Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt 95 Chổồng IX TRUYệN ĩNG VấT - AI C 9.1. Khaùi nióỷm chung 1. Giồùi thióỷu bọỹ truyóửn vờt - õai ọỳc Bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc duỡng õóứ bióỳn õọứi chuyóứn õọỹng quay thaỡnh chuyóứn õọỹng tởnh tióỳn nhồỡ sổỷ tióỳp xuùc vaỡ õỏứy nhau cuớa ren vờt vaỡ ren õai ọỳc. Bao gọửm hai bọỹ phỏỷn chờnh: vờt (1) coù ren ngoaỡi, õai ọỳc (2) coù ren trong (hỗnh 9.1). Tuỡy theo yóu cỏửu vóử bọỳ trờ kóỳt cỏỳu vaỡ sổớ duỷng coù thóứ coù caùc phổồng aùn phọỳi hồỹp chuyóứn õọỹng cuớa vờt vaỡ õai ọỳc nhổ sau : + Vờt quay, õai ọỳc tởnh tióỳn Vờ duỷ vờt chaỷy dao trong maùy tióỷn trón hỗnh 9.2a : hai õỏửu vờt 1 õổồỹc õỷt trón hai gọỳi õồợ, õai ọỳc gừn cổùng vồùi baỡn chaỷy dao, baỡn chaỷy dao nọỳi vồùi thỏn maùy bũng khồùp trổồỹt (duỡng sọỳng trổồỹt hay raợnh trổồỹt); khi quay vờt 1, õai ọỳc gừn vồùi baỡn chaỷy dao seợ chuyóứn õọỹng tởnh tióỳn so vồùi thỏn maùy. + Vờt vổỡa quay vổỡa tởnh tióỳn, õai ọỳc cọỳ õởnh H ỗnh 9.2a : Cồ cỏỳu chaỷy dao trong maùy tióỷn Vờt me 1 ai ọỳc 2 V n n V 1 2 Vờ t ai ọỳc H ỗnh 9.1b H ỗnh 9.1a Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt 96 Vờ duỷ cồ cỏỳu maùy eùp, cồ cỏỳu kờch vờt (hỗnh 9.2b). + ai ọỳc quay, vờt tởnh tióỳn. Vờ duỷ cồ cỏỳu kờch vờt trón hỗnh 9.2c vaỡ hỗnh 9.2d. Trón hỗnh 9.2c baùnh rng noùn 3 gừn cọỳ õởnh vồùi õai ọỳc 2 vaỡ nọỳi vồùi thỏn maùy bũng khồùp quay, do õoù khi quay baùnh rng 3, õai ọỳc seợ quay, coỡn vờt seợ tởnh tióỳn. Trón hỗnh 9.3d thay vỗ duỡng bọỹ truyóửn baùnh rng noùn, duỡng bọỹ truyóửn truỷc vờt. 2. Phỏn loaỷi bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc Tuỡy theo hỗnh daỷng ren trong tióỳt dióỷn doỹc truỷc õổồỹc sổớ duỷng, bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc õổồỹc chia thaỡnh caùc loaỷi: Bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc duỡng ren hỗnh thang (hỗnh 9.3a): coù õọỹ bóửn khaù cao, dóự gia cọng, tióỳp nhỏỷn õổồỹc taới troỹng doỹ c truỷc lồùn, thổồỡng duỡng trong caùc cồ cỏỳu truyóửn lổỷc hai chióửu. Trong caùc vờt taới, õóứ taỷo lổỷc doỹc truỷc lồùn, thổồỡng duỡng ren hỗnh thang bổồùc lồùn. Trong vờt me cuớa cồ cỏỳu chaỷy dao maùy tióỷn, õóứ giaớm ma saùt, tng hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng, thổồỡng duỡng ren nhióửu õỏửu mọỳi. óứ khổớ khe hồớ do moỡn, õai ọỳc cuớa vờt me thổồỡng gọửm hai nổớa (õai ọỳc hai nổớa, õai ọỳc gheùp - hỗnh 9.4a). Bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc duỡng ren hỗnh rng cổa (hỗnh 9.3b) : hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng tổồng õọỳi cao, duỡng trong caùc bọỹ truyóửn chởu lổỷc theo mọỹt chióửu nhỏỳt õởnh (vờt cuớa maùy eùp, vờt cuớa cồ cỏỳu kờch vờt, ). ọỳi vồùi cồ cỏỳu kờch vờt, õóứ dóự tổỷ haợm, thổồỡng duỡng ren mọỹt õỏửu mọỳi (coù goùc vờt beù). Bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc duỡng ren hỗnh vuọng (hỗnh 9.3c): hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng rỏỳt cao nhổng ren vuọng khoù chóỳ taỷo, khi moỡn taỷo thaỡnh khe hồớ doỹc truỷc khoù khừc phuỷc, do õoù hióỷn nay ờt duỡng. Bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc duỡng ren tam giaùc (hỗnh 9.3d) õóứ thổỷc hióỷn caùc dởch chuyóứn chờnh xaùc, khọng quan tỏm õóỳn hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng. óứ thổỷc hióỷn dởch chuyóứn chờnh xaùc, duỡng ren bổồùc nhoớ. óứ õaớm baớo cho bọỹ truyóửn khọng coù khe hồớ, duỡng õai ọỳc keùp (hỗnh 9.4b). H ỗnh 9.2 : Cồ cỏỳu kờch vờt d) c) b) a Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt 97 + Ngoaỡi ra, õóứ giaớm ma saùt, do õoù giaớm õổồỹc õọỹ moỡn cuớa vờt vaỡ tng õổồỹc hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng, õọửng thồỡi coù thóứ nỏng cao õọỹ chờnh xaùc cuớa chuyóứn õọỹng, gỏửn õỏy sổớ duỷng rọỹng raợi bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc bi. Kóỳt cỏỳu bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc bi nhổ trón hỗnh 9.5a vaỡ b. Giổợa caùc raợnh cuớa õai ọỳc (1) vaỡ vờt (2) coù õỷt caùc vión bi (3), nhồỡ õoù ma saùt trổồỹt giổợa ren vờt vaỡ ren õai ọỳc bióỳn thaỡnh ma saùt ln giổợa caùc vión bi vồùi ren vờt vaỡ ren õai ọỳc. óứ baớo õaớm ma saùt ln hoaỡn toaỡn, bi cỏửn phaới chuyóứn õọỹng lión tuỷc nhồỡ maùng (4) õóứ dỏựn bi tổỡ raợnh cuọỳi cuớa õai ọỳc vóử raợnh õỏửu (coỡn goỹi laỡ raợnh họửi bi). óứ khổớ khe hồớ giổợa vờt vaỡ õai ọỳc hỗnh thaỡnh trong quaù trỗnh truyóửn lổỷc, ngổồỡi ta duỡng õai ọỳc keùp (hỗnh 9.5c) bao gọửm hai õai ọỳc (1) vaỡ (2), ồớ giổợa õỷt voỡng cng (3) coù bóử mỷt õổồỹc õaùnh boùng vồùi chióửu daỡy nhỏỳt õởnh õóứ taỷo nón lổỷc cng sồ bọỹ khổớ khe hồớ giổợa õai ọỳc vaỡ bi. H ỗnh 9.4a: ai ọỳc hai nổớa óỷm kim loaỷi H ỗnh 9.4b: ai ọỳc keùp ai ọỳc 1 ai ọỳc 2 Vờt õióửu chốnh 60 0 H ỗnh 9.3d :Ren tam giaùc H ỗnh 9.3a : Ren hỗnh vuọng p d 2 d 1 d H ỗnh 9.3b : Ren ren cổa 3 0 30 0 H ỗnh 9.3a : Ren hỗnh thang Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt 98 Nhồỡ voỡng cng, caùc raợnh cuớa hai õai ọỳc tyỡ saùt vaỡo bóử mỷt vión bi vaỡ do õoù khe hồớ bở trióỷt tióu (hỗnh 9.5c vaỡ 9.5d). So vồùi cồ cỏỳu vờt - õai ọỳc thổồỡng, cồ cỏỳu vờt - õai ọỳc bi coù hióỷu suỏỳt cao hồn (do giaớm õổồỹc ma saùt giổợa caùc bóử mỷt tióỳp xuùc, hióỷu suỏỳt coù thóứ õaỷt 0,9ữ0,95) vaỡ coù thóứ baớo õaớm chuyóứn õọỹng ọứn õởnh ồớ vỏỷn tọỳc nhoớ; ờt bở nung noùng; õọỹ chờnh xaùc cao hồn. Nhổồỹc õióứm laỡ õọỹ cổùng vổợng thỏỳp hồn, haỡnh trỗnh ngừn hồn vaỡ bọi trồn thổồỡng khoù thổỷc hióỷn. 