Đồ án Thiết kế mô phỏng động lực học máy

Phần 3: Thiết kế trục, lựa chọn ổ lăn và khớp nối. I. Tính trục I. 1.1 Chọn vật liệu. Chọn vật liệu: Thép 45 tôi cải thiện σb = 750 Mpa; σch = 450 Mpa; τ = 15÷30 Mpa 1.2 Xác định các thông số của trục. 1.2.1 Các lực tác dụng lên trục. Lực tác dụng lên trục từ bộ truyền bánh răng cấp nhanh Lực vòng Ft (N) 1256,749 Lực hướng kính Fr (N) 492,822 Lực dọc trục Fa (N) 503,682 + Xét chiều của các lực này ta có: Trục vào quay ngược chiều kim đồng hồ nhin từ đầu trục phải => cq = 1 Bánh răng trên trục là bánh chủ động => cb = 1 Điểm đặt lực của bộ truyền bánh răng phía dưới trục Oz => r > 0 Bánh răng chủ động có hương nghiêng răng phải => hr = 1 Fx12 = Ft = 1256,749 (N) Fy12 = Fr = 492,822 (N) Fz12 = Fa = 503,682 (N) Lực tác dụng từ khớp nối (chọn khớp nối trục dàn hồi) Theo công thức Fr = Kx . Ft Ft = = = 451 (N)(Dchọn theo bảng 1610a) Fr = (0,2…0,3)451= 90,26…135,4 (N) Nên Fk = 100 (N) 1.2.2 Tính sơ bộ đường kính trục: Tính đường kính sơ bộ trục vào Đường kính sơ bộ trục vào được tính theo công thức: d¬1¬ = ¬ = = 18,9 (mm) Chọn d¬1 = 20 ( mm) Với d¬1¬ = 20 (mm) tra bảng 10.2189 chiều rộng ổ lăn cho trục vào là b¬01¬ = 15 (mm). Chiều dài moayở của bánh răng chủ động được tính theo công thức: l¬m12¬ = (1,2…..1,5)d¬1¬¬ = (1,2…..1,5)20 = 24…30 (mm) Chọn l¬m12¬ = 25 (mm) Xác định khoảng cách giữa các điểm đặt lực Chọn: Khoảng cánh từ mặt bên chi tiết quay đến thành trong của hộp giảm tốc k¬1¬ = 15 (mm). Khoảng cánh từ mặt bên của ổ đến thành trong của hộp giảm tốc k¬2¬ = 15 ( mm) Khoảng cánh từ mặt bên của chi tiết quay ngoài đến nắp ổ k¬3¬ = 15 (mm) Chiều cao nắp ổ và đầu bulông h¬n¬ = 20 ( mm) Khoảng cánh giữa 2 chi tiết quay trong hộp k¬4¬ = 15 (mm) Từ các thông số trên ta có thể tính được: Khoảng cách từ gối 0 đến tâm bánh răng chủ động l¬12¬ = (l¬m12¬ + b¬01¬)2 + k¬1¬ + k¬2 = (25+15)2+15+15= 50 (mm) Khoảng cách 2 gối l¬11 = 166 (mm) Khoảng cánh từ gối 0 đến khớp nối l¬13¬ = b¬01¬2 + h¬n¬ + k¬3¬ +10 = 152 + 20 + 15 + 10 = 52,5( mm ) 1.2.4 Tính toán phản lực vẽ biểu đồ momen. Tính toán phản lực, vẽ biểu đồ moment và tính kết cấu cho trục I Ứng dụng Modul Design Accelaretor trong Inventor để tính toán trục như sau: trong môi trường Assembly ta kích vào mục Design gọi lênh Shaft khi xuất hiện hộp thoại Shaft Component Generator. Trong phần Design của hộp thoại ta nhập thông số hình học của trục với: Kiểu trục là hình trụ Đường kính sơ bộ trục là 20 ( mm) Chiều dài sơ bộ trục là : l = 166 + 52,5 = 218,5 (mm) Trong phần Calculate của hộp thoại ta nhập thông số tính toán trục với Modul đàn hồi E = 2.104 ( MPa) Modul trượt G = 8.103 ( MPa) Tỷ trọng vật liệu ρ = 7680 (kgmm¬3) Vị trí gối đỡ 0 cánh mặt đầu trục là 0 (mm)(mặt đầu trái của trục) Vị trí gối đỡ 1 cách điểm giữa của trục là 52,5 (mm)(mặt đầu phải)