Bài giảng Chi tiết máy - Chương 8: Trục - Đại học Công nghiệp

pdf 31 trang ngocly 3830
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Chi tiết máy - Chương 8: Trục - Đại học Công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_chi_tiet_may_chuong_8_truc_dai_hoc_cong_nghiep.pdf

Nội dung text: Bài giảng Chi tiết máy - Chương 8: Trục - Đại học Công nghiệp

  1. BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 8 TRỤC
  2. Mục tiêu  Phân loại, cấu tạo trục  Trình bày các dạng hỏng  Tính toán thiết kế trục 1
  3. 8.1 Cấu tạo, phân loại, vật liệu Trục: đỡ các chi tiết máy để truyền moment xoắn 2
  4. Đặc điểm chịu tải trọng: trục tâm, trục truyền 3
  5. Đường tâm trục: thẳng, khủy, mềm 4
  6. Hình dáng của trục: trơn, bậc, rỗng Tiết diện trục: tròn, then hoa, định hình 5
  7. Ngõng trục Vai trục Ngõng trục Thân trục Rãnh then Lỗ chống tâm 6
  8. Vật liệu  Thép carbon, thép hợp kim: C45, 40Cr  Ứng suất lớn, máy quan trọng dùng thép hợp kim: 40CrNi, 40CrMnTi  Trục quay nhanh, ổ trượt dùng thép thấm carbon, nitơ: 20Cr, 12CrNi3A 7
  9. 8.2 Các dạng hỏng, chỉ tiêu tính toán  Các dạng hỏng Gãy trục . Làm việc quá tải . Đánh giá không đúng tập trung ứng suất . Chế tạo, sử dụng không đúng kỷ thuật 8
  10. Mòn trục Mòn thường xảy ra tại vị trí ngõng trục Tính toán, sử dụng không đúng kỹ thuật 9
  11. Trục không đủ độ cứng Trục biến dạng mất khả năng làm việc 10
  12.  Chỉ tiêu tính toán  Trục không quay, ứ/s không đổi tính độ bền tĩnh  Trục quay nhanh tính độ bền mỏi  Trục quay chậm tình độ bền mỏi, tĩnh  CTM lắp trục làm việc bình thường tính độ cứng, độ ổ định giao động 11
  13. 8.3 Tính toán trục theo chỉ tiêu độ bền Tính sơ bộ đ/k trục Tính chính xác đ/k trục Kiểm nghiệm trục theo Tính toán hệ số an toàn về mỏi Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh 12
  14. Tính sơ bộ đường kính trục Tính sơ bộ dựa vào môment xoắn TT  3 W0 0,2 d T: môment xoắn trên trục d 3 W : môment chống xoắn W 0,2. d 3 0 0 16 d: đường kính trục 13
  15. Điều kiện bền trục TT  3    W0 0,2 d Đường trục kính trục TT5 d 3 3 0,2    14
  16. Tính chính xác đường kính trục Tính chính xác trục ta dựa vào môment xoắn T, môment uốn Muốn để xác định đường kính trục. 15
  17. 1. Phát thảo sơ đồ trục 2. Xác định kích thước dọc trục 3. Đặt lực tác dụng lên các chi tiết máy 4. Dời lực từ các chi tiết máy về tâm trục 5. Thay trục bằng một dầm sức bền 6. Giải phóng liên kết, tính phản lực liên kết 16
  18. 7. Vẽ biểu đồ nội lực Môment uốn Mx Môment uốn My Môment xoắn T 8. Tính Mtđ tại tiết diện nguy hiểm. Xác định đường kính trục 9. Vẽ kết cấu trục 17
  19. R y z F a1 x Fr1 Ft1 y MFa1 M R Ft1 z Pa1 P1 Pr1 x M y R Fa1 z l11 l12 l13 Fr1 x Ft1 z T l12 l13 l21 18
  20. Thuyết bền thứ 4 2 2 2 2 2 td  3   x  y 3     1 3T 2 M  MM2 2 td td0,1d3 x y 4 0,1 d 3 Điều kiện bền M M td td d 3 td    0,1d 3 0,1  19
  21. Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn về mỏi Hệ số an toàn s s. s s   s 2 2   s s  [s]=1,5-2,5 : hệ số an toàn cho phép s : hệ số an toàn xét riêng ứ/s uốn s : hệ số an toàn xét riêng ứ/s xoắn 20
  22. Với hệ số an toàn chỉ xét riêng ứ/s uốn  1 s K . a  .  m   -1=(0,40,5).b : giới hạn mỏi uốn b : giới hạn bền vật liệu a : ứng suất uốn biên độ m : ứng suất uốn trung bình 21
  23. K : hệ số xét ảnh hưởng tải tập trung (T363)  : hệ số kích thước (T41,362)  : hệ số tăng bền bề mặt (T42,362)  : hệ số ảnh hưởng ứ/s trung bình độ bền mỏi (T44,361) 22
  24. Với hệ số an toàn chỉ xét riêng ứ/s xoắn  1 s K . a  .  m   -1=(0,220,25). b : giới hạn mỏi xoắn b : giới hạn bền vật liệu a : ứng suất xoắn biên độ m : ứng suất xoắn trung bình 23
  25. K : hệ số xét ảnh hưởng tải tập trung (T363)  : hệ số kích thước (T41,362)  : hệ số tăng bền bề mặt (T42,362)  : hệ số ảnh hưởng ứ/s trung bình độ bền mỏi (T44,361) 24
  26. . Ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng M    0 amax W m . Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động khi trục quay 1 chiều  max T a  m 2 2W0 25
  27. . Ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ đối xứng khi trục quay 2 chiều T a max  m 0 W0 26
  28. Môment chống uốn, xoắn 3 3 Trục đặc W 0,1 d W0 0,2 d 3 1,54d1 3 d 1 d 1 d 1 d d Trục rỗng WW 320 32 d3 bt()() d t 2 d 3 bt d t 2 Trục 1 then WW 32 2d0 16 2 d d3 bt()() d t 2 d 3 bt d t 2 Trục 2 then WW 32d0 16 d 27
  29. Kiểm nghiệm trục theo độ bền tĩnh Đề phòng biến dạng dẻo, gãy trục do quá tải đột ngột 2 2 td  3     Với MM TT  qt qt qt qt 3  3 W0,1 d W0 0,2 d 28
  30. []=0,8ch: ứng suất quá tải cho phép  , : ứng suất uốn, xoắn Mqt, Tqt : môment uốn, xoắn quá tải W, W0 : môment chống uốn, xoắn 29
  31. 8.4 Trình tự thiết kế trục 1. Xác định lực tác dụng lên CTM lắp trên nó 2. Chọn vật liệu chế tạo trục, tra b, ch tính ứng suất uốn cho phép [] 3. Tính sơ bộ đường kính trục 4. Tính chính xác đường kính trục 5. Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn 6. Kiểm nghiệm theo độ bền tĩnh 7. Trục quan trọng, kiểm tra trục theo độ cứng 30