- Bộ truyền bỏnh ma sỏt được dựng trong cỏc thiết bị rốn dập, một số thiết bị đo. Được dựn g khi cần điều chỉnh vụ cấp tốc độ trục bị dẫn.
- Bộ truyền bỏnh ma sỏt được dựng làm việc với tải trọng cực đại bằng 20 kW. - Bộ truyền cú thể làm việc với vận tốc nhỏ và trung bỡnh, khụng nờn cho bộ truyền làm việc với vận tốc quỏ 20 m/s.
- Tỷ số truyền thường dựng khụng nờn quỏ 7. - Hiệu suất trung bỡnh trong khoảng 0,8 ữ 0,95.
9.6. Bộtruyền vớt -đai ốc
9.6.1.Ưu điểm của bộtruyền vớt -đai ốc
- Bộ truyền vớt đai ốc cú kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giỏ thành khụng cao. cú kớch thước nhỏ gọn, tiện sử dụng.
- Bộ truyền cú khả năng tải cao, làm việc tin cậy. Khụng gõy tiếng ồn.
- Cú tỷ số truyền rất lớn. Tạo ra được lực dọc trục lớn, trong khi chỉ cần đặt lực nhỏ vào tay quay.
- Cú thể thực hiện được di chuyển chậm, chớnh xỏc cao.
9.6.2.Nhược điểm của bộtruyền vớt -đai ốc
- Hiệu suất của bộ truyền rất thấp.
- Ren bị mũn nhanh, nờn tuổi bền khụng cao, nhất là khi phải làm việc với tốc độ lớn.
9.6.3. Phạm vi sửdụng của bộtruyền vớt -đai ốc
- Được sử dụng trong cỏc thiết bị nhằm tạo lực dọc trục lớn, như kớch vớt, vớt ộp.
- Dựng làm cơ cấu thực hiện chuyển vị chớnh xỏc, như cơ cấu chạy dao của cỏc mỏy cắt, cỏc dụng cụ đo, thiết bị định vị và điều chỉnh.
Cõu hỏi ụn tập chương 9 Cõu 9.1
Nờu ưu, nhược điểm và phạm vi sửdụng của bộtruyền đai.
Cõu 8.2
Nờu ưu, nhược điểm và phạm vi sửdụng của bộtruyền bỏnh ma sỏt.
Cõu 9.3
Nờu ưu, nhược điểm và phạm vi sửdụng của bộtruyền bỏnh răng.
Cõu 9.4
Nờu ưu, nhược điểm và phạm vi sửdụng của bộtruyền trục vớt- bỏnh vớt.
Cõu 9.5
Nờu ưu, nhược điểm và phạm vi sửdụng của bộtruyền xớch.
Cõu 9.6
CHƯƠNG 10
CÁC CHI TIẾT MÁY ĐỠ
10.1. Trục
10.1.1. Những vấn đềchung a. Giới thiệu vềtrục
Trục là chi tiết mỏy cú cụng dụng chung, được dựng để đỡ cỏc chi tiết mỏy quay, để truyền động, hoặc thực hiện cả hai nhiệm vụ trờn (Hỡnh 10-1). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dưới dạng sơ đồ, người ta biểu diễn đường tõm của trục, cú vẽ thờmổ để thể hiện trục cú thể quay (Hỡnh 10-2). Hỡnh 10-1 Trục trong hộp giảm tốc Hỡnh 10-2 Sơ đồ trục truyền, trục tõm,và trục truyền chung b. Phõn loại trục
Để thuận tiện cho việc nghiờn cứu, người ta phõn chia trục ra cỏc loại. - Tuỳ theo cụng dụng, trục được phõn thành cỏc loại:
+ Trục truyền, được dựng để truyền mụ men xoắn, trờn trục hầu như khụng cú mụ men uốn (Hỡnh 1 0-2, a).
+ Trục tõm, dựng đỡ cỏc chi tiết mỏy quay, chỉ cú mụ men uốn tỏc dụng lờn trục, hầu như khụng cú mụ men xoắn (Hỡnh 10-2, b).
+ Trục truyền chung, vừa đỡ chi tiết mỏy quay, vừa truyền mụ men xoắn. Trờn trục cú cả mụ men uốn và mụ men xoắn tỏc dụng (Hỡnh 1 0-2, c).
- Theo hỡnh dạng của đường tõm, trục được chia ra:
+ Trục thẳng, đường tõm thẳng (Hỡnh 1 0-3, a). Đõy là loại trục thụng dụng. + Trục khuỷu, đường tõm gấp khỳc (Hỡnh 10-3, b). Được dựng ở động cơ đốt trong.
+ Trục mềm, đường tõm của trục cú thể thay đổi hỡnh dạng trong quỏ trỡnh mỏy làm việc.
Hỡnh 10-3 Cỏc kiểu trục
a) Trục thẳng, b) trục khuỷu,c) trục mềm
- Theo hỡnh dạng của trục, người ta chia ra: + Trục trơn, là trục chỉ cú một đoạn duy nhất,
kớch thước đường kớnh từ đầu đến cuối như nhau. Trục đơn giản, dễ chế tạo, nhưng khú cố định cỏc chi tiết mỏy khỏc trờn trục.
+ Trục bậc: gốm cú nhiều đoạn trục đồng tõm, cỏc đoạn cú kớch thước khỏc nhau. Trục bậc cú kết cấu phức tạp, khú gia cụng, nhưng dễ dàng cố định cỏc chi tiết mỏy khỏc trờn trục. Trong thực tế trục bậc được dựng nhiều.
Trong chương này, chủ trỡnh bày về trục thẳng, cú bậc, tiết diện trũn xoay, đường sinh thẳng.
c. Cỏc bộphận chớnh của trục
Giới thiệu một số tờn thường dựng của cỏc bộ phận trờn trục (Hỡnh 1 0-4): + Đoạn trục, là một phần của trục, cú cựng kớch thước đường kớnh, đường sinh liờn tục.
+ Bậc trục, là chỗ chuyển tiếp giữa hai đoạn trục. + Đầu trục, là hai mặt mỳt của trục.
+ Đoạn lắp ghộp, là đoạn trục dựng để lắp giỏp với cỏc chi tiết mỏy khỏc. + Ngừng trục, là đoạn trục dựng để lắp ổ trượt, hoặc ổ lăn.
+ Vai trục, là mặt tỳ để cố định cỏc chi tiết mỏy lắp trờn trục, theo phương dọc trục.
+ Rónh then, dựng để l ắp ghộp then lờn trục, cố định cỏc chi tiết mỏy theo phương tiếp tuyến.
+ Lỗ tõm, trờn đầu trục, dựng để lắp mũi chống tõm, định vị tõm của trục trờn mỏy gia cụng, hoặc trờn thiết bị kiểm tra.
Hỡnh 10-4 Cỏc bộ phận chủ yếu trờn trục
d. Thụng sốhỡnh học chủyếu của trục
Để xỏc định chớnh xỏc hỡnh dạng và kớch thước của trục, trờn bản vẽ phải thể hiện cỏc thụng số hỡnh học chủ yếu sau (Hỡnh 1 0-5):
- Đường kớnh của cỏc đoạn trục, cú ghi chữ cựng với số đo của trục. Nếu khụng ghi đơn vị, thỡ đú là s ố mm của đường kớnh. Kớch thước đường kớnh phải cú dung sai kốm theo. Dung sai được ghi bằng số, hoặc bằng ký hiệu, hoặc ghi cả hai.
- Chiều dài của cỏc đoạn trục, mm. Tất cả cỏc đoạn trục phải ghi chiều dài, kể cả đoạn vỏt, đoạn làm rónh. Kớch thước chi ều dài được ghi theo chuỗi, sao cho thuận tiện việc gia cụng và kiểm tra. Tất cả cỏc kớch thước chiều dài phải cú dung sai. Cỏc khõu khộp kớn khụng nờn ghi dung sai.
- Kớch thước của rónh then, gồm chiều dài, chiều rộng, chiều sõu, và kớch thước xỏc định vị trớ của rónh then. Cỏc kớch thước cú dung sai.
Hỡnh 10-5 Kớch thước của trục
- Kớch thước của lỗ tõm, lấy theo tiờu chuẩn, để lắp vừa cỏc mũi chống tõm. - Kớch thước của cỏc lỗ, cỏc rónh khỏc trờn trục.