3. Caùc thọng sọỳ chuớ yóỳu cuớa bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc Caùc thọng sọỳ cuớa ren + ổồỡng kờnh ngoaỡi (õổồỡng kờnh danh nghộa) cuớa ren vờt d, cuớa ren õai ọỳc D. + ổồỡng kờnh trong cuớa ren vờt d 1 , cuớa ren õai ọỳc D 1 . a) ỏửu vờ t Vờt 4 mọỳi ren Raợnh họửi bi Vờt ( 1 ) ai ọỳc ( 2 ) Bi ( 3 ) ọỹng cồ (4) Giaù (5) Bổồùc p b) d H ỗnh 9.5a , b: Vờt me - õai ọỳc bi H ỗnh 9.5c, d : ióửu chốnh khe hồớ trong cồ cỏỳu vờt - õai ọỳc bi ai ọỳc (1) ai ọỳc (2) Voỡng cng (3) Voỡng cng (3) ai ọỳc (1) ai ọỳc (2) c) d) Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût 99 + Âỉåìng kênh trung bçnh ca ren vêt : 1 2 dd d 2 + = , ca ren âai äúc : 1 2 DD D 2 + = + Bỉåïc ren : p Bỉåïc ren cọ hai loải : bỉåïc nh v bỉåïc låïn. + Bỉåïc xồõn vêt p X (bỉåïc ca âỉåìng xồõn äúc). + Säú mäúi ren ca vêt : n Våïi ren mäüt âáưu mäúi : p X = p ; Våïi ren n âáưu mäúi : p X = np + Gọc vêt γ (gọc náng ca âỉåìng xồõn äúc trãn màût trủ trung bçnh). Ta cọ : x 22 p np tg dd γ= = ππ (9.1) + Gọc präfin ràng (gọc tiãút diãûn ràng) : α + Chiãưu cao lm viãûc ca ren : h Cạc thäng säú khạc + Chiãưu cao ca âai äúc H + Säú vng ren ca âai äúc x + Khong dëch chuøn cáưn thiãút l 0 ca vêt hay ca âai äúc (chiãưu cao náng trong kêch vêt, hnh trçnh bn chảy dao trong cå cáúu chảy dao ) + Chiãưu di l r ca pháưn gia cäng ren trãn vêt, l r phủ thüc vo khong dëch chuøn cáưn thiãút l 0 ca vêt hay âai äúc. Våïi kêch vêt thỉåìng láúy : r l(810)d = ÷ . + Khong cạch giỉỵa hai gäúi âåỵ vêt : l + Âỉåìng kênh ngoi cng ca âai äúc D e . Thỉåìng chn bàòng : e D(33,5)d = ÷ . + T säú x p ds np d22 == ϕππ cho biãút chuøn vë ca mäüt trong hai chi tiãút so våïi gọc quay ca chi tiãút kia. 9.2. Tênh toạn bäü truưn vêt âai äúc 1. Cạc dảng hng ch úu v chè tiãu tênh toạn Dảng hng ch úu l mn màût ren ⇒ cáưn tênh toạn bäü truưn theo âäü bãưn mn theo âiãưu kiãûn: [ ] 00 pp≤ trong âọ : 0 p : ạp sút trãn màût ren, [ ] 0 p : ạp sút cho phẹp. Mún gim mn cáưn chn váût liãûu thêch håüp v bäi trån täút. d d 2 d 1 p α h H çnh 9. 6 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût 100 Ngoi ra, cạc vêt chëu lỉûc låïn cọ thãø gy hng do khäng â âäü bãưn ⇒ cáưn kiãøm nghiãûm vêt vãư âäü bãưn. Våïi cạc vêt di v chëu nẹn ⇒ cọ thãø bë ún dc v khäng äøn âënh ⇒ cáưn kiãøm nghiãûm vêt vãư äøn âënh (tênh vãư ún dc). 2. Tênh bäü truưn vêt âai äúc theo âäü bãưn mn Ạp sút sinh ra trãn bãư màût tiãúp xục giỉỵa ren vêt v âai äúc phi tha mn âiãưu kiãûn : [] a 00 2 F pp dhx =≤ π a F : lỉûc dc trủc [N], d 2 : âỉåìng kênh trung bçnh ca vêt [mm], h: chiãưu cao lm viãûc ca ren [mm], x: säú vng ren trãn âai äúc. Ta cọ : h h.p=ψ våïi : p l bỉåïc ren Våïi ren thang, hãû säú h 0,5ψ= ; ren ràng cỉa : h 0, 75 ψ = ; ren tam giạc : 54,0 h =ψ V: H x p = våïi H : chiãưu cao âai äúc. Suy ra : [] a 00 2h F pp dH =≤ πψ Âàût: H2 Hd=ψ Hãû säú h 1, 2 2, 5ψ= ÷ âäúi våïi âai äúc ngun v h 2,5 3,5 ψ =÷ âäúi våïi âai äúc ghẹp. Suy ra: [] a 2 hH 0 F d p ≥ πψ ψ (9.2) Láúy d 2 theo giạ trë tiãu chøn. Tra tiãu chøn ⇒ cạc thäng säú khạc ca vêt nhỉ d, d 1 , p. p sút cho phẹp : [ ] 0 p1113MPa=÷ âäúi våïi vêt bàòng thẹp täi - âai äúc bàòng âäưng thanh; [ ] 0 p810MPa=÷ âäúi våïi thẹp khäng täi - âäưng thanh; [ ] 0 p46MPa=÷ âäúi våïi thẹp khäng täi - gang. 3. Tênh bäü truưn vêt âai äúc vãư âäü bãưn Khi lm viãûc, vêt vỉìa chëu kẹo (hồûc nẹn) vỉìa chëu xồõn ⇒ âiãưu kiãûn bãưn: [] 22 td 3σ=σ+τ≤σ (9.3) (theo l thuút bãưn thãú nàng biãún âäøi hçnh dạng - l thuút bãưn thỉï 4) Trong âọ : σ l ỉïng sút kẹo do lỉûc dc trủc F a : a 2 1 4F d σ= π τ l ỉïng sút xồõn do momen xồõn T (momen lm quay vêt hay âai äúc) : 3 10 d T16 W T π ==τ d 1 : âỉåìng kênh trong ca ren vêt W 0 : momen chäúng xồõn ca vêt [σ]: ỉïng sút cho phẹp : [] ch s σ σ= ch σ : giåïi hản chy ca váût liãûu; s : hãû säú an ton, cọ thãø láúy : s = 3. 4. Tênh bäü truưn vêt âai äúc theo âiãưu kiãûn äøn âënh Âãø vêt khäng bë hng do ún dc, lỉûc nẹn phi tho mn âiãưu kiãûn äøn âënh Euler: Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût 101 th a F F s ≤ (9.4) Våïi : a F : lỉûc dc trủc; th F : ti trng tåïi hản; s : hãû säú an ton vãư äøn âënh s = 2,5÷4. Ti trng tåïi hản th F âỉåüc xạc âënh dỉûa trãn âäü mãưm λ ca vêt: l i µ λ= µ : hãû säú phủ thüc vo phỉång phạp cäú âënh hai âáưu vêt. l : chiãưu di tênh toạn ca vêt. µ = 1 : khi hai âáưu vêt âàût trãn äø trủc cọ chiãưu di äø B ≤ 2d 0 våïi d 0 : âỉåìng kênh äø µ = 2 : khi mäüt âáưu bë ngm, mäüt âáưu tỉû do µ = 0,7 : khi mäüt âáưu bë ngm, mäüt âáưu âàût trãn äø trủc cọ chiãưu di äø B ≤ 2d 0 µ = 0,5 : khi c hai âáưu bë ngm Lỉu nãúu dng âai äúc lm gäúi âåỵ thỉï hai ⇒ coi nhỉ vêt bë ngm mäüt âáưu. Våïi vêt hai gäúi âåỵ ⇒ chiãưu di tênh toạn l l khong cạch giỉỵa hai gäúi âåỵ. Våïi vêt mäüt gäúi âåỵ ⇒ chiãưu di tênh toạn l l khong cạch tỉì giỉỵa chiãưu cao âai äúc âãún gäúi âåỵ. ¾ Khi λ ≥ 100 : () 2 th 2 EJ F l π = µ (cäng thỉïc Euler). 2 1 d J 64 π ≈ : momen quạn tênh ca tiãút diãûn vêt; E : môun ân häưi ca vêt. ¾ Khi 60 < λ < 100: th F âỉåüc tênh theo cäng thỉïc thỉûc nghiãûm: 2 th 1 F0,25d(ab) = π−λ a v b hãû säú thỉûc nghiãûm phủ thüc vo váût liãûu vêt: Våïi thẹp 45 : a = 450; b = 1,67 Våïi thẹp: a = 473; b = 1,87 ¾ Khi λ ≤ 60 : khäng cáưn kiãøm nghiãûm vãư äøn âënh. 9.3. Trçnh tỉû thiãút kãú bäü truưn vêt âai äúc Säú liãûu cho trỉåïc Trë säú ca ti trng dc trủc F a ca vêt, khong dëch chuøn cáưn thiãút l 0 ca vêt hay âai äúc, cäng dủng v âiãưu kiãûn lm viãûc ca bäü truưn. Trçnh tỉû thiãút kãú 1) Chn váût liãûu vêt v âai äúc (dỉûa trãn cäng dủng ca bäü truưn) 2) Xạc âënh ạp sút cho phẹp [p 0 ], ỉïng sút cho phẹp [σ] (nãúu cáưn kiãøm nghiãûm vãư âäü bãưn) 3) Chn präfin ren (dỉûa trãn trë säú v chiãưu ca lỉûc dc trủc F a ). Xạc âënh h ψ . Chn kãút cáúu âai äúc dỉûa trãn cäng dủng ca bäü truưn (âai äúc ngun, âai äúc hai nỉía, âai äúc kẹp ) ⇒ xạc âënh H ψ . 4) Xạc âënh âỉåìng kênh trung bçnh d 2 ca vêt theo âiãưu kiãûn bãưn mn (9.2). Chn d 2 theo tiãu chøn. Dỉûa trãn d 2 , tra tiãu chøn ⇒ cạc thäng säú khạc ca vêt nhỉ d, d 1 . Dỉûa vo cäng dủng bäü truưn, u cáưu tỉû hm hay khäng âãø chn säú mäúi ren n, bỉåïc ren p ⇒ xạc âënh gọc vêt γ theo biãøu thỉïc (9.1) v chiãưu di pháưn gia cäng ren l r ca vêt. 5) Xạc âënh chiãưu cao H v säú vng ren x ca âai äúc : H2 Hd = ψ , H x p = . 6) Kiãøm nghiãûm âäü bãưn ca vêt theo âiãưu kiãûn (9.3) (våïi cạc vêt chëu ti låïn). 7) Kiãøm nghiãûm vêt vãư âiãưu kiãûn äøn âënh theo âiãưu kiãûn (9.4) (våïi cạc vêt di v chëu nẹn). Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt 102 9.4. aùnh giaù bọỹ truyóửn vờt õai ọỳc ặu õióứm + Kóỳt cỏỳu õồn giaớn, dóự chóỳ taỷo, goỹn. + Khaớ nng taới cao, laỡm vióỷc tin cỏỷy. + Laỡm vióỷc óm, khọng ọửn. + Taỷo õổồỹc lổỷc doỹc truỷc rỏỳt lồùn (gỏỳp haỡng trm lỏửn lổỷc voỡng laỡm quay vờt). + Coù thóứ thổỷc hióỷn caùc di chuyóứn chỏỷm vaỡ chờnh xaùc. Nhổồỹc õióứm + Hióỷu suỏỳt thỏỳp do ma saùt trón ren. + Ren bở moỡn nhanh do ma saùt lồùn. Phaỷm vi sổớ duỷng Sổớ duỷng rọỹng raợi trong caùc thióỳt bở nhũm taỷo lổỷc lồùn nhổ kờch vờt, vờt eùp ; trong caùc cồ cỏỳu yóu cỏửu chuyóứn vở chờnh xaùc (cồ cỏỳu chaỷy dao trong maùy cừt, caùc duỷng cuỷ õo, caùc thióỳt bở õởnh vở vaỡ õióửu chốnh). . maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt 96 Vờ duỷ cồ cỏỳu maùy eùp, cồ cỏỳu kờch vờt (hỗnh 9. 2b). + ai ọỳc quay, vờt tởnh tióỳn. Vờ duỷ cồ cỏỳu kờch vờt trón hỗnh 9. 2c vaỡ hỗnh 9. 2d. Trón hỗnh 9. 2c. õởnh H ỗnh 9. 2a : Cồ cỏỳu chaỷy dao trong maùy tióỷn Vờt me 1 ai ọỳc 2 V n n V 1 2 Vờ t ai ọỳc H ỗnh 9. 1b H ỗnh 9. 1a Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Phỏửn I - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón. (1) ai ọỳc (2) c) d) Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Pháưn I - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût 99 + Âỉåìng kênh trung bçnh ca ren vêt : 1 2 dd d 2 + = , ca ren