Bài giảng 1 Chi tiết máy

*BÀI GIẢNG 1 CHI TIấ́T MÁY  *Mở đõ̀u- Đụ́i tượng làm viợ̀c của những người KS cơ khí sẽ là những cụm máy. Nắm vững đặc điờ̉m kờ́t cṍu, điờ̀u kiợ̀n làm viợ̀c, các kỹ năng thiờ́t kờ́ máy (chi tiờ́t riờng biợ̀t và cả cụm máy) và triờ̉n vọng phát triờ̉n của chúng có ý nghĩa đặc biợ̀t quan trọng. Mụn học CTM sẽ trang bị cho ta những kiờ́n thức như vọ̃y.- Mụn học CTM sẽ nghiờn cứu vờ̀ đặc điờ̉m cṍu tạo, nguyờn lý làm viợ̀c và cách thức tiờ́n hành tính toán thiờ́t kờ́ CTM và Bụ̣ phọ̃n máy.Chương trình CTM ở bọ̃c đại học gụ̀m 4 phõ̀n: Phõ̀n I: Cơ sở tính toán thiờ́t kờ́ CTM Phõ̀n II: Tiờ́t máy ghép Phõ̀n III: Truyờ̀n đụ̣ng cơ khí Phõ̀n IV: Tiờ́t máy đỡ, trục và khớp nụ́i*Tài liợ̀u tham khảoGiáo trình Chi tiờ́t máy (2 tọ̃p) Đụ̃ Quyờ́t Thắng – HV KTQS 20082. Bài tọ̃p Chi tiờ́t máy Nguyờ̃n Đăng Ba, Nguyờ̃n Văn Lục – HVKTQS 20033. Thiờ́t kờ́ hợ̀ thụ́ng dõ̃n đụ̣ng cơ khí (2 tọ̃p) Trịnh Chṍt, Lờ Văn Uyờ̉n – NXB GD*Phõ̀n I: CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIấ́T Kấ́ CTMChương 1: NHỮNG YấU CẦU CƠ BẢN CỦA CTM1.1. Khái niợ̀m chung. Đặc điờ̉m tính toán thiờ́t kờ́ CTM1.1.1. Giới thiợ̀u chung+ CTM là phõ̀n tử kờ́t cṍu của máy mà khi chờ́ tạo khụng cõ̀n nguyờn cụng lắp ráp (khụng tháo ra được nữa). VD: bu lụng, trục+ Bụ̣ phọ̃n máy là mụ̣t đơn vị lắp ráp hoàn chỉnh của máy, bao gụ̀m nhiờ̀u CTM có cùng 1 cụng dụng thực hiợ̀n mụ̣t chức năng nào đó của máy. VD: ụ̉ lăn, hụ̣p GTGọi chung CTM và Bộ phận mỏy là Chi tiết mỏy *+ Phõn loạiLoại CTM có cụng dụng chung: những CTM giụ́ng nhau vờ̀ hình dáng và có cùng cụng dụng. Đặc điờ̉m: * Sử dụng rụ̣ng rãi, phụ̉ biờ́n * Có cụng dụng chung và cụng dụng đó khụng phụ thuụ̣c vào cụng dụng của máy. VD: bu lụng, ụ̉ lăn,ụ̉ trượt, bánh răng, thenLoại CTM có cụng dụng riờng: được sử dụng riờng trong từng máy hoặc từng loại máy. VD: xilanh, khóa nòng+ Phạm vi nghiờn cứu: nghiờn cứu vṍn đờ̀ vờ̀ tính toán thiờ́t kờ́ và cṍu tạo các tiờ́t máy có cụng dụng chung.*+ Nụ̣i dung nghiờn cứu: - Lý thuyờ́t: * Nghiờn cứu đặc điờ̉m hình học, đặc điờ̉m kờ́t cṍu của CTM * Nghiờn cứu phương pháp tính toán các chỉ tiờu làm viợ̀c của CTM, phương pháp thiờ́t kờ́ hợp lý và tụ́i ưu các CTM, phương pháp nõng cao đụ̣ bờ̀n, tuụ̉i thọ của các CTM. - Bài tọ̃p: tính toán thiờ́t kờ́ các bụ̣ truyờ̀n, các mụ́i ghép. - Đụ̀ án mụn học .1.1.2. Đặc điờ̉m tính toán thiờ́t kờ́ CTM- Vọ̃n dụng tính toán kờ́t hợp giữa lý thuyờ́t và thực nghiợ̀m và gắn chặt với thực tờ́ kỹ thuọ̃t.- Tính toán mang tính chṍt gõ̀n đúng.- Có nhiờ̀u phương án thiờ́t kờ.́- Kờ́t quả cuụ́i cùng còn phụ thuụ̣c vào gia cụng lắp ráp và các đánh giá thiờ́t kờ́ khác.*1.2. Những yờu cõ̀u cơ bản đụ́i với CTM1.2.1 Khả năng làm viợ̀clà trạng thái chi tiết máy có khả năng thực hiện bình thưường chức năng cho trước với những thông số đưược quy định bằng những tài liệu kỹ thuật định mức (điều kiện kỹ thuật, tiêu chuẩn...).Các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc: độ bền, độ cứng, độ bền mòn, độ ổn định nhiệt, độ ổn định dao động.1.2.2 Đụ̣ tin cọ̃yLà tính chất của sản phẩm bảo đảm hoàn thành chức năng quy định, duy trì đưược chỉ tiêu sử dụng trong giới hạn quy định (năng suất, độ chính xác, hiệu suất, mức tiêu thụ năng lưượng) trong khoảng thời gian hoặc lượng vận hành cần thiết. *1.2.3. Tính cụng nghợ̣̀Tính công nghệ của sản phẩm đưược đánh giá bằng khả năng giảm tới mức thấp nhất chi phí về phưương tiện, thời gian, và nhân lực trong sản xuất, vận hành và sửa chữa trong khi vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đề ra cho sản phẩm 1.2.4. Tính kinh tờ́Tính kinh tế đưược đánh giá qua việc tính chi phí thiết kế, chế tạo, vận hành và sửa chữa. 1.2.5. Tính thõ̉m mỹTính thẩm mỹ - đó là hình dáng bên ngoài của chi tiết, bộ phận máy và máy phải hoàn thiện, hình thức đẹp (đánh bóng trang trí, sơn, mạ điện...).*1.3. Những yờu cõ̀u cơ bản đụ́i với vọ̃t liợ̀u CTM1.3.1. Cơ tínhCơ tính của vọ̃t liợ̀u : đụ̣ bờ̀n, tính biờ́n dạng, tính đàn hụ̀i, tính dẻo, giới hạn chảy, đụ̣ bờ̀n mỏi, đụ̣ cứng, đụ̣ dãn dài tương đụ́i, đụ̣ dai va đọ̃p... 1.3.2. Tính cụng nghợ̀Các tính chất công nghệ quan trọng nhất của vật liệu là: tính hàn được, tính tăng bền được, tính dễ gia công cắt gọt, tính dễ đúc và tính biến dạng công nghệ. *Chương 2: CÁC Bấ̀ MẶT Đễ́I TIấ́P, ĐIấ̀U KIậ́N LÀM VIậ́C CỦA CHÚNG VÀ CÁC DẠNG MÒN2.1. Khái niợ̀m chung2.1.1. Định nghĩa2.1.2. Phõn loạiCác bề mặt đối tiếp trùng Các bề mặt đối tiếp không trùng*12Fba21- Áp suṍt p 2.2. Những thụng số đặc trưng cho điều kiện làm việc của bề mặt đối tiếp2.2.1. Những thông số đặc trưưng cho khả năng chịu tải của bề mặt đối tiếp*12Fddd1FFddddF- Ứng suṍt dọ̃p σdCụng thức trờn cũng được dùng khi tính áp suṍt trong ụ̉ trượt*- Ứng suṍt tiờ́p xúc lớn nhṍt σHKhi tiờ́p xúc ban đõ̀u là đường:Fn=qH.ltx2211.ltxH22bH*- Ứng suṍt tiờ́p xúc lớn nhṍt σHKhi tiờ́p xúc ban đõ̀u là điờ̉m:F121n0n2max2min0201Mặt cắt pháptuyến chínhnnnn1max1min*2.2.2. Những thông số đụ̣ng học đặc trưng cho điờ̀u kiợ̀n làm viợ̀c trong vùng tiờ́p xúc của bề mặt đối tiếp - Vọ̃n tụ́c trượt vs:Fn2Ft1ds2ds1V2V1vs1= - vs21KnKhi các con lăn ko di chuyờ̉n tương đụ́i theo hướng trục thì*Fn2Ft1ds2ds1V2V1vs1= - vs21Kn- Vọ̃n tụ́c trượt riờng Công của lực ma sát trong thời gian dt là *Nhọ̃n xét:- Bờ̀ mặt có v lớn được gọi là bờ̀ mặt vượt, ngược lại – bờ̀ mặt lùi.- 1=3000 MPa.12LỚP GIỚI HẠN*+ Đụ̣ nhớt:yvvv1=v01h2zxHợ̀ sụ́  - gọi là độ nhớt động lực của chất lỏng, phụ thuộc tính chất của chất lỏng và là hàm của nhiệt độ và áp suất .Dùng độ nhớt động học  làm đặc trưng kỹ thuật của dầu m – khụ́i lượng riờng của dõ̀u[cm2/s] – Stụ́c, [10-6 m2/s] – Cencistụ́c*3.2. Các dạng ma sát trượt3.2.1. Ma sát ướt Lớp màng giới hạn12Rz2Rz1hmin3.2.2. Ma sát giới hạnCác lớp màng giới hạn tiờ́p xúc nhau 123.2.3. Ma sát khụng có chṍt bụi trơn*3.2.5. Ma sát nửa ướt123.2.6. Ma sát hụ̃n hợp3.2.4. Ma sát khụ3.3. Nguyờn lý thủy đụ̣ng3.3.1. Nguyờn lý thủy tĩnh 3.3.2. Nguyờn lý thủy đụ̣ngÁp suất trong lớp dầu giữa các bề mặt đối tiếp đưược tạo ra khi có sự chuyờ̉n đụ̣ng tương đụ́i giữa các bờ̀ mặt đụ́i tiờ́p có khe hở hình chờm gọi là hiợ̀u ứng thủy đụ̣ng (nguyờn lý thủy đụ̣ng). *Khảo sát sự dịch chuyển tưương đối của 2 tấm phẳng