Bài giảng: Chi tiết máy- PGS.TS Nguyễn Văn Dự pdf

1
1
CHI TIẾT MÁY
PGS.TS. NguyễnVănDự
Bộ môn: Kỹ thuậtCơ khí
Khoa Cơ khí, ĐHKTCN
2
Thông tin giáo viên
 Họ tên: NguyễnVănDự.
 1985: Kỹ sư Cơ khí (K16), ĐHKTCN.
 1997: Thạcsỹ Cơ khí, ĐH BK Hà nội.
 2000: Kỹ sư Tin học, ĐH BK Hà nội.
 2007: Tiếnsỹ kỹ thuật, ĐH Nottingham.
 2011: Phó giáo sư
 Email 1:
 Email 2:
 Điệnthoại: 091 605 6618
3
Câu hỏi
 WHY?
 TẠI SAO cầnhọccáchthiếtkế CHI TIẾT MÁY?
 WHAT?
 Cầncác“côngcụ” GÌ?
 HOW?
 Làm NHƯ THẾ NÀO?
 WHAT IF?
 NẾU bạn đượcgiaothiếtkế một chi tiếtcơ khí,
bạnsẽ làm thế nào?
4
WHY?
 Kiếnthức CƠ SỞ cho kỹ sư cơ khí

 Môn họcbắtbuộctrongchương trình đào tạo
kỹ sư, cán bộ kỹ thuật(Caođẳng, trung cấp)
5
Mụctiêumônhọc?
 Làm quen vớicácbướctrong1 tiếntrình
thiếtkế cơ khí
 Hiểubiết các nguyên tắcdùngđể đánh giá
HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC của chi tiết
máy thỏamãnyêucầuvề CHỨC NĂNG và
ĐỘ BỀN
 Học cách khai thác sổ tay, bảng tra các dữ
liệutiêuchuẩn liên quan trong cơ khí
6
WHAT?
 Cung cấpcáchtínhtoánthiếtkế các chi tiết
THÔNG DỤNG, CƠ BẢN theo CHỨC NĂNG
và ĐỘ BỀN
 Tài nguyên họctập
 Đề cương môn học
 Bài giảng
 Giáo trình
 Sách tham khảo
 Internet
2
7
Tài liệu
 Ngân hàng câu hỏithi
 Bài giảng Chi tiếtmáy
 Trịnh Chất, “Cơ sở thiếtkế máy và Chi tiếtmáy”
 Trịnh Chất, Lê VănUyển, “Hướng dẫn tính toán

thiếtkế hệ dẫn động cơ khí”
 Budynas−Nisbett: Shigley’s Mechanical Engineering
Design, Eighth Edition;
 Robert L. Mott, Machine Elements in Mechanical
Design;
 M.F. Spott and T.E. Shoup, Design of Machine
Elements;
8
HOW?
 Xem kỹđềcương
 Ôn lạicáckiếnthức tiên quyết
 Sứcbềnvậtliệu; Nguyên lý máy (Bánh răng)
 Sưutậptàiliệu
 Xem trước bài ở nhà
 LUÔN ghi chép trên lớp
 LUÔN mang theo giấyrời (QUIZ)
9 10
11 12
WHAT IF – A QUIZ 5 minutes
 Nếubạn đượcgiaothiếtkế mộtbộ truyền
bánh răng cho máy ép mía, bạncầnlàm
những gì?
3
13
Bài Mở đầu
0.1. Khái niệmvàđịnh nghĩachi tiếtmáy
0.1.1. Máy
Máy là mộtdạng công cụ lao động
thựchiệnmột/nhiềuchứcnăng nhất định, phụcvụ cho lợi ích củacon người.
Ví dụ : ……………….?

+ Máy bay, Ô tô, Xe máy, Máy cày, Máy gặt … (Máy công tác)
+ Người máy, robot tựđộng … (Máy tựđộng)
+ Máy phát điện, Động cơđiện, Cối xay gió … (Biến đổinăng lượng)
14
0.1.2. Bộ phậnmáy
Mộtphầncủamáy
có chứcnăng nhất định
phụcvụ cho chứcnăng chung củamáy
Ví dụ: …………… ?
15
0.1.3. Chi tiếtmáy:
Phầntử của máy có cấutạo độclập, hoàn chỉnh, khi chế tạok0 kèmlắpráp
Chia thành 2 nhóm lớn:
- Nhóm các CTM có công dụng chung.
- Nhóm các CTM có công dụng riêng.
+ Các chi tiếtcùngloạicócấutạo, công dụng như nhau
+ Gặptrênnhiều máy khác nhau
+ Kể tên mộtsố CTM công dụng chung?
16
0.2. Nhiệmvụ, Nội dung, Tính chấtmônhọc
Nhiệmvụ:
Cấutạo, Nguyên lý làm việc, Cách tính toán thiếtkế CTM công dụng chung.
Nội dung:
1. Những vấn đề cơ bản trong tính toán thiếtkế máy và chi tiếtmáy.
2. Các tiết máy truyền động: Bánh răng, Bánh vít, Đai …
3. Các tiếtmáyđỡ nối: Trục, ổ …
4. Các tiết máy ghép: Bu lông, Đinh tán …
Tính chất:
17
Phần 1: Những vấn đề cơ bản

1.1. Khái quát các yêu cầu đốivớimáyvàCTM
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
-Khả năng làm việc
- Độ tin cậy
- An toàn cho sử dụng
-Tính công nghệ và kinh tế
18
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
1.2. Nội dung, đặc điểm, trình tự thiếtkế máy và chi tiếtmáy
1.2.1. Nội dung và trình tự thiếtkế máy
1. Xác định nguyên lý làm việc
2. Lậpsơđồtoàn máy
3. Xác định tảitrọng tác dụng
4. Chọnvậtliệu
5. Tính toán động học, động lựchọc, xđ kếtcấusơ bộ củamáy,
CTM, cụmCTM, kếthợpvớicácyêucầu, điềukiện khác để
xác định kích thước hoàn thiệncủaCTM, cụmmáy
6. Lậphướng dẫnsử dụng & thuyếtminh
4
19
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
1.2.2. Nội dung và trình tự thiếtkế chi tiếtmáy
1. Lậpsơđồtính toán
2. Xác định tảitrọng tác dụng
3. Chọnvậtliệuvàchếđộnhiệtluyệnphùhợp
4. Tính toán toán sơ bộ các kích thước
5. Xây dựng kếtcấuCTM

6. Tính toán kiểmnghiệm theo các chỉ tiêu chủ yếuvề khả năng làm việc
theo kếtcấuthựcvàđiềukiệnlàmviệccụ thể.
7. Nếuthấy không thoả mãn các quy định thì phảithayđổikíchthướckết
cấuho
ặcthayđổivậtliệuvàkiểmtralại.
20
Ví dụ: Lậpsơđồtảitrọng để tính thiếtkế trục
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
21
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
1.2.3. Đặc điểmthiếtkế chi tiếtmáy
-Kếthợp lý thuyếtvàthựcnghiệm
-Kếthợptínhtoánbằng toán họcvớicácđiềukiệnbiênvề quan hệ
lực, biếndạng; quan hệ kếtcấukhicần.
- So sánh nhiềuphương án có thểđểchọnphương án tối ưu
22
1.3. Tảitrọng và ứng suất
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
1.3.1. Tảitrọng:
???
là những tác động bên ngoài (Lựchoặcmômen) đặtlênCTM
Tảitrọng làm việc?
Tảitrọng thựctếđặt lên CTM trong qua trình làm việc
Lưuý: Tảitrọng là đạilượng véc tơ, đượcxácđịnh bởicácthông
số: cường độ, phương, chiều, điểm đặtvàđặctính(thayđổi) của
tảitrọng.
23

Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
Phân loạitảitrọng:
Tảitrọng không đổiTảitrọng thay đổi Tảitrọng va đập
t
M
* Căncứ tính chấtthayđổicủatảitrọng
24
* Căncứ tính chấtdịch chuyểncủatảitrọng
-Tảitrọng cốđịnh
-Tảitrọng di động
-Têncácđạilượng tảitrọng dùng khi tính toán CTM
+ Tảitrọng tương đương
+ Tảitrọng danh nghĩa
+ Tảitrọng tính toán
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
5
25
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
1.3.2. Ứng suất:
-Kháiniệm: Lực/ Diệntíchchịulực
- Đơnvị: MPa (Mega Pascal) (1 MPa = 1 N/mm
2
)
- Phân loại:
+ Theo dạng ứng suất: Kéo, nén, uốn, xoắn…
+ Theo tính chấtthayđổi: Tĩnh, Thay đổi
a. Khái niệm, phân loại

26
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
Ứng suất không đổi(Ứng suấttĩnh )
27 28
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
Ứng suất thay đổi và các thông sốđặctrưng
b. Chu trình ứng suất và các thông sốđặctrưng
29
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
Phân loạichutrìnhứng suất?
-Dựavàohệ số tính chấtchukỳ, r
-Tuầnhoànđốixứng
-Tuần hoàn không đốixứng
-Khác dấu
-Cùng dấu
-Mạch động dương
-Mạch động âm
-Dựavàotínhổn định của 
a
và 
m
-Ổn định
-Bất ổn định
Vẽ hình minh họatừng loạichutrìnhứng suất?
30
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy

c. Ứng suấtdậpvàứng suấttiếpxúc
)(MPa
ld
F
d


* Ứng suấtdập
6
31
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
* Ứng suấttiếpxúc:
+ Tiếpxúcđường + Tiếpxúcđiểm
32
33
1.3.3. Quan hệ giữatảitrọng và ứng suất
Chương 1:
Đạicương về Thiếtkế máy và Chi tiếtmáy
-Tảitrọng không đổicóthể gây nên ứng suấtthayđổi.
-Tảitrọng thay đổicóthể gây nên ứng suất không đổi.
Bạncóthể lấyvídụ và vẽđồthịứng suất thay đổi theo thờigian?
Bạncóthể lấyvídụ và vẽđồthịứng suất thay đổi theo thờigian?
34
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
Nhắclạikháiniệm
Khả năng làm việc: Là khả năng củaCTM vàmáycóthể hoàn thành các
chứcnăng đã định mà vẫn đảmbảo…

Độ bền
Độ cứng Độ chịunhiệt Độ chịudaođộng
2.1.
-Khái niệm:
Là khả năng tiếpnhậntảitrọng của chi tiếtmáy
mà không bị phá huỷ trướcthờihạnyêucầu
2.1.1. Khái niệm, Phân loại
35
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
-Trócrỗ bề mặt
vì mỏi
-Dập
-Biếndạng dẻo
bề mặt
Bề mặt
-Gãy, đứtvìmỏi-Biếndạng dư
Thể tích
Độ bềnmỏi
(CT chịu ƯSTĐ)
Độ bềntĩnh
(CT chịu ƯSKĐ)
Độ bền
Dạng chịuUS
Các dạng hỏng phụ thuộcdạng ứng suấtvàdạng chịu ứng suất
Ví dụ: Chi tiếtchịu ƯSTX Thay đổicóthể hỏng do tróc rỗ bề mặtvìmỏi
-Phânloại
36
Chương 2:

CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.1.2. Phương pháp tính độ bền
s
s
lim
lim
max
max
][
][
][
][










Với
-NếuCTM chịu ƯS không đổi, ƯSGH lấy
theo giớihạnbền, chảy.
-NếuCTM chịu ƯS thay đổi, ƯSGH lấy
theo giớihạnmỏi.
7
37

Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.1.3. Tính độ bềnthể tích
a. Tính độ bềnthể tích khi ứng suất không đổi
b. Tính độ bềnthể tích khi ứng suấtthayđổi
b.1. Dạng hỏng vì mỏi
b.2. Khái niệmgiớihạnmỏi, đường cong mỏi
b.3. Các nhân tốảnh hưởng đếngiớihạnmỏi
b.4. Các biện pháp nâng cao sứcbềnmỏi
b.5. Tính bềnthể tích mỏikhi ƯSTĐ ÔĐ
b.6. Tính bềnthể tích mỏikhi ƯSTĐ KÔĐ
38
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.1. Dạng hỏng vì mỏi
-Xảyrakhichi tiếtchịu ứng suấtthayđổi, số chu kỳđủlớn
-Xảyrađộtngột, trướckhihỏng không xuấthiệnbiếndạng dư
-Ứng suấtlớnnhấtsinhracònnhỏ hơn nhiềuso với ứng suất
cho phép theo điềukiệnbềntĩnh
Hỏng do không đủ bềntĩnh Hỏng do không đủ bềnmỏi
39 40
41
Quả nặng
Mẫuthử
Động cơđiện
Bộđếmvòng
quay
42

8
43 44
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.2. Khái niệmgiớihạnmỏi, đường cong mỏi
-Giớihạnmỏilàgiátrịứng suấtlớnnhấtbắt đầugây
hỏng chi tiếttương ứng vớisố chu kỳứng suấtnhất định
- Quan hệ giữa ứng suất
và số chu kì gây hỏng
chi tiết đượcbiểudiễn
bằng đường cong mỏi
02211
NNNN
m
rk
m
k
mm


.N<N
0
: G.h. mỏingắnhạn
.N≥N
0
: G.h. mỏidàihạn

r
=const

45
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.3. Các nhân tốảnh hưởng đếngiớihạnmỏi
- Ảnh hưởng củavậtliệu:
+ Kim loạicóđộ bềnmỏi… hơnvậtliệukhôngkimloại
+ Hợpkimđen có độ bềnmỏi… hơnhợpkimmàu
+ Thép có độ bềnmỏi… hơn gang
+ Thép HK có độ bềnmỏi… hơn Thép các bon
+ Thép Các bon có hàm lượng cao có độ bềnmỏi… hơn
Thép các bon hàm lượng thấp
46
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
- Ảnh hưởng củahìnhdángkếtcấu:
+ Tiếtdiệnthayđổi độtngộtgâytậptrungứng suất, giảm
sứcbềnmỏi
+ Hệ số tậptrungứng suất:
47 48
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
- Ảnh hưởng củakíchthướctuyệt đối:
+ Chi tiếtcókích thướccànglớn thì giớihạnmỏi càng thấp
+ Nguyên nhân: Chi tiếtcókích thước càng lớn thì
-Chứa càng nhiều khuyếttật. Các vếtnứttế vi, rỗ …
trong lòng chi tiếtgâytậptrungứng suất, dễ phát sinh mỏi.
-Tỷ lệ giữalớpbề mặtcơ tính tốtvới toàn thể tích chi tiết

càng giảm.
+ Hệ số kích thướctuyệt đối:
9
49 50
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
- Ảnh hưởng của công nghệ gia công bề mặt:
+ Lớpbề mặtthường là lớpchịu ứng suấtlớnnhất.
+ Các vếtnứttế vi do mỏithường xuấthiệntừ lớpnày
+ Ảnh hưởng:
-CTM được gia công tinh, độ nhẵnbề mặtcaosẽ có
giớihạnmỏicaohơn gia công thô, độ nhẵnthấp.
-CTM đượctăng bềnbề mặtnhư phun bi,lăn, nén…
sẽđượctăng độ bềnmỏi
+ Đ
ánh giá ảnh hưởng bằng hệ số bề mặt 
51 52
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
- Ảnh hưởng củatrạng thái ứng suất:
+ CTM chịu ứng suất đơnsẽ có độ bềnmỏicaohơnkhi
chịu ứng suấtphứctạp
+ CTM chịu ứng suất nén thay đổicóđộ bềnmỏicaonhất.
CTM chịu ứng suất thay đổikhácdấu (r<1) có độ bềnmỏi
thấpnhất.
53 54
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU

VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.4. Các biện pháp nâng cao sứcbềnmỏi
+ Các biệnphápkếtcấu
- Dùng các phương pháp nhiệtluyệnhoặc hóa nhiệtluyện
- Dùng các phương pháp để tăng chấtlượng bề mặtnhư mài,
đánh bóng, lăn ép, phun bi…
-Bố trí những chỗ gây tập trung ƯS ở xa vùng chịu ƯS lớn
-Tạinhững chỗ chuyểntiếp nên dùng góc lượncóbánkính
lớnnhấtcóthể dùng góc lượn elip
- Dùng then hoa răng thân khai thay cho then hoa răng chữ
nhật
-Vớicácmối ghép có độ dôi phải vát mép, làm mềmhoặc
khoét rãnh thoát tải ở
mayơ
+ Các biện pháp công nghệ
10
55 56
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.5. Tính bềnthể tích mỏikhi ƯSTĐ ÔĐ
-NếuCTM làmviệcvớisố chu kỳứng suấtN ≥ N
0
:
r



lim
-NếuCTM làmviệcvớisố chu kỳứng suấtN <N

0
:
Lr
m
r
K
N
N


0
lim
57 58
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.5. Tính bềnthể tích mỏikhi ƯSTĐ KÔĐ
+ Tổnthấtmỏi ở chếđộứng suấtthứ i:
+ Cộng bậcnhất đơngiảncáctổnthấtmỏi:
i
i
N
N
'
1 1
'
2
'
2
1

'
1
1
'



n
n
n
i
i
i
N
N
N
N
N
N
N
N
59
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
+ Biến đổi:
1
'
2
'

2
1
'
1

n
n
N
N
N
N
N
N
1
'
22
'
22
11
'
11

n
m
n
n
m
n
m
m

m
m
N
N
N
N
N
N






1
0
'
0
'
22
0
'
11

N
N
N
N
N
N

m
r
n
m
n
m
r
m
m
r
m






60
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
1
0
''
22
'
11


N

NNN
m
r
n
m
n
mm


1
0
1
'



N
N
m
r
n
i
i
m
i






n
i
m
ri
m
i
NN
1
0
'

11
61
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
Có 2 cách biến đổi công thứctrênđể tính ƯSGH:
Cách 1:
Chọn ứng suất danh nghĩalà
max
, số
chu kỳ tương đương được tính dựa theo đường
cong mỏi:
E
m
n
i
m
ri
m

i
NNN
max
1
0
'















n
i
i
m
i
E
NN
1
'

max













n
i
i
m
i
E
N
Q
Q
NHay
1
'
'
max
Tính bềnthể tích, thường m’=m do tải quan hệ bậcnhấtvới ƯS
62

Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
Tính 
lim
:
-NếuN
E
≥ N
0
: 
lim
=
r
-NếuN
E
< N
0
:
m
E
r
N
N
0
lim


Cách này thường dùng tính các bộ truyền
63

Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
Cách 2: Chọnsố chu kỳ tương đương là tổng số
các chu kỳ N
i
, ứng suấttương đương đượctính
dựa theo đường cong mỏi:




NNN
m
td
n
i
m
ri
m
i

1
0
'
Với





n
i
i
NN
1
64
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
m
n
i
i
m
i
td
N
N




1
'


Cách này thường dùng tính ổ lăn
Tính 
lim
:

-NếuN

≥ N
0
: 
lim
=
r
-NếuN

< N
0
:
m
r
N
N


0
lim

65
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.1.3. Tính độ bềntiếpxúc
+ Tiếpxúcrộng: tính bềndập
][
dd




+ Tiếpxúcđiểm/đường: tính bềntiếpxúc
][
HH



2.1.3.1. Phương trình cơ bản:
66
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.1.3.2. Tính bềntiếpxúc:
a. Tính bềntiếp xúc khi ứng suất không đổi:
][
HH



-Ứng suấtsinhra
H
tính theo công thứcHec
-Ứng suất cho phép [

H
] xác định theo bềntĩnh
tiếp xúc (Tránh biếndạng bề mặt)
12

67
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b. Tính bềntiếp xúc khi ứng suất thay đổi:
b.1. Dạng hỏng tróc rỗ bề mặt:
68
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.2. Tính độ bềnmỏitiếpxúc:
-NếuCTM làmviệcvớisố chu kỳứng suấtN ≥ N
0
:
r
HH



lim
-NếuCTM làmviệcvớisố chu kỳứng suấtN <N
0
:
LH
m
HH
K
N
N
rr



0
lim
b.2.1. Khi ứng suấttiếpxúcthayđổi ổn định
69
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
b.2.1. Khi ứng suấttiếpxúcthayđổi không ổn định











n
i
i
m
H
i
H
E
NN

1
'
max













n
i
i
m
i
E
N
Q
Q
NHay
1
'
'
max

Tương tự khi tính bềnthể tích, lưuý:
-Vớicáchtính1:
70
m
n
i
i
m
H
td
H
N
N
i




1
'


Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
-Vớicáchtính2:
'
1
''
m

n
i
i
m
H
td
N
N
Q
i





CHÚ Ý: m’=m/2 nếutiếpxúcđường
m’= m/3 nếutiếpxúcđiểm
Hay tính theo tảitrọng:
71
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
Nhắclạikháiniệm
Khả năng làm việc: Là khả năng củaCTM vàmáycóthể hoàn thành các
chứcnăng đã định mà vẫn đảmbảo…
Độ bền
Độ cứng Độ chịunhiệt Độ chịudaođộng
2.2.
2.2.1. Khái niệm:
-Làkhả năng củaCTM chống lạibiếndạng đàn hồi

khi chịutải
- Chi tiếtmáyđượccoilàkhông đủ độ cứng,
khi lượng biếndạng đàn hồi củanóvượtquá
giá trị cho phép.
72
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.2. Độ cứng
2.2.2. Tầmquantrọng của độ cứng:
-Làmộtchỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng làm
việccủa CTM.
+ Mộtsố CTM tính thiếtkế theo độ cứng.
+ Mộtsố CTM đượctăng kích thước khá nhiều
sau khi tính bềnnhằm đạt độ cứng yêu cầu.
13
73
-Nếumột CTM không đủ độ cứng:
+ Độ chính xác làm việccủanógiảm, có thể làm giảm
độ chính xác củatoànmáy.
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.2. Độ cứng
+ Có thể gây kẹt, không làm việc được.
+ Gây hoặctăng tảitrọng phụ trong máy.
+ Ảnh hưởng xấu đếncáctiết máy liên quan. Ví dụ: Trục
không đủ cứng làm tăng tậptrungtảitrọng cho bánh
răng lắptrênnóvàbánhrăng ănkhớpvới bánh đó.
74
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY


2.2. Độ cứng
2.2.3. Phương pháp tính độ cứng:
a. Độ cứng thể tích:
-Biếndạng đàn hồithể tích của CTM phảinhỏ
hơngiátrị cho phép
-Biếndạng đàn hồithể tích của CTM xác định
từ các phương trình tính chuyểnvị (SBVL).
-Biếndạng đàn hồithể tích cho phép xác định
bằng thực nghiệm.
75
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.2. Độ cứng
b. Độ cứng tiếpxúc:
- Độ cứng tiếp xúc khi tiếp xúc nhỏ: tính theo
lý thuyếtHec.
- Độ cứng tiếp xúc khi tiếpxúcmặt: tính theo
các công thứcthực nghiệm.
76
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.2. Độ cứng
2.2.4. Nâng cao độ cứng:
-Chọntiếtdiệnchịulựchợplý. Nêndùngtiếtdiện
rỗng.
-Giảmchiều dài và/hoặctăng momen chống uốn.
-Sử dụng gối đỡ phụ, gân tăng cứng nếucóthể.
-Khicầntăng kích thước để đủ cứng, nên chọn
vậtliệucócơ tính thấpsẽ tránh đượcthừabền.
77

Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.3. Độ chịumàimòn
2.3.1. Khái niệm:
- Mòn: xảy ra khi 2 vậtthể tiếpxúcdướiáplực
,
trượttương đối
với nhau.
- Độ chịu mài mòn: là khả năng CTM có thể làm
việc trong thờigianyêucầu
mà không bị mòn
quá mức cho phép
.
78
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.3. Độ chịumàimòn
2.3.2. Tác hạicủa mòn:
- Làm giảm độ chính xác củamáy, dụng cụđo.
- Làm giảmhiệusuấtcủamáy-Vídụđộng cơ .
- Làm tăng khe hở trong các mối ghép động, dẫn
đếntăng ồn, gây tải động phụ.
- Làm mấtlớpbề mặtcócơ tính tốt–đẩy nhanh
quá trình mòn.
-Nhiều CTM hếtkhả năng phụcvụ do quá mòn.
14
79
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY


2.3. Độ chịumàimòn
2.3.3. Diễnbiến quá trình mòn:
3 giai đoạn: Chạy rà-> Bình ổn–> Khốcliệt
80
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.3. Độ chịumàimòn
- Giai đoạn1: Chạyrà
- San bớtnhấp nhô bề mặt sau gia
công
-Lượng mòn tăng nhanh
-Tốc độ mòn giảm nhanh
-Cần đặttảinhẹ, bôi trơn, làm mát tốt
81
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.3. Độ chịumàimòn
- Giai đoạn 2: Mòn ổn định (quá trình làm việc)
-Lượng mòn tăng chậm, tỷ lệ bậcnhất
-Tốc độ mòn nhỏ, gầnnhư hằng số:
-Thời gian kéo dài của quá trình chính là tuổithọ
mòn củaCTM
82
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.3. Độ chịumàimòn
- Giai đoạn 3: Mòn khốcliệt (phá hỏng)
-Lượng mòn, tốc độ mòn đềutăng rất nhanh
- Không nên để CTM làm việc ở
gia đoạnnày. Nênthaythế CTM

khi nó làm việc ở cuốigiaiđoạn
mòn bình ổn.
83
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.3. Độ chịumàimòn
2.3.4. Hạnchế mòn:
- Mòn phụ thuộcchủ yếu: Áp suất (ƯSTX),
vậntốctrượt, hệ số ma sát. Quan tâm các
yếutố này sẽ cảithiệntuổibền mòn.
- Đảmbảochếđộbôi trơn(Giảm ma sát).
-Chọncặpvậtliệuhợplý(Hệ số ma sát)
-Cảithiệnchấtlượng bề mặt(Giảmma sát)
84
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.3. Độ chịumàimòn
2.3.5. Tính toán độ bền mòn:
-Tínhthiếtkế nhằmthỏa điềukiện ma sát
ướt.
-Chưacóphương pháp thỏa đáng, tính quy
ước:
- Tham khảo: Quan hệ giữaápsuất (ƯSTX)
và quãng đường trượt:
15
85
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.4. Độ chịu nhiệt

2.4.1. Khái niệm
Là khả năng làm việcbìnhthường
của CTM trong mộtphạm vi nhiệt độ
nhất định.
Nhiệt trong các máy công tác thường
do ma sát sinh ra.
86
2.4.2. Tác hạicủa nhiệt
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.4. Độ chịu nhiệt
- Làm giảmcơ tính vậtliệu-> Giảmkhả năng chịutải
- Làm giảm độ nhớtchấtbôitrơn-> Tăng mòn
-Biếndạng nhiệt -> cong, vênh, kẹt, tập trung tảitrọng
87
2.4.3. Tính khả năng chịu nhiệt
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.4. Độ chịu nhiệt
-Cóthể kiểmtrakhả năng làm việcvề
nhiệthoặcthiếtkế làm mát dựavào
phương trình cơ bản:
][
o
bq
o
bq
tt 
-Nhiệt độ bình quân cho phép xác định bằng thực
nghiệm

88
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.4. Độ chịu nhiệt
-Nhiệt độ bình quân sinh ra do ma sát có
thể tính dựa vào phương trình cân bằng
nhiệtlượng:
1



-Nhiệtlượng sinh ra :
)/()1(3600 hKJP




)/(860)1(
18,4
3600
hKcalPP 

89
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.4. Độ chịu nhiệt
-Nhiệtlượng tảnramôitrường 
1
:
)(

1
o
o
o
tt
ttkA 
t
o
là nhiệt độ môi trường
k
t
là hệ số tảnnhiệt (7,5-15 Kcal/m
2
.h.độ)
A
t
là diện tích tản nhiệt (Txúc vớimôitrường), m
2
-Vậyphương trình cân bằng nhiệt:
)()1(860
o
o
o
tt
ttkAP 

90
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.4. Độ chịu nhiệt

-Nếumáyđãthiếtkế, có thể tính nhiệt độ
làm việccủa các CTM bên trong:
)(
)1(860
Ct
kA
P
t
oo
o
tt
o




-Nếu đang thiếtkế máy, có thể tính diện
tích tản nhiệtcầnthiếtdựavàođiềukiện:
rồikiểmtracónhỏ hơntrị số yêu cầu hay không?
][
o
bq
o
bq
tt 
16
91
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.4. Độ chịu nhiệt

)(
)1(860
Ct
kA
P
t
oo
o
tt
o




2.4.4. Các biện pháp giảm nhiệt độ
-Hiệusuấtmáy?
-Diện tích tản nhiệt A
t
?
-Hệ số tản nhiệt k
t
?
92
Chương 2:
CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU
VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY
2.5. Độ chịudaođộng
2.5.1. Khái niệm
Là khả năng làm việcbìnhthường
của CTM trong một điềukiệnnhất

định mà không bị dao động quá trị số
cho phép.
93
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.5. Độ chịudaođộng
Nguyên nhân gây dao động
- Máy có chuyển động gián đoạn
- Máy hoặctiết máy quay không cân
bằng
- Do các dao động lân cậntruyền đến
94
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.5. Độ chịudaođộng
2.5.2. Tác hạicủadaođộng
-Gâytải động phụ làm giảmbền
- Gây rung động làm giảm độ chính xác
-Gâyồn
-Cóthể phá hỏng máy nếuxảyracộng hưởng
95
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.5. Độ chịudaođộng
2.5.3. Tính và hạnchế dao động
- Chi tiếtmáyđủ khả năng chịudaođộng
nếubiênđộ dao động củanónhỏ hơntrị số
cho phép.
- Khi không tính đượcbiênđộ, tính tránh
cộng hưởng bằng cách không cho tầnsố

dao động cưỡng bứcbằng số nguyên lần
tầnsố dao động riêng.
96
Chương 2: CÁC CHỈ TIÊU CHỦ YẾU VỀ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT MÁY

2.5. Độ chịudaođộng
-Quantâmhạnchế dao động bằng cách:
+ Tránh sử dụng vật quay không cân bằng.
+ Cách ly vớicácmáykhác.
+ Thay đổithôngsốđộng lựchọc để tránh cộng
hưởng.
+ Sử dụng các biệnphápgiảmchấn.
17
97
Chương 3:
ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ
3.1. Độ tin cậy
3.1.1. Khái niệm
Độ tin cậylàmức độ duy trì các chỉ tiêu
khả năng làm việccủa máy, chi tiếtmáy
trong suốtthờigiansử dụng theo quy
định.
Độ tin cậy đượccoilàcaonếumáyvàchi
tiếtmáyít xảyrahỏng hóc, tốnítthờigian
hiệuchỉnh sửachữa.
98
Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ
3.1. Độ tin cậy:
3.1.2. Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy
-Xácsuấtlàmviệc không hỏng hóc, R(t).

R càng cao, độ tin cậy càng lớn.
-Cường độ hỏng hóc, (t).
Tạithời điểm

thấp, độ tin cậy càng cao.
-Tuổithọ: Thờigiantừ lúc bắt đầulàmviệc đếnkhi
hỏng, t
H
.
t
H
càng cao, độ tin cậy càng cao.
-Hệ số sử dụng: tỷ lệ giữathờigianphụcvụ với
tổng thờigianlàmviệc + nghỉđểbảodưỡng, K
S
.
K
S
càng cao, độ tin cậy càng cao.
99
Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ
3.1. Độ tin cậy:
3.1.3. Các biệnphápnângcaođộ tin cậy
-Cố gắng sử dụng kếtcấu đơngiản
- Nâng cao độ chính xác tính toán
-Chọn các phương pháp gia công tin cậy
- Nâng cao độ chính xác kiểmtra
- Tuân thủ quy trình sử dụng máy
-Cóthể tăng độ tin cậytạikhâuyếubằng cách
lắp song song các phầntử cùng chứcnăng

100
Chương 3:
ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ
3.2. Tính công nghệ và tính kinh tế
3.2.1. Khái niệm
CTM có tính công nghệ và kinh tế cao nếu:
-Thỏa mãn các yêu cầuvề khả năng làm
việc.
- Chi phí chế tạothấp, trong điềukiệnhiện
có.
- Chi phí thấpchovận hành sử dụng, bảo
dưỡng.
101
Chương 3: ĐỘ TIN CẬY, TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH KINH TẾ
3.2. Tính công nghệ và kinh tế:
3.2.2. Các yêu cầu chính của tính công nghệ
102
Chương 4:
CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT MÁY
4.1. Yêu cầu đốivớivậtliệu
-Thỏa mãn các yêu cầuvề khả năng làm việccủaCTM.
- Đảmbảothỏamãnyêucầuvề khốilượng và kích thước.
-Cókhả năng áp dụng các phương pháp gia công để
tạonênchi tiết.
-Dễ cung ứng.
18
103
Chương 4:
CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT MÁY
4.2. Nguyên tắcsử dụng vậtliệu

-Cố gắng giảmkhốilượng/ thể tích vậtliệu.
-Nguyêntắcchấtlượng cụcbộ.
-Nguyêntắchạnchế chủng loạivậtliệu.
104
Chương 4:
CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT MÁY
4.3. Vậtliệuthường dùng chế tạo các CTM
4.3.1. Kim loạivàhợpkimđen
- Độ bền, độ cứng cao
-Rẻ tiền
-Cókhả năng nhiệtluyện, hóa nhiệtluyện
-Khốilượng riêng lớn, dễ bị rỉ
105
Chương 4: CHỌN VẬT LIỆU CHO CHI TIẾT MÁY
4.3. Vậtliệuthường dùng
4.3.2. Kim loạivàhợpkimmàu
-Cókhả năng chịu ô xi hóa, giảm ma sát
- Đắttiền, độ bềnthấp
4.3.3. Gốm
- Độ bền cao, có khả năng tự bôi trơn
- Đắttiền, khó chế tạo
4.3.4. Vậtliệu phi kim loại
-Nhẹ, dễ tạo hình, cách điện, cách nhiệt.
-Dễ bị lão hóa, chịu nhiệtkém, dễ cháy.
106
Chương 5:
TIÊU CHUẨN HÓA
5.1. Khái niệm
Là sự quy định thành tiêu chuẩn, quy cách về hình
dạng, kích thước, kiểu dáng, các thông số cơ bản

cho các sảnphẩm.
5.2. Ý nghĩa
-Hạnchế chủng loạivàkíchthướcsảnphẩm, có thể sản
xuấtloạt, làm giảm giá thành.
-Thuậntiệnchoviệcthaythế sửachữacácchi tiếttiêu
chuẩn.
-Giảmthời gian nghiên cứu, thiếtkế.
107
Chương 5:
TIÊU CHUẨN HÓA
5.3. Những đốitượng đượctiêuchuẩn hóa
- Các thông số cơ bản: Dãy kích thước, tốc độ
quay, độ côn, cáckýhiệubảnvẽ
- Đơnvịđo
-Cấp chính xác, chấtlượng bề mặt
- Hình dáng, kích thước các CTM công dụng chung
- Các thông số cấutạo:Modun răng, kích thước ren…
108
Chương 5:
TIÊU CHUẨN HÓA
5.4. Các tiêu chuẩnhiệnhành
-TiêuchuẩnquốcgiaViệt nam: TCVN
-Tiêuchuẩn ngành: TCN
-Tiêuchuẩn vùng: TCV
-Tiêuchuẩnquốctế: ISO
-Tiêu chuẩn
гост(государственный стандарт)
Hiện điềuhànhbởi Euro-Asian Council for Standardization,
Metrology and Certification (EASC), đượcbảotrợ từ the
Commonwealth of Independent States (CIS) =

(Содружество Независимых Государств  SNG).
19
109
Phần2:
TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
0.1. Sự cần thiếtsử dụng Truyền động cơ khí
(Mechanical Transmissions)
Bài mởđầu:
Những vấn đề chung về TĐCK
0.1.1. Khái niệm:
- Truyềncơ năng từđộng cơđếncácbộ phận
-Biến đổivậntốc/ lực/ momen hoặcdạng,
quy luậtchuyển động
110
Bài mở đầu:
Những vấn đề chung về TĐCK
0.1.2. Nguyên nhân sử dụng TĐCK:
-Tốc độ các bộ phận công tác có nhiềugiátrị khác
nhau  dùng động cơ tốc độ chuẩn + TĐCK rẻ, tiện
hơn
- Dùng TĐCK cho phép từ 1 động cơ có thể truyền
đến nhiềubộ phận công tác khác nhau.
-Dạng chuyển động củacácbộ phậncôngtác
thường đadạng (quay đều, quay không đều, quay
lắc, tịnh tiếnkhứ hồi…), không có động cơ
thỏamãn
–nếucórất đắt.
- Dùng TĐCK an toàn cho ngườivận hành hơnlà
nốitrựctiếp động cơ vớibộ phận công tác.
111

Bài mở đầu:
Những vấn đề chung về TĐCK
0.1.3. Phân loại TĐCK:
- Truyền động nhờ ma sát: Truyền động Đai, Truyền
động bánh ma sát
- Truyền động nhờănkhớp: Truyền động bánh
răng, Truyền động bánh vít, Truyền động xích
112
Bài mở đầu:
Những vấn đề chung về TĐCK
0.2. Các ký hiệu và thông số chính:
- Công suất: P (KW)
-Vớimỗicặptruyền động, ký hiệunhỏ hơn dùng
cho trục/bánh chủđộng. Ví dụ P
1
, P
2
…
-Tốc độ quay : n
1
, n
2
… (vòng/phút)
-Tỷ số truyền : u=n
1
/n
2
(dương, không xét chiều
quay)
-Hiệusuất: = P

2
/P
1
- Momen xoắn: T
i
= 9,55.10
6
P
i
/n
i
113
Chương 2:
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.1. Khái niệm chung
2.1.1. Khái niệm
- Truyền động nhờ ma sát giữadâyvà bánh đai
-Cáctrục quay có thể song song, cắthoặc chéo nhau
-Cấutạo: Bánh đai, dây đai, có thể có bánh căng
hoặc bánh dẫnhướng đai
114
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.1. Khái ni
ệ
m chung
2.1.2. Phân loại:
-Theo vị trí tương đốigiữacáctrục:
Truyền động thường
20
115

Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.1. Khái ni
ệ
m chung
Truyền động chéo
116
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.1. Khái ni
ệ
m chung
Truyền động nửachéo
117
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.1. Khái ni
ệ
m chung
Đai dẹt
-Theo tiếtdiện đai:
Đai thang Đai tròn
118
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.1. Khái ni
ệ
m chung
Đai răng
Đai lược
119
Chương 2:
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.2. Kếtcấutruyền động đai

2.2.1. Dây đai
-Dâyđai dẹt
-Dâyđai thang
-Dâyđai lược
-Dâyđai răng
2.2.2. Bánh đai
120
Chương 2:
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. Cơ sở tính toán truyền động đai
2.3.1. Quan hệ hình họcchính
a. Đường kính
b. Góc ôm
c. Chiều dài đai
d. Khoảng cách trục
21
121
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
2.3.2. Lựctácdụng
a. Lựccăng trong dây đai
1

1
21
2
d
T
FF 
t
F
-Từđiềukiệncânbằng bánh đai
-Từđiềukiệnbiếndạng 2 nhánh như nhau:
021
2FFF 
* Quan hệ lựccăng:
122
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
021
21
2FFF
FFF
t




t
FFF


01
22
+
2
01
t
F
FF 
2
012
t
t
F
FFFF 
=>
123
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ

ộ
ng đai
* Công thức tính lựccăng mỗi nhánh:
vt
vt
FFF
FFF







1
1
1
2
1
F
v
là lựccăng phụ trong đai, do ly tâm khi đai vòng qua
bánh đai
124
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy

ề
n đ
ộ
ng đai
* F
V
?
-Lực ly tâm xu hướng đẩydâyđai ra xa:


 dvq
R
vdRq
R
mv
F
m
m
lt

) (
2
22
-Lựccăng do ly tâm lấycânbằng:
ltvv
F
d
F
d
F 




2
2
2
sin2
2
vqF
mv

125
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
2
vqF
mv

-Lựccăng phụ có trên mọitiếtdiện đai
(Do nó không phụ thuộc bán kính cong).
-Mặcdùlàmtăng lựccăng trong dây đai,
nó không làm tăng ma sát giữa dây và bánh

đai mà trái lại. Ngoài ra, tăng lựccăng gây
nhanh dão dây đai hơn.
126
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
b. Lựctácdụng lên trục
)180cos(2
cos2
1
0
21
2
2
2
1
21
2
2
2
1



FFFFF
FFFFF
r
r
-Cóthể tính gần đúng F
r
khi đai không làm việc, theo F
0
:
2
sin2
1
0

 FF
r
22
127
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
2.3.3. Ứng suất trong đai
128

Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
2.3.4. Khả năng kéo, đường cong trượtvàhiệusuất














vt
vt
FFF
FFF
1

1
1
2
1
* Khả năng kéo
-Ta đãcó:
t
FFF
1
1
21



-Bỏ qua F
v
:
t
FF
1
1
2
0




0
1
1

2 FF
t



0
2 FF
t



129
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
0
2 FF
t

-  càng lớn, F
t
càng lớn?
-  nên chọnbằng bao nhiêu?

-Vẽđồthị hiệusuất, hệ số
trượtnhư các hàm của ,
GỌI LÀ
Đường cong
trượtvàhiệusuất:
-Thí nghiệmvớicácgiátrị
khác nhau của 
(tỷ số Ft /(2F0))
130
Chương 2:TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.3. C
ơ
s
ở
tính toán truy
ề
n đ
ộ
ng đai
 
0
gọilàhệ số kéo tớihạn
  < 
0
: Trượttăng chậm, bậcnhấtvới 
  = 
0
: Lý tưởng !
 Tính đai theo khả năng kéo để nhằm
đạt được  nhỏ hơn, gầnnhất

với 
0
 Tại sao phải (nên) dùng  mà không tính
trựctiếpF
t
theo F
0
???
131
Chương 2:
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.4. Tính toán truyền động đai
2.4.1. Chỉ tiêu tính
-Tínhđai theo khả năng kéo là chỉ tiêu
chủ yếu. Mục đích để bộ truyềntruyền
đượctảiyêucầumàkhôngtrượttrơn.
- Quan tâm đến độ bềnmỏibằng cách kiểm
tra số vòng chạycủa đai trong mộtgiây.
132
Chương 2:
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.4.2. Tính đai dẹt:
0
00
22




tt

F
F
][.2
00 tt





vbtt
CCC ][][
0 



Với:
vbt
dtdtd
t
CCC
bv
PK
b
FK
A
FK






 .][
10.
0
3
1
vbt
CCCv
P
b



.].[.
10.
0
3
1
Chọntrước

, có:
23
133
Chương 2:
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
2.4.3. Tính đai thang:
][
10.
1
3

1
1
t
dtdtd
t
vzA
PK
zA
FK
A
FK

d
t
d
K
PzvA
K
z
P
][
10
][
3
1
1










lzu
CCCCPP

 ].[][
0
Với:
lzu
d
CCCCP
PK
z


][
0
1
134
Chương 3:
TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG
3.1. Khái niệm chung
3.1.1. Khái niệm
Thựchiệnviệctruyềnhoặcbiến đổichuyển động nhờ sựănkhớpcủa
các răng trên bánh răng hoặc trên thanh răng.
135
3.1.2. Phân loạitruyền động bánh răng

- Theo hình dáng bánh răng:
Bánh răng trụ
Bánh răng nón (côn)
136
- Theo tương quan giữacáctrục:
Các trục song song
Các trụccắt nhau
Các trục chéo nhau
137
- Theo tương quan đường răng với đường sinh:
+ Răng thẳng + Răng nghiêng
+ Răng chữ V+ Răng cong (xoắn)
138
- Theo tính chấtdiđộng của tâm các bánh răng
Bánh răng cốđịnh
(Hệ truyền động thường)
Bánh răng vi sai
(Hệ truyền động hành tinh)
24
139
- Theo vị trí phân bố răng
+ Bánh răng ănkhớp ngoài
+ Bánh răng ănkhớptrong
- Theo biên dạng (Profile)
răng
+ Răng thân khai
+ Răng Nô-vi-cốp, Xi-cờ-lô-it
- Theo điềukiệnlàmviệccủabộ truyền
+ Bộ truyềnkín
+ Bộ truyềnhở

140
Cắtrăng bằng dao
thanh răng
Cắtrăng bằng dao
phay lăn
141
3.1.3. Ưunhược điểmvàphạmvi sử dụng
3.2. Đặc điểm ănkhớpcủabộ truyềnbánhrăng
và kếtcấubánhrăng
142
3.2.1. Các thông số cơ bản
a. Modun (m) và số răng (Z)
;

p
m 
;
11
mZd

;
22
mZd 
 Hai bánh răng chỉ có thểănkhớpnếucóCÙNG MODUN
và cùng GÓC ĂN KHỚP
 Để hạnchế số lượng dao, Modun được TIÊU CHUẨN
HÓA. Ví dụ: 1; 1,25; (1,375); 1,5; (1,75); 2; (2,25); 2,5; 3;
(3,5); 4; (4,5); 5…
 Modun củabánhrăng đượccắt ra chính là modun của dao.
143

b. Góc ănkhớp
- Góc áp lực trên dao thanh răng, .
Thường là 20 độ.
-Gócănkhớp trên bánh răng

w
, là góc
giữa đường ănkhớp(tiếptuyến chung
của 2 vòng tròn lăn) và phương vậntốc
vòng.
-Vớicặp bánh răng không dịch chỉnh,
vòng tròn lăn trùng vớivòngtrònchia:

w
= 
144
c. Dịch chỉnh
Vớimột bánh răng:
-Dao lùi xa tâm phôi: Dịch chỉnh dương.
- Dao vào gần tâm phôi: Dịch chỉnh âm
25
145
Vớicặpbánhrăng:
-Cặp bánh răng không dịch chỉnh
-Cặp bánh răng dịch chỉnh đều: x
1
= - x
2
.
Thường lấyx

1
> 0.
-Cặp bánh răng dịch chỉnh góc: x
1
> 0; x
2
> 0:
a
w
> a; 
w
> 
146
3.2.2. Hệ số trùng khớp
-Hệ số trùng khớp ngang (


): Khả năng (xác
suất) nhiềunhất/ ít nhấtmấy đôi răng cùng ăn
khớp.
-Hệ số trùng khớp ngang


tính bằng tỷ số giữa
chiều dài đoạn ănkhớp
thựcvớibướcrăng trên
vòng cơ sở:


= g


/ p
b
-Hệ số trùng khớp ngang


của bánh răng thẳng
cầnlớnhơn1.
147
-Với bánh răng nghiêng, hệ số trùng khớpdọcquantrọng hơn:
-Nếu 

> 1, bộ truyềnluôncó2 đôi răng ăn
khớp, mặcdù

nhỏ hơn1!
148
3.3. Cơ sở tính toán thiếtkế
3.3.1. Tảitrọng
a. Lựctácdụng
a1. Lựctácdụng trong bộ truyềnBR trụ,
răng thẳng
149
a1. Lựctácdụng trong bộ truyềnBR trụ, răng thẳng
-Trênmỗi bánh có 2
thành phầnlực:
+ Lực vòng
+ Lựchướng tâm
-Lựchướng tâm của
bánh nào thì hướng

vào tâm bánh đó.
-Lực vòng:
+ Trên bánh chủđộng NGƯỢC chiều quay
+ Trên bánh bịđộng CÙNG chiều quay
150
a2. Lựctácdụng trong bộ truyềnBR trụ, răng nghiêng
- Trên mỗi bánh có 3 thành
phầnlực:
+ Lực vòng
+ Lựchướng tâm
+ Lựcdọctrục
-Lựchướng tâm và lực
vòng đượcxácđịnh
giống BRT răng thẳng.
-
Lựcdọctrục luôn hướng vào bề mặt làm việc:
+ BMLV trên bánh chủđộng ĐI TRƯỚC
+ BMLV trên bánh bịđộng ĐI SAU
F
a1
F
a2