Cơ sở thiết kế máy và Robot - Chương VII: Trục

1CHƯƠNG VII TRỤC
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1. Công dụng:
- Đỡ
- Truyền
- Đỡ + truyền
2
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
2. Phân loại:
* Đặc điểm truyền tải
- Trục tâm
- Trục truyền
* Hình dạng đường tâm
- Trục thẳng
- Trục khuỷu
- Trục mềm
3
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
* Cấu tạo
4
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Trục trơn Trục đặc
Trục bậc Trục rỗng
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
2. Phân loại:
3. Kết cấu trục
5
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
2.( ) . .( )
F T
l h t d l h t
 
2
. . .
F T
b l b d l
 
4. Lắp ghép
* Cố định chi tiết theo phương tiếp tuyến
Then
Ứng suất dập:
Ứng suất cắt:
6
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
Then hoa
7
4. Lắp ghép
* Cố định chi tiết theo phương tiếp tuyến
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
- Tải trọng nặng: lắp có độ dôi, tựa vào vai trục
- Tải trọng trung bình: cố định bằng đai ốc, chốt
- Tải trọng nhẹ: vòng kẹp, vít chặn, vòng đàn hồi
* Cố định chi tiết theo phương dọc trục
8
4. Lắp ghép
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
§2. TẢI TRỌNG VÀ ỨNG SUẤT
1. Tải trọng
x
y
z
Fa
Fy
Fx
Fk
T
2
0
3
1
F
y1
Fx1Fx0
F
y0
Mx (Fk)
Mx
My
T
Mx (Fx)
Fk
t1F
t2F
n2
n1
Fr2
r1F
xR
vF
a2F Fa1
9
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
10
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Ứng suất
* Ứng suất uốn
max0,
j
m
j
M
W
  
2 2
yjj xjM M M 
3
32
j
j
d
W
 3
32 2d
j j j jj
j
j
b l d ld
W
11
§2. TẢI TRỌNG VÀ ỨNG SUẤT
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
* Ứng suất xoắn
Quay 1 chiều
Quay 2 chiều
max
oj
1
2 2j
j
m a
T
W
   
max
oj
0,
j
j
m a
T
W
   
3
oj
16
jd
W
 3
oj
16 2d
j j j jj
j
b l d ld
W
12
2. Ứng suất
§2. TẢI TRỌNG VÀ ỨNG SUẤT
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
§3. CÁC DẠNG HỎNG VÀ CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN
1. Gãy trục
Quá tải đột ngột
2 2
d max3t u x    0,8 ch 
30,1d
qt
u
M
 
30,2d
qt
x
T
 
13
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Mỏi 2 2
.j j
j
j j
S S
S
S S
 
 
1
a. .j j j
j
d m
S
K

 

  
1
a. .j j j
j
d m
S
K

 

  
1 /
j
j
d x y
j
K
K K K



1 /
j
j
d x y
j
K
K K K



giới hạn mỏi uốn giới hạn mỏi xoắn
CTĐX, mẫu nhẵn, d = 7-10 mm CTĐX, mẫu nhẵn, d = 7-10 mm
HS ứng suất TB
HS tập trung ứng suất 
do trạng thái bề mặt
HS tăng bền 
bề mặt trục
HS tập trung ứng suất thực tế
HS kích thước 14
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1. Gãy trục
Chỉ dẫn thiết kế trục
1. Vật liệu
2. Tải trọng từ chi tiết quay
3. Tính d
 
d
3
0,1
tMd

2 2
d 0,75t j jM M T 
50 60MPa 
Phản lực
Đường kính ngõng trục
Biểu đồ mômen
15
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
4. Kết cấu trục
Lắp ghép
Gia công
Then, kiểu lắp
5. Kiểm nghiệm độ bền then
6. Kiểm nghiệm độ bền mỏi
16
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Chưa biết chiều dài, khoảng cách đặt lực
 
3
0,2
T
d

12 20MPa 
1. Chiều dài may ơ:
Nối trục đàn hồi:
Bánh vít:
BR côn:
Bánh đai, đĩa xích, BR trụ:
Nối trục răng:
(1,2 1,5)ml d 
(1,2 1,8)ml d 
(1,2 1,4)ml d 
(1,4 2,5)ml d 
(1,2 1,4)ml d 
17
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Khoảng cách gối đỡ, các điểm đặt lực
3. Phản lực Biểu đồ mômen
4. Tính d
18
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/