LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc đổi mới nền kinh tế nước ta đã có sự phát triển mạnh mẽ và biến đổi sâu sắc, trình độ kỹ thuật và công nghệ có nhiều tiến bộ và dần dần hội nhập vào nền kinh tế của các trong khu vực và trên thế giới. Để đáp ứng yêu cầu về con người và nguồn nhân lực cho sự phát triển của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa chủ trương của Nhà nước là mở rộng đào tạo công nhân kỹ thuật, nhân viên nghiệp vụ và nhân viên kỹ thuật có kiến thức và kỹ năng nghề nghiệp với nhiều trình độ khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Trường Cao Đẳng Nghề Kinh Tế – Kỹ Thuật Vinatex tổ chức biên soạn một số giáo trình nội bộ phục vụ cho đào tạo các chuyên ngành của trường như Cơ khí, Cơ khí sửa chữa máy dệt sợi, Điện Điện tử . . . Giáo trình Cơ kỹ thuật được biên soạn nhằm phục vụ cho công việc giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh trong trường. Nội dung của giáo trình được biên soạn theo chương trình khung của Tổng cục dạy nghề đối với trình độ Cao đẳng nghề Cơ khí. Trong quá trình biên soạn tôi cố gắng tham khảo và kế thừa những kiến thức ở các môn học như Cơ học lý thuyết, Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy và Chi tiết máy . . . Nội dung được trình bầy ngắn gọn, dễ hiểu những vẫn đảm bảo đầy đủ những nội dung theo chương trình khung của Tổng cục dạy nghề đưa ra. Dù đã có nhiều cố gắng khi biên soạn song thời gian và trình độ còn hạn chế chắc sẽ không tránh khỏi những sai sót. Chúng tôi trân trọng cảm ơn và hy vọng nhận được sự bổ xung và góp ý của toàn thể bạn đọc để giáo trình ngày càng được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cám ơn Ngày 15 tháng 07 năm 2009 Người soạn Nguyễn Ngọc Thanh2 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 1 MỤC LỤC............................................................................................................. 2 PHẦN I: TĨNH HỌC............................................................................................. 4 CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI .................. 4 1.1. Những khái niệm cơ bản ............................................................................ 4 1.2. Các tiên đề tĩnh học.................................................................................... 6 1.3. Liên kết và phản lực liên kết...................................................................... 7 1.4. Lý thuyết về mô men và ngẫu lực............................................................ 10 CHƯƠNG 2. NGẪU LỰC.................................................................................. 13 2.1. Khái niệm về ngẫu lực. ............................................................................ 13 2.2. Định lý về mô men của ngẫu lực ............................................................. 14 2.3. Hệ ngẫu lực phẳng.................................................................................... 15 2.4. Điều kiện cân bằng hệ ngẫu lực phẳng. ................................................... 15 CHƯƠNG 3. HỆ LỰC PHẲNG ĐỒNG QUY................................................... 15 3.1. Các khái niệm........................................................................................... 16 3.2. Điều kiện cân bằng của hệ lực phẳng đồng quy ...................................... 19 3.3. Hệ lực phẳng song song. .......................................................................... 20 CHƯƠNG 4. HỆ LỰC PHẲNG BẤT KỲ. ........................................................ 24 4.1. Những khái niệm, định nghĩa................................................................... 24 4.2. Thu gọn hệ lực phẳng............................................................................... 25 4.3. Các dạng tối giản của hệ lực phẳng. ........................................................ 26 4.4. Điều kiện cân bằng và hệ phương trình cân bằng.................................... 27 4.5. Bài toán cân bằng của vật rắn .................................................................. 28 CHƯƠNG 5. MA SÁT........................................................................................ 33 5.1. Ma sát trượt. ............................................................................................. 33 5.2. Ma sát lăn. ................................................................................................ 36 PHẦN II: CƠ HỌC VẬT RẮN BIẾN DẠNG ................................................... 39 CHƯƠNG 6: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN THANH CHỊU LỰC ĐƠN GIẢN. .................................................................................................................. 39 6.1. Những khái niệm cơ bản. ......................................................................... 39 6.2. Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt và ứng suất. ............................ 40 6.3. Các thành phần nội lực trên mặt cắt ngang.............................................. 44 6.4. Quan hệ giữa nội lực và ứng suất trên mặt cắt ngang.............................. 45 6.5. Biến dạng.................................................................................................. 46 6.6. Các giả thuyết cơ bản về vật liệu ............................................................. 46 CHƯƠNG 7. KÉO NÉN ĐÚNG TÂM. ........................................................... 51 7.1. Khái niệm về kéo (nén) đúng tâm – nội lực – biểu đồ lực dọc................ 51 7.2. Ứng suất và biến dạng.............................................................................. 52 7.3. Đặc trưng cơ học của vật liệu................................................................... 56 7.4. Tính toán về kéo (nén) đúng tâm. ............................................................ 57 CHƯƠNG 8: CẮT – DẬP .................................................................................. 61 8.1. Cắt ............................................................................................................ 61 8.2. Dập ........................................................................................................... 623 8.3. Bài tập áp dụng......................................................................................... 63 CHƯƠNG 9. XOẮN THUẦN TUÝ................................................................... 66 9.1. Khái niệm về xoắn thuần tuý. .................................................................. 66 9.2. Thiết lập công thức ứng suất tiếp trên mặt cắt ngang của thanh tròn chịu xoắn thuần túy. ................................................................................................ 69 9.3.Tính toán về xoắn thuần tuý...................................................................... 71 9.4. Sự liên hệ giữa công suất N (Woát), vận tốc vòng quay n (vòngphút) và mô men xoắn ngoại lực m (N.m). ................................................................... 73 CHƯƠNG 10. UỐN PHẲNG CỦA THANH THẲNG ..................................... 76 10.1. Định nghĩa và phân loại ......................................................................... 76 10.2. Nội lực và biểu đồ nội lực...................................................................... 76 10.3. Dầm chịu uốn thuần túy phẳng .............................................................. 80 10.4. Uốn ngang phẳng ................................................................................... 85 PHẦN III: CÁC CƠ CẤU VÀ BỘ PHẬN MÁY ĐIỂN HÌNH ......................... 91 CHƯƠNG 11: CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG QUAY........................................... 91 I. Những khái niệm cơ bản.............................................................................. 91 II. Cơ cấu phẳng toàn khớp thấp. .................................................................... 96 III. Cân bằng máy và ma sát trong các khớp động. ...................................... 107 CHƯƠNG 12. CÁC CƠ CẤU TRUYỀN CHUYỂN ĐỘNG QUAY.............. 112 I. Truyền động bánh răng. ............................................................................. 112 II. Hệ bánh răng............................................................................................. 116 III. Truyền động đai. ..................................................................................... 119 IV. Truyền động xích. ................................................................................... 124 V. Truyền động bánh ma sát. ........................................................................ 127 CHƯƠNG 13: TRỤC, Ổ TRỤC, KHỚP NỐI .................................................. 130 I. Trục. ........................................................................................................... 130 II. Ổ trục ........................................................................................................ 134 III. Khớp nối.................................................................................................. 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................1454 PHẦN I: TĨNH HỌC Mục tiêu: Nắm vững khái niệm về vật rắn tuyệt đối, hệ lực phẳng, ngẫu lực và ma sát và ý nghĩa của chúng trong các bài toán tĩnh học vật rắn. Năm vững các định luật tĩnh học và vận dụng được các hệ quả của chúng một cách vững vàng. Nắm vững các phản lực liên kết cho từng loại và các xác định chúng Vận dụng thành thạo các phương trình tĩnh học để giải bài toán. CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI 1.1. Những khái niệm cơ bản Tĩnh học là một phần của môn cơ học vật rắn tuyệt đối nghiên cứu về các lực và điều kiện cân bằng của các vật thể dưới tác dụng của các lực. 1.1.1. Vật rắn tuyệt đối. Vật rắn tuyệt đối là vật thể mà trong suốt quá trình chịu lực nó không bị thay đổi về hình dạng kích thước (biến dạng) hay nói một cách khác là khoảng cách giữa 2 điểm bất kỳ thuộc vật luôn luôn không đổi. Trong thực tế không có vật rắn tuyệt đối vì khi chịu lực các vật rắn ít nhiều đều bị biến dạng. Nhưng đối với các chi tiết máy hay các kết cấu công trình người ta phải tính toán và thiết kế sao cho sự biến dạng đó không ảnh hưởng tới chức năng của máy hay công trình, có nghĩa là sự biến dạng đó phải coi như không đáng kể. Trong trường hợp này chúng coi như không biến dạng hay nói cách khác chúng là vật rắn tuyệt đối. 1.1.2. Trạng thái cân bằng. Vật rắn được nghiên cứu