thiết kế chi tiết dạng trục của hộp giảm tốc, chương 7

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

216
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

hệ số an toàn chỉ xét riêng cho trường hợp ứng suất pháp hoặc ứng suất tiếp tại tiết diện, được tính theo công thức sau đây: trong đó : -1, -1: giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng Chọn vật liệu là thép 45 nên: -1= 0,436.b=0,436.850=370,6 Mpa -1 = 0,58.-1= 0,58.370,6 =215 Mpa a, a, m, m là biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện đang xét. Hệ số ảnh hưởng của ứng suất trung bình,tra bảng 10.7 = 0,1 ;...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế chi tiết dạng trục của hộp giảm tốc, chương 7

Chương 7: KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái KÕt cÊu trôc thiÕt kÕ ®-îc ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: s .s s  s  (1) 2 s  s 2 Trong ®ã: [s] – hÖ sè an toµn cho phÐp, [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 t¹i tiÕt diÖn, ®-îc tÝnh theo c«ng thøc sau ®©y:  1 ;  1 (*) s  s  k . a    . m k . a    . m trong ®ã : -1, -1: giíi h¹n mái uèn vµ xo¾n øng víi chu k× ®èi xøng Chän vËt liÖu lµ thÐp 45 nªn: -1= 0,436.b=0,436.850=370,6 Mpa -1 = 0,58.-1= 0,58.370,6 =215 Mpa 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 ®ang xÐt. HÖ sè ¶nh h-ëng cña øng suÊt trung b×nh,tra b¶ng 10.7 :  = 0,1 ;  = 0,05 Trôc kh«ng ®-îc t¨ng bÒn do ®ã  = 1 Trôc quay øng suÊt uèn thay ®æi theo chu kú ®èi xøng,do ®ã : M m = 0 , a = max = u Wu W: m« men c¶n uèn,gi¸ trÞ tÝnh theo c«ng thøc trong b¶ng 10.6, víi trôc cã mét r·nh then:  .d 2 3 b.t1 (d 2  t1 ) 2 W=  32 2.d 2 øng suÊt xo¾n ®-îc coi nh- thay ®æi theo chu kú m¹ch ®éng ( khi trôc quay 1 chiÒu ): a = m = max/2 = T2/2.W02 W0 : m« men c¶n xo¾n , gi¸ trÞ tÝnh theo c«ng thøc trong b¶ng 10.6
 .d 2 3 b.t1 (d 2  t1 ) 2 W02 =  16 2.d Tra b¶ng 9.1a tttk hd® c¬ khÝ tËp 1,ta cã kÝch th-íc then : b = 12 mm ;h = 8 ; t1 = 5 KiÓm nghiÖm trôc t¹i hai tiÕt diÖn nguy hiÓm 2-2 vµ 3-3 trôc bÞ yÕu do r·nh then, ta kiÓm nghiÖm t¹i hai tiÕt diÖn ®ã : + øng suÊt uèn : a1 = Mu1/Wu1 m« men c¶n uèn : Wu1   .d 2 b.t1 (d 2  t1 ) 2  .40 3 12.5.(40  5) 2 3     5364,4mm 3 32 2.d 2 32 2.40 46960   a1   8,75Mpa 5364,4 T¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm 2: do cã cïng ®-êng kÝnh trôc vµ kÝch th-íc r·nh then nªn :   a 2  101630  18,95Mpa 5364,4 + øng suÊt tiÕp : a = m /2=T2/2W0  .40 3 12.5.(40  5) 2 m«men c¶n xo¾n: W01  2   11647,6mm 3 16 2.40 106900 a1=  a 2   4,6 MPa 2.11647,6 + Kadj=(k/+kx-1)/ky; Ktdj=(kt/t+kx-1)/ky; Víi: kx: lµ hÖ sè tËp trung øng suÊt do tr¹ng th¸i bÒ mÆt, tra b¶ng10.8(t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm cÇn ®¹t ®é nh½n bÒ mÆt Ra=2,5 . . 0,63 m), ta ®-îckx=1,1. C¸c æ l¨n l¾p trªn trôc theo k6, kÕt hîp then kh«ng t¨ng bÒn bÒ mÆt, tra b¶ng10.9 ta cã: ky=1.Tra b¶ng khi gia c«ng trôc cã b = 850 MPa, r·nh then ®-îc c¾t b»ng dao phay ngãn, tra b¶ng 10.12 ta ®-îc: k = 1,96 , k = 2,07 HÖ sè kÝch th-íc víi d = 40 mm, vËt liÖu trôc lµ thÐp c¸cbon, l¾p cã ®é d«i, tra b¶ng 10.10 :  = 0,85,  = 0,78
 k/=2,07/ 0,85 =2,435 kt/t=1,96/ 0,78= 2,51 tra b¶ng 10.11,ta cã :  k/=2,535 kt/t=1,92 vËy chän :  k/=2,535 kt/t=2,51  Kdj=(2,535+1,1-1)/1,0 = 2,645 Ktdj=(2,51+1,1-1)/1,0 = 2,62 Thay c¸c gi¸ trÞ t×m ®-îc vµo (*) ta ®-îc : 365,5 s 1   15,79 , 2,645.8,75  0,1.0 212 s 1   17,64 2,62.4,5  0,05.4,5 s 1 .s t1  s1 =  11,76 s 1  s t21 2 365,5 s 2   7,3 , 2,645.18,95  0,1.0 212 s 1   17,64 2,62.4,5  0,05.4,5 s 2 .s t 2  s 2=  6,74 s 2  st22 2 V× hÖ sè an toµn [s]= 2,5 . . 3, do ®ã : s > [s],®¶m b¶o ®é bÒn mái vµ kh«ng cÇn kiÓm tra ®é cøng cña trôc. KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn tÜnh. §iÒu kiÖn trôc tho¶ m·n vÒ ®é bÒn tÜnh lµ:  td   2  3. 2    . Trong ®ã :  =Mmax/(0,1.d3) = 101630/(0,1.403) = 15,7 MPa.  = Tmax/(0,2.d3) = 106900/(0,2.403) = 8,4 MPa. [] = 0,8.ch = 0,8.580 = 464 MPa; Thay sè ta ®-îc:  td  15,7 2  3.8,4 2  21,4 MPa    464 MPa Trôc tho¶ m·n ®é bÒn tÜnh.
Chän then vµ nghiÖm then Víi ®-êng kÝnh trôc l¾p then d = 40 mm, ta chän then b»ng, cã c¸c kÝch th-íc nh- sau : b = 12 mm, h = 8 mm, t1 =5 mm, ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn d1(l¾p): lt1 =(0,8 . . 0,9) .lm22 =(0,8 . . 0,9).50 =40 . . 45 mm, chän lÊy : lt1= 40 mm ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn d2 : lt2 = (0,8 . . 0,9) .lm23 =(0,8 . . 0,9) .55 = 44 . . 49,5 mm chän lÊy lt2=45 mm. KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp cña then : 2.T2 2.106900 Theo (9.1) :  d1    44,54 MPa d.l t1 .( h  t 1 ) 40.40.(8  5) 2.T 2.106900  d2    39,6 MPa d.l t 2 .( h  t 1 ) 40.45.(8  5) Víi t¶i träng va ®Ëp võa, d¹ng l¾p cè ®Þnh,tra b¶ng 9.5 ta cã øng suÊt dËp cho phÐp cña then: [] = 50 MPa  vËy d < [] ®èi víi c¶ hai then. KiÓm nghiÖm ®é bÒn c¾t cña then : 2.T 2.106900 Theo ( 9.2) :  c1    11,1 MPa d.l t1 .b 40.40.12 2.T2 2.106900  c2    9,9 MPa d.l t 2 .b 40.45.12 Víi t¶i träng va ®Ëp võa: [] = 20 . . 30 MPa Nh- vËy:  < [] ®èi víi c¶ hai then. KÕt luËn: mèi ghÐp then tho¶ m·n c¶ ®iÒu kiÖn dËp vµ ®iÒu kiÖn c¾t,do ®ã then lµm viÖc ®ñ bÒn. c. Trôc ra cña hép gi¶m tèc (trôc III). Lùc t¸c dông nªn trôc: Ft3=2850 N Fr3=847 N Lùc do bé truyÒn xÝch g©y ra :Fr=2194 N XÐt trong mÆt ph¼ng zoy :  FY  2.Fr  Fr 3  Roy  R1 y  0    M Ay R0 y .l 31  Fr 3 .(l31  l32 )  R1 y .(l 31  l 33 )  Fr .(2.l31  l 33 )  0 
Thay sè vµo ta cã :  FY  2.2194  847  R 0 y  R 1y  0    M o   2194.302  847.141,5  R 0 y .71,5  R 1y .261,5  0 1  Gi¶i hÖ nµy ta ®-îc Roy = 3087 N R1y = 2148 N  FX Ft 3  R0 x  R1x  0  XÐt trong mÆt ph¼ng xoz :   M ox Ft 3 .l32  R1x .l 33  0   FX 2850  R 0 x  R 1x  0  Thay sè vµo ta cã :   M o 2850.70  R 1x .172  0 1  Gi¶i hÖ nµy ta ®-îc R0x = 1690 N, R1x = 1160 N + Dïng ph-¬ng ph¸p v¹n n¨ng ta cã : M«men uèn theo oy : Z=0 Moy= 0 Z=l31=71,5 mm Moy=135861 Nmm Z=l31+l32=141,5 mm Moy=98705 Nmm Z=l31+l33=261,5 mm Moy=135853,4 Nmm M«men uèn theo ox : Z= l31=71,5 mm Mox= 0 Z=l31+l32=141,5 mm Mox=117572 Nmm. T¹i thiÕt diÖn z = l31 : M  M 2  M 2  135861Nmm  1 ox oy  M td1  M 1  0,75.T32  1358612  0,75.192825 2  215280 Nmm  2 T¹i thiÕt diÖn z = l31+l32 : M  M 2  M 2  153511,7 Nmm  2 ox oy  M td 2  M 2  0,75.T32  153711,7 2  0,75.192825 2  226960 Nmm  2 tÝnh ®-êng kÝnh trôc t¹i hai thiÕt diÖn nµy : M td1 215280 d1  3 3  31,8mm 0,1.[] 0,1.67 M td 2 226960 d2  3 3  32,4mm 0,1.[] 0,1.67 XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu vÒ ®é bÒn c«ng nghÖ vµ kÕt cÊu, chän (§-êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc lÊy theo ®-êng kÝnh trôc s¬ bé) §-êng kÝnh trôc chç l¾p b¸nh r¨ng : d3 = 50 mm
§-êng kÝnh ngâng trôc chç l¾p víi æ l¨n d0 = 45 mm §-êng kÝnh trôc chç l¾p ®Üa xÝch d32 = 38 mm
192 0 1 71,5 Fr3 70 Ft3 Roy Ft3 R1y Fr Rox Fr Fr3 R1x 135861 98705 135853 117572 192825 S¬ ®å trôc III