Đang tải... (xem toàn văn)
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHI TIẾT DẠNG TRỤC: Công dụng và phân loại trục: 1.1. Công dụng: Trục dùng để đỡ các chi tiết máy quay như bánh răng, đĩa xích…., để truyền momen xoắn hoặc để thực hiện cả 2 nhiệm vụ trên. 1.2. Phân loại trục: Theo đặc tính chịu tải: Trục truyền: Chịu moomen uốn và moomen xoắn Trục tâm: Chỉ chịu moomen uốn Theo cấu tạo chia ra: Trục trơn, trục bậc, trục đặc, trục rỗng. Theo hình dạng đường tâm trục: Trục thẳng, trục khuỷu và trục mềm…
Trường ĐH Giao thông vận tải TP HCM ĐỀ TÀI: CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP GVHD: TRẦN TIẾN ĐẠT CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP Nhóm 7: Trần Quốc Việt ND10 Tạ Quang Vinh ND10 Phan Hoàng Hưng CK12C Lê Quang Vũ CK12C Ngô Quang Hiếu CO11A Lê Quốc Trung CK10C Hồ Văn Sơn ND09 Tơ Bá Lộc Phạm Văn Hịa CO09A ND10 CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CHI TIẾT DẠNG TRỤC: Công dụng và phân loại trục: 1.1 Công dụng: Trục dùng để đỡ các chi tiết máy quay bánh răng, đĩa xích…., để truyền momen xoắn hoặc để thực hiện cả nhiệm vụ 1.2 Phân loại trục: • Theo đặc tính chịu tải: - Trục truyền: Chịu moomen uốn và moomen xoắn - Trục tâm: Chỉ chịu moomen ́n • Theo cấu tạo chia ra: Trục trơn, trục bậc, trục đặc, trục rỡng • Theo hình dạng đường tâm trục: Trục thẳng, trục khuỷu và trục mềm… CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Trục khuỷu : biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngược lại Trục thẳng: có đường tâm trục đường thẳng Trục mềm: trục có hình dạng đường tâm trục thay đổi với độ uốn cong lớn Trục trơn: có đường kính khơng thay đổi suốt chiều dài trục Trục bật: gồm nhiều đoạn có đường kính khác CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Kết cấu của trục: - Được xác định theo trị số và tình hình phân bố lực tác dụng lên trục, cách bố trí và cố định các chi tiết máy lắp trục, phương pháp gia công và lắp ghép… - Được chế tạo có dạng hình trụ tròn nhiều bậc (gồm nhiều đoạn có đường kính khác nhau) - Các bộ phận chủ yếu của trục: CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP • Đoạn trục: là phần của trục, có cùng kích thước đường kính, đường sinh liên tục • Bậc trục: là chỡ chủn tiếp giữa đoạn trục • Đầu trục: là mặt mút của trục • Đoạn lắp ghép: là đoạn trục dùng để lắp giáp với các chi tiết máy khác • Ngõng trục: là đoạn trục dùng để lắp ổ trượt, ổ lăn • Vai trục: là mặt tỳ để cố định các chi tiết máy lắp trục, theo phương dọc • Rãnh then: dùng để lắp ghép then lên trục, cố định các chi tiết máy theo phương pháp tún • Lỡ tâm đầu trục, dung để lắp mũi chống tâm, định vị tâm của trục máy gia công hoặc thiết bị kiểm tra CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP II CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ VẬT LIỆU LÀM TRỤC Các dạng hư hỏng: • Gãy trục: - Trục thường xuyên làm việc quá tải, thiết kế không đánh giá đúng tải trọng tác dụng - Sự tập trung ứng suất kết cấu gây nên (góc lượn, rãnh then, lỗ v v - Chất lượng chế tạo xấu - Sử dụng không đúng kỹ thuật CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CƠNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP • Trục bị cong vênh: - Do ứng suất quá lớn, trục bị biến dạng dư trở nên cong vênh • Trục bị biến dạng đàn hời quá lớn • Bề mặt lắp ghép của trục bị dập • Mòn ngõng trục • Trục bị giao đợng quá mức cho phép • Trục bị mất ổn định CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Vật liệu trục: - Vật liệu làm trục có độ bền cao, ít nhạy với tập trục ứng suất, có thể nhiệt luyện được và dễ gia công - Thép Cacbon và thép hợp kim là những vật liệu chủ yếu để chế tạo trục - Những trục chịu ứng suất không lớn lắm được chế tạo bằng