Giáo trình Nguyên lý Chi tiết máy (Nghề Cắt gọt kim loại Cao đẳng nghề)

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơn học: Ngun lý – Chi tiết máy NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số:120 /QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng cục trưởng Tổng cục dạy nghề Hà Nội , năm 2013 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Môn học Nguyên lý – Chi tiết máy nội dung thiếu nhiều chương trình đào tạo nghề khí Mơn học có gắn kết chặt chẽ lý thuyết với thực nghiệm, khâu nối phần bồi dưỡng kiến thức khoa học với bồi dưỡng kiến thức chun mơn Vì vậy, giáo trình Ngun lý – Chi tiết máy biên soạn để làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành khí trình độ cao đẳng nghề, đồng thời làm tài liệu để giảng dạy tham khảo Giáo trình cung cấp kiến thức sở cho người học nguyên lý cấu tạo, động học, động lực học cấu máy; vấn đề thiết kế chi tiết máy; tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản Tuy nhiên, nội dung giáo trình lược bớt phần mang tính chất tham khảo mặt lý thuyết bổ sung kiến thức mang tính chất thực tế ứng dụng để phù hợp với trình độ đào tạo nghề Nội dung giáo trình chia làm hai phần: - Phần 1: Nguyên lý máy (gồm chương) - Phần 2: Chi tiết máy (gồm 10 chương) Tác giả xin chân thành cám ơn giúp đỡ quý báu đồng nghiệp trình biên soạn Để giáo trình ngày hồn thiện hơn, mong nhận ý kiến đóng góp đọc giả Hà nội, ngày tháng năm 2013 Chủ biên: Đặng Hải Hậu MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu PHẦN : NGUYÊN LÝ MÁY……………… …………… BÀI MỞ ĐẦU Vị trí môn học Đối tượng nghiên cứu Nội dung nghiên cứu môn học 10 Phương pháp nghiên cứu môn học 11 Chương 1: CẤU TẠO CƠ CẤU 11 Những khái niệm 11 Bậc tự cấu 17 Xếp loại cấu phẳng theo cấu trúc 21 Chương 2: ĐỘNG HỌC CƠ CẤU Error! Bookmark not defined.7 Mục đích, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.7 Phân tích động học cấu phẳng loại phương pháp vẽ hoạ đồ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.8 Chương 3: PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU PHẲNG 33 Khái niệm 33 Hợp lực quán tính 37 Xác định phản lực khớp động nhóm A-xua loại 40 Lực ma sát 42 Chương 4: ĐỘNG LỰC HỌC MÁY Error! Bookmark not defined.5 Khái niệm chung ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.5 Phương trình chuyển động máy ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.5 Chuyển động thực máy 50 Chương 5: CƠ CẤU KHỚP LOẠI THẤP 54 Khái niệm 54 Đặc điểm chuyển động ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.8 Chương 6: CƠ CẤU KHỚP LOẠI CAO Error! Bookmark not defined.61 Khái niệm chung 61 Cơ cấu cam 61 Cơ cấu bánh ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.9 Hệ bánh 82 Cơ cấu đăng …………………………………………………………… 87 PHẦN : CHI TIẾT MÁY…………………… …………… .93 Chương : MỐI GHÉP ĐINH TÁN 93 1.Khái niệm chung 93 Điều kiện làm việc mối ghép 95 Tính tốn mối ghép đinh tán 96 Chương : MỐI GHÉP HÀN 100 Khái niệm chung 100 Vật liệu ứng suất cho phép 102 Tính tốn mối ghép hàn 104 Chương : MỐI GHÉP THEN VÀ TRỤC THEN Error! Bookmark not defined.9 Định nghĩa phân loại mối ghép then ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.9 Ưu, nhược điểm mối ghép then ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.11 Tính tốn mối ghép then .ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.12 Chương : MỐI GHÉP REN Error! Bookmark not defined.14 Khái niệm chung ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.14 Các biện pháp chống tháo lỏng mối ghép ren ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.9 Tính toán mối ghép ren ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.20 Chương : BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI Error! Bookmark not defined.27 Khái niệm chung ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.27 Kết cấu loại đai ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.30 Những vấn đề lý thuyết truyền động đai ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.31 Tính tốn truyền động đai ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.38 Kết cấu bánh đai ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.40 6.Trình tự thiết kế truyền đai ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.40 Chương : BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG Error! Bookmark not defined.51 Khái niệm chung ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.51 Bộ truyền bánh trụ thẳng ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.59 Bộ truyền bánh trụ nghiêng ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.64 Bộ truyền bánh nón ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.68 Vật liệu, bôi trơn ứng suất cho phép ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.72 Trình tự thiết kế truyền ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.74 Chương 7: TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT Error! Bookmark not defined.82 Khái niệm chung ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.82 Những thông số động học truyền ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.84 Các dạng hỏng tiêu tính tốn truyền ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.86 Vật liệu ứng suất cho phép ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.88 Hiệu suất bôi trơn ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.89 Trình tự thiêt kế truyền ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.91 Chương 8: TRUYỀN ĐỘNG XÍCH Error! Bookmark not defined.94 Khái niệm chung ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.94 Những thông số truyền động xích ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.97 Các dạng hỏng truyền xích ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.99 Tính tốn truyền xích ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.99 Trình tự thiết kế truyền xích 201 Chương 9: TRỤC 203 Khái niệm chung 203 Các dạng hỏng trục – Vật liệu chế tạo trục 205 Tính toán trục 206 Chương 10: Ổ TRỤC 210 Ổ trục 210 Ổ lăn 214 TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP………………… ………… ….Error! Bookmark not defined.23 TÊN MÔN HỌC: NGUYÊN LÝ - CHI TIẾT MÁY Mã mơn học: MH 13 Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trị mơn học: - Vị trí: + Mơn học Ngun Lý-Chi Tiết Máy bố trí sau sinh viên học xong tất mơn học, mơ-đun: vẽ kỹ thuật, vật liệu khí, lý thuyết, sức bền vật liệu, Autocad, dung sai–đo lường kỹ thuật + Môn học bắt buộc trước sinh viên học mơn học chun mơn - Tính chất: + Là môn học kỹ thuật sở bắt buộc, vừa mang tính chất lý thuyết thực nghiệm + Là mơn học giúp cho sinh viên có khả tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản - Ý nghĩa, vai trị: + Mơn học Ngun lý - Chi tiết máy cung cấp kiến thức nguyên lý, cấu tạo máy nói chung; cơng dụng, cấu tạo tính tốn chi tiết máy thơng dụng; làm nên tảng cho sinh viên tiếp thu kiến thức môn học, mô đun chuyên ngành + Làm sở để sinh viên phát triển khả sáng tạo, thiết kế lĩnh vực chế tạo máy, tư phát triển nghề nghiệp Mục tiêu môn học: - Nêu lên tính chất, cơng dụng số cấu truyền phận máy thường gặp - Phân biệt cấu tạo, phạm vi sử dụng, ưu khuyết điểm chi tiết máy thông dụng để lựa chọn sử dụng hợp lý - Phân tích động học cấu truyền khí thơng dụng - Xác định yếu tố gây dạng hỏng đề phương pháp tính tốn, thiết kế thay thế, có biện pháp sử lý lựa chọn kết cấu, vật liệu để tăng độ bền cho chi tiết máy - Vận dụng kiến thức mơn học tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thơng dụng đơn giản - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập Nội dung môn học: Số TT I Thời gian Tên chương/ mục Tổng số Lý thuyết Bài tập Kiểm tra* A Nguyên lý máy 15 12 Bài mở đầu 1 0 1 0 2 0 2 0 2.5 0.5 3.5 0.5 1 Vị trí môn học Đối tượng nghiên cứu Nội dung môn học Phương pháp nghiên cứu II Cấu tạo cấu Những khái niệm Bậc tự cấu Xếp loại cấu phẳng III Động học cấu Mục đích, nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu Phân tích động học cấu loại hai IV Phân tích lực cấu phẳng Khái niệm Lực quán tính Phản lực khớp động Lực ma sát V Động lực học máy Khái niệm chung Phương trình chuyển động máy Chuyển động thật máy VI Cơ cấu khớp loại thấp Khái niệm Đặc điểm chuyển động VII Cơ cấu khớp loại cao Khái niệm chung Cơ cấu cam Cơ cấu bánh Bánh trụ có hai trục song song Bánh trụ có hai trục chéo Bánh nón Cơ cấu đăng Hệ thống bánh VIII B Chi tiết máy 60 53 5.0 Mối ghép đinh tán 2.5 2.5 0 2.5 0.5 2.5 2.5 0 2.5 0.5 7.5 0.5 14 12 1 Khái niệm chung Điều kiện làm việc mối ghép Vật liệu làm đinh tán Tính tốn mối ghép đinh tán IX Mối ghép hàn Khái niệm chung Vật liệu ứng suất cho phép Tính tốn mối ghép hàn X Mối ghép then trục then Then Trục then XI Mối ghép ren Khái niệm chung Ren Các chi tiết thường dùng mối ghép ren Tính tốn mối ghép ren chịu tải trọng dọc ngang XII Bộ truyền động đai Khái niệm chung Kết cấu loại đai Những vấn đề lý thuyết truyền động đai Tính tốn truyền động đai Kết cấu bánh đai Trình tự thiết kế truyền XIII Truyền động bánh 216 + Vịng vịng ngồi thường có rãnh lăn để lăn tự chuyển động đó, rrãnh > rcon lăn Vòng lắp với ngõng trục, vịng ngồi lắp với gối trục Tuỳ theo u cầu mà vịng vịng ngồi quay đứng yên Ví dụ: Ổ lăn hộp giảm tốc, vòng quay với ngõng trục vịng ngồi đứng n với vỏ hộp Ổ lăn bánh tơ, vịng đứng n với trục cịn vịng ngồi quay với may + Vịng vịng ngồi thường làm thép Crơm thép hợp kim Cácbon thấm than tơi thép chịu nhiệt (khi ổ làm việc nhiệt độ cao đến 500oC, thép không gỉ (khi làm việc mơi trường ăn mịn) + Vịng cách dùng để giữ cho lăn liên tiếp cách khoảng định, không cho hai lăn kề tiếp xúc trực tiếp với nhau, chế tạo vật liệu giảm ma sát thép Cácbon 2.1.3 Ưu, nhược điểm Ưu điểm: - Hệ số ma sát nhỏ, mô men cản mở máy thấp; - Chăm sóc bơi trơn đơn giản, tốn vật liệu bơi trơn; - Kích thước chiều rộng ổ lăn nhỏ so với ổ trượt có đường kính ngõng trục; - Mức độ tiêu chuẩn hố tính lắp lẫn cao thay thuận tiện, giá thành chế tạo tương đối thấp sản xuât hàng loạt lớn Nhược điểm - Kích thước hướng kính lớn ổ trượt có đường kính ngõng trục; - Lắp ghép tương đối khó khăn, khơng lắp ổ lăn vào trục có đường tâm gẫy  khúc; - Làm việc có nhiều tiếng ồn, khả giảm chấn kém; - Lực quán tính tác dụng lên lăn lớn làm việc với vận tốc cao; - Giá thành tương đối cao sản xuất với số lượng 2.2 Phân loại ổ lăn a Ổ bi đỡ dãy (hình 16.7) Hình 16.7 Ổ bi đỡ dãy 217 - Dùng chủ yếu chịu lực hướng tâm Có thể chịu phần nhỏ lực dọc trục 70% khả lực hướng tâm không dùng đến; Fa = 0,7.([Fr] - Fr); - Có khả làm việc bình thường ổ nghiêng 15’-20’; Thường dùng trường hợp trục ngắn cứng (với l/d < 10); Thường dùng để đỡ trục hộp giảm tốc b Ổ bi đỡ chặn Chịu lực hướng tâm Fr lực dọc trục Fa chiều; Khả chịu lực dọc trục ổ phụ thuộc vào góc tiếp xúc  bi với vịng ngồi Có loại ổ:  =12o, 26o, 36o Góc  tăng làm tăng khả chịu lực dọc trục ổ; Hình 16.8 Ổ bi đỡ lòng cầu dãy Ổ bi đỡ Muốn tăng khả tải người ta lắp ổ 1ầ gối chiều Trường hợp cần chặn lực dọc trục Fa theo chiều phải lắp ổ gối ngược chiều c Ổ bi đỡ lòng cầu dãy - Mặt vịng ngồi phần mặt cầu có tâm nằm đường tâm trục ổ đường thẳng chia đơi chiều rộng ổ a) b) Hình 16.9 Ổ đũa trụ ngắn đỡ dãy Chủ yếu chịu lực hướng tâm Fr chịu thêm lực dọc trục 20% lực hướng tâm không dùng đến; Loại ổ phù hợp với trục bị uốn nhiều trục khó đạt độ đồng tâm lắp ghép ổ làm việc bình thường trục bị nghiêng từ 2o-3o d Ổ đũa trụ ngắn đỡ dãy Gồm loại: Loại vòng ngồi