Đồ án môn học thiết kế máy, chương 6

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

104
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phương pháp gia công trên máy tiện , tại các tiết diện nguy hiểm yêu cầu đạt Ra = 2,5 - 0,63 mm, do đó theo bảng 108. , hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt Kx = 1 Không dùng các phơương pháp tăng bền bề mặt do đó hệ số tăng bền Ky =1 Theo...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học thiết kế máy, chương 6

Chương 6: TÝnh to¸n trôc a.TÝnh s¬ bé c¸c trôc Chän vËt liÖu chÕ t¹o trôc lµ thÐp 45 cã b = 600 Mpa, øng suÊt xo¾n cho phÐp lµ [] = 12 .. 20 Mpa . §-êng kÝnh cña trôc ®-îc tÝnh s¬ bé theo c«ng thøc nh- sau : d  3 T / 0,2.[ ] Trong ®ã T lµ m« men xo¾n lín nhÊt trªn trôc Tõ ®ã ta cã : d 1  3 TI / 0,2.[ ]  3 18667,5 / 0,2.20  16,7mm Theo tiªu chuÈn ta chän d1 = 20 mm . d 2  3 TII / 0,2.[ ]  3 47953,3 / 0,2.20  22.9mm Theo tiªu chuÈn ta chän d2 = 25 mm . Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 1 vµ trôc 2 a1 = m.(Z02 + Z’02)/ 2 = 3.90 / 2 =135 mm d 3  3 TIII / 0,2.[ ]  3 92264,67 / 0,2.20  28,47mm Theo tiªu chuÈn ta chän d3 = 30 mm . Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 2 vµ trôc 3 a2 = m.(Z2 + Z’2)/ 2 = 81 mm d 4  3 TIV / 0,2.[ ]  3 188436,24 / 0,2.20  36,11mm Theo tiªu chuÈn ta chän d4 = 35 mm . Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 3 vµ trôc 4 a3 = m.(Z4 + Z’4)/ 2 = 84 mm d 5  3 TV / 0,2.[ ]  3 560371,9 / 0,2.20  51.9mm Ta thÊy lín h¬n nhiÒu so víi c¸c trôc cho nªn ta tÝnh kiÓm tra l¹i theo c«ng tøc kinh nghiÖm d5 = ( 0,3 0,35 ) a4 Kho¶ng c¸ch trôc gi÷a trôc 4 vµ trôc 5 a4 = m.(Z9 + Z’9)/ 2 = 129 mm => d5 = ( 0,3 0,35 ) a4 = ( 0,3 0,35 ).129 = 38,7 45,15 Theo tiªu chuÈn ta chän d5 = 40 mm .
b. TÝnh chÝnh x¸c 1 trôc trung gian. Do ®· tÝnh cÆp b¸nh r¨ng trªn trôc 2 vµ 3 nªn ta chän lu«n trôc 2 tÝnh chÝnh x¸c : C«ng suÊt : NII = 1,58 KW Sè vßng quay: n2 = 314,66 vg/ph M« men xo¾n : TII = 47953,3 N. mm. §-êng kÝnh s¬ bé cña trôc: d2 = 25 mm . §-êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p b¸nh r¨ng d21 = 25 (mm) §-êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p æ lµ d20 = 20(mm) Ta thÊy r»ng trôc nguy hiÓm nhÊt khi b¸nh r¨ng z = 64 vµ z = 18 cïng lµm viÖc Lùc t¸c dông lªn b¸nh r¨ng Víi b¸nh r¨ng z = 18 ; m = 3 §-êng kÝnh vßng l¨n dl1 = z.m = 18.3 = 54 (mm) Ta cã Ft1 = 2TII / dl1 = 2. 47953,3/ 54 = 1776 (N) Lùc h-íng t©m Fr1 = Ft1.tg = Ft1.tg 200 = 646,4(N) Víi b¸nh r¨ng z = 64 ; m = 3 §-êng kÝnh vßng l¨n dl2 = z.m = 64.3 = 192 (mm) Ta cã Ft 2 = 2TII / dl2 = 2. 47953,3/ 192 = 499,5 (N) Lùc h-íng t©m Fr 2 = Ft 2.tg = 499,5.tg200 = 181,8 (N) S¬ ®å ¨n khíp
