Đây là bài giảng " Cơ sở thiết kế máy - tập 1 + 2 " của Thầy Lê Cung - ĐHBK Đà Nẵng . TÀi liệu này dùng cho sinh viên chuyên ngành cơ khí chế tạo máy và sinh viên ngành CN Nhiệt - điện lạnh .
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm K thût 139Chỉång XII KHÅÏP NÄÚI 12.1. Khại niãûm chung 1. Giåïi thiãûu vãư khåïp näúi Khåïp näúi âỉåüc dng âãø näúi cạc trủc våïi nhau hồûc cạc chi tiãút mạy quay våïi nhau. Ngoi ra, cn dng âãø : âọng måí cå cáúu, gim ti trng âäüng, ngàn ngỉìa quạ ti, âiãưu chènh täúc âäü . Hinh 12.1 trçnh by så âäư dáùn âäüng bàng ti, trong âọ khåïp näúi (2) âỉåüc dng âãø näúi trủc âäüng cå (1) v trủc vo ca häüp gim täúc. 2. Cạc loải khåïp näúi Theo cäng dủng, phán khåïp näúi thnh ba loải : Näúi trủc : dng âãø näúi cäú âënh cạc trủc, chè khi no dỉìng mạy, thạo näúi trủc ra thç cạc trủc måïi råìi nhau. Gäưm cạc loải : näúi trủc chàût ; näúi trủc b; näúi trủc ân häưi. Ly håüp : dng âãø näúi hồûc tạch cạc trủc trong báút k lục no (lục mạy chảy hay khi dỉìng mạy). Gäưm cạc loải: ly håüp ma sạt ; ly håüp àn khåïp. Ly håüp tỉû âäüng : cọ thãø tỉû âäüng näúi tạch cạc trủc. Gäưm cạc loải : ly håüp an ton; ly håüp ly tám; ly håüp mäüt chiãưu. a) Näúi trủc chàût Dng âãø näúi cỉïng cạc trủc cọ âỉåìng tám nàòm trãn cng mäüt âỉåìng thàóng v khäng di chuøn tỉång âäúi våïi nhau. Näúi trủc chàût khäng b lải âỉåüc cạc sai säú chãú tảo v làõp ghẹp, do âọ cáưn âënh tám chênh xạc cạc trủc âỉåüc näúi våïi nhau. ¾ Näúi trủc äúng ÄÚng thẹp hay äúng gang, läưng vo hai âáưu trủc, ghẹp våïi trủc bàòng chäút hay bàòng then (hçnh 12.2 v hçnh 12.3). Ỉỉ nhỉåüc âiãøm : Chãú tảo âån gin, kêch thỉåïc hỉåïng kênh nh, nhỉng làõp ghẹp khọ khàn vç phi di âäüng trủc theo phỉång dc trủc mäüt khong khạ låïn. Chè dng âãø näúi cạc trủc cọ âỉåìng kênh nh (< 60-70mm). PV25431Hçnh 12.1 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm K thût 140 ¾ Näúi trủc âéa Hai âéa, cọ moa, làõp lãn âáưu mäùi trủc bàòng then v âäü däi, räưi dng bu läng ghẹp hai âéa lải våïi nhau (hçnh 12.4). Bu läng làõp cọ khe håí ⇒ momen xồõn truưn âỉåüc nhåì lỉûc ma sạt sinh ra trãn bãư màût tiãúp xục ca hai âéa do lỉûc siãút bu läng gáy nãn (bu läng chëu xồõn v chëu kẹo). Trủc I VêtThen bạn nguûtTrủc II Hçnh 12.3 : Näúi trủc äúng dng then bạn nguût âãø truưn momen xồõn ChäútChäútTrủc I Trủc II ÄÚng thẹp hay gangHçnh 12.2 : Näúi trủc äúng dng chäút âãø truưn momen xồõn ∆a (Ι) (ΙΙ) ∆r ∆α Hçnh 12.5 moaâéa (1)âéa (2)Trủc (II)màût âënh tám hai nỉía khåïp näúi bulängmoa Trủc (I) Hçnh 12.4 : Näúi trủc âéa then + âäü däi Phỉång ạn I Phỉång ạn II Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm K thût 141Bu läng làõp khäng cọ khe håí ⇒ momen xồõn truưn trỉûc tiãúp qua bu läng (bu läng chëu càõt v dáûp). Khi âọ, kêch thỉåïc näúi trủc nh gn hån ⇒ dng räüng ri hån. Âënh tám hai trủc nhåì pháưn läưi trãn âéa (1) läưng vo pháưn lm tỉång ỉïng trãn âéa (2). hồûc nhåì thán bu läng trong trỉåìng håüp bu läng làõp khäng cọ khe håí. Dng räüng ri trong chãú tảo mạy âãø näúi cạc trủc cọ âỉåìng kênh tåïi 200mm v låïn hån, nhåì kãút cáúu âån gin v kêch thỉåïc khäng låïn. b) Näúi trủc b ¾ Dng âãø näúi cạc trủc cọ sai lãûch vãư vë trê do biãún dảng ân häưi ca cạc trủc, do sai säú chãú tảo v làõp ghẹp. Sai lãûch vãư vë trê tỉång âäúi giỉỵa cạc trủc : âäü lãûch dc trủc ∆a, âäü lãûch tám ∆r, âäü lãûch gọc ∆α (hçnh 12.5). Thỉåìng gàûp âäü lãûch täøng håüp ca ba âäü lãûch trãn. Khi dng näúi trủc b, sai lãûch vë trê tỉång âäúi âỉåüc b lải nhåì kh nàng di âäüng giỉỵa cạc chi tiãút cỉïng trong näúi trủc b. Bao gäưm cạc loải : näúi trủc ràng, näúi trủc xêch, näúi trủc chỉỵ tháûp, näúi trủc bn lãư (khåïp cạc âàng) . Näúi trủc ràng : Trçnh by trãn hçnh 12.6. Hai äúng (1) v (2) cọ ràng ngoi, làõp våïi hai âáưu trủc. Hai äúng (3) v (4) cọ ràng trong ghẹp våïi nhau bàòng bu läng. Khi lm viãûc, cạc ràng ca äúng trong v äúng ngoi àn khåïp våïi nhau ⇒ truưn âỉåüc momen xồõn. Âäü lãûch trủc âỉåüc b lải nhåì cạc ràng cọ khe håí hỉåïng kênh v khe håí cảnh ràng. Ngoi ra, âènh ràng cọ dảng cung trn, ràng cọ dảng hçnh träúng. Gọc lãûch giỉỵa âỉåìng tám äúng trong v äúng ngoi khäng quạ 30’. Ỉu âiãøm : Cọ kh nàng ti låïn, lm viãûc tin cáûy, kêch thỉåïc tỉång âäúi nh gn, cọ thãø lm viãûc våïi váûn täúc cao ⇒ dng nhiãưu trong chãú tảo mạy hảng nàûng. c) Näúi trủc ân häưi ¾ Hai nỉía näúi trủc làõp cäú âënh våïi hai âáưu trủc v âỉåüc näúi våïi nhau bàòng bäü pháûn ân häưi. âènh ràng cọ dảng cung trn Hçnh 12.6a : Näúi trủc ràng ràng cọ dảng hçnh träúngkhe håí hỉåïng kênh v khe håí cảûnh bãn B Hçnh 12.6b Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm K thût 142Nhåì biãún dảng ca cạc chi tiãút ân häưi, näúi trủc ân häưi cọ thãø b lải âỉåüc cạc sai lãûch tỉång âäúi ca hai trủc, âäưng thåìi cọ thãø : gim va âáûp v cháún âäüng; âãư phng cäüng hỉåíng do dao âäüng xồõn gáy nãn (våïi näúi trủc bäü pháûn ân häưi cọ âäü cỉïng thay âäøi). Bao gäưm cạc loải : näúi trủc vng (chäút) ân häưi, näúi trủc l xo xồõn äúc trủ, näúi trủc ràng l xo. ¾ Näúi trủc vng (chäút) ân häưi âỉåüc trçnh by trãn hçnh 12.7. Cáúu tảo tỉång tỉû nhỉ näúi trủc âéa, nhỉng bu läng bàõt chàût hai âéa âỉåüc thay bàòng chäút cọ bc äúng (hồûc cạc vng) ân häưi bàòng cao su. Näúi trủc ân häưi cho phẹp : [∆a] = 1-5mm; [∆r] = 0,3-0,6mm; [∆α= 10] Tuy nhiãn khi cạc trủc lãûch nhau, ti trng s phán bäú khäng âãưu cho cạc chäút, vng cao su bë mn nhanh, gáy ra lỉûc hỉåïng tám phủ tạc dủng lãn trủc v äø. Cáúu tảo âån gin, dãù chãú tảo, giạ r, dãù thay thãú cạc vng ân häưi ⇒ xỉí dủng khạ räüng ri, nháút l khi momen xồõn nh v trung bçnh : T<15000Nmm, d<150mm. Thỉåìng dng âãø näúi âäüng cå âiãûn våïi cạc cå cáúu khạc. d) Ly håüp ma sạt - Ly håüp ma sạt truưn âỉåüc momen xồõn nhåìì lỉûc ma sạt do ẹp cạc bãư màût ma sạt tảo thnh. Khi âọng ly håüp, momen xồõn s tàng dáưn ty theo âäü tàng ca lỉûc ẹp, nhåì âọ cọ thãø âọng ly håüp våïi báút k chãnh lãûch no ca váûn täúc hai trủc, âọng måí ly håüp ãm, khäng va âáûp, âäưng thåìi cọ thãø âiãưu chènh trë säú momen giåïi hản truưn qua ly håüp, do âọ ly håüp ma sạt cn âọng vai tr ca mäüt thiãút bë an ton cho mạy. - Momen xồõn m ly håüp cọ thãø truưn âäüng âỉåüc, phủ thüc vo lỉûc ẹp hai bãư màût ma sạt lải våïi nhau, vo hãû säú ma sạt v vo hçnh dảng hçnh hc ca bãư màût tiãúp xục. - Nhỉåüc âiãøm ca ly håüp ma sạt l khọ bo âm säú vng quay ca hai trủc âỉåüc näúi bàòìng nhau, do cọ trỉåüt giỉỵa cạc bãư màût ma sạt. - Theo hçnh dảng bãư màût tiãúp xục, cọ thãø phán ly håüp ma sạt thnh : Ly håüp âéa ma sạt (loải mäüt âéa v loải nhiãưu âéa), ly håüp nọn ma sạt. Dỉûa trãn nàng lỉåüng ca hãû thäúng âiãưu khiãøn phán thnh : ly håüp âiãưu khiãøn bàòng cå khê, bàòng thy lỉûc, bàòng âiãûn tỉì, bàòng khê nẹn . ¾ Ly håüp ma sạt âéa Nỉía näúi trủc (1) Nỉía näúi trủc (2) vng/äúng cao su chäútHçnh 12.7 : Näúi trủc vng ân häưi Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm K thût 143 Ly håüp ma sạt âéa âỉåüc sỉí dủng khạ räüng ri. Säú âéa âỉåüc sỉí dủng phủ thüc vo khäng gian bäú trê ly håüp. Våïi cng mäüt momen xồõn cáưn truưn nhỉ nhau, ly håüp mäüt âéa cọ kêch thỉåïc dc trủc nh hån nhỉng kêch thỉåïc hỉåïng kênh låïn hån so våïi ly håüp nhiãưu âéa. Ly håüp âéa ma sạt âån gin nháút (hçnh 12.8) bao gäưm hai nỉía ly håüp l hai âéa ma sạt, mäüt âéa làõp chàût våïi mäüt trủc, cn âéa thỉï hai làõp di âäüng trãn trủc kia. Âọng ly håüp ma sạt, hai âéa s ẹp chàût våïi nhau, trãn bãư màût hai âéa sinh ra lỉûc ma sạt âãø truưn chuøn âäüng v momen xồõn. Âãø gim båït lỉûc dc trủc Fa cáưn thiãút dng âãø ẹp hai nỉía ly håüp v gim kêch thỉåïc ly håüp, thỉåìng dng ly håüp ma sạt nhiãưu âéa. ¾ Ly håüp nọn ma sạt Ly håüp gäưm hai âéa làõp trãn hai trủc (hçnh 12.9), mäüt âéa làõp chàût cn âéa kia cọ thãø di âäüng dc trủc. Màût lm viãûc ca cạc âéa l màût cän, cọ gọc cän α. Dỉåïi tạc dủng ca lỉûc Fa trãn bãư màût ma sạt sinh ra ạp sút, gáy nãn lỉûc ma sạt âãø truưn momen xồõn. Lỉûc ma sạt cọ phỉång theo âỉåìng tiãúp tuún våïi cạc vng trn trãn màût cän. 12.2. Tênh chn khåïp näúi 1. Phỉång phạp chung âãø tênh chn khåïp näúi Cạc loải khåïp näúi thäng dủng â âỉåüc tiãu chøn họa. Trë säú momen xồõn m khåïp näúi cọ thãø truưn âỉåüc Tbng cho trong cạc säø tay vãư khåïp näúi ⇒ tênh chn khåïp näúi nhỉ sau : Chn loải khåïp näúi dỉûa trãn tênh cháút ti trng tạc dủng v âiãưu kiãûn lm viãûc ca khåïp näúi. Hçnh 12.9 : Ly håüp ma sạt nọn tbddD(1)(2)DHçnh 12.8 : Ly håüp ma sạt âéa Âọng måí ly håüp nhåì cng gảt d Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm K thût 144 Kêch thỉåïc khåïp näúi âỉåüc chn nhỉ sau (dỉûa trãn momen xồõn tênh toạn) : Trỉåïc hãút, tênh momen xồõn tênh toạn : tinhTK.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 trong ph håüp våïi âỉåìng kênh trủc làõp khåïp näúi. Cúi cng, kiãøm nghiãûm âäü bãưn ca kháu úu nháút trong khåïp näúi. 2. 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 ra giỉỵa cạc chäút våïi vng cao su v ỉïng sút ún trong chäút. Gi sỉí ỉïng sút dáûp phán bäú âãưu trãn cạc chäút, ta cọ âiãưu kiãûn : []ddkc2KTZd dσ= ≤σ Trong âọ : 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. . cọ âỉåìng kênh nh (< 6 0-7 0mm). PV25431Hçnh 12. 1 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy I Lã Cung, Bäü män Ngun l - Chi tiãút, Khoa Sỉ phảm. läưng vo hai âáưu trủc, ghẹp våïi trủc bàòng chäút hay bàòng then (hçnh 12. 2 v hçnh 12. 3). Ỉỉ nhỉåüc âiãøm : Chãú tảo âån gin, kêch thỉåïc hỉåïng kênh nh,