PHỤ LỤC 13b - MẪU TRÌNH BÀY VỀ ĐÁNH GIÁ KIỂM TRA TRỤC CÁC ĐĂNG
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Đường kính ngoài trục các đăng D m
Đường kính trong trục các đăng d m
Chiều dài trục các đăng L m
Số vòng quay Max động cơ nemax v/phút
Mô men xoắn cực đại động cơ Memax KG.m
Tỷ số truyền số 1 ih1
Tỷ số truyền số cuối cùng ihc
Tỷ số truyền số phụ ip
Hệ số dự trữ ly hợp
Hiệu suất truyền lực
Góc nghiêng trục các đăng độ
13b.1. Số vòng quay nguy hiểm của trục các đăng
Trong lý thuyết dao động người ta thường xét đến hiện tượng cộng hưởng ở những trục dài và quay với tốc độ nào đó. Đối với ôtô trục các đăng thuộc vào loại nói trên.
Do khi chế tạo có sai số, việc cân bằng thiếu chính xác nên khối lượng của trục phân bố không đều và trọng tâm của nó bị lệch đi một đoạn so với đường tâm trục. Khi quay sẽ sinh ra lực li tâm và làm cho trục có độ võng y. Khi số vòng quay càng cao thì độ võng y sẽ tiến đến vô cùng. Có nghĩa là xảy ra hiên tượng cộng hưởng phá hoại trục khi tốc độ góc của trục đạt đến giá trị tới hạn (nguy hiểm).
Ta có thể tính toán giá trị số vòng quay tới hạn nguy hiểm nngh như sau:
TT Loại điểm tựa Trục đặc Trục rỗng
1 Đặt tự do tại các điểm tựa
2 Ngàm ở các điểm tựa
Trong đó:
D - Đường kính ngoài trục các đăng (mm)
d - Đường kính trong trục các đăng (mm)
l - Chiều dài trục các đăng (mm)
13b.2. Số vòng quay cực đại của trục các đăng ứng với tốc độ cực đại của ôtô:
Trong đó:
nemax - Số vòng quay cực đại của động cơ
ih -Tỷ số truyền số cao nhất của hộp số
ip - Tỷ số truyền hộp số phụ
13b.3. Tính toán bền trục các đăng
3.1.Kiểm tra bền theo mô men xoắn
Khi hoạt động các đăng chịu mô men xoắn lớn nhất như sau:
Mmax = 1,8.(Memax.ih1.ip.)/cos (KG.cm)
Trong đó:
Memax - Mô men xoắn cực đại của động cơ (KG.cm)
ih1 - Tỷ số truyền số 1 hộp số
ip - tỷ số truyền giảm của số phụ (nếu có)
1,8 - Hệ số dự trữ của li hợp
- Góc nghiêng trục các đăng ( = 150-400 - theo thiết kế)
- Hiệu suất truyền lực ( = 0,85 - 0,93) chọn =0,93
Ứng suất
Trong đó:
Mmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên trục các đăng (KG.cm)
D - Đường kính ngoài trục các đăng (cm)
d - đường kính trong trục các đăng (cm)
Ứng suất tương đương
Để các đăng đủ bền phải đảm bảo td < []
3.2 Kiểm tra các đăng theo góc xoắn trục
Góc xoắn trục các đăng được xác định theo công thức:
Trong đó:
Mmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên trục các đăng (KG.cm)
l - Chiều dài trục các đăng (cm)
G - Mô đun biến dạng đàn hồi G = 8,5.104 MN/m2 = 8664628 KG/cm2
Jx - Đặc trưng hình học mặt cắt ngang các đăng
Jx = 0,1.D4(1-(d/D)4) (cm4)
13b.4. Kết quả tính toán
Kiểm tra các đăng theo số vòng quay nguy hiểm
Số vòng quay nguy hiểm trục các đăng nngh v/phút
Số vòng quay làm việc Max của các đăng nmax v/phút
Hệ số dự trữ bền theo số VQNH nngh/ nmax
Kiểm tra bền các đăng theo mô men xoắn
Mô men xoắn Max tác dụng lên các đăng Mmax KG.cm
Mô men chống xoắn trục các đăng Wx
Ứng suất xoắn Max TD lên các đăng max KG/cm2
Ứng suất cho phép []
Kiểm tra các đăng theo góc xoắn trục
Đặc trưng hình học mặt cắt ngang Jx cm4
Góc xoắn trục các đăng q độ
[Kết luận]
+ nngh/ nmax =(1,2 - 2);
+ [] = (30 - 90);
+ max []. Các đăng đủ bền
Bảng tham khảo giá trị [] của một số loại vật liệu chế tạo các đăng
Tiêu chuẩn thép ống hàn điện dùng làm trục truyền động
của Trung quốc YB/T 5209-93
TT Vật liệu []mỏi uốn (KG.cm2)
1 08Z 2950 - 3500
2 15TiZ 3500
3 20Z 2950
4 25Z 3150
Tiêu chuẩn Liên xô (cũ)
TT Vật liệu []mỏi uốn (KG.cm2) []mỏi xoắn (KG.cm2)
1 15 1700 1000
2 20 1900 1150
3 25 2100 1250
4 30 2250 1350
BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Đường kính ngoài trục các đăng D m
Đường kính trong trục các đăng d m
Chiều dài trục các đăng L m
Số vòng quay Max động cơ nemax v/phút
Mô men xoắn cực đại động cơ Memax KG.m
Tỷ số truyền số 1 ih1
Tỷ số truyền số cuối cùng ihc
Tỷ số truyền số phụ ip
Hệ số dự trữ ly hợp
Hiệu suất truyền lực
Góc nghiêng trục các đăng độ
13b.1. Số vòng quay nguy hiểm của trục các đăng
Trong lý thuyết dao động người ta thường xét đến hiện tượng cộng hưởng ở những trục dài và quay với tốc độ nào đó. Đối với ôtô trục các đăng thuộc vào loại nói trên.
Do khi chế tạo có sai số, việc cân bằng thiếu chính xác nên khối lượng của trục phân bố không đều và trọng tâm của nó bị lệch đi một đoạn so với đường tâm trục. Khi quay sẽ sinh ra lực li tâm và làm cho trục có độ võng y. Khi số vòng quay càng cao thì độ võng y sẽ tiến đến vô cùng. Có nghĩa là xảy ra hiên tượng cộng hưởng phá hoại trục khi tốc độ góc của trục đạt đến giá trị tới hạn (nguy hiểm).
Ta có thể tính toán giá trị số vòng quay tới hạn nguy hiểm nngh như sau:
TT Loại điểm tựa Trục đặc Trục rỗng
1 Đặt tự do tại các điểm tựa
2 Ngàm ở các điểm tựa
Trong đó:
D - Đường kính ngoài trục các đăng (mm)
d - Đường kính trong trục các đăng (mm)
l - Chiều dài trục các đăng (mm)
13b.2. Số vòng quay cực đại của trục các đăng ứng với tốc độ cực đại của ôtô:
Trong đó:
nemax - Số vòng quay cực đại của động cơ
ih -Tỷ số truyền số cao nhất của hộp số
ip - Tỷ số truyền hộp số phụ
13b.3. Tính toán bền trục các đăng
3.1.Kiểm tra bền theo mô men xoắn
Khi hoạt động các đăng chịu mô men xoắn lớn nhất như sau:
Mmax = 1,8.(Memax.ih1.ip.)/cos (KG.cm)
Trong đó:
Memax - Mô men xoắn cực đại của động cơ (KG.cm)
ih1 - Tỷ số truyền số 1 hộp số
ip - tỷ số truyền giảm của số phụ (nếu có)
1,8 - Hệ số dự trữ của li hợp
- Góc nghiêng trục các đăng ( = 150-400 - theo thiết kế)
- Hiệu suất truyền lực ( = 0,85 - 0,93) chọn =0,93
Ứng suất
Trong đó:
Mmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên trục các đăng (KG.cm)
D - Đường kính ngoài trục các đăng (cm)
d - đường kính trong trục các đăng (cm)
Ứng suất tương đương
Để các đăng đủ bền phải đảm bảo td < []
3.2 Kiểm tra các đăng theo góc xoắn trục
Góc xoắn trục các đăng được xác định theo công thức:
Trong đó:
Mmax - Mô men xoắn lớn nhất tác dụng lên trục các đăng (KG.cm)
l - Chiều dài trục các đăng (cm)
G - Mô đun biến dạng đàn hồi G = 8,5.104 MN/m2 = 8664628 KG/cm2
Jx - Đặc trưng hình học mặt cắt ngang các đăng
Jx = 0,1.D4(1-(d/D)4) (cm4)
13b.4. Kết quả tính toán
Kiểm tra các đăng theo số vòng quay nguy hiểm
Số vòng quay nguy hiểm trục các đăng nngh v/phút
Số vòng quay làm việc Max của các đăng nmax v/phút
Hệ số dự trữ bền theo số VQNH nngh/ nmax
Kiểm tra bền các đăng theo mô men xoắn
Mô men xoắn Max tác dụng lên các đăng Mmax KG.cm
Mô men chống xoắn trục các đăng Wx
Ứng suất xoắn Max TD lên các đăng max KG/cm2
Ứng suất cho phép []
Kiểm tra các đăng theo góc xoắn trục
Đặc trưng hình học mặt cắt ngang Jx cm4
Góc xoắn trục các đăng q độ
[Kết luận]
+ nngh/ nmax =(1,2 - 2);
+ [] = (30 - 90);
+ max []. Các đăng đủ bền
Bảng tham khảo giá trị [] của một số loại vật liệu chế tạo các đăng
Tiêu chuẩn thép ống hàn điện dùng làm trục truyền động
của Trung quốc YB/T 5209-93
TT Vật liệu []mỏi uốn (KG.cm2)
1 08Z 2950 - 3500
2 15TiZ 3500
3 20Z 2950
4 25Z 3150
Tiêu chuẩn Liên xô (cũ)
TT Vật liệu []mỏi uốn (KG.cm2) []mỏi xoắn (KG.cm2)
1 15 1700 1000
2 20 1900 1150
3 25 2100 1250
4 30 2250 1350