tháo rời (hình 16.9.a); Loại vịng trongtháo rời (hình 16.9.b) Hai ổ chịu lực hướng tâm, khả chịu lực hướng tâm gấp 1.6 218 lần ổ bi đỡ dãy kích thước; Loại chịu lực dọc trục chiều ; Loại chịu lực dọc trục chiều ; Ổ có khả chịu tải lớn, chịu va đập tốt không dùng với trục bị uốn nhiều ổ có yêu cầu cao lắp ghép đồng tâm e Ổ đũa đỡ chặn Cấu tạo: góc đũa 1,5o đến 2o Đỉnh côn đũa trùng với đỉnh rãnh lăn; + Có thể chịu lực hướng tâm lực dọc trục chiều lớn; + Góc tiếp xúc α từ 10o ÷ 16o (bằng 1/2 góc mặt rãnh lăn vịng ngồi) Khi góc  khoảng 25o ÷ 30o ổ đũa chịu lực Fa lớn 2.2 Bơi trơn che kín ổ lăn Hình 16.10 Ổ đũa côn đỡ chặn 2.2.1 Bôi trơn Bôi trơn ổ lăn cần thiết để ngăn gỉ, giảm ma sát để làm nguội cục chỗ bề mặt làm việc ổ, làm nguội ổ nói chung Ngồi phương diện che kín ổ, chất bơi trơn có tác dụng làm kín khe hở ổ phận che kín Mặt khác có tác dụng làm giảm tiếng ồn Để bơi trơn dùng mỡ dầu khống Mỡ bơi trơn dùng rộng rãi nhiệt độ ổ không cao (< 100oC), khơng có u cầu quay phải nhẹ, kết cấu gối trục rễ thao tác để rửa thay mỡ Dầu bôi trơn dùng cần giảm mát ma sát đến mức thấp nhất, nhiệt độ cao làm việc chỗ ẩm ướt Dầu bơi trơn ổ dầu khống Nhiệt độ cho phép ổ dùng dầu để bôi trơn 1200C, trường hợp đặc biệt lên tới 1500C 2.2.2 Che kín ổ lăn Để ngăn bụi, hạt mài mịn nước từ ngồi lọt vào ổ ngăn không cho dầu chảy ngồi, cần dùng phận che kín ổ Theo nguyên tắc tác dụng phận che kín, chia ra: - Che kín tiếp xúc (vòng che, vòng kim loại, vòng phớt chất dẻo) dùng vận tốc thấp trung bình 219 - Che kín rãnh dích dắc, có tác dụng cản chảy chất lỏng (hoặc khí) qua rãnh hẹp, dùng cho vận tốc - Che kín nhờ li tâm, dầu chất bẩn rơi vào đĩa chắn quay bị văng lực ly tâm, dùng vận tốc trung bình cao - Che kín cách phối hợp số cách nêu 2.3 Tính tốn ổ lăn 2.3.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn 2.3.1.1 Các dạng hỏng Trong q trình làm việc ổ lăn bị hỏng dạng sau: - Mòn ổ Mòn làm tăng khe hở ổ, tăng độ lệch tâm, giảm số lượng lăn tham gia chịu tải Khi lượng mịn chưa nhiều, điều chỉnh khe hở để ổ làm việc tốt trở lại Mòn mức quy định, ổ bị hỏng, nên thay ổ khác - Tróc rỗ bề mặt ổ Ổ bôi trơn đầy đủ, sau thời gian dài sử dụng, bề mặt ổ lăn xuất lỗ rỗ Chất lượng bề mặt giảm, ổ làm việc không tốt Rỗ tượng mỏi bề mặt, vết nứt xuất hiện, phát triển làm tróc miếng kim loại, để lại vết rỗ bề mặt - Kẹt ổ, ổ không quay được, quay nặng Nguyên nhân: trục biến dạng lớn quá, dãn nở nhiệt, lắp ghép có độ dơi q lớn Kẹt làm ổ mịn cục bộ, tổn hao cơng suất lớn - Vỡ lăn, vịng cách, mỏi lực va đập lớn Các mảnh vỡ rơi vào ổ, gây nên kẹt tắc, ổ không tiếp tục làm việc - Vỡ vòng ổ, lắp ghép với độ dôi lớn, va đập mạnh Các vòng ổ bị vỡ, ổ không làm việc tiếp tục 2.3.1.2 Chỉ tiêu tính tốn - Các ổ làm việc với vận tốc thấp đứng yên tính theo khả tải tĩnh để tránh biến dạng dư bề mặt làm việc - Các