Bài giảng: Chi tiết máy- PGS.TS Nguyễn Văn Dự pdf

- So sánh nhiều phương án có thể để chọn phương án tối ưu Tải trọng thực tế đặt lên CTM trong qua trình làm việc Lưu ý: Tải trọng là đại lượng véc tơ, được xác định bởi các thông số: cườ

Trang 1

Thông tin giáo viên

Họ tên: Nguyễn Văn Dự

1985: Kỹ sư Cơ khí (K16), ĐHKTCN

1997: Thạc sỹ Cơ khí, ĐH BK Hà nội

2000: Kỹ sư Tin học, ĐH BK Hà nội

2007: Tiến sỹ kỹ thuật, ĐH Nottingham

Kiến thức CƠ SỞ cho kỹ sư cơ khí

Môn học bắt buộc trong chương trình đào tạo

kỹ sư, cán bộ kỹ thuật (Cao đẳng, trung cấp)

5

Mục tiêu môn học?

 Làm quen với các bước trong 1 tiến trình

thiết kế cơ khí

 Hiểu biết các nguyên tắc dùng để đánh giá

HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC của chi tiết

máy thỏa mãn yêu cầu về CHỨC NĂNG và

ĐỘ BỀN

 Học cách khai thác sổ tay, bảng tra các dữ

liệu tiêu chuẩn liên quan trong cơ khí

Trang 2

Tài liệu

 Ngân hàng câu hỏi thi

 Bài giảng Chi tiết máy

 Trịnh Chất, “Cơ sở thiết kế máy và Chi tiết máy”

 Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, “Hướng dẫn tính toán

thiết kế hệ dẫn động cơ khí”

 Budynas−Nisbett: Shigley’s Mechanical Engineering

Design, Eighth Edition;

 Robert L Mott, Machine Elements in Mechanical

Ôn lại các kiến thức tiên quyết

Sức bền vật liệu; Nguyên lý máy (Bánh răng)

Sưu tập tài liệu

Xem trước bài ở nhà

LUÔN ghi chép trên lớp

LUÔN mang theo giấy rời (QUIZ)

WHAT IF – A QUIZ 5 minutes

Nếu bạn được giao thiết kế một bộ truyềnbánh răng cho máy ép mía, bạn cần làmnhững gì?

Trang 3

Bài Mở đầu

0.1 Khái niệm và định nghĩa chi tiết máy

0.1.1 Máy

Máy là một dạng công cụ lao động

thực hiện một/nhiều chức năng nhất định, phục vụ cho lợi ích của con người

Ví dụ : ……….?

+ Máy bay, Ô tô, Xe máy, Máy cày, Máy gặt … (Máy công tác)

+ Người máy, robot tự động … (Máy tự động)

+ Máy phát điện, Động cơ điện, Cối xay gió … (Biến đổi năng lượng)

0.1.3 Chi tiết máy:

Phần tử của máy có cấu tạo độc lập, hoàn chỉnh, khi chế tạo k0 kèm lắp ráp

Chia thành 2 nhóm lớn:

- Nhóm các CTM có công dụng chung.

- Nhóm các CTM có công dụng riêng.

+ Các chi tiết cùng loại có cấu tạo, công dụng như nhau

+ Gặp trên nhiều máy khác nhau

+ Kể tên một số CTM công dụng chung?

1 Những vấn đề cơ bản trong tính toán thiết kế máy và chi tiết máy.

2 Các tiết máy truyền động: Bánh răng, Bánh vít, Đai …

3 Các tiết máy đỡ nối: Trục, ổ …

4 Các tiết máy ghép: Bu lông, Đinh tán …

Đại cương về Thiết kế máy và Chi tiết máy

1.2 Nội dung, đặc điểm, trình tự thiết kế máy và chi tiết máy 1.2.1 Nội dung và trình tự thiết kế máy

6 Lập hướng dẫn sử dụng & thuyết minh

Trang 4

Chương 1:

1.2.2 Nội dung và trình tự thiết kế chi tiết máy

1 Lập sơ đồ tính toán

2 Xác định tải trọng tác dụng

3 Chọn vật liệu và chế độ nhiệt luyện phù hợp

4 Tính toán toán sơ bộ các kích thước

5 Xây dựng kết cấu CTM

6 Tính toán kiểm nghiệm theo các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc

theo kết cấu thực và điều kiện làm việc cụ thể

7 Nếu thấy không thoả mãn các quy định thì phải thay đổi kích thước kết

cấu hoặc thay đổi vật liệu và kiểm tra lại.

1.2.3 Đặc điểm thiết kế chi tiết máy

- Kết hợp lý thuyết và thực nghiệm

-Kết hợp tính toán bằng toán học với các điều kiện biên về quan hệ

lực, biến dạng; quan hệ kết cấu khi cần.

- So sánh nhiều phương án có thể để chọn phương án tối ưu

Tải trọng thực tế đặt lên CTM trong qua trình làm việc

Lưu ý: Tải trọng là đại lượng véc tơ, được xác định bởi các thông

số: cường độ, phương, chiều, điểm đặt và đặc tính (thay đổi) của tải trọng

23

Chương 1:

Phân loại tải trọng:

Tải trọng không đổi Tải trọng thay đổi Tải trọng va đập

- Tên các đại lượng tải trọng dùng khi tính toán CTM

+ Tải trọng tương đương + Tải trọng danh nghĩa + Tải trọng tính toán

Chương 1:

Trang 5

Chương 1:

1.3.2 Ứng suất:

- Khái niệm: Lực / Diện tích chịu lực

- Đơn vị: MPa (Mega Pascal) (1 MPa = 1 N/mm 2 )

- Phân loại:

+ Theo dạng ứng suất: Kéo, nén, uốn, xoắn …

+ Theo tính chất thay đổi: Tĩnh, Thay đổi

a Khái niệm, phân loại

26

Chương 1:

Ứng suất không đổi (Ứng suất tĩnh )

Chương 1:

Ứng suất thay đổi và các thông số đặc trưng

b Chu trình ứng suất và các thông số đặc trưng

29

Chương 1:

Phân loại chu trình ứng suất?

- Dựa vào hệ số tính chất chu kỳ, r

-Tuần hoàn đối xứng

-Tuần hoàn không đối xứng

-Khác dấu

-Cùng dấu

-Mạch động dương -Mạch động âm

- Dựa vào tính ổn định củaa vàm

c Ứng suất dập và ứng suất tiếp xúc

)

(MPa ld

F

d 



* Ứng suất dập

Trang 6

- Tải trọng không đổi có thể gây nên ứng suất thay đổi.

- Tải trọng thay đổi có thể gây nên ứng suất không đổi.

Bạn có thể lấy ví dụ và vẽ đồ thị ứng suất thay đổi theo thời gian?

34

Chương 2:

CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU

VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

Nhắc lại khái niệm

Khả năng làm việc: Là khả năng của CTM và máy có thể hoàn thành các

chức năng đã định mà vẫn đảm bảo …

2.1.

-Khái niệm:

Là khả năng tiếp nhận tải trọng của chi tiết máy

mà không bị phá huỷ trước thời hạn yêu cầu

2.1.1 Khái niệm, Phân loại

Các dạng hỏng phụ thuộc dạng ứng suất và dạng chịu ứng suất

Ví dụ: Chi tiết chịu ƯSTX Thay đổi có thể hỏng do tróc rỗ bề mặt vì mỏi

max max

][

][]

[

][

Trang 7

2.1.3 Tính độ bền thể tích

a Tính độ bền thể tích khi ứng suất không đổi

b Tính độ bền thể tích khi ứng suất thay đổi

b.1 Dạng hỏng vì mỏi

b.2 Khái niệm giới hạn mỏi, đường cong mỏi

b.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi

b.4 Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi

b.5 Tính bền thể tích mỏi khi ƯSTĐ ÔĐ

b.6 Tính bền thể tích mỏi khi ƯSTĐ KÔĐ

38

b.1 Dạng hỏng vì mỏi

- Xảy ra khi chi tiết chịu ứng suất thay đổi, số chu kỳ đủ lớn

- Xảy ra đột ngột, trước khi hỏng không xuất hiện biến dạng dư -Ứng suất lớn nhất sinh ra còn nhỏ hơn nhiều so với ứng suất cho phép theo điều kiện bền tĩnh

Hỏng do không đủ bền tĩnh Hỏng do không đủ bền mỏi

Trang 8

43 44

b.2 Khái niệm giới hạn mỏi, đường cong mỏi

- Giới hạn mỏi là giá trị ứng suất lớn nhất bắt đầu gâyhỏng chi tiết tương ứng với số chu kỳ ứng suất nhất định

- Quan hệ giữa ứng suất

và số chu kì gây hỏngchi tiết được biểu diễnbằng đường cong mỏi

0 2

2 1

1mN mN k mNk r mN

.N<N0: G.h mỏi ngắn hạn.N≥N0: G.h mỏi dài hạn

r=const

45

Chương 2:

b.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi

- Ảnh hưởng của vật liệu:

+ Kim loại có độ bền mỏi … hơn vật liệu không kim loại

+ Hợp kim đen có độ bền mỏi … hơn hợp kim màu

+ Thép có độ bền mỏi … hơn gang

+ Thép HK có độ bền mỏi … hơn Thép các bon

+ Thép Các bon có hàm lượng cao có độ bền mỏi … hơn

Thép các bon hàm lượng thấp

46

Chương 2:

- Ảnh hưởng của hình dáng kết cấu:

+ Tiết diện thay đổi đột ngột gây tập trung ứng suất, giảmsức bền mỏi

+ Hệ số tập trung ứng suất:

Chương 2:

- Ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối:

+ Chi tiết cókích thước càng lớnthì giới hạn mỏicàng thấp+ Nguyên nhân: Chi tiết có kích thước càng lớn thì

- Chứa càng nhiều khuyết tật Các vết nứt tế vi, rỗ …trong lòng chi tiết gây tập trung ứng suất, dễ phát sinh mỏi

- Tỷ lệ giữa lớp bề mặt cơ tính tốt với toàn thể tích chi tiếtcàng giảm

+ Hệ số kích thước tuyệt đối:

Trang 9

49 50

- Ảnh hưởng của công nghệ gia công bề mặt:

+ Lớp bề mặt thường là lớp chịu ứng suất lớn nhất

+ Các vết nứt tế vi do mỏi thường xuất hiện từ lớp này

+ Ảnh hưởng:

- CTM được gia công tinh, độ nhẵn bề mặt cao sẽ cógiới hạn mỏi cao hơn gia công thô, độ nhẵn thấp

- CTM được tăng bền bề mặt như phun bi,lăn, nén…

sẽ được tăng độ bền mỏi

+ Đánh giá ảnh hưởng bằng hệ số bề mặt

Chương 2:

- Ảnh hưởng của trạng thái ứng suất:

+ CTM chịu ứng suất đơn sẽ có độ bền mỏi cao hơn khichịu ứng suất phức tạp

+ CTM chịu ứng suất nén thay đổi có độ bền mỏi cao nhất

CTM chịu ứng suất thay đổi khác dấu (r<1) có độ bền mỏi

thấp nhất

Chương 2:

b.4 Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi

+ Các biện pháp kết cấu

- Dùng các phương pháp nhiệt luyện hoặc hóa nhiệt luyện

- Dùng các phương pháp để tăng chất lượng bề mặt như mài, đánh bóng, lăn ép, phun bi…

- Bố trí những chỗ gây tập trung ƯS ở xa vùng chịu ƯS lớn

- Tại những chỗ chuyển tiếp nên dùng góc lượn có bán kính lớn nhất có thể dùng góc lượn elip

- Dùng then hoa răng thân khai thay cho then hoa răng chữ nhật

- Với các mối ghép có độ dôi phải vát mép, làm mềm hoặc khoét rãnh thoát tải ở mayơ

+ Các biện pháp công nghệ

Trang 10

55 56

b.5 Tính bền thể tích mỏi khi ƯSTĐ ÔĐ

- Nếu CTM làm việc với số chu kỳ ứng suất N ≥ N0 :

b.5 Tính bền thể tích mỏi khi ƯSTĐ KÔĐ+ Tổn thất mỏi ở chế độ ứng suất thứ i:

+ Cộng bậc nhất đơn giản các tổn thất mỏi:

1

' 2

' 2 1

' 1 1

i

N

N N

' 2

' 2 1

N N

N

1

' 2

2

' 2 2 1

m m

m

N

N N

0

' 0

' 2 2 0

N N

N

m r n m n m

r

m m

2 2

' 1

N

N N

N

m r

n m n m m

n

i i m i

Trang 11

Có 2 cách biến đổi công thức trên để tính ƯSGH:

Cách 1: Chọn ứng suất danh nghĩa làmax, số

chu kỳ tương đương được tính dựa theo đường

cong mỏi:

E m n

i

m r i m

N

1

' max

Q

Q N

Hay

1

' '

Cách 2: Chọn số chu kỳ tương đương là tổng số

các chu kỳ N i , ứng suất tương đương được tính

dựa theo đường cong mỏi:



i i

N N

i

i m i td

-Ứng suất sinh raHtính theo công thức Hec-Ứng suất cho phép [H] xác định theo bền tĩnhtiếp xúc (Tránh biến dạng bề mặt)

Trang 12

b Tính bền tiếp xúc khi ứng suất thay đổi:

b.2.1 Khi ứng suất tiếp xúc thay đổi không ổn định

H

i H

N

1

' max

Q

Q N

Hay

1

' '

i i m H td

H

N

Ni

' '

m n

i i m H td

Nhắc lại khái niệm

Khả năng làm việc: Là khả năng của CTM và máy có thể hoàn thành các

chức năng đã định mà vẫn đảm bảo …

Độ bền Độ cứng Độ chịu nhiệt Độ chịu dao động

2.2.

2.2.1 Khái niệm:

- Là khả năng của CTM chống lại biến dạng đàn hồi

khi chịu tải

- Chi tiết máy được coi là không đủ độ cứng ,

khi lượng biến dạng đàn hồi của nó vượt quá

Trang 13

- Nếu một CTM không đủ độ cứng:

+ Độ chính xác làm việc của nó giảm, có thể làm giảm

độ chính xác của toàn máy



2.2 Độ cứng

+ Có thể gây kẹt, không làm việc được

+ Gây hoặc tăng tải trọng phụ trong máy

+ Ảnh hưởng xấu đến các tiết máy liên quan Ví dụ: Trục

không đủ cứng làm tăng tập trung tải trọng cho bánh

răng lắp trên nó và bánh răng ăn khớp với bánh đó

- Giảm chiều dài và/hoặc tăng momen chống uốn

- Sử dụng gối đỡ phụ, gân tăng cứng nếu có thể

- Khi cần tăng kích thước để đủ cứng, nên chọnvật liệu có cơ tính thấp sẽ tránh được thừa bền

- Mòn: xảy ra khi 2 vật thể tiếp xúc dưới áp lực,

trượt tương đối với nhau

- Độ chịu mài mòn: là khả năng CTM có thể làm

việc trong thời gian yêu cầu mà không bị mòn

- Làm giảm độ chính xác của máy, dụng cụ đo

- Làm giảm hiệu suất của máy- Ví dụ động cơ

- Làm tăng khe hở trong các mối ghép động, dẫnđến tăng ồn, gây tải động phụ

- Làm mất lớp bề mặt có cơ tính tốt – đẩy nhanhquá trình mòn

- Nhiều CTM hết khả năng phục vụ do quá mòn

Trang 14



2.3 Độ chịu mài mòn

2.3.3 Diễn biến quá trình mòn:

3 giai đoạn: Chạy rà-> Bình ổn –> Khốc liệt

80



2.3 Độ chịu mài mòn

- Giai đoạn 1: Chạy rà

- San bớt nhấp nhô bề mặt sau giacông

- Lượng mòn tăng nhanh

- Giai đoạn 3: Mòn khốc liệt (phá hỏng)

- Lượng mòn, tốc độ mòn đều tăng rất nhanh

- Không nên để CTM làm việc ởgia đoạn này Nên thay thế CTM khi nó làm việc ở cuối giai đoạnmòn bình ổn

- Mòn phụ thuộc chủ yếu: Áp suất (ƯSTX),

vận tốc trượt, hệ số ma sát Quan tâm các

yếu tố này sẽ cải thiện tuổi bền mòn

- Đảm bảo chế độ bôi trơn (Giảm ma sát).

- Tham khảo: Quan hệ giữa áp suất (ƯSTX)

và quãng đường trượt:

Trang 15

Là khả năng làm việc bình thường

của CTM trong một phạm vi nhiệt độ

- Làm giảm cơ tính vật liệu -> Giảm khả năng chịu tải

- Làm giảm độ nhớt chất bôi trơn -> Tăng mòn

- Biến dạng nhiệt -> cong, vênh, kẹt, tập trung tải trọng

87

2.4.3 Tính khả năng chịu nhiệt

Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY



2.4 Độ chịu nhiệt

- Có thể kiểm tra khả năng làm việc về

nhiệt hoặc thiết kế làm mát dựa vào

phương trình cơ bản:

] [ o bq o





)/(860)1(18,4

3600

h Kcal P

1

o o

o t

A t là diện tích tản nhiệt (Txúc với môi trường), m2

- Vậy phương trình cân bằng nhiệt:

) (

) 1

(

o

o t

C t k A

P

t t

o

Trang 16



2.4 Độ chịu nhiệt

) ( )

1 ( 860

C t k

A

P

t t

2.4.4 Các biện pháp giảm nhiệt độ

- Hiệu suất máy ?

93

Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY



2.5 Độ chịu dao động

Nguyên nhân gây dao động

- Máy có chuyển động gián đoạn

- Máy hoặc tiết máy quay không cân

2.5.2 Tác hại của dao động

- Gây tải động phụ làm giảm bền

- Gây rung động làm giảm độ chính xác

- Chi tiết máy đủ khả năng chịu dao động

nếu biên độ dao động của nó nhỏ hơn trị số

cho phép.

- Khi không tính được biên độ, tính tránh

cộng hưởng bằng cách không cho tần số

dao động cưỡng bức bằng số nguyên lần

- Quan tâm hạn chế dao động bằng cách:

+ Tránh sử dụng vật quay không cân bằng

+ Cách ly với các máy khác

+ Thay đổi thông số động lực học để tránh cộnghưởng

+ Sử dụng các biện pháp giảm chấn

Trang 17

Độ tin cậy là mức độ duy trì các chỉ tiêu

khả năng làm việc của máy, chi tiết máy

trong suốt thời gian sử dụng theo quy

định

Độ tin cậy được coi là cao nếu máy và chi

tiết máy ít xảy ra hỏng hóc , tốn ít thời gian

hiệu chỉnh sửa chữa

98

Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ 3.1 Độ tin cậy:

3.1.2 Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy

- Xác suất làm việc không hỏng hóc, R(t)

R càng cao, độ tin cậy càng lớn.

- Cường độ hỏng hóc, (t)

Tại thời điểmthấp, độ tin cậy càng cao.

- Tuổi thọ: Thời gian từ lúc bắt đầu làm việc đến khihỏng, tH

tHcàng cao, độ tin cậy càng cao.

- Hệ số sử dụng: tỷ lệ giữa thời gian phục vụ vớitổng thời gian làm việc + nghỉ để bảo dưỡng, KS

KScàng cao, độ tin cậy càng cao.

99

Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ

3.1 Độ tin cậy:

3.1.3 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy

- Cố gắng sử dụng kết cấu đơn giản

- Nâng cao độ chính xác tính toán

- Chọn các phương pháp gia công tin cậy

- Nâng cao độ chính xác kiểm tra

- Tuân thủ quy trình sử dụng máy

- Có thể tăng độ tin cậy tại khâu yếu bằng cách

lắp song song các phần tử cùng chức năng

CTM có tính công nghệ và kinh tế cao nếu:

- Thỏa mãn các yêu cầu về khả năng làm việc.

- Chi phí chế tạo thấp, trong điều kiện hiện có.

- Chi phí thấp cho vận hành sử dụng, bảo dưỡng.

- Thỏa mãn các yêu cầu về khả năng làm việc của CTM

- Đảm bảo thỏa mãn yêu cầu về khối lượng và kích thước

- Có khả năng áp dụng các phương pháp gia công đểtạo nên chi tiết

- Dễ cung ứng

Trang 18

- Có khả năng nhiệt luyện, hóa nhiệt luyện

- Khối lượng riêng lớn, dễ bị rỉ

105

Chương 4: CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT MÁY

4.3 Vật liệu thường dùng

4.3.2 Kim loại và hợp kim màu

- Có khả năng chịu ô xi hóa, giảm ma sát

- Đắt tiền, độ bền thấp

4.3.3 Gốm

- Độ bền cao, có khả năng tự bôi trơn

- Đắt tiền, khó chế tạo

4.3.4 Vật liệu phi kim loại

- Nhẹ, dễ tạo hình, cách điện, cách nhiệt

- Dễ bị lão hóa, chịu nhiệt kém, dễ cháy

5.2 Ý nghĩa

- Hạn chế chủng loại và kích thước sản phẩm, có thể sảnxuất loạt, làm giảm giá thành

- Thuận tiện cho việc thay thế sửa chữa các chi tiết tiêuchuẩn

- Giảm thời gian nghiên cứu, thiết kế

107

Chương 5:

TIÊU CHUẨN HÓA

5.3 Những đối tượng được tiêu chuẩn hóa

- Các thông số cơ bản: Dãy kích thước, tốc độ

quay, độ côn, các ký hiệu bản vẽ

- Đơn vị đo

- Cấp chính xác, chất lượng bề mặt

- Hình dáng, kích thước các CTM công dụng chung

- Các thông số cấu tạo:Modun răng, kích thước ren…

(Содружество Независимых Государств  SNG)

Trang 19

- Truyền cơ năng từ động cơ đến các bộ phận

- Biến đổi vận tốc/ lực/ momen hoặc dạng,

- Dùng TĐCK cho phép từ 1 động cơ có thể truyềnđến nhiều bộ phận công tác khác nhau

- Dạng chuyển động của các bộ phận công tácthường đa dạng (quay đều, quay không đều, quay lắc, tịnh tiến khứ hồi…), không có động cơ thỏa mãn– nếu có rất đắt

- Dùng TĐCK an toàn cho người vận hành hơn lànối trực tiếp động cơ với bộ phận công tác

- Truyền động nhờ ăn khớp: Truyền động bánh

răng, Truyền động bánh vít, Truyền động xích

- Truyền động nhờ ma sát giữa dây và bánh đai

- Các trục quay có thể song song, cắt hoặc chéo nhau

- Cấu tạo: Bánh đai, dây đai, có thể có bánh căng

hoặc bánh dẫn hướng đai

Trang 20

-Theo tiết diện đai:

Đai thang Đai tròn

118

Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI 2.1 Khái niệm chung

Đai răng Đai lược

- Dây đai thang

- Dây đai lược

- Dây đai răng

Trang 21

Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI

2.3 Cơsởtính toán truyền động đai

2.3.2 Lực tác dụng

a Lực căng trong dây đai

1

1 2 1

2

d

T F

t

F



- Từ điều kiện cân bằng bánh đai

-Từ điều kiện biến dạng 2 nhánh như nhau:

0 2

1

2 1

2F F

F

F F

F 1  2 0  2

2

0 1

F F F F

=>

123

* Công thức tính lực căng mỗi nhánh:

v t

F F F

mv

22

- Lực căng do ly tâm lấy cân bằng:

lt v

2

2 2 sin 2

2

v q

F v  m

125

2

v q

Fv m

- Lực căng phụ có trên mọi tiết diện đai

(Do nó không phụ thuộc bán kính cong).

- Mặc dù làm tăng lực căng trong dây đai,

nó không làm tăng ma sát giữa dây và bánh

đai mà trái lại Ngoài ra, tăng lực căng gây

nhanh dão dây đai hơn.

2

cos 2

1 0 2

1 2 2 2 1

2 1 2 2 2 1

F F F F F

r r

- Có thể tính gần đúng F r khi đai không làm việc, theo F 0 :

2 sin

Trang 22

2.3.3 Ứng suất trong đai

v t

F F F

1112 1

* Khả năng kéo

- Ta đã có:

t

F F

trượt như các hàm của,

GỌI LÀĐường cong

trượt và hiệu suất:

-Thí nghiệm với các giá trị

0gọi là hệ số kéo tới hạn

 < 0: Trượt tăng chậm, bậc nhất với

- Tính đai theo khả năng kéo là chỉ tiêu

chủ yếu Mục đích để bộ truyền truyền

được tải yêu cầu mà không trượt trơn.

- Quan tâm đến độ bền mỏi bằng cách kiểm

tra số vòng chạy của đai trong một giây.

t] [ ] C C C

Với:

v b t d

t d t d

b v P K b F K A F K

v

P b

.

10

0

31

Chọn trước , có:

Trang 23

3 1

d t d t

d

t

v zA

P K zA

F K A

P z v A K

z

10

] [

C C P

P ]  [ ]. 

Với:

l z u

d

C C C C P

P K z





] [ 0

- Theo tương quan giữa các trục:

Các trục song song Các trục cắt nhau

Các trục chéo nhau

137

- Theo tương quan đường răng với đường sinh:

138

- Theo tính chất di động của tâm các bánh răng

Bánh răng cố định (Hệ truyền động thường) (Hệ truyền động hành tinh) Bánh răng vi sai

Trang 24

- Theo vị trí phân bố răng

+ Bánh răng ăn khớp ngoài

+ Bánh răng ăn khớp trong

- Theo biên dạng (Profile)

răng

+ Răng thân khai

+ Răng Nô-vi-cốp, Xi-cờ-lô-it

- Theo điều kiện làm việc của bộ truyền

+ Bộ truyền kín

+ Bộ truyền hở

140

Cắt răng bằng daothanh răng

Cắt răng bằng daophay lăn

141

3.1.3 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

3.2 Đặc điểm ăn khớp của bộ truyền bánh răng

- Góc ăn khớp trên bánh răng w, là góc

giữa đường ăn khớp (tiếp tuyến chung

của 2 vòng tròn lăn) và phương vận tốc

vòng

-Với cặp bánh răng không dịch chỉnh,

vòng tròn lăn trùng với vòng tròn chia:

w= 

144

c Dịch chỉnh

Với một bánh răng:

-Dao lùi xa tâm phôi: Dịch chỉnh dương.

- Dao vào gần tâm phôi: Dịch chỉnh âm

Trang 25

- Hệ số trùng khớp ngang

 tính bằng tỷ số giữachiều dài đoạn ăn khớpthực với bước răng trênvòng cơ sở: = g/ pb

- Hệ số trùng khớp ngang

 của bánh răng thẳngcần lớn hơn 1

147

- Với bánh răng nghiêng, hệ số trùng khớp dọc quan trọng hơn:

- Nếu > 1, bộ truyền luôn có 2 đôi răng ăn

+ Trên bánh chủ động NGƯỢC chiều quay

+ Trên bánh bị động CÙNG chiều quay

150

a2 Lực tác dụng trong bộ truyền BR trụ, răng nghiêng

- Trên mỗi bánh có 3 thànhphần lực:

+ Lực vòng+ Lực hướng tâm+ Lực dọc trục

- Lực hướng tâm và lực vòng được xác định

-Lực dọc trục luôn hướng vào bề mặt làm việc:

+ BMLV trên bánh chủ động ĐI TRƯỚC

+ BMLV trên bánh bị động ĐI SAU

Trang 26

- Lực hướng tâm và lực vòng được xác

- Lực dọc trụ LUÔN HƯỚNG VỀ MẶT MÚT LỚN của bánh răng.

cos 2

1 1

1

1 1

t n

t a

t r m t

F F

tg F F

tg F F d

T F

b Tải trọng tính toán – Hệ số tải trọng

- Tải trọng tính toán = Tải tương đương x Hệ số tải trọng

- Hệ số tải trọng gồm 2 phần, phản ánh tập trung tải trọng và Tải trọng động

-Sự tập trung tải trọng gồm:

+ Phân bố tải không đều giữa các răng+ Phân bố tải không đều trên chiều dài răng-Hệ số tải trọng khi tính tiếp xúc và tính uốn là khácnhau:

Fv F F F

Hv H H H

K K K K

).

(

).

(

- Kiểm tra quá tải

+ Bộ truyền kín, bôi trơn đủ: Thường tính theo SBTX, kiểm nghiệm theo sức bền uốn

+ Bộ truyền hở: Thường tính theo SB uốn, kiểm nghiệm theo sức bền tiếp xúc

Trang 27

H M H

t H H

n H n H H

l

F K l

F K q K

q

.cos

t H H

b

Z F K q

cos

1 1 1



  

w w

1 2

2 1

sin sin

) 1 ( 2

1

2 2 1

u

w w

t H

H

b Z F

K

q

.cos

2

 



) 1 ( 2

sin 1

][sin)1(2cos2

2

H w w w w t H M H

M

H

ud

u b

Z F K Z q

1

2

H w w w w t H

M

H

ud

u b

Z F K

1(

1

H w w

w t H M

H

b ud F K u Z

1

H w w t H H

M H

b ud F K u Z Z

][2)1(

1 1 1

H w w w

H H

M H

d

T b ud K u Z Z

][)1(

1

H w

H M H

ub T K u d

Z Z Z



][)

1(

1

H w

Hv H w

H M H

ub

T K K u d

Z Z

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	2,35 MB

Bài giảng: Chi tiết máy- PGS.TS Nguyễn Văn Dự pdf

Cơ sở xác định kết cấu trục: