Công suất trên thùng trộn, p (kW): 8 Số vòng quay trên trục thùng trộn, n (v/p): 50



tải về 227.49 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu26.05.2022
Kích227.49 Kb.
#52108
Nhóm 11-Lê Văn Thành-19154147-Tuần 06.docx( bài làm lại)





Công suất trên thùng trộn, P (kW): 8
Số vòng quay trên trục thùng trộn, n (v/p): 50
Thời gian phục vụ, L (năm): 7
Quay một chiều, làm việc 2 ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, 1 ca làm việc 8 giờ)
Chế độ tải: T1 = T ; T2 = 0.9T
t1 = 15 giây ; t2 = 36 giây



Trục
Thông số

Động cơ

I

II

III

tải

Công suất,(kW

9,19

8,64

8,3

7,7

7,44

Tỷ số truyền

3,65

3,08

2,6

1

Momen xoắn, (Nmm)

60195,13

206564

611188,22

1474238.17

1424458,7

Số vòng quay, (vg/ph)

1458

399,45

129,69

49,88

49,88



CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC
II. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CÁC ĐOẠN TRỤC:
4.2.2 Trục II:

ØLực từ bánh răng tác dụng lên trục:



Các khoảng cách:

ØTính phản lực tại gối đỡ trục:





+Xét mặt phẳng yOz:






Phương trình cân bằng lực trên trục y:


+Xét mặt phẳng xOz:




Phương trình cân bằng lực trên trục x:



ØTính mô men tại các tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.15) và (10.16):


- Momen uốn tổng tại tiết diện j trên chiều dài trục:
Công thức chung:





- Momen tương đương tại tiết diện j trên chiều dài trục:
Công thức chung:








ØTính đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.17)

Với ứng suất cho phép chế tạo trục, theo bảng 10.5[1]



Vì tại B,C,D lắp bánh răng (có then) nên đường kính tăng thêm 5-10%


Tại A và E lắp ổ bi
ØKết quả tính toán thông số trụ



Trục

Tiết diện nguy hiểm

Đường kính (mm)

Momen uốn tổng M tại tiết diện (Nmm)

Momen xoắn T tại tiết diện (Nmm)

II

A

40

0

0

B

55

787620

305594,11

C

63



611188,22

D

55



305594,11

E

40

0

0

ØKiểm nghiệm trục về độ bền mỏi theo mục 10.3[1]


Để kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi, hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm phải thỏa mãn:



Trong đó:
hệ số an toàn cho phép, thông thường


và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j theo công thức 10.20[TL1] và 10.21[TL1]:

Trong đó:
giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng
(thép cacbon)

biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j
Đối với trục quay 1 chiều, theo công thức 10.22[1] và 10.23[1]:


Với: moment cản xoắn và moment cản uốn tại tiết diện j của trục, theo bảng 10.6[TL1], tổng momen uốn tại tiết diện j, tổng momen xoắn tại tiết diện j.
Với tiết diện then và chiều sâu rãnh then trên trục, tra bảng 9.1a[TL1]
+ Kết quả tính toán hệ số :



Trục

Tiết diện (d)

Kích thước then bằng


W ( )







II

B (55)



14238,4

30572,24

55,3

5

C (63)



21412,3

45960,6

45,5

6,65

D (55)



14238,4

30572,24

54,9

5



hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra theo bảng 10.7 [TL1]
hệ số xác định theo các công thức 10.25 và 10.26 [TL1]

Với:
– hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, bảng 10.8 [TL1], với tiện Ra: 2,5…0,63
hệ số tăng bền bề mặt trục, tra bảng 10.9 [TL1], trục nhẵn, tôi bằng điện tần số cao
– hệ số kích thước xét về ảnh hưởng của tiết diện trục đến giới hạn mỏi, tra bảng 10.10 [TL1]
– hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn, cắt bằng dao phay ngón, tra bảng 10.12[TL1]



Trục

Tiết diện nguy hiểm (mm)









II

B (55)

0,7975

0,7525

1,94

1,96

C (63)

0,7775

0,7405

1,99

1,99

D (55)

0,7975

0,7525

1,94

1,96



+ Kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của 2 trục:



Trục

Tiết diện
nguy hiểm







II

B (55)

3,45

21,4

3,4

C (63)

4,1

15,85

4

D (55)

3,48

21,4

3,4

⇒ Các tiết diện đều thỏa điều kiện hệ số an toàn.
ØKiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:
Công thức kiểm nghiệm độ bền tĩnh 10.27[TL1]:

Trong đó:





Với momen uốn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm
momen xoắn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm
Dựa vào những số liệu ở trên ta lập được bảng sau:

Trục

Tiết diện nguy hiểm







II

B (55)

47,3

9,2

49,9

C (63)

40

12,2

45,2

D (55)

46,9

9,2

49,5

Các tiết diện đều thỏa điều kiện.
Ø Kiểm nghiệm độ bền của then
Với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập theo công thức 9.1[TL1] và độ bền cắt 9.2[TL1]
-Tính mối ghép then về bền dập

-Tính mối ghép then về bền cắt

Trong đó:
moment trên trục
chiều cao then, mm
bề rộng then, mm
chiều cao then trên trục, mm
chiều dài then, mm
đường kính trục cần lắp then, mm
ứng suất dập cho phép đối với mối ghép ren,
ứng suất cắt cho phép đối với mối ghép ren,

Trục

Tiết diện (mm)





T (Nmm)



