Giáo trình Cơ ứng dụng (Nghề: Công nghệ ô tô - Trung cấp) - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI BÙI KIM DƯƠNG (Chủ biên) LÊ VĂN LƯƠNG – NGUYỄN QUANG HUY GIÁO TRÌNH CƠ ỨNG DỤNG Nghề: Cơng nghệ Ơ tơ Trình độ: Trung cấp (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun 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 MÃ TÀI LIỆU: MH 08 LỜI GIỚI THIỆU Để phục vụ cho học viên học nghề thợ sửa chữa ô tô kiến thức lý thuyết thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ô tơ Hoặc học nghề khí Tơi có biên soạn giáo trình: Cơ ứng dụng với mong muốn giáo trình giúp cho học sinh, sinh viên nắm vững kiến thức ô tô Cơ ứng dụng biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm ba chương: Chương1 Cơ học lý thuyết Chương Sức bền vật liệu Chương Chi tiết máy Mỗi Chương biên soạn với nội dung gồm:một số nội dung học lý thuyết, chi tiết máy, sức bền vật liệu Mặc dù cố gắng chắn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp người đọc để lần xuất sau giáo trình hồn thiện Hà Nội, ngày… tháng… năm 2018 MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Chương Cơ học lý thuyết 1.1 Các tiên đề tĩnh học 1.2 Lực 10 1.3 Mô men 33 1.4 Chuyển động chất điểm 39 1.5 Chuyển động chất rắn 45 1.6 Công lượng 47 Chương Sức bền vật liệu 52 2.1 Những khái niện sức bền vật liệu 52 2.2 Kéo nén tâm 58 2.3 Cắt dập 63 2.4 Thanh chịu xoắn tuý 63 2.5 Uốn túy thẳng 67 Chương Chi tiết máy 72 3.1 Những khái niệm cấu máy 72 3.2 Cơ cấu truyền động ma sát (đai truyền) 75 3.3 Cơ cấu truyền động ăn khớp (bánh răng) 80 3.4 Các cấu truyền động khác 87 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: CƠ ỨNG DỤNG Mã số môn học: MH 09 Thời gian thực môn học: 45 (Lý thuyết: 42 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: giờ; Kiểm tra: giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC: - Vị trí: Mơn học bố trí giảng dạy song song với môn học/ mô đun sau: MH 08, MH 09, MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 18, MĐ 19 - Tính chất: Là mơn học kỹ thuật sở II MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC: - Về kiến thức: + Hệ thống kiến thức mạch điện + Trình bày yêu cầu, nhiệm vụ, cấu tạo nguyên lý hoạt động loại máy điện dùng phạm vi nghề Cơng nghệ Ơ tơ + Trình bày cơng dụng phân loại loại khí cụ điện - Về kỹ năng: + Vẽ sơ đồ dấu dây, sơ đồ lắp đặt mạch điện + Tuân thủ quy định an toàn sử dụng thiết bị điện - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tác phong làm việc cẩn thận III NỘI DUNG MÔN HỌC Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Thời gian (giờ) Số TT Tên chương/mục Tổng số Thực hành/ thí Kiểm tra* Lý nghiệm/ (LT thuyết thảo luận/ TH) Bài tập I Cơ học lý thuyết 18 17 1.1 Các tiên đề tĩnh học 3 1.2 Lực 3 II III 1.3 Mô men 3 1.4 Chuyển động chất điểm 3 1.5 Chuyển động vật rắn 1.6 Công lượng 2 Sức bền vật liệu 20 19 2.1 Những khái niệm sức bền vật liệu 3 2.2 Kéo nén 4 2.3 Cắt dập 4 2.4 Thanh chịu xoắn tuý 4 2.5 Uốn tuý thẳng Chi tiết máy 22 20 3.1 Những khái niệm cấu máy 3 3.2 Cơ cấu truyền động ma sát 4 3.3 Cơ cấu truyền động ăn khớp 3.4 Cơ cấu truyền động cam 4 3.5 Các cấu truyền động khác Tổng cộng 60 56 1 Chương Cơ học lý thuyết Mục tiêu: - Trình bày tiên đề , khái niê ̣m cách biể u diễn lực; các loa ̣i liên kế t bản - Trình bày phương pháp xác định thông số động học động lực học - Phân tích chuyển động vật rắn - Tuân thủ quy định, quy phạm học lý thuyết Nội dung: 1.1 Các tiên đề tĩnh học 1.1.1 Tiên đề (tiên đề hai lực cân bằng) Điều kiện cần đủ để hai lực cân chúng có đường tác dụng, hướng ngược chiều có cường độ     F  F  Hay F  F 2 a) Hai lực cịn gọi hai lực trực đối (hình 1.1a) cho ta hình ảnh vật rắn cân chịu kéo (hình 1.1b) vật rắn cân chịu nén Tiên đề nêu lên hệ lực cân chuẩn giản đơn Khi cần xác định hệ lực cho có cân hay khơng ta tìm cách biến đổi để chứng minh có tương đương với hai lực cân hay khơng b) Hình 1.1 Ví dụ: Một vật nặng có trọng lượng P treo sợi dây không giãn, đầu cố định (hình 1.2) Vật chịu tác dụng hai lực cân bằng:   P T  Hình 1.2 1.1.2 Tiên đề (tiên đề thêm bớt lực) Tác dụng hệ lực không thay đổi ta thêm vào bớt cặp lực cân   Như vậy: Nếu ( F, F ) hai lực cân thì:         ( F , F , ,Fn )  ( F , F , ,Fn , F, F ) 2   Hoặc hệ có hai lực F , F cân thì:         ( F , F , ,Fn )  ( F , F , ,Fn , F, F ) 2 Tiên đề cho ta hai phép biến đổi thêm vào cặp lực cân bớt cặp lực cân * Hệ 2.1 (Định lý trượt lực): Tác dụng lực không thay đổi ta trượt lực đường tác dụng  Chứng minh: Giả sử có lực F tác dụng lên vật điểm A Theo tiên đề 2, đường tác dụng lực F, điểm B, ta đặt   vào hai lực cân F , F Các lực có a) cường độ với lực F Như ta có:     F  (F, F , F )   Nhưng hai lực F F lại tạo thành hệ hai lực b) cân đó, theo tiên đề ta lại bớt hai lực Vậy, ta có: F = F2 Từ định lý ta thấy điểm đặt khơng giữ vai trị việc mơ tả tác dụng lực lên vật rắn Chú ý: Tính chất với vật rắn tuyệt đối Với vật rắn biến dạng thay đổi điểm đặt ứng xử biến dạng vật thay đổi c) Hình 1.3 * Hệ 2.2 (Định lý hợp lực hệ): Khi hệ lực cân lực hệ lực lực trực hợp lực lực lại       Chứng minh: Cho hệ lực (F , F , ,F ) = đặt R  ( F , , F ) ta có: n n 2        (F , F , ,Fn ) = (F , R) = 0, có nghĩa F1 lực trực R (hình    1.3) hay F1 lực trực hợp lực lực ( F , , F ) ) n 1.1.3 Tiên đề (tiên đề hình bình hành lực) Hệ hai lực đặt điểm tương đương với lực đặt điểm đặt chung biểu diễn vectơ đường chéo hình bình hành mà hai cạnh hai vectơ biểu diễn lực cho Hợp lực hai lực có điểm đặt lực đặt điểm đó, có trị số, phương chiều xác định đường chéo hình bình hành mà hai cạnh hai lực thành phần  Như vậy, gọi R hợp lực hai   lực F1 F2 đặt đIểm O ta có:    R  F1  F2 Về độ lớn: R2 = F21 + F22 + 2F1 F2 cos Trong đó:  - góc hợp F1 F2 Tiên đề cho ta hai phép biến đổi bản, là: tổng hợp hai lực đồng quy thành lực ngược lại phân tích lực thành hai lực đồng quy theo quy tắc hình bình hành Hình 1.4b Hình 1.4a * Hệ 3.1 (Định lý đường tác dụng lực đồng phẳng): Khi ba lực đồng phẳng cân bằng, đường tác dụng chúng đồng quy song song    Chứng minh: Cho hệ ( F1 , F2 , F3 ) = (hình 1.5)   Nếu F1 // F2 đường tác dụng chúng Hình 1.5 đồng quy (giả sử A) Theo tiên đề ta có:         F1  F2  R  ( F1 , F2 , F3 ) = ( R, F3 ) =    F R R Rõ ràng hai lực cân bằng, đường tác dụng phải qua A Như đường tác dụng ba lực đồng quy A      R F F Nếu //  F1  F2 song song với chúng Ta có:           ( F1 , F2 , F3 ) =  ( R, F3 ) = hay R // F3 tức F1 // F2 // F3 Định lý chứng minh 1.1.4 Tiên đề (tiên đề tác dụng phản tác dụng) Lực tác dụng lực phản tác dụng hai vật hai lực có cường độ, hướng ngược chiều có cường độ * Chú ý lực tác dụng lực phản tác dụng hai lực cân chúng khơng tác dụng lên vật * Các tiên đề trước xét lực tác dụng lên vật thực tế ta thường phải giải toán cân nhiều vật có liên quan với Tiên đề cho ta sở để chuyển từ toán cân vật sang toán cân nhiều vật Hình 1.6 1.1.5 Tiên đề (tiên đề hóa rắn) Khi vật biến dạng cân hóa rắn lại cân Tai lieu Luan van Luan an Do an Xét hệ bánh truyền động nối tiếp gồm n cặp bánh ăn khớp với n+1 bánh hình vẽ Z1 Z3 Zn Zn+1 Z2 Hình 3.9 Hệ bánh truyền động nối tiếp Gọi n1, n2, nn+1 Z1, Z2, , Zn+1 số vòng quay số tương ứng bánh thứ 1, 2, , n+1 i1, i2, , in tỷ số truyền tương ứng cặp bánh ăn khớp thứ 1, 2, , n i tỷ số truyền chung Theo định nghĩa tỷ số truyền: i  n1 nn 1 Nhân tử mà mẫu biểu thức với tích n2.n3 nn ta được: i Nếu ta thay tỷ số nk Z  k 1 nk 1 Zk n1 n2 n n = i1.i2 in n2 n3 nn 1 ta được: Sau thay vào rút gọn biểu thức ta được: i Z Z Z n 1 Z1 Z Z n i Z n 1 Z1 * Nhận xét: + Tỷ số truyền chung hệ bánh truyền động nối tiếp tính tích tỷ số truyền cặp bánh ăn khớp có hệ + Tỷ số truyền chung hệ bánh truyền động nối tiếp không phụ thuộc vào số bánh trung gian có hệ mà phụ thuộc vào số bánh dẫn bánh bị dẫn (bánh đầu bánh cuối) + Nếu số cặp bánh ăn khớp chẵn bánh dẫn bánh bị dẫn quay chiều 84 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an + Nếu số cặp bánh ăn khớp lẻ bánh dẫn bánh bị dẫn quay ngược chiều 3.3.3.3 Hệ bánh truyền động nhiều cấp Xét hệ bánh truyền động gồm n cấp truyền hình vẽ Gọi n1, n2, nn+1 số vòng quay tương ứng bánh thứ 1, 2, , n+1 i1, i2, , in tỷ số truyền tương ứng cấp truyền thứ 1, 2, , n i tỷ số truyền chung Theo định nghĩa tỷ số truyền: i n1 nn 1 Nhân tử mà mẫu biểu thức với tích n2.n3 nn ta được: i n1 n2 n n = i1.i2 in n2 n3 nn 1 Nếu ta thay tỷ số Ta được: i nk Z  k 1 nk 1 Zk Hình 3.10 Hệ bánh truyền động nhiều cấp Z Z Z Z n 1 Z1 Z ' Z ' Z n ' * Nhận xét: + Tỷ số truyền chung hệ bánh truyền động nhiều cấp tính tích tỷ số truyền cấp truyền có hệ + Tỷ số truyền chung hệ bánh truyền động nhiều cấp phụ thuộc vào số bánh dẫn bánh bị dẫn (bánh đầu bánh cuối), mà phụ thuộc vào số bánh trung gian có hệ + Nếu số cấp truyền lẻ bánh dẫn bánh bị dẫn quay ngược chiều + Nếu số cấp truyền chẵn bánh dẫn bánh bị dẫn quay chiều 85 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.3.4 Hệ bánh hành tinh 3.3.4.1 Kết cấu Gồm: + Khâu đẫn C chuyển động quay trịn + Các bánh Z1 Z3 có chung trục hình học, chuyển động độc lập tương gọi bánh tăng mặt trời + Bánh Z2 có trục di động khâu dẫn C làm việc Nó lúc tham gia vào hai chuyển động với khâu C quay quanh trục qua O1 O3 đồng thời chuyển động quay quanh trục Bánh Z2 gọi bánh hành tinh F1 Z1 o2 1 o3 Z2 F3 C C 3 o1 o1= o3 o3 Z3 Hình 3.11: Cơ cấu bánh hành tinh 3.3.4.2 Nguyên lý truyền Giả sử làm việc, khâu dẫn C quay với tốc độ không đổi nc kéo bánh Z2 quay theo tốc độ Vì bánh Z2 đồng thời ăn khớp với hai bánh mặt trời Z1 Z3 nên bánh Z2 tác động lên bánh mặt trời với lực tương ứng F1 F3 Theo định luật III Niutơn, bánh mặt trời Z1 Z3 phản lại bánh Z2 phản lực tương ứng F1’ F3’ Như xảy hai trường hợp: + Trường hợp thứ nhất: Nếu F1’ = F3’thì tổng đại số mơ men phản lực lấy đối cới trục O2 bánh Z2 không  mo (F)  F '.R  F '.R  2 86 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Lúc này, bánh Z2 tham gia chuyển động với trục quay khâu dẫn C có tác dụng then cài nối cứng hai bánh Z1 Z3 làm cho hai bánh quay tốc độ với khâu dẫn C, tức là: n1 = n3 = nc + Trường hợp thứ hai: Lực cản hai bánh mặt trời lên bánh Z2 không F1  F3 ( giả sử F1 > F3) Tổng đại số mô men chúng với trục O2 khác không:  mo (F)  F '.R  F '.R  2 Lúc bánh Z2 nhận mô men tham gia đồng thời hai chuyển động: + Quay với khâu dẫn C + Quay quanh trục Chiều quay bánh Z2 chiều làm giảm tốc độ quay bánh mặt trời có lực cản lớn làm tăng tốc độ quay bánh mặt trời có lực cản nhỏ Nếu F1 > F3 thì: n1 = nc + n1 n3 = nc - n3 Trong đó: n1 độ tăng số vòng quay bánh Z1 n3 độ giảm số vòng quay bánh Z3 Trong thực tế, bánh Z1 Z3 có số nhau, bỏ qua trượt bánh thì: n1 = n3 Khi đó: n1 + n3 = 2nc Kết luận: Khi lực cản bánh có thay đổi số vịng quay chúng thay đổi theo, tổng số vòng quay chúng giá trị không đổi Khi số vồng quay bánh tăng lên số vòng quay bánh giảm nhiêu 3.4 Các cấu truyền động khác 3.4.1 Cơ cấu bốn khâu lề 3.4.1.1 Khái niệm Là loại cấu bốn khâu phẳng toàn khớp loại thấp dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động lắc ngược lại, biến đổi chuyển động quay thành 87 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an chuyển động quay khác hay biến đổi từ chuyển động lắc thành chuyển động lắc khác 3.4.1.2 Kết cấu Bao gồm bốn khâu, có ba khâu động, khâu cố định gọi giá Trong ba khâu động có khâu khơng nối giá gọi truyền Hai khâu nối giá, khâu gọi khâu dẫn, khâu khâu bị dẫn Tuỳ thuộc vào chiều dài khâu nối giá khâu cấu mà chúng gọi tay Hình 3.12: Cơ cấu bốn khâu lề quay hay cần lắc Nếu tổng chiều dài khâu ngắn khâu dài nhỏ hay tổng chiều dài hai khâu lại thì: - Nếu lấy khâu kề với khâu ngắn làm giá khâu ngắn tay quay, khâu nối giá cịn lại cần lắc Khi ta có cấu dạng tay quay – cần lắc - Nếu lấy khâu ngắn làm giá hai khâu nối giá tay quay Khi ta có cấu dạng tay quay – tay quay - Khi lấy khâu đối diện với khâu ngắn làm giá hai khâu nối giá cần lắc Khi ta có cấu dạng cần lắc – cần lắc + Nếu tổng chiều dài khâu ngắn khâu dài lớn tổng chiều dài hai khâu cịn lại dù lấy khâu làm giá, khâu nối giá đề cần lắc Các khâu cấu liên kết với băng bốn khớp lề loại thấp Trong chương trình ta xét cấu bốn khâu lề loại tay quay – cần lắc 3.4.1.3 Nguyên lý làm việc Trong trình làm việc, khâu dẫn cấu nhận động lực (Lực hay mô men phát động) máy thông qua hệ thống truyền dẫn 88 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an * Xét trường hợp tay quay khâu dẫn, cần lắc khâu bị dẫn Hình 3.13 Cơ cấu Tay quay khâu dẫn Khi tay quay quay, lực truyền đến cần lắc qua truyền làm cho cần lắc chuyển động qua lại cung tròn xác định hai điểm giới hạn hay gọi vị trí biên tương ứng với góc quay định Các điểm giới hạn xác định tương ứng với vị trí mà tay quay truyền thẳng hàng với Vị trí biên cần lắc ứng với vị trí tay quay truyền chập lại với gọi vị trí biên gần Vị trí biên cần lắc ứng với vị trí tay quay duỗi thẳng với truyền gọi vị trí biên xa Chuyển động cấu từ vị trí biên gần tới vị trí biên xa gọi hành trình đi, góc quay tương ứng với hành trình gọi góc Chuyển động cấu từ vị trí biên xa tới vị trí biên gần gọi hành trình về, góc quay tương ứng với hành trình gọi góc Trong cấu bốn khâu lề, hành trình hành trình làm việc Nói chung cấu này, thời gian để thực hành trình di khác nhau, cần ý tiến hành lắp đặt cấu Mặt khác, vị trí biên, tay quay cần lắc tạo thành đường thẳng qua tâm quay tay quay nên mô men truyền đến cần lắc khơng Cơ cấu có hai điểm chết tương ứng với hai vị trí biên cần lắc, cần ý tránh điểm chết khởi động cấu * Xét trường hợp khâu dẫn cần lắc, khâu bị đẫn tay quay Khi cần lắc chuyển động qua lại hai vị trí biên tay quay quay trịn Cần lắc thực lần – tay quay quay vòng Cũng trường hợp trên, thời gian thực hành trình vè khác Tuy nhiên, trường hợp, lực truyền đến tay quay không qua tâm quay cần lắc, cấu khơng có điểm chết 89 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an 3.4.1.4 Phạm vi ứng dụng Cơ cấu bốn khâu lề ứng dụng rộng rãi ngành chế tạo máy, như: dùng để chế tạo máy khâu, máy tuốt lúa, máy cấy, gạt nước mưa ô tô, hình bình hành truyền động tàu hoả 3.4.2 Cơ cấu tay quay trượt 3.4.2.1 Khái niệm Là loại cấu bốn khâu phẳng toàn khớp loại thấp dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến qua lại ngược lại 3.4.2.2 Kết cấu Bao gồm bốn khâu, có ba khâu động, khâu cố định gọi giá Trong ba khâu động có khâu khơng nối giá gọi truyền Hai khâu nối giá, khâu gọi tay quay, khâu trượt + Nếu đường chạy trượt qua tâm quay tay quay, ta có cấu tay quay trượt tâm + Nếu đường chạy trượt khơng qua tâm quay tay quay, ta có cấu tay quay trượt lệch tâm Khoảng cách từ tâm quay tay quay đến đường chạy trượt gọi độ lệch tâm Cơ cấu có bốn khớp loại thấp, có ba khớp quay khớp trượt 3.4.2.3 Nguyên lý làm việc * Trường hợp 1: Nếu tay quay khâu dẫn, trượt khâu bị dẫn Khi làm việc, tay quay quay tròn, truyền lực đến trượt qua truyền làm trượt chuyển động tịnh tiến qua lại đường trượt hai điểm biên Hai điểm biên xác định tương ứng với vị trí mà tay quay truyền thẳng hàng với Vị trí biên ứng với vị trí tay quay truyền chập lại với gọi vị trí biên gần (con trượt gần tâm quay nhất) Vị trí biên ứng với vị trí tay quay duỗi thẳng với truyền gọi vị trí biên xa (con trượt xa tâm quay Chuyển động cấu từ vị trí biên gần tới vị trí biên xa gọi hành trình đi, góc quay tương ứng với hành trình gọi góc Chuyển động cấu từ vị trí biên xa tới vị trí biên gần gọi hành trình về, góc quay tương ứng với hành trình gọi góc Gọi S hành trình dịch chuyển trượt (đi-về): Nếu cấu tâm, thời gian để thực hành trình và: S = 2R (R chiều dài tay quay) 90 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Nếu cấu lệch tâm, thời gian để thực hành trình di khác và: S  2R Mặt khác, vị trí biên, tay quay cần lắc tạo thành đường thẳng qua tâm quay tay quay nên mô men truyền đến trượt khơng Cơ cấu có hai điểm chết tương ứng với hai vị trí biên cần lắc, cần ý tránh điểm chết khởi động cấu   Gọi F lực truyền từ tay quay đến trượt Ta phân tích F làm hai thành phần:    F  F1  N  + F1 dọc theo phương trượt, có tác dụng làm trượt chuyển động tịnh tiến qua lại rãnh trượt  + N có phương vng góc với phương trượt có xu hướng ép trượt tỳ vào rãnh trượt Đây lực có hại làm tăng lực cản ma sát, phát sinh nhiệt, làm mài mòn trượt rãnh trượt * Trường hợp 2: Con trượt khâu dẫn, tay quay khâu bị dẫn (học sinh tự tìm hiểu) 3.4.2.4 Phạm vi ứng dụng Cũng giống cấu bốn khâu lề, cấu tay quay trượt ứng dụng nhiều làm cấu máy dùng làm cấu trục khuỷu – truyền động đốt trong, dùng làm cấu số máy móc nơng nghiệp máy ép 3.4.3 Trục ổ trượt 3.4.3.1 Trục a Khái niệm phân loại * Khái niệm Trục chi tiết máy dùng để truyền chuyển động quay (truyền mô men xoắn), để đỡ lắp đặt chi tiết máy quay để thực hai nhiệm vụ *Phân loại +Theo đặc điểm chịu tải trục chia làm hai loại: 91 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Trục truyền: Dùng để truyền mô men xoắn đỡ chi tiết máy quay vừa chịu uốn vừa chịu xoắn Hình 3.14 Trục trơn Hình 3.15 Trục bậc Trục tâm: có nhiệm vụ đỡ chi tiết máy quay, chịu uốn Trong q trình làm việc, trục tâm quay khơng quay + Theo hình dạng đường tâm trục chia ra: Trục thẳng: Đường tâm đường thẳng Trục khuỷu: Đường tâm khúc khuỷu Trục mềm: có độ uốn cong lớn, dùng để truyền chuyển động quay mô men xoắn phận máy máy có vị trí thay đổi làm việc + Theo cấu tạo chia ra: Trục trơn trục bậc Trục đặc trục rỗng b Kết cấu trục Thông thường xác định theo trị số tình hình phân bố lực tác dụng lên trục, cách bố trí cố định chi tiết máy lắp trục, phương pháp gia công lắp ghép Trục thường chế tạo có dạng hình trụ trịn nhiều bậc Khi cần giảm khối lượng làm trục rỗng Chi tiết máy dùng để đỡ trục gọi ổ trục Phần trục tiếp xúc trực tiếp với ổ trục gọi ngõng trục Phần để lắp với chi tiết máy quay gọi thân trục Đường kính ngõng trục thân trục phải lấy theo tiêu chuẩn để thuận tiện cho việc chế tạo lắp ghép Để cố định chi tiết trục theo chiều trục thường dùng vai trục, gờ, mặt cơn, bạc, vịng chặn, đai ốc lắp ghép có độ dơi Để cố định chi tiết trục không bị xoay thường dùng then, then hoa lắp ghép có độ dôi 92 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an c Vật liệu chế tạo trục Yêu cầu phải có độ bền cao, nhạy với tập trung ứng suất, nhiệt luyện dễ gia cơng Thép bon thép hợp kim vật liệu chủ yếu dùng để chế tạo trục 3.4.3.2 Ổ trượt a Công dụng phân loại * Công dụng Được dùng để đỡ trục quay ổ trục chịu tác dụng lực đặt trục truyền lực vào thân máy, bệ máy Bề mặt làm việc ổ trượt giống ngõng trục mặt trụ, mặt cơn, mặt phẳng mặt cầu * Phân loại: Theo đặc điểm cấu tạo, chia ra: + ổ nguyên: Chế tạo đơn giản có độ cứng lớn ổ ghép ổ nguyên chế tạo rời chế tạo liền thân Tuy nhiên ổ nguyên thường có nhược điểm sau: - Khi khe hở ngõng trục ổ lớn, điều chỉnh - Ngõng trục lắp từ ngồi mút vào, lắp loại trục có đường kính lớn cần lắp ổ vào ngõng khó khăn Ổ nguyên dùng máy làm việc gián đoạn, vận tốc thấp, tải trọng nhỏ + ổ ghép: chế tạo thành hai nửa riêng biệt sau ghép lại với bu lông, đai ốc ổ ghép khơng có nhược điểm ổ ngun, khó chế tạo giá thành đắt Kết cấu ổ trượt Về kết cấu ổ trượt gồm có thân ổ, lót ổ, ngồi ịn có cấu tạo đường dầu, vú mỡ để bboi trơn cho bề mặt làm việc ổ ngõng trục + Thân ổ: Có thể chế tạo liền với thân máy chế tạo rời sau ghép vào thân máy Thân ổ chế tạo nguyên (ổ nguyên) chế tạo thành hai nửa sau ghép lại với (ổ ghép) + Lót ổ: Bề mặt tiếp xúc với ngõng trục phải làm vật liệu có hệ số ma sát thấp, có khả chịu mài mịn, ma sát Tuỳ theo ổ ổ nguyên hay ổ ghép mà lót ổ chế tạo nguyên dạng hai nửa cho phù hợp với ổ 93 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an b ổ lăn * Cấu tạo: Trong ổ lăn, tải trọng từ trục trước truyền đến gối trục phải qua lăn Nhờ có lăn nên ma sát sinh ổ ma sát lăn Ổ lăn thường gồm bốn phận: vịng ngồi, vịng trong, lăn vòng cách (áo) Vòng vòng ngồi thường có rãnh, vịng lắp với ngõng trục, vịng ngồi lắp với gối trục Thường có vịng quay trục, vịng ngồi đứng n Tuy nhiên, có vịng ngồi quay với gối trục vòng đứng yên trục (ổ lăn bánh tơ) Con lăn có dạng cầu dạng đũa, lăn rãnh lăn Vòng cách giữ cho hai lăn kề cách khoảng định * Phân loại: + Phân loại theo hình dạng lăn: - ổ bi - ổ đũa: có loại đũa trụ đũa đũa hình trống, đũa trụ xoắn, đũa kim + Theo khả chịu lực ổ lăn chia ra: - ổ đỡ: Chỉ chịu lực hướng tâm mà khơng chịu chịu lực dọc trục - ổ đỡ chặn: Chịu lực hướng tâm lực dọc trục - ổ chặn đỡ: Chịu lực dọc trục đồng thời chịu phần lực hướng tâm - ổ chặn: Chỉ chịu lực dọc trục mà không chịu lực hướng tâm + Theo số dãy lăn chia ổ lăn dãy, ổ lăn hai dãy, bốn dãy + Theo cỡ đường kính ngồi ổ, chia ra; ổ lăn cỡ đặc biệt nhẹ, ổ lăn nhẹ, nhẹ, trung bình nặng Hình 3-16 Cỡ đường kính bề rộng ổ 94 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an + Theo cỡ chiều rộng chia ra: ổ hẹp, ổ bình thường, ổ rộng ổ rộng + ngồi cịn chia ổ lăn thành ổ tự lựa ổ không tự lựa ổ lăn tự lựa có mặt vịng ngồi mặt lõm hình cầu, tâm hình cầu trùng với điểm chiều rộng ổ nằm đường tâm ổ, cịn gọi ổ lăn lòng cầu Ưu nhược điểm ổ lăn So sánh với ổ trượt, ổ lăn có ưu, nhược điểm sau: Ưu điểm: + Hệ số ma sát nhỏ, mô men cản sinh mở máy ổ trượt + Chăm sóc bơi trơn đơn giản + Mức độ tiêu chuẩn hố tính lắp lẫn cao, thay thuận tiện Nhược điểm: + Kích thước hướng kính lớn + Lắp ghép tương đối khó khăn + Làm việc nhiều tiếng ồn, khả giảm chấn + Lực