III. ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG CỦA CÁC THUYẾT BỀN
2- Điều kiện cứng và phương pháp tính toán độ cứng
Các chi tiết máy (kết cấu) ngoài đảm bảo điều kiện bền còn phải đảm bảo cả điều kiện cứng để cho chúng làm việc bình thường (ví dụ trục chính của máy tiện nếu không có độ cứng cần thiết thì đầu trục chính sẽ bị đảo nhiều, ảnh hưởng lớn tới độ chính xác của chi tiết gia công. Trục rôto của động cơ điện nếu không có độ cứng cần thiết thì do có lực quán tính ly tâm tác dụng vào rôto, trục rôto sẽ có biến dạng lớn làm cho rôto bị sát vào stato, do đó động cơ bị phát nóng. Các trục truyền của máy nếu có biến dạng lớn sẽ làm các bánh răng gắn vào nó ăn khớp không tốt, khi máy chạy sẽ phát sinh nhiều tiếng ồn và làm giảm tuổi thọ bánh răng. Ngoài ra, các trục truyền biến dạng lớn sẽ làm choổ trượt mòn khôngđều (nếu vật liệu trục cứng hơn ổ) và trục mòn không đều (nếu vật liệu ổ cứng hơn trục). Đó là hiện tượng bị dơ giữa ổ và trục làm cho máy chạy bị giảm tuổi thọ và phát sinh tiếng ồn lớn.
Các ví dụ trên cho thấy: cần phải khống chế biến dạng (chuyển vị) ở dầm trong một phạm vi cho phép, tứclà:
ymax, θmax là độ võng và góc xoay cực đại tính toán được ởdầm
f , |θ| là độ võng và góc xoay cho phép (được lấy theo qui phạm hay điều kiện làm việc của chi tiết máy).
Ví dụ - Trục có công dụng chung: f = 10.000 5 10.000 3 ℓ: ℓlà chiều dài trục.
- Trục động cơ điện: f = 0,1 ( là khe trở giữa rôto và stato). - Cho nối bánh xe và trục: |θ| = 10-3 Rad
- Tạiổ trượt: |θ| = 10-3 Rad
Công thức (5-27) là điều kiện cứng đối với dầm chịu uốn. Từ (5-27) ta cũng có ba bài toán tinh cứng.
+ Kiểm tra độ cứng.
+ Chọn tải trọng cho phép.
§2- PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CỦA ĐƯỜNG ĐÀN HỒI.
Ở (5-l0) tađã có công thức tính độ cong của trục dầm sau biến dạng.
(là bán kính cong của thớ trunghoà hay trục dầm sau biến dạng).
Mặt khác, trục dầm sau biến dạng là một đường cong biểu diễn hàm y = f(z). Theo toán học, độ cong của đường cong biểu diễn hàm y = f(z) là:
Vì góc xoayθ = y’ là vô cùng bé. y’2 là vô cùng bé bậc hai nên có thể bỏ qua.
Vậy: y’’ = x x EJ M (c) Ta xét dấu biểu thức (c)?
Tính EJx luôn dương. Vậy xét dấu biểu thức (c) tức là xét mối quan hệ về dấu của hai đại lượng y" và Mx: Quan hệ đó được chỉ trên hình 5-39.
Từhình vẽ đó ta thấy: y" luôn ngược dấu với Mx
§3- TÍNH CHUYỂN VỊ THEOĐẠO HÀM RIÊNG CỦA THẾ NĂNG.