ổ làm việc với vận tốc cao tương đối cao tính theo khả tải động để tránh tróc mỏi 2.3.2 Khả tải động - Hệ số tải trọng động ổ xác định theo cơng thức: Trong đó: L số triệu vòng quay ổ suốt thời gian sử dụng ổ 220 -6 L tính theo cơng thức: L = tb.60.n.10 tb tuổi bền ổ, đơn vị h Còn gọi thời gian sử dụng theo tính tốn thiết kế q số mũ đường cong mỏi, q lấy sau: q = ổ bi q = 10/3 ổ đũa n số vòng quay trục, v/ph Đối với trục quay chậm, v/ph ≤ n ≤ 10 v/ph, lấy n = 10 để tính Q tải trọng quy đổi tác dụng lên ổ lăn Q tính sau: Q = (X.V.Fr + Y.Fat).Kt.Kđ ổ chặn Q = Fa.Kt.Kđ Trong đó: Kt hệ số xét đến ảnh hưởng nhiệt độ làm việc ổ Giá trị Kt tra bảng Kđ hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng động Giá trị Kđ tra bảng X hệ số ảnh hưởng lực hướng tâm đến tuổi bền ổ Giá trị X tra bảng V hệ số kể đến vòng quay, vòng quay ổ bền hơn, lấy V=1, vòng quay lấy V=1,2 Y hệ số kể đến ảnh hưởng lực dọc trục đến tuổi bền ổ Giá trị Y tra bảng Fr lực hướng tâm tác dụng lên ổ Chính giá trị phản lực gối tựa tính trục Fat tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ - Hệ số khả tải động [C] tra bảng, theo loại ổ cỡ ổ Đối với ổ có số vịng quay lớn n ≥ v/ph, tính theo tiêu mỏi: C ≤ [C] 2.3.3 Khả tải tĩnh Đối với ổ quay chậm, số vòng quay n < v/ph, tính tốn theo sức bền tĩnh - Hệ số tải trọng tĩnh ổ xác định theo công thức: 221 C0 = Q0 (20-5) Q0 tải trọng quy đổi tác dụng lên ổ lăn theo tải tĩnh Q0 tính sau: ổ chặn Q0 = Fat Q0 = X0.Fr + Y0.Fat Trong đó: X0 hệ số ảnh hưởng lực hướng tâm đến tuổi bền tĩnh ổ Y0 hệ số kể đến ảnh hưởng lực dọc trục đến tuổi bền tĩnh ổ Fr lực hướng tâm tác dụng lên ổ Fat tổng lực dọc trục tác dụng lên ổ Giá trị Fat sơ đồ đỡ trục tính tương tự phần xác định Q - Hệ số khả tải [C0] tra bảng theo loại ổ cỡ ổ Đối với ổ quay chậm n < v/ph tính theo tiêu tải tĩnh: C0 ≤ [C0] Câu hỏi ơn tập Trình bày cấu tạo, phạm vi sử dụng ổ trượt? Phân loại ổ trượt? Trình bày dạng ma sát ổ trượt? Khả tải ổ trượt bơi trơn thủy động? Trình bày cơng dụng, cấu tạo, ưu nhược điểm ổ lăn? Phân loại ổ lăn? Trình bày biện pháp bơi trơn che kín ổ lăn? Các dạng hỏng tiêu tính tốn ổ lăn? Cách tính tốn ổ lăn theo khả tải động? 10 Cách tính toán ổ lăn theo khả tải tĩnh? Bài tập Ổ trục chịu tác dụng lực hướng tâm Fr  5000 N , số vòng quay trục n  1240 vg / ph Đường kính vòng ổ d = 50 mm Thời gian làm việc tính Lh = 6000h Khả tải động C (kN) loại ổ bi đỡ ổ đũa trụ ngăn với d = 50 mm cho bảng sau: (kí hiệu ổ) Ổ Đặc biệt nhẹ Nhẹ Trung Nặng 222 Bi đỡ 16,5 (110) 27,5 (210) 48,5 (310) 68,5 (410) Đũa trụ ngắn 21,5 (2110) 38,5 (2210) 65,2 (2310) 102,0 (2410) a Chọn ổ bi đỡ theo khả tải trọng động tính lại tuổi thọ Lh ổ Cỡ ổ Đặc biệt Đặc biệt Nhẹ (1000912) nhẹ, hẹp nhẹ, vừa (212) (700112) (112) Trung Nặng (312) (412) C,N 12500 13200 24100 41100 64100 85600 C0,N 10800 11500 18500 31500 49400 71400 Siêu nhẹ b Nếu thay ổ bi đỡ ổ đũa trụ ngắn cỡ tuổi thọ tăng (giảm) lần Trục lắp hai ổ bi đỡ giống hình 16.11 Số vịng quay trục n = 640 vg/ph, đường kính vịng ổ d = 60 mm, thời gian làm Hình 16.11 việc yêu cầu tính Lh = 5000h Ổ bi đỡ chịu tác dụng lực hướng tâm Fr1 = 6000 N, ổ bi đỡ chịu tác dụng lực hướng tâm Fr2 = 6000N lực dọc trục Fa2 = 1700N Yêu cầu a) Chọn cỡ ổ bi đỡ theo khả tải động Biết khả tải động C (N) tải tĩnh C0 ổ bi đỡ với d = 60 mm cho bảng: b) Tính lại tuổi thọ ổ Trên trục hộp giảm tốc bánh trụ thẳng cấp đặt hai ổ đũa đỡ dãy với số liệu sau: Đường kính ngõng trục d = 50mm; n2 = 200 vg/ph; thời gian làm việc tính Lh = 20000h Tải trọng hướng tâm tác dụng lên hai ổ đỡ Fr = 2439N a Tính thời gian làm việc tính triệu vịng quay, tải trọng quy ước tác dụng lên ổ? b Chọn ổ đũa trụ ngắn theo khả tải động C (theo bảng đây) Tính lại tuổi thọ Lh ổ? 223 Cỡ ổ Cỡ đặc biệt nhẹ Cỡ nhẹ Cỡ trung Cỡ nặng C, kN 21,5 38,7 65,2 102,0 (ký hiệu ổ) (2110) (2210) (2310) (2410) TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP NGUYÊN LÝ MÁY Chương Bài W =1 Bài W =1 224 Bài W =1, Cơ cấu loại Bài W =1, Cơ cấu loại Chương Bài Khâu chuyển động tịnh tiến, vận tốc gia tốc khâu vận tốc, gia tốc điểm B khâu VB1  VB  VB3 , VB1  0,577m / s , VB  VB3  0, 67m / s aB1  aB  aB3 , aB1  10 m / s , aB  aB3  6,7m / s Bài - Vận tốc điểm C : VC  VC , VC  VC  VB1  2m / s - Vận tốc góc khâu khâu 3: 2  0, 3  5rad / s - Gia tốc điểm C: aC  10m / s , aB  aB3  6,7m / s Bài 1  2  3  10rad / s , 1    ,   100rad / s Chương Bài 1: Giá trị áp lực khớp động D: N D  500 N  Giá trị áp lực khớp động B: N12  500 N  Áp lực khớp động C: N 32   N12 , giá trị: N 32  500 N  Bài 2: Giá trị áp lực khớp trượt: N  1000 N  , điểm đặt khoảng 0,1m Giá trị áp lực khớp động B: Áp lực khớp động C: N12  2000 N 32   N12 , giá trị: Bài 3: Giá trị áp lực khớp trượt C: N  N 0 N 32  2000 N  N cách tâm C 225 Áp lực khớp động B: N 12 Áp lực khớp trượt khâu 2: Giá trị N 32   N 23 N 32  N 23  N12  P3  2000N  Bài 4: Giá trị áp lực khớp động B: Áp lực khớp động C: N 12  500N  N 32   N12 , giá trị: N 32  500N  Giá trị áp lực khớp động D: N D  1000 N  Giá trị áp lực khớp động E: N 34  N D  1000 N  Giá trị áp lực khớp trượt khâu 5: N  P3  1000N  Bài 5: Áp lực khớp động B: N 12 Áp lực khớp trượt khâu 2: Áp lực khớp động C: giá trị: N 32   N 23 NC3 N C  N Ct  N 23  N 32  N12  1000N  Chương Bài Tại vị trí xét đề bài, BC tức thời chuyển động tịnh tiến nên 2  0, 3  1 Mômen cản thay khâu dẫn M C  10 Nm Bài Mơmen qn tính thay J  0, 028kgm2 Mômen cản thay M  39,96 Nm Bài a M  0, J  b M  0, 705Nm, J  0, 0005kgm2 c M  1Nm, J  0,001kgm2 Bài a M  0, J  b M  100 Nm, J  0, 25kgm2 226 Chương Chương Bài i25  10 , i15  40 , i4C   Bài C  52s 1 Bài i1C  8 , C  23,75s 1 , 4  7,3s 1 Bài i15  2, 222 CHI TIẾT MÁY Chương Bài d2  F1  2,5kN       Đinh tán đủ bền theo độ bền cắt   Bài n   Mối ghép sử dụng đinh tán Bài  C  79,61MN / m2   c  ,  d  2,08MN / m2   d   Mối ghép đủ bền Bài P  320kN Chương Bài a  '  96Mpa b L  256, 2mm Bài a  '  96Mpa;  k'   160Mpa 227 b F = 61689,6 N Chương Chương Bài a Lực xiết V = 30000N b d1  21, 25mm Bài a Lực xiết V = 62500N b d1  29,36mm , chọn bulông M36 Bài a Lực xiết V = 14400N, F0 = 19920N b d1  14, 07mm , chọn bulông M16 Chương Bài   160 o , a  2591mm , i  ,   160 o , n2  360vg / ph Bài a Tû sè truyÒn i = 2,5 b  = 4,79o, 1 = 170,42o, 2 = 189,58o Bài a Tû sè truyÒn i = b d2 = 356,4 mm; L = 1700mm; a = 419,65 mm; 1 = 2,72 rad Chương Bài n II  576vg / ph , n III  286vg / ph , n IV  192vg / ph Bài n II  333vg / ph , n II  833vg / ph , n II  533vg / ph Bài  H   573N / mm2 , Chương Bài a  74mm , m = 1,5 228 a Có thể chọn mối ren trục vít Z3  , tính Z chọn q theo tiêu chuẩn, tính m b Tính góc   11,31o ,   0,805 Bài a i = 20,29 b Z  40 , tính i = 20 c Tính q  10, chọn q theo tiêu chuẩn q  10 , tính m Chương Bài d1  151,6mm , d  303,2mm Bài a n2  127,32vg / ph , n1  254,65vg / ph b Z1  25, Z  50 , px  25, 4mm Bài Số đĩa xích dẫn Z1 = 30 Vận tốc trung bình xích: V = 13,589 (m/s) Tốc độ quay trục bị dẫn i = 305,1 (vg/ph) Đường kính đĩa xích dẫn D2 = 849,5 mm Chương Bài a YA  4900 N , X A  500 N , YB  6100 N , X B  20500 N b d = 60 mm Chương 10 Bài a Chọn ổ 310 cỡ trung, Lh = 12267,12 b Tăng lên 5,7 lần Bài a Chọn ổ 212 cỡ nhẹ, b Tuổi thọ ổ đỡ 1: Lh = 8370,3 Tuổi thọ ổ đỡ 2: Lh = 7345,4 229 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chi tiết máy tập 1,2 - Nguyễn Trọng Hiệp – NXB Giáo dục 2008 [2] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, - Trịnh Chất-Lê Văn Uyển – NXB Giáo dục 2006 230 [3] Giáo trình kỹ thuật – Đỗ Sanh, Nguyễn Văn Vượng, Phan Hữu Phúc NXB Giáo dục 2003 [4] Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy - Trịnh Chất- NXB Khoa học kỹ thuật HN 2005 [5] Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy – Phí Trọng Hảo, Nguyễn Thanh Mai NXB Giáo dục 2004 [6] Thiết kế chi tiết máy - Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm - NXB Giáo dục 2008 [7] Nguyên Lý máy tập 1, 2– Đinh Gia Tường, Tạ Khánh Lâm - NXB Giáo dục 2005 ... nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản - Ý nghĩa, vai trị: + Mơn học Ngun lý - Chi tiết máy cung cấp kiến thức nguyên lý, cấu tạo máy nói chung; cơng dụng, cấu tạo tính tốn chi tiết máy. .. người học nguyên lý cấu tạo, động học, động lực học cấu máy; vấn đề thiết kế chi tiết máy; tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy phận máy thông dụng đơn giản Tuy nhiên, nội dung giáo trình. .. mơn Vì vậy, giáo trình Ngun lý – Chi tiết máy biên soạn để làm tài liệu học tập cho sinh viên ngành khí trình độ cao đẳng nghề, đồng thời làm tài liệu để giảng dạy tham khảo Giáo trình cung cấp