có khe hở hình chêm thay đổi từ hmax đến hmin. Nhờ tính nhớt, dầu được tấm 1 kéo theo và lùa vào khe hở hình chêm. Do đó trong lớp dầu sẽ phát sinh áp suất pư, áp suất này sẽ tăng lên khi vận tốc v và độ nhớ t tăng.yv1=v2vv12xpbxhxhpmaxhminpmaxxhmaxzPhưương trình Reynold *+. Điờ̀u kiợ̀n đờ̉ thực hiợ̀n nguyờn lý thủy đụ̣ng+. Áp dụng nguyờn lý thủy đụ̣ng bụi trơn ụ̉ trượt chặnFaPhõn tớch theo phương trỡnh Reynold*3.4. Khái niợ̀m vờ̀ tính nhiợ̀t3.4.1. Mục đích tính nhiợ̀tĐối với loại dầu bôi trơn thông thưường [tdmax] = 80  95oCĐối với một vài loại dầu hàng không [tdmax] = 100  110oC 3.4.2. Qui trình tính nhiợ̀tGọi Nf là cụng suṍt sinh ra do cụng của lực ma sát N’ là cụng suṍt thoát nhiợ̀tĐiờ̀u kiợ̀n đảm bảo thoát nhiợ̀t Đụ́i với các bụ̣ truyờ̀n bánh răng, trục vít, đai:N1 – cụng suṍt trờn trục dõ̃n của bụ̣ truyờ̀n - hiợ̀u suṍt bụ̣ truyờ̀n*Khi nhiợ̀t thoát ra khụng khíAt , Kt – diợ̀n tích và hệ số tỏa nhiệt của vỏ đưược thổi cưưỡng bứcAkt , Kkt – diợ̀n tích và hệ số tỏa nhiệt của vỏ khụng đưược thổi cưưỡng bức Các biợ̀n pháp làm mỏt phụ trợ Tìm cách giảm ma sát để tăng hiệu suất. Tăng diện tích bề mặt tản nhiệt. Thổi khí lưưu thông hoặc phun nước vào vỏ mỏy (tăng Kt) . Dùng ống dẫn nưước làm nguội thùng dầu (giảm tkk). *Chương 4: Đệ̃ Bấ̀N CHI TIấ́T MÁY4.1. Mụ hình chịu tải của CTM4.1.1. Tải trọng Đn: Tải trọng là những tác đụ̣ng cơ học (lực, mụ men), tác dụng nhiợ̀tlờn CTM làm thay đụ̉i trạng thái làm viợ̀c hoặc gõy biờ́n dạng CTM.Phõn loại tải trọng: - Tải trọng tĩnh - Tải trọng thay đụ̉i (liờn tục, bọ̃c)Sơ đụ̀ tải trọngQtTải trọng tĩnhTải trọng thay đụ̉i*Các chờ́ đụ̣ tải trọng điờ̉n hình:IIIIIIIVV00,51,0Ni/NΣ0,51,0Ti/TmaxOO - chế độ tải trọng không đổi; I - chế độ tải trọng nặng; II- chế độ tải trọng đồng xác suất trung bình; III - chế độ tải trọng chuẩn trung bình; IV - chế độ tải trọng nhẹ; V - chế độ tải trọng đặc biệt nhẹ *4.1.2. Sơ đụ̀ tính toán tải trọng QQQ3Q1Q2n2n1n3t3t1t2t4t5tctnSơ đụ̀ thay đụ̉i tải trọngb)QQQ1Q2Q3NEQttQENc1Nc20Nc3Nctta)NcNcCác phương án thay thờ́ tải trọng thay đụ̉i bằng tải trọng tĩnh: Chọn trước tải trọng tĩnh bṍt kỳ Qtt (tải trọng lớn nhṍt), tìm NE Chọn trước sụ́ chu trình thay đụ̉i ứng suṍt tính toán NCtt , tìm QE*Các cách qui chuyờ̉n tải trọng thay đụ̉i: Cách 1: Qui vờ̀ 1 trong 6 chờ́ đụ̣ tải trọng điờ̉n hình Cách 2: Thay thờ́ bằng dạng tải trọng bọ̃c4.1.3. Chu trình ứng suṍtĐn:tpamminmaxtCác đặc trưng của chu trình ứng suṍt:Ứng suṍt lớn nhṍt max , Ứng suṍt nhỏ nhṍt min , Ứng suṍt trung bình m , Biờn đụ̣ ứng suṍt a , Hợ̀ sụ́ tính chṍt chu trình ứng suṍt R*Các loại chu trình ứng suṍttpamminmaxR=1 (>0)R0tXác định sụ́ chu trình ứng suṍtVí dụ: Sụ́ chu trình ứng suṍt thay đụ̉i của 1 răng bánh răng sau thời gian th là *4.2. Đụ̣ bờ̀n của CTMĐiờ̀u kiợ̀n bờ̀n của CTMVới4.2.1. Khi chi tiờ́t máy chịu ứng suṍt tĩnhĐụ́i với vọ̃t liợ̀u dẻogh gh là ứng suṍt pháp, tiờ́p giới hạn[n] là hợ̀ sụ́ an toàn cho phépĐụ́i với vọ̃t liợ̀u dòn*4.2.2. Khi chi tiờ́t máy chịu ứng suṍt thay đụ̉i Khi CTM chịu ứng suṍt thay đụ̉i thì chúng thường hỏng do mỏi Ứng suṍt giới hạn được xác định