Lý thuyết về chi tiết Trục Chi tiết máy

Chi tiết máy là gì? Chi tiết máy là phần tử có cấu tạo hoàn chỉnh từ các bộ phận cấu thành tạo nên nhiệm vụ chung nhất định. Mỗi phần tử sẽ có chức năng khác nhau nhưng điểm chung là chúng sẽ cấu thành bộ phận nhất định.

Trang 1

NỘI DUNG

1 Khái niệm chung

2 Lắp ghép các chi tiết lên trục

3 Cơ sở tính toán thiết kế trục

4 Tính toán thiết kế trục

1

7.1.1 Công dụng và phân loại

• Trục dùng để đỡ các CTM quay, truyền momen xoắn hoặc đồng thời thực hiện hai nhiệm vụ

2

b Phân loại

-Phân loại theo đặc điểm chịu tải

xoắn

3

b Phân loại

-Phân loại theo cấu tạo

+Trục trơn: có d không đổi

4

Trang 2

b Phân loại

+Trục thẳng

+Trục khuỷu

5

7.1.2 Kết cấu trục

Kết cấu trục được quy định:

- Trị số và sự phân bố lực

- Cách bố trí, cố định các CTM lắp trên trục

6

-Ngõng trục: đoạn trục lắp với ổ trục, đường

kính phải lấy theo tiêu chuẩn

-Thân trục: đoạn trục lắp với CTM quay, đường

kính được tiêu chuẩn hóa

-Vai trục: cố định theo chiều dọc trục CTM lắp

trên trục

7

-Trục hỏng do mỏi -> chọn kết cấu nâng cao sức bền mỏi

8

Trang 3

7.2 Lắp ghép các chi tiết lên trục

Để cố định các chi tiết lên trục:

-Cố định theo phương dọc trục: vai trục

then, độ dôi

9

7.2.1 Lắp bằng then

ghép tháo được

10

7.2.1 Lắp bằng then

Then bằng

Then bán nguyệt

11

12

Trang 4

13

Điều kiện bền dập

14

d

RzA

T  







7.2.2 Lắp bằng độ dôi

dtrục > dlỗ

 = dtrục - dlỗ

max = dtr max - dl min

min = dtr min - dl max

dtrục > dlỗ  ghép chặt

15

7.3 Cơ sở tính toán trục

1 Tải trọng tác dụng lên trục

2 Ứng suất

3 Vật liệu trục

16

Trang 5

7.3.1 Tải trọng tác dụng lên trục

-Lực ăn khớp: Ft, Fa, Fr

-Xích: Fx

-Đai: Fđ

-Khớp nối:

Fk = (0,2  0,3)Ft

Ft = 2T/Do: lực vòng truyền qua khớp

7.3.2 Ứng suất

Momen uốn, xoắn -> ứng suất uốn, xoắn

+Tiết diện tròn

+Tiết diện có rãnh then

19

W

M





0 W

T





16

,

32

0

W

d

t d t b

d

W

2

) ( 32

1 1

3  



d

t d t b d W

2

) ( 16

1 1 3 0





7.3.2 Ứng suất

- ,  thay đổi khác nhau

+Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng

m = 0 ; a = max=

20

2

min max 



a  

2 min max 



m   2

min max 



a  

2 min max 



m  

W

M





Trang 6

7.3.2 Ứng suất

+Trục quay 1 chiều, ứng suất xoắn thay đổi

theo chu kỳ mạch động

+Trục quay 2 chiều, ứng suất xoắn thay đổi

theo chu kỳ đối xứng

21

0

max 2.W 2

T a

m   



0 max W

;

m    



7.3.3 Vật liệu trục

Yêu cầu:

-Độ bền cao

-Ít nhạy với tập trung ứng suất

-Có thể nhiệt luyện và gia công dễ dàng

-> Thép cacbon hoặc thép hợp kim

22

7.4 Tính toán thiết kế trục

1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán

2. Tính trục về độ bền

3. Tính trục về độ cứng

23

7.4.1 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán

Gẫy hỏng do mỏi -> Độ bền mỏi là chỉ tiêu tính toán chủ yếu

Gãy trục do quá tải -> kiểm nghiệm độ bền tĩnh

Trục bị võng nhiều sẽ ảnh hưởng tới hoạt động của các chi tiết khác -> tính trục về độ cứng

