THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN CHI TIẾT MÁY

Xác định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.. Xác định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.. l1: khoảng cách từ gối đỡ B đến điểm đặt lực của bánh đai.. l5:

Khoa cơ khí động lực



ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC 2 CẤP ( TRỤ – TRỤ)

GVHD: Huỳnh Hoàng Linh

SVTH: Lê Sỹ Định

Lơ ́ p : CĐÔTÔ 15D

MSVS : 0302151371

TP.HCM, 2017

2 Phân phối tỷ số truyền

Tỷ số truyền chung của tất cả các bộ truyền:

𝑖𝑐ℎ = 𝑛đ𝑐

𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔Trong đó

Số vòng quay trong 1 phút của trục II: 𝑛𝐼𝐼 = 𝑛𝐼

𝑉1 = 𝜋 𝑛1 𝐷160.1000=

3,14.1450 𝐷160.1000 = 0,0759 (140) = 10,63 m/s

= 0,0759 (250) = 18,98 m/s

4.1.3 Đường kính bánh đai lớn D 2 (mm)

𝐷2 = 𝑖đ (1 − 𝜉) 𝐷1Trong đó:

Tỉ số truyền đai 𝑖đ = 3,42

Hệ số trượt đai thang, lấy 𝜉 = 0.02

⇒ 𝐷2 = 3,42 (1 − 0,02) 𝐷1 = 3,3516 (140 ÷ 250) = (469 ÷ 838) Chọn D2 theo tiêu chuẩn (bảng 5-15)

Chọn L theo tiêu chuẩn bảng (5-12) trang 80 tập GTBTLCTM:

L (mm ) 1900mm (A) 3350mm (Ƃ) Kiểm nghiệm số vòng chạy của đai trong 1 giây:

Sau đó bố trí bộ truyền có thể tăng giảm về 2 phía: A Ƃ

-Phía giảm ∆A = 0,015L 28,5 50,25 -Phía tăng ∆A = 0,03L 57,0 100,5

𝛼1 = 180°−800−250

803,26 57° = 140,97°

α 1 thỏa điều kiện α 1 ≥ [α 1] = 120°

4.1.8 Xác định số dây đai Z cần thiết

Số dây đai cần thiết được xác định theo điều kiện xảy ra trượt trơn giữa đai và bánh đai

Chọn ứng suất căng ban đầu 𝜎0 = 1,2 𝑁/𝑚𝑚2 và theo chỉ số 𝐷1 tra bảng ta

4.1.9 Định các kích thước chủ yếu của bánh đai (Giả sử tính loại A)

Các kích thước t, S, h0 tra bảng 10-3 trang 84

Chiều rộng bánh đai:

B = (Z − 1)t + 2S

= (4 − 1) 16 + 2.10 = 68mm Đường kính ngoài:

𝐷𝑛1 = 𝐷1+ 2ℎ0 = 140 + 2.3,5 = 147𝑚𝑚

𝐷𝑛2 = 𝐷2+ 2ℎ0 = 450 + 2.3,5 = 457𝑚𝑚

4.1.10 Tính lực căng ban đầu S 0 và lực tác dụng lên trục

Lực căng ban đầu:

𝑆0 = 𝜎0 𝐹 = 1,2.81 = 97,2 𝑁 A

= 1,2.138 = 165,6 N Ƃ Lực tác dụng lên trục:

❖ Bảng số liệu các thông số truyền đai:

4.2 Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

4.2.2 Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép

Bộ truyền làm việc 5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8 giờ Nên ta có:

4.2.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

Tra bảng 3-9 ứng với HB = (200-250), ta được N0 = 107 như vậy Ntd1 và

Ntd2 đều lớn hơn N0 nên ta có KN = 1

Do đó, ta có:

[𝜎]𝑡𝑥1 = 2,6 𝐻𝐵1 𝐾𝑁 = 2,6 200 1 = 520 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2[𝜎]𝑡𝑥2 = 2,6 𝐻𝐵2 𝐾𝑁 = 2,6 170 1 = 442 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

4.2.2.2 Ứng suất uốn cho phép

Vì bánh răng quay một chiều nên ứng suất uốn có công thức:

[𝜎]𝑢 =(1,4 ÷ 1,6)𝜎−1

𝑛 𝐾𝜎 𝐾𝑁Với n = 1,5 Thép tôi thường

𝐾𝜎 = 1,8 Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng

• Thép 45 (bánh nhỏ)

𝜎−1 = (0,4 ÷ 4,45) 𝜎𝑏 = (0,4 ÷ 4,45) 580 = (232 ÷ 261) Chọn 250 N/mm2

[𝜎]𝑢1 =1,5 𝜎−1

𝑛 𝐾𝜎 𝐾𝑁 =

1,5 2501,5 1,8 1 = 138,89 𝑁/𝑚𝑚

2

• Thép 35 (bánh lớn)

𝜎−1 = (0,4 ÷ 4,45) 𝜎𝑏 = (0,4 ÷ 4,45) 480 = (192 ÷ 216) Chọn 200 N/mm2

[𝜎]𝑢2 =1,5 𝜎−1

𝑛 𝐾𝜎 𝐾𝑁 =

1,5 2001,5 1,8 1 = 111,11 𝑁/𝑚𝑚

4.2.7 Xác định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.

Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức: K = Ktt.Kd

Trong đó:

Ktt: hệ số tập trung tải trọng Lấy Ktt = 1, do bộ truyền chạy mòn HB < 350 và tải trọng không thay đổi

Kd: hệ số tải trọng động Tra bảng 3-13 ta tìm được Kd = 1,45

⇒K = Ktt.Kd = 1.1,45 = 1,45

Vì K khác Ksb nên cần tính lại khoảng cách trục A:

4.2.8 Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng.

• Môđun của bộ truyền

m = (0,01 ÷ 0,02)𝐴 = (0,01 ÷ 0,02) 176,5 = (1,7 ÷ 3,5) Chọn m = 3𝑚𝑚 (bảng 3-1)

𝜎𝑢2 = 𝜎𝑢1.𝑦1

𝑦2 =

0,4290,517= 33,60 𝑁 𝑚𝑚

𝑃𝑟1 = 𝑃1 𝑡𝑎𝑔 𝛼 = 3631,87 𝑡𝑎𝑔 20° = 1321,89 𝑁

❖ Đối với bánh lớn:

𝑃2 = 𝑃1 = 3631,87 𝑁

𝑃𝑟2 = 𝑃𝑟1 = 1321,89 𝑁 Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng:

Modul m = 3 Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn

4.3.2 Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép

Bộ truyền làm việc 5 năm, mỗi năm 300 ngày, mỗi ngày 2 ca, mỗi ca 8 giờ Nên ta có:

4.3.2.1 Ứng suất tiếp xúc cho phép

Tra bảng 3-9 ứng với HB = (200-250), ta được N0 = 107 như vậy Ntd1 và

Ntd2 đều lớn hơn N0 nên ta có KN = 1

Do đó, ta có:

[𝜎]𝑡𝑥1 = 2,6 𝐻𝐵1 𝐾𝑁 = 2,6 200 1 = 520 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2[𝜎]𝑡𝑥2 = 2,6 𝐻𝐵2 𝐾𝑁 = 2,6 170 1 = 442 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

4.3.2.2 Ứng suất uốn cho phép

Vì bánh răng quay một chiều nên ứng suất uốn có công thức:

[𝜎]𝑢 =(1,4 ÷ 1,6)𝜎−1

𝑛 𝐾𝜎 𝐾𝑁Với n = 1,5 Thép tôi thường

𝐾𝜎 = 1,8 Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng

• Thép 45 (bánh nhỏ)

𝜎−1 = (0,4 ÷ 4,45) 𝜎𝑏 = (0,4 ÷ 4,45) 580 = (232 ÷ 261) Chọn 250 N/mm2

[𝜎]𝑢1 =1,5 𝜎−1

𝑛 𝐾𝜎 𝐾𝑁 =

1,5 2501,5 1,8 1 = 138,89 𝑁/𝑚𝑚

2

• Thép 35 (bánh lớn)

𝜎−1 = (0,4 ÷ 4,45) 𝜎𝑏 = (0,4 ÷ 4,45) 480 = (192 ÷ 216)

Chọn 200 N/mm2

[𝜎]𝑢2 =1,5 𝜎−1

𝑛 𝐾𝜎 𝐾𝑁 =

1,5 2001,5 1,8 1 = 111,11 𝑁/𝑚𝑚

4.3.7 Xác định chính xác hệ số tải trọng K và khoảng cách trục A.

Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức: K = Ktt.Kd

Trong đó:

Ktt: hệ số tập trung tải trọng Lấy Ktt = 1, do bộ truyền chạy mòn HB < 350 và tải trọng không thay đổi

Kd: hệ số tải trọng động Tra bảng 3-13 ta tìm được Kd = 1,1

4.3.8 Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng.

• Môđun của bộ truyền

𝑚𝑛 = (0,01 ÷ 0,02)𝐴 = (0,01 ÷ 0,02) 202,18 = (2,02 ÷ 4,04) Chọn 𝑚𝑛 = 3𝑚𝑚 (bảng 3-1)

4.3.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng.

Tính số răng tương đương:

• Bánh nhỏ (bánh dẫn):

𝑍𝑡𝑑1 = 𝑍1

𝑐𝑜𝑠3𝛽 =

34𝑐𝑜𝑠320° = 41

• Bánh lớn (bánh bị dẫn):

𝑍𝑡𝑑2 = 𝑍2

𝑐𝑜𝑠3𝛽 =

93𝑐𝑜𝑠320° = 112

Hệ số dạng răng, tra bảng 3-18:

Bánh nhỏ: 𝑦1 = 0,476 Bánh lớn: 𝑦2 = 0,517 Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ:

• Bánh lớn:

𝑑2 =𝑚𝑛 𝑍2

𝑐𝑜𝑠𝛽 =

3 93cos 20° = 296,91 𝑚𝑚 Khoảng cách trục A:

❖ Bánh nhỏ:

𝑑𝑎1 = 𝑚𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛽 (𝑍1+ 2) =

3𝑐𝑜𝑠20° (34 + 2) = 114,93 𝑚𝑚

❖ Bánh lớn:

𝑑𝑎2 = 𝑚𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛽 (𝑍2+ 2) =

3𝑐𝑜𝑠20° (93 + 2) = 303,29 𝑚𝑚 Đường kính vòng chân răng:

❖ Bánh nhỏ:

𝑑𝑓1 = 𝑚𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛽 (𝑍1− 2,5) =

3𝑐𝑜𝑠20° (34 − 2,5) = 100,56 𝑚𝑚

❖ Bánh lớn:

𝑑𝑓2 = 𝑚𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛽 (𝑍2− 2,5) =

3𝑐𝑜𝑠20° (93 − 2,5) = 288,92 𝑚𝑚

Bảng thông số bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng:

Modul m = 3 Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn

5.2 Chọn vật liệu

Vật liệu làm trục phải có độ bền cao, ít nhạy với tập trung ứng suất, có thể nhiệt luyện được và dễ gia công Thép cacbon và thép hợp kim là những vật liệu chủ yếu để chế tạo trục Vì hộp giảm tốc chịu tải trọng trung bình nên ta chọn loại thép 45 (thường hóa) có giới hạn bền: 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

d = 30 mm; D = 72 mm; D2 = 59,4 mm; B = 19 mm; d2 = 44,6 mm

❖ Xác định các kích thước theo phương dọc trục

l1: khoảng cách từ gối đỡ B đến điểm đặt lực của bánh đai

l5: chiều dài phần moay ơ của chi tiết quay ngoài hộp (bánh đai)

b1: bề rộng của bánh răng trụ răng thẳng

lCD: khoảng cách từ gối đỡ D đến điểm đặt lực của của bánh răng

c = (10 ÷ 15)mm chọn c = a = 15mm

b2′: bề rộng của bánh răng trụ răng nghiêng

5.3.1.3 Tính các phản lực liên kết tại các gối đỡ

❖ Xét trong mặt phẳng yOz

Phương trình cân bằng moment:

❖ Xét trong mặt phẳng xOz

Phương trình cân bằng moment:

𝑀đ = 𝑀𝑃1 = 𝑃1.𝑑1

2 = 3631,87

75

2 = 136195,13 N mm

5.3.1.4 Vẽ biểu đồ nội lực của trục I

- Biểu đồ lực cắt theo phương y trong mặt phẳng yOz: Qy

- Biểu đồ moment uốn trong mặt phẳng yOz: Mx

- Biểu đồ lực cắt theo phương x trong mặt phẳng xOz: Qx

- Biểu đồ moment uốn trong mặt phẳng xOz: My

- Biểu đồ moment xoắn: Mz

3

= 26,6 𝑚𝑚

Chọn 𝑑𝐴 = 28𝑚𝑚

= 27,6 𝑚𝑚

Chọn 𝑑𝐵 = 30𝑚𝑚 Tại C:

3

= 33,6 𝑚𝑚

Vì tại C có làm thêm rãnh trục nên tăng thêm 7% đường kính trục

𝑑𝐶 ≥ 33,6 (1 + 0,07) = 35,95 𝑚𝑚 Chọ𝑑𝐶 = 38 𝑚𝑚n

Tại D: 𝑑𝐷 = 𝑑𝐵 = 30𝑚𝑚

5.3.1.5 Tính chính xác trục I

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện C của trục I

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

σ−1 = (0,4 ÷ 0,5) 𝜎𝑏 = 0,45 𝜎𝑏 = 0,45 600 = 270 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

𝜏−1= (0,2 ÷ 0,3) 𝜎𝑏 = 0,25 𝜎𝑏 = 0,25 600 = 150 N/𝑚𝑚2Với đường kính trục I tại vị trí kiểm nghiệm C có giá trị 𝑑𝐶 = 38 𝑚𝑚, tra bảng 7-3b trang 109 ta được moment chống uốn: W𝑢 = 4660 𝑚𝑚3,

𝑊0 = 10040 𝑚𝑚3 Moment xoắn 𝑀𝑧 = 136195 𝑁 𝑚𝑚 Moment uốn:

𝑀𝑢𝐶 = √(𝑀𝑢𝑋)2+ (𝑀𝑢𝑌)2= √1062222+ 1785022 = 207716,34 𝑁 𝑚𝑚 Biên độ ứng suất pháp sinh ra trên trục:

Hệ số tăng bền:  = 1 Hệ số kích thước (bảng 7-4 tr110): 𝜀𝜎 = 0,85 và

𝜀𝜏 = 0,73

Hệ số tập trung ứng suất do rãnh then: (bảng 7-8 tr113): 𝐾𝜎 = 1,49 và

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện B hoặc D lắp ổ lăn của trục I

Nhìn vào các biểu đồ chúng ta nhận thấy tại B vừa chịu xoắn Mz và vừa chịu uốn Mx bên B lớn hơn bên D, nên chọn kiểm nghiệm hệ số an toàn tại

B

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

𝑀𝑢𝐵 = √(𝑀𝑢𝑋)2+ (𝑀𝑢𝑌)2 = √587532+ 02 = 58753 𝑁 𝑚𝑚 Biên độ ứng suất pháp sinh ra trên trục:

Hệ số tăng bền:  = 1 Hệ số kích thước (bảng 7-4 tr110): 𝜀𝜎 = 0,88 và

𝜀𝜏 = 0,77

Hệ số tập trung ứng suất do rãnh then: (bảng 7-8 tr113): 𝐾𝜎 = 1,49 và

𝐾𝜏 = 1,5

d = 40 mm; D = 90 mm; D2 = 74,5 mm; B = 23 mm; d2 = 56,3 mm

5.3.2.2 Tính gần đúng trục II

❖ Xác định các kích thước theo phương dọc trục

lAB: khoảng cách từ gối đỡ trục đến điểm đặt lực của bánh răng trụ răng thẳng

B: bề rộng ổ lăn, B = 23 mm

l2: khoảng cách từ cạnh ổ lăn đến thành trong của hộp, l2 = 10mm a: khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay (bánh răng) đến thành trong của hộp, a = (10 ÷ 15)mm chọn a = 15mm

b2 = b1 = 69,7 mm: bề rộng của bánh răng trụ răng thẳng

lBC: khoảng cách từ điểm đặt lực của của bánh răng trụ răng thẳng đến điểm đặt lực của bánh răng trụ răng nghiêng

và bánh răng trụ răng nghiêng)

c = (10 ÷ 15)mm chọn c = a = 15mm

𝑏2′ = 80,87 mm: bề rộng của bánh răng trụ răng nghiêng

lCD: khoảng cách từ điểm đặt lực của của bánh răng trụ răng nghiêng đến gối đỡ D

Σ𝑚𝐴(𝐹⃗) = 0

⇔ −𝑃2 71 − 𝑃2′ 161 + 𝑅𝐷𝑥 238 = 0

5.3.2.4 Vẽ biểu đồ nội lực của trục II

- Biểu đồ lực cắt theo phương y trong mặt phẳng yOz: Qy

- Biểu đồ moment uốn trong mặt phẳng yOz: Mx

- Biểu đồ lực cắt theo phương x trong mặt phẳng xOz: Qx

- Biểu đồ moment uốn trong mặt phẳng xOz: My

- Biểu đồ moment xoắn: Mz

5.3.2.5 Tính chính xác trục II

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện B của trục II

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

σ−1 = (0,4 ÷ 0,5) 𝜎𝑏 = 0,45 𝜎𝑏 = 0,45 600 = 270 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

𝜏−1= (0,2 ÷ 0,3) 𝜎𝑏 = 0,25 𝜎𝑏 = 0,25 600 = 150 N/𝑚𝑚2Với đường kính trục II tại vị trí kiểm nghiệm B có giá trị 𝑑𝐵 = 48 𝑚𝑚, tra bảng 7-3b trang 109 ta được moment chống uốn: W𝑢 = 9620 𝑚𝑚3,

𝑊0 = 20500 𝑚𝑚3 Moment xoắn 𝑀𝑧 = 495750 𝑁 𝑚𝑚 Moment uốn:

𝑀𝑢𝐵 = √(𝑀𝑢𝑋)2+ (𝑀𝑢𝑌)2 = √384172+ 3907512 = 392634,96 𝑁 𝑚𝑚 Biên độ ứng suất pháp sinh ra trên trục:

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện C của trục II

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

σ−1 = (0,4 ÷ 0,5) 𝜎𝑏 = 0,45 𝜎𝑏 = 0,45 600 = 270 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

𝜏−1= (0,2 ÷ 0,3) 𝜎𝑏 = 0,25 𝜎𝑏 = 0,25 600 = 150 N/𝑚𝑚2Với đường kính trục II tại vị trí kiểm nghiệm C có giá trị 𝑑𝐶 = 55 𝑚𝑚, tra bảng 7-3b trang 109 ta được moment chống uốn: W𝑢 = 14510 𝑚𝑚3,

𝑊0 = 30800 𝑚𝑚3 Moment xoắn 𝑀𝑧 = 495750 𝑁 𝑚𝑚 Moment uốn:

𝑀𝑢𝐶 = √(𝑀𝑢𝑋)2+ (𝑀𝑢𝑌)2= √2122942+ 5592022 = 598143,48 𝑁 𝑚𝑚 Biên độ ứng suất pháp sinh ra trên trục:

𝑛𝐶 = 𝑛𝜎 𝑛𝜏

√(𝑛𝜎)2+ (𝑛𝜏)2 = 3,43 8,14

√3,432+ 8,142 = 3,2

𝒏𝑪 = 𝟑, 𝟐 > [𝒏] = (𝟏, 𝟓 ÷ 𝟑, 𝟓) nên chấp nhận được

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện D lắp ổ lăn của trục I

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

𝜏𝑎 = 𝜏𝑚 = 𝑀𝑧

2 𝑊0 = 0 𝑁 𝑚𝑚

2

⁄Đối với vật liệu đã chọn, hệ số xét đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình có thể lấy Ψ𝜎 = 0,1 và Ψ𝜏 = 0,05 (thép cacbon trung bình)

d = 60 mm; D = 130 mm; D2 = 108mm; B = 31 mm; d2 = 81,5 mm

5.3.3.2 Tính gần đúng trục II

❖ Xác định các kích thước theo phương dọc trục

lAB: khoảng cách từ gối đỡ A đến điểm đặt lực của của bánh răng trụ răng nghiêng

l2: khoảng cách từ cạnh ổ lăn đến thành trong của hộp, l2 = 10mm a: khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay (bánh răng) đến thành trong của hộp, a = (10 ÷ 15)mm chọn a = 15mm

b2 = 69,7mm: bề rộng của bánh răng trụ răng thẳng

c: khoảng cách giữa các chi tiết quay (giữa 2 bánh răng)

b3 = 80,87mm: bề rộng của bánh răng trụ răng nghiêng

lBC: khoảng cách từ điểm đặt lực của của bánh răng trụ răng nghiêng đến gối đỡ C

l3: khoảng cách từ nắp ổ và đầu bu lông, l3 = (15 ÷ 20)mm chọn l3 = 16,5mm

5.3.3.3 Tính các phản lực liên kết tại các gối đỡ

5.3.3.4 Vẽ biểu đồ nội lực của trục III

- Biểu đồ lực cắt theo phương y trong mặt phẳng yOz: Qy

- Biểu đồ moment uốn trong mặt phẳng yOz: Mx

- Biểu đồ lực cắt theo phương x trong mặt phẳng xOz: Qx

- Biểu đồ moment uốn trong mặt phẳng xOz: My

- Biểu đồ moment xoắn: Mz

3

= 60,3 𝑚𝑚

Vì tại B có làm thêm rãnh trục nên tăng thêm 7% đường kính trục

𝑑𝐵 ≥ 60,3 (1 + 0,07) = 64,53 𝑚𝑚 Chọn 𝑑𝐵 = 68 𝑚𝑚

5.3.3.5 Tính chính xác trục III

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện B của trục III

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

𝑀𝑢𝐶 = √(𝑀𝑢𝑋)2+ (𝑀𝑢𝑌)2= √5242842+ 4972322 = 722574,13 𝑁 𝑚𝑚 Biên độ ứng suất pháp sinh ra trên trục:

❖ Kiểm nghiệm tại tiết diện C lắp ổ lăn của trục III

Trường hợp vật liệu làm trục là thép 45 có ứng suất bền 𝜎𝑏 = 600 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2Giới hạn mỏi uốn và xoắn đối với từng chu kỳ đối xứng:

σ−1 = (0,4 ÷ 0,5) 𝜎𝑏 = 0,45 𝜎𝑏 = 0,45 600 = 270 𝑁 𝑚𝑚⁄ 2

𝜏−1= (0,2 ÷ 0,3) 𝜎𝑏 = 0,25 𝜎𝑏 = 0,25 600 = 150 N/𝑚𝑚2Với đường kính trục III tại vị trí kiểm nghiệm C có giá trị 𝑑𝐶 = 60 𝑚𝑚, ta

có moment chống uốn: W𝑢 = 0,1𝑑3 = 0,1 603 = 21600 𝑚𝑚3,

𝑊0 = 0,2𝑑3 = 0,2 603 = 43200 𝑚𝑚3 Moment xoắn 𝑀𝑧 = 1355994 𝑁 𝑚𝑚 Moment uốn:

𝑀𝑢𝐵 = √(𝑀𝑢𝑋)2+ (𝑀𝑢𝑌)2 = √02+ 02 = 0 𝑁 𝑚𝑚 Biên độ ứng suất pháp sinh ra trên trục:

𝜎𝑎 =𝑀𝑢

𝑊𝑢 = 0 N 𝑚𝑚

2

⁄Biên độ ứng suất tiếp trên trục:

𝐴𝑡1 = 𝑃𝑎2′ + 𝑆𝐴− 𝑆𝐷 = 3324,52 + 2061,44 − 2895,71 = 2490,25 𝑁

𝐴𝑡2 = 𝑃𝑎2′ − 𝑆𝐴+ 𝑆𝐷 = 3324,52 − 2061,44 + 2895,71 = 4158,79 𝑁 Thấy 𝐴𝑡1, 𝐴𝑡2 > 0 ⇒ tổng lực dọc trục tác động vào D Nhưng lực 𝐴𝑡1 nhỏ hơn 𝐴𝑡2, nên chọn 𝐴𝑡1 để tính