- Ứng suất tương đương sinh ra trờn tiết diện nguy hiểm của trục vớt được tớnh theo Thuyết bền thứ tư:
2 2 3. x td σ τ σ (8-7) Trong đú: Ứng suất phỏp do σlực Fagõy nờn, 2 1 . . 4 d Fa π σ
Ứng suất tiếp τxdo mụ men xoắn gõy nờn, 3 1 2 3 1 2.0,2. . ' . . 2 , 0 d d tg F d T a x ϕ γ τ
- Ứng suất cho phộp [σ] cú thể lấy theo giới hạn chảy của vật liệu chế tạo trục vớt, [σ] =σch/S . Hệ số an toàn S cú thể lấy bằng 3.
8.2.5. Trỡnh tựthiết kếbộtruyền vớt -đai ốc
Kớch thước của bộ truyền vớt đai ốc được tớnh thiết kế theo trỡnh tự sau: 1- Chọn vật liệu chế tạo trục vớt và vật liệu chế tạo đai ốc.
2- Xỏc định ỏp suất cho phộp [p] ; lực dọc [Fa] vàứng suất cho phộp [σ]. 3- Chọn cỏc giỏ trị của hệ số chiều cao ren ψhvà chiều cao đai ốc ψH.
4- Xỏc định đường kớnh trung bỡnh d2 theo cụng thức (8-5). Chọn d2 theo tiờu chuẩn, xỏc định d và d1, cỏc kớch thước khỏc của bộ truyền. Vẽ kết cấu của bộ truyền vớt -đai ốc.
5- Kiểm tra điều kiện ổn định của trục vớt. Nếu khụng thoả món, phải điều chỉnh kớch thước của bộ truyền.
6- Tớnhứng suất tương đương theo cụng thức (8-7). Kiểm tra độ bền của vớt. Nếu khụng đủ bền, phải điều chỉnh kớch thước của trục vớt.
Cõu hỏi ụn tập chương 8 Cõu 8.1
Trỡnh bày cấu tạo bộtruyền vớt-đai ốc.
Cõu 8.2
Phõn loại bộtruyền vớt-đai ốc.
Cõu 8.3
Nờu cỏc thụng sốhỡnh học chủyếu của bộtruyền vớt-đai ốc.
Cõu 8.4
Nờu cỏc thụng sốlàm việc chủyếu của bộtruyền vớt-đai ốc.
Cõu 8.5
Nờu cỏc dạng hỏng và chỉtiờu tớnh toỏn của bộtruyền vớt-đai ốc.
Cõu 8.6
Trỡnh bày cỏch tớnh của bộtruyền vớt-đai ốc theo độbền mỏi.
Cõu 8.7
Trỡnh bày cỏch tớnh của bộtruyền vớt-đai ốc theo điều kiệnổn định.
Cõu 8.8
Trỡnh bày cỏch tớnh của bộtruyền vớt-đai ốc theo độbền.
Cõu 8.9
CHƯƠNG9
PHÂN TÍCH CHỌN BỘTRUYỀN
Trong nhiều trường hợp, nhiệm vụ thiết kế chỉ yờu cầu thiết kế bộ truyền để truyền chuyển động giữa hai trục, mà khụng yờu cầu loại bộ truyền cụ thể. Người thiết kế phải phõn tớch để lựa chọn loại bộ truyền thớch hợp nhất cho từng bài toỏn thiết kế.
Chương này cung cấp cỏc thụng tin về ư u điểm, nhược điểm, phạm vi sử dụng của từng loại bộ truyền. Những số liệu này là cơ sở cho người thiết kế lựa chọn phương ỏn tối ưu.
9.1. Bộtruyền bỏnh răng
9.1.1.Ưu điểm của bộtruyền bỏnh răng
- Bộ truyền bỏnh răng cú kớch thước nhỏ gọn hơn cỏc bộ truyền khỏc, khi làm việc với cụng suất, số vũng quay và tỷ số truyền như nhau.
- Bộ truyền bỏnh răng cú khả năng tải cao hơn so với cỏc bộ truyền khỏc, khi cú cựng kớch thước.
- Tỷ số truyền khụng thay đổi, số vũng quay n2ổn định. - Hiệu suất truyền động cao hơn cỏc bộ truyền khỏc. - Làm việc chắc chắn, tin cậy. Cú tuổi bền cao.
9.1.2.Nhược điểm của bộtruyền bỏnh răng
- Bộ truyền bỏnh răng yờu cầu gia cụng chớnh xỏc cao, cần phải cú dao chuyờn dựng. Giỏ thành tương đối đắt.
- Bộ truyền làm việc cú nhiều tiếng ồn, nhất là khi vận tốc làm việc cao. - Khi sử dụng cần phải chăm súc, bụi trơn đầy đủ.
9.1.3. Phạm vi sửdụng của bộtruyền bỏnh răng
- Bộ truyền bỏnh răng được dựng nhiều nhất so với cỏc bộ truyền khỏc. Nú được dựng trong tất cả cỏc loại mỏy, trong mọi ngành kinh tế.
- Bộ truyền bỏnh răng cú thể truyền tải trọng từ rất nhỏ đến rất lớn. Tải trọng cực đại cú thể đến 300 kW.
- Bộ truyền cú thể làm việc với vận tốc từ rất nhỏ, đến rất lớn. Vận tốc lớn nhất cú thể đến 200 m/s.
- Tỷ số truyền thường dựng từ 1 đến 7. Tỷ số truyền tối đa cho một bộ truyền thụng dụng khụng nờn quỏ 12.
- Hiệu suất trung bỡnh trong khoảng 0,97 ữ 0,99.
9.2. Bộtruyền đai
9.2.1.Ưu điểm của bộtruyền đai
- Bộ truyền đai cú kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giỏ thành hạ.
kớch thước của bộ truyền khụng lớn lắm.
- Bộ truyền làm việcờm, khụng cú tiếng ồn. - Đảm bảo an toàn cho động cơ khi cú quỏ tải.
9.2.2.Nhược điểm của bộtruyền đai
- Bộ truyền đai cú trượt, nờu tỷ số truyền và số vũng quay n2khụngổn định. - Bộ truyền cú khả năng tải khụng cao. Kớch thước của bộ truyền lớn hơn cỏc bộ truyền khỏc, khi làm việc với tải trọng như nhau.
- Tuổi thọ của bộ truyền tương đối thấp, đặc biệt khi làm việc với vận tốc cao. - Lực tỏc dụng lờn trục vàổ lớn, cú thể gấp 2ữ3 lần so với bộ tuyền bỏnh răng.
9.2.3. Phạm vi sửdụng của bộtruyền đai
- Bộ truyền đai được dựng nhiều trong cỏc mỏy đơn giản. Khi cần truyền chu yển động giữa cỏc trục xa nhau. Kết hợp dựng làm cơ cấu an toàn để bảo vệ động cơ.
- Bộ truyền đai thường dựng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bỡnh. Tải trọng cực đại cú thể đến 50 kW.
- Bộ truyền cú thể làm việc với vận tốc nhỏ, đến trung bỡnh. Vận tốc thường dựng khụng nờn quỏ 20 m/s, vận tốc lớn nhất cú thể dựng là 30 m/s.
- Tỷ số truyền thường dựng từ 1 đến 3 cho đai dẹt, từ 2 đến 6 cho đai thang. Tỷ số truyền tối đa cho một bộ truyền đai dẹt khụng nờn quỏ 5, cho bộ truyền đai thang khụng nờn quỏ 10.
- Hiệu suất trung bỡnh trong khoảng 0,92ữ0,97.
9.3. Bộtruyền xớch
9.3.1.Ưu điểm của bộtruyền xớch
- Bộ truyền xớch cú khả năng tải cao hơn, kớch thước nhỏ gọn hơn so với bộ truyền đai.
- Bộ truyền xớch cú thể truyền chuyển động giữa hai trục xa nhau, mà kớch thước của bộ truyền khụng lớn.
- Bộ truyền xớch cú thề truyền chuyển động từ một trục dẫn đến nhiều trục bị dẫn ở xa nhau.
- Hiệu suất truyền động cao hơn đai.
9.3.2.Nhược điểm của bộtruyền xớch
- Bộ truyền xớch cú vận tốc và tỷ số truyền tức thời khụng ổn định. - Bộ truyền làm việc cú nhiều tiếng ồn.
- Yờu cầu chăm súc, bụi trơn thường xuyờn trong quỏ trỡnh sử dụng.
- Bản lề xớch mau bị mũn, và cú quỏ nhiều mối ghộp, nờn tuổi thọ khụng cao.
9.3.3. Phạm vi sửdụng của bộtruyền xớch
- Bộ truyền xớch được dựng nhiều trong cỏc mỏy nụng nghiệp, mỏy vận chuyển, và trong tay mỏy.
từ một trục đến nhiều trục.
- Bộ truyền xớch thường dựng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bỡnh. Tải trọng cực đại cú thể đến 100 kW.
- Bộ truyền cú thể làm việc với vận tốc nhỏ, đến trung bỡnh. Vận tốc thường dựng khụng nờn quỏ 6 m/s. Vận tốc lớn nhất cú thể dựng 25 m/s, khi tỷ số truyền nhỏ hơn 3.
- Tỷ số truyền thường dựng từ 1 đến 7. Tỷ số truyền tối đa khụng nờn quỏ 15. - Hiệu suất trung bỡnh trong khoảng 0,96 ữ 0,98 .
9.4. Bộtruyền trục vớt
9.4.1.Ưu điểm của bộtruyền trục vớt
- Bộ truyền trục vớt cú kớch thước nhỏ gọn hơn so với cỏc bộ truyền khỏc, khi thực hiện cựng một tỷ số truyền.
- Một bộ truyền trục vớt cú thể thực hiện được tỷ số truyền rất lớn. - Bộ truyền làm việcờm, khụng gõy tiếng ồn.
- Bộ truyền cú khả năng tự hóm, chuyển động khụng thể truyền ngược từ bỏnh vớt đến trục vớt.
9.4.2.Nhược điểm của bộtruyền trục vớt
- Bộ truyền trục vớt gia cụng phức tạp, cần sử dụng vật liệu đắt tiền. Giỏ thành rất cao.
- Bộ truyền làm việc cú trượt nhiều, hiệu suất truyền động rất thấp. - Nhiệt độ làm việc của bộ truyền cao, làm núng cỏc chi tiết lõn cận.
9.4.3. Phạm vi sửdụng của bộtruyền trục vớt
- Bộ truyền trục vớt được dựng trong cỏc cơ cấu nõng. Được dựng khi cần thực hiện một tỷ số truyền lớn, yờu cầu kớch thước nhỏ gọn.
- Bộ truyền trục vớt thường dựng truyền tải trọng nhỏ đến trung bỡnh. Tải trọng lớn nhất nờn dựng khụng quỏ 60 kW.
- Bộ truyền cú thể làm việc với vận tốc nhỏ và trung bỡnh, khụng nờn cho bộ truyền làm việc với vận tốc lớn.
- Tỷ số truyền thường dựng từ 10 đến 60. Tỷ số truyền tối đa cho một bộ truyền thụng dụng khụng nờn quỏ 100.
- Hiệu suất trung bỡnh trong khoảng 0,7 (khi z1= 1) đến 0,92 (khi z1= 4).
9.5. Bộtruyền bỏnh ma sỏt
9.5.1.Ưu điểm của bộtruyền bỏnh ma sỏt
- Bộ truyền bỏnh ma sỏt cú kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giỏ thành thấp. - Một bộ truyền bỏnh ma sỏt cú thể thực hiện biến đổi vụ cấp tốc độ. - Bộ truyền làm việcờm, khụng gõy tiếng ồn.
ổn định.
- Bộ truyền cú hiệu suất truyền động rất thấp.
- Khả năng tải của bộ truyền thấp, và khú xỏc định chớnh xỏc.
9.5.3. Phạm vi sửdụng của bộtruyền bỏnh ma sỏt
- 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).
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.