(Mpa)

II

B (55)

74,25



305594,11

37,41

9,35

C (63)

85,05



611188,22

57

12,67

D (55)

74,25



305594,11

37,41

9,35


Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo.
4.2.3.Trục III:

ØLực từ khớp nối tác dụng lên trục:

ØLực từ bánh răng tác dụng lên trục:

Các khoảng cách: ,

ØTính phản lực tại gối đỡ trục:



+Xét mặt phẳng yOz:






Phương trình cân bằng lực trên trục y:


+Xét mặt phẳng xOz:




Phương trình cân bằng lực trên trục x:




ØTính mô men tại các tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.15) và (10.16):


- Momen uốn tổng tại tiết diện j trên chiều dài trục:
Công thức chung:





- Momen tương đương tại tiết diện j trên chiều dài trục:
Công thức chung:








ØTính đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm theo công thức (10.17)

Với ứng suất cho phép chế tạo trục, theo bảng 10.5[1]



Vì tại B,C,E lắp bánh răng và khớp nối (có then) nên đường kính tăng thêm 5-10%.


Tại A và D lắp ổ bi
ØKết quả tính toán thông số trục



Trục

Tiết diện nguy hiểm

Đường kính (mm)

Momen uốn tổng M tại tiết diện (Nmm)

Momen xoắn T tại tiết diện (Nmm)

III

A

70

0

0

B

80



712229,35

C

80



1424458,7

D

70



1424458,7

E

65

0

1424458,7

ØKiểm nghiệm trục về độ bền mỏi theo mục 10.3[1]


Để kết cấu trục vừa thiết kế đảm bảo được độ bền mỏi, hệ số an toàn tại các tiết diện nguy hiểm phải thỏa mãn:



Trong đó:
hệ số an toàn cho phép, thông thường


và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp và hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất tiếp tại tiết diện j theo công thức 10.20[TL1] và 10.21[TL1]:

Trong đó:
giới hạn mỏi uốn và xoắn ứng với chu kì đối xứng
(thép cacbon)

biên độ và trị số trung bình của ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại tiết diện j
Đối với trục quay 1 chiều, theo công thức 10.22[1] và 10.23[1]:


Với: moment cản xoắn và moment cản uốn tại tiết diện j của trục, theo bảng 10.6[TL1], tổng momen uốn tại tiết diện j, tổng momen xoắn tại tiết diện j.
Với tiết diện then và chiều sâu rãnh then trên trục, tra bảng 9.1a[TL1]
+ Kết quả tính toán hệ số :

Trục

Tiết diện (d)

Kích thước then bằng


W ( )







III

B (80)

9

44027,2

94292,73

14,37

3,8

C (80)



44027,2

94292,73

19,3

7,6

E(65)



23700,75

50662

0

14



hệ số kể đến ảnh hưởng của trị số ứng suất trung bình đến độ bền mỏi, tra theo bảng 10.7 [TL1]
hệ số xác định theo các công thức 10.25 và 10.26 [TL1]

Với:
– hệ số tập trung ứng suất do trạng thái bề mặt, bảng 10.8 [TL1], với tiện Ra: 2,5…0,63
hệ số tăng bền bề mặt trục, tra bảng 10.9 [TL1], trục nhẵn, tôi bằng điện tần số cao
– hệ số kích thước xét về ảnh hưởng của tiết diện trục đến giới hạn mỏi, tra bảng 10.10 [TL1]
– hệ số tập trung ứng suất thực tế khi uốn và xoắn, cắt bằng dao phay ngón, tra bảng 10.12[TL1]

Trục

Tiết diện nguy hiểm (mm)









III

B (80)

0,73

0,71

2,11

2,07

C (80)

0,73

0,71

2,11

2,07

E (65)

0,7725

0,7375

2

2



+ Kết quả tính toán hệ số an toàn đối với các tiết diện của 2 trục:



Trục

Tiết diện
nguy hiểm







III

B (80)

12,2

26,7

11,1

C (80)

9,1

13,5

7,6

E (65)

_

7,5



_

⇒ Các tiết diện đều thỏa điều kiện hệ số an toàn.


ØKiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh:
Công thức kiểm nghiệm độ bền tĩnh 10.27[TL1]:

Trong đó:





Với momen uốn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm
momen xoắn lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm
Dựa vào những số liệu ở trên ta lập được bảng sau:



Trục

Tiết diện nguy hiểm







III

B (80)

12,35

6,96

17,3

C (80)

16,7

13,91

29,3

E (65)

0

25,93

44,9

Các tiết diện đều thỏa điều kiện.


Ø Kiểm nghiệm độ bền của then
Với các tiết diện trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập theo công thức 9.1[TL1] và độ bền cắt 9.2[TL1]
-Tính mối ghép then về bền dập

-Tính mối ghép then về bền cắt

Trong đó:
moment trên trục
chiều cao then, mm
bề rộng then, mm
chiều cao then trên trục, mm
chiều dài then, mm
đường kính trục cần lắp then, mm
ứng suất dập cho phép đối với mối ghép ren,
ứng suất cắt cho phép đối với mối ghép ren,

Trục

Tiết diện (mm)





T (Nmm)



(Mpa)

III

B (80)

108

9

712229,35

33

7,5

C (80)

108

9

1424458,7

86

15

E (65)

87,75



1424458,7

124,8

27,75


Vậy tất cả các mối ghép then đều đảm bảo.



tải về 227.49 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương