nguyen ly may nguyen tan tien c 04 ma sat cuuduongthancong com

CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.01 Friction MA SÁT HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.02 Friction §1 Đại cương - Ma sát tượng phổ biến tự nhiên kỹ thuật - Ma sát vừa có lợi vừa có hại + Hại: giảm hiệu suất máy, làm nóng máy, làm mịn chi tiết máy, … + Lợi: số cấu hoạt động dựa nguyên lý ma sát phanh, đai, …  Nghiên cứu tác dụng ma sát để tìm cách giảm mặt tác hại tận dụng mặt có ích ma sát HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.03 §1 Đại cương Phân loại - Theo tính chất tiếp xúc + Ma sát ướt Friction + Ma sát ½ ướt, ½ khơ + Ma sát khơ - Theo tính chất chuyển động + Ma sát trượt + Ma sát lăn - Theo trạng thái chuyển động + Ma sát tĩnh + Ma sát động HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.04 Friction §1 Đại cương Nguyên nhân tượng ma sát - Nguyên nhân học Lực ma sát hệ số ma sát   N R t  Ft B  P Fmax N F tan t  max  f t N ft  A F  S HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.05 §1 Đại cương  R Friction  N d  Fd fd  A F tan  d  B  P Fd N Fd  fd N  S  Fmax  Fd  F HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.06 Friction §1 Đại cương Định luật Coulomb ma sát trượt khô - Lực ma sát cực đại lực ma sát động tỉ lệ với phản lực pháp tuyến Fmax  f t N Fd  f d N - Hệ số ma sát phụ thuộc + vật liệu bề mặt tiếp xúc + trạng thái bề mặt tiếp xúc (phẳng hay không phẳng) + thời gian tiếp xúc - Hệ số ma sát không phụ thuộc + áp lực tiếp xúc + diện tích tiếp xúc + vận tốc tương đối hai bề mặt tiếp xúc - Đối với đa số vật liệu, hệ số ma sát tĩnh lớn hệ số ma sát động ft > fd HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.07 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) I Ma sát mặt phẳng ngang   N P  Py   Px  A  Fms B - Tác dụng lên A lực    P( Px , Py ) - Lực phát động Pd  Px  P sin  - Lực cản Pc  Fms  f N  f P cos  - Điều kiện chuyển động: lực phát động > lực cản P sin   f P cos  tan   f  tan     Khái niệm mặt nón ma sát HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.08 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) II Ma sát mặt phẳng nghiêng - Trường hợp A lên mặt phẳng nghiêng  R  A  P     Q, P, N , F     P  QN  F 0 + Phương trình cân lực     S R  S + Tại vị trí cân lực + Lực tác dụng v  N  B  F   Q    Để A chuyển động P  Q tan(   ) P  Q tan(   ) + Điều kiện tự hãm o  + =  / P   thực lực P lớn o+>/2 tan ( +) <  P nằm theo chiều ngược lại  Điều kiện tự hãm     HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.09 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) - Trường hợp A xuống mặt phẳng nghiêng  N  R    v  F B  P A     Q, P, N , F     P  QN  F 0 + Phương trình cân lực     S R + Lực tác dụng + Tại vị trí cân lực     Q  S  Để A chuyển động P  Q tan(   ) P Q tan(   ) + Điều kiện tự hãm o  - = Q   thực lực Q lớn o  - < tan ( -) <  Q nằm theo chiều ngược lại  Điều kiện tự hãm   HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.10 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) III Ma sát rãnh chữ V HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.11 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô)  N  N  N  N   2F  Q  P  Q     Q, P, N , F + Lực tác dụng + Chiếu lực lên phương thẳng đứng N   N cos   Q Q cos  F f N  2N  + Lực ma sát thành rãnh  Điều kiện chuyển động P  2F  P2f N  f Q  f Q cos  HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.12 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) IV Ma sát khớp ren vít - Cấu tạo ren vít ren tam giác ren vng ren hình thang   ren ren phải ren ren trái HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 4.13 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) - Ma sát ren vuông  Q  Q  P  M  Q  P  M  t Theory of Machine  dtb rtb   arctan  P t  dtb + Triển khai mặt ren theo mặt trụ mặt phẳng,mặt ren trở thành mặt phẳng phẳng nghiêng góc  Ma sát khớp ren vuông xem gần ma sát mặt phẳng nghiêng  Bài toán vật chuyển động mặt phẳng nghiêng P  Q tan(   )  M  M ms  rtbQ tan(   ) + : vặn chặt, P phát động, Q cản - : tháo lỏng, P cản, Q phát động ý dấu HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department 4.14 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) - Ma sát ren tam giác  Q  Q  P  Q  P   M  t Theory of Machine Nguyen Tan Tien  dtb rtb  P   arctan t  dtb    arctan f cos  + Ma sát khớp ren tam giác xem gần ma sát rãnh chữ V có thành rãnh nghiêng góc  đặt nằm nghiêng góc  + Tương tự ma sát ren vuông P  Q tan(   ) M ms  rtbQ tan(   ) HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.15 Friction §2 Ma sát khớp tịnh tiến (ma sát trượt khô) - So sánh ren tam giác ren vuông + Moment cần thiết để vặn chặt vào ren vuông < ren tam giác  dùng ren vuông để truyền động   M ms  rtbQ tan(   )  rtbQ tan(   )  M ms + Moment cần thiết để tháo ren tam giác > ren vuông  dùng ren tam giác mối ghép tĩnh   M ms  rtbQ tan(   )  rtbQ tan(   )  M ms HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.16 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma sát trượt khô) - Khớp quay dùng nhiều máy móc, gọi ổ trục - Có hai loại ổ trục +Ổ đỡ: chịu lực hướng kính (vng góc với trục quay) +Ổ chặn: chịu lực hướng trục (song song đường tâm trục)  Q  Q   - Ổ chịu hai lực hướng kính hướng trục gọi ổ đỡ chặn HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.17 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma sát trượt khô) I Ma sát ổ đỡ Xét trường hợp ổ đỡ hở (đã mòn): ngỗng trục máng lót có độ hở máng lót ngỗng trục  Q M  Q  R F  N  R B  A A   M  M ( R, Q)  R   Q   M ms  N R  F f N 1 f     2 f R  F  N F  R   f     M ( R, Q )  f  Q r f HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine f 1 f Nguyen Tan Tien 4.18 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma sát trượt khơ) ngỗng trục máng lót  Q M  Q  R F  N  R B A A Bán kính vịng ma sát   f 1 f  r  f r  phụ thuộc vào vật liệu chế tạo ổ ( f ) kết cấu ổ (r) HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.19 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma sát trượt khơ) Vịng ma sát tượng tự hãm  M  Q  P  R O  M b  Q  R O   P   M b  Q  P  R O  HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.20 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma sát trượt khô) II Ma sát chặn - Giả thiết mặt phẳng tiếp xúc tuyệt đối phẳng Ổ chặn Q  áp suất tiếp xúc p phân bố p  (r22  r12 ) - Xét hình vành khăn, diện tích dS  2 r dr   Lực tác dụng dS Q Q 2Q r dN  p dS  2 r dr  2 dr  2  (r2  r1 ) r2  r1 p - Lực ma sát dS 2Q r r dF  f dN  f 2 dr r r2  r1 - Moment ma sát dS 2Q r 2Q r2 dM  dF r  f 2 dr r  f 2 dr r2  r1 r2  r1 r dr - Moment ma sát ổ chặn (còn mới) r2 r2 2Q r2 r3  r3 M   dM   f 2 dr  f Q 22 12 r2  r1 r2  r1 r1 r1 HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt 10 CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.21 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma sát trượt khô) Ổ chặn chạy mịn - Giả thiết có máng lót mịn  điểm bề mặt tiếp xúc độ mòn u tỉ lệ thuận với áp suất tiếp xúc p vận tốc dài v = r u  k p r k  const   - Phân bố áp suất Q u A u  p  A p kr r k - Phản lực dS A r dN  p dS  2 r dr  2 A dr r r r2 r2 r1 r1  Q   dN   2 A r d r  2 A(r2  r1 ) r Q dr  A 2 (r2  r1 ) r r - Moment ma sát ổ chặn (đã mòn) M  f Q 2 p Q 2 (r2  r1 )r HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.22 Friction §4 Ma sát khớp cao (ma sát lăn) I Hiện tượng  P  Q h  Q  R M M ms M ms  Fms  R  R HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com  Q Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt 11 CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.23 Friction §4 Ma sát khớp cao (ma sát lăn) II Nguyên nhân Hiện tượng ma sát lăn giải thích tính đàn hồi trễ vật liệu Với biến dạng , ứng suất p2 sinh trình tăng biến dạng lớn ứng suất p1 sinh trình giảm biến dạng p p2 p1  Q   Q M  a a b o b o  R k HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine  R Nguyen Tan Tien 4.24 Friction §5 Ma sát dây dẽo (dây đai) I Tính moment ma sát truyền dây đai - Truyền động đai dùng nhiều kỹ thuật - Bộ truyền đai gồm: pulley dẫn 1, dây đai pulley bị dẫn 3 So 1 S1 1 2 So 2 S2 - Khi chưa truyền động, nhánh dây đai có sức căng ban đầu S0 - Khi truyền động, sức căng nhánh căng tăng lên sức căng nhánh chùng giảm xuống S2 S1 HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt 12 CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.25 Friction §5 Ma sát dây dẽo (dây đai) - Giả thiết độ thay đổi ứng suất hai nhánh dây đai So  S1  S2  So - Công thức Euler S2  S1e f 2S o    S1  f e 1  S2  2So e f e f  - Xét đoạn dây đai vô bé, (bỏ qua khối lượng dây đai), chịu lực tác dụng  S1  S  2dN sin   dF 1  dN  S2  dN sin    dN  dN sin    S  dS O1 HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.26 Friction §5 Ma sát dây dẽo (dây đai) - Giả thiết độ thay đổi ứng suất hai nhánh dây đai So  S1  S2  So - Công thức Euler S2  S1e f 2S o    S1  f e 1  S2  2So e f e f  - Xét đoạn dây đai vô bé, (bỏ qua khối lượng dây đai), chịu lực tác dụng  S  2dN sin   dF M o  S R  dF R  ( S  dS ) R  S2  dF  dS   dF   dS  F  S  S1  S1   S  dS - Moment ma sát dây đai O1 M ms  FR  (S2  S1 ) R f  M ms  RS o f e 1 e f  hệ số ma sát đai/pulley  góc ơm dây đai R bán kính pulley HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt 13 CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.27 Friction §5 Ma sát dây dẽo (dây đai) II Các biện pháp kỹ thuật để tăng khả tải truyền dây đai - Tăng S0  Lực tác dụng lên trục tăng, tuổi thọ đai giảm: ý tiết diện đai, ổ trục - Tăng R  Bộ truyền cồng kềnh - Tăng f M ms e f  RS o f 0 f (e  1) + Chọn vật liệu đai pulley phù hợp + Rắc chất tăng ma sát lên đai pulley - Tăng  M ms fe f  RS o f 0  (e  1) + Chọn chiều quay cho nhánh chùng lên + Tăng khoảng cách trục  ý kích thước truyền dây đai dao động + Chọn tỉ số truyền không lớn  giảm góc ơm dây đai pulley + Dùng pulley căng đai  giảm tuổi thọ dây đai HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Theory of Machine Nguyen Tan Tien 4.28 Friction §5 Ma sát dây dẽo (dây đai) Một số cách dùng pulley căng đai Pretensioning by belt strain Pretensioning with a belt tightener Pretensioning by adjustment of center distance HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong.com Nguyen Tan Tien https://fb.com/tailieudientucntt 14 ... III Ma sát rãnh chữ V HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong. com Nguyen Tan Tien https://fb .com/ tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine... Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong. com Nguyen Tan Tien https://fb .com/ tailieudientucntt CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.17 Friction §3 Ma sát khớp quay (ma. .. r1 HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department CuuDuongThanCong. com Nguyen Tan Tien https://fb .com/ tailieudientucntt 10 CIMEC lab 10/11/2009 Theory of Machine 4.21 Friction