tính toán thiết kế cụm gấp giấy, chương 9 ppsx

Mkyj : Mômen uốn trong mặt phẳng yoz tại tiết diện j thuộc trục k Mkjx : Mômen uốn trong mặt phẳng xoz tại tiết diện j thuộc trục k... với aj : biên độ của ứng suất pháp tại tiết diện

Chương 9: Xác định đường kính trục

a)Xác định mômen uốn tổng :

Mkj =  2 2 

kxj

M 

Mkj : Mômen uốn tổng tại tiết diện j thuộc trục k

Mkyj : Mômen uốn trong mặt phẳng yoz tại tiết diện j thuộc trục k

Mkjx : Mômen uốn trong mặt phẳng xoz tại tiết diện j thuộc trục k

b)Xác định mômen tương đương :

Mktdj = M kj2  0 75T kj2

Mktđj : Mômen tương đương tại tiết diện j thuộc trục k

Tkj : mômen xoắn tại tiết j thuộc trục k +Trục I :

M1tđ0 = 11074,04 N.mm

M1tđ1 = 14530,36 Nmm

M1tđ2 = 18541,15 Nmm

M 1tđ3 = 0 Nmm

+Trục II :

M 2tđ0 = 0 Nmm

M 2tđ1 = 47183,77 Nmm

M 2tđ2 = 53649,5Nmm

M 2tđ3 = 0 Nmm

+Trục III :

M 3tđ0 = 0 Nmm

M 3tđ1 = 70386,8 Nmm

M 3tđ2 = 62349,5Nmm

M 3tđ3 = 61339,9 Nmm

c).Đường kính trục tại tiết diện j tại trục k theo công thức :

dkj = 3

] [ 1

tdj k

M

 với dkj là đường kính trục tại tiết diện j tại trục k

[  ] của thép chế tạo trục

Tra bảng 10.5[1]: [  ]I = 63 Mpa ; []II = 63 Mpa ;

[]III = 50 Mpa Vậy :

d10 =12,1mm d20 = 0 mm d30 = 0 mm

d11 =13,2 mm d21 = 19,6 mm d31 = 24,2 mm

d12 = 14,3 mm d22 = 20,4 mm d32 =23,1 mm

d13 = 0 mm d23 = 0 mm d33

=23,6mm

d).Xuất phát từ các yêu cầu về độ bền , lắp ghép và công nghệ , ta chọn đường kính các đoạn trục như sau :

d10 =15 mm d20 = 20 mm d30

= 30 mm

d11 = 20 mm d21 = 25 mm d31 =

d12 = 25 mm d22 = 25 mm d32 =

30 mm

d13 = 20 mm d23 = 20 mm

d33 = 25 mm

e)Kiểm trục về độ bền mỏi :

Do chưa xét đến một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi cầu trục như đặc tính thay đổi của chu kỳ ứng suất, sự tập trung ứng suất , yếu tố kích thước, chất lượng bề mặt …vì vậy cần kiểm tra độ bền mỏi khi kể các yếu tố trên

Kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diêïn nguy hiểm thỏa điều kiện sau:

Sjk =

2 2

j j

j j

S S

S S









 [s]

Với [s] = 2 : là hệ số an toàn cho phép Thép 45 thường hoá có b = 600 MPa

 -1 = 0,436 b = 261,6 MPa

  -1=0,58 -1=151,73(MPa)

Theo bảng 10.7[1] : Hệ số ảnh hưởng cuả ứng suất trung bình đến độ bền mỏi  = 0.05 ;  = 0

Các trục hộp giảm tốc đều quay , ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng do đó aj tính theo :

aj = maxj = Mj / Wj ; mj = 0

với aj : biên độ của ứng suất pháp tại tiết diện j trục k

mj : trị số trung bình của ứng suất pháp tại tiết diện j trục k

Vì trục quay hai chiều nên ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng , do đó mj = 0 ; aj = maxj /2 = Tj / Woj

Với mj : trị số trung bình ứng suất tiếp tại tiết diện j trục k

aj : biên độ ứng suất tiếp tại tiết diện j trục k maxj : biên độ ứng suất tiếp max tại tiết diện j trục

k

Wj ; W0j :mômen cản uốn và momen cản xoắn;

Chọn lắp ghép các ổ lăn lắp trên trục theo K6 , lắp bánh răng , đĩa xích theo K6 kết hợp với lắp then

Kích thước của then theo [1] , trị số của mômen cản uốn và mômen cản xoắn [1] ứng với các tiết diện trục ( nguy hiểm ) như sau :

Tiết diện Đường kính trục d (mm) bxh (mm)t1 (mmW 3) (mmW03)

10 15 8x7 4 202,3 582

11 25 8x7 4 1251,7 2785,7

21 25 8x7 4 1251,7 2785,7

22 25 8x7 4 1251,7 2785,7

31 35 10x8 5 3566,4 7775,6

33 25 10x8 5 1134 2668 Xác định các hệ số kdj và kdj đối với các tiết diện

kdj = ( k/  j + kx –1 ) / ky.

kdj = ( k/ j + kx –1 ) / ky.

Với kx : hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt

ky : hệ số tăng bền mặt trục

Các trục gia công trên máy tiện , tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt :

Bảng 10.8[1] Ra = 2,5÷0,63 m  kx = 1,06

Không dùng các biện pháp tăng bền bề mặt  ky = 1

Theo 10.12 [1] , khi dùng dao phay ngón hệ số tập trung ứng suất tại rãnh then ứng với vật liệu có b = 600MPa là k

= 1,76 ; k = 1,54

Theo 10.10[1] tra hệ số kích thước j và j ứng với đường kính tại tiết diện nguy hiểm thứ j trục k Từ đó xác định k/ và K / do lắp căng tại các tiết diện này,trên

cơ sở đó dùng giá trị lớn hơn trong hai giá trị của K/  để tính Kd và giá trị lớn hơn trong hai giá trị của K / , tương tự tính được K d

Tỷ số k/ Tỷ số k/

Tiết

diện D (mm) Rãnh then Lắp căng Rãnh then Lắp căng Kd Kd S S S

10 15 1.86 2.06 1,93 1,64 2,12 1.76 _ 3.7 _

11 20 _ 2.06 _ 1,64 2,12 1.86 11.7 4.26 4

12 25 2 2.06 1,9 1,64 2,12 1.96 5.87 7.9 4.7

21 25 2 2.06 1,9 1,64 2,12 1.98 3.86 5.1 3.07

22 25 2 2.06 1,9 1,64 2,12 1.98 3.86 5.1 3.07

31 35 2,04 2.06 1,94 1,64 2,12 2.03 4.72 5 3.4

32 30 _ 2.06 _ 1,64 2,12 2 2.41 3.67 2.02

33 35 2,04 2.06 1,92 1,64 2,12 1.98 _ 2.58 2.58