Bài giảng tóm tắt môn Chi tiết máy

Chöông 6: Truïc

Chöông 6

TRUÏC

6.2. KEÁT CAÁU VAØ VAÄT LIEÄU CHEÁ TAÏO TRUÏC

6.2.1. Keát caáu

Keát caáu truïc ñôn giaûn bao goàm: ngoõng truïc, thaân truïc, vai truïc vaø caùc beà maët chuyeån tieáp.

- Ngoõng truïc: ñoaïn truïc ñeå laép caùc oå truïc (oå laên, oå tröôït). Ñöôøng kính ngoõng truïc choïn theo

kích thöôùc cuûa oå truïc.

- Thaân truïc: ñoaïn truïc ñeå laép caùc chi tieát quay nhö baùnh ñai, baùnh raêng… Ñöôøng kính thaân

truïc choïn theo daõy tieâu chuaån (trang 344, taøi lieäu [1]).

- Vai truïc: ñoaïn truïc ñeå chaën khoâng cho chi tieát di chuyeån doïc truïc.

- Caùc beà maët chuyeån tieáp: phaàn truïc naèm giöõa hai ñoaïn truïc coù ñöôøng kính khaùc nhau. Coù theå

laø goùc löôïn, raõnh troøn hoaëc raõnh thoaùt dao. Caùc beà maët chuyeån tieáp laø nôi taäp trung öùng suaát

lôùn.

Vai truïc

Ngoõng truïc

Thaân truïc

Beà maët chuyeån tieáp

Hình 6.3. Keát caáu truïc

6.4. TÍNH TRUÏC THEO CHÆ TIEÂU ÑOÄ BEÀN

Tính toaùn truïc theo chæ tieâu ñoä beàn ñeå traùnh gaõy truïc.

6.4.1. Tính sô boä ñöôøng kính truïc

Khi tính sô boä, ta chæ döïa vaøo moment xoaén T ñeå xaùc ñònh ñöôøng kính truïc (boû qua moment

uoán). Döôùi taùc duïng cuûa moment xoaén, trong truïc sinh ra öùng suaát xoaén:

T

 



(6.1)

W₀0,2d³

d³

16

trong ñoù, W₀: moment choáng xoaén cuûa tieát dieän, W₀

 0,2d³(mm³),

d

: ñöôøng kính truïc, mm.

Bm. Thieát keá maùy

TS. Buøi Troïng Hieáu

-1-

Chöông 6: Truïc

Ñieàu kieän beàn:

T

 

 []

(6.2)

(6.3)

0,2d³

T

5T

3

d 



0,2[]

[]

Coù theå boû qua böôùc tính sô boä neáu ñaõ coù kinh nghieäm choïn ñöôøng kính truïc.

6.4.2. Tính chính xaùc ñöôøng kính truïc

Khi tính chính xaùc, ta döïa vaøo moment xoaén T vaø moment uoán M ñeå xaùc ñònh ñöôøng kính

truïc. Ta thöïc hieän caùc böôùc theo trình töï sau:

1. Phaùc thaûo sô ñoà truïc.

2. Ñaët löïc taùc duïng leân truïc.

3. Thay truïc baèng moät daàm söùc beàn.

4. Giaûi phoùng lieân keát. Tính caùc phaûn löïc goái töïa.

5. Veõ bieåu ñoà noäi löïc (boû qua bieåu ñoà löïc caét): M_x, M_y, T

.

6. Tính moment töông ñöông M_tdtaïi tieát dieän nguy hieåm. Xaùc ñònh ñöôøng kính truïc.

7. Veõ keát caáu truïc.

Theo thuyeát beàn 4:

_td  ²3 ² _x²_y²3 ² []

(6.3)

(6.4)

1

3T ²

M_td

0,1d³



_td

M_x² M_y²



0,1d³

4

Ñieàu kieän beàn:

M_td

0,1d³

_td

 []

(6.5)

(6.6)

Suy ra, ñöôøng kính truïc phaûi thoûa ñieàu kieän sau:

M_td

3

d 

0,1[ ]

6.4.3. Kieåm nghieäm truïc theo heä soá an toaøn veà moûi

Kieåm tra heä soá an toaøn veà moûi theo coâng thöùc (ñoái vôùi truïc truyeàn):

Bm. Thieát keá maùy

TS. Buøi Troïng Hieáu

-2-

Chöông 6: Truïc

s_.s_

s_² s_²

s 

 [s]



(6.7)

(6.8)

vôùi

_1

K__a

_

s_

__m

_1

s_

(6.9)

K__a

__m

_

trong ñoù, [s] 1,52,5: heä soá an toaøn cho pheùp,

s_, s_

: heä soá an toaøn chæ xeùt rieâng cho öùng suaát uoán vaø öùng suaát xoaén,

: giôùi haïn moûi uoán vaø giôùi haïn moûi xoaén cuûa vaät lieäu,

_1,_1

_1 (0,40,5) _b

;

_1 (0,22 0,25)_b

(6.10)

_b

: giôùi haïn beàn cuûa vaät lieäu,

_a, _m, _a, _m: bieân ñoä vaø giaù trò trung bình cuûa öùng suaát uoán, öùng suaát xoaén.

_, _

: heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa öùng suaát trung bình ñeán ñoä beàn moûi,

phuï thuoäc vaøo cô tính cuûa vaät lieäu (hình 2.9, trang 44 hoaëc trang

361, taøi lieäu [1]),

_, _



: heä soá kích thöôùc, (hình 2.6, trang 41 hoaëc tra baûng 10.3, trang 362,

taøi lieäu [1]),

: heä soá taêng beàn beà maët (hình 2.7, trang 42 hoaëc tra baûng 10.4, trang

362, taøi lieäu [1]),

K_, K_

: heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa söï taäp trung taûi troïng ñeán ñoä beàn moûi

(tra baûng 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, trang 363, taøi lieäu [1]),

ÖÙng suaát uoán thay ñoåi theo chu kyø ñoái xöùng:

M

W

_a _max



,

_m 0

(6.11)

(6.12)

ÖÙng suaát xoaén thay ñoåi theo chu kyø maïch ñoäng khi truïc quay 1 chieàu:

_max

T

_a_m



,

_m 0

2

2W₀

ÖÙng suaát xoaén thay ñoåi theo chu kyø ñoái xöùng khi truïc quay 2 chieàu:

T

_m 0

,

_a_max



(6.13)

W₀

Bm. Thieát keá maùy

TS. Buøi Troïng Hieáu

-3-

Chöông 6: Truïc

Caùc giaù trò W vaø W₀xaùc ñònh nhö sau:

. Khi truïc ñaëc:

W  0,1d³

;

W₀ 0,2d³

(6.14)

. Khi truïc roãng:

1,54d

d



d













d³1



¹



¹

d



32

W 

;

W₀

(6.15)

(6.16)

(6.17)

32

. Khi truïc coù 1 then:

. Khi truïc coù 2 then:

d³bt(d t)²

W 



;

W₀



32

2d

16

2d

d³bt(d t)²

d³bt(d  t)²



32

d

16

d

trong ñoù, d₁: ñöôøng kính loã roãng trong truïc; b, t : beà roäng vaø chieàu saâu raõnh then.

6.4.4. Kieåm nghieäm truïc theo ñoä beàn tónh

Ñeå ñeà phoøng truïc bò bieán daïng deûo quaù lôùn hoaëc gaõy khi bò quaù taûi ñoät ngoät, ta caàn kieåm

nghieäm truïc theo ñieàu kieän:

_td  ²3 ² []

(6.18)

vôùi

M_qt

W

M_qt

0,1d³

 

 



(6.19)

(6.20)

T_qt



W₀0,2d³

trong ñoù, []  0,8_ch: öùng suaát quaù taûi cho pheùp vôùi _chlaø giôùi haïn chaûy cuûa vaät lieäu,

,

: öùng suaát uoán vaø öùng suaát xoaén,

M_qt, T_qt

: moment uoán vaø moment xoaén taïi caùc tieát dieän nguy hieåm khi quaù taûi,

W, W₀

: moment choáng uoán vaø moment choáng xoaén cuûa tieát dieän,

Bm. Thieát keá maùy

TS. Buøi Troïng Hieáu

-4-

Bài giảng tóm tắt môn Chi tiết máy - Chương 6: Trục