Lý thuyết chi tiết máy

LÝ THUYẾT CHI TIẾT MÁY Câu 1: Với đai dẹt và đai thang thì đai nào được nối và đai nào không được nối, vì sao? Trả lời: Đai dẹt được nối còn đai thang không được nối Bởi vì đai dẹt cắt được theo yêu cầu và nối thành vòng kín, còn đai thang chiều dài đai được tiêu chuẩn góa và chế tạo sẵn thành vòng kín, không thể cắt. Câu 2: Đối với đai thang thì mặt làm việc là mặt nào? So sánh khả năng tải của đai thang thường và đai thang hẹp? Trả lời: Đai thang mặt làm việc là hai mặt bên Đai thang thường có bh = 1,6 và đai thang hẹp có bh=1,2. Với cùng chiều rộng đai, đai thang hẹp có chiều cao h lớn hơn, do đó khả năng tải cao hơn bình thường. (bchiều rộng, hchiều dày) Câu 3: Tại sao đai thang không nên làm việc ở vận tốc cao? Trả lời: Đai thang không nên làm việc ở vận tốc cao (vượt quá 30 ms) vì khi đó xảy ra hiện tượng dao động xoắn, tăng lực ly tâm, nóng dây đai, giảm tuổi thọ và hiệu suất bộ truyền. Vần tốc tốt nhất nằm trong khoảng 2025 ms. Câu 4: Trong hệ thống truyền dẫn cơ khí (Động cơ – bộ truyền ngoài – hộp giảm tốc) bộ truyền đai nên được đặt ở vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ truyền động minh họa? Trả lời: Bộ truyền đai thường được bố trí ở đầu vào của hộp giảm tốc Vì: + Bộ truyền đai có thể truyền chuyển động và cơ năng giữa các trụ ở xa nhau, làm việc êm, không ồn, quan trọng nhất là nó giữ an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt và có thể truyền chuyển động cho nhiều trục. Khi động cơ chạy trong trường hợp quá tải thì bộ truyền đai sẽ trượt đi chứ không chuyển động nữa. Điều đó giảm đảm bảo an toàn cho cả động cơ và hộp giảm tốc được an toàn khi quá tải. + Nếu bộ truyền đai được đặt sau hộp gảm tốc thì hộp giảm tốc sẽ ị hỏng khi xảy ra hiện tượng quá tải bên cạnh đó bộ truyền dễ bị trượt trên trục, không truyền được chuyển động. + Bộ truyền đai nằm ở phía sau sẽ không đảm bảo đảm được tỉ số truyền mô men cần truyền đến các trục từ hộp giảm tốc đến máy công tác. Bộ truyền xích bôi trơn ít và mài mòn nhiều vì vậy thường không đặt trước hộp giảm tốc. Sơ đồ minh họa: Động cơ Bộ truyền đai hộp giảm tốc – bộ truyền xích – máy công tác – tải. Câu 5: Trình bày các thông số hình học trong bộ truyền đai? Vì sao phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một giây? Trả lời: Các thông số hình học trong bộ truyền đai: d1, d2: đường kính tính toán của bánh dẫn và bánh bị dẫn. a: khoảng cách giữa hai trục α_1 ,α_2 : gốc ôm của dây đai trên bánh nhỏ và bánh lớn. γ : góc giữa hai nhánh dây d_1=(1100÷1300).∛(P_1n_1 ) hoặc d_1=(5,2÷6,4).∛(T_1 ) (mm) P1 : công suất trên trục dẫn, kW T1 : mô men xoắn trên trục dẫn, N.m Đối với đai hình thang nên lấy đường kính bánh đai nhỏ d1 ≈ 1,2 d1 min d1 min : đường kính tối thiểu Đường kính bánh đai lớn: d_2=d_1 u(1ξ) α_1=180°57°.(( d_2d_1))a Chiều dài đây đai L = 2a + (π(d_1+d_2))2+〖(d_2d_1)〗24a Phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một giây vì: + Góc ôm là góc ở tâm bánh đai chắn cung tiếp xúc giữ bánh đai và dây đai. Kí hiệu: α_1 ,α_2 α_1=πβ ; α_2= π+β Với β nhỏ => sin⁡〖β2〗≈β2 => α_1=π(d_2d_1)a (rad), α_2=π+(d_2d_1)a (rad) Hay α_1=180°57°.(( d_2d_1 ))a (độ) , α_2=180°+57°.(( d_2d_1 ))a (độ) + Nếu α_1 nhỏ ảnh hưởng xấu đến khả năng kéo của đai, do đó đối với đai dẹt α_1 cần thỏa mãn điều kiện α_1≥ 150°. Đối với đai thang thì α_1≥ 120° ( do tác dụng chêm của đai với rãnh đai). Quy định số vòng chạy của đai trong một giây để đảm bảo hiệu suất, đảm bảo đai có thể làm việc trong khoảng thời gian đủ dài. + Để đảm bảo cho đai có thể làm việc trong thời gian đủ dài, cần hạn chế số vòng chạy của dây đai trong 1 giây theo điều kiện: i=vL≤ i_max với i_max=3÷10 Câu 6: Trình bày về kết cấu bánh răng? Khi nào thì chế tạo bánh răng liền trục, các đặc điểm của bánh răng liền trục? Trả lời: Kết cấu bánh răng: Kết cấu bánh răng phụ thuộc vào kích thước bánh răng ( đường kính d), quy mô sản xuất và phương pháp lắp với trục. Khi đường kính bánh răng d ≤ 150 mm, bánh răng được chế tạo liền khối, không khoét lõm. Khi đường kính bánh răng d ≤ 600 mm, bánh răng thường đượckhoét lõm để giảm khối lượng, tăng khả năng đồng đều về cơ tính khi nhiệt luyện, dễ giá kẹp và vận chuyển. Khi đường kính d > 600 mm, để tiết kiệm thép tốt, bánh răng thường được chế tạo vành tiêng bằng thép tốt rồi ghép vào may ơ bằng thép thường hoặc gang với mối ghép vít, bulong, hàn hoặc độ dôi. Khi đường kính bánh răng lớn (> 3000 mm) vành răng được ghép từ các mảnh (3÷4). Điều kiện chế tạo và đặc điểm của bánh răng liên tục; Nếu đường kính vòng đáy răng ít chên lệch với đường kính trục hoặc cần tăng độ đồng tâm của bánh răng đối với trục, bánh răng được chế tạo liền trục) Thường làm liền với trục khi khonagr cách từ đáy răng đến rãnh then nhỏ hơn 2,5m (m là mô đun) đối với bánh răng trụ và 1,6mte (mte là mô đun mặt hút lớn) đối với bánh răng côn. Câu 7: Nêu các đặc điểm ăn khớp của bánh răng trụ răng nghiêng? Nguyên nhân làm bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ăn khớp êm hơn bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng? Trả lời: Các đặc điểm ăn khớp của bánh răng nghiêng là: + quá trình ăn khớp êm, tải trọng dao động giảm + Chiều dài tiếp xúc lớn, tải trọng riêng nhỏ hơn răng thẳng. Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng làm việc êm hơn bánh răng trụ răng thẳng: + Ở bánh răng nghiêng các răng không song song với đường sinh mà làm với đường sinh một góc β nên răng chịu tải và thôi tải một cách dần đồng thời trong vùng ăn khớp luôn có ít nhất hai đôi răng vì vậy bánh răng nghiêng làm việc êm hơn, va đập và tiếng ồn giảm so với bánh răng thẳng, tải trọng động nhỏ hơn, giá trị của hệ số kv nhỏ hơn so với bánh răng thẳng. Câu 8: Tại sao độ bền mỏi là chỉ tiêu cơ bản để tính toán trục? Trả lời: Chỉ tiêu tính trục: Do tác dụng lâu dài của ứng suất uốn và ứng suất xoắn thay đổi có chu kỳ, trục có thể bị hỏng vì mỏi. Do vậy, ứng suất uốn và ứng suất xoắn có tác dung quyết định đến khả năng làm việc của trục. Độ bền mỏi là chỉ tiêu cơ bản để tính trục vì trục chịu ứng suất thay đổi cho nên thường bị hỏng vì mỏi. Tính toán trục về độ bền mỏi có ý nghĩa quyết định trong tính toán thiết kế trục. Câu 9: Góc ôm, khoảng cách trục và chiều dài đai cũng như vị trí bộ truyền ảnh hưởng như thế nào đến khả năng kéo của bộ truyền đai? Trả lời: Nếu tăng góc ôm α_1 lên thì sẽ tăng khả năng kéo của bộ truyền. Khoảng cách trục a càng lớn thì góc ôm α_1 càng lớn dẫn đến tăng khả năng kéo của bộ truyền. Chiều dài đai L : chiều dài càng lớn thì khoảng cách trục a càng lớn dẫn đến tăng khả năng kéo của bộ truyền và ngược lại. L đồng biến, tức là a càng lớn thì L càng lớn và ngược lại L càng lớn thì a càng lớn dẫn đến tăng khả năng kéo của bộ truyền. Vị trí bộ truyền: Khi bộ truyền đai bố trí ở đầu vào HGT thì có thể truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục ở xa nhau,quan trọng nhất là nó giữ đc an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt và có thể truyền chuyển động cho nhiều trục khi bộ truyền đai bố trí ở phía sau HGT sẽ k đảm bảo đc tỉ số truyền và momen cần truyền đến các trục từ HGT đến máy công tác bên cạnh đó BTD là nộ truyền dễ bị trượt trên trục và k truyền đc chuyển động Do đó vị trí của bộ truyền cũng ảnh hưởng đế khả năng kéo của bộ truyền đai. Câu 10: Hãy giải thích tại sao trong bộ truyền trục vít lại có hiện tượng tự hãm? Trả lời: Giải thích: Xét một điểm ở phần tiếp xúc giữa trục vít và bánh vít, mặt phẳng truyền chuyển động của trục vít luôn vuông góc với mặt chuyển động của bánh vít, như vậy đây là một cặp truyền động có đổi phương. Khi đổi phương hiệu suất giảm, ma sát tăng. Bên cạnh đó, tốc độ quay của trục vít lớn hơn nhiều lần so với tốc độ quay của bánh vít ( bánh vít càng lớn càng quay chậm) nên khi trục vít ngừng quay sẽ tạo ra mô men hãm rất lớn lên toàn hệ thống. Do đó xảy ra hiện tượng tự hãm. Giải thích: Lực F của bánh vít tác dụng lên trục vít có phương song song với trục tâm của trục vít. Nếu nâng dần góc nâng của trục vít sẽ đến 1 giá trị nhất định lực F nằm hẳn vào trong nón ma sát. Khi đó dù lực tác dụng lên bánh vít có lớn lên bao nhiêu cũng k thể làm quay trục vít được. Và đó là hiện tượng tự hãm của bộ trục vít bánh vít. Câu 11: So sánh ổ lăn và ổ trượt về phạm vi sử dụng? Tại sao không nên sử dụng ổ lăn làm việc ở tốc độ cao? Trả lời: So sánh: Ổ lăn Ổ trượt Phạm vi sử dụng Khi trục có đường kính nhỏ, khi đường kính trục lớn nếu dùng ổ lăn thì phải tự chế tạo lấy rất khó khăn, giá thành cao. Khi trục quay với vận tốc chậm hoặc bình thường. Nếu dùng với trục có vận tốc quay cao thì tuổi thọ của ổ sẽ thấp. Được dùng phổ biến trong nhiều loại máy : máy cắt kim loại, máy điện ô tô, máy bay, máy kéo, máy nông nghiệp, cần trục, máy xây dậy, máy mỏ, hộp giảm tốc, trong các cơ cấu,… Trong các máy chính xác, khi yêu cầu phương của trục rất chính xác, dùng ổ trượt sẽ tốt hơn do nó ít chi tiết nên dễ chế tạo chính xác cao và có thể điều chỉnh được khe hở. Khi ngõng trục có đường kính khá lớn, không có ổ lăn tiêu chuẩn thì dùng ổ trượt sẽ hạ được giá thành. Khi ổ cần làm việc trong các môi trường đặc biệt ( axit, kiềm…), dùng ổ trượt làm bằng các vật liệu đặc biệt. Trong các cơ cấu vận tốc thấp, không quan trọng, dùng ổ trượt rẽ tiền. Khi cần phải dùng ổ ghép dễ tháo lắp ( như trục khuỷu) khi có tải va đập và dao động, ổ làm việc tốt nhờ khả năng chấn của màng dầu. Dùng được cho cả trục có đường kính khá lớn, trục quay với vận tốc rất cao. Không nên sử dụng ổ lăn làm việc ở tốc độ cao vì: + Vì ứng suất tiếp xúc trên vòng ngoài nhỏ hơn rãnh vòng trong, nên khi làm việc với vận tốc cao thì lực ly tâm có ảnh hưởng đáng kể đặc biêt là rên ổ chặn. Khi đó có thể bị kẹt bi, làm tăng sự mài mòn vòng cách. + Ở ổ lăn có rất nhiều mối viên bi nhỏ. Nếu làm việc ở tốc độ cao mối viên bi nhỏ phải quay tốc độ lớn hơn tốc độ của trục rất nhiều lần sẽ sinh ra nhiệt nhiều và mau mòn dẫn đến tuổi thọ của ổ giảm. Bên cạnh đó còn gây tiếng ồn lớn, chịu va đập kém. Câu 12: Tại sao trong bộ truyền trục vít – bánh vít không nên chọn góc nâng γ lớn? Trả lời: Hiệu suất tính bằng công thức: η_k=tan⁡γtan⁡〖(γ+φ)〗 (1) Kể đến mất mát do khuấy dầu: η_k=0,95 tan⁡γtan⁡〖(γ+φ)〗 (2) Từ công thức (1) và (2) ta thấy: η_k↑ khi γ↑ và φ↓ đồng thời do tanγ=Z_1q nên muốn γ lớn thì Z_1lớn, q nhỏ. Tuy nhiên không nên chọn Z_1 quá lớn vì kích thước bộ truyền sẽ cồng kềnh và q nhỏ sẽ làm trục vít không đủ độ cứng vì vậy γ≤25°. Câu 13: Nêu ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền trục vít bánh vít? Tại sao bộ truyền trục vít bánh vít có thể đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước vẫn nhỏ gọn? Trả lời: Ưu điểm : + Tỉ số truyền lớn + Làm việc êm, không ôn + Có khả năng tư hãm. Nhược điểm: + Hiệu suất thấp, nhiệt sinh nhiều nên thường phải dùng các phương pháp làm nguội,. + Phải dùng vật liệu giảm ma sát (đồng thanh) để chế tạo bánh vít nên giá thành tương đối đắt. Phạm vi sử dụng: + Hiệu suất thấp, dùng khi công suất nhỏ hoặc trung bình ( ≤50÷60 kW) + Có tỉ số truyền lớn ( u =20÷60) nên được sử dụng rộng rãi trong các cơ cấu phân độ. + Có khả năng tự hãm nên thường sử dụng trong các cơ cấu nâng + Khi làm việc trục vít là trục dẫn động cho bánh vít. Bộ truyền trục vítbánh vít có thể đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước vẫn nhỏ gọn vì: + Tỉ số truyền bằng tỉ số giữa răng bánh vít và số ren trục vít (chỉ bằng 1÷4 ) mặt khác d2120, muốn vậy: Amin > d2d1 Đường kính tính toán của đĩa xích dẫn d1, của đĩa bị dẫn d2; cũng chính là đường kính vòng chia của đĩa xích, là đường kính của vòng tròn đi qua tâm các chốt. Kc trục lớn nhất Amax đc quy định bởi điều kiện ko làm xích quá chùng. Nếu A càng lớn, số mắt xích càng nhiều, tích lũy độ dãn delta t trong các mắt xích càng tăng khiến xích chóng bị chùng, hậu quả là bộ truyền làm việc bị rung động nhiều hơn. Vì thế Amax chỉ nên lấy trong giới hạn: Amax < 80t Sau khi chọn khoảng cách trục cần tính số mắt xích X: X cần được quy tròn theo số nguyên gần đó và nên lấy số chẵn để tránh dùng mắt chuyển. Câu 16: Trình bày nguyên lý hình thành đường ren và phân loại ren? Trả lời: Nguyên lý hình thành đường ren: ren được tạo thành trên cơ sở đường xoắn ốc trụ hoặc nón. Nếu đường xoắn ốc nằm trên cơ sở mặt trụ tương ứng có ren hình trụ, còn nếu nằm trên mặt nón có ren hình nón. Ren trụ được dùng phổ biến. Phân loại ren: + Theo hướng của góc dấn có 2 loại ren: ren phải là ren đi lên về phía bên phải; ren trái là ren đi lên về phía trái. + Theo thông số đầu mối có: ren một đầu mối, hai đầu mối, ba đầu mối,… Câu 17: Trình bày khái niệm về ren? Các thông số hình học cơ bản của ren? Nêu các dạng hỏng và chỉ tiêu tính mối ghép ren? Trả lời: Ghép bằng ren là loại ghép có thể tháo được. Các thông số hình học cơ bản của ren: + d – đường kính đỉnh ren + d1 – đường kính chân ren + d2 – đường kính trung bình của ren + p – bước ren, là khoảng cách giữa 2 mf song song của ren kề nhau đo theo phương của trục. + pz – bước xoắn, bằng khoảng di chuyển theo chiều trục khi xoay bulong hoặc đai ốc đi một vòng + γ – góc nâng ren Các dạng hỏng của ren + Thân bulong bị kéo đứt tại phần có ren, hoặc tại tiết diện xát mũ bulong. Hoặc bị xoắn đứt trong quá trình xiết đai ốc. + Các vòng ren bị hỏng do cắt đứt ren, dập bề mặt tiếp xúc hoặc bị uốn gãy. + Mũ bu long bị hỏng do dập bề mặt tiếp xúc, cắt đứt, hoặc bị uốn gãy. Chỉ tiêu tính mối ghép ren: Kích thước của mối ghép bu lông đã được tiêu chuẩn hóa, các kích thước được tính theo đường kính d với một tỷ lệ nhất định trên cơ sở đảm bảo sức bền đều của các dạng hỏng. Do đó chỉ cần tính tóan để hạn chế một dạng hỏng là các dạng hỏng khác cũng không xảy ra. Thường người ta kiểm tra mối ghép ren theo điều kiện bền: σ 0; x2 < 0 và xt = x1 + x2 + Dịch chỉnh góc là trường hợp tổng quát của dịch chỉnh. Nếu xt = x1 + x2>0 và x1, x2 đều dương thì chiều dày răng theo vòng chia và đường kính đỉnh dα của bánh răng dẫn và bị dẫn đều tăng lên. Khi đó bề dày răng của bánh răng nhỏ và bánh răng lớn trên vòng chia lớn hơn p2 và rãnh chia của chúng nhỏ hơn p2. Do đó các vòng chia không tiếp xúc với nhau, bánh răng ăn khớp theo vòng lăn. Để ăn khớp đúng thì khoảng cách trục tăng lên một khoảng ∆αω, khoảng cách trục xác định theo đường kính vòng lăn. Câu 20: Trình bày về kết cấu bánh răng? Khi nào thì chế tạo bánh răng liền trục, các đặc điểm của bánh răng liền trục? Trả lời: Kết cấu bánh răng: ( kích thước, quy mô sản xuất, phương pháp lắp với trục) + Nếu đường kính bánh răng ≤ 150 mm, bánh răng được chế tạo một khối, không khoét lõm. + Nếu đường kính vòng đáy ít chênh lệch với đường kính trục hoặc cần tăng độ đồng tâm của bánh răng với trục, bánh răng được chế tạo liền trục + Nếu bánh răng có đường kính ≤ 500 mm được chế tạo bằng phương pháp phôi rèn hoặc dập, được khoét lõm và làm lỗ để giảm bớt khối lượng. + Nếu bánh răng có đường kính trên 500 mm được chế tạo bằng hàn nếu sản suất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, chế tạo bằng đúc nếu sản xuất hàng loạt lớn. Chế tạo bánh răng liền trục khi đường kính vòng đáy ít chênh lệch với đường kính trục hoặc cần tăng độ đồng tâm của bánh răng với trục. Bánh răng liền trục có đặc điểm là bánh chủ động thường có số răng nhỏ và đường kính nhỏ. Chính vì vậy nên khi trục lắp bánh răng nhỏ có đường kính không nhỏ lắm thì đường kính trục và bánh răng có thể xấp xỉ nhau. Các bánh răng liền trục rất hay gặp ở các trục vào của hộp giảm tốc. Đó là lý do mà bánh răng cấp nhanh thường dùng module nhỏ và số răng nhỏ nữa sẽ làm cho bánh răng rất nhỏ, chỉ lớn hơn trục một kích thước rất ít. Câu 21: Trình bày các thông số cơ bản của bộ truyền trục vít– bánh vít : Môđun, hệ số đường kính q, số đầu mối ren trục vít, số răng bánh vít, góc vít γ? Trả lời: Mô đun m = p π, pbước ren của trục vít + Tiêu chuẩn quy định 2 dãy trị số mô đun m: Dãy 1 m = 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8;10; 12,5;16;20;25. Dãy 2 m = 1,5; 3; 3,5; 6;7;18. Ưu tiên chọn mô đun theo dãy 1 Hệ số đường kính q theo tiêu chuẩn (StSEV 26776): Dãy 1 q = 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0. Dãy 2 q = 7,1; 9,0; 11,2;14,0;18,0;22,4. Ưu tiên chọn trị số q theo dãy 1, q=25 ít dùng Góc vít γ của đường xoắn ốc (520°) xác định theo cong thức: tg γ = m.Z1 π.d1 = Z1q Trong đó: Z1=1;2;4 là số đầu mối ren của trục vít. Số mối ren càng ít thì góc γ sẽ nhỏ, hiệu suất của bộ truyền thấp; nếu lấy Z1 lớn, kích thước bộ truyền lớn, giá thành tăng. Trong các bộ truyền công suất lớn không nên dùng trục vít có Z1= 1 vì mất mát công suất lớn và nóng nhiều. Số răng bánh vít Z2 Câu 22: Hãy trình bày về vận tốc, tỷ số truyền trong truyền động trục vít bánh vít, nêu nhận xét? Tại sao khi chọn vật liệu bánh vít phải căn cứ vào vận tốc trượt Vt? Trả lời: Tỷ số truyền: u=ω_1ω_2 =n_1n_2 =〖π.d〗_2(πmZ_1 )=Z_2Z_1 =d_2d_1 tgγ Vận tốc vòng v1 và v2 ( khác phương và trị số): v_1=(πd_1 n_1)(60000 ),v_2=(πd_1 n_2)60000 Vân tốc trượt tương đối Vt ( có phương tiếp tuyến với đường xoắn ốc của ren trục vít): v_t=v_1cos⁡γ =(πd_w1. n_1)(60000.cos⁡γ ) Nhận xét: Tỷ số truyền của bánh vít và trục vít là rất lớn Làm việc êm, không ồn, có khả năng tự hãm Vận tốc trượt có trị số lớn nên trong bộ truyền vít mất mát công suất lớn, mòn và dính xảy ra nhiều. Khi chọn vật liệu bánh vít phải căn cứ vào vận tốc trượt là vì trượt là nguyên nhân gây ra các dạng hỏng chủ yếu nên trong thiết kế người ta thường lấy vận tốc trượt vt làm căn cứ để chọn bánh vít. Câu 23: So sánh các ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền xích với bộ truyền đai? Trả lời: Truyền động đai Truyền động xích Ưu điểm Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục khá xa nhau. Làm việc êm, không ồn giữ được an toàn cho các chi tiết máy khác khi bị quá tải Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ Có thể truyền chuyển động giữa các trục cách nhau tương đối xa. Kích thước nhỏ gọn, làm việc không trượt, hiệu suất khá cao, lực tác dụng trên trục tương đối nhỏ. Có thể cùng một lúc truyền chuyển động và công suất cho nhiều trục Nhược điểm Khuôn khổ kích thước khá lớn Tỷ số truyền không ổn định vì có trượt đàn hồi của đai trên bánh đai. Lực tác dụng lên trục và ổ trục và ổ lớn do phải căng đai Tuổi thọ thấp khi làm việc với vận tốc cao. Có nhiều tiếng ồn khi làm việc Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn không ổn định Yêu cầu chăm sóc thường xuyênn( bôi trơn, điều chỉnh làm căng xích) Chóng mòn, nhất là khi làm việc nơi nhiều bụi và bôi trơn không tốt Phạm vi sử dụng Bộ truyền đai thường được bố trí ở cấp tốc độ nhanh để kích thước bộ truyền nhỏ gọn. Bộ truyền đai dùng khi công suất P= 4050 kW, v = 530 ms. Tỷ số truyền u ≤5 với bánh đai dẹt, u≤ 10 với đai thang. Dùng trong các trục có khoảng cách trung bình, yêu cầu kích thước tương đối nhỏ gọn, làm việc ko trượt. Dùng khi công suất truyền ≤100 kW, khoảng cách trục a lớn (8m), vận tốc xích v = 625 ms, tỷ số truyền u≤6 Dùng rộng rãi trong các máy vận chuyển ( mô tô, xe đạp, xích tải, máy nông nghiệp, máy công cụ, tay máy…) Câu 25: Các đặc điểm ăn khớp của bánh răng ngiêng? Các nguyên nhân làm bộ truyền bánh răng nghiêng có khả năng tải cao hơn bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ? Trả lời: Bánh răng nghiêng thường có khả năng làm việc với vận tốc cao hơn những loại bánh răng khác và có truyền tải cũng lớn hơn. Với góc β giữa tiếp tuyến với đường xoắn cắt mặt bên của răng với hình trụ chia và tâm bánh răng thì được gọi là góc nghiêng của răng trên hình trụ chia. Với góc này thì thường bánh răng sẽ nằm trong khoảng 7° < β < 35°. Hai bánh răng nghiêng sẽ ăn khớp với nhau vì có cùng góc nghiêng nhưng về chiều dài sẽ ngược nhau. Vì bánh răng nghiêng ăn khớp theo góc nghiêng, góc nghiêng càng lớn thì khả năng chịu tải của bánh răng càng cao. Ngoài ra điều này có được nhờ chiều dài ăn khớp của bánh răng nghiêng lớn hơn của bánh răng thẳng. Vì bộ truyền bánh răng nghiêng có diện tích tiếp xúc lớn hơn so với bộ truyền bánh răng thẳng nên nếu cùng một lực ép, áp suất tác dụng lên bề mặt bánh răng nghiêng nhỏ hơn. Câu 26: Nêu cơ sở chọn số răng đĩa xích, khoảng cách trục và số mắt xích? Tại sao thường chọn số mắt xích chẵn, số răng đĩa xích lẻ? Trả lời: Z1, Z2 là số răng đĩa xích dẫn và bị dẫn: + Để giảm tiếng ồn cần hạn chế số răng nhỏ nhất Z1min của đĩa dẫn ( thường lấy ≥ 19 khi vận tốc xích v> 2ms) + Khi vận tốc v< 2 ms có thể lấy Z1min = 13 – 15. + Đối với bộ truyền chịu tải trọng va đập nên lấy Z1min ≥ 23. + Để đảm bảo cho bộ truyền x ích làm việc lâu dài, ít ồn, trong trường hợp vận tốc trung bình và cao nên lấy Z1 = 29 2u ≥19 và nên quy tròn theo số lẻ. + Số răng đĩa lớn ( đĩa bị dẫn) Z2 = u.Z1, số răng Z2 cũng nên là số lẻ, như vậy với số mắt xích chẵn, các bản lề và răng đĩa sẽ mòn đều hơn. Số mắt xích X cần quy tròn theo số nguyên gần đó và nên lấy số chẵn để tránh dùng mắt chuyển. X≈0,5(Z_1+Z_2 ) + 2at + 0,25.( Z2 – Z1 )2. t(π2a) Khoảng cách trục a : a = 0,25t.X – 0,5(Z_1+Z_2) +√(〖X0,5(〖Z_1+Z_2)〗22(Z_2Z_1)π〗2 ) + Để nhánh xích bị dẫn có độ chùng bình thường cần rút bớt khoảng cách trục a tính theo công thức trên một lượng ∆a=(0,002÷0,004)a đối với các bộ truyền xích không điều chỉnh được khoảng cách trục. + Nếu bộ truyền xích đặt nghiêng 1 góc Ψ>70° so với đường nằm ngang thì ko cần giảm bớt a (∆a=0) Thường chọn số mắt xích chẵn, số răng đĩa xích lẻ là vì để đảm bảo răng trên đĩa xích mòn đều 2 bên, dễ nối xích và đảm bảo tuổi thọ. Câu 27: Trình bày về kết cấu trục? Nêu cơ sở xác định kết cấu trục và các biện pháp nâng cao sức bền mỏi cho trục? Trả lời: Kết cấu của trục được xác định theo trị số và tình hình phân bố lực tác dụng lên trục, cách bố trí và cố định các tiết máy lắp trên trục, phương pháp gia công và lắp ghép… Trục thường được chế tạo có dạng hình trụ tròn nhiều bậc để phù hợp với đặc điểm phân bố ứng suất trong trục. Khi cần giảm khối lượng có thể làm trục rỗng, tuy nhiên giá thành chế tạo trục rỗng khá đắt. chi tiết máy đỡ trục được gọi là ổ trục. Phần trục tiếp xúc với ổ trục gọi là ngõng trục. Phần trục để lắp với các tiết máy được gọi là thân trục Đối với các phần trục không lắp các tiết máy có thể lấy đường kính theo các trị số không tiêu chuẩn. Để cố định các tiết máy trên trục theo chiều trục thường dùng vai trục, gờ, mặt hình côn, bạc, vòng chặn, đai ốc hoặc lắp bằng bộ dôi…. Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của trục: + Bố trí những nơi tập trung ứng suất ở xa vùng chịu ứng suất lớn nhất + Thiết kế các rãnh giảm tải + Tại những chổ chuyển tiếp phải sử dụng vát mép hay góc lượn + Sử dụng dao phai đĩa thay cho dao phai ngón + Với các mối ghép có độ dôi thì phải vát mép Câu 28: Nêu các dạng hỏng và chỉ tiêu tính trục? Trình bày ý nghĩa và cách tính sơ bộ trục theo độ bền mỏi? Trả lời: Các dạng hỏng: + Trục bị gãy hỏng do mỏi: vì thường xuyên làm việc quá tải, tập trung ứng suất do kết cấu gây nên (góc lượn, rãnh then, lỗ…), sử dụng ko đúng kỹ thuật. + Trục bị mòn: Trường hợp dùng ổ trượt, nếu tính toán và sử dụng không đúng, màng dầu không hình thành được, ngõng trục nóng lên nhiều, lót trục bị mòn nhanh, bị dính hoặc bị xước, kết quả là trục không làm việc được nữa. + Trục còn có thể bị hỏng dao động ngang và dao động xoắn: do đó có những trường hợp phải kiểm nghiệm trục về dao động. Chỉ tiêu tính trục: theo điều kiện bền mỏi, theo hệ số an toàn và độ bền quá tải Cách tính sơ bộ trục theo bền mỏi: + Sau khi tìm được sơ bộ đường kính trục, tiến hành định kết cáu và các kích thước của trục, có xét đến các vấn đề lắp, tháo, cố định và định vị các tiết máy trên trục. + Định vị trí ổ trục và các điểm đặt lực. (Khi trục lắp trên ổ trượt, nếu chiều dài ổ không lớn lắm phản lực được coi như đặt ở giữa ổ, nếu chiều dài ổ lớn và ổ không tự lựa thì phản lực coi như đặt cách mút trong của ổ khoảng 13 – 14 chiều dài ổ) + Phân tích lực tác dụng lên trục, tính phản lực và vẽ biểu đồ mômen uốn. Nếu lực nằm trong các mặt phẳng khác nhau thì phân tích chúng ra các thành phần nằm trong mặt phẳng đứng và mặt phẳng ngang, và tính các phản lực trong các mặt phẳng này. Vẽ các biểu đồ mômen uốn trong mặt phẳng đứng, mặt phẳng ngang và biểu đồ mômen xoắn. Câu 29: Trình bày về sự phân bố ứng suất trong ổ lăn? Tại sao ổ có vòng trong quay lại có tuổi thọ lớn hơn ổ có vòng ngoài quay khi có cùng các thông số khác? Trả lời: Ứng suất tiếp xúc lớn nhất tại tâm của diện tích tiếp xúc giữa con lăn chịu tải lớn nhất và vòng trong tại điểm a. Mỗi điểm trên bề mặt của vòng và của con lăn cịu ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chù kỳ mạch động gián đoạn. Điều này dẫn đến ổ có thể bị hỏng do mỏi. Khi vòng trong quay, cứ sau một vòng quay mỗi điểm trên vòng trong mới chịu một lần ứng suất lớn nhất. Khi ổ lăn làm việc, mỗi điểm trên bề mặt các vòng và con lăn sẽ đi vào vùng tiếp xúc, chịu tải tăng dần rồi thoát tải khi đi ra khỏi vùng tiếp xúc. Do đó ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chu kì mạch động gián đoạn và tấn số thay đổi của nó phụ thuộc vào vòng nào quay. Khi vòng trong quay, cứ sau mỗi vòng quay mỗi điểm trên vòng trong sẽ chịu 1 lần ứng suất tiếp xúc lớn nhất. Còn khi vòng ngoài quay, vòng trong cố định, thì điểm chịu ứng suất tiếp xúc lớn nhất k di chuyển. Do vậy, cứ mỗi lần con lăn vào tiếp xúc với điểm đó, vong trong lại chịu ứng suất tiếp xúc lớn nhất 1 lần. Như vậy, khi vòng ngoài quay, số chu kỳ chịu tải của điểm nguy hiểm sẽ tăng lên rất nhiều và làm cho ổ lăng chóng hỏng vì mòn hơn. Câu 30: Trình bày về kết cấu và cách tính mối ghép then ghép lỏng? Trả lời: Kết cấu mối ghép then lỏng ( then bằng, then dẫn hướng, then bán nguyệt) + Then bằng: then có tiết diện hình chữ nhật (bxh). Hai đầu then có thể lượn trong hoặc hớt bằng. Mặt làm việc là 2 bên. + Then bằng dẫn hướng: cấu tạo giống như then bằng nhưng dài hơn được bắt vít trên trục, được dùng để ghép các cho tiến máy cần dịch chuyển trên trục. + Then bán nguyệt: cũng giống như then bằng, mặt làm việc là 2 mặt bên. Trên mặt cắt dọc trục then có tiết diện hình bán nguyệt. Tính mối ghép then bằng: Điều kiện tránh dập: σ_d=F(t_2 l)=2T(dlt_2 )≤σ_d Điều kiện bền cắt: τ_c=Fbl=2Tbdl≤τ_c Trong đó: l – chiều dài làm việc của then t2 = 0,4h – độ sâu rãnh then trên mayơ d – đường kính trục T – mô men xoắn truyền qua mối ghép σ_d lấy theo vật lieeujkems bền hơn giữa then và trục, τ_c lấy theo vật liệu then. Trị số ứng suất cho phép τ_c đối với thép và gang có thể lấy như sau: Khi chịu tải trọng tĩnh τ_c =120 Mpa; Khi chịu tải trọng va đập nhẹ, τ_c =90 Mpa; Khi chịu tải trọng va đập mạnh τ_c =50 Mpa. Câu 31: Trình bày về các biện pháp phòng lỏng cho mối ghép ren? So sánh ưu nhược điểm của các biện pháp đó? Trả lời: sử dụng 2 đai ốc: + sau khi vặn đại ốc thứ hai, giữa hai đai ốc xuất hiện lực căng phụ, chính lặc căng phụ này tạo nên lực ma sát phụ giữ cho đai ốc không bị nới lỏng khi bu lông chịu lực dọc trục + sử dụng 2 đai ốc làm tăng thêm khối lượng, khi bị rung động mạnh vẫn không đảm bảo chặt cho nên hiện nay ít dùng sử dụng đai ốc tự hãm: bằng cách ép dẻo đầu đai ốc thành hình elip sau khi cắt ren, tạo thành độ dôi hướng tâm của ren hoặc tạo các rãnh hướng tâm trên đầu đai ốc. Câu 32: So sánh mối ghép hàn và đinh tán về ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng? Trình bày các đặc điểm trong tính toán mối hàn giáp mối? Trả lời: Mối ghép hàn Mối ghép đinh tán Ưu điểm Kết cấu nhỏ gọn, tiết kiệm vật liệu Tiết kiệm công sức, giảm được giá thành. Đảm bảo sức bền đều, nguyên liệu được sử dụng hợp lý Có thể phục hồi các chi tiết máy bị gãy hỏng 1 phần hoặc bị mài mòn. Đảm bảo chắc chắn Dễ kiểm tra chất lượng mối ghép Ít làm hỏng các chi tiết máy khi cần tháo rời (so sánh với mối ghép hàn). Nhược điểm Chất lượng mối hàn phụ thuộc rất nhiều vào độ của thợ hàn Khó kiểm tra những khuyết tật bên trong của mối hàn Cơ tính chỗ hàn bị giảm sút do ảnh hưởng của nhiệt độ. Tốn kim loại Giá thành cao Hình dạng và kích thước cồng kềnh Phạm vi sử dụng Sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, đóng tàu, sản suất nồi hơi, bình chứ, các công trình xây dựng Sử dụng trong dàn cầu, dàn cầu trục, nồi hơi chịu áp suất cao Không thể đốt nóng vì nếu đốt nóng sẽ bị vênh hoặc giảm chất lượng chi tiết Những mối ghép bằng các vật liệu ko hàn được. Mối ghép hàn giáp mối: + Loại này thông dụng vì đơn giản và đảm bảo hơn các loại mối hàn khác + Dưới tác dụng của lực P mối ghép hàn chịu kéo đúng tâm. Mặt cắt nguy hiểm ở vùng bờ miệng hàn. + Điều kiện bền: 〖 σ〗_k=F(B.S)≤〖σ_k〗h Trong đó: F – lực kéo (N) S,B – chiều dày của tấm ghép và chiều dài của mạch hàn 〖σ_k〗h ứng suất cho phép khi kéo (nén) của mối hàn. LÝ THUYẾT CHI TIẾT MÁY Câu 1: Với đai dẹt và đai thang thì đai nào được nối và đai nào không được nối, vì sao? Trả lời: Đai dẹt được nối còn đai thang không được nối Bởi vì đai dẹt cắt được theo yêu cầu và nối thành vòng kín, còn đai thang chiều dài đai được tiêu chuẩn góa và chế tạo sẵn thành vòng kín, không thể cắt. Câu 2: Đối với đai thang thì mặt làm việc là mặt nào? So sánh khả năng tải của đai thang thường và đai thang hẹp? Trả lời: Đai thang mặt làm việc là hai mặt bên Đai thang thường có bh = 1,6 và đai thang hẹp có bh=1,2. Với cùng chiều rộng đai, đai thang hẹp có chiều cao h lớn hơn, do đó khả năng tải cao hơn bình thường. (bchiều rộng, hchiều dày) Câu 3: Tại sao đai thang không nên làm việc ở vận tốc cao? Trả lời: Đai thang không nên làm việc ở vận tốc cao (vượt quá 30 ms) vì khi đó xảy ra hiện tượng dao động xoắn, tăng lực ly tâm, nóng dây đai, giảm tuổi thọ và hiệu suất bộ truyền. Vần tốc tốt nhất nằm trong khoảng 2025 ms. Câu 4: Trong hệ thống truyền dẫn cơ khí (Động cơ – bộ truyền ngoài – hộp giảm tốc) bộ truyền đai nên được đặt ở vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ truyền động minh họa? Trả lời: Bộ truyền đai thường được bố trí ở đầu vào của hộp giảm tốc Vì: + Bộ truyền đai có thể truyền chuyển động và cơ năng giữa các trụ ở xa nhau, làm việc êm, không ồn, quan trọng nhất là nó giữ an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt và có thể truyền chuyển động cho nhiều trục. Khi động cơ chạy trong trường hợp quá tải thì bộ truyền đai sẽ trượt đi chứ không chuyển động nữa. Điều đó giảm đảm bảo an toàn cho cả động cơ và hộp giảm tốc được an toàn khi quá tải. + Nếu bộ truyền đai được đặt sau hộp gảm tốc thì hộp giảm tốc sẽ ị hỏng khi xảy ra hiện tượng quá tải bên cạnh đó bộ truyền dễ bị trượt trên trục, không truyền được chuyển động. + Bộ truyền đai nằm ở phía sau sẽ không đảm bảo đảm được tỉ số truyền mô men cần truyền đến các trục từ hộp giảm tốc đến máy công tác. Bộ truyền xích bôi trơn ít và mài mòn nhiều vì vậy thường không đặt trước hộp giảm tốc. Sơ đồ minh họa: Động cơ Bộ truyền đai hộp giảm tốc – bộ truyền xích – máy công tác – tải. Câu 5: Trình bày các thông số hình học trong bộ truyền đai? Vì sao phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một giây? Trả lời: Các thông số hình học trong bộ truyền đai: d1, d2: đường kính tính toán của bánh dẫn và bánh bị dẫn. a: khoảng cách giữa hai trục α_1 ,α_2 : gốc ôm của dây đai trên bánh nhỏ và bánh lớn. γ : góc giữa hai nhánh dây d_1=(1100÷1300).∛(P_1n_1 ) hoặc d_1=(5,2÷6,4).∛(T_1 ) (mm) P1 : công suất trên trục dẫn, kW T1 : mô men xoắn trên trục dẫn, N.m Đối với đai hình thang nên lấy đường kính bánh đai nhỏ d1 ≈ 1,2 d1 min d1 min : đường kính tối thiểu Đường kính bánh đai lớn: d_2=d_1 u(1ξ) α_1=180°57°.(( d_2d_1))a Chiều dài đây đai L = 2a + (π(d_1+d_2))2+〖(d_2d_1)〗24a Phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một giây vì: + Góc ôm là góc ở tâm bánh đai chắn cung tiếp xúc giữ bánh đai và dây đai. Kí hiệu: α_1 ,α_2 α_1=πβ ; α_2= π+β Với β nhỏ => sin⁡〖β2〗≈β2 => α_1=π(d_2d_1)a (rad), α_2=π+(d_2d_1)a (rad) Hay α_1=180°57°.(( d_2d_1 ))a (độ) , α_2=180°+57°.(( d_2d_1 ))a (độ) + Nếu α_1 nhỏ ảnh hưởng xấu đến khả năng kéo của đai, do đó đối với đai dẹt α_1 cần thỏa mãn điều kiện α_1≥ 150°. Đối với đai thang thì α_1≥ 120° ( do tác dụng chêm của đai với rãnh đai). Quy định số vòng chạy của đai trong một giây để đảm bảo hiệu suất, đảm bảo đai có thể làm việc trong khoảng thời gian đủ dài. + Để đảm bảo cho đai có thể làm việc trong thời gian đủ dài, cần hạn chế số vòng chạy của dây đai trong 1 giây theo điều kiện: i=vL≤ i_max với i_max=3÷10 Câu 6: Trình bày về kết cấu bánh răng? Khi nào thì chế tạo bánh răng liền trục, các đặc điểm của bánh răng liền trục? Trả lời: Kết cấu bánh răng: Kết cấu bánh răng phụ thuộc vào kích thước bánh răng ( đường kính d), quy mô sản xuất và phương pháp lắp với trục. Khi đường kính bánh răng d ≤ 150 mm, bánh răng được chế tạo liền khối, không khoét lõm. Khi đường kính bánh răng d ≤ 600 mm, bánh răng thường đượckhoét lõm để giảm khối lượng, tăng khả năng đồng đều về cơ tính khi nhiệt luyện, dễ giá kẹp và vận chuyển. Khi đường kính d > 600 mm, để tiết kiệm thép tốt, bánh răng thường được chế tạo vành tiêng bằng thép tốt rồi ghép vào may ơ bằng thép thường hoặc gang với mối ghép vít, bulong, hàn hoặc độ dôi. Khi đường kính bánh răng lớn (> 3000 mm) vành răng được ghép từ các mảnh (3÷4). Điều kiện chế tạo và đặc điểm của bánh răng liên tục; Nếu đường kính vòng đáy răng ít chên lệch với đường kính trục hoặc cần tăng độ đồng tâm của bánh răng đối với trục, bánh răng được chế tạo liền trục) Thường làm liền với trục khi khonagr cách từ đáy răng đến rãnh then nhỏ hơn 2,5m (m là mô đun) đối với bánh răng trụ và 1,6mte (mte là mô đun mặt hút lớn) đối với bánh răng côn. Câu 7: Nêu các đặc điểm ăn khớp của bánh răng trụ răng nghiêng? Nguyên nhân làm bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng ăn khớp êm hơn bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng? Trả lời: Các đặc điểm ăn khớp của bánh răng nghiêng là: + quá trình ăn khớp êm, tải trọng dao động giảm + Chiều dài tiếp xúc lớn, tải trọng riêng nhỏ hơn răng thẳng. Bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng làm việc êm hơn bánh răng trụ răng thẳng: + Ở bánh răng nghiêng các răng không song song với đường sinh mà làm với đường sinh một góc β nên răng chịu tải và thôi tải một cách dần đồng thời trong vùng ăn khớp luôn có ít nhất hai đôi răng vì vậy bánh răng nghiêng làm việc êm hơn, va đập và tiếng ồn giảm so với bánh răng thẳng, tải trọng động nhỏ hơn, giá trị của hệ số kv nhỏ hơn so với bánh răng thẳng. Câu 8: Tại sao độ bền mỏi là chỉ tiêu cơ bản để tính toán trục? Trả lời: Chỉ tiêu tính trục: Do tác dụng lâu dài của ứng suất uốn và ứng suất xoắn thay đổi có chu kỳ, trục có thể bị hỏng vì mỏi. Do vậy, ứng suất uốn và ứng suất xoắn có tác dung quyết định đến khả năng làm việc của trục. Độ bền mỏi là chỉ tiêu cơ bản để tính trục vì trục chịu ứng suất thay đổi cho nên thường bị hỏng vì mỏi. Tính toán trục về độ bền mỏi có ý nghĩa quyết định trong tính toán thiết kế trục. Câu 9: Góc ôm, khoảng cách trục và chiều dài đai cũng như vị trí bộ truyền ảnh hưởng như thế nào đến khả năng kéo của bộ truyền đai? Trả lời: Nếu tăng góc ôm α_1 lên thì sẽ tăng khả năng kéo của bộ truyền. Khoảng cách trục a càng lớn thì góc ôm α_1 càng lớn dẫn đến tăng khả năng kéo của bộ truyền. Chiều dài đai L : chiều dài càng lớn thì khoảng cách trục a càng lớn dẫn đến tăng khả năng kéo của bộ truyền và ngược lại. L đồng biến, tức là a càng lớn thì L càng lớn và ngược lại L càng lớn thì a càng lớn dẫn đến tăng khả năng kéo của bộ truyền. Vị trí bộ truyền: Khi bộ truyền đai bố trí ở đầu vào HGT thì có thể truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục ở xa nhau,quan trọng nhất là nó giữ đc an toàn cho các chi tiết máy và động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt và có thể truyền chuyển động cho nhiều trục khi bộ truyền đai bố trí ở phía sau HGT sẽ k đảm bảo đc tỉ số truyền và momen cần truyền đến các trục từ HGT đến máy công tác bên cạnh đó BTD là nộ truyền dễ bị trượt trên trục và k truyền đc chuyển động Do đó vị trí của bộ truyền cũng ảnh hưởng đế khả năng kéo của bộ truyền đai. Câu 10: Hãy giải thích tại sao trong bộ truyền trục vít lại có hiện tượng tự hãm? Trả lời: Giải thích: Xét một điểm ở phần tiếp xúc giữa trục vít và bánh vít, mặt phẳng truyền chuyển động của trục vít luôn vuông góc với mặt chuyển động của bánh vít, như vậy đây là một cặp truyền động có đổi phương. Khi đổi phương hiệu suất giảm, ma sát tăng. Bên cạnh đó, tốc độ quay của trục vít lớn hơn nhiều lần so với tốc độ quay của bánh vít ( bánh vít càng lớn càng quay chậm) nên khi trục vít ngừng quay sẽ tạo ra mô men hãm rất lớn lên toàn hệ thống. Do đó xảy ra hiện tượng tự hãm. Giải thích: Lực F của bánh vít tác dụng lên trục vít có phương song song với trục tâm của trục vít. Nếu nâng dần góc nâng của trục vít sẽ đến 1 giá trị nhất định lực F nằm hẳn vào trong nón ma sát. Khi đó dù lực tác dụng lên bánh vít có lớn lên bao nhiêu cũng k thể làm quay trục vít được. Và đó là hiện tượng tự hãm của bộ trục vít bánh vít. Câu 11: So sánh ổ lăn và ổ trượt về phạm vi sử dụng? Tại sao không nên sử dụng ổ lăn làm việc ở tốc độ cao? Trả lời: So sánh: Ổ lăn Ổ trượt Phạm vi sử dụng Khi trục có đường kính nhỏ, khi đường kính trục lớn nếu dùng ổ lăn thì phải tự chế tạo lấy rất khó khăn, giá thành cao. Khi trục quay với vận tốc chậm hoặc bình thường. Nếu dùng với trục có vận tốc quay cao thì tuổi thọ của ổ sẽ thấp. Được dùng phổ biến trong nhiều loại máy : máy cắt kim loại, máy điện ô tô, máy bay, máy kéo, máy nông nghiệp, cần trục, máy xây dậy, máy mỏ, hộp giảm tốc, trong các cơ cấu,… Trong các máy chính xác, khi yêu cầu phương của trục rất chính xác, dùng ổ trượt sẽ tốt hơn do nó ít chi tiết nên dễ chế tạo chính xác cao và có thể điều chỉnh được khe hở. Khi ngõng trục có đường kính khá lớn, không có ổ lăn tiêu chuẩn thì dùng ổ trượt sẽ hạ được giá thành. Khi ổ cần làm việc trong các môi trường đặc biệt ( axit, kiềm…), dùng ổ trượt làm bằng các vật liệu đặc biệt. Trong các cơ cấu vận tốc thấp, không quan trọng, dùng ổ trượt rẽ tiền. Khi cần phải dùng ổ ghép dễ tháo lắp ( như trục khuỷu) khi có tải va đập và dao động, ổ làm việc tốt nhờ khả năng chấn của màng dầu. Dùng được cho cả trục có đường kính khá lớn, trục quay với vận tốc rất cao. Không nên sử dụng ổ lăn làm việc ở tốc độ cao vì: + Vì ứng suất tiếp xúc trên vòng ngoài nhỏ hơn rãnh vòng trong, nên khi làm việc với vận tốc cao thì lực ly tâm có ảnh hưởng đáng kể đặc biêt là rên ổ chặn. Khi đó có thể bị kẹt bi, làm tăng sự mài mòn vòng cách. + Ở ổ lăn có rất nhiều mối viên bi nhỏ. Nếu làm việc ở tốc độ cao mối viên bi nhỏ phải quay tốc độ lớn hơn tốc độ của trục rất nhiều lần sẽ sinh ra nhiệt nhiều và mau mòn dẫn đến tuổi thọ của ổ giảm. Bên cạnh đó còn gây tiếng ồn lớn, chịu va đập kém. Câu 12: Tại sao trong bộ truyền trục vít – bánh vít không nên chọn góc nâng γ lớn? Trả lời: Hiệu suất tính bằng công thức: η_k=tan⁡γtan⁡〖(γ+φ)〗 (1) Kể đến mất mát do khuấy dầu: η_k=0,95 tan⁡γtan⁡〖(γ+φ)〗 (2) Từ công thức (1) và (2) ta thấy: η_k↑ khi γ↑ và φ↓ đồng thời do tanγ=Z_1q nên muốn γ lớn thì Z_1lớn, q nhỏ. Tuy nhiên không nên chọn Z_1 quá lớn vì kích thước bộ truyền sẽ cồng kềnh và q nhỏ sẽ làm trục vít không đủ độ cứng vì vậy γ≤25°. Câu 13: Nêu ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền trục vít bánh vít? Tại sao bộ truyền trục vít bánh vít có thể đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước vẫn nhỏ gọn? Trả lời: Ưu điểm : + Tỉ số truyền lớn + Làm việc êm, không ôn + Có khả năng tư hãm. Nhược điểm: + Hiệu suất thấp, nhiệt sinh nhiều nên thường phải dùng các phương pháp làm nguội,. + Phải dùng vật liệu giảm ma sát (đồng thanh) để chế tạo bánh vít nên giá thành tương đối đắt. Phạm vi sử dụng: + Hiệu suất thấp, dùng khi công suất nhỏ hoặc trung bình ( ≤50÷60 kW) + Có tỉ số truyền lớn ( u =20÷60) nên được sử dụng rộng rãi trong các cơ cấu phân độ. + Có khả năng tự hãm nên thường sử dụng trong các cơ cấu nâng + Khi làm việc trục vít là trục dẫn động cho bánh vít. Bộ truyền trục vítbánh vít có thể đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước vẫn nhỏ gọn vì: + Tỉ số truyền bằng tỉ số giữa răng bánh vít và số ren trục vít (chỉ bằng 1÷4 ) mặt khác d2120, muốn vậy: Amin > d2d1 Đường kính tính toán của đĩa xích dẫn d1, của đĩa bị dẫn d2; cũng chính là đường kính vòng chia của đĩa xích, là đường kính của vòng tròn đi qua tâm các chốt. Kc trục lớn nhất Amax đc quy định bởi điều kiện ko làm xích quá chùng. Nếu A càng lớn, số mắt xích càng nhiều, tích lũy độ dãn delta t trong các mắt xích càng tăng khiến xích chóng bị chùng, hậu quả là bộ truyền làm việc bị rung động nhiều hơn. Vì thế Amax chỉ nên lấy trong giới hạn: Amax < 80t Sau khi chọn khoảng cách trục cần tính số mắt xích X: X cần được quy tròn theo số nguyên gần đó và nên lấy số chẵn để tránh dùng mắt chuyển. Câu 16: Trình bày nguyên lý hình thành đường ren và phân loại ren? Trả lời: Nguyên lý hình thành đường ren: ren được tạo thành trên cơ sở đường xoắn ốc trụ hoặc nón. Nếu đường xoắn ốc nằm trên cơ sở mặt trụ tương ứng có ren hình trụ, còn nếu nằm trên mặt nón có ren hình nón. Ren trụ được dùng phổ biến. Phân loại ren: + Theo hướng của góc dấn có 2 loại ren: ren phải là ren đi lên về phía bên phải; ren trái là ren đi lên về phía trái. + Theo thông số đầu mối có: ren một đầu mối, hai đầu mối, ba đầu mối,… Câu 17: Trình bày khái niệm về ren? Các thông số hình học cơ bản của ren? Nêu các dạng hỏng và chỉ tiêu tính mối ghép ren? Trả lời: Ghép bằng ren là loại ghép có thể tháo được. Các thông số hình học cơ bản của ren: + d – đường kính đỉnh ren + d1 – đường kính chân ren + d2 – đường kính trung bình của ren + p – bước ren, là khoảng cách giữa 2 mf song song của ren kề nhau đo theo phương của trục. + pz – bước xoắn, bằng khoảng di chuyển theo chiều trục khi xoay bulong hoặc đai ốc đi một vòng + γ – góc nâng ren Các dạng hỏng của ren + Thân bulong bị kéo đứt tại phần có ren, hoặc tại tiết diện xát mũ bulong. Hoặc bị xoắn đứt trong quá trình xiết đai ốc. + Các vòng ren bị hỏng do cắt đứt ren, dập bề mặt tiếp xúc hoặc bị uốn gãy. + Mũ bu long bị hỏng do dập bề mặt tiếp xúc, cắt đứt, hoặc bị uốn gãy. Chỉ tiêu tính mối ghép ren: Kích thước của mối ghép bu lông đã được tiêu chuẩn hóa, các kích thước được tính theo đường kính d với một tỷ lệ nhất định trên cơ sở đảm bảo sức bền đều của các dạng hỏng. Do đó chỉ cần tính tóan để hạn chế một dạng hỏng là các dạng hỏng khác cũng không xảy ra. Thường người ta kiểm tra mối ghép ren theo điều kiện bền: σ 0; x2 < 0 và xt = x1 + x2 + Dịch chỉnh góc là trường hợp tổng quát của dịch chỉnh. Nếu xt = x1 + x2>0 và x1, x2 đều dương thì chiều dày răng theo vòng chia và đường kính đỉnh dα c

LÝ THUYẾT CHI TIẾT MÁY Câu 1: Với đai dẹt đai thang đai nối đai khơng nối, sao? Trả lời: - Đai dẹt nối cịn đai thang khơng nối - Bởi đai dẹt cắt theo yêu cầu nối thành vịng kín, cịn đai thang chiều dài đai tiêu chuẩn góa chế tạo sẵn thành vịng kín, khơng thể cắt Câu 2: Đối với đai thang mặt làm việc mặt nào? So sánh khả tải đai thang thường đai thang hẹp? Trả lời: - Đai thang mặt làm việc hai mặt bên - Đai thang thường có b/h = 1,6 đai thang hẹp có b/h=1,2 Với chiều rộng đai, đai thang hẹp có chiều cao h lớn hơn, khả tải cao bình thường (b-chiều rộng, h-chiều dày) Câu 3: Tại đai thang không nên làm việc vận tốc cao? Trả lời: Đai thang không nên làm việc vận tốc cao (vượt q 30 m/s) xảy tượng dao động xoắn, tăng lực ly tâm, nóng dây đai, giảm tuổi thọ hiệu suất truyền Vần tốc tốt nằm khoảng 20-25 m/s Câu 4: Trong hệ thống truyền dẫn khí (Động – truyền – hộp giảm tốc) truyền đai nên đặt vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ truyền động minh họa? Trả lời: - Bộ truyền đai thường bố trí đầu vào hộp giảm tốc - Vì: + Bộ truyền đai truyền chuyển động trụ xa nhau, làm việc êm, không ồn, quan trọng giữ an tồn cho chi tiết máy động bị tải nhờ tượng trượt truyền chuyển động cho nhiều trục Khi động chạy trường hợp tải truyền đai trượt không chuyển động Điều giảm đảm bảo an tồn cho động hộp giảm tốc an toàn tải + Nếu truyền đai đặt sau hộp gảm tốc hộp giảm tốc ị hỏng xảy tượng tải bên cạnh truyền dễ bị trượt trục, không truyền chuyển động + Bộ truyền đai nằm phía sau không đảm bảo đảm tỉ số truyền mô men cần truyền đến trục từ hộp giảm tốc đến máy cơng tác Bộ truyền xích bơi trơn mài mịn nhiều thường khơng đặt trước hộp giảm tốc Sơ đồ minh họa: Động - Bộ truyền đai - hộp giảm tốc – truyền xích – máy cơng tác – tải Câu 5: Trình bày thơng số hình học truyền đai? Vì phải quy định góc ơm tối thiểu truyền đai số vòng chạy đai giây? Trả lời: - Các thơng số hình học truyền đai: d1, d2: đường kính tính tốn bánh dẫn bánh bị dẫn a: khoảng cách hai trục 𝛼1 , 𝛼2 : gốc ôm dây đai bánh nhỏ bánh lớn 𝛾 : góc hai nhánh dây 𝑑1 = (1100 ÷ 1300) √ 𝑃1 𝑛1 𝑑1 = (5,2 ÷ 6,4) 3√𝑇1 (mm) P1 : công suất trục dẫn, kW T1 : mô men xoắn trục dẫn, N.m Đối với đai hình thang nên lấy đường kính bánh đai nhỏ d1 ≈ 1,2 d1 d1 : đường kính tối thiểu Đường kính bánh đai lớn: 𝑑2 = 𝑑1 𝑢(1 − 𝜉) 𝛼1 = 180° − 57° ( 𝑑2 −𝑑1 ) 𝑎 Chiều dài đai L = 2a + 𝜋(𝑑1 +𝑑2 ) + (𝑑2 −𝑑1 )2 4𝑎 - Phải quy định góc ơm tối thiểu truyền đai số vòng chạy đai giây vì: + Góc ơm góc tâm bánh đai chắn cung tiếp xúc giữ bánh đai dây đai Kí hiệu: 𝛼1 , 𝛼2 𝛼1 = 𝜋 − 𝛽 ; 𝛼2 = 𝜋 + 𝛽 𝛽 𝛽 2 Với 𝛽 nhỏ => sin ≈ Hay 𝛼1 = 180° − 57° => 𝛼1 = 𝜋 − ( 𝑑2 −𝑑1 ) 𝑎 𝑑2 −𝑑1 𝑎 (rad), 𝛼2 = 𝜋 + (độ) , 𝛼2 = 180° + 57° 𝑑2 −𝑑1 𝑎 ( 𝑑2 −𝑑1 ) 𝑎 (rad) (độ) + Nếu 𝛼1 nhỏ ảnh hưởng xấu đến khả kéo đai, đai dẹt 𝛼1 cần thỏa mãn điều kiện 𝛼1 ≥ 150° Đối với đai thang 𝛼1 ≥ 120° ( tác dụng chêm đai với rãnh đai) Quy định số vòng chạy đai giây để đảm bảo hiệu suất, đảm bảo đai làm việc khoảng thời gian đủ dài + Để đảm bảo cho đai làm việc thời gian đủ dài, cần hạn chế số vòng chạy dây đai giây theo điều kiện: 𝑣 𝑖 = ≤ 𝑖𝑚𝑎𝑥 với 𝑖𝑚𝑎𝑥 = ÷ 10 𝐿 Câu 6: Trình bày kết cấu bánh răng? Khi chế tạo bánh liền trục, đặc điểm bánh liền trục? Trả lời: Kết cấu bánh răng: - Kết cấu bánh phụ thuộc vào kích thước bánh ( đường kính d), quy mơ sản xuất phương pháp lắp với trục - Khi đường kính bánh d ≤ 150 mm, bánh chế tạo liền khối, khơng kht lõm - Khi đường kính bánh d ≤ 600 mm, bánh thường đượckhoét lõm để giảm khối lượng, tăng khả đồng tính nhiệt luyện, dễ giá kẹp vận chuyển - Khi đường kính d > 600 mm, để tiết kiệm thép tốt, bánh thường chế tạo vành tiêng thép tốt ghép vào may thép thường gang với mối ghép vít, bulong, hàn độ dơi -Khi đường kính bánh lớn (> 3000 mm) vành ghép từ mảnh (3÷ 4) Điều kiện chế tạo đặc điểm bánh liên tục; - Nếu đường kính vịng đáy chên lệch với đường kính trục cần tăng độ đồng tâm bánh trục, bánh chế tạo liền trục) - Thường làm liền với trục khonagr cách từ đáy đến rãnh then nhỏ 2,5m (m mô đun) bánh trụ 1,6mte (mte mô đun mặt hút lớn) bánh côn Câu 7: Nêu đặc điểm ăn khớp bánh trụ nghiêng? Nguyên nhân làm truyền bánh trụ nghiêng ăn khớp êm truyền bánh trụ thẳng? Trả lời: - Các đặc điểm ăn khớp bánh nghiêng là: + trình ăn khớp êm, tải trọng dao động giảm + Chiều dài tiếp xúc lớn, tải trọng riêng nhỏ thẳng - Bộ truyền bánh trụ nghiêng làm việc êm bánh trụ thẳng: + Ở bánh nghiêng không song song với đường sinh mà làm với đường sinh góc 𝛽 nên chịu tải tải cách dần đồng thời vùng ăn khớp ln có hai đơi bánh nghiêng làm việc êm hơn, va đập tiếng ồn giảm so với bánh thẳng, tải trọng động nhỏ hơn, giá trị hệ số kv nhỏ so với bánh thẳng Câu 8: Tại độ bền mỏi tiêu để tính tốn trục? Trả lời: Chỉ tiêu tính trục: - Do tác dụng lâu dài ứng suất uốn ứng suất xoắn thay đổi có chu kỳ, trục bị hỏng mỏi Do vậy, ứng suất uốn ứng suất xoắn có tác dung định đến khả làm việc trục - Độ bền mỏi tiêu để tính trục trục chịu ứng suất thay đổi thường bị hỏng mỏi Tính tốn trục độ bền mỏi có ý nghĩa định tính tốn thiết kế trục Câu 9: Góc ơm, khoảng cách trục chiều dài đai vị trí truyền ảnh hưởng đến khả kéo truyền đai? Trả lời: - Nếu tăng góc ơm 𝛼1 lên tăng khả kéo truyền - Khoảng cách trục a lớn góc ơm 𝛼1 lớn dẫn đến tăng khả kéo truyền - Chiều dài đai L : chiều dài lớn khoảng cách trục a lớn dẫn đến tăng khả kéo truyền ngược lại L đồng biến, tức a lớn L lớn ngược lại L lớn a lớn dẫn đến tăng khả kéo truyền -Vị trí truyền: - Khi truyền đai bố trí đầu vào HGT truyền chuyển động trục xa nhau,quan trọng giữ đc an tồn cho chi tiết máy động bị tải nhờ tượng trượt truyền chuyển động cho nhiều trục - truyền đai bố trí phía sau HGT k đảm bảo đc tỉ số truyền momen cần truyền đến trục từ HGT đến máy cơng tác bên cạnh BTD nộ truyền dễ bị trượt trục k truyền đc chuyển động - Do vị trí truyền ảnh hưởng đế khả kéo truyền đai Câu 10: Hãy giải thích truyền trục vít lại có tượng tự hãm? Trả lời: - Giải thích: Xét điểm phần tiếp xúc trục vít bánh vít, mặt phẳng truyền chuyển động trục vít ln vng góc với mặt chuyển động bánh vít, cặp truyền động có đổi phương Khi đổi phương hiệu suất giảm, ma sát tăng Bên cạnh đó, tốc độ quay trục vít lớn nhiều lần so với tốc độ quay bánh vít ( bánh vít lớn quay chậm) nên trục vít ngừng quay tạo mô men hãm lớn lên tồn hệ thống Do xảy tượng tự hãm - Giải thích: Lực F bánh vít tác dụng lên trục vít có phương song song với trục tâm trục vít Nếu nâng dần góc nâng trục vít đến giá trị định lực F nằm hẳn vào nón ma sát Khi dù lực tác dụng lên bánh vít có lớn lên k thể làm quay trục vít Và tượng tự hãm trục vít - bánh vít Câu 11: So sánh ổ lăn ổ trượt phạm vi sử dụng? Tại không nên sử dụng ổ lăn làm việc tốc độ cao? Trả lời: - So sánh: Ổ lăn Ổ trượt - Khi trục có đường kính nhỏ, - Trong máy xác, yêu đường kính trục lớn cầu phương trục xác, dùng ổ lăn phải tự chế tạo dùng ổ trượt tốt chi lấy khó khăn, giá thành cao tiết nên dễ chế tạo xác cao - Khi trục quay với vận tốc điều chỉnh khe hở chậm bình thường Nếu - Khi ngõng trục có đường kính dùng với trục có vận tốc quay lớn, khơng có ổ lăn tiêu chuẩn cao tuổi thọ ổ thấp dùng ổ trượt hạ giá - Được dùng phổ biến thành Phạm vi sử dụng nhiều loại máy : máy cắt kim - Khi ổ cần làm việc môi loại, máy điện ô tô, máy bay, trường đặc biệt ( axit, kiềm…), máy kéo, máy nông nghiệp, dùng ổ trượt làm vật liệu cần trục, máy xây dậy, máy đặc biệt mỏ, hộp giảm tốc, cấu,… - Trong cấu vận tốc thấp, không quan trọng, dùng ổ trượt rẽ tiền - Khi cần phải dùng ổ ghép dễ tháo lắp ( trục khuỷu) - có tải va đập dao động, ổ làm việc tốt nhờ khả chấn màng dầu - Dùng cho trục có đường kính lớn, trục quay với vận tốc cao - Không nên sử dụng ổ lăn làm việc tốc độ cao vì: + Vì ứng suất tiếp xúc vịng ngồi nhỏ rãnh vòng trong, nên làm việc với vận tốc cao lực ly tâm có ảnh hưởng đáng kể đặc biêt rên ổ chặn Khi bị kẹt bi, làm tăng mài mịn vịng cách + Ở ổ lăn có nhiều mối viên bi nhỏ Nếu làm việc tốc độ cao mối viên bi nhỏ phải quay tốc độ lớn tốc độ trục nhiều lần sinh nhiệt nhiều mau mòn dẫn đến tuổi thọ ổ giảm Bên cạnh cịn gây tiếng ồn lớn, chịu va đập Câu 12: Tại truyền trục vít – bánh vít khơng nên chọn góc nâng γ lớn? Trả lời: Hiệu suất tính cơng thức: 𝜂𝑘 = tan 𝛾 tan(𝛾+𝜑′ ) Kể đến mát khuấy dầu: 𝜂𝑘 = 0,95 (1) tan 𝛾 tan(𝛾+𝜑′ ) (2) Từ công thức (1) (2) ta thấy: 𝜂𝑘 ↑ 𝛾 ↑ 𝜑 ′ ↓ đồng thời tan𝛾 = 𝑍1 𝑞 nên muốn 𝛾 lớn 𝑍1 lớn, q nhỏ Tuy nhiên khơng nên chọn 𝑍1 q lớn kích thước truyền cồng kềnh q nhỏ làm trục vít khơng đủ độ cứng 𝛾 ≤ 25° Câu 13: Nêu ưu nhược điểm phạm vi sử dụng truyền trục vít bánh vít? Tại truyền trục vít bánh vít đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước nhỏ gọn? Trả lời: - Ưu điểm : + Tỉ số truyền lớn + Làm việc êm, khơng ơn + Có khả tư hãm - Nhược điểm: + Hiệu suất thấp, nhiệt sinh nhiều nên thường phải dùng phương pháp làm nguội, + Phải dùng vật liệu giảm ma sát (đồng thanh) để chế tạo bánh vít nên giá thành tương đối đắt - Phạm vi sử dụng: + Hiệu suất thấp, dùng cơng suất nhỏ trung bình ( ≤ 50 ÷ 60 𝑘𝑊) + Có tỉ số truyền lớn ( u =20 ÷ 60) nên sử dụng rộng rãi cấu phân độ + Có khả tự hãm nên thường sử dụng cấu nâng + Khi làm việc trục vít trục dẫn động cho bánh vít - Bộ truyền trục vít-bánh vít đạt tỉ số truyền lớn mà kích thước nhỏ gọn vì: + Tỉ số truyền tỉ số bánh vít số ren trục vít (chỉ 1÷ ) mặt khác d2120, muốn vậy: Amin > d2-d1 Đường kính tính tốn đĩa xích dẫn d1, đĩa bị dẫn d2; đường kính vịng chia đĩa xích, đường kính vịng trịn qua tâm chốt - K/c trục lớn Amax đc quy định điều kiện ko làm xích chùng Nếu A lớn, số mắt xích nhiều, tích lũy độ dãn delta t mắt xích tăng khiến xích chóng bị chùng, hậu truyền làm việc bị rung động nhiều Vì Amax nên lấy giới hạn: Amax < 80t - Sau chọn khoảng cách trục cần tính số mắt xích X: X cần quy trịn theo số nguyên gần nên lấy số chẵn để tránh dùng mắt chuyển Câu 16: Trình bày nguyên lý hình thành đường ren phân loại ren? Trả lời: - Nguyên lý hình thành đường ren: ren tạo thành sở đường xoắn ốc trụ nón Nếu đường xoắn ốc nằm sở mặt trụ tương ứng có ren hình trụ, cịn nằm mặt nón có ren hình nón Ren trụ dùng phổ biến - Phân loại ren: + Theo hướng góc dấn có loại ren: ren phải ren lên phía bên phải; ren trái ren lên phía trái + Theo thơng số đầu mối có: ren đầu mối, hai đầu mối, ba đầu mối,… Câu 17: Trình bày khái niệm ren? Các thơng số hình học ren? Nêu dạng hỏng tiêu tính mối ghép ren? Trả lời: - Ghép ren loại ghép tháo - Các thơng số hình học ren: + d – đường kính đỉnh ren + d1 – đường kính chân ren + d2 – đường kính trung bình ren + p – bước ren, khoảng cách mf song song ren kề đo theo phương trục + pz – bước xoắn, khoảng di chuyển theo chiều trục xoay bulong đai ốc vòng + 𝛾 – góc nâng ren - Các dạng hỏng ren + Thân bulong bị kéo đứt phần có ren, tiết diện xát mũ bulong Hoặc bị xoắn đứt trình xiết đai ốc + Các vòng ren bị hỏng cắt đứt ren, dập bề mặt tiếp xúc bị uốn gãy + Mũ bu long bị hỏng dập bề mặt tiếp xúc, cắt đứt, bị uốn gãy - Chỉ tiêu tính mối ghép ren: Kích thước mối ghép bu lơng tiêu chuẩn hóa, kích thước tính theo đường kính d với tỷ lệ định sở đảm bảo sức bền dạng hỏng Do cần tính tóan để hạn chế dạng hỏng dạng hỏng khác không xảy Thường người ta kiểm tra mối ghép ren theo điều kiện bền: 𝜎 < [𝜎𝑘 ] Trong σ ứng suất sinh tiết diện chân ren bu lơng, có đường kính d1 [σ k] ứng suất kéo cho phép bu lông vít Điều kiện bền σ < [σ k] dùng để tính tóan kiểm tra bền thiết kế mối ghép ren Nó gọi tiêu tính tóan mối ghép ren ghép có khe hở.Bài chủ yếu trình bày việc tính tóan mối ghép bu lơng có khe hở Đối với mối ghép dùng bu lơng tinh, ghép khơng có khe hở, dạng hỏng chủ yếu mối ghép dập cắt đứt thân bu lơng Chỉ tiêu tính tóan phương pháp tính mối ghép tương tự tính mối ghép đinh tán Câu 18: Trình bày lực tác dụng nhánh đai làm việc chưa làm việc? Trả lời: - Để tạo nên ma sát đai bánh đai, cần phải căng đai với lực căng ban đầu F0 - Khi truyền làm việc, bánh dẫn chịu tác dụng mô men xoắn T1, nhánh dẫn lực tăng lên F1 nhánh bị dẫn lực giảm xuống F2 𝑇1 = 𝑑1 (F1 − F2) Lực tiếp tuyến ( lực vòng) truyền động đai: 𝐹𝑡 = (F1 − F2) = 2𝑇1 1000𝑃 = 𝑑1 𝑣 Câu 19: Trình bày dịch chỉnh bánh hệ số dịch chỉnh? Nêu phương pháp dịch chỉnh bánh truyền? Trả lời: - Khoảng cách mặt phẳng lăn mặt phẳng chia gọi khỏng dịch chỉnh (hiệu trị số E 0,5d) - Tỷ số khoảng dịch chỉnh với moodun mn = m gọi hệ số dịch chỉnh, ký hiệu x: 𝑥= (𝐸 − 0,5 𝑍 𝑚𝑡 ) 𝑚 Hệ số dịch chỉnh x tăng chiều dày đáy tăng bán kính cong profin làm việc tăng lên, mặt khác bán kính góc lượn chân giảm xuống, làm tăng tập trung ứng suất Điều cho thấy thay đổi trị số x1 x2 có ảnh hưởng lớn đến hình học ăn khớp khả tải bánh - Phương pháp: dịch chỉnh (theo chiều cao răng),dịch chỉnh góc + Thực dịch chỉnh tỷ số truyền lớn, thu hình dạng bánh dẫn bánh bị dẫn để đảm bảo độ bền uốn Tổng hệ số dịch chỉnh bánh không: x1 > 0; x2 < xt = x1 + x2 + Dịch chỉnh góc trường hợp tổng quát dịch chỉnh Nếu xt = x1 + x2>0 x1, x2 dương chiều dày theo vịng chia đường kính đỉnh dα bánh dẫn bị dẫn tăng lên Khi bề dày bánh nhỏ bánh lớn vòng chia lớn p/2 rãnh chia chúng nhỏ p//2 Do vịng chia không tiếp xúc với nhau, bánh ăn khớp theo vịng lăn Để ăn khớp khoảng cách trục tăng lên khoảng ∆αω, khoảng cách trục xác định theo đường kính vịng lăn Câu 20: Trình bày kết cấu bánh răng? Khi chế tạo bánh liền trục, đặc điểm bánh liền trục? Trả lời: -Kết cấu bánh răng: ( kích thước, quy mô sản xuất, phương pháp lắp với trục) + Nếu đường kính bánh ≤ 150 mm, bánh chế tạo khối, không khoét lõm + Nếu đường kính vịng đáy chênh lệch với đường kính trục cần tăng độ đồng tâm bánh với trục, bánh chế tạo liền trục + Nếu bánh có đường kính ≤ 500 mm chế tạo phương pháp phôi rèn dập, khoét lõm làm lỗ để giảm bớt khối lượng + Nếu bánh có đường kính 500 mm chế tạo hàn sản suất đơn hàng loạt nhỏ, chế tạo đúc sản xuất hàng loạt lớn - Chế tạo bánh liền trục đường kính vịng đáy chênh lệch với đường kính trục cần tăng độ đồng tâm bánh với trục - Bánh liền trục có đặc điểm bánh chủ động thường có số nhỏ đường kính nhỏ Chính nên trục lắp bánh nhỏ có đường kính khơng nhỏ đường kính trục bánh xấp xỉ Các bánh liền trục hay gặp trục vào hộp giảm tốc Đó lý mà bánh cấp nhanh thường dùng module nhỏ số nhỏ làm cho bánh nhỏ, lớn trục kích thước Câu 21: Trình bày thơng số truyền trục vít– bánh vít : Mơđun, hệ số đường kính q, số đầu mối ren trục vít, số bánh vít, góc vít γ? Trả lời: - Mô đun m = p / 𝜋, p-bước ren trục vít + Tiêu chuẩn quy định dãy trị số mô đun m: Dãy m = 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8;10; 12,5;16;20;25 Dãy m = 1,5; 3; 3,5; 6;7;18 Ưu tiên chọn mô đun theo dãy - Hệ số đường kính q theo tiêu chuẩn (StSEV 267-76): Dãy q = 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0 Dãy q = 7,1; 9,0; 11,2;14,0;18,0;22,4 Ưu tiên chọn trị số q theo dãy 1, q=25 dùng - Góc vít 𝛾 đường xoắn ốc (5-20°) xác định theo cong thức: tg 𝛾 = m.Z1 / 𝜋.d1 = Z1/q Trong đó: Z1=1;2;4 số đầu mối ren trục vít Số mối ren góc 𝛾 nhỏ, hiệu suất truyền thấp; lấy Z1 lớn, kích thước truyền lớn, giá thành tăng Trong truyền công suất lớn không nên dùng trục vít có Z1= mát cơng suất lớn nóng nhiều - Số bánh vít Z2 Câu 22: Hãy trình bày vận tốc, tỷ số truyền truyền động trục vít bánh vít, nêu nhận xét? Tại chọn vật liệu bánh vít phải vào vận tốc trượt Vt? Trả lời: - Tỷ số truyền: u= 𝜔1 𝜔2 = 𝑛1 𝑛2 = 𝜋.𝑑2 𝜋𝑚𝑍1 = 𝑍2 𝑍1 = 𝑑2 𝑑1 𝑡𝑔𝛾 - Vận tốc vòng v1 v2 ( khác phương trị số): 𝑣1 = 𝜋𝑑1 𝑛1 60000 ,𝑣2 = 𝜋𝑑1 𝑛2 60000 - Vân tốc trượt tương đối Vt ( có phương tiếp tuyến với đường xoắn ốc ren trục vít): 𝑣𝑡 = 𝑣1 cos 𝛾 = 𝜋𝑑𝑤1 𝑛1 60000.cos 𝛾 Nhận xét: - Tỷ số truyền bánh vít trục vít lớn - Làm việc êm, khơng ồn, có khả tự hãm - Vận tốc trượt có trị số lớn nên truyền vít mát cơng suất lớn, mịn dính xảy nhiều - Khi chọn vật liệu bánh vít phải vào vận tốc trượt trượt nguyên nhân gây dạng hỏng chủ yếu nên thiết kế người ta thường lấy vận tốc trượt vt làm để chọn bánh vít Câu 23: So sánh ưu nhược điểm phạm vi sử dụng truyền xích với truyền đai? Trả lời: Truyền động đai Ưu điểm Truyền động xích - Có khả truyền chuyển - Có thể truyền chuyển động động trục trục cách tương xa đối xa - Làm việc êm, khơng ồn - Kích thước nhỏ gọn, làm việc - giữ an toàn cho chi tiết máy khác bị tải - Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ không trượt, hiệu suất cao, lực tác dụng trục tương đối nhỏ - Có thể lúc truyền chuyển động công suất cho nhiều trục Nhược điểm - Khuôn khổ kích thước - Có nhiều tiếng ồn làm lớn việc - Tỷ số truyền không ổn định - Vận tốc tức thời xích có trượt đàn hồi đai đĩa bị dẫn không ổn định bánh đai - Yêu cầu chăm sóc thường - Lực tác dụng lên trục ổ xuyênn( bôi trơn, điều chỉnh trục ổ lớn phải căng đai làm căng xích) - Tuổi thọ thấp làm việc - Chóng mịn, làm với vận tốc cao việc nơi nhiều bụi bôi trơn không tốt Phạm vi sử dụng Bộ truyền đai thường bố - Dùng trục có trí cấp tốc độ nhanh để kích khoảng cách trung bình, u thước truyền nhỏ gọn Bộ cầu kích thước tương đối nhỏ truyền đai dùng công suất gọn, làm việc ko trượt P= 40-50 kW, v = 5-30 m/s Tỷ số truyền u ≤ với bánh đai dẹt, u≤ 10 với đai thang - Dùng công suất truyền ≤100 kW, khoảng cách trục a lớn (8m), vận tốc xích v = 6-25 m/s, tỷ số truyền u≤ - Dùng rộng rãi máy vận chuyển ( mơ tơ, xe đạp, xích tải, máy nơng nghiệp, máy công cụ, tay máy…) Câu 25: Các đặc điểm ăn khớp bánh ngiêng? Các nguyên nhân làm truyền bánh nghiêng có khả tải cao truyền bánh trụ thẳng ? Trả lời: - Bánh nghiêng thường có khả làm việc với vận tốc cao loại bánh khác có truyền tải lớn - Với góc 𝛽 tiếp tuyến với đường xoắn cắt mặt bên với hình trụ chia tâm bánh gọi góc nghiêng hình trụ chia - Với góc thường bánh nằm khoảng 7° < 𝛽 < 35° Hai bánh nghiêng ăn khớp với có góc nghiêng chiều dài ngược - Vì bánh nghiêng ăn khớp theo góc nghiêng, góc nghiêng lớn khả chịu tải bánh cao Ngồi điều có nhờ chiều dài ăn khớp bánh nghiêng lớn bánh thẳng Vì truyền bánh nghiêng có diện tích tiếp xúc lớn so với truyền bánh thẳng nên lực ép, áp suất tác dụng lên bề mặt bánh nghiêng nhỏ Câu 26: Nêu sở chọn số đĩa xích, khoảng cách trục số mắt xích? Tại thường chọn số mắt xích chẵn, số đĩa xích lẻ? Trả lời: - Z1, Z2 số đĩa xích dẫn bị dẫn: + Để giảm tiếng ồn cần hạn chế số nhỏ Z1min đĩa dẫn ( thường lấy ≥ 19 vận tốc xích v> 2m/s) + Khi vận tốc v< m/s lấy Z1min = 13 – 15 + Đối với truyền chịu tải trọng va đập nên lấy Z1min ≥ 23 + Để đảm bảo cho truyền x ích làm việc lâu dài, ồn, trường hợp vận tốc trung bình cao nên lấy Z1 = 29 -2u ≥ 19 nên quy tròn theo số lẻ + Số đĩa lớn ( đĩa bị dẫn) Z2 = u.Z1, số Z2 nên số lẻ, với số mắt xích chẵn, lề đĩa mòn - Số mắt xích X cần quy trịn theo số nguyên gần nên lấy số chẵn để tránh dùng mắt chuyển X≈ 0,5(𝑍1 + 𝑍2 ) + 2a/t + 0,25.( Z2 – Z1 )2 t/(𝜋 /a) - Khoảng cách trục a : a = 0,25t.[X – 0,5(𝑍1 + 𝑍2 ) +√[𝑋 − 0,5(𝑍1 + 𝑍2 )]2 − 2[ 𝑍2 −𝑍1 ] 𝜋 ] + Để nhánh xích bị dẫn có độ chùng bình thường cần rút bớt khoảng cách trục a tính theo cơng thức lượng ∆𝑎 = (0,002 ÷ 0,004)𝑎 truyền xích khơng điều chỉnh khoảng cách trục + Nếu truyền xích đặt nghiêng góc Ψ > 70° so với đường nằm ngang ko cần giảm bớt a (∆𝑎 = 0) - Thường chọn số mắt xích chẵn, số đĩa xích lẻ để đảm bảo đĩa xích mịn bên, dễ nối xích đảm bảo tuổi thọ Câu 27: Trình bày kết cấu trục? Nêu sở xác định kết cấu trục biện pháp nâng cao sức bền mỏi cho trục? Trả lời: - Kết cấu trục xác định theo trị số tình hình phân bố lực tác dụng lên trục, cách bố trí cố định tiết máy lắp trục, phương pháp gia công lắp ghép… - Trục thường chế tạo có dạng hình trụ trịn nhiều bậc để phù hợp với đặc điểm phân bố ứng suất trục - Khi cần giảm khối lượng làm trục rỗng, nhiên giá thành chế tạo trục rỗng đắt - chi tiết máy đỡ trục gọi ổ trục Phần trục tiếp xúc với ổ trục gọi ngõng trục Phần trục để lắp với tiết máy gọi thân trục - Đối với phần trục không lắp tiết máy lấy đường kính theo trị số khơng tiêu chuẩn - Để cố định tiết máy trục theo chiều trục thường dùng vai trục, gờ, mặt hình cơn, bạc, vịng chặn, đai ốc lắp dôi… - Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi trục: + Bố trí nơi tập trung ứng suất xa vùng chịu ứng suất lớn + Thiết kế rãnh giảm tải + Tại chổ chuyển tiếp phải sử dụng vát mép hay góc lượn + Sử dụng dao phai đĩa thay cho dao phai ngón + Với mối ghép có độ dơi phải vát mép Câu 28: Nêu dạng hỏng tiêu tính trục? Trình bày ý nghĩa cách tính sơ trục theo độ bền mỏi? Trả lời: - Các dạng hỏng: + Trục bị gãy hỏng mỏi: thường xuyên làm việc tải, tập trung ứng suất kết cấu gây nên (góc lượn, rãnh then, lỗ…), sử dụng ko kỹ thuật + Trục bị mịn: Trường hợp dùng ổ trượt, tính tốn sử dụng khơng đúng, màng dầu khơng hình thành được, ngõng trục nóng lên nhiều, lót trục bị mịn nhanh, bị dính bị xước, kết trục khơng làm việc + Trục cịn bị hỏng dao động ngang dao động xoắn: có trường hợp phải kiểm nghiệm trục dao động - Chỉ tiêu tính trục: theo điều kiện bền mỏi, theo hệ số an toàn độ bền tải - Cách tính sơ trục theo bền mỏi: + Sau tìm sơ đường kính trục, tiến hành định kết cáu kích thước trục, có xét đến vấn đề lắp, tháo, cố định định vị tiết máy trục + Định vị trí ổ trục điểm đặt lực (Khi trục lắp ổ trượt, chiều dài ổ không lớn phản lực coi đặt ổ, chiều dài ổ lớn ổ khơng tự lựa phản lực coi đặt cách mút ổ khoảng 1/3 – 1/4 chiều dài ổ) + Phân tích lực tác dụng lên trục, tính phản lực vẽ biểu đồ mơmen uốn Nếu lực nằm mặt phẳng khác phân tích chúng thành phần nằm mặt phẳng đứng mặt phẳng ngang, tính phản lực mặt phẳng Vẽ biểu đồ mômen uốn mặt phẳng đứng, mặt phẳng ngang biểu đồ mơmen xoắn Câu 29: Trình bày phân bố ứng suất ổ lăn? Tại ổ có vịng quay lại có tuổi thọ lớn ổ có vịng ngồi quay có thơng số khác? Trả lời: - Ứng suất tiếp xúc lớn tâm diện tích tiếp xúc lăn chịu tải lớn vòng điểm a Mỗi điểm bề mặt vòng lăn cịu ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chù kỳ mạch động gián đoạn Điều dẫn đến ổ bị hỏng mỏi Khi vịng quay, sau vòng quay điểm vòng chịu lần ứng suất lớn - Khi ổ lăn làm việc, điểm bề mặt vòng lăn vào vùng tiếp xúc, chịu tải tăng dần thoát tải khỏi vùng tiếp xúc Do ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chu kì mạch động gián đoạn số thay đổi phụ thuộc vào vịng quay Khi vòng quay, sau vòng quay điểm vòng chịu lần ứng suất tiếp xúc lớn Cịn vịng ngồi quay, vịng cố định, điểm chịu ứng suất tiếp xúc lớn k di chuyển Do vậy, lần lăn vào tiếp xúc với điểm đó, vong lại chịu ứng suất tiếp xúc lớn lần Như vậy, vịng ngồi quay, số chu kỳ chịu tải điểm nguy hiểm tăng lên nhiều làm cho ổ lăng chóng hỏng mịn Câu 30: Trình bày kết cấu cách tính mối ghép then ghép lỏng? Trả lời: - Kết cấu mối ghép then lỏng ( then bằng, then dẫn hướng, then bán nguyệt) + Then bằng: then có tiết diện hình chữ nhật (bxh) Hai đầu then lượn hớt Mặt làm việc bên + Then dẫn hướng: cấu tạo giống then dài bắt vít trục, dùng để ghép cho tiến máy cần dịch chuyển trục + Then bán nguyệt: giống then bằng, mặt làm việc mặt bên Trên mặt cắt dọc trục then có tiết diện hình bán nguyệt - Tính mối ghép then bằng: Điều kiện tránh dập: 𝜎𝑑 = Điều kiện bền cắt: 𝜏𝑐 = 𝐹 𝑏𝑙 𝐹 𝑡2 𝑙 = = 2𝑇 𝑏𝑑𝑙 2𝑇 𝑑𝑙𝑡2 ≤ [𝜎𝑑 ] ≤ [𝜏𝑐 ] Trong đó: l – chiều dài làm việc then t2 = 0,4h – độ sâu rãnh then mayơ d – đường kính trục T – mơ men xoắn truyền qua mối ghép [𝜎𝑑 ] lấy theo vật lieeujkems bền then trục, [𝜏𝑐 ] lấy theo vật liệu then Trị số ứng suất cho phép [𝜏𝑐 ] thép gang lấy sau: Khi chịu tải trọng tĩnh [𝜏𝑐 ] = 120 Mpa; Khi chịu tải trọng va đập nhẹ, [𝜏𝑐 ] = 90 Mpa; Khi chịu tải trọng va đập mạnh [𝜏𝑐 ] = 50 Mpa Câu 31: Trình bày biện pháp phòng lỏng cho mối ghép ren? So sánh ưu nhược điểm biện pháp đó? Trả lời: - sử dụng đai ốc: + sau vặn đại ốc thứ hai, hai đai ốc xuất lực căng phụ, lặc căng phụ tạo nên lực ma sát phụ giữ cho đai ốc không bị nới lỏng bu lông chịu lực dọc trục + sử dụng đai ốc làm tăng thêm khối lượng, bị rung động mạnh không đảm bảo chặt dùng - sử dụng đai ốc tự hãm: cách ép dẻo đầu đai ốc thành hình elip sau cắt ren, tạo thành độ dôi hướng tâm ren tạo rãnh hướng tâm đầu đai ốc Câu 32: So sánh mối ghép hàn đinh tán ưu nhược điểm phạm vi sử dụng? Trình bày đặc điểm tính tốn mối hàn giáp mối? Trả lời: Mối ghép hàn Mối ghép đinh tán - Kết cấu nhỏ gọn, tiết kiệm vật liệu - Tiết kiệm công sức, giảm giá thành Ưu điểm - Đảm bảo sức bền đều, nguyên liệu sử dụng hợp lý - Có thể phục hồi chi tiết máy bị gãy hỏng phần bị mài mòn - Chất lượng mối hàn phụ thuộc nhiều vào độ thợ hàn Nhược điểm - Khó kiểm tra khuyết tật bên mối hàn - Cơ tính chỗ hàn bị giảm sút ảnh hưởng nhiệt độ - Đảm bảo chắn - Dễ kiểm tra chất lượng mối ghép - Ít làm hỏng chi tiết máy cần tháo rời (so sánh với mối ghép hàn) - Tốn kim loại - Giá thành cao - Hình dạng kích thước cồng kềnh - Sử dụng dàn cầu, dàn cầu trục, nồi chịu áp suất cao Phạm vi sử dụng - Sử dụng rộng rãi ngành chế tạo máy, đóng tàu, - Khơng thể đốt nóng sản suất nồi hơi, bình chứ, đốt nóng bị vênh cơng trình xây dựng giảm chất lượng chi tiết - Những mối ghép vật liệu ko hàn - Mối ghép hàn giáp mối: + Loại thơng dụng đơn giản đảm bảo loại mối hàn khác + Dưới tác dụng lực P mối ghép hàn chịu kéo tâm Mặt cắt nguy hiểm vùng bờ miệng hàn + Điều kiện bền: 𝜎𝑘 = 𝐹 𝐵.𝑆 ≤ [𝜎𝑘 ]ℎ Trong đó: F – lực kéo (N) S,B – chiều dày ghép chiều dài mạch hàn [𝜎𝑘 ]ℎ - ứng suất cho phép kéo (nén) mối hàn