

Mu3= 290 2  124062 2  124062 3 (N.mm)

Chän vËt liÖu lµm trôc lµ thÐp 45 suy ra [] =65 (N.mm)

Mtd2= 205109 2  0 75 * 197319 2  274723 (N.mm)

65

* 1 0

274723



Chän d22 = 38 (mm):

Mtd3= 124062 3 2  0 75 * 124063 2 = 163762(N.mm)

65

* 1 0

163762

mm





Chän d33=34 (mm)

§-êng kÝnh l¾p æ l¨n:d=30

-Trôc III:

P4 = 3607 (N) ; Pr4 = 1127 (N) ;

a= 73(mm), b+c = 138 (mm)

25 41

43 2 10

* 55

3

n

H×nh vÏ:

Tính phản lức ở các gối:

Xét ph-ơng trình cân bằng momen đối với điểm E theo ph-ơng y:

r ex

r fx

562582

r fy ey

r

4

p

p r4

56064

172645

x

m

ux

m

uy

m

M ey P r4 *aR fy(abc)  0

212

73

* 1172

*

c b a

a

P r  





Xét ph-ơng trình cân bằng lực theo ph-ơng y ta có:

Rey=Pr4-Rfy= 1172 – 404 =768 (N)

Xét ph-ơng trình cân bằng momen đối với điểm E theo ph-ơng x:

212

73

* 3607

*

c b a

a P









Xét ph-ơng trình cân bằng lực theo ph-ơng x ta có:

Rex=P4 - Rfx= 3607 - 1242 = 2365(N)

Tính momen uốn ở tiết diện chịu tải lớn nhất 4-4:

Mu = Muy2 Mux2

Mux=Rex*a = 2365*73 = 172645(N.mm)

Muy= Rey*a = 768*73 = 5604(N.mm)

Mu = 181520(N.mm)

Mtd4= 181520 2  0 75 * 172645 2  235169 (N.mm)

Chọn vật liệu là thép 45  []= 63(N/mm2)

63

* 1 0

235169



Chọn d4 = 40(mm)