Bài giảng Cơ học máy - Chương 13: Trục - Phan Tấn Tùng

Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng Chương 13 TRỤC 1. Khái niệmchung Công dụng: trục dùng để truyềnmômenxoắnvàđỡ các chi tiết máy quay Phân loạitheokhả năng chịulực: trụctruyền, trụctâm Phân loạitheohìnhdạng đường tâm: trụcthẳng,trụckhuỷu, trụcmềm Phân loạitheocấutạotrụcthẳng: trụctrơn, trụcbậc, trụcrỗng 2. Kếtcấutrục Trụccó3 phầnchính • Thân trục(đường kính tiêu chuẩn trang 344) • Ngõng trục(đường kính tiêu chuẩntheoổ trục) • Vai trục Ngoài ra trên trục còn có phầnphụ như ren trên trục, ren lỗ, góc lượn, góc vát, rãnh giảmtập trung ứng suất, rãnh dẫndầu. 1 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 3. Vậtliệuchế tạotrục • Thép cácbon hàm lượng trung bình như thép 40, 45 được dùng phổ biến nhất • Thép cácbon hàm lượng thấpnhư thép 15, 20 thường dùng khi thấm than cho trục • Thép hợpkimnhư 40Cr, 30CrMnTi dùng cho các trục yêu cầuchất lượng cao 4. Dạng hỏng và chỉ tiêu tính • Gãy trục do quá tải hay do mõi uốn • Trục không đủ độ cứng gây biếndạng qúa mức cho phép Do đótrục đượctínhtheochỉ tiêu sứcbềnvàchỉ tiêu độ cứng 2 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 5. Tính trụctheochỉ tiêu độ bền 3 bướctínhtrục 5.1 Tính sơ bộ Tính đường kính sơ bộ củatrụcchỉ theo mômen xoắn 5T d ≥ 3 sb [τ ] Thường dưa vào kinh nghiệm để chọn đường kính sơ bộ 5.2 Tính chính xác Qua các bướctínhsauđể xác định đường kính chính xác củatrụcdựa vào cả mômen uốnvàxoắn 1. Phác thảosơđồtrục 3 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 2. Đặtlựctácđộng lên trục 3. Thay trụcbằng 1 dầmsứcbềntĩnh định 4 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 4. Giải phóng liên kết, tính phảnlựcgốitựa Sử dụng các phương trình cân bằng lựcvàmômenđể xác định các phảnlựctại các gốitựa Phương trình cân bằng mômen quanh điểmA trongmặtphẳng đứng A ∑M X = −M1 − aFR1 + M 2 + (a + b)FR2 + (2a + b)RBY = 0 Phương trình cân bằng lựctheophương y ↓ ∑FY = −RAY + FR1 − FR2 − RBY = 0 Trong mặtphẳng ngang Phương trình cân bằng mômen quanh điểmA trongmặtphẳng ngang A ∑M Y = − aFT1 − (a + b)FT 2 + (2a + b)RBX = 0 Phương trình cân bằng lựctheophương x ↓ ∑FX = −RAX + FT1 + FT 2 − RBX = 0 5 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 5. Vẽ các biểu đồ nộilực: biểu đồ mômen trong mặtphẳng đứng biểu đồ mômen trong mặtphẳng ngang biểu đồ mômen xoắn. 6 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 6. Xác định mômen tương đương và đường kính trụctạitiếtdiện nguy hiểm 2 2 2 M td = M x + M y + 0.75T M d ≥ 3 td 0.1[σ ] 7. Vẽ kếtcấutrục 7 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 5.3 Tính kiểm nghiệm Mục đích củabước tính này là kiểm nghiệm các yếutốảnh hưởng đến sứcbềnmõicủatrục s s s = σ τ ≥ [s] 2 2 sσ + sτ Hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suất pháp σ −1 sσ = Kσ σ a +ψ σ σ m εσ β Hệ số an toàn chỉ xét đến ứng suấttiếp τ −1 sτ = Kττ a +ψ ττ m ετ β 8 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 6. Tính trụctheođộ cứng Điềukiệnbền Độ võng f ≤ [ f ] Góc xoay θ ≤ [θ] Góc xoắn ϕ ≤ [ϕ] Các giá trịđộvõng, góc xoay, góc xoắntínhtheogiáotrìnhSBVL 9 Cơ học máy TS Phan Tấn Tùng 7. Trình tự thiếtkế 1. Chọnvậtliệu 2. Xác định lựctácđộng lên trục 3. Xác định kích thướcchiềudàitrục 4. Tính chính xác trụctheochỉ tiêu sứcbền 5. Kiểm nghiệmtrụctheohệ số an toàn 6. Vẽ kếtcấutrục 7. Kiểmtrađộ cứng trụcchocáctrục quan trọng HẾT CHƯƠNG 13 10