trong tĩnh học là vật rắn cân bằng. Vật rắn cân bằng là vật luôn nằm yên hay chuyển động thẳng đều so với hệ trục toạ độ đã được chọn làm chuẩn. Nếu hệ trục toạ độ được gắn với hệ quy chiếu cố định trái đất thì cân bằng đó là cân bằng tuyệt đối. 1.1.3. Lực a. Khái niệm. Trong tĩnh học các lực được hiểu như một đại lượng đặc chưng cho sự tác động tương hỗ giữa các vật thể mà kết quả là gây nên sự thay đổi trạng thái hay vị trí của các vật thể đó. Vậy: Lực là một đại lượng đặc trưng cho tác dụng tương hỗ giữa các vật thể mà kết quả là làm thay đổi trạng thái hay vị trí của các vật thể đó. b. Các yếu tố của lực. Điểm đặt: Là điểm trên vật mà tại đó vật nhận lực tác dụng vào. Phương chiều: là phương và chiều chuyển động của chất điểm (vật thể có kích thước vô cùng bé) từ trạng thái yên nghỉ dưới tác dụng cơ học. Bất kỳ lực nào khi tác dụng lên vật cũng có phương và chiều nhất định. Ví dụ: Lực ma sát luôn ngược chiều với chiều chuyển động, trọng lực hướng về tâm trái đất... Đường thẳng mà theo đó lực tác dụng lên vật gọi là đường tác dụng của lực (Hình 11).5 Trị số của lực: Cường độ tác dụng của lực biểu thị độ mạnh yếu của lực. Lực phụ thuộc vào cả 3 yếu tố trên, thay đổi 1 trong 3 yếu tố đó tác dụng của lực sẽ thay đổi. c. Biểu diễn lực. Đối chiếu với các khái niệm toán học đã biết ta thấy về mặt hình học có thể biểu diễn lực dưới dạng một véc tơ (Hình 11). Gốc véc tơ biểu diễn điểm đặt lực. Phương và chiều véc tơ biểu diễn phương và chiều của lực. Hình 11 Chiều dài của véc tơ theo 1 tỷ lệ xích nào đó biểu diễn trị số của lực. Ký hiệu lực bằng 1 hoặc 2 chữ cái in hoa có mũi tên ở trên Fr hoặc AB uuur 4. Đơn vị tính lực:
TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KINH TẾ KỸ THUẬT VINATEX Giáo trình CƠ KỸ THUẬT Tài liệu lưu hành nội Nam Định, Năm 2009 LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng đổi kinh tế nước ta có phát triển mạnh mẽ biến đổi sâu sắc, trình độ kỹ thuật cơng nghệ có nhiều tiến hội nhập vào kinh tế khu vực giới Để đáp ứng yêu cầu người nguồn nhân lực cho phát triển đất nước thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa chủ trương Nhà nước mở rộng đào tạo công nhân kỹ thuật, nhân viên nghiệp vụ nhân viên kỹ thuật có kiến thức kỹ nghề nghiệp với nhiều trình độ khác nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội Trường Cao Đẳng Nghề Kinh Tế – Kỹ Thuật Vinatex tổ chức biên soạn số giáo trình nội phục vụ cho đào tạo chuyên ngành trường Cơ khí, Cơ khí sửa chữa máy dệt sợi, Điện - Điện tử Giáo trình Cơ kỹ thuật biên soạn nhằm phục vụ cho công việc giảng dạy học tập giáo viên học sinh trường Nội dung giáo trình biên soạn theo chương trình khung Tổng cục dạy nghề trình độ Cao đẳng nghề Cơ khí Trong q trình biên soạn tơi cố gắng tham khảo kế thừa kiến thức môn học Cơ học lý thuyết, Sức bền vật liệu, Nguyên lý máy Chi tiết máy Nội dung trình bầy ngắn gọn, dễ hiểu đảm bảo đầy đủ nội dung theo chương trình khung Tổng cục dạy nghề đưa Dù có nhiều cố gắng biên soạn song thời gian trình độ cịn hạn chế khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi trân trọng cảm ơn hy vọng nhận bổ xung góp ý tồn thể bạn đọc để giáo trình ngày hồn thiện Tơi xin chân thành cám ơn! Ngày 15 tháng 07 năm 2009 Người soạn Nguyễn Ngọc Thanh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC PHẦN I: TĨNH HỌC CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI 1.1 Những khái niệm 1.2 Các tiên đề tĩnh học 1.3 Liên kết phản lực liên kết 1.4 Lý thuyết mô men ngẫu lực 10 CHƯƠNG NGẪU LỰC 13 2.1 Khái niệm ngẫu lực 13 2.2 Định lý mô men ngẫu lực 14 2.3 Hệ ngẫu lực phẳng 15 2.4 Điều kiện cân hệ ngẫu lực phẳng 15 CHƯƠNG HỆ LỰC PHẲNG ĐỒNG QUY 15 3.1 Các khái niệm 16 3.2 Điều kiện cân hệ lực phẳng đồng quy 19 3.3 Hệ lực phẳng song song 20 CHƯƠNG HỆ LỰC PHẲNG BẤT KỲ 24 4.1 Những khái niệm, định nghĩa 24 4.2 Thu gọn hệ lực phẳng 25 4.3 Các dạng tối giản hệ lực phẳng 26 4.4 Điều kiện cân hệ phương trình cân 27 4.5 Bài toán cân vật rắn 28 CHƯƠNG MA SÁT 33 5.1 Ma sát trượt 33 5.2 Ma sát lăn 36 PHẦN II: CƠ HỌC VẬT RẮN BIẾN DẠNG 39 CHƯƠNG 6: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN THANH CHỊU LỰC ĐƠN GIẢN 39 6.1 Những khái niệm 39 6.2 Ngoại lực, nội lực, phương pháp mặt cắt ứng suất 40 6.3 Các thành phần nội lực mặt cắt ngang 44 6.4 Quan hệ nội lực ứng suất mặt cắt ngang 45 6.5 Biến dạng 46 6.6 Các giả thuyết vật liệu 46 CHƯƠNG KÉO - NÉN ĐÚNG TÂM 51 7.1 Khái niệm kéo (nén) tâm – nội lực – biểu đồ lực dọc 51 7.2 Ứng suất biến dạng 52 7.3 Đặc trưng học vật liệu 56 7.4 Tính tốn kéo (nén) tâm 57 CHƯƠNG 8: CẮT – DẬP 61 8.1 Cắt 61 8.2 Dập 62 8.3 Bài tập áp dụng 63 CHƯƠNG XOẮN THUẦN TUÝ 66 9.1 Khái niệm xoắn tuý 66 9.2 Thiết lập công thức ứng suất tiếp mặt cắt ngang tròn chịu xoắn túy 69 9.3.Tính tốn xoắn tuý 71 9.4 Sự liên hệ công suất N (Wốt), vận tốc vịng quay n (vịng/phút) mô men xoắn ngoại lực m (N.m) 73 CHƯƠNG 10 UỐN PHẲNG CỦA THANH THẲNG 76 10.1 Định nghĩa phân loại 76 10.2 Nội lực biểu đồ nội lực 76 10.3 Dầm chịu uốn túy phẳng 80 10.4 Uốn ngang phẳng 85 PHẦN III: CÁC CƠ CẤU VÀ BỘ PHẬN MÁY ĐIỂN HÌNH 91 CHƯƠNG 11: CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG QUAY 91 I Những khái niệm 91 II Cơ cấu phẳng toàn khớp thấp 96 III Cân máy ma sát khớp động 107 CHƯƠNG 12 CÁC CƠ CẤU TRUYỀN CHUYỂN ĐỘNG QUAY 112 I Truyền động bánh 112 II Hệ bánh 116 III Truyền động đai 119 IV Truyền động xích 124 V Truyền động bánh ma sát 127 CHƯƠNG 13: TRỤC, Ổ TRỤC, KHỚP NỐI 130 I Trục 130 II Ổ trục 134 III Khớp nối 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 145 PHẦN I: TĨNH HỌC Mục tiêu: - Nắm vững khái niệm vật rắn tuyệt đối, hệ lực phẳng, ngẫu lực ma sát ý nghĩa chúng toán tĩnh học vật rắn - Năm vững định luật tĩnh học vận dụng hệ chúng cách vững vàng - Nắm vững phản lực liên kết cho loại xác định chúng - Vận dụng thành thạo phương trình tĩnh học để giải toán CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI 1.1 Những khái niệm Tĩnh học phần môn học vật rắn tuyệt đối nghiên cứu lực điều kiện cân vật thể tác dụng lực 1.1.1 Vật rắn tuyệt đối Vật rắn tuyệt đối vật thể mà suốt trình chịu lực khơng bị thay đổi hình dạng kích thước (biến dạng) hay nói cách khác khoảng cách điểm thuộc vật luôn khơng đổi Trong thực tế khơng có vật rắn tuyệt đối chịu lực vật rắn nhiều bị biến dạng Nhưng chi tiết máy hay kết cấu cơng trình người ta phải tính tốn thiết kế cho biến dạng khơng ảnh hưởng tới chức máy hay cơng trình, có nghĩa biến dạng phải coi không đáng kể Trong trường hợp chúng coi khơng biến dạng hay nói cách khác chúng vật rắn tuyệt đối 1.1.2 Trạng thái cân Vật rắn nghiên cứu tĩnh học vật rắn cân Vật rắn cân vật nằm yên hay chuyển động thẳng so với hệ trục toạ độ chọn làm chuẩn Nếu hệ trục toạ độ gắn với hệ quy chiếu cố định trái đất cân cân tuyệt đối 1.1.3 Lực a Khái niệm Trong tĩnh học lực hiểu đại lượng đặc chưng cho tác động tương hỗ vật thể mà kết gây nên thay đổi trạng thái hay vị trí vật thể Vậy: Lực đại lượng đặc trưng cho tác dụng tương hỗ vật thể mà kết làm thay đổi trạng thái hay vị trí vật thể b Các yếu tố lực - Điểm đặt: Là điểm vật mà vật nhận lực tác dụng vào - Phương chiều: phương chiều chuyển động chất điểm (vật thể có kích thước vơ bé) từ trạng thái n nghỉ tác dụng học Bất kỳ lực tác dụng lên vật có phương chiều định Ví dụ: Lực ma sát ln ngược chiều với chiều chuyển động, trọng lực hướng tâm trái đất Đường thẳng mà theo lực tác dụng lên vật gọi đường tác dụng lực (Hình 1-1) - Trị số lực: Cường độ tác dụng lực biểu thị độ mạnh yếu lực Lực phụ thuộc vào yếu tố trên, thay đổi yếu tố tác dụng lực thay đổi c Biểu diễn lực Đối chiếu với khái niệm toán học biết ta thấy mặt hình học Đừơng tác dụng lực biểu diễn lực dạng véc tơ (Hình F 1-1) A B - Gốc véc tơ biểu diễn điểm đặt lực - Phương chiều véc tơ biểu diễn F phương chiều lực Hình 1-1 - Chiều dài véc tơ theo tỷ lệ xích biểu diễn trị số rcủa lực.uuur - Ký hiệu lực chữ in hoa có mũi tên F AB Đơn vị tính lực: Đơn vị tính lực Niu tơn (N), kN, MN lực ký hiệu kG lực: 1kG = 9.81 N 10 N 1.1.4 Một số định nghĩa khác a Hệ lực: Vật rắn khảo sát thường chịu tác dụng lúc nhiều lực ta gọi chung hệ lực Như hệ lực gồm tất lực tác dụng lên uur ur uur vật rắn Ký hiệu (F1 ,F2 , ,Fn ) (Hình 1-2) F2 F3 F1 F4 Fn F5 Hình 1-2 b Hệ lực cân bằng: Là hệ lực tác dụng lên vật rắn làm cho vật rắn cân bằng, Đối với lực thuộc hệ ta nói chúng cân lẫn c Hệ lực tương đương Hai hệ lực gọi tương đương chúng gây cho vật tác dụng học nhau, dấu tương đương ký hiệu ( ) Hai hệ lực tương đương hoàn toàn thay ngược lại, việc thay hệ lực cần phải thực sở chúng tương đương uuur uur uuur r r r ví dụ: Hai hệ lực tương đương (F1 ,F2 , , Fn ) (Q1 ,Q , ,Q n ) d Hợp lực: Một lực gọi hợp lực hệ lực tương đương với hệ lực Như hệ lực gọi có hợp lực tìm lực tương đương với hệ lực 1.2 Các tiên đề tĩnh học 1.2.1 Tiên đề (hai lực cân ) Điều kiện cần đủ để vật rắn chịu tác dụng lực cân lực phải có trị số, đường tác dụng đường nối điểm đặt có chiều ngược (hình 1.3) F2 F1 B A uur ur (F1 ,F2 ) uuur uur uuur uur ur uur Ký hiệu: (F1 ,F2 , ,Fn ) (F'1 ,F'2 , ,F'n ) F1 F2 B A Hình 1-3 1.2.2 Tiên đề (thêm bớt hai lực cân bằng) Tác dụng hệ lực lên vật rắn không thay đổi thêm vào hay bớt hai lực cân (Hình 1.4a) * Hệ (Trượt lực) : Tác dụng lực lên vật rắn không thay đổi trượt lực đường tác dụng (Hình 1.4b) F'' F' F' B A Chứng minh: Giả sử có vật rắn chịu tác động lực F đặt điểm A r Trên đường tác dụng lực F ta thêm vào hai lực r ur r r F1 , F2 đặt điểm B biết (F1 ,F2 ) có trị số r ur r r F1 =F2 =F có đường tác dụng với lực F a) F B F A b) Hình 1-4 r r Theo định luật ta có F,F1 r r r Theo định luật ta bỏ hệ F,F1 cịn có lực F tác dụng lên hệ r r Kết lực F rời từ vị trí A đến vị trí B F Định lý chứng minh 1.2.3 Tiên đề ( Quy tắc hình bình hành lực) Hai lực tác dụng lên vật rắn điểm tương đương với lực tác dụng điểm có véc tơ lực véc tơ chéo hình bình hành có hai cạnh hai véc tơ lực lực cho Nhờ định luật cho phép sử dụng phép tính cộng véc tơ để cộng lực Do hệ trượt lực, điều kiện hai lực đặt điểm mở rộng thành điều kiện hai đường tác dụng hai lực gặp 1.2.4 Tiên đề (tác dụng tương hỗ) Lực mà hai vật tác dụng lẫn nhau trị số phương ngược chiều Về chất hai lực hai lực cân chúng có điểm đặt hai vật thể khác Đây tiên đề tĩnh học rõ lực xuấtr chiều Nếu B tác dụng lên A lực F rthì chịu A lực phản tácr dụng F' (Hình 1.6) r Về véc tơ F= - F' R1 R R2 Hình 1-5 F F' B A Hình 1-6 1.2.5 Tiên đề hố rắn Nếu tác dụng hệ lực mà vật biến dạng trạng thái cân rắn lại vật cân ý nghĩa: Dưới tác dụng lực vật bị biến dạng sau biến dạng trạng thái cân ta xem vật rắn trạng thái cân tiến hành khảo sát lực mà khơng ảnh hưởng đến kết Tiên đề cho phép ứng dụng phương trình tĩnh học để giải tốn tìm phản lực phần học biến dạng 1.2.6 Tiên đề giải phóng liên kết Vật không tự (tức vật chịu liên kết) cân xem vật tự cân giải phóng liên kết thay tác dụng liên kết giải phóng phản lực liên kết tương ứng 1.3 Liên kết phản lực liên kết 1.3.1 Khái niệm Trước phát biểu tiên đề cần đưa số khái niệm về: Vật rắn tự do, vật rắn không tự do, liên kết phản lực liên kết Vật rắn tự vật rắn có khả di chuyển theo phía quanh vị trí xét Một vật khơng gian ba chiều có di chuyển khác gọi bậc tự (dọc theo ba trục quay quanh ba trục) Mọi chuyển động vật thực tế quy tổng hợp chuyển động Nếu vật rắn bị ngăn cản hay nhiều chiều di chuyển gọi vật rắn không tự Vật chịu liên kết vật có hay nhiều phương di chuyển bị hạn chế hay cản trở vật khác Những điều kiện ràng buộc di chuyển vật rắn khảo sát gọi liên kết Trong tĩnh học xét liên kết tiếp xúc vật rắn với (liên kết hình học) Theo tiên đề vật khảo sát vật liên kết xuất lực tác dụng tương hỗ Người ta gọi lực mà vật khác tác dụng lên vật khảo sát làm hạn chế hay cản trở chuyển động gọi phản lực liên kết Để khảo sát vật rắn không tự ta phải dựa vào tiên đề giải phóng liên kết sau đây: Phản lực liên kết đặt vào vật thể khảo sát điểm tiếp xúc vật gây liên kết Phản lực liên kết phương ngược chiều với chuyển động bị cản trở Nếu theo phương mà chuyển động vật khơng bị cản trở ( phương tt ) phản lực liên kết vng góc với phương chuyển động Như hình 1-7 hình 1-8 vật khảo sát A vật chịu liên kết vật B (mặt bàn, sợi dây) vật gây liên kết F A B F' Hình 1-7 1.3.2 Một số liên kết thường gặp Tiên đề: Vật rắn khơng tự xem vật rắn tự giải phóng liên kết thay vào phản lực liên kết tương ứng Xác định phản lực liên kết lên vật rắn nội dung toán tĩnh học Sau giới thiệu số liên kết phẳng thường gặp tính chất phản lực a Liên kết tựa (vật khảo sát tựa lên vật liên kết): Trong dạng phản lực liên kết có phương theo pháp tuyến chung hai mặt tiếp xúc Trường hợp đặc biệt tiếp xúc điểm nhọn tựa lên mặt hay ngược lại phản lực liên kết có phương pháp tuyến với mặt điểm tiếp xúc ( Hình vẽ 1-8, 1-9, 1-10) Hình 1-8 Hình 1-9 b Liên kết dây mềm Hình 1-10 Liên kết dây mềm hay cứng: (hình 1-11 hình 1-12) Các liên kết dạng hạn chế chuyển động vật thể theo chiều dây Phương phản lực liên kết phương dọc theo dây Hình 1-11 c Liên kết Phản lực liên kết nằm dọc theo trục (đối với thẳng), theo đường nối tâm hai đầu lề (đối với cong) có chiều hướng vào tuỳ theo chịu kéo hay chịu nén Hình 1-12 d Liên kết khớp lề: Khớp lề di động (hình 1-13) hạn chế chuyển động vật khảo sát theo chiều vuồng góc với mặt phẳng trượt phản lực liên kết có phương vng góc với mặt trượt Khớp lề cố định (hình 1-14) cho phép vật khảo sát quay quanh trục lề hạn chế chuyển động vng góc với trục quay lề Trong trường hợp phản lực có hai thành phần vng góc với trục lề ( hình 1-14) Hình 1-13 e Liên kết ngàm Hình 1-14 Vật khảo sát bị hạn chế di chuyển theo phương mà hạn chế chuyển động quay Trong trường hợp phản lực liên kết có lực mơ men phản lực Hình 1-15 Khi cần giảm khối lượng làm trục rỗng, giá thành chế tạo trục đắt Về kết cấu: Phần trục lắp ghép với ổ trục gọi ngõng trục, phần trục lại gọi thân trục, đường kính ngõng trục thân trục phải lấy theo tiêu chuẩn để thuận tiện cho việc chế tạo lắp ghép Đối với phần trục không lắp ghép với tiết máy khác lấy đường kính trục khơng theo tiêu chuẩn Khi định kích thước trục bậc, phải lấy đường kính đoạn trục cho tiết máy lắp trục lồng qua phần khác trục chỗ cần lắp mà không bị vướng Để cố định tiết máy trục theo chiều trục thường dùng vai trục, gờ, mặt hình cơn, bạc, vịng chặn, đai ốc lắp có độ dơi… Hình 3-3 Để cố định tiết máy trục theo phương tiếp tuyến nghĩa giữ chi tiết máy không xoay tương đối trục ta thường dùng then, then hoa ghép độ dơi Hình 3-4 Đoạn trục chuyển tiếp: Phần trục nằm hai bậc trục, chúng rãnh lượn trịn (hình 3-4a) để rút đá mài Kết cấu làm tăng tập chung ứng suất nên dùng cho đoạn trục chịu mô men uốn nhỏ Phần trục chuyển tiếp mặt lượn với bán kính khơng đổi (hình 3-4b) bán kính thay đổi (hình 3-4c) giảm bớt tập trung ứng suất thường sử dụng đoạn trục chịu tải lớn Để giảm tập trung ứng suất đoạn chuyển tiếp trục, bán kính góc lượn nên làm lớn tiện rãnh giảm tải (hình 3-4d) I.3 Các dạng hỏng trục phương pháp tính tốn trục I.3.1 Các dạng hỏng trục Trục bị gẫy hỏng thường mỏi Nguyên nhân gẫy trục là: - Trục thường xuyên làm việc tải, thiết kế không đánh giá tải trọng tác dụng 131 - Không đánh giá tập trung ứng suất kết cấu gây nên như: Góc lượn, rãnh then, lỗ… chất lượng chế tạo xấu như: Vết xước gia công, vết nứt nhiệt luyện … - Do sử dụng không kỹ thuật điều chỉnh khe hở ổ nhỏ - Trường hợp dùng ổ trượt, tính tốn sử dụng sai, màng dầu khơng hình thành được, ngõng trục nóng lên nhiều, lót trục bị mịn nhanh, bị dính xước kết trục khơng làm việc - Ngồi trục cịn bị hỏng dao động ngang dao động xoắn, có trường hợp phải kiểm nghiệm trục dao động I.3 Tính tốn trục Khi tính tốn trục người ta vào mô men uốn mô men xoắn chủ yếu ảnh hưởng lực kéo lên trục khơng lớn nên thường bị bỏ qua Tính tốn trục tiến hành theo bước: Tính sơ trục: Có thể lấy theo kinh nghiệm đường kính đầu vào hộp giảm tốc (0,8 ÷ 1,2) lần đường kính trục động điện đường kính trục bị dẫn cấp hộp giảm tốc lấy (0,3÷ 0,35) lần khoảng cách trục Khi khơng có cơng thức thích hợp đường kính trục định sơ theo mô men xoắn từ công thức sau: n d c3 (mm) (3-10) n Trong đó: c = 9,55.10 0,2.τ x (3-2) N : Công suất truyền (kW) n : Số vòng quay phút trục []x: Ứng suất cho phép vật liệu làm trục (N/mm2) Tính gần trục Khi tính gần trục ta xét mô men xoắn (Mx) mơ men uốn (Mu) Trình tự sau: - Tính sơ bộ, phác thảo kết cấu trục, định vị trí ổ trục, điểm đặt lực (để đơn giản coi lực lực tập trung) - Phân tích lực tác dụng lên trục, tính phản lực, vẽ biểu đồ mơ men uốn Nếu lực nằm mặt phẳng khác phân tích chúng thành thành phần nằm mặt phẳng vng góc với (mặt phẳng đứng mặt phẳng ngang) Sau vẽ biểu đồ mơ men uốn đứng (Mđ) mô men uốn ngang (Mn) Tìm mơ men uốn tồn phần tiết diện nguy hiểm theo công thức: M u M d2 M 2n (3-3) - Vẽ biểu đồ mô men xoắn Mx - Tính đường kính trục tiết diện nguy hiểm theo thuyết bền biến dạng ta được: M td (mm) (3-4) d3 0,1.σ 132 Trong đó: Mtđ = M 2u 0,75.M 2x : Gọi mô men tương đương []: ứng suất cho phép vật liệu làm trục (N/mm2) cho sổ tay kỹ thuật Xác định khoảng cách ổ đỡ Để tính phản lực gối đỡ xây dựng biểu đồ mô men ta cần biết khoảng cách hai gối đỡ khoảng cách chi tiết lắp trục với với gối đỡ Đối với truyền bánh trụ cấp ta có cơng thức tính khoảng cách hai gối đỡ sau: l L CT1 2x W (mm) Trong đó: LCT1: chiều dài mayơ bánh x = (8 – 15) mm, - khe hở mặt bên mayơ với thành vỏ hộp giảm tốc ( mặt bên gối đỡ) W: chiều rộng thành vỏ hộp ( gối đỡ) lấy theo bảng (trong có cho giá trị f khoảng cách từ đường tâm gối đỡ tới đường tâm chi tiết lắp đầu trục ra) Hình 3-5 Bảng 1: Bảng giá trị W f Mômen W f Mômen W f Mômen W f xoắn Mx (mm) ( mm) xoắn Mx (mm) (mm) xoắn Mx (mm) (mm) (N.m) (N.m) (N.m) ≤ 10 20-40 60-80 60-80 30-55 55-75 400-600 45-85 80-115 10 - 20 25-45 40-55 80-100 30-60 60-80 600-800 50-90 90-125 20 - 40 25-50 45-65 100-200 30-70 60-90 800-1000 55-95 95-135 40 - 60 25-55 50-70 200-400 40-80 70-105 Tính kiểm nghiệm trục 133 Sau tính tốn sơ gần đường kích trục ta xác định tiết diện mặt cắt nguy hiểm kiểm tra điều kiện bền điều kiện cứng theo công thức: Mu σ Wu M x 2Wx σ (3-5) (3-6) II Ổ trục II.1 Khái niệm phân loại II.1.1 Khái niệm Ổ trục dùng để đỡ trục giữ cho trục có vị trí xác định không gian, tiếp nhận tải trọng truyền đến bệ máy II.1.2 Phân loại - Theo dạng ma sát ổ chia ra: ổ ma sát trượt gọi tắt ổ trượt ổ ma sát lăn gọi tắt ổ lăn - Theo khả tiếp nhận tải trọng phân ra: ổ đỡ tiếp nhận tải trọng hướng tâm Fr ( tải trọng vng góc với đường tâm ngõng trục), ổ chặn tiếp nhận tải trọng dọc trục Fa , ổ đỡ chặn tiếp nhận tải trọng hướng tâm Fr tải trọng dọc trục Fa Hình 3-6 II.2 Ổ trượt II.2.1 Khái niệm - Khi trục quay ngõng trục lót ổ có trượt tương đối xuất ma sát trượt bề mặt làm việc ngõng trục lót ổ - Hình 3-7 thể kết cấu loại ổ trượt bao gồm: lót ổ cố định vào thân ổ nắp ổ lắp trực tiếp lên khung giá máy - Ngõng trục lắp ổ trượt theo kiểu lắp có độ hở, trị số độ hở có ảnh hưởng quan trọng đến khả làm việc ổ trượt 134 Hình 3-7 - Bề mặt làm việc ngõng trục lót ổ mặt trụ (hình 3-7a), mặt phẳng (hình 3-7b), mặt (hình 3-7c), mặt cầu (hình 3-7d) - Phần lớn ổ trượt đỡ khả chịu lực hướng tâm chủ yếu, cịn chịu lực dọc trục nhỏ nhờ tì vào vai trục - Ổ trượt chặn thường bố trí làm việc phối hợp với ổ trượt đỡ để chịu đồng thời lực hướng tâm lực dọc trục lớn - Ổ trượt có bề mặt thường sử dụng tải trọng không lớn cần định kỳ điều chỉnh khe hở mòn ổ nhằm đảm bảo độ xác cấu II.2.2 Các dạng ma sát ổ trượt a Ma sát khô nửa khô: Sảy bề mặt làm việc không bôi trơn Thực tế dù làm cẩn thận bề mặt làm việc tồn màng mỏng khí, ẩm… dùng lót ổ vật liệu không kim loại gỗ ép, chất dẻo … nên dùng nước để bơi trơn, thực tế ổ trượt xuất ma sát nửa khô hệ số ma sát vào khoảng 0,1-0,3 b Ma sát nửa ướt: Ở ổ trượt bôi trơn lớp dầu không đủ dầy để ngập mấp mơ bề mặt ngõng trục lót ổ ma sát nửa ướt xuất Trị số ma sát nửa ướt vào khoảng 0,008-0,1 c Ma sát ướt: Được hình thành bề mặt ngõng trục lót ổ ngăn cách lớp chất bơi trơn đầy đủ Chiều dày h lớp bôi trơn lớn tổng số chiều cao Rz mấp mô bề mặt: h > Rz1 + Rz2 Hình 3-8 135 - Nhờ có lớp dầu đủ dày ngăn cách nên bề mặt làm việc ngõng trục lót ổ khơng tiếp xúc trực tiếp với chi tiết khơng bị mịn Trị số ma sát ướt nhỏ 0,001 – 0,005 II.2.3 Các dạng hỏng phương pháp bôi trơn Các dạng hỏng - Mịn lót ổ ngõng trục: Xuất kết tác dụng áp suất ổ khơng bơi trơn có bơi trơn lớp dầu không đầy đủ để ngăn cách tiếp xúc trực tiếp hai bề mặt ma sát lót ổ ngõng trục - Dính: xuất áp suất nhiệt độ cục ổ lớn Nhiệt độ ma sát sinh thoát qua thân ổ, trục lớp dầu bôi trơn Nhiệt độ tăng độ nhớt dầu giảm hiệu bôi trơn nên gây tượng dính ngõng trục lót ổ, làm cho lớp kim loại bề mặt lót ổ bị chảy dẻo - Mỏi rỗ lớp bề mặt lót ổ tác dụng tải trọng thay đổi Phương pháp bôi trơn Trong máy thường sử dụng hai phương pháp bôi trơn: bôi trơn chỗ bôi trơn tập trung - Bôi trơn chỗ: + Cho dầu vào chỗ định kỳ khơng dùng áp lực thực cách dùng vịt dầu có nắp xoay (hình 3-9a), vịt dầu có bi (hình 3-9b) Các vịt dầu dùng cho cấu làm việc định kỳ với vận tốc tải trọng nhỏ + Bôi trơn chỗ liên tục không dùng áp lực, người ta dùng vịt dầu có bấc (hình 3-9c) vịt dầu nhỏ giọt có kim điều chỉnh (hình 3-9d) + Tra mỡ chỗ định vú mỡ (hình 3-9g), xoay nắp mỡ ép vào bề mặt làm việc Dùng vú mỡ ép tra mỡ vào bề mặt làm việc áp lực lớn nhờ bơm tay thiết bị tra mỡ - Bôi trơn tập trung tiến hành áp lực không dùng áp lực Trong máy thiết bị đại thường sử dụng hệ thống bơi trơn tuần hồn Hình 3-9 136 II.2.4 Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng ổ trượt Ưu điểm + Làm việc tin cậy vận tốc lớn, điều kiện ổ lăn có tuổi thọ thấp + Chịu tải trọng va đập chấn động nhờ khả giảm chấn màng dầu bơi trơn + Kích trước hướng kính tương đối nhỏ + Làm việc êm Nhược điểm + Yêu cầu chăm sóc bảo dưỡng thường xun, chi phí lớn dầu bôi trơn + Tổn thất ma sát mở máy, dừng máy bôi trơn khơng tốt + Kích trước dọc trục tương đối lớn Phạm vi ứng dụng - Trong máy móc đại ổ trượt sử dụng ổ lăn Tuy nhiên ổ trượt có vai trị quan trọng kỹ thuật thay trường hợp sau + Khi kết cấu làm việc với vận tốc lớn ( v>30m/s) dùng ổ lăn tuổi thọ ổ thấp + Các máy chịu tải trọng va đập chấn động máy búa, máy dùng pittong + Ổ trượt máy xác cao, yêu cầu đặc biệt độ xác hướng trục khả điều chỉnh khe hở + Ổ làm việc nước, môi trường ăn mịn … + Ổ máy quay chậm khơng quan trọng rẻ tiền, ổ đỡ trục có đường kính lớn II.3 Ổ lăn II.3.1 Cấu tạo Ổ lăn gồm có vịng trong, vịng ngồi, lăn vịng cách Khi làm việc hai vòng quay vịng đứng n Con lăn bi ( hình cầu), đũa ( hình trụ) hình trống - Vịng cách có tác dụng ngăn cách lăn khơng cho chúng tiếp xúc với - Vịng trong, vịng ngồi lăn thường cấu tạo từ thép ổ lăn có độ bền cao, có hàm lượng cácbon từ 0,1- 0,5% - Vòng cách thường dập từ thép mền, với ổ cao tốc vòng cách chế tạo đồng thanh, đồng thau chất dẻo Hình 3-10 137 II.3.2 Phân loại - Theo khả tiếp nhận tải trọng phân ra: + Ổ đỡ: chịu lực hướng tâm Fr, không chịu chịu phần nhỏ lực dọc trục (hình 3-10a,b,d,g,h) + Ổ đỡ – chặn: chịu đồng thời lực hướng tâm lực dọc trục (hình 310c,e) + Ổ chặn - đỡ: chịu lực dọc trục đồng thời chịu phần lực hướng tâm (hình 3-10i) + Ổ chặn: chịu lực dọc trục (hình 3-10k) - Theo số dẫy lăn phân ra: ổ dẫy, hai dãy, bốn dẫy … - Ngồi cịn phân ổ thành hai loại: ổ tự lựa, ổ không tự lựa … II.3.3 Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng Ưu điểm - Giá thành hạ nhờ sản xuất hàng loạt lớn - Tổn thất ma sát nhỏ, ma sát lăn phụ thuộc vào bơi trơn, tổn thất ma sát mở, dừng máy lúc làm việc thực tế - Tính lắp lẫn cao, thay thuận tiện sửa chữa, bảo dưỡng máy - Chăm sóc bơi trơn đơn giản - Kích thước dọc trục gọn so với ổ trượt có đường kính Nhược điểm - Khả quay nhanh, chịu va đập chấn động - Độ tin cậy thấp làm việc với tốc độ cao nguy hiểm bị nung nóng vỡ vịng cách tác dụng lực li tâm - Kích thước đường kính tương đối lớn - Ồn làm việc với tốc độ cao Phạm vi sử dụng Nhờ ưu điểm ổ lăn sử dụng rộng rãi nhiều loại máy: máy cắt kim loại, máy điện, ô tô, máy bay, máy xây dựng, máy nông nghiệp … III Khớp nối III.1 Công dụng phân loại III.1.1 Cơng dụng Máy móc thiết bị thường bao gồm nhiều phận máy hoàn chỉnh có trục vào trục nối với khớp nối Như khớp nối dùng để nối trục với chi tiết quay với Cũng dùng khớp nối để đóng mở cấu, giảm tải trọng động, ngăn ngừa tải, điều chỉnh tốc độ… III.1.2 Phân loại Theo cơng dụng chia khớp nối thành ba loại: - Nối trục dùng để nối tách trục dừng máy - Ly hợp dùng để tách nối trục lúc nào, lúc máy chạy dừng máy - Ly hợp tự động tự động nối tách trục chi tiết quay khác 138 III.2 Các loại khớp nối thường gặp III.2.1 Nối trục Nối trục chặt Nối trục chặt dùng để nối cứng trục có đường tâm đường thẳng không di chuyển tương Nối trục chặt không bù sai số chế tạo lắp ghép cần định tâm xác trục nối Hình 3-11 a Nối trục ống - Dùng nột đoạn ống thép gang lồng vào đoạn cuối hai trục ghép với trục chốt then (hình 3-11) - Là kiểu nối trục chặt đơn giản có kết cấu đơn giản, kích thước đường kính nhỏ song khó lắp ghép phải di động dọc trục đoạn lớn b Nối trục đĩa - Gồm hai đĩa lắp lên đoạn cuối đoạn then có độ dơi dùng bu lơng để ghép hai đoạn với - Nối trục đĩa sử dụng rộng rãi ngành chế tạo máy để nối trục có đường kính tới 200mm lớn nhờ kết cấu đơn giản kích thước khơng lớn Hình 3-12 Nối trục bù Nối trục bù dùng để nối trục có sai lệch vị trí biên dạng đàn hồi trục, sai số chế tạo lắp ghép Khi dùng nối trục bù sai lệch vị trí bù lại nhờ khả di động chi tiết cứng nối trục bù Tuy nhiên dùng nối trục bù ổ trục phải chịu thêm tải trọng phụ phân bố tải trọng không nối trục gây nên a Nối trục ( hình 3-13) 139 Gồm hai nửa nối trục có ngồi, hai ống 3, có Ưu điểm: Khả chịu tải lớn, làm việc tin cậy với vận tốc v < 25 m/s Hình 3-13 b Nối trục xích Gồm hai nửa nối trục dạng đĩa xích có số cố định lên trục nối, quấn chung dây xích phía ngồi có vỏ che để tránh bụi bẩn đảm bảo bôi trơn tốt Thường sử dụng xích lăn dãy Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, dùng xích chế tạo sẵn theo tiêu chuẩn Kích thước nối trục khơng lớn, tháo lắp khơng cần di động dọc trục Hình 3-14 Nối trục đàn hồi Nối trục đàn hồi gồm hai nửa nối trục lắp cố định với hai trục nhờ phận đàn hồi để ghép hai nửa nối trục với a Nối trục vòng đàn hồi - Kết cấu tương tự nối trục đĩa để nối hai nửa nối trục không dùng bu lơng mà dùng chốt có bọc ống ( vịng) đàn hồi cao su Hình 3-15 b Nối trục lò xo Gồm hai nửa nối trục có với profin định hình lắp cố định đoạn cuối trục then Hai nửa trục nối với yếu tố đàn hồi lò xo 140 thép dẹt uốn lượn đặt vào rãnh hai nửa nối trục Phía ngồi lị xo có hai vỏ che ghép với bu lông Để dễ chế tạo lắp ghép lò xo thường chế tạo thành nhiều đoạn ( 6-8 đoạn), số thường 50 – 100 Hình 3-16 II.2.2 Ly hợp Ly hợp cho phép nối tách trục kể lúc máy dừng làm việc Theo nguyên lý chia ly hợp thành hai loại: ly hợp ăn khớp ly hợp ma sát Ly hợp ăn khớp a Ly hợp vấu: Gồm hai nửa ly hợp có vấu mặt bên, nửa ly hợp lắp cố định với trục, nửa lắp đoạn cuối trục thứ hai then dẫn hướng then hoa Đóng mở ly hợp nhờ tay gạt móc vào rãnh Khi đóng ly hợp vấu chúng cài vào với nhờ mơ men xoắn truyền đi, vịng để định tâm trục Hình 3-17 Ưu điểm: Ly hợp vấu có kết cấu đơn giản, kích thước gọn khơng có chuyển động quay tương đối hai trục Tuy nhiên việc đóng mở ly hợp kèm theo va đập, va đập mạnh phá hỏng vấu b Ly hợp Kết cấu tương tự nối trục Đóng mở ly hợp cách di động hai nửa ly hợp dọc trục 141 Ly hợp ma sát Ly hợp ma sát truyền mô men xoắn nhờ ma sát ép bề mặt ma sát tạo thành Khi đóng ly hợp mơ men xoắn tăng dần tùy theo độ tăng lực ép, nhờ đóng ly hợp với chênh lệch vận tốc hai trục Đóng mở ly hợp êm, khơng va đập, đồng thời điều chỉnh trị số mơ men giới hạn truyền qua ly hợp Do ly hợp ma sát cịn đóng vai trị thiết bị an toàn cho máy Nhược điểm: Ly hợp ma sát khó đảm bảo số vịng quay trục nối trượt bề mặt ma sát a) Ly hợp đĩa ma sát (hình 3-18a) b) Ly hợp ma sát (hình 3-18b) c) Ly hợp nhiều đĩa ma sát ( hình 3-19) Hình 3-18 Hình 3-19 II.2.3 Ly hợp tự động Dùng ly hợp tự động tách nối trục cách tự động thay đổi yếu tố sau : + Thay đổi trị số mơ men xoắn, tương ứng ly hợp an tồn, dùng để tách trục mô men xoắn lớn + Thay đổi trị số vận tốc quay, tương ứng ly hợp ly tâm, cho phép nối tách trục vận tốc đạt giá trị cho trước + Thay đổi chiều quay, tương ứng ly hợp chiều, dùng để nối tách trục với chiều quay định Ly hợp an toàn 142 Đối với số máy máy đào đất, máy đập đá, máy gia công áp lực tải diễn thường xuyên có hệ thống Ở máy cắt kim loại tải tăng chế độ cắt, dụng cụ bị mịn, máy khác q tải dầu bơi trơn hệ thống dẫn dầu bị trục trặc… Vì dùng ly hợp an tồn tránh cho máy bị q tải Hình 3-20 Có hai loại ly hợp an toàn : - Ly hợp chốt an tồn (hình 3-20) - Ly hợp an tồn khơng có chi tiết bị phá hỏng tải: Gồm ly hợp vấu ( hình 3-21a), ly hợp bi (hình 3-21b), ly hợp ma sát (hình 3-21c) Hình 3-21 Ly hợp ly tâm Ly hợp ly tâm dùng để tự động nối tách trục vận tốc góc trục đạt tới trị số cho trước Sơ đồ nguyên lý: Nửa ly hợp lắp cố định với trục chủ động, nửa ly hợp lắp cố định với trục bị động Hình 3-22 Má có khối lượng m gắn với lị xo đặt rãnh ly hợp Hình 322a phía má (gần đường tâm trục) đặt lị xo kéo tiếp xúc với nửa ly hợp mặt trong, cịn hình 3-22b phía ngồi má đặt lị xo nén ln tiếp xúc với nửa ly hợp mặt - Khi trục quay đến giá trị vận tốc góc o lực ly tâm Flt nhỏ lực lò xo Flx trường hợp hình a có trục chủ động quay, trái lại hình b hai trục quay 143 - Khi tăng tới Flt > Flx má bắt đầu tiếp xúc ( hình a) thơi tiếp xúc ( hình b) với nửa ly hợp Ly hợp chiều Ly hợp chiều truyền mô men xoắn theo chiều định Chúng sử dụng máy cắt, tơ, xe máy, xe đạp … Hình 3-23 Ly hợp lăn ma sát chiều dùng để nối bánh với trục Nó gồm nửa ly hợp chế tạo liền với bánh lắp lồng không với trục, nửa ly hợp lắp cố định với trục then lăn chốt đẩy có lị xo tương đối yếu giữ cho tiếp xúc với vành ly hợp Khi bánh quay chiều kim đồng hồ lực ma sát Fms đẩy lăn nêm chặt vào phần hẹp khe ghép cứng bánh với trục Khi bánh quay theo chiều ngược lại lăn bị đẩy phía rộng khe Như bánh không nối với trục nữa, nói khác bánh quay tự theo chiều ngược chiều kim đồng hồ 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Cơ kỹ thuật – Sở giáo đào tạo Hà Nội – Nhà xuất Hà Nội Cơ học ứng dụng – GS.TSKH Đỗ Sanh - PGS,TS Nguyễn Văn Vượng – Nhà xuất giáo dục Cơ học ứng dụng ( phần tập ) – Nguyễn Nhật Lệ - Nguyễn Văn Vượng – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Bài tập học ( tập 1, ) – Đỗ Sanh – Nguyễn Vân Đình – Nguyễn Nhật Lệ Nhà xuất giáo dục Sức bền vật liệu – Lê Ngọc Hồng – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Bài tập sức bền vật liệu – GS,TS Phạm Ngọc Khánh – ThS Vũ Văn Thành – Nhà xuất xây dựng Chi tiết máy ( tập 1, ) – Nguyễn Trọng Hiệp – Nhà xuất giáo dục Cơ sở thiết kế Máy chi tiết máy – Trịnh Chất – Nhà xuất khoa học kỹ thuật 145 ... Nghề Kinh Tế – Kỹ Thuật Vinatex tổ chức biên soạn số giáo trình nội phục vụ cho đào tạo chuyên ngành trường Cơ khí, Cơ khí sửa chữa máy dệt sợi, Điện - Điện tử Giáo trình Cơ kỹ thuật biên soạn... đất nước thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa chủ trương Nhà nước mở rộng đào tạo công nhân kỹ thuật, nhân viên nghiệp vụ nhân viên kỹ thuật có kiến thức kỹ nghề nghiệp với nhiều trình độ khác nhằm... công việc giảng dạy học tập giáo viên học sinh trường Nội dung giáo trình biên soạn theo chương trình khung Tổng cục dạy nghề trình độ Cao đẳng nghề Cơ khí Trong q trình biên soạn tơi cố gắng