tính toán động học hệ dẫn động, chương 7

Chia sẻ: Van Teo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

118
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Xuất phát từ yêu cầu độ bền , lắp ghép ,công nghệ và kết cấu,ta chọn các đường kính đoạn trục như sau: Đường kính ngõng trục chỗ lắp với ổ lăn d10 = d11= 30 mm Đường kính của đoạn trục giữa hai ổ lăn d = 35 mm Để phù hợp với đường kính trục động cơ ta lấy đường kính trục tại chỗ lắp bánh răng d13 ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: tính toán động học hệ dẫn động, chương 7

chương 7: TÝnh trªn trôc a .Trôc I : lùc t¸c dông nªn trôc: Fk=200 N Fr1=369,5 N Fa1=88 N Ft1=1043,7 N MFa1=Fa1.dw1/2 =88. 49,25/2 = 2167 Nmm +, xÐt trong mÆt ph¼ng zoy :  FZ  Fr1  Rz11  Rz10  0    M Az Fr1 .(l13  l12  l11 )  Rz11.(l11  l12 )  Rz10 .l12  M aF 1  0 '   FZ  369,5  Rv11  R y10  0  Thay sè ta cã :   M o 70.Rz10  150.Rz11  369,5.205  2167  0  Gi¶i hÖ : Rz11 = 596,5 N ; Rz10 = 227 N +, xÐt trong mÆt ph¼ng xoy :  FX  Ft1  R x10  R x11  Fk  0    M Ax   Rx11 .(l11  l12 )  R x10 l12  Ft1 .(l11  l12  l13 )  0 '   FX  1043,7  Rx10  Rx11  200  0  Thay sè vµo ta cã :   M Ax   Rx11 .150  Rx10 .80  1043,7.205  0  Gi¶i hÖ nµy ta ®-îc : Rx11 = 1362,7 N , Rx10 = 119 N +, Dïng ph-¬ng ph¸p v¹n n¨ng ta cã : M«men uèn theo oz: z=0 Moz1= 0 z = l12+l11=150 mm Moz1= l11.Roz=18160 Nmm. z = l11+l12+l’13 = 205 mm Moz1 =MFa1=2167 Nmm. M«men uèn theo ox: z=0 Mox1= 0 z = l12=70 mm Mox1= l12.Fk= 14000 Nmm. z = l11+l12=150 mm Mox1= 39520 Nmm. z =l12+l13=205 mm Mox1= 0 .
M  M 2  M 2  18160 2  39520 2  43492,7 Nmm  1 ox1 oz1  M td 1  M 12  0,75.T12  43492,7 2  0,75.25702 2  48857,5 Nmm  TÝnh ®-êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm(qua æ l¨n 2): M tdj 48857,5 dj  3  d1  3  19,5mm 0,1.  0,1.67 (tra b¶ng10.5 tttk hd® c¬ khÝ tËp 1, víi d=28 mm ta cã[]=67 Mpa). XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu ®é bÒn , l¾p ghÐp ,c«ng nghÖ vµ kÕt cÊu,ta chän c¸c ®-êng kÝnh ®o¹n trôc nh- sau: §-êng kÝnh ngâng trôc chç l¾p víi æ l¨n d10 = d11= 30 mm §-êng kÝnh cña ®o¹n trôc gi÷a hai æ l¨n d = 35 mm §Ó phï hîp víi ®-êng kÝnh trôc ®éng c¬ ta lÊy ®-êng kÝnh trôc t¹i chç l¾p b¸nh r¨ng d13 = 28 m Chän then vµ tÝnhkiÓm nghiÖm mèi ghÐp then trôc 1 : Víi ®-êng kÝnh trôc l¾p then d = 28 mm ,ta chän then b»ng vµ tra b¶ng 9.1a cã c¸c kÝchth-íc nh- sau : b = 8 mm , h = 7 mm t1 =4 mm , ChiÒu dµi then t¹i tiÕt diÖn d3(chøa b¸nh r¨ng c«n nhá) : lt1 =(0,8 . . 0,9).lm12 =(0,8 . . 0,9).40=32 . . 36 mm, chän lt1=32 mm. +, KiÓm nghiÖm ®é bÒn dËp vµ ®é bÒn c¾t cña then : 2.TI 2.25702 Theo (9.1) :  d1    19,1 MPa d .l t1 .(h  t1 ) 28.32.(7  4) 2.TI 2.25702 Theo ( 9.2) :  c1    7,17 MPa d .lt1 .b 28.32.8 Víi: t¶i träng va ®Ëp võa , d¹ng l¾p cè ®Þnh , tra b¶ng 9.5 ta cã øng suÊt dËp vµ øng suÊt c¾t cho phÐp cña then : [] = 50 MPa [] = 20 . . 30 MPa Nh- vËy : 
