thiết kế môn học chi tiết máy, chương 13

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

Thêm vào BST

Báo xấu

167
lượt xem 43
download

thiết kế môn học chi tiết máy, chương 13

Mô tả tài liệu

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi các định đường kính trục ở trên ta chưa xét tới một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi của trục như đặc tính thay đổi theo chu kì của ứng suất ,sự tập trung ứng suất ,yếu tố kích thước,chất lượng bề mặt ... Vì vậy sau khi định kêtk cấu trục cần phải tiến hành kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi có kể đến các yếu tố vừa nêu trên. Kết cấu trục được thiết kế đảm bảo độ bền mỏi nếu hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm thoả mãn...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: thiết kế môn học chi tiết máy, chương 13

Chương 13: Kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn moûi Khi caùc ñònh ñöôøng kính truïc ôû treân ta chöa xeùt tôùi moät soá yeáu toá aûnh höôûng ñeán ñoä beàn moûi cuûa truïc nhö ñaëc tính thay ñoåi theo chu kì cuûa öùng suaát ,söï taäp trung öùng suaát ,yeáu toá kích thöôùc,chaát löôïng beà maët ... Vì vaäy sau khi ñònh keâtk caáu truïc caàn phaûi tieán haønh kieåm nghieäm truïc veà ñoä beàn moûi coù keå ñeán caùc yeáu toá vöøa neâu treân. Keát caáu truïc ñöôïc thieát keá ñaûm baûo ñoä beàn moûi neáu heä soá an toaøn taïi caùc tieát dieän nguy hieåm thoaû maõn ñieàu kieän sau : sj = sj . sj / sj  s2j  s  2 Trong ñoù : - [s] : Heä soá an toaøn cho pheùp , thoâng thöôøng [s] = 1,5 ... 2,5 ( Khi caàn ñaûm baûo ñoä cöùng thì [s] =2,5 ... 3 ) - sj , sj : Heä soá an toaøn chæ xeùt rieâng öùng suaát phaùp vaø heä soá an toaøn chæ xeùt rieâng öùng suaát tieáp taïi tieát dieän j ,ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc : s 1 sj = K dj  aï   0 mj  1 sj = K dj  aï    mj
Vôùi : - -1 , -1 :Giôùi haïn moûi uoán vaø xoaén öùng vôùi chu kì ñoái xöùng .Do truïc ñöôïc thieát keá vôùi theùp hôïp kim 40X ,ta coù theålaáy gaàn ñuùng caùc giaù trò : -1 = 0,35b + ( 70 ... 120 ) [MPa] vôùi : b = 850 [MPa] suy ra : -1 = 0,35 . 850 + 70 = 367,5 [MPa] -1 = 0,38-1 = 0,38 . 367,5 = 213,15 [MPa] - aj , aïj , mj , mj : Bieân ñoä vaø trò soá trung bình cuûa öùng suaát phaùp vaø öùng suaát tieáp taïi tieát dieän j .Ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : aj = (maxj + minj )/ 2 mj = (maxj + minj )/ 2 Truïc ta ñang thieát keá laø truïc quay, öùng suaát uoán thay ñoåi theo chu kì ñoái xöùng , do ñoù : mj = 0 aj = maxj = Mj / Wj Vôùi : Mj : Moâmen uoán taïi tieáp dieän j (ñaõ xaùc ñònh ñöôïc ôû treân ) Wj : Moâmen caûn uoán taïi tieát dieän j ,ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: - Truïc ñaëc : Wj = d3/32 - Truïc coù moät raõnh then : Wj = d3/32 - [bt1( dj - t1 )2]/ (2dj) Truïc ta ñang thieát keá quay 1 chieàu öùng suaát xoaén thay ñoåi theo chu kì maïch ñoäng do ñoù : aïj = ma = max/ 2 = Tj / (2W0j) Vôùi : W0j : Moâmen caûn xoaén taïi tieât dieän j cuûa truïc ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
- Truïc ñaëc : W0j = d3/16 - Truïc coù moät raõnh then : W0j = d3/16 - [bt1( dj - t1 )2]/ (2dj) AÙp duïng caùc coâng thöùc treân ta tính ñöôïc caùc giaù trò : aj Tieát dj[mm] Mj[Nmm] b[mm] t1[mm] Wj[mm3] aj dieän 10 25 61883,925 - - 1533,98 40,342 11 25 0 - - - 0 12 20 0 6 3,5 - 0 13 26 39905 8 4 1427,67 27,95 20 25 0 - - - 0 21 25 0 - - - 0 22 30 49621,4 8 4 2290,2 21,667 23 36 200989,1 10 5 3913,1 51,36 30 50 0 - - - 0 31 50 230451 - - 12271,8 18,78 32 52 247589,2 16 6 11850,9 23 33 45 0 - - - 0 Töông töï treân ta cuõng aùp duïng coâng thöùc ñeå xaùc ñònh caùc giaù trò cuûa : aïj ,ma Tieát dj[mm] b[mm] t1[mm] W0j aïj dieän T[Nmm] =ma
10 25 - - 36169,4 3068 5,9 11 25 - - 0 - 0 12 20 6 3,5 36169,4 1427,865 12,67 13 26 8 4 36169,4 2785,72 6,5 20 25 - - 0 - 0 21 25 - - 0 - 0 22 30 8 4 138934,9 4940,9 14,06 23 36 10 5 138934,9 8493,5 8,2 30 50 - - 0 - 0 31 50 - - 533674,1 24543,7 10,87 32 52 16 6 533674,1 23018,9 11,6 33 45 - - 533674,1 16,1 16557,47 -  Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa trò soá öùng suaát trung bình ñeán ñoä beàn moûi . Tra baûng 10.7 ta ñöôïc :  dj ,dj : Ñaây laø caùc heä soá ,ñöôïc xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc : dj = (/  + Kx - 1 )/ Ky Vôùi : - Kx : Heä soá taäp trung öùng suaát do traïng thaùi beà maët , phuï thuoäc vaøo phöông phaùp gia coâng vaø ñoä nhaün beà maët ,tra baûng 10.8 ta ñöôïc : Kx = 1,1 - Ky : Heä soá taêng beàn beà maët truïc ,heä soá naøy phuï thuoäc vaøo phöông phaùp taêng beàn beà maët ,cô tính cuûa vaät lieäu .Tra baûng 10.9 ta ñöôïc : Ky = 1,3
-  ,  : Heä soá kích thöôùc keå ñeán aûnh höôûng cuûa kích thöôùc tieát dieän truïc ñeán giôùi haïn moûi . - K , K : Heä soá taäp trung öùng suaát thöïc teá khi uoán vaø xoaén,trò soá cuûa chuùng,phuï thuoäc vaøo loaïi yeáu toá gaây taäp trung öùng suaát : - Taïi caùc beà maët truïc , laép coù ñoä doâi ,coù theå tra tröïc tieáp tæ soá K/  vaø K /  trong baûng 10.11: Do ta choïn kieåu laép laø k6 neân : Ta ñöôïc : K/  = 2,44 K /  = 1,86 - Taïi caùc beà maët truï coù khoeùt raõnh then ,ta tra caùc heä soá K , K trong baûng 10.12 : K = 1,62 K = 1,88 Tieát   K K K/  K /  dieän 12 0,87 0,89 1,62 1,88 1,862 2,112 13 0,80 0,85 1,62 1,88 2,025 2,212 22 0,77 0,81 1,62 1,88 2,104 2,321 23 0,75 0,80 1,62 1,88 2,16 2,35 32 0,70 0,76 1,62 1,88 2,314 2,474 33 0,715 0,77 1,62 1,88 2,265 2,442 - Nhìn vaøo baûng treân ta thaáy taïi caùc tieát dieän coù raõnh then thì heä soá K/  ñeàu
nhoû hôn 2,44 ,ñaây laø heä soá K/  do laép caêng gaây ra - Taïi nhöõng beà maët truïc coù goùc löôïn , ngaán loõm ,loã ngang ... Caùc heä soá : K , K ñöôïc xaùc ñònh theo baûng 10.13 : Tieát   K K K/  K /  dieän 10 0,80 0,89 1,9 1,46 2,375 1,64 22 0,77 0,81 1,9 1,46 2,467 1,8 23 0,75 0,80 1,9 1,46 2,53 1,825 31 0,70 0,76 1,9 1,46 2,71 1,92 Taïi nhöõng tieát dieän coù caùc heä soá K/  , K /  do nhieàu yeáu toá gaây ra thì ta seõ choïn giaù trò lôùn nhaát ñeå tính toaùn .AÙp duïng caùc coâng thöùc ôû treân ta tính ñöôïc caùc giaù tri cuûa Kdj ,Kdj . Laäp baûng thoáng keâ caùc giaù trò cuûa : Kdj ,Kdj : Tæ soá K/  Tæ soá K /  do Tieát do goùc laép raõnh Kdj Kdj dieän goùc laép löôïn caêng then löôïn caêng 10 2,44 1,64 1,86 - 1,954 1,507 2,375 11 - 2,44 - 1,86 - 1,954 1,507 12 - 2,44 - 1,86 2,112 1,954 1,702 13 - 2,44 - 1,86 2,212 1,954 1,778 20 - 2,44 - 1,86 - 1,954 1,507 21 - 2,44 - 1,86 - 1,954 1,507
22 2,44 1,8 1,86 2,321 1,975 1,862 2,467 23 2,44 1,825 1,86 - 2,023 1,507 2,53 30 - 2,44 - 1,86 - 1,954 1,507 31 2,71 2,44 - 1,86 - 2,162 1,507 32 - 2,44 - 1,86 2,474 1,954 1,98 33 - 2,44 1,92 1,86 2,442 1,954 1,955 AÙp duïng coâng thöùc ôû treân ta tìm ñöôïc heä soá an toaøn sj,giaù trò cuûa sj ñöôïc thoáng keâ döôùi baûng sau : Vôùi :  = 0, 05 ,  = 0,1 , mj = 0 . -1 = 367,5 [MPa] -1 = 213,15 [MPa] Tieát Kdj Kdj aj aïj sj sj sj dieän =ma 10 1,954 1,507 5,9 4,66 23,2 4,56 40,342 11 1,954 1,507 0 0 - - - 12 1,954 1,702 0 12,67 - 9,95 - 13 1,954 1,778 27,95 6,5 6,7 17,94 6,2 20 1,954 1,507 0 0 - - - 21 1,954 1,507 0 0 - - - 22 1,975 1,862 14,06 8,58 7,93 5,8 21,667 23 2,023 1,507 51,36 8,2 3,53 16,68 3,452 30 1,954 1,507 0 0 - - - 31 2,162 1,507 18,78 10,87 9,05 7,35
12,61 32 1,954 1,98 23 11,6 8,1 9,05 6,04 33 1,954 1,955 0 16,1 - 7,14 - Döïa vaøo baûng treân ta thaáy truïc maø ta ñang thieát keá ñeàu ñaûm baûo ñoä beàn moûi theo quy ñònh .