Xem mẫu

  1. Chương 8: Tính toán chốt chữ thập Trên hình 6.14 là sơ đồ lực tác dụng lên chốt chữ thập. Hình 6.14: Sơ đồ lực tác dụng lên chốt chữ thập Vì M 2 max  M 1 nên lực P được tính theo M 2 max M 2 max M e max .ih1 .i p1 P  (6.34) 2R 2 R cos  Dưới tácdụng của lực P, tại mặt cắt nguy hiểm A-A sẽ xuất hiện hiệu ứng suất uốn và cắt. Ngoài ra trên bề mặt của cổ chốt chữ thập còn chịu ứng suất chèn dập. a) ứng suất uốn:
  2. P.l u    cd   350 MN/m2 2Wu ở đây: Wu : Mômen chống uốn của mặt cắt A-A b) ứng suất cắt: P      170 MN/m2 S ở đây: S: Diện tích của tiết diện mặt cắt A-A. c) ứng suất chèn dập: P  cd    cd   80 MN/m2. F ở đây: F: là diện tích tiết diện của cổ chốt ( F  1.d c ). Trường hợp có ổ bi kim bọc ngoài phần làm việc của cổ chốt thì lực Pb cho phép lớn nhất được tính: l t .d t .it P  Pb  7800 MN  (6.35) nn 3 .tg ih1 Trong đó: it : số thanh lăn hay số kim trong ổ bi. lt , d t : chiều dài làm việc và đường kính của thanh lăn hay của kim cm .
  3. nn : số vòng quay của động cơ ứng với giá trị M e max Pb Hệ số bền dự trữ k phải lớn hơn 1. P III.4. Tính toán nạng các đăng: Lực tác dụng lên nạng cũng được xác định theo biểu thức (6.34). Tiết diện nguy hiểm là tại mặt cắt A-A. Hình 6.15: Sơ đồ lực tác dụng lên mạng các đăng. Dưới tác dụng của lực P, tại tiết diện A-A sẽ xuất hiện ứng suất uốn và xoắn: a) ứng suất uốn: P.e u    u   50  80 MN/m2. Wu ở đây: Wu : Mômen chống uốn của tiết diện tại A-A
  4. Nếu tiết diện là hình chữ nhật thì: (xem hình 6.15) Wu  bh 2 / 6 Nếu tiết diện là hình êlip: Wu  bh 2 / 10 (h: đường kính dài; b: đường kính ngắn của elip) b) ứng suất xoắn: P.a      80  160 MN/m2 WX ở đây: WX : Mômen chống xoắn của tiết diện tại A-A Nếu tiết diện là hình chữ nhật thì: W X  K .b 2 .h K được chọn theo tỷ lệ h/b theo bảng sau: h/b 1 1,5 1,75 2 2,5 3 4 K 0,208 0,231 0,239 0,246 0,258 0,267 0,282 Nếu tiết diện A-A là hình êlip thì: W X   .b 2 .h / 16 III.5. Vật liệu chế tạo các chi tiết truyền động các đăng: Trục các đăng được chế tạo bằng thép ống: Thép 15A hoặc 20, phần then hoa bằng thép 30, 40X hoặc 45T2. Chốt chữ thập làm bằng thép: 20X, 13XT, 20XHTP. Hai loại thép đầu phải thấm cacbon. Loại sau thấm nitơ.
  5. Nạng các đăng chế tạo bằng thép 30X, 40, 45 hoặc thép 35 tôi cao tần. IV. TRUYỀN LỰC CHÍNH IV.1. Phân tích lực tác dụng: Hình 7.9: Phân tích lực tác dụng lên cặp bánh răng nón Giả thiết điểm đặt lực (điểm A) nằm trên bán kính trung bình rtb. Chúng ta sẽ phân tích tác dụng tương hỗ N giữa hai bánh răng thành ba lực thành phần: - Lực vòng P. - Lực chiều trục Q. - Lực hướng kính R. - Trên hình 7.9: Trong mặt phẳng vuông góc với đường xoắn của răng, lực N phân tích thành 2 lực P1 và P2(góc giữa N và
  6. P1 là  và P1  P 2 ). Lực P1lại được phân thành hai lực P và S, trong đó lực S theo phương đường sinh và lực F theo phương tiếp tuyến với vòng tròn lăn (góc giữa P và P1 là  và P  S ). - Giá trị các lực thành phần được tính như sau: M P= (7.4) rtb S = P.tg (7.5) P.tg P2 = P1.tg =  cos  Trong đó M là mômen tính toán tác dụng lên bánh răng đang xét(xem lại chương 2). Hình 7.10: Phân tích các lực P2 và S thành các lực thành phần
  7. Trong 3 lực thành phần trên đây,nếu chúng ta tiếp tục phân tích S và P2 thành các lực thành phần theo chiều x (theo chiều dọc trục) và theo chiều y (chiều hướng kính) (hình 7.10) Sau đó tổng hợp các thành phần này lại theo chiều x, y chúng ta nhận được lực chiều trục Q và lực hướng kính R: Q=  xi = P2sin - S.cos (7.7) R=  yi = P2cos + S.sin (7.8) Thay giá trị P2 và S từ (7.5) và (7.6) vào (7.7) và (7.8) và trong trừờng hợp tổng quát ta có: p Q= (tg.sinsin.cos) (7.9) Cos P R= (tg.cos sin.sin) (7.10) cos
  8. Qui định chọn dấu trong biểu thức (7.9) và (7.10) theo chiều bảng (7.2) Chiều của M Răng xoắn Lực Q (7.9) Lực R (7.10) Phải - + Dương (+) Trái + - Phải + - Âm (-) Trái - + Bảng 7.2: dùng để chọn dấu cho (7.9) và (7.10) a) b) Hình 7.11: Quy định chiều xoắn của răng a)Xoắn phải b)Xoắn trái Chiều xoắn của răng được quy định ở hình (7.11). Khi nhìn vào đáy nhỏ của bánh răng nón xoắn, nếu thấy đường răng đi khỏi đáy nhỏ (hoặc càng xa ta) theo chiều thuận kim đồng hồ goi là chiều xoắn phải, theo chiều ngược lim đồng hồ là xoắn trái.
  9. Khi nhìn vào đáy lớn thấy bánh răng quay theo chiều thuận kim đồng hồ là mômen M dương, hciều ngược kim đồng hồ là mômen M âm. Chiều dương của lực chiều trục là hướng về đáy lớn và của lực hướng kính là hướng vào tâm. Truyền lực chính ở ôtô được tính toán theo ứng suất uốn và tiếp xúc.