CHƢƠNG 8. TRỤC
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
2
8.1 Khái niệm chung
1. Công dụng và phân loại 2. Kết cấu trục
3
8.1.1 Công dụng và phân loại
a. Công dụng
•
Trục dùng để đỡ các CTM quay, truyền momen xoắn hoặc đồng thời thực hiện hai nhiệm vụ
4
8.1.1 Công dụng và phân loại
b. Phân loại
- Phân loại theo đặc điểm chịu tải
+Trục tâm: để đỡ trục, chỉ chịu momen uốn
+Trục truyền: đỡ các CTM quay, truyền momen
xoắn
5
6
7
8
8.1.1 Công dụng và phân loại
b. Phân loại
- Phân loại theo cấu tạo
+Trục trơn: có d không đổi
+Trục bậc: gồm nhiều đoạn có d khác nhau
9
8.1.1 Công dụng và phân loại
b. Phân loại
- Phân loại theo đường tâm
+Trục thẳng
+Trục khuỷu
+Trục mềm
10
8.1.1 Công dụng và phân loại
11
Trục mềm
12
8.1.2 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
- Gia công và lắp ghép
13
8.1.2 Kết cấu trục
14
8.1.2 Kết cấu trục
- 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
15
8.1.2 Kết cấu trục
- Trục hỏng do mỏi -> chọn kết cấu nâng cao
sức bền mỏi.
16
8.2 Lắp ghép các chi tiết lên trục
Để cố định các chi tiết lên trục:
- Cố định theo phương dọc trục: vai trục
- Cố định theo phương tiếp tuyến: mối ghép
then, độ dôi
17
8.3 Cơ sở tính toán trục
1. Ứng suất
2. Vật liệu trục
18
8.3.1 Ứng suất
Momen uốn, xoắn -> ứng suất uốn, xoắn
- M, T : momen uốn và xoắn
- W, W0 : momen cản uốn và xoắn
+Tiết diện tròn
+Tiết diện có rãnh then
19
8.3.2 Ứng suất
- , thay đổi khác nhau
+Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng
m = 0 ; a = max=
20
8.3.2 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
8.3.3 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
8.4 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
4. Tính trục về độ ổn định dao động
23
8.4.1 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
Trục quay nhanh có thể bị hỏng do dao động
-> kiểm nghiệm trục về dao động
24
8.4.2 Tính trục về độ bền
Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi s, s :hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứs pháp ưs tiếp
25
8.4.2 Tính trục về độ bền
-1, -1 : giới hạn mỏi uốn và mỏi xoắn trong
chu kỳ đối xứng của mẫu nhẵn đường kính 7 10 mm.
26
8.4.2 Tính trục về độ bền
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
27
8.4.2 Tính trục về độ bền
Nếu s < [s]
+Tăng đường kính d, chọn vật liệu tốt hơn
+Giảm chiều dài trục (nếu có thể)
+Giảm tập trung ứng suất
Nếu s >> [s]
+Giảm đường kính
28
8.4.2 Tính trục về độ bền
Kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh
Để tránh khi bị quá tải, trục không bị hỏng
29
8.4.3 Tính trục về độ cứng
Độ cứng uốn
+Độ võng: y ≤ [y]
+Góc xoay: ≤ []
Độ cứng xoắn
≤ []
30
8.4.4 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.
31