- Độ nhỏm bề mặt, phải ghi cho tất cả cỏc bề mặt. Nếu nhiều bề mặt cú cựng độ nhỏm thỡ ghi chung. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Sai lệch hỡnh dạng cho phộp của cỏc mặt trụ, mặt cụn, tiết diện trục, cỏc đường.
của trục (thường đư ợc xỏc định bằng đường tõm chung của hai ngừng trục).
e. Một số điểm cần chỳ ý khi chọn kết cấu của trục
Để thuận tiện cho việc gia cụng trục, lắp ghộp cỏc chi tiết mỏy lờn trục, giảm những nhõn tố gõy tập trung ứng suất, tăng sức bền mỏi cho trục, khi chọn kết cấu của trục cần chỳ ý đến một số điểm sau:
- Trờn cỏc trục cú nhiều rónh then, cỏc rónh then nờn bố trớ trờn cựng một đường sinh của trục, để cú thể gia cụng cỏc rónh then trờn một lần gỏ chi tiết. Nếu cú thể được, nờn chọn kớch thước chiều rộng cỏc rónh then như nhau, để gia cụng bằng cựng một dao. Nờn dựng dao phay đĩa gia cụng rónh then,để giảm bớt tập trung ứng suất (Hỡnh 10-6).
Hỡnh 10-6 Rónh then giảm tập trung
ứng suất Hỡnh 10-7 Chọn bỏn kớnh gúc lượn
- Tại chỗ bậc trục luụn cú tập trung ứng suất, vết nứt thường xuất hiện ở đõy. Cố gắng giảm tối đa số bậc trờn trục. Kớch thước đường kớnh của hai đọan trục kề nhau chờnh lệch càng ớt càng tốt; ở những bậc cú vai trục, độ cao tối thiểu của bậc (h) được chọn đủ để hạn chế dịch chuyển dọc trục của cỏc chi tiết mỏy lắp trờn trục. Tại chỗ bậc nờn làm cung lượn chuyển tiếp, bỏn kớnh cung lượn càng lớn càng tốt; ở chỗ bậc cú vai, bỏn kớnh lớn nhất được chọn sao cho khụng ảnh hưởng đến sự tiếp xỳc của bạc với vai trục (Hỡnh 10-7).
- Kớch thước đường kớnh ngừng trục lắp với vũng trong của ổ lăn, bắt buộc phải lấy theo giỏ trị tiờu chuẩn, mm. Vớ dụ: 8; 9; 10; 12; 15; 17; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60; 65; 70; ...
- Đường kớnh cỏc đọan trục lắp ghộp với bạc nờn lấy theo dóy số tiờu chuẩn, để thuận tiện cho việc kiểm tra kớch thước. Vớ dụ: 15 ; 16 ; 17 ;18 ; 19 ; 20 ; 21 ; 22 ; 24 ; 25 ; 26 ; 28 ; 30 ; 32 ; 34 ; 36 ; 38 ; 40 ; 42 ; 45 ; 48 ; 50 ; 52 ; 55 ; 60 ; 63; 65 ; 70 ; 80 ; 85 ; 95 ; 100 ; 105 ; 110 ; 120 ; 125 ; 130 ; 140 ; 150 ; 160.
- Hạn chế đến mức tối đa việc làm cỏc rónh, cỏc lỗ, cỏc vết khắc trờn trục, như trờn Hỡnh 10-8.
- Dung sai kớch thước, sai lệch cho phộp hỡnh dạng hỡnh học, vị trớ tương quan và độ nhỏm bề mặt cần chọn hợp lý. Nếu chọn cao quỏ mức cần thiết sẽ gõy khú khăn
bảo khả năng làm việc của chi tiết mỏy.
Hỡnh 10-8 Kết cấu khụng nờn dựng
- Trờn một đoạn trục cú cựng kớch thước danh nghĩa, nhưng hai phần cú d ung sai khỏc nhau, giữa hai phần cú đường phõn cỏch, và phải ghi riờng kớch thước và dung sai cho từng phần.
10.1.2. Tớnh trục
a. Cỏc dạng hỏng của trục và chỉtiờu tớnh toỏn
Trong quỏ trỡnh làm việc trục cú thể bị hỏng ở cỏc dạng sau:
- Gẫy trục. Trục bị tỏch rời thành hai nửa, khụng thể làm việc được nữa, ngoài ra cú thể gõy nguy hiểm cho người và cỏc chi tiết mỏy ở lõn cận. Gẫy trục cú thể do quỏ tải đột ngột, hoặc do mỏi.
- Trục bị cong vờnh. Nếu ứng suất quỏ lớn, trục bị biến dạng dư, trở nờn c ong vờnh, khụng thể làm việc tốt được nữa. Thường là do tải trọng quỏ lớn, hoặc tải trung bỡnh nhưng tỏc dụng trong một thời gian quỏ dài, trục bị lưu biến.
- Trục bị biến dạng đàn hồi quỏ lớn. Nếu trục khụng đủ độ cứng, biến dạng vừng trục, xoắn trục lớn làmảnh hưởng đến sự ăn khớp của cỏc bộ truyền trờn trục; biến dạng gúc xoay lớn sẽ dẫn đến kẹt ổ.
- Bề mặt lắp ghộp của trục bị dập. Dựng mối ghộp cú độ dụi quỏ lớn, làm dập bề mặt trục, phải bỏ trục.
- Mũn cỏc ngừng trục. Đặc biệt là ngừng trục lắp với ổ trượt. Mũn quỏ mức cho phộp, phải thay trục.
- Trục bị dao động quỏ mức cho phộp. Sẽ làm tăng biến dạng trục, tăng tải trọng tỏc dụng lờn trục, dẫn đến hỏng trục.
- Trục bị mất ổ định. Một số trục mảnh, chịu tải trọng dọc trục lớn, trục bị uốn cong do mất ổn định. Giảm đỏng kể khả năng làm việc của trục.
Để hạn chế cỏc dạng hỏng kể trờn, trục thường được tớnh toỏn thiết kế hoặc kiểm tra theo cỏc chỉ tiờu sau:
σtđ≤[σ] (10-1)
S≥[S] (10-2)
Nếu cú tảitrọng quỏ tải, cần kiểm tra theo chỉ tiờu:
σqt≤[σqt] (10-3) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đối với cỏc trục tương đối mảnh, chịu lực dọc trục lớn, cần kiểm tra điều kiện ổn định.
Trong đú:
σtđlàứng suất tương đương xuất hiện trờn tiết diện của trục, [σ] làứng suất cho phộp của trục theo sức bền mỏi,
S là hệ số an toàn tớnh tại tiết diện của trục, [S] là hệ số an toàn cho phộp của trục,
σqtlàứng suất do tải trọng quỏ tải gõy nờn tại tiết diện nguy hiểm. [σqt] làứng suất cho phộp của trục theo sức bền tĩnh.
Trục thường bị hỏng do mỏi, độ bền của trục khụng những phụ thuộc vào giỏ trị ứng suất trờn cỏc tiết diện nguy hiểm của trục, mà cũn phụ thuộc vào cỏc yếu tố gõy tập trung ứng suất trờn trục.
Sử dụng chỉ tiờu (10-1)để tớnh trục, được gọi là tớnh gần đỳng trục. Trong tớnh toỏn chỉ quan tõm đến ứng suất trờn trục, chứ chưa kể đến cỏc yếu tố gõy tập trung ứng suất.
Sử dụng chỉ tiờu (10-2) để tớnh trục, được gọi tớnh chớnh xỏc trục. Trong tớnh toỏn đó chỳ ýđến giỏ trị ứng suất và cỏc yếu tố gõy tập trung ứng suất.
Sử dụng chỉ tiờu (10-3)để tớnh trục, được gọi là tớnh trục theo quỏ tải.
b. Kiểm tra trục theo chỉtiờu gần đỳng
Trong một số trường hợp, khụng yờu cầu tớnh chớnh xỏc trục, hoặc trong cỏc trục cú kết cấu đơn giản, ớt cỏc yếu tố gõy tập trung ứng suất; chỉ cần kiểm tra trục theo chỉ tiờu gần đỳng là đủ.
Ứng suất tương đương trờn từng tiết diện của trục được xỏc định theo trỡnh tự sau:
- Lập sơ đồ tớnh trục. Đo chiều dài cỏc đoạn trục, xỏc định khoảng cỏch giữa cỏc điểm đặt lực. Đặt tải trọng lờn sơ đồ tớnh (Hỡnh 1 0-9).
Tải trọng được lấy từ bài toỏn thiết kế cỏc bộ truyền cú liờn quan đến trục. Trờn đoạn trục cú lắp khớp nối, nếu trục quay nhanh, hoặc khớp cú độ chớnh xỏc thấp, cú thể đặt tải trọng tỏc dụng lờn trục, lực Fk = (0,2ữ0,5).Ft, với Ft là lực tiếp tuyến trờn vũng trũnđi qua tõm của bộ ph ận liờn kết.
- Tớnh phản lực trờn cỏc gối tựa. Chia tải trọng tỏc dụng về hai mặt phẳng toạ độ Ozx và Ozy; tớnh phản lưc RAx, RAy, RBxvà RBytrờn hai mặt phẳng toạ độ.
- Vẽ biểu đồ mụ men uốn Mxvà Mytrờn từng mặt phẳng toạ độ.
Chiều của biểu đồ mụ men uốn được biểu diễn theo chiều thớ căng của trục (Hỡnh 10-10).
- Vẽ biểu đồ mụ men xoắn T. Chiều dương của biểu đồ mụn men nờn chọn thống nhất cho tất cả cỏc trục trong mỏy.
- Ứng suất σtđitại tiết diện i của trục được xỏc định theo cụng thức:
3 2 2 2 3 0,1. . 75 , 0 . 1 , 0 i i yi xi i tdi tdi d T M M d M σ (10-4)
Trong đú Mtdilà mụ men tương đương tại tiết diện i.
Mxilà giỏ trị mụ men uốn trong mặt Ozx tại tiết diện i. Myilà giỏ trị mụ men uốn trong mặt Ozy tại tiết diện i. Tilà giỏ trị mụ men xoắn tại tiết diện i.
dilà kớch thước đường kớnh của trục tại tiết diện i.
Giỏ trị ứng suất cho phộp [σ] tra bảng, tuỳ theo vật liệu của trục, cỏch nhiệt luyện, số chu kỳ ứng suất.
So sỏnh giỏ trị của tđi tại từng tiết diện với giỏ trị ứng suất cho phộp, để kết luận. Nếu tất cả cỏc tiết diện thoả món chỉ tiờu (10-1), trục đủ bền.
Hỡnh 10-10 Vẽ mụ men theo thớ căng
- Chọn vật liệu, cỏch nhiệt luyện, xỏc định ứng suất cho phộp [σ]. - Xỏc định chiều dài của cỏc đoạn trục:
+ Trong một số trường hợp, chiều dài của cỏc đoạn trục được cho trước.
+ Trong đa số cỏc trường hợp, chiều dài của cỏc đoạn trục chưa biết. Vỡ chỳng ta chưa biết chiều rộng của ổ, chiều dài may ơ của cỏc chi tiết lắp trờn trục; như bỏnh răng, bỏnh đai, đĩa xớch, khớp nối.
Hỡnh 10-11 Vẽ biểu đồ mụ men tớnh gần đỳng kết cấu trục (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong những trường hợp này chỳng ta phải xỏc định kớch thước đường kớnh sơ bộ của trục dsb.
Dựa vào kớch thước dsbta chọn ổ đỡ trục, biết được chiều rộng ổ, sẽ tớnh được chiều dài ngừng trục.
Dựa vào kớch thước dsb sẽ chọn được chiều dài của may ơ lmo của cỏc chi tiết mỏy lắp trờn trục, thụng thường lấy lmo= (1ữ1,5).dsb;
Đường kớnh sơ bộ của trục dsb cú thể xỏc định theo cỏc cỏch sau:
* Đối với trục cú số vũng quay bằng vũng quay của động cơ điện, cú thể lấy dsb bằng 0,8ữ1,2 đường kớnh trục động cơ.
* Đường kớnh trục bị dẫn của bộ truyền trong hộp giảm tốc, cú thể lấy dsb bằng 0,3ữ0,35 giỏ trị khoảng cỏch trục. * Cỏc trương hợp khỏc tớnh theo cụng thức: mm n P dsb ,