KÕt luËn : mèi ghÐp then tho¶ m·n c¶ ®iÒu kiÖn dËp vµ ®iÒu kiÖn c¾t ,do ®ã then lµm viÖc ®ñ bÒn . b. Trôc trung gian II : Lùc t¸c dông nªn trôc : Fr2= 88 N F’t2=2832,2 N Fa2=369,5 N F’r2=895 N Ft2=1043,7 N MFa2=Fa2.dw/2 = 369,5.206,85/2= 38215,5 Nmm +, xÐt trong mÆt ph¼ng zoy:  FY   R y 20  Fr 2  Fr'2  R y 21  0   .  M oy R y 21 .l 21  Fr 2 .(l 21  l 23 )  Ft 2 .(l 21  l 22 )  M Fa 2  0 '  thay sè ta ®-îc: FY  Ry20  88 895 Ry21  0   Mo Ry21.190 88.85 260571  38215  0  ,6 ,5 Gi¶ihÖ nµy ta ®-îc :Ry21 = 770,7 N , Ry20 = 351 N +, xÐt trong mÆt ph¼ng xoy :  FX  Ft 2  Ft ,2  Rx 20  Rx 21  0    M ox Ft 2 .(l21  l 23 )  Ft 2 .(l21  l22 )  Rx 21 .l21  0 '  Thay sè ta cã :  FX  1043,7  2832,2  Rx 20  R x 21  0    M ox 1043,7.67  2832,2.112  Rx 21 .172  0  Gi¶i hÖ ta ®-îc : Rx21 = 1437,7 N , Rx20 = 351 N. +, Dïng ph-¬ng ph¸p v¹n n¨ng ta cã: M«men uèn theo oy : Z=0 Moy= 0
Z= l21- l23=85 mm Moy=2432,1 Nmm Z= l21- l22= 130 mm Moy= 53700 Nmm M«men uèn theo ox : Z= 0 Mox= 0 Z= l21-l23=85 mm Mox= 23517 Nmm Z= l21-l22=130 mm Mox=86278,5 Nmm Z=l21 Mox= 0 M  M ox  M oy  235712  40647,6 2  46960,4 Nmm 2 2  1  M td 1   M 12  0,75.T22  46960,4 2  0,75.104796 2  102185,8 Nmm M  M 02x  M oy  86278,5 2  53700 2  101625,1Nmm 2  2  M td 2   M 2  0,75.T22  101625,12  0,75.104796 2  136251Nmm 2 TÝnh ®-êng kÝnh trôc t¹i mét sè tiÕt diÖn nguy hiÓm : M td 1 d1= = 102185,8  24,8 mm (tra b¶ng 10.5 ,cã: [] = 67 MPa) 0,1.  3 0,1.67 M td 2 136251 d2= =  27,3 mm 0,1.  3 0,1.67 xuÊt ph¸t tõ yªu cÇu vÒ c«ng nghÖ l¾p ghÐp ta chän ®-êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc nh- sau : ®-êng kÝnh trôc æ l¨n chän tiªu chuÈn (ngâng trôc): d1=30 mm ®-êng kÝnh trôc cña b¸nh r¨ng: d2= 40 mm  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 2 s  s 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
46960,4   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  101625,1  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 a1=a2=104796/2.11647,6 = 4,5 N/mm2 +, 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¶ng10.12 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 .s s1=  1 t1 2  11,76 s 1  s t 1 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 .s s2=  2 t 2 2  6,74 s 2  s t 2 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.