qua đường cong mỏimaxAB123450Nclim1NcPhương trình đường cong mỏimaxND0ABNcNclimN0Ncm = 69*Dùng 1 trong 2 phương án đờ̉ thay thờ́ tải thay đụ̉i bằng tải tĩnh Các phương án thay thờ́ tải trọng thay đụ̉i bằng tải trọng tĩnh: Chọn trước tải trọng tĩnh bṍt kỳ Qtt (tải trọng lớn nhṍt), tìm NE Chọn trước sụ́ chu trình thay đụ̉i ứng suṍt tính toán NCtt , tìm QEa – hệ số phụ thuộc vào đặc tớnh thay đổi của tải trọngTổn thất mỏi*4.3. Ảnh hưởng của kích thước, hình dạng và trạng thái bờ̀ mặt đờ́n đụ̣ bờ̀n của CTM4.3.1. Ảnh hưởng của kích thước- Hệ số4.3.2. Ảnh hưởng của hình dạng kờ́t cṍu- Hệ số4.3.3. Ảnh hưởng của trạng thái bờ̀ mặt+ Khi khụng tăng bờ̀n+ Khi tăng bờ̀n: Hệ số tăng bền bề mặt  Tóm lại, hợ̀ sụ́ tọ̃p trung ứng suṍt tụ̉ng cụ̣ng thực tờ́+ Khi khụng tăng bờ̀n+ Khi tăng bờ̀n*Chương 5: Mễ́I GHÉP REN5.1. Khái niợ̀m chung - Mối ghép ren là mối ghép tháo đưược, đưược dùng rộng rãi và phổ biến nhất. - Các kiểu mối ghép ren thưường được sử dụng hiện nay là: bu lông, vít, vít cấy. *+ Ưu nhược điờ̉m+ Các loại ren: - Theo cụ̣ng dụng: ren kẹp chặt và ren truyờ̀n đụ̣ng - Theo mặt cắt ren: ren tam giác, hình thang, vuụng+ Yờu cõ̀u của từng loại ren: - Ren kẹp chặt - Ren truyờ̀n đụ̣ng + Các thụng sụ́ hình học của ren: d,d1, d2 , h, p (px) , Pd1 ,D1Bu lôngd,DĐai ốcd2 ,D2h*+ Cơ sở chọn loại renccPFnFFms phụ thuụ̣c góc  - Ren hợ̀ mét có =600  dùng đờ̉ vặn chặt - Ren thang cõn có  =300, ren vuụng có =0 dùng đờ̉ truyờ̀n đụ̣ng. - Ren bước lớn có đụ̣ bờ̀n mòn cao - Ren bước nhỏ có khả năng tăng bờ̀n mụ́i, dùng trong các cơ cṍu điờ̀u chỉnh. *5.2. Lý thuyờ́t khớp vít5.2.1. Mụ men trong khớp vítD1Ttd0FvD1TcvTcvTr*15.2.2. Hiợ̀n tượng tự hãm của renFtFvnnFnKhi xét tự hãm, coi Tt=0Khi tháo đai ụ́c, lực vòng Ft :Mụ men ma sát trờn bờ̀ mặt ren:Mụ men chìa vặn đờ̉ tháo lỏng:*Các phương án chụ́ng tháo đai ụ́ca)b)c)d)e)*5.2.3. Hiợ̀u suṍt khớp vít  = Cụng vặn chặt khi ko có ma sát/Cụng vặn chặt khi có ma sát = Tcv khi ko có ma sát/ Tcv khi có ma sátBỏ qua ma sát mặt tỳ→ coi Tt=0Các biợ̀n pháp tăng  -  tăng thì  tăng - Giảm  bằng cách giảm ma sát trên ren*5.3. Tính lực trong các mụ́i ghép bu lụng5.3.1. Xác định lực chiều trục tác dụng lên mối ghép bu lông được vặn chặtl´đ hđ hFvFFFvnéndh ’dhkéoSau khi vặn chặt đai ốc, lực vặn chặt Fv kéo bu lông dãn dài ra một lượng đh, tấm ghép co lại một lượng ’đh, *Khi mụ́i ghép chịu thêm ngoại lực F, bu lông dãn dài thêm một lượng , biến dạng nén ban đầu của tấm ghép cũng giảm bớt một lượng .l´đ hđ hFvFvđhFvFtFbFFbFGiới hạn chảy*đhdhFvFtFbF´tFFbFGiới hạn chảyFFFvnéndh ’dhkéo*Lực tụ̉ng cụ̣ng tác dụng lờn bulụng (khi chưa kờ̉ đờ́n ảnh hưởng của mụ men bờ̀ mặt ren Tr) = 0,20,3đhdhFvFtFbF´tFFbFGiới hạn chảyFFFvnéndh ’dhkéo*Lực tụ̉ng cụ̣ng tác dụng lờn tṍm ghépĐiờ̀u kiợ̀n đờ̉ mụ́i ghép ko bị tách hởLực tụ̉ng cụ̣ng tác dụng lờn bu lụngK =1,52 : tải tĩnhK =2,54 : tải đụ̣ng*Đặc điờ̉m của mụ́i ghép bu lụng nhómABzFz87651432Fyl2xl1xl3xl4xLxlylyLyxMxFxMzbaMyyF5.3.2. Xác định lực trong mụ́i ghép bu lụng nhómgõy tách hởgõy trượtDời lực vờ̀ tõm mụ́i ghép*Khi tải trọng gõy trượtDời lực vờ̀ tõm mụ́i ghép