bài giảng cơ sở thiết kế máy phần 1

bài giảng cơ sở thiết kế máy phần 1 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các l...

Đại học đà nẵng TRƯờng đại học bách khoa Khoa S− ph¹m Kü thuËt - - Bài giảng Cơ sở thiết kế máy Phần I dùng cho sinh viên CHUYÊN NGàNH CƠ KHí CHế TạO MáY (LƯU HàNH NộI Bộ) Biên soạn : LÊ CUNG - Bộ môn Nguyên lý - Chi tiết máy đà nẵng 2008 PHệN I NHặẻNG VN ệ C BAN TRONG THIÃÚT KÃÚ MẠY V CHI TIÃÚT MẠY CHỈÅNG I ÂẢI CỈÅNG VÃƯ THIÃÚT KÃÚ MẠY V CHI TIÃÚT MẠY 1.1 Cạc váún âãư chung Mạy, bäü pháûn mạy vaỡ chi tióỳt maùy Mỗi máy đợc cấu tạo nhiều phận máy Mỗi phận máy lại gồm nhiều chi tiết máy Chi tiết máy phần tử cấu tạo hoàn chỉnh máy Ví dụ : Máy tiện gồm nhiều phận máy nh bàn máy, ụ đứng, ụ động, hộp tốc độ, bàn dao, cấu truyền dẫn từ động đến hộp tốc ®é ®øng m¸y tiƯn gåm c¸c chi tiÕt máy nh ụ, trục chính, ổ trục, bánh răng, trục Trên quan điểm thiết kế, chi tiết đợc phân thành hai nhóm : - Chi tiết máy có công dụng chung : bu lông, bánh răng, trục, ổ trục (chi tiết máy đợc dùng phổ biến loại máy khác nhau) - Chi tiết máy có công dụng riêng : trục khuỷu, van, cam, bánh tuabin (chỉ đợc dùng số loại máy định) Môn học Chi tiết máy nghiên cứu chi tiết máy có công dụng chung Nhổợng yóu cỏửu ch úu âäúi våïi mạy v chi tiãút mạy a) Cọ hiãûu qu sỉí dủng cao - Nàng sút cao - Hiãûu sút cao - Tiãu thủ êt nàng lỉåüng - Âäü chênh xạc cao - Chi phê vãư lao âäüng váûn hnh mạy tháúp - Kêch thỉåïc, trng lỉåüng nh gn v.v b) u cáưu vãư kh nàng lm viãûc Hon thnh cạc chỉïc nàng â âënh, bo âm âỉåüc âäü bãưn, cọ bãưn mn, khäng thay âäøi vóử kờch thổồùc vaỡ hỗnh daỷng (õuớ õọỹ cổùng), chởu âỉåüc nhiãût, chëu âỉåüc dao âäüng v.v c) Cọ âäü tin cáûy cao Mạy âỉåüc gi l cọ âäü tin cáûy cao nãúu cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng nhiãûm vủ â âënh, âäưng thåìi cạc chè tiãu vãư sỉí dủng (nhỉ nàng sút, âäü chênh xạc, hiãûu sút, mỉïc âäü tiãu thủ nàng lỉåüng ) váùn õổồỹc trỗ ồớ mổùc õọỹ cho pheùp suọỳt thåìi hản sỉí dủng d) An ton sỉí dủng Trong õióửu kióỷn sổớ duỷng bỗnh thổồỡng hay coù sỉû cäú, khäng gáy nguy hiãøm cho ngỉåìi sỉí dủng, khäng gáy hỉ hải cho cạc thiãút bë, nh cỉía v cạc âäúi tỉåüng khạc xung quanh e) Cọ cäng nghãû cao Mäüt màût, chi tiãút mạy phi tha mn cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc v âäü tin cáûy, màût khạc, âiãưu kiãûn sn xút sàơn cọ phi dãù chãú tảo, êt täún ngun váût liãûu v thåìi gian u cáưu ch úu ca cäng nghãû Kãút cáúu phi ph håüp våïi âiãưu kiãûn v quy mä sn xút Vê dủ, saín xuáút âån chiãúc, voí häüp giaím täúc håüp lyï nháút l âỉåüc hn tỉì cạc táúm âån gin; sn xút hng loảt låïn nãn âục khn kim loải hay hn tỉì cạc chi tiãút dáûp v cạn õởnh hỗnh Kóỳt cỏỳu vaỡ hỗnh daỷng phaới hồỹp lyï theo quan âiãøm cäng nghãû Vê duû, kãút cáúu phi âån gin, dãù chãú tảo, dãù làõp rạp; cạc bãư màût gia cäng nãn l cạc bãư màût âån gin màût phàóng, màût trủ trn; säú lỉåüng bãư màût gia cäng nãn êt, diãûn têch cáön gia cäng nh v cọ thãø gia cäng bàịng cạc phỉång phạp cọ nàng sút cao Cáúp chênh xạc v âäü nhàơn âụng mỉïc Cáúp chênh xạc v âäü nhàơn bãư màût chi tiãút mạy cng cao ⇒ phê täøn gia cäng cng tàng v cọ thãø phi dng cạc thiãút bë âàûc biãût âãø gia cäng Tuy nhiãn, khäng âæåüüc tháúp cáúp chênh xạc so våïi u cáưu ca âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy Chn phỉång phạp tảo phäi håüp l Phỉång phạp tảo phäi phi phuỡ hồỹp vồùi õỷc õióứm vóử hỗnh daỷng vaỡ kóỳt cáúu ca chi tiãút mạy Vê dủ, phỉång phạp âục õổồỹc duỡng cho caùc chi tióỳt maùy coù hỗnh daỷng phỉïc tảp, thêch håüp våïi sn xút hng loảt låïn Phỉång phạp hn thỉåìng dng âãø chãú tảo cạc kãút cáúu gäưm tỉì cạc táúm, thanh, thẹp gọc, thẹp âënh hỗnh f) Coù tờnh kinh tóỳ cao + Thồỡi gian v cäng sỉïc thiãút kãú êt nháút + Kêch thỉåïc gn nhẻ, khäúi lỉåüng nh, âọ giạ thnh + Váût liãûu r tiãưn, dãù cung cáúp + Giạ thnh chãú tảo tháúp nháút + Nàng sút, hiãûu sút cao, chi phê vãư nàng lỉåüng tháúp, chi phê vãư bäi trån, bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa tháúp Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt mạy Mạy âỉåüc thiãút kãú phi tha mn cạc u cáưu vãư k thût nàng sút, âäü tin cáûy v tøi th, giạ thnh v trng lỉåüng mạy Ngoi ra, ty trỉåìng håüp củ thãø cn phi: Cọ khn khäø, kêch thỉåïc nh gn; chuøn âäüng äøn âënh; lm viãûc khäng äưn; thao tạc sổớ duỷng dóự daỡng; hỗnh thổùc õeỷp Coù thóứ tióỳn hnh theo cạc bỉåïc sau âáy : + Xạc âënh ngun tàõc hoảt âäüng v chãú âäü lm viãûc ca mạy + Láûp så âäư chung ton mạy v cạc bäü pháûn mạy, tho mn cạc u cáưu cho trỉåïc + Xạc âënh trë säú v âàûc ti trng tạc dủng lãn cạc bäü pháûn mạy + Tiãún hnh toạn vãư âäüng hc, vãư âäüng lỉûc hc ton maïy; toaïn thiãút kãú caïc chi tiãút maïy, toaùn kinh tóỳ + Lỏỷp quy trỗnh cọng nghóỷ chóỳ taỷo caùc chi tióỳt maùy + Lỏỷp quy trỗnh cäng nghãû làõp rạp cạc bäü pháûn mạy v lạp rạp ton mạy + Láûp thuút minh hỉåïng dáùn sỉí dủng, bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa mạy Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút mạy Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 Thiãút kãú chi tiãút mạy l mäüt phỏửn cọng vióỷc cuớa quaù trỗnh thióỳt kóỳ maùy, thổồỡng tióỳn haỡnh theo trỗnh tổỷ sau: + Lỏỷp sồ õọử toạn: kãút cáúu chi tiãút mạy âỉåüc âån gin họa, lỉûc tạc dủng coi táûp trung hồûc phán bäú theo mäüt quy lût no âọ + Xạc âënh ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy + Chn váût liãûu thêch håüp âãø chãú tảo chi tiãút mạy + Tênh toạn cạc kêch thỉåïc chênh ca chi tiãút mạy theo cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng laỡm vióỷc (bổồùc naỡy chố laỡ gỏửn õuùng, bồới vỗ chè dỉûa trãn cạc så âäư â âån gin họa v chỉa âạnh giạ mäüt cạch chênh xạc cạc nhán täú vãư ti trng v ỉïng sút) + Trãn cå såí toạn gáưn âụng, kãút håüp våïi cạc u cáưu vãư tiãu chøn họa, vãư làõp ghẹp, vãư cäng nghãû chãú tảo v cạc u cáưu củ thãø khạc ⇒ xáy dỉûng kãút cáúu củ thãø ca chi tiãút mạy, våïi âáưy â kêch thỉåïc, dung sai, âäü nhàơn bãưì màût, cạc u cáưu k thût khạc + Kiãøm nghiãûm theo cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc:xạc âënh hãû säú an ton tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm, xạc âënh biãún dảng, nhiãût âäü cạc bäü pháûn mạy v.v v so sạnh våïi cạc trë säú cho phẹp Nãúu khäng tha mn, phi sỉía âäøi lải kêch thỉåïc v kiãøm nghiãûm lải Mäüt säú âàûc âiãøm toaïn thiãút kãú chi tiãút mạy a) Kãút cáúu v âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy khạ phỉïc tảp, ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy khọ xạc âënh chênh xạc ⇒ khọ thiãút láûp âỉåüc cạc cäng thỉïc l thuút chênh xạc âãø toạn chi tiãút mạy Do váûy, thỉåìng dng cạc gi thiãút âãø âån gin họa bi toạn ⇒ xáy dỉûng cạc cäng thỉïc gáưn âụng v bäø sung vo cạc cäng thỉïc ny cạc hãû säú âiãưu chènh âãø kãø âãøn cạc âàûc âiãøm vãư kãút cáúu ca chi tiãút mạy v cạc úu täú nh hỉåíng âãún kh nàng lm viãûc ca Ngoi ra, cn cọ cạc cäng thỉïc thỉûc nghiãûm, hồûc cäng thỉïc kinh nghiãûm âỉåüc láûp trãn cå såí thäúng kã nhỉỵng kãút qu thu âỉåüc tỉì thỉûc nghiãûm, hồûc tỉì kinh nghiãûm sỉí dủng mạy b) Tênh toạn xạc âënh kêch thỉåïc chi tiãút mạy nhiãưu phi tiãún hnh theo hai bỉåïc : Tênh toạn så bäü, sau âọ toạn kiãøm nghiãûm L : thỉåìng lục âáưu chỉa biãút chênh xạc lỉûc tạc dủng ⇒ phi dng bỉåïc så bäü âãø xạc âënh mäüt cạch gáưn âụng kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy ⇒ xáy dỉûng kãút cáúu chi tiãút maïy ⇒ chênh xaïc trë säú æïng suáút ⇒ tiãún haình kiãøm nghiãûm Khi kiãøm nghiãûm, nãúu ỉïng sút sinh nh hån ỉïng sút cho phẹp ⇒ phi thay âäøi kãút cáúu v lải âãún ph håüp c) Mäùi chi tiãút mạy cọ nhiãưu kêch thỉåïc ⇒ chè toạn cạc kêch thỉåïc ch úu tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm (chëu ỉïng sút låïn), cạc kêch thỉåïc cn lải xạc âënh theo âiãưu kiãûn vãư kãút cáúu, cäng nghãû, làõp ghẹp (dỉûa vo kinh nghiãûm hay hỉåïng dáùn cạc säø tay thiãút kãú) d) Cuìng mäüt näüi dung thiãút kãú, cọ thãø cọ nhiãưu gii phạp thỉûc hiãûn ⇒ nãn chn âäưng thåìi mäüt säú phỉång ạn âãø toạn ⇒ so sạnh âãø chn phỉång ạn täút nháút âạp ỉïng cạc u cáưu k thût âãư 1.2 Ti trng v ỉïng sút Ti trng tạc dủng lãn mạy v chi tiãút mạy Ti trng gäưm lỉûc, momen tạc dủng lãn mạy hay bäü pháûn mạy quaù trỗnh laỡm vióỷc (vaỡ õổồỹc goỹi laỡ taới troỹng laìm viãûc) Theo âàûc thay âäøi theo thåìi gian, phán thnh : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 - Ti trng ténh l ti trng khäng thay âäøi theo thåìi gian hồûc thay âäøi khäng âạng kãø - Ti trng thay âäøi l ti trng cọ cỉåìng âäü, phỉång hồûc chiãưu thay âäøi theo thåìi gian - Ti trng va âáûp l ti trng âäüt nhiãn tàng mảnh räưi gim tỉïc khàõc Khi toạn thiãút kãú chi tiãút mạy, cn cáưn phán Q biãût ti trng danh nghộa, taới troỹng tổồng õổồng vaỡ taới Q1 Hỗnh 1.1 trng toạn: Q2 - Ti trng danh nghéa Qdn l ti trng âỉåüc chn Qtd säú cạc ti trng tạc dủng lãn mạy chãú âäü Qn lm viãûc äøn âënh, thỉåìng l ti trng låïn hay ti trng tn t1 t2 tạc dủng láu di nháút t - Ti trng tỉång âỉång Qtâ: Khi mạy lm viãûc våïi chãú âäü ti trng thay âäøi nhiãưu mổùc (hỗnh 1.1) õóứ tờnh toaùn thióỳt kóỳ, ta thay thãú bàịng chãú âäü ti trng mäüt mỉïc (khäng âäøi) v gi l ti trng tỉång âỉång : Qtd = kN Qdn kN : hãû säú tuäøi thoü, phủ thüc âäư thë thay âäøi ti trng v ti trng no cạc ti trng thay âäøi âỉåüc chn lm ti trng danh nghéa - Ti trng toạn Qtt l ti trng tỉång âỉång, cọ kãø thãm nh hỉåíng ca âàûc phán bäú khäng âãưu ca ti trng trãn cạc bãư màût tiãúp xục, cháút ti trng (ti trng thay âäøi hay ti trng ténh), âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú Qtt = Qtâ Ktt Kâ Kâk Ktt : hãû säú xeït âãún sỉû phán bäú khäng âãưu ca ti trng trãn cạc bãư màût tiãúp xục Kâ : hãû säú ti trng âäüng Kâk : hãû säú phủ thüc vo âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú ỈÏng sút Dỉåïi tạc dủng ca ti trng, chi tiãút mạy xút hiãûn ỉïng sút ỈÏng sút cọ thãø l ỉïng sút ténh (khäng thay âäøi theo thåìi gian, hồûc trë σmax säú thay âäøi khäng âạng kãø) hồûc ỉïng sút thay âäøi (trë säú hồûc chiãưu hồûc c trë säú v chiãưu thay âäøi theo thåìi gian) ỈÏng sút thay âäøi âỉåüc âàûc trổng bũng chu trỗnh thay õọứi ổùng suỏỳt Mọỹt voỡng thay âäøi ỉïng sút qua giạ trë låïn nháút, nh nháút räưi vãư giạ trë ban âáưu âỉåüc gi l mọỹt chu trỗnh ổùng suỏỳt Thồỡi gian thổỷc hióỷn suỏỳt (hỗnh 1.2) Chu trỗnh ổùng suỏỳt õổồỹc õỷc trổng bũng : σ − σmin σa = max + Biãn âäü æïng suáút : σmax + σmin σm = + ặẽng suỏỳt trung bỗnh : a m a Hỗnh 1.2 t T mọỹt chu trỗnh õổồỹc goỹi l mäüt chu k ỉïng Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 + Hóỷ sọỳ chu trỗnh ổùng suỏỳt : r = σmin σmax Khi r = -1 ⇒ chu trỗnh õọỳi xổùng (hỗnh 1.3) m = ; σa = σmax = - σmin σ Khi r = chu trỗnh maỷch õọỹng (hỗnh 1.4) = ; σm = σa = max Khi r > chu trỗnh ổùng suỏỳt khọng õọỳi xổùng cuỡng dỏỳu Khi r < chu trỗnh æïng suáút khäng âäúi xæïng khaïc dáúu Khi r = ⇒ æïng suáút khäng thay âäøi σ σmax σa σm σa σmin σ σmax σa t σm σa σmin Hỗnh 1.3 t Hỗnh 1.4 T T ặẽng suỏỳt coù thãø thay âäøi äøn âënh (σa vaì σm khäng thay âäøi theo thåìi gian) hay khäng äøn âënh (σa vaì σm hồûc mäüt hai âải lỉåüng ny thay âäøi theo thåìi gian) Ti trng tạc dủng gáy chi tiãút mạy cạc loải ỉïng sút: ỉïng sút phạp (kẹo σk , nẹn σn , ún σF), ỉïng sút tiãúp (càõt τc , xồõn τ), ỉïng sút dáûp σd, ỉïng sút tiãúp xục σH , ỈÏng sút kẹo, nẹn, ún, càõt, xồõn xút hiãûn trãn tỉìng chi tiãút, cn ỉïng sút dáûp v ỉïng sút tiãúp xục xút hiãûn cạc chi tiãút mạy trỉûc tiãúp tiãúp xục v cọ tạc dủng tỉång häù våïi ỈÏng sút dáûp xút hiãûn tải chäù tiãúp xục cọ diãûn têch tiãúp xục låïn, cn ỉïng sút tiãúp xục xút hiãûn tải chäù tiãúp xục diãûn têch tiãúp xục nh so våïi kêch thỉåïc ca cạc chi tiãút 1.3 Âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy Hiãûn tỉåüng phạ huyớ moới K m.N = const r Hỗnh 1.6 NK N N0 Hỗnh 1.5 Quan saùt caùc chi tiãút mạy chëu ỉïng sút thay âäøi theo thåìi gian seợ thỏỳy quaù trỗnh phaù huớy moới bừt õỏửu tổỡ cạc vãút nỉït tãú vi tải vng chëu ỉïng sút låïn hồûc nhỉỵng nåi cọ khuút táût ca váût liãûu Khi sọỳ chu trỗnh laỡm vióỷc tng lón caùc vóỳt nổùt vỗ moới phaùt trióứn dỏửn caớ bóử rọỹng láùn Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 bãư sáu, lm gim dáưn diãûn têch chëu ti ca cho tiãút mạy, âọ lm tàng giạ trë ỉïng sút, cho âãún chi tiãút mạy khäng cn â sỉïc bãưn tộnh thỗ noù bở phaù hoớng Hióỷn tổồỹng noùi trón gi l hiãûn tỉåüng phạ hu mi v kh nàng ca chi tiãút mạy cn lải sỉû phạ hy mi âỉåüc gi l âäü bãưn mi Vãút gy mi thổồỡng bao gọửm hai vuỡng (hỗnh 1.5): Mọỹt vuỡng tổồng âäúi mën, hảt nh l vng phạt sinh v phạt triãøn vãút næït våïi täúc âäü cháûm sau mäüt säú låïn chu k chëu ti, cn vng thä hån, hảt to hồûc cọ thåï, phạt triãøn nhanh chè sau mäüt säú nh chu k åí giai âoản cúi ca quaù trỗnh phaù huớy moới Bũng thổỷc nghióỷm, ngổồỡi ta xáy dỉûng âỉåüc âỉåìng cong biãøu diãùn quan hãû giỉỵa æïng suáút (biãn âäü æïng suáút σm hay æïng suáút låïn nháút σmax ) vaì säú chu kyì thay âäøi ỉïng sút N m chi tiãút mạy hay máùu thỉí cọ thãø chëu âỉåüc cho âãún bë phạ hu Âỉåìng cong nọi trãn âỉåüc gi l âỉåìng cong mi (hỗnh 1.6) Phổồng trỗnh õổồỡng cong moới coù daỷng: m N = const Våïi m l báûc ca âỉåìng cong mi Dỉûa vo âỉåìng cong mi, ta tháúy ràịng: + Khi ỉïng sút sinh chi tiãút mạy bàịng K thỗ noù seợ bở phaù huớy sau NK chu k chëu ti ⇒ NK âỉåüc gi l tøi th æïng våïi mæïc æïng suáút σK + Ngæåüc laûi, âãø chi tiãút mạy khäng bë phạ hy sau NK chu kyỡ chởu taới thỗ ổùng suỏỳt sinh chi tiãút mạy phi nh hån hồûc bàịng σK ⇒ σK âỉåüc gi l giåïi hản mi ngàõn hản ỉïng våïi tuäøi thoü NK + Khi æïng suáút sinh chi tióỳt maùy caỡng lồùn thỗ tuọứi thoỹ chi tióỳt mạy cng gim + Khi σK gim xúng âãún mäüt giaù trở r naỡo õoù thỗ sọỳ chu kyỡ laỡm viãûc NK cọ thãø tàng lãn khạ låïn m máùu thỉí váùn khäng bë gy hng σr âỉåüc gi l giåïi hản mi di hản ca váût liãûu Säú chu k thay âäøi ỉïng sút N0 ỉïng våïi giåïi hản mi di hản σr âỉåüc gi l säú chu k cå såí Bàịng thỉûc nghiãûm, cn xáy dỉûng âỉåüc âäư thở caùc ổùng suỏỳt giồùi haỷn (hỗnh 1.7) bióứu thở quan hãû giỉỵa cạc trë säú giåïi hản ca ỉïng sút låïn nháút σmax v ỉïng sút nh nháút σ cuớa chu trỗnh ổùng cuớa chu trỗnh õọỳi xỉïng, k hiãûu σ −1 Cạc tung âäü σa A âỉåìng CD biãøu thë cạc trë säú giåïi hản ca σ Miãưn nàịm giỉỵa hai nhạnh AB v CD l nhỉỵng trë säú ỉïng sút khäng lm hng váût liãûu Cạc giao âiãøm ca AB v CD våïi trủc tung l trë säú σmax v σ B -1 suỏỳt vồùi ổùng suỏỳt trung bỗnh m Âäư thë ny cọ âàûc âiãøm: âỉåìng mm biãøu thë ổùng suỏỳt trung bỗnh, õổồỡng AB bióứu thở caùc trở säú giåïi hản ca σmax , m σmax σa 45° -1 m D m m b Hỗnh 1.7 C tỉì âỉåìng mm âãún AB v CD l cạc giạ trë ca biãn âäü ỉïng sút σa Nhỉỵng nhán täú nh hỉåíng âãún âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy a) Váût liãûu + Thẹp cọ âäü bãưn mi cao hån cạc váût liãûu khạc + Thẹp hm lỉåüng cạcbon tỉång âäúi cao s cọ âäü bãưn mi låïn hån thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon tháúp hån Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 + Thẹp håüp kim cọ âäü bãưn mi cao hån thẹp cạc bon thäng thỉåìng + Thẹp láùn nhiãưu tảp cháút phi kim loải, âäü bãưn mi s gim + Gang cọ õọỹ bóửn moới thỏỳp hồn theùp b) Hỗnh daỷng kóỳt cáúu Tải chäù thay âäøi tiãút diãûn ca chi tiãút mạy gọc lỉåün, vai trủc, rnh, rnh then, läù (hỗnh 1.8) coù sổỷ tỏỷp trung bióỳn daỷng xy táûp trung ỉïng sút ⇒ lm cho ỉïng suáút thæûc tãú låïn hån æïng suáút danh nghéa ⇒ xuỏỳt hióỷn sồùm caùc vóỳt nổùt vỗ moới vaỡ vóỳt nỉït phạt triãøn khạ nhanh ⇒ lm gim âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy Trong toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú nh hỉåíng ca kêch thỉåïc tuût âäúi : εσ = σrd τ hay : ε τ = rd σrd0 τrd0 våïi : σrd : giåïi hản mi di hản ca chi tiãút mạy nhàơn, cọ âỉåìng kênh d σrd0 : giåïi hản mi di hản ca máùu nhàơn, cọ âỉåìng kênh d0 = - 10 mm Cạc hãû säú εσ v ε τ âỉåüc tra bng hay dng cäng thỉïc kinh nghiãûm säú tay thiãút kãú Rnh trón truỷc Hỗnh 1.8 Vai truỷc Lọự trón truỷc Raợnh then c) Kêch thæåïc tuyãût âäúi Kêch thæåïc tuyãût âäúi ca chi tiãút mạy cng låïn ⇒ âäü bãưn mi s gim xúng (do sỉû khäng âäưng âãưu vãư cå ca váût liãûu tàng lãn, chi tiãút mạy cọ nhiãưu khuút táût hån, âäưng thåìi cn chiãưu dy tỉång âäúi ca låïp bãư màût âỉåüc tàng bãưn bàịng nhiãût luûn, phun bi, ẹp gim xúng) Trong toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú nh hỉåíng ca kêch thỉåïc tuyãût âäúi : εσ = σrd τ hay : ε τ = rd σrd0 τrd0 våïi : σrd : giåïi hản mi di hản ca chi tiãút mạy nhàơn, cọ âỉåìng kênh d σrd0 : giåïi hản mi di hản ca máùu nhàơn, cọ âỉåìng kênh d0 = - 10 mm Cạc hãû säú εσ v ε τ âỉåüc tra bng hay dng cäng thỉïc kinh nghiãûm säú tay thiãút kãú d) Cäng nghãû gia cäng bãö màût Låïp bãư màût chi tiãút mạy thỉåìng l låïp chëu ổùng suỏỳt lồùn nhỏỳt, caùc vóỳt nổùt vỗ moới thổồỡng xút hiãûn tỉì låïp bãư màût chi tiãút mạy Mi täøn hải trãn bãư màût chi tiãút mạy vãút xỉåïc gia cäng, cạc khuút táût kim loải, cạc vãút rè, cạc máúp mä bãư màût gáy nãn táûp trung ỉïng sút ⇒ ngưn phạt sinh cạc vãút nổùt vỗ moới laỡm giaớm õọỹ bóửn moới Baỡi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 Cạc bãư màût cọ âäü nhàơn cao (mi) hồûc âỉåüc gia cäng tàng bãưn (phun bi, ẹp, nhiãût luûn bãư màût ) ⇒ âäü bãưn mi s cao Cạc bãư màût âỉåüc tiãûn, phay, bo hay khäng gia cäng ⇒ âäü bãưn mi s tháúp hån Trong toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú trảng thại bãư màût : β = σr ca chi tiãút mạy/σr ca máùu nhàơn, khäng âỉåüc tàng bãưn Hãû säú β âỉåüc tra bng säø tay thiãút kãú e) Trảng thại ỉïng sút Våïi ỉïng sút thay âäøi theo thồỡi gian thỗ bión õọỹ ổùng suỏỳt a laỡ thaỡnh pháưn ch úu gáy nãn phạ hy mi Tuy nhiãn thỉûc nghiãûm cho tháúy trë säú ca ỉïng sút trung bỗnh m cuợng coù aớnh hổồớng õóỳn õọỹ bóửn moới ca chi tiãút mạy Dỉûa vo âäư thë cạc ỉïng suỏỳt giồùi haỷn trón hỗnh 1.7, ta thỏỳy : Khi ổùng suỏỳt trung bỗnh laỡ keùo (m > 0) caỡng låïn ⇒ trë säú giåïi hản ca biãn âäü ỉïng sút σa cng gim, tỉïc l våïi σa nh cng cọ thãø gáy nãn phạ hy mi Khi ỉïng suỏỳt trung bỗnh laỡ neùn (m < 0) trở säú giåïi hản ca biãn âäü ỉïng sút σa khạ lồùn, lồùn hồn giồùi haỷn moới -1 chu trỗnh âäúi xỉïng Cạc biãûn phạp náng cao âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy a) Biãûn phạp vãư kãút cáúu Gim trë säú danh nghéa ca cạc ỉïng sút ( σa , σ m ) bàịng cạch tàng kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm, tàng diãûn têch tiãúp xục âäúi våïi cạc chi tiãút mạy chëu ỉïng sút tiãúp xục thay âäøi, bäú trê håüp l vë trê cạc äø trủc Gim táûp trung ỉïng sút, vê dủ : tải cạc chäù chuyóứn tióỳp kờch thổồùc, hỗnh daỷng chi tióỳt cỏửn coù sỉûû thay âäøi âãưu âàûn, thay chäù sàõc cảnh bàịng gọc lỉåün våïi bạn kênh låïn nháút cọ thãø, vạt mẹp bãư màût làõp ghẹp, gia cäng rnh then duỡng dao phay õộa thay vỗ duỡng dao phay ngoùn Dng cạc liãn kãút ân häưi âãø gim båït biãn âäü tạc dủng ca ti trng chu k (vê dủ dng khåïp näúi ân häưi giỉỵa cạc chi tiãút mạy chëu momen xồõn cọ thãø lm gim biãn âäü dao âäüng ca momen xồõn thay âäøi theo chu k ) b) Biãûn phạp vãư cäng nghãû Thỉûc cháút ca cạc biãûn phạp cäng nghãû l sỉí dủng cạc phỉång phạp gia cäng âàûc biãût âãø tàng bãưn cho chi tiãút mạy nhåì tảo cáúu tảo tinh thãø hảt nh cọ âäü bãưn cao, tảo låïp bãư màût cọ ỉïng sút dỉ nẹn : Gia cäng nhàơn bãư màût (bàịng âạnh bọng, mi nghiãưn ) ⇒ san phàóng cạc máúp mä tãú vi ⇒ lm gim táûp trung ỉïng sút Dng nhiãût luûn v họa nhiãût luûn ⇒ cho hiãûu qu cao âäúi våïi cạc chi tiãút mạy cọ táûp trung ỉïng sút Gáy biãún dảng låïp bãư màût phun bi, nẹn ⇒ gáy nãn låïp cỉïng ngüi bãư màût, âäü ràõn bãư màût tàng lãn, låïp bãư màût cọ låïp ỉïng sút dỉ nẹn 1.4 Váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy Nhỉỵng u cáưu âäúi våïi váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy - Ph håüp våïi cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc ca chi tiãút mạy (nhỉ âäü bãưn, âäü cỉïng, âäü bãưn mn, âäü chëu nhiãût ) - Âạp ỉïng cạc u cáưu vãư khäúi lỉåüng, kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy v mạy Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 - Bo âm cạc u cáưu liãn quan âãún cäng dủng v âiãưu kiãûn sỉí dủng (chäúng àn mn, gim ma sạt, cạch âiãûn ) - Coù tờnh cọng nghóỷ phuỡ hồỹp vồùi hỗnh dảng v phỉång phạp gia cäng chi tiãút mạy (vê duỷ : chi tióỳt maùy coù hỗnh daỷng phổùc taỷp âỉåüc gia cäng bàịng phỉång phạp âục ⇒ váût liãûu phi cọ âục, chi tiãút mạy cáưn gia cäng càõt gt ⇒ váût liãûu phi càõt gt âỉåüc ) - Cọ låüi nháút vãư phỉång diãûûn giạ thnh sn pháøm (giạ váût liãûu v giạ thnh chãú tảo) - Vỏỷt lióỷu dóự tỗm, dóự cung ổùng, ổu tión vỏỷt liãûu cọ sàơn nỉåïc Hản chãú säú lỉåüng cạc loải váût liãûu âãø dãù cung ỉïng v bo qun - Âäi dng ngun tàõc cháút lỉåüng củc bäü âãø chn váût liãûu cạc pháưn khạc ca chi tiãút mạy (vê dủ vnh bạnh vêt bàịng âäưng ghẹp våïi moa bàịng gang , lọt äø gäưm hai thỉï kim loải : låïp trạng bàịng bạcbêt trãn nãưn âäưng bàịng gang) Cạc loải váût liãûu thỉåìng dng ngnh chãú tảo mạy Bao gäưm : kim loải âen, kim loải mu, kim loải gäúm v váût liãûu khäng kim loaûi a) Kim loaûi âen Gang : håüp cháút ca sàõt v cacbon (C > 2,14%) Thẹp : håüp cháút ca sàõt v cacbon (C ≤ 2,14%) Ngoi gang v thẹp cn cọ cạc tảp cháút khạc hồûc cạc ngun täú håüp kim Gang v thẹp l váût liãûu thäng dủng nháút nhåì âäü bãưn, âäü cỉïng cao, r tiãưn hån håüp kim mu Nhỉåüc âiãøm chênh l khäúi lỉåüng riãng låïn, chäúng rè kẹm Âãø ci thiãûn cháút ca gang v thẹp ⇒ sn xút gang håüp kim v thẹp håüp kim, âäưng thåìi sỉí dủng räüng ri cạc phỉång phạp nhiãût luûn v họa nhiãût luûn, tàng bãưn bàịng biãún dảng Gang Gang cọ âục täút, giạ tỉång âäúi tháúp, khạ bãưn ⇒ thỉåìng dng cho cạc chi tióỳt maùy coù hỗnh daỷng phổùc taỷp, nhỏỳt laỡ voớ mạy, thán mạy Gäưm cạc loải chênh : + Gang xạm: vê dủ GX-15-32 : gang xạm cọ giåïi hản bãưn kẹo bàịng 15 Kg/mm2 v giåïi hản bãưn ún l 32 Kg/mm2 + Gang âục: cọ kê hiãûu tỉì GD0, GD1, GD2, GD3, GD4 Säú thỉï tỉû 0÷4 chè hm lỉåüng Silic gang (säú thỉï tỉû caỡng tng thỗ haỡm lổồỹng Silic caỡng giaớm) + Gang håüp kim: vê duû GNi15Cu7Cr2 : 15%Ni, 7% Cu, 2% Cr Thẹp kãút cáúu Thẹp kãút cáúu l loải váût liãûu thäng dủng nháút âãø chãú tảo chi tiãút mạy, gäưm cạc loải: thẹp cạcbon thäng thỉåìng, thẹp cạc bon cháút lỉåüng täút, thẹp cạcbon dủng củ, thẹp håüp kim + Thẹp cacbon thäng thỉåìng : vê dủ CT38, CT42 (chỉỵ säú km theo chè r giåïi hản bãưn kẹo min, Kg/mm2) + Thẹp cacbon cháút lỉåüng täút : vê dủ C45: 0,45% C; C45Mn: 0,45% C 0,7÷1% Mn + Thẹp håüp kim : vê dủ 10Cr12Ni12 : 0,1% C 12% Cr 12% Ni b) Håüp kim mu Thnh pháưn chuớ yóỳu laỡ caùc kim loaỷi maỡu (õọửng, chỗ, keợm thiãúc, nhäm ) Håüp kim mu âàõt hån kim loải âen ⇒ chè dng cọ u cáưu âàûc biãût khäúi lỉåüng nh, cọ gim ma sạt, chäúng rè Thỉåìng dng cạc loải: håüp kim âäưng, bạc bêt v håüp kim nhẻ Håüp kim âäưng Håüp kim âäưng cọ chäúng rè v gim ma sạt, bao gäưm: Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 Kêch thỉåïc khåïp näúi âỉåüc chn sau (dỉûa trãn momen xồõn toạn) : Trỉåïc hãút, momen xồõn toạn : Ttinh = K.T Våïi : T : momen xồõn danh nghéa; K : hãû säú chãú âäü lm viãûc (tra bng); Sau âọ, tra säø tay khåïp näúi, chn khåïp näúi cọ Ttênh ≤ Tbng v cọ âỉåìng kênh ph håüp våïi âỉåìng kênh trủc làõp khåïp näúi Cúi cng, kiãøm nghiãûm âäü bãưn ca kháu úu nháút khåïp näúi Tênh näúi trủc vng (chäút) ân häưi Kêch thỉåïc chênh ca näúi trủc vng ân häưi âỉåüc chn theo trë säú momen xồõn tênh, sau âọ kiãøm nghiãûm ỉïng sút dáûp sinh giỉỵa cạc chäút våïi vng cao su v ỉïng sút ún chäút Gi sỉí ỉïng sút dáûp phán bäú âãưu trãn cạc chäút, ta cọ âiãưu kiãûn : σd = 2KT ≤ [ σd ] Zd k d c Trong âoï : Z l säú chäút, dk âỉåìng kênh vng trn qua cạc tám chäút, dc : âỉåìng kênh chäút, l : chiãưu di pháưn tỉí ân häưi [σd] : ỉïng sút dáûp cho phẹp ca äúng cao su, cọ thãø láúy [σd] = 1,8÷2MPa Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy I Lã Cung, Bäü män Nguyãn lyï - Chi tióỳt, Khoa Sổ phaỷm Kyợ thuỏỷt 144 CHặNG XI ỉ TRỈÅÜT 12.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu vãưì äø trỉåüt (3) : Läù tra dáưu (1) : Thán äø (4) Raợnh dỏửu (2) : Loùt ọứ Hỗnh 11.1 : ÄØ trỉåüt (âåỵ) Fr Trủc (c) (e) Ngng trủc (a) Fr Fa Fr Fa f) (b) (d) Hỗnh 11.2 Hỗnh 11.1 giåïi thiãûu kãút cáúu ca mäüt loải äø trỉåüt (äø trỉåüt âåỵ) bao gäưm lọt äø (2) âỉåüc cäú âënh vo thán äø (1) Thán äø âỉåüc làõp trãn khung mạy, lọt äø âỉåüc làõp våïi ngng trủc Trãn lọt äø cọ läù (3) âãø tra dáưu bäi trån v rnh dáưu (4) âãø phán phäúi dáưu bäi trån trãn bãư màût lọt äø Ngng trủc âỉåüc làõp vo lọt äø theo cạc kiãøu làõp cọ âäü håí Khi trủc quay, giỉỵa ngng trủc v lọt äø cọ trỉåüt tỉång âäúi, âọ sinh ma sạt trỉåüt trãn bãư màût lm viãûc ca ngng trủc v lọt äø Phỏn loaỷi ọứ trổồỹt + Theo hỗnh daỷng bóửử màût lm viãûc ca ngng trủc v lọt äø chia : äø trỉåüt cọ bãư màût lm viãûc l mỷt truỷ (hỗnh 11.2a,b), mỷt phúng (hỗnh 11.2c, d), mỷt cọn (hỗnh 11.2e), mỷt cỏửu (hỗnh 11.2f) Baỡi giaớng Cồ såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 119 ÄØ trỉåüt cọ bãư màût cän thỉåìng chè dng ti trng khäng låïn v cáưn âiãưu chènh khe håí mn äø, nhàịm bo âm õọỹ chờnh xaùc cuớa cồ cỏỳu (hỗnh 11.2e) Bóử mỷt cáưu êt dng v våïi loải äø ny trủc cọ thãø nghiãng mäüt cạch tỉû + Theo kh nàng chëu lỉûc chia äø trỉåüt thnh : äø trỉåüt âåỵ (chố chởu lổỷc hổồùng tỏm Fr) - hỗnh 11.2a, b ; äø trỉåüt âåỵ chàûn (vỉìa chëu âỉåüc lỉûc hỉåïng tám Fr vỉìa chëu âỉåüc lỉûc dc trủc Fa) - hỗnh 11.2e, f ; ọứ trổồỹt chỷn (chố chởu õổồỹc lổỷc doỹc truỷc Fa) - hỗnh 11.2d Phỏửn lồùn ọứ trỉåüt âåỵ, ngoi kh nàng chëu lỉûc hỉåïng tám, cọ thãø chëu âỉåüc lỉûc dc trủc nh nhåì vai trủc tỗ vaỡo meùp ọứ ỉ trổồỹt chỷn thổồỡng õổồỹc bọỳ trê lm viãûc phäúi håüp våïi äø trỉåüt âåỵ âãø chëu âäưng thåìi lỉûc hỉåïng tám v lỉûc dc trủc lồùn (hỗnh 11.2c) + Theo kóỳt cỏỳu ọứ trổồỹt, ta cọ hai loải : äø ngun v äø ghẹp + Theo phỉång phạp bäi trån hai bãư màût lm viãûc, phán thnh : äø bäi trån thy âäüng, äø bäi trån thy ténh, äø bäi trån khê (tảo ạp sút trãn bãư màût lm viãûc bàịng khê nẹn), 11.2 Ma sạt v bäi trån äø trỉåüt Cạc dảng ma sạt v bäi trån äø trỉåüt Âãø gim ma sạt v mi mn, cáưn bäi trån äø trỉåüt Ty theo âiãưu kiãûn bäi trån äø trỉåüt, cọ cạc dảng ma sạt sau : ỉåït, nỉía ỉåït, nỉía khä vaỡ khọ Ma saùt ổồùt Hỗnh thaỡnh bóử mỷt ngng trủc v lọt äø âỉåüc ngàn cạch båíi mäüt låïp dáưu bäi trån, cọ chiãưu dy låïn hån täøng chiãưu cao cạc máúp mä bãư màût : h ≥ Rz1 +Rz1 (11.1) Våïi : h : chiãưu dy låïp bäi trån, RZ1 RZ2 : chiãöu cao máúp mä bóử mỷt ngoợng truỷc vaỡ loùt ọứ Hỗnh 11.3 : Nhåì cọ låïp dáưu bäi trån â dy ngàn cạch, hai bãư màût lm viãûc ca ngng trủc v lọt äø khäng trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi nhau, âọ khäng bë mn Chuøn âäüng tỉång âäúi ca hai bãư màût lm viãûc bë cn tråí båíi ma sạt ca låïp dáưu bäi trån, âọ hãû säú ma sạt ỉåït khạ nh : f = 0,001÷0,005 Ma sạt nổớa ổồùt Hỗnh thaỡnh õióửu kióỷn (11.1) khọng thoớa mn, tỉïc l låïp bäi trån khäng â ngáûp cạc máúp mä bãö màût, mäüt säú âènh máúp mä bãö màût trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi Hãû säú ma sạt nỉía ỉåït khäng nhỉỵng phủ thüc cháút lỉåüng dáưu bäi trån m cn phủ thüc váût liãûu ca cạc bãư màût tiãúp xục Hãû säú ma sạt nỉía ỉåït : f = 0,008÷0,1 Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 120 Ma sạt nỉía khä v ma sạt khä Xy cạc bãư màût lm viãûc khäng âỉåüc bäi trån + Ma sạt khä: l ma sạt giỉỵa cạc bãư màût tuût âäúi sảch trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi + Ma sạt nỉía khä: Trãn thỉûc tãú, d âỉåüc lm sảch cáøn tháûn, trãn bãư màût lm viãûc ln ln cọ nhỉỵng mng khê mng, håi áøm, hồûc måỵ háúp phủ tỉì mäi trỉåìng xung quanh, âọ xút hiãûn ma sạt nỉía khä Hãû säú ma sạt nỉía khä: f = 0,1÷0,3 Nhỉ váûy äø trỉåüt lm viãûc täút nháút bo âm âiãưu kiãûn bäi trån ma sạt ỉåït cho äø Chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït cọ thãø thỉûc hiãûn bàịng hai phỉång phạp : Bäi trån thy ténh : båm dáưu cọ ạp sút cao vo khe håí giỉỵa ngng trủc v lọt äø, tảo ạp lỉûc â låïn cán bàịng våïi ti trng bãn ngoi, náng ngng trủc lãn, tảo låïp dáưu ngàn cạch (äø trỉåüt bäi trån thy ténh) Phỉång phạp ny âi hi phi cọ thiãút bë nẹn v dáùn dáưu phỉïc tảp, nhỉng âënh tám trủc âỉåüc chênh xạc, gim mn måí mạy v dỉìng mạy Bäi trån thy âäüng : tảo nhỉỵng âiãưu kiãûn cáưn thiãút âãø dáưu cún theo ngng trủc vo khe håí ca äø, gáy nãn ạp sút thy âäüng,tảo ạp lỉûc â låïn cán bàịng våïi ti trng bãn ngoi (äø trỉåüt bäi trån thy âäüng) Ngun l bäi trån thy âäüng Bäi trån thy âäüng âỉåüc thỉûc hiãûn theo ngun l sau âáy: Xẹt hai táúm phàóng A v B, ngám dáưu, nghiãng våïi mäüt gọc α no âọ, chëu tạc âäüng ca mäüt lỉûc Fr Chiãưu di cạc táúm theo phỉång vng gọc våïi màût phúng hỗnh veợ xem nhổ vọ haỷn Dỏửu coù õọỹ nhåït âäüng lỉûc l µ Táúm A chuøn âäüng so vồùi tỏỳm B vồùi vỏỷn tọỳc laỡ v (hỗnh 11.4b) Fr v A x Fr v A B Hỗnh 11.4a B p h0 h pmax Hỗnh 11.4b Khi chổa chuøn âäüng, táúm A s bë ẹp chàût vo táúm B (hỗnh 11.4a) Khi tỏỳm A chuyóứn õọỹng, lồùp dỏửu dênh vo bãư màût táúm A s bë kẹo theo Nhåì cọ âäü nhåït, cạc låïp dáưu phêa dỉåïi cng chuøn âäüng theo Dáưu bë däưn vo pháưn hẻp ca khe hồớ hỗnh chóm, bở neùn laỷi, taỷo nón aùp sút dỉ Khi váûn täúc v â låïn (v > vgh), táúm A âỉåüc náng hàón lãn, giỉỵa hai táúm cọ låïp dáưu ngàn cạch, chãú âäü bäi trån ma saùt ổồùt õaợ õổồỹc hỗnh thaỡnh (hỗnh 11.4b) Aẽp suỏỳt thy âäüng p (ạp sút dỉ) låïp dáưu nàịm giỉỵa hai táúm (cn gi l chãm dáưu) âỉåüc xạc õởnh theo phổồng trỗnh Reynolds : Baỡi giaớng Cồ sồớ thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thuáût -2008 121 dp h-h = 6.µ.v (11.2) dx h våïi : µ : âäü nhåït âäüng lỉûc ca dáưu bäi trån v : váûn täúc chuøn âäüng cuía táúm A so våïi táúm B h : khe håí tải vë trê cọ ta âäü x, cọ ạp sút p h0 : khe håí tải vë trê cọ ạp sút låïn nháút pmax Ạp sút dỉ tải cỉía vo v cỉía bàịng dp = Ạp sút cỉûc âải tải tiãút diãûn cọ h = ho, lục âọ : dx Ạp sút dỉ nọi trãn tảo nãn mäüt ạp lỉûc cán bàịng våïi ti trng Fr tạc âäüng lãn táúm A Tỉì (11.2), ta tháúy ạp sút p cng låïn µ, v cng låïn, nghéa l kh nàng ti ca chãm dáưu cng låïn Tọm laỷi, õióửu kióỷn õóứ hỗnh thaỡnh maỡng dỏửu bọi trồn ma sạt ỉåït bàịng phỉång phạp thy âäüng : + Giổợa hai bóử mỷt trổồỹt phaới coù khe hồớ hỗnh chãm + Dáưu phi cọ âäü nhåït nháút âënh v lión tuỷc chaớy vaỡo khe hồớ hỗnh chóm + Vỏỷn täúc tỉång âäúi giỉỵa hai bãư màût trỉåüt phi cọ phỉång, chiãưu thêch håüp v trë säú â låïn âãø ạp sút sinh chãm dáưu cán bàịng âỉåüc våïi ti trng bãn ngoi Våïi kãút cáúu khäng cọ khe hồớ hỗnh chóm, nhổ trổồỡng hồỹp ọứ trổồỹt chỷn trón hỗnh 11.2d thỗ khọng thóứ taỷo bọi trồn ma sạt ỉåït bàịng phỉång phạp thy âäüng âỉåüc Khi âọ cáưn phi cọ cạc biãûn phạp vãư kãút cáúu õóứ taỷo khe hồớ hỗnh chóm Vồùi ọứ trổồỹt õồợ, khe hồớ hỗnh chóm hỗnh thaỡnh tổỷ nhión nhồỡ âỉåìng kênh ngng trủc d nh hån âỉåìng kênh lọt äø D v tám ngng trủc nàịm lãûch so våïi tỏm loùt ọứ (hỗnh 11.5a) Khaớ nng taới cuớa äø trỉåüt (äø trỉåüt âåỵ) Xẹt äø trỉåüt âåỵ trãn hỗnh 11.5, ngoợng truỷc chởu taới troỹng hổồùng tỏm Fr Khi trủc chỉa quay, dỉåïi tạc dủng ca lỉûc Fr, ngng trủc tiãúp xục våïi lọt trủc tải âiãøm I trón phổồng taùc duỷng cuớa lổỷc Fr (hỗnh 11.5a) Khi trủc quay våïi váûn täúc gọc ω, ngng trủc cún dỏửu vaỡo khe hồớ hỗnh chóm, dỏửu bở neùn laỷi v tảo nãn ạp sút thy âäüng Khi váûn täúc õaỷt giaù trở cỏửn thióỳỳt thỗ aùp suỏỳt thuớy âäüng â låïn, tảo nãn ạp lỉûc cán bàịng âỉåüc våïi ti trng Fr, trủc âỉåüc náng hàón lãn v chóỳ õọỹ bọi trồn ma saùt ổồùt õổồỹc hỗnh thaỡnh Âãø xạc âënh ạp sút thy âäüng äø trỉåüt õồợ, duỡng hóỷ toỹa õọỹ cổỷc (r, ) trón hỗnh 11.5b Kyï hiãûu : δ = D − d : âäü håí hỉåïng kênh våïi D : âỉåìng kênh lọt äø, d : âỉåìng kênh ngng trủc D−d δ ψ= = : âäü håí tỉång âäúi d d e = O1O2 : âäü lãûch tám e 2e χ= = : âäü lãûch tám tỉång âäúi δ δ ⇒ Chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu : δ δ h = − e = (1 − χ ) 2 Chiãưu dy ca låïp dáưu ỉïng våïi ỉïng våïi gọc ϕ : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 122 δ δ + e cos ϕ = (1 + χ cos ϕ ) 2 Chiãưu dy låïp dáưu ỉïng våïi gọc ϕ0 tải âọ cọ p = pmax : δ h ϕ0 = (1 + χ cos ϕ0 ) d d δ Màûc khaïc : v = ω ; dx = dϕ ; ψ = 2 d h= ϕa ω ϕ1 e O2 ϕ O1 B ϕ2 A hmin p() h0 Fr pmax I Hỗnh 11.5a Hỗnh 11.5b Tổỡ õoù coù thóứ vióỳt laỷi phổồng trỗnh Reynold (11.2) hóỷ toỹa õọỹ cổỷc nhổ sau : ω2 χ(cos ϕ − cos ϕ0 ) dp = 6µ dϕ ψ (1 + χ cos ϕ)3 ϕ Ạp sút p(ϕ) tải vë trê ỉïng våïi gọc ϕ : p(ϕ) = ∫ dp ϕ1 Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 123 Kh nàng ti ca äø trỉåüt l ti trng hỉåïng tám Fr m låïp dáưu cọ thãø chëu âæåüc : Fr = ∫ p(ϕ).dϕ (S) Våïi S l diãûn têch cọ ạp sút thy âäüng giåïi hản båíi cung AB v chiãưu di l ca äø Chiãúu lãn phỉång ca lỉûc Fr : Fr = ∫ p(ϕ) cos [ π − (ϕa + ϕ) ].dS S ϕ2 ld ∫ p(ϕ) cos(ϕa − ϕ).dϕ ϕ1 Suy : Fr = − Tọm lải : Fr = l.d µω CF ψ2 (11.3) ϕ2 ϕ våïi : χ(cos ϕ − cos ϕ0 ) dϕ [ cos(ϕa + ϕ)]dϕ (1 + ϕ cos ϕ)3 ϕ1 ϕ1 CF = −3 ∫ ∫ (11.4) CF âỉåüc gi l hãû säú kh nàng ti ca äø trỉåüt (tra theo cạc âäư thë cho cạc säø tay thiãút kãú dỉûa trãn âäü lãûch tám tỉång âäúi χ v chiãưu di tỉång âäúi l/d) Tỉì biãøu thỉïc (11.3) ta tháúy : kh nàng ti ca äø trỉåüt phủ thüc vo thäng säú kãút cáúu ca äø khe håí tỉång âäúi ψ, chiãưu di tæång âäúi l/d, âäü lãûch tám tæång âäúi χ, váûn täúc gọc ω ca trủc v âäü nhåït µ ca dáưu bäi trån Khi ω, µ tàng ⇒ kh nàng ti ca äø trỉåüt tàng ⇒ lm viãûc våïi váûn täúc tháúp v dáưu cọ âäü nhåït nh, kh nàng ti ca äø trỉåüt gim xúng, chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït khọ âỉåüc bo âm Khi khe håí tỉång âäúi ψ gim ⇒ kh nàng ti ca äø s tàng lãn Váût liãûu bäi trån äø trỉåüt Váût liãûu bäi trån äø trỉåüt nhàịm gim mn v ma sạt cạc bãư màût tiãúp xục Bao gäưm ba loải : dáưu, måỵ v cháút ràõn bäi trån a) Dáưu bäi trån Dáưu l váût liãûu bäi trån ch úu, bao gäưm dáưu khoạng, dáưu âäüng váût, dáưu thỉûc váût Dáưu khoạng âỉåüc chỉng cáút tỉì dáưu m, dng thỉåìng bäø sung cạc cháút phủ gia Dáưu khoạng âỉåüc dng nhiãưu nháút âãø bäi trån äø trỉåüt cọ ỉu âiãøm : hãû säú ma sạt tháúp, dãù tra dáưu, âäưng thåìi cọ tạc dủng lm ngüi äø Tuy nhiãn dáưu dãù chy ngoi, nãn cáưn lỉu che kên bäü pháûn äø Dáưu bäi trån âỉåüc âạnh giạ bàịng hai cháút quan trng laì âäü nhåït vaì nàng bäi trån + ÂäÜ nhåït : l kh nàng cn trỉåüt ca låïp ny âäúi våïi låïp cháút lng (ma sạt ca cháút lng) Âäü nhåït l cọ nghéa quan trng âäúi våïi kh nàng ti ca låïp dáưu bäi trån ma sạt ỉåït Khi toạn vãư bäi trån thy âäüng, dng âäü nhåït âäüng lỉûc µ [Ns/m2; Poazå] Trong sn xút dáưu bäi trån, thỉåìng dng âäü nhåït âäüng υ [m2/s; Stäúc] Ta cọ : µ = γ.υ âọ γ l khäúi lỉåüng riãng ca dáưu Âäü nhåït ca dáưu phủ thüc ráút nhiãưu vo nhiãût âäü, âäü nhåït gim mảnh nhiãût âäü tàng + Tênh nàng bäi trån ca dáưu : l kh nàng ca dáưu cọ thãø tảo thnh mng dáưu bäi trån cọ sỉïc cn trỉåüt tháúp, háúp phủ vỉỵng chàõc trãn bãư màût ngng trủc v lọt äø Nhåì cọ nàng bäi trån, dáưu cọ thãø lm gim ma sạt v maìi moìn äø laìm viãûc våïi chãú âäü ma sạt khä hay nỉía khä Cạc loải dáưu bäi trån thỉåìng dng chãú tảo mạy : + Dáưu cäng nghiãûp nhẻ dáưu vãläxêt, dáưu vadålin, dáưu phán ly Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 124 + Dáưu cäng nghióỷp trung bỗnh nhổ dỏửu cọng nghióỷp 12, 20, 30, 45, dáưu tuabin 22, 30, 46, 57 (cạc chỉỵ cäú chố õọỹ nhồùt õọỹng trung bỗnh ồớ 50oC, tờnh bũng centistäúc) + Dáưu cäng nghiãûp nàûng dáưu xi lanh 11, 24 (cạc chỉỵ cäú chè âäü nhåït âäüng trung bỗnh ồớ 100oC, tờnh bũng centistọỳc) ọỳi vồùi ọứ trỉåüt cng dng cạc loải dáưu nọi trãn Khi trủc quay våïi váûn täúc cao, cáưn chn dáưu cọ âäü nhåït tháúp, ti trng tạc dủng lãn äø låïn, cáưn chn dáưu cọ âäü nhåït cao Dng dáưu khäng â âäü nhåït, äø s chọng bë mn, nãúu dng dáưu cọ âäü nhåït cao quạ s tàng máút mạt cäng sút ma sạt b) Måỵ bäi trån Måỵ bäi trån l häùn håüp ca dáưu khoạng (thỉåìng l dáưu cäng nghiãûp 20, 30, 45) v cháút lm âàûc Ngoi tạc dủng gim ma sạt, chäúng àn mn, cn cọ tạc dủng che kên Måỵ êt chëu nh hỉåíng ca sỉû thay âäøi nhiãût âäü, nhỉng nhỉåüc âiãøm l ma sạt ténh låïn, âọ måí mạy cáưn cọ momen måí mạy låïn hån so våïi dng dáưu Thỉåìng dng måỵ cho cạc äø lm viãûc våïi váûn täúc trỉåüt tháúp v chëu ti va âáûp; dng åí cạc äø khọ che kên hồûc äø khọ cho dáưu thỉåìng xun c) Cháút ràõn bäi trån Ch úu l graphêt cäläúit, sibunphua mälêpden âỉåüc dng ch úu âãø bäi trån cạc äø lm viãûc mäi trỉåìng nhiãût âäü cao 11.3 Kãút cáúu v váût liãûu äø træåüt Kãút cáúu äø træåüt Kãút cáúu äø âån gin bao gäưm : thán äø, lọt äø v rnh dáưu Thán äø Cọ thãø lm liãưn våïi khung mạy hay chãú rảo riãng räưi ghẹp vo trãn khung maùy (hỗnh 11.1 vaỡ 11.6a) Coù thóứ laỡm thỏn ọứ nguyón khọỳi (goỹi laỡ ọứ nguyón) - hỗnh 11.1, hỗnh 11.6a hay lm hai nỉía räưi ghẹp lải (gi l ọứ gheùp) - hỗnh 11.6b Thỏn ọứ õổồỹc chóỳ taỷo tỉì thẹp hay gang Thán äø Läù cho dáưu Lọt ọứ Khung maùy Hỗnh 11.6a : ỉ nguyón, thỏn ọứ gàõn liãưn våïi khung mạy ÄØ ngun chãú tảo âån gin, âäü cỉïng låïn hån äø ghẹp, nhỉng khäng âiãưu chènh âỉåüc khe håí giỉỵa ngng trủc v lọt äø bë mn ÄØ ghẹp cho phẹp thạo làõp trủc dãù dng, âäưng thåìi cọ thãø pháưn no âiãưu chènh âỉåüc khe håí Lọt äø Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 125 L thnh pháưn ch úu ca äø trỉåüt Bãư màût ca äø tiãúp xục våïi ngng trủc chëu mi mn cao, nãn phi chãú tảo bàịng váût liãûu cọ hãû säú ma sạt tháúp, thỉåìng l kim loải mu âàõt tiãưn Âãø tiãút kiãûm kim loải mu, phi lm lọt äø Màût khạc lọt äø bë mn, viãûc thay thãú cng dãù dng v êt täún kẹm hồn, vỗ khọng phaới thay thóỳ caớ ọứ Vồùi ọứ nguyón, loùt ọứ coù daỷng ọỳng truỷ troỡn (hỗnh 11.6c) Våïi äø ghẹp, lọt äø thỉåìng lm hai nỉía, ghẹp laỷi vồùi (hỗnh 11.6d) Vỗ ọứ mỏỳt khaớ nng lm viãûc lọt äø bë mi mn mäüt lỉåüng ráút bẹ (khong vi chủc micromẹt), nãn bãư dy låïp váût liãûu gim ma sạt khäng cáưn låïn Do âọ, thỉåìng chãú tảo nãưn lọt äø bàịng kim loải thỉåìng (thẹp, gang, âäưng thanh) v trạng mäüt låïp kim loải coù tờnh chọỳng moỡn cao (baùcbờt, õọửng chỗ) trón nóửn loùt ọứ (hỗnh 11.6d) Khi coù bióỳn daỷng lồùn ca trủc hồûc khọ làõp chênh xạc, nãn dng äø tổỷ lổỷa, mỷt ngoaỡi loùt ọứ coù daỷng hỗnh cỏửu (hỗnh 11.6e) hoỷc hỗnh truỷ coù õổồỡng sinh ngừn loùt äø (2 nỉía) thán äø (2 nỉía) buläng ghẹp nổớa thỏn ọứ bulọng õóỳ Hỗnh 11.6b : ỉ gheùp, thán äø âỉåüc chãú tảo riãng v ghẹp lãn thán mạy bàịng bu läng Läù cho dáưu Låïp trạng Rnh dỏửu Nóửn loùt ọứ Hỗnh 11.6c Hỗnh 11.6d Hỗnh 11.6e Rnh dáưu Trãn thán äø v lọt äø cọ läù cho dáưu Trãn lọt äø cọ rnh dáưu, giụp cho viãûc phán bäú âãưu dáưu bäi trån äø Rnh dỏửu coù thóứ nũm doỹc truỷc (hỗnh 11.6d), hay voỡng theo chu vi ca äø Chiãưu di rnh dáưu dc thỉåìng láúy bàịng 0,8 chiãưu di lọt äø âãø dáưu khäng bë ỉïa hai mẹp äø Vë trê chäù cho dáưu phi nàịm ngoi vng cọ ạp sút thy âäüng, nãúu khäng kh nàng ti ca äø s gim Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 126 Váût liãûu chãú tảo lọt äø u cáưu : cọ hãû säú ma sạt tháúp, cọ kh nàng chäúng dênh, gim mn v cọ â âäü bãưn Váût liãûu chãú tảo lọt äø chia lm ba nhọm chênh : váût liãûu kim loaûi, váût liãûu gäúm kim loaûi, váût liãûu phi kim loải Váût liãûu kim loải bao gäưm : âäưng thanh, bạcbêt, håüp kim nhäm, håüp kim km, âäưng thau, gang xaùm + ọửng : ọửng chỗ : thổồỡng dng váûn täúc v ạp sút cao (âãún 20MPa) ọửng chỗ gỏy moỡn nhanh ngoợng truỷc, õoù phi täi ngng trủc, âäưng thåìi âäü nhàơn ngng trủc vaỡ loùt ọứ phaới cao ọửng chỗ õổồỹc duỡng nhiãưu sn xút äø trỉåüt hng khäúi v hng loảt låïn Ráút thêch håüp våïi trỉåìng håüp äø chëu ti va âáûp thay âäøi dáúu Âäưng thiãúc : cọ gim ma sạt täút nháút cạc loải âäưng thanh, lm viãûc täút phảm vi täúc âäü v cäng sút khạ räüng, thêch håüp nháút l aùp suỏỳt cao, vỏỷn tọỳc trung bỗnh Tuy nhión, chỉïa nhiãưu thiãúc, âàõt tiãưn, nãn viãûc sỉí dủng cng hản chãú + Bạcbêt : l håüp kim cọ thnh phỏửn chuớ yóỳu laỡ thióỳc hoỷc chỗ, taỷo thaỡnh mọỹt nãưn mãưm, cọ xen cạc hảt ràõn antimon, âäưng, niken hồûc cadmi Bạcbêt l váût liãûu gim ma sạt, gim mn v chäúng dênh ráút täút Tuy nhiãn, cọ cå ráút tháúp, nãn âỉåüc trạng thnh mäüt låïp mng vi pháưn mỉåìi mm lãn bãư màût lọt äø bàịng váût liãûu cọ âäü bãưn cao hån âäưng thanh, thẹp, hay gang Bạcbêt âỉåüc sỉí dủng cạc äø trỉåüt quan trng, chëu ti trng nàûng hồûc trung bỗnh (ồớ caùc õọỹng cồ õiózen, maùy neùn ) + Håüp kim nhäm : cọ hãû säú ma sạt khạ tháúp, dáùn nhiãût v chảy mn täút, nhỉng laỡm vióỷc ồớ tọỳc õọỹ cao thỗ khaớ nng chọỳng xổồùc keùm, hóỷ sọỳ daợn nồớ vỗ nhióỷt cuớa hồỹp kim nhäm låïn + Gang xạm : dng våïi nhỉỵng trủc quay cháûm, ạp sút äø : p = 1÷2 MPa Gang xạm r tiãưn hån âäưng thanh, nhỉng gim ma sạt kẹm hån Âãø gim mn cho ngng trủc, nãn chn gang cọ âäü ràõn tháúp hån âäü ràõn bãư màût ngng trủc Váût liãûu gäúm kim loải : âỉåüc chãú tảo bàịng cạch ẹp v nung bäüt kim loải våïi nhiãût âäü 8501100oC v ạp sút khong 700MPa Gäúm kim loải âãø lm äø trỉåüt thỉåìng l bäüt âäưng thanhgraphêt, bäüt sàõt, bäüt sàõt-graphêt Gäúm kim loải cọ nhiãưu läù räùng, sau chãú tảo xong âỉåüc ngám dáưu åí nhiãût âäü 110oC-120oC thåìi gian 2-3 giåì Khi ngng trủc lm viãûc, dáưu ngáúm cạc läù räùng s tỉû ỉïa bäi trån cho lọt äø v ngng trủc Thêch håüp cho cạc äø quay cháûm v khọ cho dáưu Váût liãûu phi kim loải gäưm cọ cháút do, gäù ẹp, cao su, grafit Ỉu âiãøm : kh nàng chäúng dênh äøn âënh, chảy mn täút v cọ thãø bäi trån bàịng nỉåïc Ráút thêch håüp våïi cạc äø mạy thy lỉûc, mạy thỉûc pháøm 11.4 Tênh äø trỉåüt Cạc dảng hng v chè tiãu toạn Cạc dảng hng ch úu + Mn lọt äø v ngng trủc : kãút qu tạc dủng ca ạp sút âäúi våïi cạc äø khäng bäi trån (ma sạt nỉía khä) hồûc cọ bäi trån nhỉng låïp dáưu khäng â dy âãø ngàn cạch hàón hai bãư màût ma sạt (ma sạt nỉía ỉåït) Mng dáưu khäng â dy khäng thãø thỉûc hiãûn chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït Tuy nhiãn, c äø âỉåüc toạn âm baớo bọi trồn ma saùt ổồùt, thỗ mồớ maùy hay âọng mạy, váûn täúc gọc chỉa â låïn, vỏựn chổa hỗnh thaỡnh õổồỹc maỡng dỏửu bọi trồn ma sạt ỉåït Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 127 Mn cng tàng nãúu dáưu cọ láùn cạc hảt mi + Dênh : ạp sút v nhiãût âäü củc bäü äø quạ låïn Nhiãût âäü cng låïn ⇒ âäü nhåït ca dáưu bäi trån cng gim ⇒ khäng hỗnh thaỡnh õổồỹc maỡng dỏửu ngoợng truỷc vaỡ loùt äø trỉûc tiãúp tiãúp xục ⇒ gáy nãn hiãûn tỉåüng dênh giỉỵa ngng trủc v lọt äø, lm cho låïp kim loải trãn bãư màût lọt äø bë chy Hiãûn tỉåüng dênh xy cng nhiãưu trủc âỉåüc chãú tảo tỉì thẹp khäng täi v lọt äø lm bàịng váût liãûu ràõn âäưng cọ âäü ràõn cao + Mi räù låïp bãư màût lọt äø: tạc dủng ca ti trng thay âäøi + Kẻt äø : våïi cạc äø cọ khe håí nh, biãún dảng nhiãût cọ thãø gáy nãn kẻt ngng trủc v lm hng äø Chè tiãu toạn Âãø trạnh cạc dảng hng nọi trãn, täút nháút l toạn bo âm chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït Tuy nhiãn, nhiãưu äø lm viãûc våïi chãú âäü ma sạt nỉía ỉåït hay nỉía khä, âọ cn toạn äø trỉåüt theo ạp sút p v säú giỉỵa ạp sút p v váûn täúc v, nhàịm hản chãú dênh vaì moìn äø : pv ≤ [ pv ] p ≤ [p] (11.5) p v v l ạp sút v váûn täúc trỉåüt trãn bãư màût tiãúp xục Tênh toạn äø trỉåüt theo p v têch säú pv Ạp sút p âàûc trỉng cho kh nàng ti ca äø, cn pv âàûc trỉng cho âäü mn v sỉû sinh nhiãût äø v pháưn no thãø hiãûn nguy hiãøm vãư dênh Âãø äø khäng bë mn quạ mỉïc, khäng bë dênh v nung nọng quạ mỉïc, phi coï : F p = r ≤ [ p] [MPa] (11.6) d.l F v pv = r ≤ [ pv] [MPa.(m/s)] (11.7) d.l Trong âọ : Fr : ti trng hỉåïng tám [N]; d, l : âỉåìng kênh ngng trủc v chiãưu di äø [mm]; v : πdn [m/s]; [p] v [pv] : trë säú cho phẹp ca ạp sút v ca têch säú ca ạp váûn täúc vng : v = 60.1000 suáút vaì váûn täúc voìng Tênh toạn äø trỉåüt bäi trån ma sạt ỉåït Âiãưu kiãûn bo âm chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït äø : h ≥ k(R z1 +R z ) (11.8) Trong âọ : hmin : chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu äø; RZ1, RZ2 : chiãưu cao trung bỗnh cuớa caùc mỏỳp mọ bóử mỷt ngoợng trủc v lọt äø; k : hãû säú an ton, xẹt âãún nh hỉåíng ca sai säú chãú tảo v làõp ghẹp, ca biãún dảng ân häưi ca trủc Chiãưu cao trung bỗnh RZ1, RZ2 cuớa caùc mỏỳp mọ bóử mỷt thổồỡng nũm giồùi haỷn 6,3ữ0,2àm Nón gia cọng ngoợng truỷc vồùi RZ1 3,2àm vaỡ loùt ọứ vồùi RZ2 ≤ 6,3µm Chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu bäi trån : δ d h = (1 − χ) = ψ (1 − χ) (11.9) 2 2e δ Trong âoï : δ = D − d ; ψ = ; χ = d δ Âäü håí tỉång âäúi ψ âæåüc láúy theo cäng thæïc thæûc nghiãûm : ψ = 0,8.10−3.v 0,25 , våïi v [m/s] laì váûn täúc trỉåüt ca äø Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 128 Cạch toạn äø trỉåüt bäi trån ma sạt æåït : Biãút træåïc Fr d, n Choün l, choün ψ, choün µ Tênh CF = Fr ψ2 Dỉûa trãn l/d v CF, tra theo âäư l.d µv thë quan hãû giỉỵa l/d, χ v CF cho cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút mạy , s tỗm õổồỹc Tờnh d h = (1 − χ) Chn âäü nhàơn bãư màût ngng trủc RZ1 v lọt äø RZ2 Kiãøm tra âiãưu kiãûn h ≥ k(R z1 +R z ) Tênh toạn vãư nhiãût Tênh toạn vãư nhiãût nhàịm xạc âënh nhiãût âäü lm viãûc ca äø v qua âọ kiãøm tra âäü nhåït ca dáưu bäi trån Phỉång trỗnh cỏn bũng nhióỷt : = + Trong âoï : Fr v.f [kW/s] 1000 Våïi : Fr : læûc hæåïng tám [N]; v : váûn täúc vng [m/s]; f : hãû säú ma sạt Ω1 = C.γ.Q.∆t Ω1 l nhiãût lỉåüng theo dáưu chy qua äø mäüt giáy : Ω l nhiãût lỉåüng sinh äø mäüt giáy : Ω= [kW/s] Våïi : γ : khäúi lỉåüng riãng ca dáưu [kg/m3]; ∆t = t − t vao : hiãûu nhiãût âäü âáưu tra v nhiãût âäü âáưu vo tvao; Q : lỉu lỉåüng ca dáưu chy qua äø [m3/s]; C : nhiãût dung riãng ca dáưu [kJ/(Kg0C)] Ω2 l nhiãût lỉåüng qua trủc v thán äø mäüt giáy : Ω2 = K t π.d.l.∆t [kW/s] Våïi : Kt : hãû säú nhiãût qua thán äø v trủc [kW/(m2.0C)]; d, l : âỉåìng kênh ngng trủc v chiãưu daỡi ọứ [m] Fr v.f Tổỡ phổồng trỗnh cỏn bũng nhiãût, suy ra: ∆t = 1000(C.γ.Q + K t .d.l) t +t t Nhióỷt õọỹ trung bỗnh ọứ : t tb = vao = t vao + (11.10) 2 Khi chn âäü nhåït µ ca dáưu bäi trån âãø toạn äø trỉåüt bäi trån ma sạt ỉåït, phi gi thiãút trỉåïc nhiãût âäü lm viãûc t ca äø Nãúu ttb âỉåüc tỉì (11.10) chãnh lãûch quạ nhiãưu so våïi t chn trỉåïc, phi gi thiãút lải trë säú ca t, âënh lải µ vaỡ kióứm tra laỷi 11.5 Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ ọứ trỉåüt bäi trån ma sạt ỉåït Säú liãûu cho trỉåïc Ti trng Fr tạc dủng lãn äø, säú vng quay mäüt phụt, âỉåìng kênh ngng trủc d, nhiãût âäü dỏửu ồớ cổớa vaỡo Trỗnh tổỷ tióỳn haỡnh a) Choỹn váût liãûu lọt äø Xạc âënh giạ trë [p] v [pv] b) Âënh t säú l/d Thỉåìng láúy : l/d = 0,6÷1 Tênh chiãưu di l ca äø c) Kiãøm tra âiãưu kiãûn (11.6) v (11.7) : p ≤ [p]; pv ≤ [pv] Nãúu khäng tha mn, cọ thãø tàng chiãưu di äø l d) Tênh âäü håí tỉång âäúi ψ theo cäng thæïc thæûc nghiãûm : ψ = 0,8.10−3.v 0,25 , våïi v [m/s] l váûn täúc trỉåüt ca äø Tênh âäü håí δ = ψ.d Dỉûa vo δ âãø chn kiãøu làõp cho äø trỉåüt Xạc âënh âäü hồớ trung bỗnh tb cuớa kióứu lừp õóứ tờnh laỷi ψ Chn âäü nhạm bãư màût ngng trủc Rz1 v lọt äø Rz2 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 129 e) Choỹn loaỷi dỏửu bọi trồn, nhióỷt õọỹ trung bỗnh t v âäü nhåït âäüng lỉûc µ ca dáưu F ψ2 f) Tênh hãû säú khaí nàng taíi CF cuía äø : CF = r Dỉûa vo CF v l/d, tra theo âäư thë quan hãû l.d µv giỉỵa CF , l/d v χ cho cạc ti liãûu thiãút kãú chi tiãút maïy âãø xaïc âënh giaï trë ca χ d g) Tênh chiãưu dy nh nháút ca låïp dáưu bäi trån theo cäng thỉïc (11.9) : h = ψ (1 − χ) h) Kiãøm tra âiãöu kiãûn (11.8) : h ≥ k(R z1 +R z ) Nãúu khäng tha mn, cọ thãø : gim âäü nhạm bãư màût Rz1 v Rz2; chn dáưu cọ âäü nhåït låïn hån; gim khe håí tỉång âäúi ψ; tàng t säú l/d v kiãøm tra lải i) Kiãøm tra vãư nhiãût theo âiãưu kiãûn : t tb ≤ t våïi ttb laì nhiãût õọỹ trung bỗnh ọứ tờnh theo cọng thổùc (11.10), t laỡ nhióỷt õọỹ trung bỗnh giaớ thióỳt choỹn dáưu bäi trån (bỉåïc e) Nãúu khäng tha mn, cọ thãø : gi thiãút lải trë säú ca t, âënh lải µ v kiãøm tra lải; cọ thãø dng cạc biãûn phạp lm ngüi äø 11.6 So sạnh äø v äø trỉåüt So våïi äø trỉåüt, äø cọ mäüt säú ỉu nhỉåüc âiãøm sau : Ỉu âiãøm + Mỉïc âäü tiãu chøn họa v làõp láùn ca äø ráút cao ⇒ thûn tiãûn sỉỵa chỉỵa, bo dỉåỵng mạy + Chàm sọc v bäi trån âån gin, êt täún váût liãûu bäi trån, cọ thãø dng måỵ âãø bäi trån (äø trỉåüt u cáưu chàm sọc bo dỉåỵng thỉåìng xun, chi phê låïn vãư dáưu bäi trån) + Kêch thỉåïc dc trủc ca äø nh hån nhiãưu so våïi äø trỉåüt cọ cng âỉåìng kênh Khong cạch giỉỵa hai gäúi âåỵ trủc ngàõn hån, trủc cỉïng vỉỵng hån + Ma sạt sinh l ma saït ⇒ täøn tháút cäng suáút ma sạt äø tháúp hån äø trỉåüt Tuy nhiãn, våïi äø trỉåüt cọ bäi trån ma sạt ỉåït, hãû säú ma sạt äø trỉåüt cọ thãø tháúp hån so våïi äø Ma saït êt chëu nh hỉåíng ca váûn täúc ⇒ täøn tháút ma sạt âọng, måí mạy v lm viãûc thỉûc tãú l Våïi äø trỉåüt, måí mạy, dỉìng mạy v bäi trån khäng täút, täøn tháút ma sạt s låïn Nhỉåüc âiãøm + Kêch thỉåïc theo hỉåïng kênh ca äø låïn hån nhiãưu so våïi äø trỉåüt + Làõp ghẹp äø phỉïc tảp v khọ khàn hån so våïi äø trỉåüt + Kh nàng quay nhanh, chëu va âáûp v cháún âäüng kẹm hån äø trỉåüt (do kãút cáúu äø cọ âäü cỉïng låïn hån; äø trỉåüt chëu âỉåüc ti trng âäüng v va âáûp nhåì kh nàng gim cháún ca mng dáưu) + Khi lm viãûc våïi váûn täúc cao, âäü tin cáûy v tøi th ca äø tháúp hån so våïi äø trỉåüt (do nguy hiãøm bë nung nọng v bë våỵ vng cạch dỉåïi tạc dủng ca lỉûc ly tám) + Khi laìm viãûc våïi váûn täúc cao, äø gáy nhiãưu tiãúng äưn (äø trỉåüt lm viãûc ãm) + ÄØ khäng thãø tạch thnh hai nỉía âãø làõp vo cäø biãn ca trủc khuu äø trỉåüt + ÄØ bàịng kim loải ⇒ khäng thãø lm viãûc mäüt säú mäi trỉåìng àn mn kim loải Phảm vi sỉí dủng Nọi chung äø âỉåüc dng räüng ri hån so våïi äø trỉåüt Tuy nhiãn mäüt säú trỉåìng håüp dỉåïi âáy, dng äø trỉåüt cọ nhiãưu ỉu viãût hån: + Khi trủc quay våïi váûn täúc cao (nãúu duìng äø tuäøi thoü ca äø s tháúp) Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 130 + Khi cáưn âm bo chênh xạc âäü âäưng tám giỉỵa trủc v gäúi âåỵ (äø trỉåüt cọ êt chi tiãút hån nãn dãù chãú taûo våïi âäü chênh xạc cao, cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc khe håí) + Khi trủc cọ âỉåìng kênh khạ låïn (âỉåìng kênh nàịm ngoi tiãu chøn äø làn, nãúu dng äø phi tỉû chãú tảo ráút khọ khàn v giạ thnh s ráút cao) + Khi cáưn phi dng äø ghẹp âãø dãù thạo làõp (vê dủ äø làõp trãn cäø biãn ca trủc khuu) + Khi cọ ti trng va âáûp v dao âäüng (äø trỉåüt lm viãûc täút nhåì kh nàng gim cháún ca mng dáưu bäi trån) + Khi äø phi lm viãûc mäi trỉåìng âàûc biãût nỉåïc, mäi trỉåìng àn mn kim loải (äø trỉåüt cọ thãø chãú tảo bàịng váût liãûu cháút do, gäù ẹp, cao su thêch håüp våïi mäi trỉåìng cạc nọi trãn) + Trong cạc cå cáúu cọ váûn täúc tháúp, khäng quan trng, r tiãưn Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008 131 TI LIÃÛU THAM KHO Chi tiÕt m¸y tập I, Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Nxb Giáo dục, Hà Nội 1997 [2] Chi tiết máy tập II, Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Nxb Giáo dục, Hà Nội 1994 [3] Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy, Trịnh Chất, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1998 [4] Giáo trình Chi tiết máy, Nguyễn Văn Yến, Nxb Giao thông Vận tải, Hà Nội 2004 [5] ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y, Ngun Träng HiƯp, Ngun Văn Lẫm, Nxb Giáo dục, Hà Nội 1998 [6] Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, Tập I, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Nxb Giáo dục, Hà Nội 1997 [7] Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, Tập II, Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Nxb Giáo dục, Hà Nội 2000 [8] Cơ sở kỹ thuật khí, Đỗ Xuân Định, Bùi Lê Gôn, Phạm Đình Sùng, Nxb Xây dựng, Hà Nội 2001 [9] Cơ sở thiết kế máy, phần I, Nguyễn Hữu Lộc, Nguyễn Tuấn Kiệt, Nguyễn Thanh Nam, Phan Tấn Hùng, Trờng Đại học Bách khoa Thµnh Hå ChÝ Minh 2001 [10] Dung sai lắp ghép, Ninh Đức Tốn, Nxb Giáo dục, Hà Nội 2001 [11] Dung sai lắp ghép, Hà Văn Vui, Nxb Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi 2003 [12] Vẽ Kỹ thuật khí tập I, Trần Hữu Quế, Nxb Giáo dục, Hà Nội 1996 [13] Vẽ Kỹ thuật khí tập II, Trần Hữu Quế, Nxb Giáo dơc, Hµ Néi 1998 [14] Guide des Sciences et Technologies Industrielles, Jean-Louis Fanchon, Editions Nathan AFNOR, Paris 1999 [15] Mechanical Engineering Design, Joseph Edward Shigley, Charles R Mischke McGraw- Hill Inc., USA 1989 [16] ElÐment des machines, Tec & Doc., Paris 1983 [1] 145 ... (7 ,1) ; 8; (9); 10 ; (11 ,2); 12 ,5; (14 ); 16 ; (18 ); 20; (22,4); 25 Caïc giạ trë ca m v q âỉåüc dng thỉûc tãú ghi bng dỉåïi âáy: m 2,5 q 16 12 12 14 10 12 14 16 10 12 10 12 14 m 10 12 16 q 10 12 10 ... 10 12 16 q 10 12 10 12 10 q 16 m q 12 12 14 10 12 14 16 10 12 10 12 14 10 12 16 10 12 10 12 10 + Âỉåìng kênh màût trủ chia ca trủc vêt : d1 = q.m + Âỉåìng kênh màût trủ : d w1 = (q+2x)m Trong âoï... (1) (hỗnh 4 .12 a) : 2T Ft1 = d1 Fa1 = F*.sin? ?1 ⇒ Fa1 = Ft1.tgα.sin? ?1 Fr1 = Ft1.tgα.cos? ?1 ⇒ Fr1 = Ft1.tgα.cos? ?1 Xẹt trãn bạnh (2) (hỗnh 4 .12 b) : Ft2 = -Ft1 ; Fa2 = -Fr1 ; Fr2 = -Fa1 A d2 Fa1 d1