-> kiểm nghiệm trục về dao động

24

Trang 7

7.4.2 Tính trục về độ bền

Dùng phương pháp kiểm tra:

Tính sơ bộ: xác định sơ bộ kích thước trục

(dựa vào kinh nghiệm hoặc tính gần đúng

theo tải trọng tĩnh có hạ thấp ứng suất cho

phép)

25

] [ 2

s s

s

 







Tính sơ bộ Điều kiện bền tĩnh  ≤ []

->

• Do không kể đến ứng suất uốn -> chọn []

nhỏ đi khá nhiều

3

0 0 d,2

T

WT 





 

3 2 ,

0 

T

d 

Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

s, s:hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứs pháp ưs tiếp

27

] [ 2

s s













m a

K

s















1

m a K

s















1

-1, -1 : giới hạn mỏi uốn và mỏi xoắn trong chu kỳ đối xứng của mẫu nhẵn đường kính 7 

10 mm Có thể tra bảng hay lấy gần đúng theo công thức sau:

+-1  (0,40  0,45)b

+-1 (0,23  0,28)b

+b - ứng suất bền của vật liệu làm trục

28

Trang 8

m, m : ứng suất trung bình

a, a :biên độ ứng suất

K, K : hệ số tập trung ứng suất thực tế

 : hệ số tăng bền bề mặt

,  : hệ số ảnh hưởng của ưs trung

bình

 ,: hệ số ảnh hưởng của kích thước

tuyệt đối

29

Nếu s < [s]

+Tăng đường kính d, chọn vật liệu tốt hơn

+Giảm chiều dài trục (nếu có thể)

Nếu s >> [s]

30

Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh

Để tránh khi bị quá tải, trục không bị hỏng

31

max 2

2 3. []



7.4.3 Tính trục về độ cứng

Độ cứng uốn

+Độ võng: y ≤ [y]

+Góc xoay:  ≤ []

Độ cứng xoắn

 ≤ []

32

Trang 9

7.4.4 Tính trục về độ ổn định dao động

• Nếu tần số của tải trọng tác dụng lên truc 

tần số riêng của hệ thống trục  cộng hưởng

Dao động mạnh  hỏng các chi tiết máy lắp

trên trục

• Mục đích tính trục về dao động là tìm vận tốc

quay tới hạn nth

33

Các bước tính trục

Thép Cacbon -> b -> []

- Lập sơ đồ tải tác dụng lên các chi tiết

bị uốn nhiều nhất

trên 2 gối, chuyển lực về tâm trục

34

3 Xác định đường kính sơ bộ trục

-Chọn theo dẫy tiêu chuẩn

-Dựa vào d, xác định một số kích thước chiều

dài trục

35

3 ] [ 2 ,

0 

T

d 

4 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt tải

• Lưu ý rằng các trục không đứng riêng rẽ mà được lắp trong HGT nên khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt tải phải được xác định trên

cơ sở tổng thể

• Chiều dài moayơ các chi tiết quay, chiều rộng ổ tính hoặc chọn theo đường kính trục sơ bộ

đã tính ở bước trước

36

Trang 10

5 Vẽ biểu đồ momen, xác định kết cấu trục

-Xác định sơ bộ kết cấu trục

38

3 1 ,

0 d

M

WuM 





3 2 ,

0 d

T





] [

3 2

2  



tđ   

] [

1 , 0

75 , 0 3

2 2



d

T M

tđ

3

] [

1 ,

0 tđ

M

d 

-Kết cấu trục phải thỏa mãn điều kiện lắp ghép

-Có tính công nghệ

-Kết cấu trục cần thể hiện: cố định các chi tiết

theo phương dọc trục và phương tiếp tuyến

Trang 11

6 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

41

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	1,29 MB