OFFF1FFF6Maa54316FFMF1MlbhFFFFFF3MF4MF2M2FF5MO*Lṍy cõn bằng mụ menFFF1FFF6Maa54316FFMF1MFFFFFF3MF4MF2M2FF5MOLực lớn nhất tác dụng vào một bu lông khi chịu cả F và M đưược xác định bằng tính toán hoặc bằng hoạ đồ lực *5.4. Tính bờ̀n bu lụng1. Bu lụng ko siờ́t chặt, chịu lực dọc trục2. Bu lụng siờ́t chặt, khụng chịu lực dọc trụcTải tác dụng: lực vặn Fv gõy ra ứng suṍt kéo mụmen Tr gõy ra ứng suṍt xoắnỨng suṍt tương đương*3. Bu lụng siờ́t chặt, chịu lực dọc trục F Lực tác dụng: Fv, F- Khi bu lông chịu tải trọng tĩnh, tải trọng tính toán có dạngGiá trị ứng suṍt cho phép Và đường kính bu lụng :- Khi chịu tải thay đổi, tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên bu lông:*4. Bu lụng chịu lực vuụng góc với trụca. Bu lụng lắp có khe hởFFvF13Fms2FvFmsĐiờ̀u kiợ̀n đờ̉ mụ́i ghép ko bị trượtBiết Fv , ta tính sức bền thân bu lông theo điều kiện bền của mối ghép bu lông đưược vặn chặt , tải trọng ngoài bằng 0 K=1,31,5 : tải tĩnhK=1,82 : tải đụ̣ng*b. Bu lụng lắp khụng có khe hởĐiờ̀u kiợ̀n bờ̀n cắtTải tĩnhTải đụ̣ngi– sụ́ mặt bị cắt12Fdbdd1Fccd*Điờ̀u kiợ̀n bờ̀n dọ̃p12Fdbd1d11Fccd2Với tấm ghép giữa Với 2 tấm ghép bờnLưu ý: - Chọn max (d1, d2) đờ̉ tính đường kính bu lụng dbd . - Ứng suất dập cho phép [d] xác định theo vật liệu kém bền hơn trong hai vật liệu làm bu lông và tấm ghép. - Chọn max (dbc, dbd) làm đường kính bu lụng. *5. Bu lụng chịu uụ́nvới x d1FvFvxỨng suṍt tụ̉ng cụ̣ng Ứng suṍt uụ́n Lúc này, tùy theo mụ́i ghép có chịu thờm ngoại lực hay ko đờ̉ tính đường kính bu lụng*Các biện pháp nâng cao khả năng tải của mụ́i ghép ren Kiểm tra lực vặn chặt Nâng cao σch Tăng Ky, nghĩa là tăng độ bền bằng biện pháp công nghệ như sử dụng ren cán Tăng  bằng cách dùng các biện pháp phân bố đều tải trọng lên các vòng ren Giảm trị số  *Chương 6: Mễ́I GHÉP HÀN6.1. Khái niợ̀m chung - Hàn là một mối ghép không tháo đưược . - Nguyờn lý hình thành mụ́i hàn- Ưu nhược điểm của MGH- Phõn loại MGHQue hàn Hụ̀ quang Đõ̀u mỏ hàn Khí bảo vợ̀ Mỏ hàn Tõ̀m ghép Xỉ hàn *1. Mụ́i hàn giáp mụ́i  16mm  30mm 12mm  12mm6.2. Kết cấu và phương pháp tính mối ghép hànHàn thẳngHàn xiờnHàn vòng*Đặc điờ̉m của mụ́i hàn giáp mụ́iFAFvAAvmaxvvFAvvAAFAvAvTập trung ứng suất không xảy ra ở tiết diện mặt cắt mối hàn mà ở tiết diện chuyển tiếp A-A.- Sau khi hàn nếu mài bớt phần đỉnh mối hàn thì khả năng chịu tải sẽ tăng lên nhiều.*+ Tính mụ́i hàn giáp mụ́iXét mụ́i hàn giáp mụ́i chịu lực và mụmen trong mphẳng tṍm ghép có chiờ̀u rụ̣ng là b và chiờ̀u dày là :Nờ́u F là lực nénNờ́u F là lực kéobFM*2. Mụ́i hàn chụ̀ngFFFFldFFlnlde2e1eFFld2ld1FFTdFFlxF 4FFFlnCác loại mụ́i hàn chụ̀ng: ngang, dọc, xiờn, hụ̃n hợp, vòng*+ Các loại mặt cắt ngang mụ́i hàn chụ̀ngYờu cõ̀u: - k  , nhưng k không được nhỏ hơn 3mm khi  3mm. - Với mối hàn ngang nên hàn cả hai mặt để tránh sinh ra ứng suất uốn lớn. - Phần hai tấm ghép chồng lên nhau phải dài hơn 4 lần chiều dày của tấm ghép. - Chiều dài mối hàn ngang và hàn xiên không hạn chế, chiều dài mối hàn dọc không nên quá 50k h0,7kk450IIkkkhhkk300*+Tính mụ́i hàn chụ̀ng khi chịu kéo (nén)l - chiờ̀u dài tụ̉ng cụ̣ng của các mụ́i hàn trong mụ́i ghép- ứng suṍt cho phép của vọ̃t liợ̀u mụ́i hàne2e1eFFl2kl1Khi tṍm ghép có mặt cắt ko đụ́i xứng (thép góc)Điờ̀u kiợ̀n bờ̀n đờ̀u*+Tính mụ́i hàn chụ̀ng khi chịu mụ men trong mặt phẳng ghépA0ldlnMdọcngangChính xác hơnmax – khoảng cách từ điờ̉m xa nhṍt đờ́n trọng tõmJp – mô men quán tính độc cực của mặt cắt nguy hiểm của mối hàn đối với trọng tâm của mặt cắt này *+Tính mụ́i hàn chụ̀ng khi chịu lực, mụ men trong mặt phẳng ghép+Tính mụ́i hàn chụ̀ng vòng khi chịu tải dọc trụcl = d+Tính mụ́i hàn chụ̀ng vòng khi chịu mụ men xoắn*+Tính mụ́i hàn chụ̀ng vòng khi chịu tải dọc trục và mụ men xoắn3. Mụ́i hàn chữ TMụ́i hàn chữ T có 2 dạng: vát mép và ko vát mép.Nờ́u vát mép thì tính như mụ́i hàn giáp mụ́i, ko vát mép thì tính như mụ́i hàn chụ̀nga)b)*6.3. Sức bền của mối hàn và ứng suất cho phộpSức bền của mối hàn phụ thuộc vào những yếu tố chính sau:- Chất lưượng của que hàn và vật liệu được hàn (có tính hàn tốt hay xấu).- Kết cấu mối hàn.- Trình độ kỹ thuật hàn.- Đặc tính của tải trọng (tải trọng tĩnh hay tải trọng thay đổi).*Khi chịu tải thay đụ̉i, ta võ̃n dùng các cụng thức ở trờn đờ̉ tính các mụ́i hàn, tuy nhiờn- Thép các bon: a=0,58, b=0,26- Thép ít hợp kim: a=0,65, b=0,30- Kt – hợ̀ sụ́ tọ̃p trung ứng suṍt thực tờ́- R – hợ̀ sụ́ chu trình ứng suṍt- Dṍu trờn khi chịu kéo, dṍu dưới -nénỨng suất cho phộp khi chịu tải thay đổiChương 7: Mễ́I GHÉP TRỤC - MAY*Cụng dụng: cố định các chi tiết trên trục nhờ then đặt trong rãnh của trục và may ơ Chương 7: Mễ́I GHÉP TRỤC - MAYƠ7.1. Mụ́i ghép then Mụ́i ghép trục-may ơMụ́i ghép then Mụ́i ghép then hoaMụ́i ghép bằng đụ̣ dụi*Phõn loại:Then ghép lỏng: then bằng, then bán nguyệt. Then ghép căng: then vát, then tròn ha)b)ltht1dbt1dltc)d)1:100dtddtlt*Đặc điờ̉mƯu nhược điểm ha)b)ltht1dbt1dlt1. Then ghép lỏng: Then bằng, then bán nguyợ̀t+ Tính toán then bằng, then bán nguyợ̀t:Chỉ tiờu tính toán: sức bờ̀n dọ̃p bờ̀ mặt bờn*2. Then ghép căng: then vát, then trục)d)1:100dtddtltSụ́ then tròn* Đặc điờ̉m - Ghép bằng then hoa là ghép may ơ vào trục nhờ các răng của trục lồng vào các rãnh đã chế tạo sẵn trên may ơ. - Dạng răng : chữ nhật, thân khai hay tam giác - Hai loại mụ́i ghép then hoa: ghép cố định, ghép di động. - Các cách định tâm : theo mặt bên, theo đưường kính trong d hay đưường kính ngoài DƯu nhược điờ̉m a)b)c)d)e)f)dtbdabhDba)7.2. Mụ́i ghép then hoa*+ Tính then hoa: - Chỉ tiờu tính toán: sức bền dập và mòn của bề mặt làm việc - Tính then hoa theo sức bờ̀n dọ̃p: Xác định theo dạng ghép cụ́ định hay di đụ̣ng- Tính then hoa theo sức bờ̀n mòn: *7.3. Mụ́i ghép bằng đụ̣ dụiFaBAFapTrước khi épSau khi épd Đặc điểm:- Dùng độ dôi của hai tiết máy tiếp xúc nhau theo mặt trụ hoặc mặt côn để ghép chúng lại với nhau. - Truyền tải trọng nhờ lực ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp xúc. - Độ dôi là hiệu số dương giữa đưường kính trục và đưường kính lỗ N = B - A Ưu nhược điểm*1. Mụ́i ghép đụ̣ dụi có bờ̀ mặt hình trụFad1plTdd2pTĐiờ̀u kiợ̀n bờ̀n chịu lực dọc trụcĐiờ̀u kiợ̀n bờ̀n chịu mụ men xoắnĐiờ̀u kiợ̀n bờ̀n chịu lực Fa và mụ men xoắn TK=1,5.2*Quan hợ̀ giữa áp suṍt bờ̀ mặt và đụ̣ dụiN – đụ̣ dụi tính toánĐụ̣ dụi cõ̀n thiờ́t trước khi lắp (đờ̉ bù lượng bị san bằng)Khi tính bờ̀n thì đụ̣ dụi tính toán được tính theo đụ dụi lớn nhṍtNmax - độ dôi lớn nhất của kiểu lắp đã chọn *Đờ̉ chi tiờ́t khụng bị biờ́n dạnghayσch2- giới hạn chảy của CTM baoσch1- giới hạn chảy của CTM bị baoKhi sử dụng phương pháp lắp nhiợ̀tt2 - nhiệt độ nung nóng chi tiết 2;t1 – nhiệt độ làm lạnh chi tiết 1 ;1 , 2 - hệ số nở dài vì nhiệt S0 – khe hở cần thiết để lắp được dễ dàng*2. Mụ́i ghép đụ̣ dụi có bờ̀ mặt hình cụṇÁp suṍt trờn bờ̀ mặt mụ́i ghépDd1dtbl/2dlMụ men xoắn truyờ̀n được*- Các thụng sụ́ cơ bản đặc trưng của các bụ̣ truyờ̀n đụ̣ng cơ khí: - Công suất trên trục dẫn N1, trên trục bị dẫn N2, [kW] - Tốc độ góc trên trục dẫn 1 (n v/ph) , trên trục bị dẫn 2 (n v/ph)- Các thụng sụ́ dõ̃n xuṍt: - Hiợ̀u suṍt - Tỷ sụ́ truyờ̀n - Cỏc quan hợ̀ Phõ̀n III: TRUYấ̀N Đệ̃NG CƠ KHÍ- Cụng dụng của các bụ̣ truyờ̀n đụ̣ng cơ khí- Phõn loại các bụ̣ truyờ̀n đụ̣ng cơ khí:*Chương 8: TRUYấ̀N Đệ̃NG BÁNH MA SÁT8.1. Khái niợ̀m chung- Đn- Điờ̀u kiợ̀n đờ̉ bụ̣ truyờ̀n truyờ̀n được lực vòng Ft:n1T1n2T2d1d2FthaFnFnFms- Phõn loại- Ưu nhược điờ̉m: - Ưu điờ̉m cơ bản: cấu tạo con lăn đơn giản, làm việc êm, không ồn, có khả năng điờ̀u chỉnh tụ́c đụ̣ vụ cṍp. - Nhưược điểm: tỷ sụ́ truyờ̀n khụng ụ̉n định (do trượt), khả năng tải thấp hơn, lực tác dụng lên trục và ổ lớn.*Phõn loại: - Theo khả năng điờ̀u chỉnh tỷ sụ́ truyờ̀n: loại ko điờ̀u chỉnh được và loại điờ̀u chỉnh vụ cṍp (êm và liên tục) T1và n1 = constAd1d2maxd2BFr1T2và n2=Vard2min- Theo phương của các trục: trục song song và cắt nhau - Theo dạng bờ̀ mặt con lăn: trụ, cõ̀u, cụn hay mặt đõ̀u - Theo dạng lực ép: lực ép cóụ́ định hay tự đụ̣ng điờ̀u chỉnh - Loại có phõ̀n tử ma sát trung gian hay ko *8.2. Các dạng truyờ̀n đụ̣ng bánh ma sát 8.2.1. Truyờ̀n đụ̣ng bánh ma sát trụQuan hợ̀ đụ̣ng họcn1T1n2T2d1d2FthaFnFnFmsDo trượt nờn thường v2 0: Hợ̀ sụ́ trượt  sẽ tăng tỷ lợ̀ theo  (đường trượt là đường cong), hiợ̀u suṍt sẽ giảm. - Khi  = max: Trượt trơn hoàn toàn, hiợ̀u suṍt =0.Vùng trượt đàn hồiChạy khôngTrượt trơn hoàn toàn%%43210 0,2 0,4 0 0,6 max Cõ̀n chọn  lõn cọ̃n 0*- Tuụ̉i thọKhi bộ truyền làm việc ứng suất trong đai thay đổi theo chu kỳ cho nên đai bị phá hỏng vì mỏi vì vậy phải tiến hành xác định tuổi thọ của đai. Phương trình đường cong mỏi có dạng- Hệ số kể đến việc tăng sức bền mỏi khi đai chạy trên bánh lớn có ứng suất uốn giảm Tuụ̉i thọ*9.5.2. Tính bụ̣ truyờ̀n đai thangCác thụng sụ́ đã cho: Cụng suṍt trờn trục dõ̃n N1 (mụ men T1), tỷ sụ́ truyờ̀n u, sụ́ vòng quay trờn trục dõ̃n n1 Các thụng sụ́ cõ̀n xác định: - Chọn loại mặt cắt đai - Đường kính bánh đai nhỏ d1: tra bảng theo T1 - Đường kính bánh đai lớn d2 = d1u(1- )  sau đó lṍy tròn theo tiờu chuõ̉n. Tính lại tỷ sụ́ truyờ̀n ut với điờ̀u kiợ̀n |ut – u|/u 0 - Dịch chỉnh õm : x 0. - Nếu Z > 17 thì xmin0+ Các thụng sụ́ ăn khớp - Góc ăn khớp w >  - Bán kính vòng lăn rw - Khoảng cách trục aw Đưường chia của daoS1Khe hởS2Vòng chiaVòng chiax2mx1mThực tờ́ aw≠ a+m(x1+x2)*là lưượng khác nhau giữa hệ số dịch chỉnh 2 bánh và dịch chỉnh trục, hay là hợ̀ sụ́ giảm đõ̀u răng do đó sử dụng hợ̀ sụ́ dịch chỉnh được dùng yĐặt+ Các thụng sụ́ chờ́ tạo - Bán kính vòng chia r - Góc prụfin chia (góc prụfin gụ́c) - Chiờ̀u cao răng - .