Nội dung
Trục
Khái niệm chung, phân loại
Phần III
Các chi tiết đỡ và nối
Cơ sở tính toán trục
Tính trục theo độ bền
Ổ trượt
Ổ lăn
Nối trục
Lò xo
2
Thiết kế trục
1. Khái niệm chung
Công dụng
Đỡ chi tiết quay, truyền mô men
xoắn hoặc cả 2 nhiệm vụ
TRỤC
Phân loại
Trục tâm/Trục truyền
Trục trơn/Trục bậc
Trục đặc/Trục rỗng
Trục thẳng/Trục khuỷu/Trục mềm
Thiết kế trục
4
2. Kết cấu trục
2. Kết cấu trục
Ngõng trục: đoạn trục lắp với ổ
trục, đường kính lấy theo tiêu
chuẩn ổ lăn
Thân trục: đoạn trục lắp với CTM
quay, đường kính lấy theo dãy số
ưu tiên
Vai trục: cố định theo chiều dọc
trục CTM lắp trên trục
Phải đảm bảo:
-
Chịu được tải
yêu cầu
Cố định các
chi tiết lắp
-
Điều kiện
gia công, lắp ghép
-
* Ngõng trục, thân trục, vai trục,
đoạn chuyển tiếp.
5
Thiết kế trục
6
6
Thiết kế trục
3. Cố định các chi tiết lên trục
3. Cố định các chi tiết lên trục
Thường dùng các kiểu lắp tháo được
Then bằng, then
bán nguyệt, then vát…
Theo phương tiếp tuyến:
Lắp bằng then
Kích thước then được
tiêu chuẩn hóa
Then tính theo độ bền
dập và độ bền cắt
then, then hoa, độ dôi…
Theo phương dọc trục:
d
vai, bạc chặn, độ dôi…
2T
2T
[ c ]
[ d ] c
dlb
dlt1, 2
ψ = 1 nếu then; 0,75 nếu 2 then.
Thiết kế trục
7
Thiết kế trục
8
3. Cố định các chi tiết lên trục
3. Cố định các chi tiết lên trục
Lắp bằng độ dôi
Lắp bằng then hoa
Độ dôi được tạo ra do đường kính trục lớn hơn đường kính lỗ
Then hoa được gia công trực
tiếp trên trục và moay-ơ.
= dtr - dl
Profil có thể có nhiều loại:
vuông, tam giác, thân khai…
Mối ghép truyền tải nhờ ma sát do
Với mối ghép di động then
hoa được tính kiểm nghiệm
độ bền mòn.
Thường chọn trước kiểu lắp, tra dung
áp suất sinh ra khi ghép.
sai và kiểm tra độ dôi nhỏ nhất min
theo khả năng tải yêu cầu.
Kiểm tra điều kiện bền của chi tiết
ghép (trục và moay-ơ) theo max
max = dtr. max - dl. min
min = dtr. min - dl. max
Độ dôi thực tế bị giảm đi do nhấp nhô bề mặt bị mất khi lắp.
9
Thiết kế trục
10
Thiết kế trục
4. Cơ sở tính toán trục
4. Cơ sở tính toán trục
Trục quay chịu tải không đổi
Lực tác dụng lên trục
* Lực ăn khớp từ các bộ truyền bánh răng, trục vít…
*Tại tiết diện bất kỳ M = const
* Lực hướng tâm từ bộ truyền đai, xích
* Lực do sai số khớp nối
Ứng suất
* Uốn
* Xoắn
* Các loại khác thường được bỏ qua
Ứng suất thay đổi có tính chu kỳ
Thiết kế trục
11
Thiết kế trục
12
4. Cơ sở tính toán trục
4. Cơ sở tính toán trục
Ứng suất uốn và xoắn
M
W
Trục quay, tải không đổi, ứng suất uốn thay
đổi theo chu trình đối xứng.
T
W0
3
.d
.d 3
W
, W0
32
16
3
i.b.t1 (d t1 ) 2
.d
W
32
2.d
3
i.b.t1 (d t1 ) 2
.d
W0
16
2.d
m 0; a max
Trục quay, mô men xoắn không đổi, ứng suất
xoắn thay đổi theo chu trình
* mạch động nếu quay 1 chiều
m a
max
2
T
2W0
* đối xứng nếu quay hai chiều.
m 0; a max
* i (1 hoặc 2)- số rãnh then tại tiết diện
13
Thiết kế trục
M
W
T
W0
14
Thiết kế trục
5. Tính toán trục
5. Tính toán trục
Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán
Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán
Tính trục theo độ bền
Tính trục theo độ cứng
Gẫy hỏng do mỏi -> Độ bền mỏi là chỉ tiêu tính toán
chủ yếu.
Tính trục theo độ ổn định dao động
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
Trục quay nhanh có thể bị hỏng do dao động
-> kiểm nghiệm trục về dao động
Thiết kế trục
15
Thiết kế trục
16
5. Tính toán trục
5. Tính toán trục
Tính trục về độ bền (Tính thiết kế)
Tính trục về độ bền (Tính sơ bộ)
Sau khi xác định khoảng cách => vẽ biểu đồ momen => tính thiết kế
Khi chưa biết momen uốn mà chỉ biết momen xoắn =>
tính theo xoắn. Từ điều kiện bền ≤ []
T
Suy ra: d 3
0,2.
đường kính các tiết diện trục từ đ.kiện bền:
di 3
T
T
W0 0,2.d 3
M tđ ,i
0,1.
2
; M tđ ,i M ui 0,75Ti 2
2
2
M ui M xi M yi
di – đường kính tiết diện cần tính
(dùng để tính các khoảng cách gối đỡ và các điểm đặt lực)
Mtđ,i – momen tương đương tại tiết diện cần tính
Do không kể đến ứng suất uốn và mỏi -> chọn [] nhỏ:
Mui – momen uốn tổng tại tiết diện cần tính
Thép 35, 40, 45, CT45 [] = 15 30 MPa
Ti – momen xoắn tại tiết diện cần tính
17
Thiết kế trục
5. Tính toán trục
5. Tính toán trục
-1, -1 : giới hạn mỏi uốn và mỏi xoắn trong chu kỳ đối xứng
Tính trục về độ bền (Kiểm nghiệm độ bền mỏi)
của mẫu nhẵn đường kính 7 10 mm. Có thể tra bảng hay
lấy gần đúng theo công thức sau:
Tính trục về độ bền (Kiểm nghiệm độ bền mỏi)
Tính kiểm nghiệm độ bền mỏi
s
s s
2
s s2
[ s]
18
Thiết kế trục
-1 (0,40 0,45)b
+ -1 (0,40 0,45)b
-1 (0,23 0,28)b
+ -1 (0,23 0,28)b
b – g.hạn bền VL trục
+ b - ứng suất bền của vật liệu làm trục
s, s :hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứs pháp ưs tiếp
s
Thiết kế trục
1
K
m
. a
s
1
K
m
. a
19
Thiết kế trục
20
nguon tai.lieu . vn