9.2 Kết cấu trục
9.1 Khái niệm chung
1
Chương 9. Trục
9.7 Trình tự thiết kế trục
9.3 Vật liệu chế tạo trục
9.4 Các dạng hỏng và chỉ
tiêu tính
9.5 Tính trục theo chỉ
tiêu độ bền
9.6 Tính trục theo chỉ
tiêu độ cứng
Chương 9. Trục
9.1 Khái niệm chung
1. Ñònh nghóa: Truïc laø chi tieát maùy duøng ñeå ñôõ caùc tieát maùy quay,
ñeå truyeàn moâmen xoaén hoaëc caû hai nhieäm vuï treân.
2. Phaân loaïi:
a) Theo ñaëc ñieåm chòu taûi:
-Truïc taâm:chæ chòu moâmen uoán, duøng ñeå ñôõ caùc tieát maùy, coù theå
quay hoaëc khoâng quay vôùi tieát maùy laép noùi treân.
-Truïc truyeàn:vöøa chòu moâmen uoán (ñôõ caùc tieát maùy quay) vöøa
truyeàn moâmen xoaén: treân truïc (2) laép khôùp noái (3) vaø baùnh raêng
(1), moâmen xoaén ñöôïc truyeàn töø khôùp noái qua truïc sang baùnh
raêng.
b) Theo hình daïng ñöôøng taâm truïc:
-Truïc khuyûu:bieán chuyeån ñoäng quay thaønh chuyeån ñoäng tònh tieán vaø ngöôïc laïi.
-Truïc thaúng:coù ñöôøng taâm truïc laø moät ñöôøng thaúng.
-Truïc meàm:truïc coù hình daïng ñöôøng taâm truïc thay ñoåi vôùi ñoä uoán cong truïc khaù lôùn.
c) Theo caáu taïo truïc thaúng phaân ra
-Truïc trôn:coù ñöôøng kính khoâng thay ñoåi suoát chieàu daøi truïc.
-Truïc baäc:goàm nhieàu ñoaïn coù ñöôøng kính khaùc nhau.
-Truïc ñaëc vaø truïc roãng
d- Theo tieát dieän truïc: truïc troøn, truïc then hoa vaø truïc ñònh hình.
9.2 Kết cấu trục
1. Keát caáu:
Truïc thöôøng ñöôïc cheá taïo ôû daïng truï troøn goàm nhieàu ñoaïn coù ñöôøng kính khaùc nhau (truïc baäc),
keát caáu truïc ñôn giaûn bao goàm:
-Ngoõng truïc: phaàn truïc tieáp xuùc vôùi oå truïc (oå tröôït hoaëc oå laên), ñöôøng kính ngoõng truïc thöôøng
ñöôïc tieâu chuaån hoùa theo ñöôøng kính trong cuûa oå laên: 12, 15, 17, 20, 25, 30, 35, 40, 45...;
-Thaân truïc: phaàn truïc ñeå laép caùc chi tieát maùy quay nhö baùnh ñai, baùnh raêng, ñóa xích, khôùp
noái... ñöôøng kính thaân truïc caàn laáy theo tieâu chuaån trong daõy soá sau: 10; 10,5; 11; 12; 13; 14;
15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 50; 52; 55; 60;
63; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130; 140; 150; 160.
Chương 9. Trục
Ñeå coá ñònh caùc chi tieát laép treân truïc theo phöông doïc truïc vaø tuøy thuoäc
vaøo taûi troïng, ta söû duïng caùc phöông phaùp sau ñaây:
- Taûi troïng naëng: laép coù ñoä doâi (H.a) hoaëc töïa vaøo vai truïc (H.b).
- Taûi troïng trung bình: coá ñònh baèng ñai oác (H.c), choát (H.d).
- Taûi troïng nheï: voøng keïp (H.e), vít chaën (H.f), voøng chaën ñaøn hoài
(H.g).
-Caùc beà maët chuyeån tieáp: phaàn truïc naèm giöõa hai ñoaïn truïc, ñeå coá ñònh truïc theo phöông doïc
truïc nhö: vai truïc (maët ñònh vò vaø goùc löôïn); maët coân; baïc; vít vaø ñai oác. Ñöôøng kính caùc beà
maët chuyeån tieáp khoâng caàn laáy theo tieâu chuaån.
Keát caáu truïc laø hôïp lyù khi ñöôøng kính caùc ñoaïn truïc phuø hôïp vôùi söï thay ñoåi cuûa taûi troïng, thuaän tieän cho
laép gheùp caùc chi tieát leân truïc ñoàng thôøi thuaän tieän cho vieäc gia coâng ñaït ñoä chính xaùc caàn thieát.
2. Caùc bieän phaùp ñeå naâng cao ñoä beàn moûi cuûa truïc:
Vì truïc chòu öùng suaát thay ñoåi cho neân thöôøng bò hoûng do moûi, ñeå naâng cao söùc beàn moûi cuûa truïc, giaûm söï
taäp trung öùng suaát ngoaøi nhöõng bieän phaùp veà coâng ngheä nhö phun bi, laên neùn, toâi... , khi ñònh keát caáu truïc
caàn chuù yù caùc bieän phaùp laøm giaûm taäp trung öùng suaát taïi caùc choã laép chi tieát maùy:
1) Laøm daøy phaàn truïc choã laép mayô (taêng ñoä beàn moûi leân 1,3...1,5 laàn) (h.a); 2) Vaùt meùp mayô (h.b); 3)
laøm moûng beà daøy mayô (h.c); 4) Laøm raõnh giaûm taûi (h.d)
5) Duøng oáng loùt hay roùt vaøo mayô vaät lieäu coù tính ñaøn hoài thaáp (h.e)
Hay taïi nhöõng beà maët chuyeån tieáp: 1) Raõnh thoaùt ñaù maøi (h.a)
2) Goùc löôïn coù baùn kính coá ñònh (h.b); 3) Voøng caùch trung gian (h.c)
4) Goùc löôïn khoeùt vaøo beân trong coù daïng elíp (h.d)
5) Hình daïng caùc goùc löôïn toái öu khi caùc traïng thaùi öùng suaát khaùc nhau (h.e)
6) Raõnh giaûm taûi (h.f); 7) Khoeùt loã treân ñoaïn truïc coù ñöôøng kính lôùn hôn (h.g)
ÔÛ nhöõng nôi söû duïng caùc moái gheùp then, then hoa... coù theå taêng söùc beàn moûi baèng caùc phöông phaùp nhö:
1) Söû duïng kieåu gheùp then hoa thaân khai (vì coù chieàu daøy ñaùy lôùn nhaát trong caùc loaïi then hoa).
2) Ñöôøng kính trong cuûa moái gheùp then baèng chieàu daøy truïc, ôû beà maët beân caïnh hoaëc taïi nhöõng choã tieáp
xuùc taïi ñaàu moái gheùp vôùi truïc phaûi laøm goùc löôïn ñeå ôû nhöõng choã ñoù coù söï taäp trung öùng suaát nhoû nhaát.
3) Raõnh then neân ñöôïc cheá taïo bằêng dao phay ñóa nhö vaäy ñoaïn cuoái then ñöôïc vaùt thaønh cung troøn ñeå
giaûm taäp trung öùng suaát.
Chương 9. Trục
9.2 Kết cấu trục
9.3 Vật liệu chếtạo trục
Vaät lieäu truïc vaø phöông phaùp nhieät luyeän ñöôïc löïa choïn theo nhöõng tieâu chuaån veà khaû naêng
laøm vieäc cuûa truïc, thöôøng duøng theùp caùc bon vaø theùp hôïp kim vì chuùng coù cô tính cao, coù khaû
naêng taêng beàn vaø deã gia coâng. Phoâi truïc coù ñöôøng kính nhoû hôn 150mm duøng phoâi caùn, lôùn
hôn 150mm vaø truïc ñònh hình duøng phoâi reøn, hieám khi duøng phoâi ñuùc.
-Ña soá caùc truïc duøng theùp caùc bon vaø theùp hôïp kim 45, 40Cr nhieät luyeän
- Ñoái vôùi truïc chòu öùng suaát lôùn vaø truïc söû duïng trong caùc maùy moùc quan troïng duøng theùp hôïp
kim: 40CrNi, 40CrNiMoA, 30CrMnTi, 30CrMnSiA... Truïc cheá taïo töø caùc loaïi theùp naøy
thöôøng ñöôïc toâi caûi thieän, toâi roài ram ôû nhieät ñoä cao...
- Ñoái vôùc caùc truïc quay nhanh vaø oå truïc laø oå tröôït thì ñoøi hoûi ngoõng truïc phaûi coù ñoä raén cao,
thöôøng ñöôïc cheá taïo töø theùp thaám carbon nhö 20Cr, 12CrNi3A, 18CrMnTi...
- Ñeå cheá taïo caùc truïc ñònh hình (nhö truïc khuyûu) coù caùc maët bích vaø loã lôùn, nhöõng truïc naëng
ngöôøi ta söû duïng gang chòu beàn cao (grafit daïng caàu) vaø gang bieán tính.
Caùc truïc sau khi tieän phaûi maøi caùc beà maët laép, caùc ñaàu truïc phaûi vaùt meùp ñeå deã daøng laép gheùp.
Beà maët ngoõng truïc tuøy thuoäc vaøo caáp chính xaùc vaø ñöôøng kính cuûa oå coù ñoä nhaùm
Ra= 0,16÷0,32μmñoái vôùi oå laên coù ñoä chính xaùc cao, Ra= 1,5÷2,5μmñoái vôùi oå coù caáp chính
xaùc 0. Beà maët ngoõng truïc laép oå tröôït tuøy vaøo ñieàu kieän laøm vieäc Ra= 1÷0,16μm.
Chương 9. Trục