*10.4.3. Đặc điờ̉m của bánh răng dịch chỉnh 1. Để tránh cắt chân răng 2. Cải thiện chất lưượng ăn khớp, nâng cao khả năng chịu tải của bánh răng 3. Dùng dịch chỉnh để thay đổi aw của bộ truyền 4. Dùng dịch chỉnh để tăng sức bền cho bộ truyền10.4.4. Hợ̀ sụ́ trùng khớp ngang và sự phõn bụ́ tải trờn prụfin răng A =(nn) x (O1, ra1): A luụn là điờ̉m vào khớpB =(nn) x(O2, ra2): B luụn là điờ̉m ra khớpbwpbpbg1’12’2AABBAABB là trường ăn khớp thực tế Ký hiợ̀u g là đoạn ăn khớp thực, pb là bước trờn vòng cơ sởQuá trình vào-ra khớp thờ̉ hiợ̀n ở hình.Hợ̀ sụ́ trùng khớp ngang  bwpbpbg1’12’2BBAAĐiờ̀u kiợ̀n ăn khớp liờn tụcSự phõn bụ́ tải trọng trờn prụfin răngbwpbpbg2’1’1FnFn/221’1w2’2BBAA*10.6.1. Đặc điờ̉m hình họcBánh răng nghiờng: = 7200Bánh răng chữ V: = 2840010.6. Đặc điểm hình học và ăn khớp của bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng Bánh răng trụ răng nghiêng có 2 loại bưước răng:+ Bưước răng trong mặt phẳng vuông góc với trục pt+Bưước răng trong mặt phẳng pháp (vuông góc với phưương răng) pn= mn= m  m=mn được gọi là mụ đun tiờu chuõ̉n*Bánh răng thẳng tương đương Hình dạng răng nghiêng trong mặt cắt pháp đưược xác định qua các thông số của bánh răng thẳng tưương đưương. e = r/cos= c/cos →rv =O2B= e2/c =r/cos2 → dv = d/cos2. BR thẳng tương đương BR nghiờng là BR thẳng có m=mn , dv , ZvTrong mặt cắt A-A dạng răng nghiêng gần giống với dạng răng thẳng của BR trụ có mô đun m, có bán kính vòng chia rv bằng bán kính cong của elíp tại bán trục nhỏ (O2B). A-AAA900ddvrvecO1O2BD*10.6.2. Đặc điờ̉m ăn khớp của BR nghiờngg=pbtpbtAB33b2211bwAB- BTBR trụ răng nghiêng vào khớp và ra khớp bắt đầu từ mụ̣t điểm rồi lan dần ra trên toàn bộ chiều dài răng. Quá trình vào – ra khớp thờ̉ hiợ̀n như hình vẽ.- Tổng chiều dài tiếp xúc L của các răng không thay đổi đột ngột. cũng thay đụ̉i từ từ, do đó BT làm viợ̀c ờm. *- BR trụ nghiêng có  lớn hơn so với răng thẳng và có tổng chiều dài đưường tiếp xúc lớn hơn do đó BR trụ răng nghiêng có khả năng tải cao hơn BR trụ răng thẳng có cùng kích thước và vật liệu g=pbtpbtAB33b2211bwABg = 2pbtpbt321ABABA0B0*- Bánh răng nghiêng có thể ăn khớp liên tục (bao giờ cũng có hai đôi răng ăn khớp) ngay cả khi hệ số trùng khớp ngang  < 1, miễn là bảo đảm hệ số trùng khớp dọc bwpxbwtgbpbtpbtABbb pbtbw=px221133ABABABpbt- Đối với bộ truyền không dịch chỉnh và không có biến thế đầu răng có thể tính  theo công thức gần đúng * Lưu ý:* Khi Z tăng hệ số trùng khớp ngang  sẽ tăng nên sử dụng bánh răng có số răng Z lớn và khi đã cho trưước đưường kính d thì nên dùng bánh răng có mô đun m nhỏ. * Khi tăng  bưước vòng pbt sẽ tăng, chiều dài đoạn ăn khớp thực g lại không đổi nên  sẽ giảm  hạn chế việc lấy  lớn.* Trên bề mặt răng nghiêng đưường tiếp xúc nằm chếch 1 góc . Tải trọng phân bố không đều trên đưường tiếp xúc. Đường tiếp xúc di chuyển theo hưướng từ 1 đến 3.qdbd123qmax3