Giao trinh Chi tiết máy

NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY “Chi tiết máy” là khoa học về thiết kế hợp lý các chi tiết máy có công dụng chung. Môn học chi tiết máy vừa mang tính lý thuyết, vừa gắn liền với các kết quả thực nghiệm. “Chi tiết máy” là một trong những môn kỹ thuật cơ sở của chương trình Đại học kỹ thuật cơ khí, là cầu nối giữa các kiến thức khoa học cơ bản, cơ sở với các kiến thức chuyên môn.

Chương NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY I CÁC KHÁI NIỆM - MÔN CHI TIẾT MÁY: Chi tiết máy: a/ Định nghĩa: Chi tiết máy đơn vị nhỏ hoàn chỉnh máy b/ Phân loại: Theo công dụng, chi tiết máy chia làm nhóm: - Chi tiết máy có công dụng chung: chi tiết máy dùng phổ biến nhiều loại máy khác (VD: bánh răng, trục, ổ trục…) Đặc điểm nhóm loại công dụng giống nhau, hình dạng - kết cấu tương tự Do đó, dùng chung phương pháp tính toán thiết kế Đay đối tượng nghiên cứu môn chi tiết máy - Chi tiết máy có công dụng riêng: dùng số loại máy định (VD: trục khuỷu, van, bánh tua-bin,…) Đặc điểm phương pháp tính toán thiết kế chi tiết máy trình bày giáo trình chuyên môn Nhiệm vụ, tính chất, vị trí môn học chi tiết máy: - “Chi tiết máy” khoa học thiết kế hợp lý chi tiết máy có công dụng chung - Môn học chi tiết máy vừa mang tính lý thuyết, vừa gắn liền với kết thực nghiệm - “Chi tiết máy” môn kỹ thuật sở chương trình Đại học kỹ thuật khí, cầu nối kiến thức khoa học bản, sở với kiến thức chuyên môn II TẢI TRỌNG VÀ CÁC ỨNG SUẤT: Tải trọng: a/ Định nghĩa: Tải trọng lực, moment tác dụng lên chi tiết máy trình làm việc b/ Phân loại: Theo mối liên hệ tải trọng thời gian, tải trọng phân làm loại: - Tải trọng không đổi (tải trọng tĩnh): tải trọng không thay đổi theo thời gian thay đổi không đáng kể (ít gặp thực tế) - Tải trọng thay đổi: tải trọng có phương, chiều độ lớn thay đổi theo thời gian Tải trọng thay đổi đột ngột gọi tải trọng va đập Ứng suất: Dưới tác dụng tải trọng, chi tiết máy phát sinh ứng suất (kéo, nén, uốn, xoắn, cắt, dập, tiếp tiếp xúc,…) a/ Phân loại: loại; gồm: - Ứng suất tĩnh: không thay đổi theo thời gian - Ứng suất thay đổi: biến thiên theo thờ gian b/ Các đặc trưng chu trình ứng suất thay đổi tuần hoàn: Một vòng thay đổi ứng suất từ trị số giới hạn sang trị số giới hạn khác trở trị số ban đầu gọi chu trình ứng suất Thời gian thực chu trình gọi chu kỳ Chu trình ứng suất đặc trưng bởi: - σ max − σ Biên độ ứng suất: σa = - Ứng suất trung bình: σm = σ max + σ - Hệ số tính chất chu kỳ: r = σ σ max Tùy theo giá trị r, ta có loại chu trình ứng suất sau: • r = -1: chu trình đối xứng • r ≠ 1: chu trình không đối xứng; σmin σmax = 0, gọi chu trình mạch động gián đoạn hay liên tục Ghi chú: Nếu σa σm không thay đổi theo thời gian gọi ứng suất thay đổi ổn định; ngược lại gọi ứng suất thay đổi không ổn định c/ Tính toán giá trị ứng suất: Việc tính toán giá trị ứng suất kéo, nén, uốn, xoắn, cắt theo công thức môn sức bền vật liệu • Trường hợp ứng suất dập bề mặt hình trụ, ta có: σd = F dl F: lực tác dụng d, l: đường kính ổ chiều dài tiếp xúc • Trường hợp hình trụ song song tiếp xúc chưa chịu tải tiếp xúc theo đường, chịu tải vùng tiếp xúc dãy hẹp, ứng suất cực đại vùng tiếp xúc lúc tính theo công thức Héc: σ tx = 0,418 q.E ρ q: tải trọng riêng (N/m) ρ: bán kính cong tương đương (mm) E: modun đàn hồi tương đương (N/mm2) • Nếu chi tiết máy chịu ứng suất phức tạp thường tiến hành tính toán theo ứng suất tương đương dựa vào thuyết bền biến đổi hình dạng (thuyết bền thứ 4): σtd = III σ + 3τ NHỮNG CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY: Có tiêu: sức bền, độ cứng, độ bền mòn, khả chịu nhiệt độ ổn định dao động Sức bền a/ Định nghĩa: Sức bền khả tiếp nhận tải trọng chi tiết máy mà không bị phá hỏng Đây tiêu quan trọng phần lớn chi tiết máy Nếu chi tiết máy không đảm bảo sức bền xuất biến dạng dư lớn bị gãy, vỡ hay hỏng bề mặt làm việc Nếu phá hỏng xảy toàn thể tích liên quan đến sức bền thể tích Nếu hỏng bề mặt liên quan đến sức bền bề mặt Có hai trường hợp phá hỏng: phá hỏng tĩnh liên quan đến sức bền tĩnh phá hỏng mỏi liên quan đến sức bền mỏi Phá hỏng tĩnh ứng suất làm việc vượt giới hạn bền tĩnh vật liệu, thường tải đột ngột gây nên Phá hỏng mỏi tác dụng lâu dài ứng suất thay đổi có giá trị vượt giới hạn bền mỏi vật liệu (gắn liền với tuổi thọ theo yêu cầu) b/ Phương pháp tính Xuất phát từ điều kiện bền: σ ≤ [ σ] = σgh n τ ≤ [ τ] = τgh n σ, τ : ứng suất sinh chi tiến máy [σ], [ τ ]: ứng suất cho phép; σgh , τ gh : ứng suất giới hạn; n: hệ số an toàn c/ Cách xác định giới suất giới hạn - Trường hợp chi tiết máy chịu ứng suất tĩnh: o Đối với vật liệu dẻo: ứng suất giới hạn giói hạn chảy vật liệu o Đối với vật liệu giòn: ứng suất giới hạn giới hạn bền vật liệu - Trường hợp chi tiết máy chịu ứng ứng suất thay đổi: o Nếu chu kỳ làm việc ≥ N (số chu kỳ sở) ứng suất giới hạn giới hạn mỏi dài hạn: σr o Nếu N < N0 ứng suất giới hạn mỏi ngắn hạn σN = Kσr K: hệ số tuổi thọ (K>1) d/ Hệ số an toàn n: Xác định hệ số an toàn hợp lý đảm bảo kết cấu có đủ độ tin cậy giá thành hạ Có thể xác định cách: - Tra bảng: hệ số an toàn cho sẵn bảng tra ứng suất cho phép Phương pháp đơn giản dùng phạm vi hẹp - Tính theo công thức: n = n1.n2.n3 n1: hệ số xét đến xác xác định tải trọng ứng suất (n1=1-1,5) n2: hệ số xét đến đồng tính vật liệu (n2=1,25-2,5) n3: hệ số xét đến mức độ quan trọng chi tiết, phận máy (n3=1-1,5) Độ cứng: a/ Định nghĩa: độ cứng khả chi tiết máy cản lại biến dạng đàn hồi tác dụng tải trọng Có dạng độ cứng: độ cứng thể tích độ cứng tiếp xúc b/ Phương pháp tính toán: - Tính độ cứng thể tích: xuất phát từ điều kiện độ cứng Chuyển vị thực (dài, góc) ≤ chuyển vị cho phép VD: Truờng hợp chịu kéo (hay nén), chuyển vị thực độ dãn dài (hay độ co): ∆l ; trường hợp chịu xoắn, chuyển vị thực góc xoắn φ Trị số chuyển vị thực đựợc xác định theo công thức “sức bền vật liệu” Trị số chuyển vị cho phép xác định theo điều kiện làm việc cụ thể chi tiết máy loại máy Để đánh giá khả chống biến dạng (đàn hồi) chi tiết máy, người ta dùng hệ số độ cứng, tỉ số tải trọng tác dụng (lực, moment) với biến dạng chúng gây Hệ số độ cứng xác định theo công thức “sức bền vật liệu” VD: làm vật liệu có môdun đàn hồi E, có tiết diện không đổi S, chiều dài l, chịu lực kéo F, độ cứng K: k= - F σ.S S ∆l = = E (vì σ = E ) ∆l ∆l l l Tính độ cứng tiếp xúc: giới hạn biến dạng tiếp xúc (phải nhỏ giá trị cho phép) Trường hợp tiếp xúc vật thể nhẵn, đồng nhất, tiếp xúc ban đầu theo điểm đường, biến dạng tiếp xúc xác định theo lý thuyết Héc – Beliaep Trường hợp vật thể có diện tích tiếp xúc lớn (VD: bàn trượt với sống trượt máy tiện), biến dạng tiếp xúc xác định thực nghiệm Độ bền mòn: a/ Các khái niệm: Mòn: thay đổi dần kích thước, hình dạng bề mặt tiếp xúc trượt tương nhau, tác dụng lực ma sát điều kiện bôi trơn không tốt Mòn dẫn đến phá vỡ điều kiện làm việc bình thường cấu, máy làm cho chi tiết bị hỏng Độ bền mòn: khả chi tiết máy làm việc khoảng thời gian định mà lượng mòn không vượt trị số cho phép b/ Phương pháp tính toán: có hai phương pháp - Tính toán đảm bảo ma sát ướt: tính toán cho làm việc, hai bề mặt ngăn cách lớp bôi trơn - Tính toán giới hạn áp suất: Giữa áp suất (hoặc ứng suất tiếp xúc) quãng đường ma sát cho phép có hệ thức pm.s = const p: áp suất s: quãng đường ma sát m: số mũ (m = 1-3), phụ thuộc chế độ ma sát Dựa vào hệ thức trên, ta thấy để đảm bảo độ bền mòn định (một giá trị S chọn trước) cần giới hạn áp suất Điều kiện tính toán là: p ≤ [p] Trong số trường hợp, để xét ảnh hưởng vận tốc trượt đến độ bền mòn sinh nhiệt người ta sử dụng điều kiện: p.v ≤ [p.v] Các giá trị cho phép [p], [p.v] xác định từ thực nghiệm lập thành bảng tra Khả chịu nhiệt: a/ Tác hại nhiệt khả chịu nhiệt: - Tác hại nhiệt: Nhiệt sinh trình làm việc ma sát, làm cho chi tiết máy, dầu bôi trơn nóng lên Điều dẫn đến: giảm khả tải chi tiết máy (do tính vật liệu giảm), gây biến dạng nhiệt, làm giảm độ nhớt dầu bôi trơn (dẫn đến mòn, dính) - Để đảm bảo khả chịu nhiệt: o Đối với chi tiết má phải làm việc nhiệt độ cao, cần phải chọn vật liệu có tính chịu nhiệt để chế tạo chi tiết máy (thép bền nhiệt, hợp kim titan chịu nhiệt) o Đối với chi tiết máy làm việc điều kiện thông thường, cần tính toán tìm biện pháp để hạn chế nhiệt độ phạm vi cho phép b/ Phương pháp tính toán: Tính toán đơn giản nhiệt kiểm nghiệm điều kiện: t0 ≤ [t0] t0: nhiệt độ làm việc, xác định dựa vào nguyên lý cân nhiệt [t0]: tùy theo loại vật liệu chế tạo chi tiết máy hay dầu bôi trơn Nếu không thoả điều kiện này, phải tìm biện pháp làm nguội Trong số trường hợp, sau tính nhiệt độ t0, cần tính biến dạng nhiệt, ứng suất nhiệt Ghi chú: trường hợp phải thiết kế chi tiết máy làm việc nhiệt độ cao, cần ý chọn vật liệu thích hợp tính toán phải xét đến tượng từ biến vật liệu (biến dạng dẻo từ từ liên tục nhiệt độ cao) giảm ứng suất theo chiều ngang sinh chi tiết máy chịu tải lâu Độ ổn định dao động: a/ Nguyên nhân tác hại dao động: - Dao động thường chi tiết quay không cân bằng, chi tết máy không đủ độ cứng, tốc độ làm việc cao,… - Dao động gây ứng suất phụ thay đổi theo chu kỳ làm chi tiết máy bị gãy Trong số trường hợp, dao động làm giảm chất lượng làm việc máy (VD: máy cắt kim loại) b/ Định nghĩa độ ổn định dao động: Độ ổn định dao dộng khả chi tiết máy làm việc phạm vi tốc độ cần thiết mà không bị rung giới hạn cho phép c/ Phương pháp tính toán: - Tính toán dao động cụ thể xác định tần số dao động riêng chi tiết máy cấu để tránh cộng hưởng (đôi để tìm nguyên nhân gây dao động), hay tính biên độ dao động so sánh vớ trị số cho phép - Để khử dao động cần tìm cách triệt tiêu ngoại lực sinh dao động (khó thực hiện), làm giảm dao động cách làm thay đổi tính chất động lực học hệ thống ay dùng thiết bị giảm rung IV ĐỘ BỀN MỎI CỦA CHI TIẾT MÁY: Hiện tượng phá huỷ mỏi - độ bền mỏi: Đối với chi tiết máy làm việc với ứng suất thay đổi theo thời gian, sau số chu kỳ có vết nứt tế vi vùng chịu ứng suất lớn Khi số chu kỳ làm việc đến giới hạn đó, số vết nứt kích thước vết nứt tăng lên dẫn đến phá hủy chi tiết máy Đó tượng phá huỷ mỏi Khả chi tiết máy cản lại phá huỷ mỏi gọi độ bền mỏi Đường cong mỏi: Bằng thí nghiệm mỏi, thiết lập đồ thị biểu diễn mối quan hệ ứng suất (σa hay σm) số chu kỳ thay đổi ứng suất mà mẫu thử chịu bị phá huỷ Đồ thị gọi đường cong mỏi, có dạng hình bên; Đoạn cong đường cong mỏi có phương trình σm.N = const; m bậc đường cong mỏi, N tuổi thọ ứng với ứng suất σ Nhận xét mối quan hệ ứng suất tuổi thọ: - Khi ứng suất lớn tuổi thọ (N) giảm - Khi giảm ứng suất đến giá trị σr N tăng đến khả lớn mà mẫu thử không bị gãy hỏng (đoạn thẳng đồ thị) Ứng suất gọi giới hạn mỏi dài hạn vật liệu Số chu kỳ N0 ứng với σr gọi chu kỳ sở, thép N0 = 106 – 107 Lưu ý: hợp kim màu, đoạn nằm ngang N Ta có: σNm.N = σrm.N0 ⇒ σN = σr m N σN : giới hạn mỏ ứng với số chu kỳ N < N0, gọi giới hạn mỏi ngắn hạn Đặt K = m N0 (>1) hệ số tuổi thọ, ta có: σN = K.σR N Trường hợp chi tiết máy chịu ứng suất thay đổi không ổn định: Đối với trường hợp này, cần xác định số chu kỳ tương đương: m σ  Ntđ = ∑  i  N i  σl  Trong đó; σi ứng suất tác dụng Ni chu kỳ; σl: giá trị lớn σi Nếu: Ntđ < N0 tính theo giới hạn mỏi ngắn hạn Ntđ > N0 tính theo giới hạn mỏi dài hạn Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi: Việc thí nghiệm để xác lập đương cong mỏi tiến hành mẫu thử nhẵn, trụ trơn, có quy cách xác định, chế tạo từ vật liệu có độ đồng định tính Các chi tiết máy thực tế có khác biệt với mẫu thử, có ảnh hưởng đến việc xác định giới hạn mỏi Các nhân tố ảnh hưởng đến giới hạn mỏi: - Hình dạng, kết cấu - Kích thước tuyệt đối - Chất lượng bề mặt V ĐỘ TIN CẬY: Định nghĩa: Độ tin cậy khả sản phẩm (chi tiết máy, thiết bị công trình,…) thực chức trì chức năng, nhiệm vụ suốt thời gian định ứng với điều kiện vận hành, chăm sóc, bảo dưỡng cụ thể Các tiêu đánh giá độ tin cậy: Nt N0 - Xác suất làm việc không hỏng R(t) = - Cường độ hỏng: λ( t ) = - Tuổi thọ hữu ích, tuổi thọ γ phần trăm - Hệ số sử dụng (đối với chi tiết máy phục hồi được) Ks= ∆N ht ∆t Nt t ev t ev + t e + t p Phương pháp nâng cao độ tin cậy: - Hạn chế số lượng chi tiết thiết bị; chi tiết cần có độ tin cậy gần - Tăng hệ số an toàn chi tiết - Bôi trơn, che kín tốt - Sử dụng kết cấu tự lựa để hạn chế phân bố không tải trọng - Nếu có tải ngẫu nhiên cần có thiết bị an toàn (ly hợp an toàn, rơ-le) VI CHỌN VẬT LIỆU VÀ CHẾ TẠO CHI TIẾT MÁY: Các yêu cầu vật liệu: - Đảm bảo chi tiết máy có đủ khả làm việc - Thoả mãn yêu cầu khối lượng kích thước - Có tính công nghệ cao - Giá rẻ Các loại vật liệu thường dùng: Thép, gang, hợp kim màu, vật liệu gốm, vải, gỗ, da, chất dẻo,… VII KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT MÁY: Đặc điểm thiết kế: - Sử dụng công thức xác công thức kinh nghiệm hay gần Sai số tính toán bù lại việc cho ứng suất cho phép hệ số an toàn thích ứng - Thông thường phải tính sơ bộ, sau phải tính kiểm nghiệm lại - Việc tính toán chủ yếu xác định kích thước tiết diện nguy hiểm, vị trí thường bị phá hỏng Các kích thước lại chọn theo điều kiện công nghệ, lắp ráp, kết cấu hợp lý Cần định số phương án rối chọn phương án hợp lý Vấn đề tiêu chuẩn hoá: a Khái niệm tiêu chuẩn hóa: Tiêu chuẩn hóa quy định tiêu chuẩn, quy cách hình dạng, chủng loại, kiểu dáng, thông số bản, yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu chất lượng,… sản phẩm Tiêu chuẩn hóa giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo điều kiện chuyên môn hoá, hợp tá hóa sản xuất, giảm thời gian công sức thiết kế, sử dụng vật liệu hợp lý,… b Các loại tiêu chuẩn: - Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam (TCVN - số thứ tự - năm ban hành) - Tiêu chuẩn ngành: TCN - Tiêu chuẩn tỉnh, thành phố: TCV - Tiêu chuẩn cở: TC TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ ĐẠI CƯƠNG VỀ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ Truyền động khí cấu dùng để truyền từ động đến phận làm việc máy, thông thường có biến đổi vận tốc, lực hay momen có biến đổi đặc tính quy luật chuyển động Theo nguyên lý làm việc, chia truyền động khí thành nhóm chính: - Truyền động ma sát: truyền động bánh ma sát (tiếp xúc trực tiếp) truyền động đai (tiếp xúc gián tiếp) - Truyền động ăn khớp: Truyền động bánh răng, truyền động trục vít (tiếp xúc trực tiếp), truyền động xích (tiếp xúc gián tiếp) Ngoài dùng truyền động vít – đai ốc để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Các thông số truyền động khí: - Công suất N(Kw), N1 trục dẫn, N2 trục bị dẫn N= P.V 1000 P(N): lực vòng V(m/s): vận tốc Hiệu suất: η = - N2 1− Nm = N1 N1 Nm: công suấ mát - Tốc độ vòng n(vòng/phút); n1 trục dẫn; n2 trục bị dẫn - Tỉ số truyền: i= n2 n1 i > 1: giảm tốc i < 1: tăng tốc - Momen xoắn M(N.mm): 9.55.10 6.N M= n Ta có: M2 = M1.i.η Chương TRUYỀN ĐỘNG ĐAI I Khái niệm chung: Nguyên lý làm việc: Truyền động đai truyền động ma sát trực tiếp, truyền chuyển động nhờ ma sát đai bánh đai 10 A U3 L1 S L1 _ Khi định tâm theo D: D6 × 23 × 26 _ Khi định tâm theo b: b 20 × 92 × 102 Trong đó: U3 S1T 1 :ký hiệu bề mặt định tâm (d, D b) :kích thước danh nghĩa mối ghép Z x d x D; với Z: số then; d: đường kính trong; D: đường kính :ký hiệu kiểu lắp định tâm theo đường kính tương ứng với tiêu chuẩn  A A  ;   L3 L1  :ký hiệu kiểu lắp theo mặt cạnh then Ký hiệu phạm vi sai lệch kích thước b theo chiều rộng chân lỗ U 1, U2; theo chiều dày then: S1L3, S2L1, S1 Dung sai lắp ghép then (TCVN 153-64) Dung sai kích thước then rãnh then quy định đây: _ dung sai chiều cao then h la B6 (TCVN 153-64); _ dung sai chiều dài then then vát l B8; _ dung sai chiều dài rãnh then trục then A9 (TCVN 42-63); _ dung sai đường kính then bán nguyệt d B7 (TCVN 41-63); _ đường kính rãnh then trục then bán nguyệt phải lớn đường kính then, không qua 8%; _ dung sai chiều sâu rãnh then trục t lỗ t1 A7 (TCVN 32-63); _ dung sai chiều rộng rãnh then trục lỗ then vát b A6 (TCVN 31-63) _ dung sai chiều rộng then vát b B6 (TCVN 40-63) _ dung sai chiều rộng then rãnh then trục lỗ then then bán nguyệt then vát phải theo dẫn bảng 7-28 7-29 Bảng 7-20 Ứng suất dập cho phép [σ]d Dạng lắp Vật liệu mayơ Cố định Thép Đặc tính tải trọng Tĩnh Va đập nhẹ [σ]d , N/mm 150 100 73 Va đập 50 Di động Gang Thép 80 50 53 40 27 30 Bảng 7-21 Ứng suất cắt cho phép [τ]c Vật liệu then Thép 45, CT6 Đặc tính tải trọng Tĩnh [τ]c , N/mm2 120 Va đập nhẹ Va đập 87 54 Bảng 7-22 Ứng suất dập cho phép mối ghép then hoa Điều kiện làm việc Điều kiện mối ghép sử dụng Nặng Cố định Trung bình Di động không tác dụng tải trọng Di động tác dụng tải trọng Tốt Nặng (*) Nhiệt luyên đặc biệt bề mặt then Không Có [σ]d , N/mm 35 - 50 40 - 70 (*) Trung bình Tốt Nặng (*) Trung bình 65 - 100 100 - 140 80 - 120 15 - 20 120 - 200 20 - 35 20 - 30 30 - 60 25 - 40 - 40 - 70 - 10 - - 15 Tốt 10 - 20 (*) Điều kiện sử dụng nặng: tải trọng đổi dấu, có va đập hai phía; dao động với tần số biên độ lớn; bôi trơn (đối với mối ghép di động); vật liệu có độ rắn độ xác chế tạo không cao 74 CHƯƠNG VIII: Ổ LĂN I KHÁI NIỆM CHUNG: Cấu tạo: Trong ổ lăn, tải trọng từ trục trước truyền đến gối trục phải qua lăn Nhờ có lăn nên ma sát sinh ổ lăn ma sát lăn Ổ lăn gồm phận: vòng 1, vòng 2, lăn 3, lăn có vòng cách Vòng vòng lắp với ngõng trục, vòng lắp với gối trục (vỏ máy, thân máy) Con lăn bi đũa, lăn rãnh lăn Rãnh có tác dụng giảm bớt ứng suất tiếp xúc bi, hạn chế bi di động dọc trục Vòng cách có tác dụng phân bố viên lăn không cho tiếp xúc với Phân loại: _ Theo hình dạng lăn, chia ổ thành loại: ổ bi (con lăn cầu) ổ đũa (con lăn trụ) _ Theo khả chịu lực ổ lăn chia ra: • Ổ đỡ: chịu lực hướng tâm mà không chịu chịu lực dọc trục có giá trị nhỏ (nhờ tác dụng rãnh lăn) • Ổ đỡ chặn: chịu lực hướng tâm lẫn lực dọc trục • Ổ chặn: chịu lực dọc trục _ Theo khả tự lựa, ổ lăn thường không tự lựa dùng độ lệch trục gối trục nhỏ (Ổ lăn lòng cầu có khả tự lựa) _ Theo số dãy lăn ổ chia ổ môt dãy, hai dãy, bốn dãy v.v… Nhược điểm: _ Kích thước đường kính lớn _ Lắp ghép tương đối khó khăn _ Khi làm việc tốc độ cao có nhiều tiếng ồn; khả giảm chấn _ Giá thành tương đối cao sản xuất với số lượng II Lực ứng suất ổ lăn: Sự phân bố lực lăn: Xét phân bố tải trọng lăn ổ bi đỡ chịu lực hướng tâm R _ Tải trọng phân bố không đều, có lăn nằm cung 180 o phía chịu tải Con lăn nằm mặt phẳng tác dụng tải trọng chịu lực lớn Po 75 _ Giả sử lăn bố trí đối xứng hình lăn đối xứng qua mặt phẳng tác dụng tải trọng chịu tải Theo điều kiện cân vòng trong, ta có: R = Po + 2.P1cosα + 2.P2cos2α + … +2.Pncosnα Trong đó: n :một nửa số lăn nằm vùng chịu tải; n ≤ Z/4 Z :số lăn ổ (a) Giả sử vòng không bị uốn ổ không co khe hỡ hướng tâm Do tác dụng lực P i, biến dạng tương ứng ổ δi/ Giữa biến dạng có mối quan hệ: δi = δo.cosiα (b) Giữa biến dạng lực có tác dụng có mối quan hệ: δ = c.P2/3 c (c) :hệ số tỉ lệ, phụ thuộc bán kính cong điểm tiếp xúc môđun đàn hồi vật liệu δ Từ (c) ⇒ P =   c 3 3 2 Cụ thể là: Po =  δ o  ; P1 =  δ  =  δ o cos α  = Po cos α c c  c    3 P2 = Po cos 2α ; … ; Pn = Po cos nα Thế giá trị P1; P2; …; Pn tính vào (a): n    R = Po 1 + cos iα  i =1   ∑ ⇒ R Po = n ∑ + cos iα i =1 Đặt: k= Z n + 2.∑ cos iα i =1 ⇒ Po = k R Z Đối với ổ đỡ có Z = 10÷20, ta có k = ⇒ Po = 76 5.R Z Trong ổ đỡ chặn góc tiếp xúc lăn với lòng β, nên tác dụng lực hướng tâm R, lực tác dụng lên lăn chịu tải lớn có trị số gấp Trong ổ bi chặn, lực tác dụng lên viên bi là: Po = lần trị số lực tính cho ổ đỡ cos β A 0,85.Z Trong đó: A – lực dọc trục có tác dụng lên ổ; Z – số bi; 0,8 – hệ số xét phân bố không tải trọng _ Theo cỡ đường kính ổ lăn chia loại: ổ lăn cỡ đặc biệt nhẹ, nhẹ, nhẹ trung bình nặng _ Theo cỡ chiều rộng, ổ lăn chia ra: ổ hẹp, ổ bình thường, ổ rộng ổ rộng Ứng suất tiếp xúc ổ lăn: Ứng suất tiếp xúc lớn tâm diện tích tiếp xúc chịu tải lớn vòng Ứng suất tính theo công thức: σ ≈ 20003 σ ≈ 550 R Z d b2 R Z d b l d ổ bi (db: đường kính bi) ổ đũa (dd, ld: đường kính, chiều dài đũa) Mỗi điểm bề mặt vòng lăn chịu ứng suất tiếp xúc thay đổi theo chu kỳ mạch động gián đoạn Điều dẫn đến ổ bị hỏng mỏi Tuy nhiên, sức bền mỏi ổ phụ thuộc vào điều kiện ổ quay Khi vòng quay, sau vòng quay điểm vòng chịu lần ứng suất lớn Nếu vòng đứng yên, vòng quay lần lăn qua điểm này, vòng lại chịu lần ứng suất lớn nhất, nghĩa tần số chịu ứng suất lớn tăng lên Z lần; sức bền mỏi ổ giảm xuống Vật liệu ổ lăn: _ Vật liệu chế tạo vòng trong, vòng lăn thường thép crôm có hàm lượng cacbon khoảng 1÷1,1% Vòng ổ đến 60÷64 HRC, viên lăn có độ rắn 62÷66 HRC _ Vòng cách ổ chế tạo vật liệu giảm ma sát thép cacbon, tếch tô lit, đuara, đồng thau, đồng Ký hiệu ổ lăn (TCVN 3776-83): Ổ lăn ký hiệu số Hai số đầu tính từ phải sang biểu thị đường kính ổ Đối vớ ổ có đường kính từ 20 đến 495 mm số 1/5 đường kính Đối 77 với ổ có đường kính từ 10 ÷20 mm ký hiệu sau: 10mm → 00; 12mm → 01; 15mm → 02; 17mm → 03 Số thứ ba từ phải sang trái biểu thị loại ổ: ổ bi đỡ dãy -0; ổ bi đỡ lồng cần hai dãy -1; ổ đũa trụ ngắn đỡ -2; ổ đỡ đũa lòng cầu hai dãy -3; ổ kim ổ đũa trụ dài -4; ổ đũa trụ xoắn đỡ -5; ổ bi đỡ chặn -6; ổ đũa côn -7; ổ bi chặn -8; ổ đũa chặn -9 Ưu nhược điểm: _ Hệ số ma sát nhỏ; momen mở máy nhỏ; hiệu suất cao Ngoài ra, hệ số ma sát tương đối ổn định, chịu ảnh hưởng vận tốc nên làm việc với tốc độ thấp _ Chăm sóc bôi trơn đơn giản _ Nếu đường kính ngõng trục, chiều rộng ổ lăn nhỏ so với ổ trượt _ Mức độ tiêu chuẩn hóa tính lắp lẫn cao, giá thành rẽ III Tính ổ lăn: Các dạng hỏng – Chỉ tiêu tính toán: Ổ lăn có dạng hỏng chủ yếu sau: _ Biến dạng dẻo bề mặt làm việc chịu tải trọng va đập tĩnh có giá trị lớn ỏ không quay quay chậm _ Tróc mỏi bề mặt làm việc ứng suất tiếp xúc thay đổi, dạng hỏng chủ yếu ổ làm việc tốc đọ cao, che kín _ Mòn vòng ổ lăn xảy bôi trơn không đầy đủ, mòn nhanh đẻ bụi hạt kim loại lọt vào _ Vỡ vòng cách lực ly tâm tác dụng lăn gây nên _ Vỡ vòng ổ lăn xảy ổ bị tải va đập, chấn động lắp ghép không xác _ Hiện ổ lăn tính toán dựa hai tiêu chuẩn: + Các ổ lăn làm việc với tốc độ cao tính theo độ bền lâu để tránh bị tróc mỏi + Các ổ lăn làm việc với tốc độ thấp (hoặc đứng yên) tính theo khả tải tĩnh để tránh biến dạng dẻo bề mặt làm việc Tính ổ lăn theo độ bền lâu: Trường hợp tính: n ≥ 10 vòng/phút (Nếu < n < 10 tính theo độ bền lâu lấy n = 10 vòng/phút) Điều kiện chọn ổ: C C = Q.(n.h)0,3 ≤ Cbảng :hệ số khả làm việc cần thiết ổ 78 Cbảng :hệ số khả làm việc ổ xác lập từ thực nghiệm Q(dan):tải qui ước tác dụng lên ổ n :số vòng quay phút ổ (vòng/phút) h :thời gian phục vụ ổ (giờ) Đối với ổ đỡ: Q = (R.Kv + m.A).Kđ.Kt R :lực hướng tâm A :lực dọc trục m :hệ số chuyển tải dọc trục thành tải hướng tâm (tra bảng) Kđ :hệ số động học (vòng quay?) Kt :hệ số nhiệt độ (tra bảng) Đối với ổ đỡ chặn: Q = (R.Kv + m.∑A).Kđ.Kt ∑A :tổng số ngoại lực dọc trục A lực dọc trục phu cấu tạo ổ sinh (qui ước: chiều (+) chiều lực dọc trục theo cấu tạo ổ) Lực dọc trục phụ tính theo công thức sau: S = 1,3.R.tgβ β Ghi chú: :góc nghiêng ổ trường hợp hai gối đỡ đặt hai ổ đỡ chặn ngược chiều qui ước ổ lực dọc trục chịu 60% lực hướng tâm, công thức định tải trọng qui ước để chọn ổ có dạng: Q ≈ (0,6.R.Kv + m.A).KđKt Đối với ổ chặn: Q = A.KđKt Tính ổ lăn theo khả tải tĩnh: Trường hợp n≤ vòng/phút (hoặc đứng yên) Điều kiện chọn ổ: Q ≤ [Q] [Q] = ψ.Z.d2b :đối với ổ bi [Q] = ψ.Z.dđlđ :đối với ổ đũa ψ tra bảng Phương pháp chọn ổ lăn: Để chọn ổ lăn cần biết trước: trị, phương, chiều tính chất tải trọng, vòng quay, số vòng quay phút, thời hạn làm việc, nhiệt độ làm việc, yêu cầu kết cấu, đường kính ngõng trục Cần chọn loại, cở số liệu ổ 79 Nếu n ≤ vòng/phút, chọn khả tải tĩnh: Q ≤ [Q] Nếu n ≤ 10 vòng/phút, chọn theo độ bền lâu: C = Q.(n.h)0,3 ≤ Cbảng Lưu ý: ổ bi chế tạo đơn giản, giá rẻ khả tải thấp ổ đũa 80 CHƯƠNG IX: Ổ TRƯỢT I Khái niệm chung: Cấu tạo: Ổ trượt ổ trục có ma sát trượt làm việc Ổ trượt gồm có thân ổ, lót ổ, có phận cho dầu, phận bảo vệ _ Thân ổ làm liền với khung máy chế tạo riêng ghép máy _ Lót ổ thường chế tạo vật liệu giảm ma sát, thường kim loại mầu Phân loại: _ Theo khả chịu tải, ổ trượt phân ra: ổ đỡ, ổ đỡ chặn, ổ chặn _ Theo bề mặt làm việc, ổ trượt có loại sau: mặt trụ, mặt phẳng, mặt cầu, mặt côn _ Theo cấu tạo ổ trượt có hai loại: ổ nguyên (đơn giản, độ cứng lớn điều chỉnh khe hở); ổ ghép (điều chỉnh khe hở, lắp với ngõng trục giữa) Phạm vi sử dụng: _ Khi trục quay với tốc độ cao, dùng ổ lăn, thời gian phục vụ ổ thấp _ Khi yêu cầu phương trục phải xác _ Trục có đường kính lớn; dùng ổ lăn phải chế tạo đơn chiếc, giá thành cao _ Khi cần lắp với ngõng trục (dùng ổ ghép) _ Khi ổ phải làm việc điều kiện đặt biệt (trong nước, xăng, dầu,…) _ Khi có tải trọng va đập dao động, ổ trượt làm việc tốt nhờ khả giảm chấn cảu màng đầu _ Trong cấu có tốc độ thấp, không quan trọng, rẻ tiền II Ma sát bôi trơn ổ trượt: Ma sát bôi trơn có tác dụng định khả làm việc ổ trượt Nếu ma sát lớn hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều, mòn nhanh, cỏ thể gây nên tượng dính ổ ngõng trục Để giảm ma sát cần phải bôi trơn ổ Các dạng ma sát ổ: Có bốn dạng ma sát: khô, nửa khô, nửa ướt, ướt a Ma sát khô: ma sát bề mặt tuyệt đối sạch, trực tiếp tiếp xúc với nhau, xảy điều kiện thí nghiệm Hệ số ma sát lớn, f = 0,4÷1 81 b Ma sát nửa khô: xảy bề mặt không bôi trơn bề mặt có màng mỏng khí, ẩm mỡ, hấp phụ từ môi trường xung quanh Tuy màng hấp phụ mỏng (cỡ nanômét), có tác dụng giảm ma sát nhiều Hệ số ma sát nửa khô vào khoảng f = 0,1÷0,3 Khi ma sát khô nửa khô, bề mặt làm việc bị mòn nhanh c Ma sát nửa ướt (ma sát tới hạn): xảy ổ bôi trơn lớp bôi trơn không đủ ngập nhấp nhô bề mặt Hệ số ma sát nửa ướt phụ thuộc chất lượng dầu bôi trơn, vật liệu bề mặt ngõng trục lót ổ, độ bóng bề mặt … Đối với vật liệu giảm ma sát thường dung hệ số ma sát f = 0,01÷0,1 d Ma sát ướt: sinh bề mặt ngõng trục lót ổ ngăn cách lớp bôi trơn, có chiều dày lớn tổng số độ nhấp nhô bề mặt ngõng trục lót ổ: h > RZ1 + RZ Nhờ có lớp dầu ngăn cách, ngõng trục lót ổ không trực tiếp tiếp xúc với nhau, không bị mài mòn Ma sát ổ nội ma sát lớp dầu Hệ số ma sat nhỏ f = 0,001÷0,008 Để thực chế độ bôi trơn ma sát ướt dùng phương pháp: _ Bôi trơn thủy tĩnh: bơm dầu có áp suất cao vào ổ, tạo áp lực nâng ngõng trục Phương pháp không yêu cầu tốc độ làm việc ổ cần phải có thiết bị nén dẫn dầu _ Bôi trơn thủy động: tạo điều kiện định để dầu theo ngõng trục vào khe hở, gây áp suất thủy động cân với tải trọng Phương pháp thủy động dùng nhiều Nguyên lý bôi trơn thủy động: Giả sử có hai phẳng nghiêng với góc α chuyển động tương vận  tốc v Kích thước theo phương vuông góc với hình vẽ coi lớn vô Lớp bôi trơn nằm hai có độ nhớt động lực µ Khi chuyển động so với (  v có chiều hình), lớp dầu dính vào bề mặt bị kéo theo nhờ có độ nhớt lớp dầu phía chuyển động theo Dầu bị dồn vào phần hẹp khe hở bị nén lại, tạo nên áp suất dư, cân tải trọng Lúc chuyển động thực chế độ ma sát ướt áp suất thủy động hình thành khe hở hình chêm (gọi chêm dầu) Áp suất thay đổi theo phương trình Reynolds: h−h dp = µv m dx h Trong đó: h,hm :trị số khoảng hở ứng với áp suất p pm µ :độ nhớt động lực dầu Đồ thị biến thiên áp suất thủy động chêm dầu biểu diễn hình 82 Như điều kiện để hình thành chế độ ma sát ướt phương pháp thủy động là: _ Giữa hai mặt trượt có khe hở hình chêm _ Dầu phải có độ nhớt định liên tục vào khe hở _ Vận tốc tương đối hai mặt trượt phải có phương, chiều thích hợp, trị số đủ lớn để đảm bảo khả áp suất sinh lớp dầu cân với tải trọng Đối với ổ trượt đỡ, khe hở hình chêm hình thành tự nhiên nhờ đường kính ngõng trục nhỏ đường kính lót ổ tâm ngõng trục nằm lệch so với tâm ổ quay Khả tải ổ trượt: Dựa vào phương trình Reynolds viết hệ trục tọa độ cực điều kiện cân ngõng trục tác dụng tải trọng áp lực áp suất dư chêm dầu gây nên, ta xác định công thức tính khả tải ổ sau: R= 1,07.10 −10.