Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM ĐỀ CƯƠNG CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY I.TRUYỀN ĐỘNG ĐAI Câu 1: Khi tính toán thiết kế truyền động đai cần đảm bảo tiêu tính nào? Tại sạo? Cách tính? Trả lời: Khi tính toán thiết kế truyền động đại cần đảm bảo tiêu: - Khả kéo truyền động đại chuyển động chuyển động ma sát Cách tính: σp ≤ [ σ ]p = [ σ ]p.Cα Cb Cd Cv - Tuổi thọ: Vì truyển động đai làm cao su nên tuổi thọ không cao Cách tính: Hạn chế số lần chạy dây đai bánh đai đơn vị thời gian: U = V/L Câu 2: Tại tính toán thiết kế truyền động đai người ta thường chọn vùng làm việc vùng lân cận trước ψ0 (ψ hệ số khả kéo)? Trả lời: ψ = P/2S0 < ψ0 - ψ < ψ0 → Non tải truyền chưa làm hết khả làm việc → η thấp - ψ = ψ0 → Quá tải → Gây tượng trượt trơn → Dây đai bị đốt nóng → η giảm Hiệu suất làm việc lớn Ψ = ψ0 chọn vùng làm việc vùng lân cận trước ψ0 Câu 3: Tại tính toán thiết kế truyền động đai người ta thường phải yêu cầu góc ôm dây đai bánh đai: Đai phẳng α ≤ 1500 đai thang α ≥ 1200 ? Các biện pháp tăng góc ôm α mặt hạn chế Trả lời: P = 2S0[ ( 1- 2/(efα + 1)]→ [ P] = Fms - α1 giảm → P giảm → Phải hạn chế góc α1 Các biện pháp tăng khả kéo tải (α1) - Tăng A phải tăng kích thước truyền - Giảm i không thay đổi nhiều vận tốc góc - Dùng bánh căng: Đặt nhánh trùng gần bánh đai nhỏ ứng suất thay đổi dẫn đên phá hủy mỏi Câu 4: Tại tính toán thiết kế truyền động đai người ta thường hạn chế tỷ số δ/d1 V/L? Trả lời:- σmax = σu1 + σ1 (1) σmin= σ2 (2) → Ứng suất thay đổi dây đai qua bánh đai → gây tượng phá hủy mỏi → Giảm chênh lệch ứng suất → Giảm σmax → giảm σu1 → giảm δ/d1 Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM - Hạn chế V/L: Vì truyền động đai làm băng cao su nên tuổi thọ không cao,cần hạn chế số lần chạy dây đai bánh Câu : Biện pháp hạn chế( giảm ) tượng phá hủy mỏi truyền động đai? Trả lời: Giảm chênh lệch ứng suất ứng suất lớn ứng suất nhỏ cách giảm tỷ số δ/d1 giảm V/L Câu 6: Để nâng cao khả kéo truyền động đai cần có biện pháp gì? Mặt hạn chế biện pháp đó? Trả lời: P = 2S0 [( 1- 2/ (efα +1)] - Tăng S0 gây tượng phá hủy mỏi (đứt đai) - Tăng α1 gây tượng ứng suất thay đổi - Tăng f: Chọn vật liệu,sử dụng đai nhanh mòn dẫn đến phá hủy dây đai Câu : Giải thích truyền động đai thang thường dùng truyền cần có khoảng cách trục nhỏ tỷ số truyền lớn? Trả lời: P = 2S0[ ( 1- 2/( efα +1)] Góc α1 nhỏ khả kéo tải nhỏ để tăng P cần tăng f nên cần sử dụng đai thang đai thang có bề mặt làm việc lớn Câu 8: Tại làm việc vùng ψ > ψ0 hiệu suất truyền động đai lại giảm ảnh hưởng đến dây đai? Trả lời: Khi làm việc vùng ψ > ψ0 hệ số trượt tăng nhanh xảy trượt trơn phần với trượt đàn hồi,khi ψ đạt đến trị số ψmax đai bị trượt trơn hoàn toàn dẫn đến hiệu suất giảm nhanh mát công suất nhiều đai bị trượt trơn Ảnh hưởng: Dây đai bị đốt nóng mòn nhanh dẫn đến hỏng day đai Câu 9: Tại truyền động đai thường bố trí cấp nhanh ( gần động cơ)? Trả lời: - Khi xảy tường trượt trơn động quay truyền không quay dẫn đến an toàn Câu 10: Tại truyền động đai thang có khả truyền tải tốt đai phẳng điều kiện khác nhau? Trả lời: Đai thang có hệ số ma sát cao đai thẳng f*= 3f P lớn đai dẹt II.TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG Câu 1: Khi tính toán thiết kế truyền động bánh cần đảm bảo tiêu nào?Tại sao? Trả lời: Khi tính toán thiế kế truyền động bánh cần đảm bảo tiêu là: - Điều kiện bền uốn tác dụng ứng suất uốn bị gãy do:+ Quá tải va đập đột ngột tải trọng tĩnh lớn + Do mỏi Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM - Điều kiện bền tiếp xúc tác dụng ứng suất tiếp bị mòn,dính tróc rỗ bề mặt Câu 2: Nguyên nhân sinh tải trọng động tượng phân bố tải trọng không truyền động bánh răng?Để tính đến ảnh hưởng yếu tố tính toán người ta cần xem xét cách nào? Trả lời: Nguyên nhân:+ Sinh tải trọng động: Sai số bước rạn gây tải trọng động + Hiện tượng tải trọng phân bố không đều:Do sai số bước vào ăn khớp lực tác dụng chiều dài hay đường sinh không tải trọng phân bố không Để tính đến ảnh hưởng tải trọng động người ta xem xét hệ số tải trọng động Kđ Kđ = ( P+ Pđ ) / P : P tải trọng danh nghĩa Pđ tải trọng động sinh ăn khớp Để tính đến tượng tải trọng phân bố không người ta tính đến hệ số tập tập trung tải trọng Ktt Ktt = qmax/qm đó: qmax - cường độ tải trọng lớn qm – cường độ tải trọng trung bình III.TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT BÁNH VÍT Câu 1: Tại truyền động trục vít chế tạo bánh vít vành bánh vít thường làm hợp kim đồng? Trả lời: Trong truyền trục vít bánh vít tần suất làm việc trục vít lớn bánh vít nhiều ( tỷ số truyền ) để truyền có độ bền vật liệu làm bánh vít thường có tính trục vít nhiều Thêm vào tốc độ trượt trình tiếp xúc truyền lực truyền lớn nên vật liệu chế tạo chúng cần có khả mài mòn( dễ mòn để tiếp xúc tốt với vật liệu khác) hệ số ma sát nhỏ Kết hợp yếu tố người ta thường làm trục vít thép hợp kim bánh vít đồng,gang xám số loại vật liệu phi kim có tính phù hợp.Nếu định làm bánh vít đồng đồng có giá thành cao nên người ta thường làm phần đồng phần moay-ơ dùng loại vật liệu khác Câu 2: Tại truyền động trục vít thường bị hỏng dính mòn?Biện pháp hạn chế Trả lời: Do ma sát lớn nhiệt độ dầu bôi trơn cao làm giảm độ nhớt dầu không hình thành màng dầu bôi trơn nên tiếp xúc trực tiếp gây dính mòn Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM Biện pháp hạn chế: - Để giảm độ mòn tăng độ rắn độ nhẵn bề mặt trục, phải có thiết bị che chắn, dùng dầu bôi trơn hợp lý - Để tránh tượng trục vít bị dính cần tăng độ nhẵn bóng độ cứng bề mặt trục then, dùng thêm dầu chống dính chế độ bôi trơn đầy đủ Câu 3: Tại truyền động trục vít phải tính toán nhiệt?Trình bày phương pháp tính toán truyền động trục vít theo nhiệt Trả lời: Do ma sát lớn nhiệt độ dầu bôi trơn cao làm giảm độ nhớt dầu không hình thành màng dầu bôi trơn nên cần tính toán nhiệt Phương pháp tính toán: Từ điều kiện cân nhiệt 1000(1- η )Nt = KT ( T- T0 )(1+ ψ) F KT : Hệ số tỏa nhiệt F: Diện tích tỏa nhiệt Ψ : Hệ số xét đến thoát nhiệt qua đáy hộp xuống bệ máy Nt Công suấy truyền T: Nhiệt dầu bôi trơn,T0 Nhiệt độ môi trường → T = [1000(1-η)Nt / Kt(1+ ψ)F] + T0 ≤ [ T ] Câu 4: Tại truyền động trục vít lại có tỷ số truyền lớn truyền động khác ? Ứng dụng ưu điểm tỷ số truyền lớn truyền động trục vít vào máy hay thiết bị gì? Trả lời: i = Z2/Z1 Z2: Số bánh vít Z1: Số đầu mối ren trục vít nhỏ (1-4) nên truyền động trục vít đạt tỷ số truyền lớn Ứng dụng: - Cơ cấu nâng khả tự hãm tốt,vận tốc nhỏ an toàn - Cho phận cấu điều chỉnh tỷ số truyền lớn nên điều chỉnh độ xác cao Câu 5: Tại truyền động trục vít thường dùng cấu nâng cấu điều chỉnh(Câu 4) Câu 6: Khi tính toán thiết kế truyền động trục vít cần đảm bảo tiêu nào?Tại sao? Trả lời: Đảm bảo tiêu mòn,dính tính toán nhiệt.(Giải thích giống câu trên) IV.TRUYỀN ĐỘNG XÍCH Câu 1: Khi tính toán thiết kế truyền động xích cần đảm bảo tiêu nào?Tại sao?Cách tính Trả lời: Khi tính toán thiết kế truyền động xích cần đảm bảo tiêu: Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM - Tính toán theo độ bền mòn( mòn chốt lề xích )nguyên nhân vào ăn khớp khớp lề quay tương tác dụng áp suất lớn nên bị mòn dẫn đến bước xích tăng lên gây tuột xích - Điều kiện bền kéo xích chịu kéo tải trọng lớn với lực kéo nhánh dẫn Sd = Sv + Slt + P với + Sv: Lực căng xích trọng lượng thân xích + Slt: Lực ly tâm + P :Lực vòng - Khả va đập vào ăn khớp vận tốc lề xích đĩa xích có phương không trùng nên sinh va đập lề xích với đĩa ảnh hưởng đến khả làm việc tuổi thọ truyền,gây tiếng ồn Câu 2: Hiện tượng mòn chốt lề xích:Nguyên nhân?Hậu quả(tác hại)?Biện pháp hạn chế? Trả lời: Nguyên nhân: Khi vào ăn khớp phần tử khớp lề quay tương tác dụng áp suất lớn nên bị mòn Hậu quả: Bản lề xích bị mòn làm bước xích tăng lên ăn khớp xích với đĩa xích không xác gây tuột xích Biện pháp hạn chế: - Cần bôi dầu thường xuyên giảm áp suất khớp lề xích - Giảm bước xích Câu 3: Hiện tượng phá hủy mỏi xích:Nguyên nhân?Hậu quả(Tác hại)?Biện pháp hạn chế? Trả lời: Nguyên nhân:Do tác dụng tải trọng động va đập Hậu quả: Đứt xích,con lăn bị rỗ vỡ,giảm tuổi thọ truyền gây tiếng ồn Biện pháp hạn chế:Chăm sóc bảo quản thường xuyên,bôi trơn tốt Câu 4: Giải thích tính toán thiết kế truyền động xích người ta thường phải khống chế số đĩa xích giới hạn: Zmin < Z < Zmax ? Trả lời: - Trường hợp số đĩa xích nhỏ: Khi vào ăn khớp phần tử khớp lề xích quay tương gây tượng mòn chốt lề xích,hiện tường mòn lớn góc xoay lớn,góc xoay lớn số đĩa xích nhỏ sinh tượng va đập lớn đĩa xích xích không vận tốc,không phương,không chiều,không độ lớn gây tượng phá hủy mỏi cần hạn chế số tối thiểu Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM - Trường hợp hạn chế số tối đa: Vì chốt lề xích bị mòn dẫn đến bước xích tăng lên đĩa xích lớn gây tượng tuột xích phải hạn chế số tối đa Câu 5: Giải thích truyền động xích thường có tiếng ồn tải trọng động?Biện pháp hạn chế? Trả lời: Có tiếng ồn có va đập.Khi vào ăn khớp vận tốc lề xích vận tốc đĩa không phương,không độ lớn nên sinh đập lề xích với đĩa Vận tốc xích đĩa xích thay đổi gây tải trọng động Biện pháp hạn chế: Tải trọng động va đập tăng bước xích lớn số nhỏ cần hạn chế tượng cần giảm bước xích tăng số đĩa xích Câu 6:Tại truyền động xích có tượng tỷ số truyền tức thời thay đổi?Biện pháp hạn chế? Trả lời: Tỷ số truyền tức thờ i = d2cosβ2/d1cosβ1 đó: -φ/2 < β1, β2 < φ/2 góc β thay đổi nên tỷ số truyền tức thời thay đổi Biện pháp hạn chế:- Tăng số răng,giảm bước xích Câu 7:Tại truyền xích thường bố trí cấp chậm(đặc biệt làm việc với tải trọng lớn,không bôi trơn tốt bước xích lớn)? Trả lời: Khi không bôi trơn tốt dẫn đến tượng xích bị mài mòn Tải trọng cao bước xích lớn gây tượng tải trọng động dẫn đến tượng phá hủy mỏi mòn xích phải làm việc tốc độ chậm cần phải bố trí cấp chậm VI.Ổ TRƯỢT Câu 1:Tại trục chịu tải trọng động,vận tốc cao đường kính trục lớn người ta thường sử dụng ổ trượt? Trả lời: - Khi số vòng quay trục cao,nếu dùng ổ lăn tuổi thọ thấp - Khi cần đảm bảo xác phương trục ổ trượt dễ chế tạo xác cao điều chỉnh khe hở - Trục có đường kính lớn ổ lăn tiêu chuẩn sản xuất hàng loạt tương ứng phải chế tạo riêng - Do yêu cầu lắp ghép cần bổ đôi ổ ghép lại - Khi ổ phải làm việc điều kiện đặc biệt,cần chế tạo vật liệu cao su,chất dẻo cho phù hợ với môi trường làm việc - ổ trượt làm việc tốt có tải trọng va đập dao động nhờ vào màng dầu có khả giảm chấn Nguyễn Văn Thân K58.CKCTM Câu 2:Tại ổ trượt người ta lại mong muốn bôi trơn chế độ bôi trơn ma sát ướt?Các điều kiện hình thành chế độ bôi trơn ma sát ướt theo nguyên lý bôi trơn thủy động Trả lời: Vì bề mặt làm việc bôi trơn tốt,chiều dày lớp dầu bôi trơn lớn lớp bề mặt làm việc ngỗng trục lót trục không tiếp xúc trực tiếp với mà ngăn cách bỏi lớp dầu hệ số ma sát thấp Các điều kiện hình thành chế độ bôi trơn ma sát ướt theo nguyên lý bôi trơn thủy động: - Giữa hai bề mặt làm việc phải có khe hở hình nêm - Dầu bôi trơn với độ nhớt định liên tục nạp đầy vào khe hở - Vận tốc tương đối bề mặt làm việc phải có phương,chiều thích hợp đủ lớn để áp suất sinh lớp dầu có khả cân với tải trọng bên Câu 3: Tại trục chịu tải trọng động vận tốc lớn người ta thường dùng ổ trượt(Câu 1) VI Ổ LĂN Câu 1: Tại trục chịu tải trọng động,vận tốc cao đường kính trục lớn người ta không dùng ổ lăn?Khi người ta dùng ổ gì?Tại Trả lời: Vì – Lắp ghép khó khăn(không thể bổ đôi) -Làm việc có tiếng kêu,khả giảm chấn -Nếu lý đặc biệt cần chế tạo với số lượng giá thành cao Khi người ta dùng ổ trục ... truyền động trục vít vào máy hay thiết bị gì? Trả lời: i = Z2/Z1 Z2: Số bánh vít Z1: Số đầu mối ren trục vít nhỏ (1-4) nên truyền động trục vít đạt tỷ số truyền lớn Ứng dụng: - Cơ cấu nâng khả tự hãm... truyền tức thời thay đổi?Biện pháp hạn chế? Trả lời: Tỷ số truyền tức thờ i = d2cos 2/ d1cosβ1 đó: -φ /2 < β1, 2 < φ /2 góc β thay đổi nên tỷ số truyền tức thời thay đổi Biện pháp hạn chế:- Tăng... toán thiết kế truyền động trục vít cần đảm bảo tiêu nào?Tại sao? Trả lời: Đảm bảo tiêu mòn,dính tính toán nhiệt.(Giải thích giống câu trên) IV.TRUYỀN ĐỘNG XÍCH Câu 1: Khi tính toán thiết kế truyền