Z36 Y Ft22 III n1 Ft 11 Fr 12 Fr 22 Z24 X Fr 11 Fr 21 I II Ft12 Ft 21 Z18 S¬ ®å kh«ng gian ¨n khíp cña 2 cÆp b¸nh r¨ng Z64 Ft 21 y R1y Ft 11 R2y Fr 21 o z Fr 11 x R1x L1 R2x L2 L3 ChiÒu dµi s¬ bé cña c¸c ®o¹n trôc ®-îc tÝnh gÇn ®óng theo chiÒu réng B cña b¸nh r¨ng vµ hµnh tr×nh g¹t lµ : L1 = 35 mm , L2 = 350 mm L3 = 380 mm
TÝnh ph¶n lùc ë æ vµ vÏ biÓu ®å m«men uèn , xo¾n Ph¶n lùc ë æ sinh ra bëi Fr11, Fr 21 , gi¶ sö ph¶n lùc ®ã lµ R1, R2 vµ cã chiÒu nh- h×nh vÏ. §Ó thuËn lîi trong tÝnh to¸n ta ®Æt hÖ to¹ ®é oxyz cã ph-¬ng chiÒu nh- h×nh vÏ víi ox // Ft11 , oy// Fr11 vµ oz h-íng theo chiÒu trôc, tõ ®ã ta cã : XÐt trong mÆt ph¼ng yoz C¸c lùc t¸c dông lªn trôc Fr11 , Fr21Y , Ft21Y , R1Y, R2Y Víi Fr2Y = Fr21.sin190 = 181,8.sin19o  59 (N) Ft2Y = Ft21.cos190 = 499,5.cos19o  472 (N) Ta cã ph-¬ng tr×nh c©n b»ng R1Y + R2Y + Fr21Y + Ft21Y - Fr11 = 0 (1) (Fr21Y + Ft21Y ). L3 + R2Y.L2 - Fr11 . L1 = 0 (2) Tõ (1)(2) ta cã : R1Y = 1102,4(N) R2Y = -515(N) XÐt trong mÆt ph¼ng xoz .C¸c lùc t¸c dông lµ R1X , R2X , Ft11 , Ft21x , Fr21x Víi Fr2X = Fr21. cos190 = 181,8.cos19o  172 Ft2X = Ft21. sin190 = 499,5.sin19o  163 Ta cã ph-¬ng tr×nh c©n b»ng lùc: R1X + R2X - Fr11 + Fr21x -Ft21X = 0 (1) Fr1 . L1 - R2X.L2 + (Fr21x- Ft21X ).L3 = 0 (2) Tõ (1)(2) ta cã : R1X = 582,4(N) R2X = 55(N)
VÏ biÓu ®å m« men uèn, m« men xo¾n . R1y Fr21y + Ft21y I II R2x Ft 1 Fr21x - Ft21x R1x R2y Fr 1 Mx 14580 N.mm 20384 N.mm My 38584 N.mm 290 N.mm 47953,3 N.mm T M« men uèn tæng t¹i tiÕt diÖn j trªn trôc Mj ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc M j  My j  Mxj 2 2 Ta cã m«men t-¬ng ®-¬ng t¹i c¸c tiÕt diÖn trªn trôc :
2 2 M tdj  M j  0,75T j T¹i tiÕt diÖn I : ( tiÕt diÖn l¾p b¸nh r¨mg Z18 ) My = 38584 N.mm , Mx = 20384 N.mm , T1 = 47953,3 N.mm
Thay vµo ta ®-îc : 2 2 M 1  M x1  M y1  20384 2  38584 2  43637,5 (N.mm). M td 1  M 12  0,75.T12  43637,5 2  0,75.47953,32  56548,3 (N.mm) T¹i tiÕt diÖn II My = 290 N.mm , Mx = 14580(N.mm) , T2 = 47953,3 N.mm 2 2 M 2  M x 2  M y 2  145802  2902  14583 (N.mm). M td 2  M 2  0,75.T22  145832  0,75.47953,32  38809 2 (N.mm)  X¸c ®Þnh hÖ sè an toµn t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm: KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ®-îc ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: s  s .s / s  s2  s 2 Trong ®ã: [s] – hÖ sè an toµn cho phÐp, [s] = 1,5...2,5 khi cÇn t¨ng ®é cøng th× [s] = 2,5... 3. s , s - hÖ sè an toµn chØ xÐt riªng cho tr-êng hîp øng suÊt ph¸p hoÆc øng suÊt tiÕp, ®-îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y:  1 s  k  d . a    . m ;  1 s  k  d . a    . m trong ®ã : -1, -1: giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng VËt liÖu lµ thÐp 45 nªn -1= 0,436b, -1 0,58-1 a, a, m, m lµ biªn ®é vµ trÞ sè trung b×nh cña øng suÊt ph¸p vµ øng suÊt tiÕp t¹i tiÕt diÖn xÐt. Tra b¶ng 10.5 (TTTK- CTM) Trôc lµm b»ng thÐp C45 ; cã b = 600 MPa.
 -1 = 0,436.600 = 261,6MPa.  -1  0,58-1 = 0,58. 261,6 =151,7 MPa XÐt t¹i tiÕt diÖn I l¾p b¸nh r¨ng Z18 cã ®-êng kÝnh ch©n d = 20 (mm) C¸c trôc cña hép ®Òu quay, øng suÊt uèn thay ®æi theo chu k× ®èi xøng ,do ®ã a tÝnh theo ct 10.22 3 W1   . .d 3 / 32 = 1,205.3,14.20 ./32 = 946,4 m = 0, a= max= M1/W1= 46,15 MPa. V× trôc quay 1 chiÒu nªn øng suÊt xo¾n thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng, do ®ã m1 , a tÝnh theo ct 10.23  . .d 3 1,205.3,14.20 3 W01   =1892,8 16 16 m1 = a = T/2W01 = 12,67 MPa. Ph]¬ng ph¸p gia c«ng trªn m¸y tiÖn , t¹i c¸c tiÕt diÖn nguy hiÓm yªu cÇu ®¹t Ra = 2,5 - 0,63 m, do ®ã theo b¶ng 10.8 , hÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt Kx = 1 Kh«ng dïng c¸c ph-¬ng ph¸p t¨ng bÒn bÒ mÆt do ®ã hÖ sè t¨ng bÒn Ky =1 Theo b¶ng 10.12 khi dïng r¨ng ch÷ nhËt, hÖ sè tËp trung øng suÊt t¹i r·nh then hoa øng víi vËt liÖu b = 600 MPa lµ K = 1,55 vµ K = 2,36. Tõ b¶ng 10.10 víi d = 20 mm, lÊy  = 0,92 = 0,89 ta x¸c ®Þnh ®-îc tØ sè K/ vµ K/ t¹i r·nh then trªn tiÕt diÖn nµy K/= 1,55/0,92 = 1,68 K/= 2,36/ 0,89 = 2,65 Tra b¶ng 10.11 øng víi kiÓu l¾p ®· chän b = 600Mpa vµ ®- -êng kÝnh tiÕt diÖn nguy hiÓm ta tra ®-îc tØ sè K/ = 1,79 K/ = 1,47 X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè Kd vµ Kd theo ct 10.25 vµ ct 10.26
K  K d     K x  1     K y  (1, 68  1  1) / 1  1, 68     K  K d     K   x  1  K y  ( 2 , 65  1  1 ) / 1  2 , 65    HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p s theo ct 10.20  261 , 6 s  1   3 , 37 K  d . a    . m 1 , 68 . 46 ,15 HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp s theo ct 10.21  1 151,7 s    4,52 K d . a    . m 2,65 .12 ,67 HÖ sè an toµn s theo ct 10.19 s  s .s / s  s2  3,37.4,52/ 3,372  4,522  2,7     1,5...2 2 VËy t¹i tiÕt diÖn I trôc tho¶ m·n vÒ ®é bÒn mái víi hÖ sè an toµn S = 2,7
XÐt t¹i tiÕt diÖn II cã ®-êng kÝnh ch©n d = 20 (mm) T-¬ng tù nh- tiÕt diÖn I Riªng chØ cã a= max= M2/W1=15,4 MPa. Tõ ®ã ta cã : HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt ph¸p s  261 , 6 s  1   10 ,11 K  d . a   . m 1 , 68 . 15 , 4 HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt tiÕp s  1 151,7 s    4,52 K d . a    . m 2,65 .12 ,67 HÖ sè an toµn s theo ct 10.19 s  s .s / s  s2  10,11.4,52 / 10,112  4,522  4,12     1,5...2 2 VËy t¹i c¶ 2 tiÕt diÖn trôc ®Òu tho¶ m·n vÒ ®é bÒn mái *KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. (C«ng thøc 10.27….10.30) §iÒu kiÖn trôc tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tÜnh lµ:  td   2  3. 2    . Trong ®ã :  = Mmax/ (0,1.d3) = 43637,5/(0,1.203) = 54,5 MPa.  = Tmax/ (0,2.d3) = 47953,3/(0,2. 203) = 29,9 MPa. [] = 0,8 ch = 0,8.340 = 272 MPa; Thay sè ta ®-îc:  td  54,52  3.29,9 2  75,2MPa     272MPa Trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh. Víi hÖ sè an toµn ®· tÝnh nh- trªn th× trôc hoµn toµn ®¶m b¶o bÒn mµ kh«ng cÇn ph¶i kiÓn tra ®Õn ®é cøng v÷ng cña trôc. B¶ng th«ng sè tæng hîp : Trôc nmin ntÝnh Ntrôc Mx tÝnh dsb dchän §én 1420 1420 1,7 25
g c¬ I 839 839 1,64 18667,5 13,7 20 II 314,66 314,66 1,58 47953,3 22,9 25 III 157,33 187,1 1,52 77584,2 28,47 30 151440, IV 74,5 92,7 1,47 36,11 35 1 560371, V 9 24,2 1,42 40 35 9