µ n.l.d φ ϕ2 R :khả chịu tải (hướng tâm) ổ (N) n :tốc độ vòng ngõng trục (vòng/phút) l,d :chiều dài ổ lót, đường kính ngõng trục (mm) φ :hệ số khả tải ổ phụ thuộc vào kết cấu ổ (xác định tra bảng) ϕ :độ hở tương đối ổ (tính toán chi tiết tham khảo tài liệu [1]) Dựa vào công thức trên, ta thấy không cần tăng kích thước ổ thay đổi vật liệu, tăng khả tải ổ lên nhiều cách tăng độ nhớt dầu giảm khe hở ổ Tuy nhiên, biện pháp làm tăng thêm ma sát nhiệt ổ III Vật liệu bôi trơn: Có ba loại: dầu, mỡ, chất rắn Dầu: Là vật liệu bôi trơn chủ yếu; có loại: dầu khoáng, dầu động vật, dầu thực vật Thường sử dụng dầu khoáng pha thêm dầu động vật thực vật Dầu bôi trơn có hai tính quan trọng: độ nhớt độ nhờn Độ nhớt giảm dần nhiệt độ tăng ngược lại Mỡ: Là hỗn hợp chất dầu khoáng chất làm đặc Mỡ bôi trơn chủ yếu dùng để giảm ma sát, chống ăn mòn, có tác dụng che kín Lưu ý: ma sát tĩnh mỡ tương đối lớn; không nên dùng mỡ chổ cần thoáng nhiệt chất bôi trơn 83 Chất rắn: Chủ yếu graphic côlôit bisunfua môlipđen Graphic côlôit lấp đầy nhấp nhô bề mặt có khả thấm dầu tốt Bisunfua môlipđen có khả tạo lên bề mặt ma sát màng vững chắc, chịu áp suất cao, chống gỉ tiếp xúc Lưu ý: có dầu bôi trơn có khả tạo ma sát ướt IV Vật liệu ổ lót: Vật liệu kim loại: _ Babít: giảm ma sát, giảm mòn, chống dính tốt, có tính thấp thường dùng để tráng lớp mỏng lên đồng thanh, thép gang _ Đồng thanh: có tính cao babít gây mòn ngõng trục nhiều hơn, _ Hợp kim nhôm: hệ số ma sát thấp, dẫn nhiệt chạy mòn tốt, hệ số giản nở nhiệt lớn, chống xướt _ Ngoài dùng hợp kim kẽm, đồng thau, gang Vật liệu gốm kim loại: Có tính giúp bôi trơn tốt, hình dạng kích thước hạn chế điều kiện chế tạo Vật liệu không kim loại: Gồm chất dẻo, gỗ, cao su, grafit Có ưu điểm là: chống dính, chạy mòn tốt, bụi mài có rắn thấp, bôi trơn nước Nhược điểm là: hệ số giản nở nhiệt lớn, dẫn nhiệt V Tính ổ trượt: Các dạng hỏng tiêu tính toán: Trong ổ trượt xảy dạng hỏng sau: Mòn: không hình thành ma sát ướt, mòn nhanh dầu có hạt mài mòn Dính: xảy áp suất nhiệt độ cục ổ lớn, lớp dầu bôi trơn không hình thành khiến ngõng trục lót ổ tiếp xúc trực tiếp với Mỏi rỗ: xảy lót ổ chịu tải trọng mạch động lớn Biến dạng nhiệt: ổ có khe hở nhỏ, gây kẹt ngõng trục hỏng ổ Hợp lý tính toán ma sát ướt Nếu không đảm bảo ma sát ướt cần tính ổ trượt theo qui ước (tính mòn) Tính qui ướt ổ (tính mòn): 84 Có hai nội dung: theo [p] theo [pV] a Tính theo áp suất cho phép: Tính qui ước áp suất ổ trượt theo công thức sau: p= R d l (9-2) R :tải trọng đường tâm (N) d,l :đường kính, chiều dài ổ (mm) Điều kiện áp suất: p= [p] ξ= Đặt R ≤ [p] d l (9-3) :áp suất cho phép (N/mm2), tra bảng theo vật liệu lót ổ l = (0,5÷1,2) ⇒ l = d.ξ d Thay vào điều kiện biến đổi, công thức tính đường kính: d≥ R (mm) ξ [ p] (9-4) b Tính theo áp suất vận tốc trượt: Tính pV đặt trưng cho sinh nhiết mài mòn ổ Điều kiện: pV ≤ [pV] ⇒ ⇒ R.n π l.n ≤ [ pV ] d l 60.1000 (9-5) R.n ≤ [ pV ] 191001  N m  [pV] ≤   mm s  (9-6) :phụ thuộc vào vật liệu lót ổ (tra bảng) Tính ổ trượt bôi trơn ma sát: Điều kiện: hmin ≥ K.(RZ1 + RZ2) hmin :chiều dày nhỏ lớp dầu ổ K(=2) :hệ số xét đến ảnh hưởng sai số chế tạo, lắp ghép biến dạng trục RZ1, RZ2 :độ cao trung bình nhấp nhô bề mặt ngõng trục, lót ổ Với R, d, n biết, sau chọn l, ϕ, µ, V tính hmin kiểm nghiệm điều kiện Tính nhiệt ổ trượt: 85 Nguyên lý cân nhiệt: W = W1 + W2 W :nhiệt lượng sinh giây W1, W2:nhiết lượng thoát theo dầu qua thân ổ trục, qua môi trường xung quanh giây W = R.v f 1000 W1 = C.γ.Q.∆t (KW) (KW) C :nhiệt dung riêng dầu (Kj/kgoc) γ :khối lượng riêng dầu (kg/cm3) Q :lưu lượng dầu (kg/cm3) ∆t = tvào - tra W2 = K.π.d.l.∆t K :hệ số tỏa nhiệt (KW/m2 oc) d,l :đường kính, chiều dài ổ Theo công thức ta có: ∆t = R.v f 1000.(C.γ Q + K π d l Nhiệt cửa vào: tvào = t - ∆t/2 t :nhiệt độ giả thiết ban đầu chọn dầu bôi trơn Sau xác định tvào, so sanh tvào thực tế, chênh lệch nhiều phải tính lại 86 CHƯƠNG X: KHỚP NỐI I Phân loại: Theo công dụng chia khớp nối làm ba loại lớn: _ Nối trục: dùng để nối trục cố định, trục dừng máy, tháo nối trục trục rời Nối trục lại chia loại: nối trục chặc, nối trục bù nối trục đàn hồi _ Ly hợp: có nhiệm vụ nối tách rời trục chi tiết quay khác lúc Theo nguyên lý làm việc, chia ly hợp làm ba loại: ly hợp ăn khớp, ly hợp ma sát ly hợp bột điện từ _ Ly hợp tự động: tự động nối tách trục (hoặc chi tiết quay khác) Ly hợp an toàn, ly hợp ly tâm ly hợp chiều xếp vào loại ly hợp tự động II Chọn khớp nối: Kích thước loại khớp nối thông dụng nước tiêu chuẩn hóa (tiêu chuẩn nhà nước tiêu chuẩn ngành), cho sổ tay Thông số khớp nối momen xoắn Mx truyền được, ứng với trị số momen khớp nối có cỡ đường kính khác để nối với trục có đường kính thích hợp Chọn khớp nối phải vào điều kiện làm việc cụ thể máy cấu Khâu yếu khớp nói chọn cần tính toán kiểm nghiệm Phương pháp tính phụ thuộc tính chất tải trọng tác dụng điều kiện làm việc khớp nối Khớp nối tính theo momen tính: M t = K M x = 9,55.10 K N (N.mm) n Mt :momen xoắn tính Mx :momen xoăn danh nghĩa K :hệ số tải trọng động 87 [...]...2 Phân loại: Theo hình dáng tiết diện, có 3 loại: a Đai dẹt: có tiết diện chữ nhật, chi u rộng b, chi u dày δ b Đai thang: có tiết diện hình thang, chi u cao h, tiết diện F c Đai tròn: tiết diện hình tròn, đường kính d, chỉ sử dụng trong các máy có công suất nhỏ Gần đây, người ta còn sử dụng đai hình lược có cấu tạo gồm nhiều gân dọc... độ chính xác chế tạo bánh răng và các chi tiết máy đỡ chúng (vỏ hộp, ổ trục) và biến dạng của các chi tiết máy này  Ảnh hưởng của các sai số về chế tạo của các bánh răng như sau :  Sai số về bước răng và dạng răng : ảnh hưởng đến sai số động học, gây tải trọng động, va đập và tiếng ồn  Sai số về phương của răng : gây ra sự phân bố không đều của tải trọng trên chi u dài của rặng  Để tránh bị kẹt... sao cho : y1.[]u1 ≈ y2.[]u2 V BỘ TRUYỀN BÁNH TRỤ RĂNG NGHIÊNG: 1 Khái niệm chung: Bánh răng nghiêng có phương răng nằm nghiêng so với đường sinh mặt trụ chia một góc  Các thông số của răng được xét trong hai tiết diện : tiết diện pháp n-n và tiết diện ngang s-s 36 ... α1 Cα Tiết diện đai: F = b.δ Thông thường δ chọn trước theo đường kính d 1 để δ không lớn quá Do đó, ta có điều kiện d1 về chi u rộng của đai như sau: với b≥ P δC t C v C b Cα [σ P ]o P= 1000.N v ⇒b ≥ P v.δC t C v C b Cα [σ P ]o Đối với đai thang: C = Ct Cv Cα (không xét Cb vì đai thang làm việc bằng hai mặt) Lưu ý: đối với đai thang, diện tích làm việc tổng cộng là F 1 = Z; Z: số dây đai, F: tiết diện... ≤ [σ ]tx ( L − 0,5.b)i f n2 b b (=0,20÷0,25) L Suy ra: b = ψ.L :hệ số chi u rộng bánh ma sát nón thay vào công thức kiểm nghiệm và biến đổi ta có công thức thiết kế theo điều kiện sức bền tiếp xúc của bộ truyền bánh ma sát nón:  β N E  1290 L ≥ i ± 1 .  f n 2 ψ L  (1 − 0,5.ψ L ).i.[σ ]tx  2 2 3 L(mm) :chi u dài nón b(mm) :chi u rộng tiếp xúc (dọc theo đường sinh của bánh ma sát Các đại lượng... động một trong hai trục (nhờ vít đẩy, nhờ trọng lượng của động cơ điện và vít) 4 Ưu - nhược điểm: a Ưu: - Có khả năng truyền chuyển động giữa các trục khá xa - Làm việc êm - Giữ được an toàn cho các chi tiết máy khi bị quá tải - Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ b Nhược: - Khuôn khổ kích thước khá lớn - Tỉ số truyền không ổn định vì có sự trượt đàn hồi - Lực tác dụng lên trục và ổ lót lớn do phải căng đai... Khoảng cách trục và chi u rộng bánh răng []tx(N/mm2)- Ứng suất tiếp xúc cho phép 3 Tính theo sức bền uốn: a Mục đích : Giới hạn ứng suất uốn ở tiết diện nguy hiểm nhằm tránh tình trạng gãy răng b Điều kiện tính toán: Tính sức bền khi răng ăn khớp tại đỉnh(cánh tay đòn mômen uốn tại đỉnh là lớn nhất) Coi như chỉ có một đôi răng ăn khớp, bỏ qua tác dụng của lực ma sát đối với ứng suất uốn Tiết diện nguy... :chi u rộng và chi u dày của đai Với dα khá nhỏ, ta có: dm = γ.b.δ.R.dα ⇒ dFlt = γ.b.δ.V2.dα (a) Lực ly tâm có tác dụng làm giảm áp suất giữa đai và bánh đai, tạo ra lực căng phụ Sv Theo điều kiện cân bằng lực của phân tố đai, ta có: dFlt = 2.S v sin dα ≈ S v dα 2 (b) (a) và (b) ⇒ Sv = γ.b.δ.V2 Thay γ.b.δ = q :khối lượng của 1m đai (cho trong sổ tay), ta có: Sv = Lực căng đai phụ Sv trên tất cả tiết. .. lớp trung hòa của đai ⇒ ρ Vậy: y =δ/2 :bán kính cong của lớp trung hòa ⇒ y= d δ d + ≈ 2 2 2 σ u = E δ d ⇒ ε= δ d với d1 < d2 → σu1 > σu2 d Biểu đồ ứng suất: 2 Nhận xét: Ứng suất tại mỗi tiết diện phụ thuộc vào vị trí của tiết diện so với các bánh đai Do đó, trong quá trình làm việc ứng suất trong đai thay đổi theo thời gian Điều này có thể dẫn đến đai có thể bị hỏng do mỏi Ứng suất tổng lớn nhất ở vị... Z1  Bước răng trên vòng chia: t(mm)  Góc profin sinh 0 = 20o : Đây là thông số cơ bản về dạng răng  Bước răng trên vòng cơ sở: t0 = t.Cos0  Mô đun ăn khớp: m = t ; đây là thông số cơ bản về kích thước của răng, được tiêu chuẩn π hóa.( xem bảng dưới đây)  Dãy 1 Dãy 2 5 40 5.5 45 1 8 1.125 9 1.25 10 1.375 11 1.5 12 1.75 14 2 16 2.25 18 2.5 20 2.75 22  Đường kính vòng chia: dc=m.Z  Đường kính