quán tính tác dụng lên lăn lớn làm việc với vận tốc cao + Giá thành cao * ổ lăn dùng nhiều loại máy Các loại ổ lăn Ổ 20% khả chịu lực hướng tâm không dùng đến + Ổ đũa ngắn đỡ dãy: Chủ yếu chịu lực hướng tâm Khả chịu lực hướng tâm lớn 70% so với ổ bi đỡ dạy kích thước Loại ổ có khả chịu tải lớn, chịu va đập tốt + Ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy: Chủ yếu chịu lực hướng tâm Khả chịu lực hướng tâm lớn hai lần so với ổ bi đỡ dạy kích thước Loại ổ có khả chịu tải lớn, chịu va đập tốt + Ổ kim, ổ đũa trụ dài: Con lăn dạng đũa trụ nhỏ dài ổ kim khơng có vịng cách, khả chịu lực hướng tâm lớn, kích thước đường kính ngồi nhỏ, có đủ vịng trong, vịng ngồi khơng có vịng vịng ngồi + Ổ đũa trụ xoắn đỡ: Con lăn hình trụ rỗng thép mỏng lại Nó khơng chịu lực dọc trục, khả chịu tải va đập tốt 95 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an + Ổ bi đỡ chặn dãy: Chịu lực hướng tâm lực dọc trục Khả chịu lực hướng tâm lớn khoảng 30 – 40% ổ bi đỡ dãy Để tăng khả chịu tải chịu lực dọc trục thay đổi hai chiều người ta thường lắp hai ổ gối trục + Ổ đũa côn đỡ chặn: Chịu lực hướng tâm lực dọc trục Được dùng nhiều chế tạo máy tháo lắp đơn giản, điều chỉnh khe hở bù mịn thuận tiện ổ chế tạo hay nhiều dãy, thường dùng trục có lắp bánh cơn, bánh xiên + Ổ bi chặn: Chỉ chịu lực dọc trục làm việc với vận tốc thấp, trung bình Ký hiệu cách đọc ổ lăn Theo TCVN 3776-83, tất ổ lăn chế tạo theo tiêu chuẩn hoá ký hiệu số + Hai số đầu tính từ phải sang biểu thị đường kính ổ - Đối với ổ có đường kính từ 20 đến 495mm số có giá trị 1/5 đường kính trong, nghĩa nhân hai số với ta kích thước đường kính ổ - Đối với ổ có đường kính từ 10 đến đưới 20mm ký hiệu sau: Đường kính ổ (mm): 10 12 15 17 Ký hiệu: 00 01 02 03 - Đối với ổ có đường kính từ đến đưới 9mm hai số ( ví dụ 01, 02, 09) có giá trị đường kính ổ, số thứ ba từ phải sang phải số + Số thứ ba từ phải sang biểu thị loạt đường kính ổ (cỡ kích thước đường kính ngồi ổ): 8, – siêu nhẹ; 1, - Đặc biệt nhẹ; 2, – nhẹ; 3, – trung bình; – nặng Số để ổ có đường kính khơng tiêu chuẩn + Số thứ tư từ phải sang biểu thị loại ổ: Loại ổ Ký hiệu - Ổ bi đỡ dãy: - Ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy: - Ổ đũa ngắn đỡ dãy: - Ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy: 96 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an - Ổ kim, ổ đũa trụ dài: - Ổ đũa trụ xoắn đỡ: - Ổ bi đỡ chặn dãy: - Ổ đũa côn đỡ chặn: - Ổ bi chặn, ổ bi chặn đỡ: - Ổ đũa chặn, ổ đũa chặn đỡ; + Số thứ năm thứ sáu từ phải sang biểu thị đặc điểm cấu tạo ổ, ví dụ góc tiếp xúc bi ổ đỡ chặn, có rẵnh tựa vịng ngồi (đối với kiểu ổ khơng có đặc điểm cấu tạo khơng cần dùng hai số này) + Số thứ bảy từ phải sang biểu thị loạt chiều rộng ổ (cỡ chiều rộng): - đặc biệt hẹp; – hẹp; 1- bình thường; – rộng; 3, 4, 5, - đặc biệt rộng Tuỳ theo loạt đường kính, chữ số loạt chiều rộng bình thường, hẹp rộng Trong ký hiệu quy ước ổ khơng ghi kiểu ổ có ký hiệu số ký hiệu loạt chiều rộng dạng kết cấu 00 97 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn