Bài giảng Chi tiết máy - Phần 4: Trục, ổ trục, khớp - Phạm Minh Hải
Phần 4: Trục, ổ trục, khớp
TRỤC
1. Khái niệm chung
2. Cơ sở tính toán thiết kế trục
3. Trình tự tính toán thiết kế trục
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Chi tiết máy - Phần 4: Trục, ổ trục, khớp - Phạm Minh Hải", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Chi tiết máy - Phần 4: Trục, ổ trục, khớp - Phạm Minh Hải
22/09/2016 1 1 Phần 4 TRỤC, Ổ TRỤC, KHỚP NỐI TS. Phạm Minh Hải hai.phamminh1@hust.edu.vn hai.phamminh.hust@gmail.com ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY & ROBOT thietkemay.edu.vn TRỤC 2 1. Khái niệm chung 2. Cơ sở tính toán thiết kế trục 3. Trình tự tính toán thiết kế trục 1.1 Công dụng / phân loại a. Công dụng 3 Đỡ các CTM quay Truyền momen xoắn 1.1 Công dụng và phân loại b. Phân loại Theo đặc điểm chịu tải: Trục tâm: máy nâng chuyển đỡ tiết máy quay thông qua gối ổ không truyền momen xoắn 4 22/09/2016 2 1.1 Công dụng và phân loại b. Phân loại Theo đặc điểm chịu tải: Trục truyền: • đỡ các CTM quay • truyền momen xoắn 5 Trục truyền: • truyền momen xoắn 1.1 Công dụng và phân loại b. Phân loại -Phân loại theo cấu tạo 6 Trục bậc: - Dễ dàng lắp ráp, địnhvị - Kích thước phù hợp với phân bố tải - Tập trung ứng suất Trục trơn: - Khó lắp ráp các chi tiết lên trục 1.1 Công dụng và phân loại b. Phân loại Phân loại theo đường tâm 7Trục thẳng Trục khuỷu Trục mềm 1.2 Kết cấu trục Ví dụ: trục trong hộp giảm tốc côn-trụ 2 cấp 8 Trục I Trục II Trục III 22/09/2016 3 1.2 Kết cấu trục -Ngõng trục: đoạn trục lắp với ổ trục, đường kính lấy theo tiêu chuẩn ổ lăn -Thân trục: đoạn trục lắp với CTM quay, đường kính lấy theo dãy số ưu tiên -Vai trục: định vị CTM theo chiều dọc trục 9 1.2 Kết cấu trục Kết cấu trục được xác định dựa trên: -Trị số và sự phân bố lực -Cách bố trí, cố định các CTM lắp trên trục -Công nghệ gia công chế tạo trục và lắp ghép 10 Giảm nguy cơ phá hủy do mỏi: - Giảm tập trung ứng suất: góc lượn, vát mép - Tăng bền bề mặt 1.3 Lắp ghép các chi tiết lên trục - Phương dọc trục: vai trục - Phương tiếp tuyến: then, độ dôi 11 1.3 Lắp ghép các chi tiết lên trục a) Lắp bằng then Ghép bằng then và ghép bằng then hoa là loại ghép tháo được Then được tiêu chuẩn hóa 12 22/09/2016 4 1.3 Lắp ghép các chi tiết lên trục a) Lắp bằng then Then bằng: Then bán nguyệt: - tự lựa - rãnh sâu -> trục yếu 13 1.3 Lắp ghép các chi tiết lên trục b) Lắp bằng then hoa: -Truyền được mô-men xoắn lớn -Cho phép di chuyển dọc trục 14 2 Cơ sở tính toán trục Tải trọng tác dụng lên trục -Lực ăn khớp (BR, TV-BV) Ft, Fa, Fr -Lực do bộ truyền xích Fx -Lực do bộ truyền đai Fđ -Khớp nối (lực ngang có hướng không xác định) 15 2 Cơ sở tính toán trục Ứng suất -M, T : momen uốn và xoắn -W, W0 : momen cản uốn và xoắn 16 +Tiết diện tròn +Tiết diện có rãnh then 22/09/2016 5 3.2 Ứng suất Tính chất của các chu trình ứng suất Với ứng suất uốn: chu trình đối xứng (trục quay) Với ứng suất xoắn: - Trục quay 1 chiều, chu trình mạch động - Trục quay 2 chiều, chu trình đối xứng 17 2 Cơ sở tính toán trục Vật liệu: - Độ bền cao. - Ít nhạy với tập trung ứng suất. - Có thể nhiệt luyện và gia công dễ dàng. -> Thép cacbon, Thép hợp kim 18 3 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán Gẫy hỏng do mỏi -> Độ bền mỏi Gãy trục do quá tải -> Độ bền tĩnh Trục bị võng nhiều sẽ ảnh hưởng tới hoạt động của các chi tiết khác -> Độ cứng Trục quay nhanh có thể gây dao động lớn -> Độ ổn định dao động 19 3.1Tính trục về độ bền Dùng phương pháp kiểm tra: Bước 1: Tính sơ bộ T (Vật liệu) d (tiết máy quay, ổ, vỏ hộp .. ) l M (nội lực) Lưu ý: khi xác định chiều dài các đoạn trục (l), cần xét đến kết cấu, kích thước của toàn bộ các chi tiết trong máy (vỏ hộp, tiết máy truyền động, ổ, và các trục khác) Bước 2: Tính kiểm nghiệm về độ bền T, M, d ứng suất uốn, xoắn 20 22/09/2016 6 21 22 3.1 Tính trục về độ bền a) Tính sơ bộ Điều kiện bền tĩnh τ ≤ [τ] •Do không kể đến ứng suất uốn -> chọn [τ] nhỏ đi khá nhiều •Thép 35, 40, 45, CT45 ⇒ [τ] = 15 ÷ 30 MPa 23 3.1 Tính trục về độ bền Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi sσ, sτ :hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứs pháp/ ưs tiếp 24 22/09/2016 7 3.1 Tính trục về độ bền σ-1, τ-1 : giới hạn mỏi uốn và mỏi xoắn trong chu kỳ đối xứng của mẫu nhẵn đường kính 7 ÷ 10 mm. Có thể tra bảng hay lấy gần đúng theo công thức sau: +σ-1 ≈ (0,40 ÷ 0,45)σb +τ-1 ≈ (0,23 ÷ 0,28)σb +σb - ứng suất bền của vật liệu làm trục 25 3.1Tính trục về độ bền σm, τm : ứng suất trung bình σa, τa :biên độ ứng suất Kσ, Kτ : hệ số tập trung ứng suất thực tế β : hệ số tăng bền bề mặt ψσ, ψτ : hệ số ảnh hưởng của ưs trung bình εσ ,ετ : hệ số ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối 26 3.2 Tính trục về độ cứng Độ cứng uốn +Độ võng: y ≤ [y] +Góc xoay: θ ≤ [θ] Độ cứng xoắn ϕ ≤ [ϕ] 27 3.3 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. •Thông thường: n ≤tốc độ tới hạn (tần số riêng thứ nhất/2) 28
File đính kèm:
- bai_giang_ve_ky_thuat_co_khi_phan_4_truc_o_truc_khop_pham_mi.pdf