thép CT5 không nhiệt luyện - Trục có khả tải tương đối cao thì dùng thép 35,45,50… - Trục chịu ứng suất lớn làm việc các máy quan trọng, trục được chế tạo bằng thép 40X, 40XH, 40XH2MA - Trục quay nhanh, lắp ổ trượt, ngõng trục cần có độ rắn cao thì dùng thép 20, 20X thấm than rồi tơi… CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CƠNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP III TÍNH ĐỢ BỀN CỦA TRỤC Đới với trục, độ bền thường là chỉ tiêu quan trọng nhất về khả làm việc Tính sơ bộ đường kính trục: - Dựa vào công thức kinh nghiêm - Công thức tính toán đường kính trục: Định kết cấu trục và sơ đồ tính toán trục: - Tiến hành định kết cấu và các kích thước của trục, có xét đến các vấn đề lắp, tháo, cố định và định vị các chi tiết… - Định vị trí ổ trục và các điểm đặt lực - Phân tích lực tác dụng lên trục, tính phản lực và vẽ biểu đồ momen uốn CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn: Dưới tác dụng của ứng suất uốn và ứng suất xoắn trục bị hỏng vì mỏi Tại các tiết diện trục chịu ứng suất uốn và ứng suất xoắn hệ số an toàn s phải thoả mãn điều kiện: Trong đó: = 1,5 – hệ số an toàn phải đạt được = 2,5 – cần tăng độ cứng CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP Kiểm nghiệm trục về đợ bền quá tải: Khi bị quá tải đột ngột trục có thể bị biến dạng dư quá lớn hoặc gãy Để trục có thể làm việc bình thường phải thoả mãn điều kiện: CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP IV TÍNH ĐỘ CỨNG CỦA TRỤC: Tính toán độ cưng uốn: Nếu không đủ độ cứng uốn, trục bị biến dạng uốn lớn sẽ ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của trục và của các tiết máy lắp trục Tính toán độ cứng xoắn: - Biến dạng xoắn của trục các cấu truyền động ảnh hưởng đến độ chính xác làm việc của máy - Trục bánh không đủ độ cứng xoắn sẽ làm tăng tập trung tải trọng chiều dài - Trong một số máy, nếu trục không đủ độ cứng xoắn, sẽ sinh dao động xoắn rất nguy hiểm CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP Điều kiện bền: Độ võng: Góc xoay: Góc xoắn: Giá trị độ võng, Góc xoay, Góc xoắn tính theo Sức bền vật liệu CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP V TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG CỦA TRỤC: - Dao động mạnh có thể làm hỏng trục hoặc các tiết máy lắp trục Vì vậy đối với trục chịu tải trọng thay đổi với tần số cao cần tính toán kiểm nghiệm về dao động của trục - Trục có thể bị dao động dọc, dao động ngang và dao động xoắn Các biện pháp tránh hiện tượng cộng hưởng: + Thay đổi kích thước trục + Thay đổi vận tốc trục + Thay đổi moomen quán tính + Lắp thiết bị giảm chấn CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHIỆP VI TRÌNH TỰ TÍNH THIẾT KẾ TỐN TRỤC: Bước 1: Chọn vật liệu Bước 2: Xác định lực tác dụng lên trục Bước 3: Xác định kích thước chiều dài trục Bước 4: Tính xác trục theo tiêu sức bền Bước 5: Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn Bước 6: Vẽ kết cấu trục Bước 7: Kiểm tra độ cứng trục cho trục quan trọng CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP VII CHẾ TẠO: • Các phương pháp chế tạo trục thơng thường bao gồm: đúc, gia cơng khí (tiện, phay, ….) VIII CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO SỨC BỀN MỎI CỦA TRỤC: Vì trục chịu ứng suất thay đổi nên thường bị hỏng mỏi, để nâng cao sức bền mỏ trục, giảm tập trung ứng suất biện pháp công nghệ phun bi, lăn nén, tơi… Þ Khi định kết cấu trục cần ý biện pháp làm giảm tập trung ứng suất chỗ lắp chi tiết máy: * Làm dày phần trục chỗ lắp mayơ * Vát mép mayơ * Làm mỏng bề dày mayơ * Làm rãnh giảm tải… CÁC LOẠI TRỤC ỨNG DỤNG TRONG CÁC MÁY CÔNG CỤ VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHIỆP IX ỨNG DỤNG: Ứng dụng các máy công cụ: Trong hộp số: