MÁY ĐO MA SÁT Ổ ĐỠ TRỤC CHÂN VỊT

Luận văn tốt nghiệp
Chương 1
NGUN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐO MA SÁT
Ổ ĐỠ TRỤC CHÂN VỊT
1.1. Ổ ĐỠ TRỤC CHÂN VỊT. (ƠĐTCV)
1.1.1.VỊ TRÍ, ĐẶC ĐIỂM CỦA Ổ ĐỠ TRỤC CHÂN VỊT
TRONG HỆ ĐỘNG LỰC TÀU THUỶ.
Trên hình (1 - 1), trình bày sơ đồ hệ động lực của tàu thủy.
Hình 1.1. Sơ đồ hệ động lực tàu thủy
1. Máy chính. 2. Hộp số. 3;4. Trục trung gian.
5. Trục chân vịt. 6. Chân vịt.
Máy 1, qua hộp số 2, trục trung gian 4, trục chân vịt 5, truyền mơ men quay
cho chân vịt số 6. Khi quay thuận, chân vịt đạp nước về phía sau, phản lực của nước
vào chân vịt, thơng qua trục chân vịt, qua ổ đỡ trượt chặn ƠTC, sẽ được truyền tới
thân tàu và đẩy con tàu về phía trước.
Đa số trường hợp, trục chân vịt số 5 được đặt trên hai bạc trượt: Bạc lái BL,
nằm ở phía đi tàu, và bạc mũi BM, nằm ở phía mũi tàu. Chúng được gọi là bạc lót
trục chân vịt (BLTCV) và được đặt chung trong một ổ đỡ trượt, gọi là ổ đỡ trục chân
vịt (ƠĐTCV).
Vì chân vịt ngâm sâu trong nước, muốn kiểm tra, sửa chữa, thay thế... các
BLTCV, phải đưa tàu vào “đốc” (âu) hoặc lên “triền” ở trên bờ. Cơng việc này
thường chỉ được tiến hành vào dịp trung hay đại tu vòm đi, hoặc tồn bộ thân tàu.
Chu kỳ trung đại tu tàu khá dài, đòi hỏi tính tin cậy và độ bền mòn của bạc lót
trục chân vịt phải cao, để có tuổi bền tương ứng; đặng có thể thay thế, sửa chữa các
bạc này, cùng lúc với việc sửa thân tàu. Như vậy đỡ tốn tiền nâng, hạ thủy tàu.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 1
ỔĐC
ỔĐTCV
Luận văn tốt nghiệp
Người ta chọn ổ trượt làm ổ đỡ trục chân vịt, vì ổ trượt có tính tin cậy cao,

làm việc êm hơn ổ lăn. Nhưng ma sát ở ổ trượt thường lớn hơn ma sát ở ổ lăn. Điều
này trái với mong muốn vừa nêu.
Để giảm ma sát và giảm mòn cho BLTCV, một mặt cần tìm kiếm vật liệu
chống ma sát để làm bạc, phù hợp với vật liệu trục chân vịt (hoặc áo bao trục); nghĩa
là chọn cặp ma sát thích hợp. Mặt khác, cần tìm cách giảm tải, giảm tốc độ trượt và
bơi trơn, làm mát thật tốt cho ổ. Kết cấu hợp lý ổ trục cũng là một giải pháp khả dĩ.
Ta xem xét kỹ hơn về điều này khi nghiên cứu chế độ và điều kiện làm việc
của các loại ƠĐTCV thường gặp ở đội tàu thủy Việt Nam.
1.1.2.CHẾ ĐỘ VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC THƯỜNG GẶP
CỦA Ổ ĐỠ TRỤC CHÂN VỊT TÀU CÁ CỠ NHỎ.
Sơ đồ cấu trúc và tải tác dụng tại ổ đỡ trục chân vịt phổ biến ở tàu cá cỡ nhỏ,
được trình bày trên hình (1 – 2). Các bộ phận của ổ gồm có: Chân vịt số 1, ống bao
trục số 2, trục chân vịt số 3, BLTCV phía lái BL, phía mũi BM, đệm kín nước số 4,
cái điều chỉnh độ kín nước số 5 và khớp nối trục số 6.
Hình (1 – 2): Sơ đồ cấu trúc và tải tác dụng tại ƠĐTCV phổ biến ở tàu cá cỡ nhỏ
Q
cv
là trọng lượng chân vịt, Q
kn
là trọng lượng của khớp nối, q là tải phân bố
đều theo chiều dài của trục do trọng lượng trục chân vịt gây ra. M
m
là mơ men xoắn
từ máy tàu truyền tới, M
c
là mơ men cản chuyển động của chân vịt do nước gây ra. R
l
và R
m
là các phản lực tại bạc lái và bạc mũi. P

cv
là hợp của phản lực nước lên chân
vịt, có phương trùng với đường tâm trục chân vịt và chiều từ phía lái về mũi tàu. Khi
chân vịt quay thuận, phản lực này đẩy tàu tiến về phía trước.Còn khi chân vịt quay
ngược, chiều phản lực sẽ ngược lại, tàu lùi về phía sau.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 2
Luận văn tốt nghiệp
Tùy theo tương quan giữa trọng lượng của chân vịt Q
cv
và trọng lượng của
khớp nối Q
kn
cũng như tỷ lệ các khoảng cách L
o
, L
1
, L
2
mà giá trị của các phản lực R
l
và R
m
, lớn hay nhỏ, cùng chiều hay ngược chiều nhau.
Khi thiết kế, người ta bố trí sao cho giá trị của chúng khơng q sai khác.
Song vì trọng lượng của chân vịt thường rất lớn so với trọng lượng của khớp nối. Lại
vì, để bảo đảm đủ “nước hút” cho chân vịt, nhằm bảo đảm hiệu suất cao của nó, đoạn
trục conxon L
o
khơng thể q ngắn. (đặc biệt, ở tàu vỏ gỗ trảng đi, ván vỏ khơng

chắp nối mà liền mảnh từ mũi đến đi tàu). Do vậy, tỷ lệ khá nhất có thể đạt được
của R
l
/R
m
thường khơng dưới (5/4 - 4/3). Các phản lực này thường lớn hơn phản lực
ở các ổ đỡ, trên các trục trung gian hoặc trục đẩy, đến 3, 4, 5 lần.
Trong thiết kế kỹ thuật, người ta thường coi phản lực R
l
hoặc R
m
là tải chính,
gây ra áp suất nén trên bề mặt BLTCV.
Sau khi chọn phương án bố trí các bộ phận của ổ, chọn phương án bơi trơn,
làm mát và lựa chọn vật liệu làm trục và bạc, người ta kiểm tra độ bền của bạc, thơng
qua việc so sánh áp suất nén danh nghĩa p mà bạc phải chịu, với áp suất cho phép của
vật liệu làm bạc [p], hoặc so sánh nhân tố cho phép làm việc [pv] của vật liệu làm
bạc, với chế độ làm việc thực tế của ổ trượt phía lái là p
1
v, và phía mũi là p
2
v. Trong
đó:
p
1
= R
l
/d

.L

b1
hoặc p
2
= R
m
/d

.L
b2
và v = ω .r . (1 - 1)
d, ω, v, r là đường kính, tốc độ góc, tốc độ trượt và bán kính trục chân vit.
L
b1
, L
b2
là chiều dài của bạc lái và bạc mũi.
Nếu giữ ngun tốc độ trượt và đường kính trục chân vịt (hai thơng số này do
hiệu suất chân vịt và cơng suất của tàu quy định), để giảm tải, nghĩa là giảm áp suất
danh nghĩa trên bề mặt các bạc, nhằm giảm ma sát và hao mòn, người ta tăng chiều
dài bạc lái lên (4 - 5) lần và chiều dài bạc mũi lên gấp (3 - 4) lần đường kính trục
chân vịt, nghĩa là lớn hơn chiều dài các bạc trượt khác ở trục trung gian và trục đẩy,
trên cùng hệ trục chừng ấy lần.
Ngồi tải chính là áp suất danh nghĩa, ƠĐTCV còn chịu các tải phụ, do dao
động dọc trục bởi sự biến động của lực đẩy chân vịt trước sóng gió biển khơi, sự biến
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 3
Luận văn tốt nghiệp
động của dòng nước theo sau đi tàu; hay do dao động ngang của trục chân vịt và sự
biến dạng của vỏ tàu, làm sai lệch tâm trục và ổ...
Rất khó xác định chính xác sự ảnh hưởng của các yếu tố này. Vì vậy, người ta

thêm vào giá trị p một hệ số k, tính đến ảnh hưởng chung của chúng. Tùy theo kích
thước, hình dáng kết cấu tàu và hệ động lực; tùy vào loại vỏ sắt hay vỏ gỗ; tùy vùng
biển hoạt động...mà lấy giá trị k cao hay thấp. Việc này phụ thuộc kinh nghiệm của
người thiết kế.
Áp suất danh nghĩa trên BLTCV p của các loại tàu cá cỡ nhỏ ở Việt Nam,
thường nằm trong khoảng: p = (0,05 - 0,3) N/mm
2
; còn tốc độ trượt giữa trục chân
vịt với bạc, thì nằm trong khoảng v = (1 - 3) m/s.
Nếu xem vật liệu và chiều dày các bạc trượt là như nhau, thì khối lượng vật
liệu u cầu cho hai BLTCV lớn gấp (7 - 9) lần so với vật liệu cần cho một bạc trượt
khác trên cùng hệ trục.
ỔĐTCV này thường được bơi trơn bằng nước, chảy từ phía ngồi tàu, theo
khe hở giữa bạc và trục, vào trong tàu. Nước có tỷ nhiệt cao hơn dầu bơi trơn tới 2
lần, nên khi bơi trơn, nó cũng đồng thời làm mát tốt cho ổ. Dùng nước bơi trơn vừa
khơng tốn tiền, lại khơng gây ơ nhiễm mơi trường biển như dùng dầu.
Tàu cá khai thác ngồi biển, hay trong các sơng hồ, nước bơi trơn và làm mát
cho ổ có tính ăn mòn hóa học và ăn mòn điện-hóa rất cao. Do vậy, trục chân vịt
thường làm bằng thép khơng gỉ.
Thép khơng gỉ gần như khơng bị nước biển ăn mòn, nhưng độ cứng của nó
khơng cao. Vì vậy, vật liệu làm bạc khơng được q cứng. Người ta thường sử dụng
vật liệu phi kim loại như: Gỗ, cao su, chất dẻo...để làm BLTCV các tàu sử dụng thép
khơng gỉ làm trục chân vịt, vì chúng thường có độ cứng thấp hơn các loại hợp kim
chống ma sát hiện dùng, lại rất ít bị ăn mòn bởi nước biển.
Các loại vật liệu này, khơng chỉ đáp ứng cho trên 7 vạn tàu cá cỡ nhỏ, mà
ngay cả trên 6 nghìn tàu cá loại trên 90 mã lực cũng vẫn dùng loại vật liệu này.
Tàu cá có cơng suất 800, 1000 mà lực vẫn dùng polyamid làm BLTCV.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 4
Luận văn tốt nghiệp

1.2 THIẾT BỊ ĐO MA SÁT CỦA Ổ ĐỠ TRỤC CHÂN VỊT.
1.2.1.SƠ ĐỒ ĐỘNG.
Hình (1 – 3): Sơ đồ động máy đo ma sát ổ đỡ trục chân vịt.
1. Động cơ điện 2. Bộ truyền đai
3. Trục 4. Bạc lót phía mũi
5. Lỗ nước vào 6. Bảng cung chia độ
7. Kim chỉ góc lệch 8. Ống bao
9. Bạc lót phía lái 10. Ổ lăn
11. Quả nặng 12. Lỗ nước ra
13. Thanh treo đối trọng 14. Đối trọng
15. Thân giá đỡ chữ A 16. Thanh thép chữ U
G
dt
. Trọng lương đối trọng P
qn
. Trọng lượng quả nặng cân bằng.
P
pl
. Trọng lượng của puly.
Trục (3) có đường kính d = 50 mm, một đầu gắn với puly liên kết với động cơ
điện dẫn động qua bộ truyền đai, đầu còn lại lắp với đối trọng cân bằng có trọng
lượng là (P
qn
).
Bạc lót (4, 9) được cố định bằng các vít đầu chìm trong ống bao (8). Bạc lót
ngắn lắp phía mũi, bạc lót dài lắp phía lái.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 5
Luận văn tốt nghiệp
Ống bao trục (8) được lắp trong hai ổ lăn lắp chặt trong hai lỗ của hai giá đỡ

chữ A. Hai giá đỡ chữ A được định vị trên hai thanh thép chữ U bằng bốn bulơng
M20. Trên ống bao (8) còn bố trí các đường nước (5, 12) để bơi trơn và làm mát cho
ổ trượt.
Bộ phận đo ma sát kiểu con lắc vật lý gồm có: Thanh treo đối trọng (13), đối
trọng (14) cùng với kim chỉ góc lệch (7) trên bảng cung có chia độ (6).
1.2.2. NGUN LÝ LÀM VIỆC.
Khi đóng cầu dao điện, động cơ điện (1) quay, kéo theo trục (3) quay nhờ bộ
truyền đai (2). Hai bạc lót (4, 9) được lắp cố định vào hai đầu của ống bao trục, cụm
chi tiết này quay cùng chiều quay của trục do ma sát sinh ra trong ổ trục trong q
trình máy làm việc. Trục (3) quay với nhiều vận tốc khác nhau nhờ bộ truyền đai (2).
Ổ trục chịu tải trọng P và có vận tốc trượt tương đối giữa trục và bạc lót là V.
Ma sát sinh ra trong ổ trục là ma sát trượt. Mơ men ma sát này phụ thuộc vào
tải trọng P và vận tốc trượt V đo được bằng con lắc vật lý với đối trọng (14), kim chỉ
góc lệch (7) và bảng cung có chia độ (6). Q trình hoạt động sẽ tạo ra sự lệch một
góc f so với giá trị ban đầu của kim (7) trên bảng chia độ (6) so với phương thẳng
đứng.
Từ giá trị của độ lệch kim (7) và trọng lượng của đối trọng (14) xác định được
mơ men ma sát, lực ma sát và từ đó tìm được hệ số ma sát của ổ trượt.
Nhiệt độ làm việc trong ổ trượt được khống chế bởi lưu lượng chất bơi trơn
(nước). Nước được đưa vào và ra khỏi ổ trượt qua hai lỗ (5, 12). Sau khi bơi trơn và
làm mát nước chảy ra ngồi ổ trượt qua khe hở trục - bạc ở hai đầu ống bao.
1.2.3.CÁC THƠNG SỐ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐO MA SÁT.
1.Các thơng số đầu vào.
• Liên kết ma sát (cặp ma sát A và B). Ở đây, A là trục và B là bạc lót. Liên kết
ma sát được đặc trưng bởi các thơng số sau: Đường kính trục, cơ tính của vật liệu chế
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 6
Các thơng số
đầu vào
Máy đo ma sát Thơng số

đầu ra
Luận văn tốt nghiệp
tạo trục, chiều dài bạc lót, số lượng bạc lót, độ nhẵn bề mặt trục và bạc lót, tính chất
cơ, lý, hố của loại vật liệu làm bạc lót, khe hở lắp ghép giữa bạc và trục.
• Chế độ làm việc (P, V) của liên kết ma sát.
Ở đây: P - Đặc trưng cho tải trọng tác dụng lên ổ đỡ.
Tải tác dụng lên thiết bị gồm có: Tải cơ và tải nhiệt. Trên hình (1 – 5) biểu
diễn các lực và mơ men tác dụng lên thiết bị đo ma sát ổ đỡ trục chân vịt.


Hình (1 – 4): Tải tác dụng lên máy đo ma sát ổ đỡ trục chân vịt
Tải cơ:
- Tải tác dụng lên trục theo phương hướng tâm do trọng lượng của quả nặng là lực
tập trung (P
qn
), trọng lượng của puly truyền động (P
pl
) và trọng lượng của trục là lực
phân bố q
t
tác dụng lên tồn bộ chiều dài trục (L) gây ra.
- Sự phân bố áp suất khơng đều do sai lệch định tâm trục, do trong q trình gia cơng
hoặc lắp ráp dẫn đến sự khơng song song của đường tâm ổ và đường tâm trục. Vì
vậy, trục và bạc khơng tiếp xúc với nhau trên suốt chiều dài bạc mà tiếp xúc với nhau
bằng những phần diện tích thực tế. Dưới tác dụng của tải trọng lên trục mà các phản
lực lên gối đỡ chỉ được phân bố trên đoạn tiếp xúc và khơng theo một quy luật nào
cả.
- Tải trọng do trọng lượng của:
+ Ống bao và bạc lót.
+ Trục và các chi tiết lắp trên trục.

+ Ổ lăn.
+ Đối trọng và thanh treo đối trọng.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 7
Luận văn tốt nghiệp
tác dụng lên khung máy.
- Mơ men xoắn truyền từ động cơ điện. Mơ men này thay đổi theo u cầu vận hành
thiết bị và có giá trị dao động tuỳ thuộc vào cấu trúc động cơ, sự ổn định của nguồn
điện cung cấp.
- Tải xuất hiện do sự dao động của cụm chi tiết: Trục, ống bao và các phần tử lắp
trên chúng. Vì đây là một hệ đàn hồi nên dưới tác động của các phụ tải theo chu kỳ,
hệ này sẽ dao động. Khi tần số của lực kích thích gần với dao động tự do của hệ đàn
hồi thì biên độ dao động sẽ tăng lên nhanh chóng. Điều này làm ổ đỡ trục làm việc
trong điều kiện xấu, q trình bơi trơn bị phá vỡ, xảy ra va đập giữa trục và bạc lót,
trục và bạc lót ma sát trực tiếp với nhau dẫn đến cường độ hao mòn trong ổ lớn.
Tải nhiệt:
Nhiệt sinh ra do ma sát giữa trục với bạc lót (ma sát trượt) và ma sát trong ổ
lăn (ma sát lăn).
V - Vận tốc trượt.
• Mơi trường liên kết ma sát làm việc (c) gồm có: chất bơi trơn và khơng khí
bao quanh. Các thơng cơ bản về chất bơi trơn gồm có: Độ nhớt và nhiệt độ.
f(μ) = f(P, V, c) (1 – 2)
2.Các thơng số đầu ra.
• Hệ số ma sát.
• Lực ma sát.
• Miền giá trị của các thơng số ảnh hưởng mà ở đó hệ số ma sát của cặp lắp
ghép là tối ưu và ổn định nhất.
• Tính tin cậy của thiết bị.
Do điều kiện và thời gian còn hạn chế vì vậy chỉ xét đến mối quan hệ của các
thơng số đầu vào là: Tốc độ trượt của hai bề mặt ma sát, tải trọng tác dụng lên ổ và

thơng số đầu ra là hệ số ma sát.
3.Xác định hệ số ma sát.
Lực ma sát trong ổ đỡ:
F
ms
= F
ms1
+ F
ms2
(N) (1 – 3)
Lực ma sát sinh ra tai bạc lót phía lái:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 8
Luận văn tốt nghiệp
F
ms1
= f
ms
.P
1
= f
ms
.(p
1
.d .L
b1
) (N) (1 – 4)
Lực ma sát sinh ra tại bạc lót phía mũi là:
F
ms2

= f
ms
.P
2
= f
ms
.(p
2
.d .L
b2
) (N) (1 – 5)
Trong đó: f
ms
- Hệ số ma sát trong ổ.
d - Đường kính trục (mm)
L
b1
- Chiều dài bạc lót phía lái (mm).
L
b2
- Chiều dài bạc lót phía mũi (mm).
P - Lực tác dụng lên các ổ.
P
i
= p
i
d .L
bi
(N/mm
2

) (1 - 6)
p
i
– Áp suất danh nghĩa trong ổ thứ i
Momen ma sát trong các ổ là:
M
ms
= F
ms
.
2
d
(N.mm) (1 – 7)
Từ các cơng thức (1 – 3) đến (1 – 7) ta có:
f
ms
. d .(p
1
.d .L
b1
+ p
2
.d .L
b2
) = 2 .M
ms
⇒
f
ms
=

)...(
.2
2211
2
bb
ms
LpLpd
M
+
(1 – 8)
Khi làm việc, tải trọng P được truyền vào ổ. Cụm chi tiết (4, 8, 9) được đặt trên
hai ổ lăn (10). Hai ổ lăn này sinh ra mơ men ma sát (M
0
) ngược chiều với mơ men ma
sát trong ổ, cùng chiều với mơ men ma sát do đối trọng gây ra (M
1
).Vì vậy, khi tính
mơ men ma sát trong ổ thơng qua đối trọng cần phải cộng thêm mơ men này.
M
0
= 0,5 .f
0
.P .D
0
(1 – 9)
Trong đó: f
o
- Hệ số ma sát trong ổ (f
0
= 0,001 – 0,005)

P - Tải trọng hướng kính.
D
0
- Đường kính trung bình của ổ lăn.
Khi máy chưa làm việc, tải trọng tác dụng lên ổ đỡ gồm có: Trọng lượng trục,
trọng lượng quả nặng, trọng lượng của puly, trục và bạc lót tiếp xúc với nhau, đối
trọng G
dt
và trọng lượng riêng của thanh treo nằm ở vị trí mà kim chỉ 0
0
trên bảng
chia độ, ở vị trí thẳng đứng (vị trí I).
Khi máy làm việc, đối trọng G
dt
và trọng lượng thanh treo sẽ nằm ở vị trí mà tạo
với phương thẳng đứng (phương ban đầu) một góc f.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 9
f
Luận văn tốt nghiệp
M
1
= G
dt
.Sinf .R + G
ttdt
.Sinf .r (1 – 10)
M
ms
= M

1
+ M
0
(1 – 11)
Trong đó:
R - Khoảng cách từ tâm đối trọng đến đường tâm trục.
r - Khoảng cách từ trung điểm của thanh treo đối trọng đến đường tâm trục.
G
dt
- Trọng lượng đối trọng.
G
ttdt
- Trợng lượng của thanh treo đối trọng.


Hình (1 - 5): Sơ đồ xác định mơ men ma sát trong ổ khảo nghiệm.
1. Bảng cung chia độ (thang đo 1/10
0
); 2. Kim chỉ góc lệch;
3. Ống bao; 4. Thanh treo đối trọng; 5. Đối trọng.
Chương 2
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 10
Luận văn tốt nghiệp
THIẾT KẾ KỸ THUẬT KHUNG MÁY
2.1.NHIỆM VỤ, U CẦU CỦA KHUNG MÁY.
2.1.1.NHIỆM VỤ.
Nhiệm vụ của khung máy là đỡ tất cả các chi tiết, các bộ phận lắp đặt trên nó
và đảm bảo cho chúng ở những vị trí làm việc nhất định.
2.1.2.U CẦU.

Phải chắc chắn, ổn định. Vị trí và bề mặt lắp ghép phải chính xác.
2.2.TẢI TÁC DỤNG LÊN KHUNG MÁY.
2.2.1. SƠ ĐỒ PHÂN BỐ TẢI.
Hình (2 – 1) biểu diễn các lực và mơ men tác dụng lên máy đo ma sát trong đó có
khung máy. Bao gồm:
Hình (2 – 1): Tải tác dụng lên máy đo ma sát ổ đỡ trục chân vịt.
1. Trọng lượng của quả nặng cân bằng (P
qn
) được đặt tại trọng tâm của quả nặng
có chiều từ trên xuống.
2. Trọng lượng của Puly (P
pl
) được đặt tại trọng tâm của puly có chiều từ trên
xuống.
3. Phản lực từ các ổ đỡ (R
1
, R
2
) được đặt tại trọng tâm của hai ổ đỡ trượt có
chiều hướng từ dưới lên.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 11
Luận văn tốt nghiệp
4. Trọng lượng của bản thân trục là một lực phân bố đều trên tồn bộ chiều dài
của trục (L).
Q trình cân và đo kiểm được các thơng số ban đầu theo bảng dưới đây.
Bảng (2 – 1): Giá trị các đại lượng ghi ở hình (2 – 1).
Thơng số Ký hiệu Giá trị Đơn vị
Chiều dài trục L 992 mm
Đường kính trục d 50 mm

Chiều dài từ tâm quả nặng tới giữa bạc lót phía lái L
1
305,5 mm
Chiều dài từ bạc lót phía lái tới bạc lót phía mũi L
2
381 mm
Chiều dài từ tâm puly tới giữa bạc lót phía mũi L
3
305,5 mm
Chiều dài từ giữa bạc lót phía lái tới tâm ổ bi L
4
54 mm
Chiều dài giữa hai ổ bi L
5
256 mm
Chiều dài từ giữa bạc lót phía mũi tới tâm ổ bi L
6
71 mm
Chiều dài bạc lót phía lái L
b1
210 mm
Chiều dài bạc lót phía mũi L
b2
84 mm
Chiều dài ống bao L
ob
528 mm
Khối lượng quả nặng M
qn
12 kG

Khối lượng puly M
pl
7 kG
Khối lượng trục M
t
16 kG
Theo cơng thức: P = M . g (2 – 1)
Trong đó: g – gia tốc trọng trường (g = 10 m/s
2
).
Như vậy: Trọng lượng của trục là: P
t
= M
t
. g = 16 . 10 = 160 (N).
Trọng lượng của quả nặng là: P
qn
= M
qn
. g = 12 . 10 = 120 (N).
Trọng lượng của puly là: P
pl
= M
pl
. g = 7 .10 = 70 (N).
Giá trị lực phân bố của bản thân trục là: q
t
=
L
Pt

=
992
160
(N/mm).
2.2.2.XÁC ĐỊNH PHẢN LỰC TẠI CÁC Ổ ĐỠ.
Vì lực phân bố q
t
phân bố trên tồn bộ chiều dài của trục (L) nên có thể qui
lực q
t
về một lực tập trung đặt tại trung điểm của đường tâm trục.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 12
Luận văn tốt nghiệp
Hình (2 – 2): Đơn giản hố sơ đồ lực tác dụng lên trục.
Chiều các lực được chọn như hình vẽ. Lập và giải hệ phương trình cân bằng
tại B và E.
∑
B
M
= R
2
.L
2
- P
t
.
2
2
L

- P
pl
.(L
2
+ L
3
) + P
qn
.L
1
= 0
⇔
R
2
.L
2
+ P
qn
.L
1
= P
t
.
2
2
L
+ P
pl
.(L
2

+ L
3
)
⇒
R
2
=
381
5,305.120)5,305381.(70
2
381
.160
−++
= 109,9 (N) ≈ 110 (N)
∑
E
M
= R
1
.L
2
- P
t
.
2
2
L
- P
qn
.(L

1
+ L
2
) + P
pl
.L
3
= 0
⇔
R
1
.L
2
+ P
pl
.L
3
= P
t
.
2
2
L
+ P
qn
.(L
1
+ L
2
)

⇒
R
1
=
381
5,305.70)3815,305(120
2
381
.160
−++
= 240,09 (N) ≈ 240 (N)
2.3.TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN.
• Việc chọn động cơ điện cần thoả mãn các u cầu cơ bản sau đây:
- Sử dụng tiện lợi.
- Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn.
- Giá thành chế tạo rẻ.
• Tiến hành chọn động cơ như sau:
Lực ma sát sinh ra trong ổ trượt là: F
msi
= R
i
.f
ms
(N) (2 – 2)
Lực ma sát sinh ra tại bạc lót phía lái là: F
ms1
= R
1
.f
ms

(N)
Lực ma sát sinh ra tại bạc lót phía mũi là: F
ms2
= R
2
.f
ms
(N)
Ổ trượt được bơi trơn bằng nước nhưng do chất lượng bề mặt của trục và bạc
lót là khơng cao nên chiều dày lớp bơi trơn khó đảm bảo lớn hơn tổng số mấp mơ bề
mặt của cặp ma sát. Như vậy ta có ma sát nửa ướt và trị số hệ số ma sát nằm trong
khoảng (0,01 – 0,1) theo [4 – tr68] tập 2. Chọn f
ms
= 0,1.
Như vậy ta tính được: F
ms1
= 240 . 0,1 = 24 (N)
F
ms2
= 110 . 0,1 = 11 (N)
Mơ men ma sát được xác định bằng cơng thức sau:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 13
Luận văn tốt nghiệp
M
msi
= F
msi
.
2

d
(N.mm) (2 – 3)
Trong đó: M
msi
– Mơ men ma sát sinh ra giữa trục và bạc lót thứ i (N.mm)
F
msi
- Lực ma sát sinh ra giữa trục và bạc lót thứ i (N)
d - Đường kính trục (mm)
Mơ men ma sát sinh ra trong bạc lót phía lái là:
M
ms1
= F
ms1
.
2
d
= 24 .
2
50
= 600 (N.mm)
Mơ men ma sát sinh ra trong bạc lót phía mũi là:
M
ms2
= F
ms2
.
2
d
= 11 .

2
50
= 275 (N.mm)
Tổng mơ men ma sát sinh ra trong ổ trượt là:
M
ms
= M
ms1
+ M
ms2
(N.mm) (2 – 4)
M
ms
= 600 + 275 = 875 (N.mm) = 0,875 (N.m)
Để máy có thể làm việc được thì momen xoắn sinh ra trên trục phải thoả mãn điều
kiện sau:
M
x

≥
K. M
ms
(2 – 5)
Trong đó: K là hệ số an tồn. Lấy K = 3
Chọn M
x
= 3. M
ms
= 3 .0,875 (N.m) = 2,625 (N.m)
Cơng suất trên trục máy đo là: N

t
= M
x
.
t
ω
(2 – 6)
Theo số liệu thống kê, chế độ làm việc của hệ trục chân vịt tàu cá cỡ nhỏ nằm trong
khoảng: P = (0,05 – 0,3) (N/mm
2
) (2 – 7)
V = (1 – 3) (m/s) (2 – 8)
Chọn vận tốc trượt V = 3 (m/s) vì ở vận tốc trượt lớn nhất, ma sát sinh ra trong ổ sẽ
lớn nhất.
Vận tốc trượt được xác định theo cơng thức sau: V =
60.1000
..
t
nd
π
(m/s) (2 – 9)
Trong đó: d - Đường kính trục (mm)
n
t
- Tốc độ quay của trục (v/ph)
Vận tốc góc của trục là:
t
ω
=
30

.
t
n
π
(rad/s) (2 – 10)
Từ cơng thức (2 – 9) và (2 – 10) ta tính được:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 14
Luận văn tốt nghiệp
t
ω
=
d
V
.30.
.60.1000.
π
π
=
50
3.1000.2
= 120 (rad/s)
Như vậy cơng suất trên trục sẽ là:
N
t
= M
x
.
t
ω

= 2,625 .120 = 315 (W) = 0,315 (kW)
Cơng suất cần thiết của động cơ là:
N
đm

≥
N
ycđc
=
d
t
N
η
(2 – 11)
Giá trị hiệu suất của bộ truyền động đai được tra theo Bảng 1 [11 - tr23]

d
η
= (0,95 – 0,96). Chọn
d
η
= 0,95. (2 – 12)
N
đm

≥
N
ycđc
=
0,95

0,315
= 0,3316 ≈ 0,332 (kW)
Kiểm nghiệm động cơ với nhiều cấp vận tốc trượt khác nhau.
Với V
1
= 1 (m/s).
Vận tốc góc của trục sẽ là:
1
t
ω
=
50
.2.10
1
3
V
= 40 (rad/s)
Cơng suất trên trục được xác định:
N
t1
= M
x
.
1
t
ω
= 2,625. 40 = 105 (W)
Cơng suất u cầu từ động cơ:
N
ycđc

1
=
d
t
N
η
1
=
95,0
105
= 110,526 (W) ≈ 0,111 (kW)
Với V
2
= 2 (m/s).
Vận tốc góc của trục sẽ là:
1
t
ω
=
50
.V2.10
2
3
= 80 (rad/s)
Cơng suất trên trục được xác định:
N
t2
= M
x
.

2
t
ω
= 2,625. 80 = 210 (W)
Cơng suất u cầu từ động cơ:
N
ycđc
2
=
d
t
N
η
2
=
0,95
210
= 221,05 (W) ≈ 0,221 (kW)
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 15
Luận văn tốt nghiệp
Nhận thấy N
ycđc
1
(0,111 kW)

và N
ycđc
2
(0,210 kW) đều có giá trị nhỏ hơn N

ycđc
(0,332 kW) nghĩa là cơng suất của động cơ vẫn được đảm bảo khi làm việc ở các cấp
vận tốc trượt V
1
và V
2
.
Từ cơng suất u cầu từ động cơ ta tiến hành chọn động cơ điện.
- Động cơ điện một chiều đắt, nhanh hỏng và khối lượng sửa chữa lớn hơn động cơ
xoay chiều, phải thêm vốn đầu tư để lắp đặt các thiết bị chỉnh lưu.
- Động cơ điện đồng bộ ba pha giá đắt, mở máy phức tạp, tuy có hệ số cosϕ cao, chi
phí vận hành sẽ cao hơn loại động cơ khơng đồng bộ nhưng ở đây u cầu cơng suất
nhỏ nên các ưu điểm của động cơ đồng bộ ba pha khơng quan trọng lắm.
- Động cơ khơng đồng bộ ba pha giá rẻ, cấu tạo vận hành đơn giản nhất, mặc dù trực
tiếp với mạng điện xoay chiều khơng cần thiết đổi dòng điện, có thể điều chỉnh nhảy
cấp vận tốc bằng cách thay đổi số đơi cực từ.
Chọn động cơ điện.
Ta tiến hành chọn cơng suất và tốc độ động cơ.
Động cơ cần chọn sao cho có thể lợi dụng được tồn bộ cơng suất động cơ. Khi
làm việc nó phải thoả mãn ba điều kiện.
- Động cơ khơng phát nóng q nhiệt độ cho phép.
- Có khả năng q tải trong thời gian ngắn.
- Có mơ men mở máy đủ lớn để thắng mơ men cản ban đầu.
Vì vậy ta chọn động cơ điện có cơng suất định mức (N
đm
) lớn hơn cơng suất
u cầu đặt ra cho nó (N
ycđc
).
So sánh với các loại động cơ điện trên, nhận thấy động cơ khơng đồng bộ ba

pha có nhiều ưu điểm. Do đó chọn động cơ điện có ký hiệu DK31 – 4 là loai động cơ
điện khơng đồng bộ ba pha roto đoản mạch đúc nhơm, do Việt Nam sản xuất theo
Bảng 3 [11 – tr29 ].
Bảng (2 – 2): Thơng số kỹ thuật của động cơ điện.
Kiểu
động cơ
Cơng
suất
N (kW)
Vận tốc
quay
n (v/ph)
Cosϕ
dm
m
M
M
dm
M
M
max
Mơ men
bánh đà
GD
2
(kgm
2
)
Trọng
lượng

(kg)
DK31 -4 0,6 1440 0,76 1,8 1,8 0,15 24
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 16
Luận văn tốt nghiệp
Trong đó: M
m
– Mơ men mở máy.
M
đm
- Mơ men định mức.
M
max
– Mơ men lớn nhất.
2.4. TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI.
Truyền động đai được dùng để truyền động trên các trục tương đối xa nhau và
u cầu làm việc êm dịu. Bộ truyền có kết cấu khá đơn giản và có thể giữ an tồn cho
các shi tiết máy khác khi bị q tải đột ngột. Tuy nhiên, tỷ số truyền của bộ truyền
khơng được ổn định do có sự trượt giữa đai và bánh đai.
Chọn bộ truyền đai là bộ truyền đai hình thang. Các thơng số cần xác định: Loại đai,
kích thước đai và bánh đai, khoảng cách trục, chiều dài đai, lực tác dụng lên trục.
2.4.1.CHỌN LOẠI ĐAI.
Kích thước, tiết diện và chiều dài đai đã được tiêu chuẩn hố. Dựa vào cơng
suất cần truyền (N < 1 kW), chọn loại đai có tiết diện A, đai vải cao su.
Các kích thước tiết diện của đai:
b = 13 (mm)
h = 8 (mm)
b
c
= 11 (mm)

y
o
= 2,8 (mm)
Diện tích tiết diện đai: F = 81 (mm
2
)
Hình (2 – 3): Tiết diện đai hình thang.
2.4.2.XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH BÁNH ĐAI.
Q trình đo kiểm xác định được đường kính ngồi của bánh đai như sau:
• Đường kính ngồi: (D
n
)
Bánh dẫn : D
n1
= 165,6 (mm)
Bánh bị dẫn: D
n2
= 225,6 (mm)
• Đường kính trong: (D
t
)
Bánh dẫn: D
t1
= 140,6 (mm)
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 17
Luận văn tốt nghiệp
Bánh bị dẫn: D
t2
= 200,6 (mm)

Theo cơng thức xác định đường kính ngồi của bánh đai [11 - tr47]:
D
n1
= D
1
+ 2 y
o
(2 – 13)
D
n2
= D
2
+ 2 y
o

Trong đó: y
o
= 2,8 (mm)
Như vậy đường kính tính tốn của bánh đai dẫn và
bánh đai bị dẫn là:
D
1
= D
n1
– 2 y
o
= 165,6 – 2 .2,8 = 160 (mm)
D
2
= D

n2
– 2 y
o
= 225,6 – 2 .2,8 = 220 (mm)
Cấu tạo bánh đai và các kích thước chủ yếu của
rãnh bánh đai hình thang được thể hiện bằng hình vẽ.
Hình (2 – 4): Cấu tạo bánh đai hình thang.
Bảng (2 – 3):Kích thước chủ yếu của rãnh bánh đai hình thang.
Loại tiết diện đai c e s
A 3,5 9 10
Các đường kính D
1
và D
2
là đường kính của vòng tròn qua lớp trung hồ của
đai (khi đai vòng qua bánh) cũng là các đường kính danh nghĩa của bộ truyền đai
hình thang, chúng được dùng trong tính tốn bộ truyền. Các trị số D
1
và D
2
theo tiêu
chuẩn.
Kiểm nghiệm vận tốc đai theo điều kiện:
V =
3
11
10.60
.. nD
π

≤
V
max
(m/s) (2 – 14)
Trong đó: D
1
- Đường kính bánh dẫn (mm)
n
1
- Tốc độ quay của bánh dẫn (v/ph)
V
max
- Vận tốc cho phép cực đại của đai (V
max
= 30 – 35 m/s).
V =
3
60.10
4403,14.160.1
= 12,06 ≈ 12 < V
max
(m/s)
2.4.3.SƠ BỘ CHỌN KHOẢNG CÁCH TRỤC.
Khoảng cách trục sơ bộ được tính theo điều kiện:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 18
Luận văn tốt nghiệp
0,55 .(D
1
+ D

2
) + h
≤
A
sb

≤
2 .(D
1
+ D
2
) (2 – 15)
Trong đó : h - Chiều cao tiết diện đai (h = 8 mm)
⇒
0,55 . (160 + 220) + 8
≤
A
sb

≤
2 .(160 + 220)
⇒
217
≤
A
sb

≤
760
Dựa vào điều kiện, ta chọn: A

sb
= 300 (mm).
2.4.4.XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC CHIỀU DÀI ĐAI L
0

VÀ KHOẢNG CÁCH TRỤC A.
Tính sơ bộ chiều dài đai:
L
sb
= 2 . A
sb
+
2
π
(D
1
+ D
2
) +
( )
sb
12
4A
2
DD
−
(2 – 16)
L
sb
= 2 .300 +

2
14,3
(160 + 220) +
4.300
160)(220
2
−
L
sb
= 1199,6 ≈ 1200 (mm)
Từ giá trị L
sb
trên, quy tròn theo tiêu chuẩn Bảng 20 [11 – tr46 ] được:
L
0
= 1180 (mm).
L
0
- chiều dài danh nghĩa.
Do L
0
< 1700 (mm) nên L được dùng làm chiều dài tính tốn (là chiều dài đo theo
lớp trung hồ của đai).
L = L
0
+ ΔL = 1180 + 33 = 1213 (mm). (2 – 17)
Giá trị ΔL đối với loại đai có tiết diện A là: ΔL = 33 (mm) theo [11 – tr46 ].
Kiểm tra số vòng chạy của đai theo điều kiện:
U =
L

V
=
L
nD
.60
..
11
π

≤
U
max
. (2 – 18)
Trong đó: D
1
- Đường kính bánh đai dẫn (mm)
n
1
- Tốc độ quay của bánh dẫn (v/ph)
V - Vận tốc trượt của đai (mm/s)
U
max
- Số vòng chạy cực đại của đai trong một giây (U
max
= 10).
U =
1213
12.10
3
= 9,9 < U

max
Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã được lấy theo tiêu
chuẩn, theo cơng thức:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 19
Luận văn tốt nghiệp
A =
8
)8.()]D.([2.).(2.
2
12
2
2121
DDDLDDL
−−+−++−
ππ
(2 – 19)
A =
8
)160220.(8)]220160.(14,31213.2[)220160.(14,31213.2
22
−−+−++−
A = 300,2 (mm)

⇒
Chọn A = 300 (mm).
2.4.5.KIỂM NGHIỆM GĨC ƠM TRÊN BÁNH ĐAI.
Góc ơm trên bánh đai được kiểm nghiệm theo cơng thức:
1
α

= 180
0
-
A
DD
12
−
57
0

≥
120
0
(2 – 20)

1
α
= 180
0
-
300
160220
−
57
0
= 168,6
0
Vậy
1
α

= 168,6
0
> 120
0
. Điều kiện được thoả mãn nên khơng cần chọn lại
chiều dài L
0.
2.4.6.XÁC ĐỊNH SỐ ĐAI CẦN THIẾT (Z).
Số đai
Z
được tính theo khả năng kéo của bộ truyền.
Z

≥

α
σ
CCCFV
N
vtp
..].[.
0
1000.
(2 – 21)
Trong đó:
F
- Diện tích tiết diện đai (
F
= 81 mm
2

).
N
- Cơng suất cần truyền (
N
= 0,332 kW).
V
- Vận tốc đai (
V
= 12 m/s).
op
]
σ
[
- Trị số ứng suất có ích cho phép của đai thang. Tra bảng 21 [11 – tr46] cho
loại đai A có đường kính bánh dẫn D
1
= 160 (mm) được:
op
]
σ
[

= 1,7 (N/mm
2
).
t
C
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng. Tra bảng 12 [11 – tr42] được
t
C

= 0,7.
v
C
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của vận tốc. Tra bảng 23 [11 – tr46] với V = 12 (m/s)
được
v
C
= 1.
α
C
- Hệ số xét đến ảnh hưởng của góc ơm. Tra bảng 22 [11 – tr46]:
với
1
α
= 168,6
0
≈ 170
0
được
α
C
= 0,98.
Như vậy số đai được tính:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 20
Luận văn tốt nghiệp
Z
≥

0,7.0,98.112.1,7.81.

1000.0,332
= 0,2928 ≈ 0,293
⇒
Chọn
Z
= 1.
2.4.7.LỰC CĂNG BAN ĐẦU VÀ LỰC TÁC DỤNG LÊN TRỤC.
• Lực căng ban đầu đối với đai (S
0
).
S
0
=
0
σ
.F (2 – 22)
Trong đó:
0
σ
–
Ứng suất căng ban đầu (
0
σ

= 1,2 N/mm
2
).
F - Diện tích tiết diện đai (F = 81 mm
2
).

⇒
S
0
= 1,2 .81 = 97,2 (N)
• Lực tác dụng lên trục (R
t
)
R
t
= 3 . S
0
.Z .Sin
2
1
α
(2 – 23)
R
t
= 3 .97,2 .1 .Sin
2
6,168
= 290,2 (N)
⇒
Chọn R
t
= 290 (N)
Do dữ liệu ban đầu để tính chọn động cơ điện chưa có lực của bộ truyền đai
tác dụng lên trục (R
t
). Sau khi tính tốn bộ truyền đai xác định được giá tri của lực R

t
= 290 (N). Như vậy phải kiểm tra lại động cơ đã chọn xem còn dùng được nữa hay
khơng trong trường hợp có thêm lực R
t
.
2.5.KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN ĐÃ CHỌN.
2.5.1.XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC CÁC THÀNH PHẦN LỰC
TÁC DỤNG LÊN TRỤC.
Đầu vào của bài tốn đã thay đổi khi có thêm lực R
t
tác dụng lên trục.
• Các lực tập trung tác dụng lên trục gồm có:
- Trọng lượng của quả nặng cân bằng (P
qn
) được đặt tại trọng tâm của quả nặng có
chiều từ trên xuống.
- Trọng lượng của puly (P
pl
) và lực của bộ truyền đai tác dụng lên trục (R
t
) được đặt
tại trọng tâm của puly có chiều từ trên xuống.
- Phản lực từ các ổ đỡ (R
1
’, R
2
’) được đặt tại trọng tâm của hai ổ đỡ trượt có chiều
hướng từ dưới lên.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 21

Luận văn tốt nghiệp
• Lực phân bố đều.
Trọng lượng của bản thân trục là một lực phân bố đều trên tồn bộ chiều dài của trục
(L).
2.5.2. XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC PHẢN LỰC TẠI CÁC Ổ ĐỠ.
Sơ đồ lực tác dụng lên trục trong trường hợp có thêm lực R
t
của bộ truyền đai
được thể hiện qua hình (2 – 5) dưới đây. Nó bao gồm:
Vì lực phân bố q
t
phân bố trên tồn bộ chiều dài của trục (L) nên có thể qui
lực q
t
về một lực tập trung đặt tại trung điểm của đường tâm trục. Sơ đồ lực được
đơn giản hố và thể hiện bằng hình (2 – 6) dưới đây:
Chiều và các lực được chọn như hình vẽ. Lập và giải hệ phương trình cân
bằng tại B và E.
∑
B
M
= R
2
’ .L
2
– P
t
.
2
2

L
- (P
pl
+ R
t
) .(L
2
+ L
3
) + P
qn
.L
1
= 0
⇔
R
2
’ .L
2
+ P
qn
.L
1
= P
t
.
2
2
L
+ (P

pl
+ R
t
) .(L
2
+ L
3
)
⇒
R
2
’ =
381
5,305.120)5,305381).(29070(
2
382
.160
−+++
= 632,44 (N) ≈ 632 (N)
∑
E
M
= R
1
.L
2
– P
t
.
2

2
L
- P
qn
.(L
1
+ L
2
) + (P
pl
+ R
t
) .L
3
= 0
⇔
R
2
’ .L
2
+ (P
pl
+ R
t
) .L
3
= P
t
.
2

2
L
+ P
qn
.(L
1
+ L
2
)
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 22
Luận văn tốt nghiệp
⇒
R
1
’ =
381
5,305).29070()3815,305.(120
2
382
.160
+−++
= 7,559 (N) ≈ 8 (N)
2.5.3.KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Lực ma sát (F
msi
’) và mơ men ma sát (M
msi
’) sinh ra trong ổ trượt trong trường hợp có
thêm lực R

t
của bộ truyền đai tác dụng lên trục được xác định như sau:
F
msi
= R
i
’ .f
ms
(N) (2 – 24)
M
msi
’= F
msi
’ .
2
d
(N.mm) (2 – 25)
Trong đó: f
ms
= 0,1 (như đã chọn ở phần 2.3)
Lực ma sát và mơ men ma sát sinh ra tại bạc lót phía lái là:
F
ms1
’ = R
1
’ .f
ms
= 8 .0,1 = 0,8 (N)
M
ms1

’ = F
ms1
’ .
2
d
= 0,8 .
2
50
= 20 (N.mm)
Lực ma sát và mơ men ma sát sinh ra tại bạc lót phía mũi là:
F
ms2
’ = R
2
’ .f
ms
= 632 .0,1 = 63,2 (N)
M
ms2
’ = F
ms2
’ .
2
d
= 63,2 .
2
50
= 1580 (N.mm)
Tổng mơ men ma sát trong ổ trượt được xác định:
M

ms
’ = M
ms1
’ + M
ms2
’ = 20 + 1580 = 1600 (N.mm) = 1,6 (N.m)
Để máy có thể làm việc được thì mơ men xoắn sinh ra trên trục phải thoả mãn
điều kiện sau:
M
x
’
≥
K .M
ms
’ (2 – 26)
Trong đó: Hệ số an tồn K được chọn có trị số bằng 3.
Chọn M
x
’ = K .M
ms
’ = 3 . 1,6 = 4,8 (N.m)
Vận tốc trượt của trục trong trường hợp này là V’ được chọn có giá trị lớn nhất trong
khoảng cho phép để ma sát sinh ra trong ổ trượt là lớn nhất (V’ = 3 m/s)
Vận tốc trượt được xác định bằng cơng thức sau:
V’ =
3
10.60
'..
t
nd

π
(m/s) (2 – 27)
Trong đó: d - Đường kính trục (mm).
n
t
’- Tốc độ quay của trục khi phải chịu thêm lực R
t
(v/ph).
Vận tốc góc của trục:
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 23
Luận văn tốt nghiệp
'
t
ω
=
30
'.
t
n
π
(rad/s) (2 – 28)
Từ (2 – 27) và (2 – 28) ta tính được:
'
t
ω
=
d
V
..30

'.10.60.
3
π
π
=
50
'.10.2
3
V
=
50
3.10.2
3
= 120 (rad/s) (2 –
29)
Cơng suất trên trục của máy đo là:
N
t
’ = M
x
’ .
'
t
ω
= 4,8 .120 = 576 (W) = 0,576 (kW) (2 – 30)
Cơng suất cần thiết của động cơ sẽ là:
N
ycđc
’ =
d

t
N
η
'
=
95,0
576,0
= 0,61 (kW) (2 – 31)
Cơng suất định mức của động cơ được chọn theo điều kiện sau:
N
đm
’
≥
N
ycđc
’ = 0,61 (kW) (2 – 32)
Từ các số liệu tính tốn nhận thấy rằng: Cơng suất định mức của động cơ
được chọn trong trường hợp chưa kể đến sự tác dụng của bộ truyền đai (R
t
) lên trục
có giá trị là (N
đm
= 0,6 kW) lại nhỏ hơn cơng suất cần thiết từ động cơ (N
ycđc
’ = 0,61
kW) khi có tính đến sự tác dụng của lực R
t
. Nghĩa là động cơ đã chọn khơng đảm bảo
về mặt cơng suất trong q trình máy làm việc, phải chọn lại động cơ điện.
Bảng (2 – 4): Thơng số kỹ thuật của động cơ điện được chọn lại.

Kiểu
động cơ
Cơng
suất
N’(kW)
Vận tốc
quay
n’(v/ph)
Cosϕ’
'
'
dm
m
M
M
'
'
max
dm
M
M
Momen
bánh đà
GD
2
(kgm
2
)
Trọng
lượng

(kg)
DK32 - 4 1 1400 0,79 1,8 2,0 0,021 27
Động cơ chọn được kiểm nghiệm lại với các cấp vận tốc trượt khác nhau:
Với V
1
’ = 1 (m/s):
Theo (2 – 29), vận tốc góc của trục ứng với V
1
’ = 1 (m/s) là:
'
1t
ω
=
50
'.10.2
1
3
V
= 40 (rad/s)
Cơng suất trên trục: N
t1
’ = M
x
’ .
'
1t
ω
= 4,8 .40 = 192 (W) = 0,192 (kW)
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 24

Luận văn tốt nghiệp
Cơng suất u cầu từ động cơ được xác định:
N
ycđc1
’ =
d
t
N
η
'
1
=
95,0
192,0
= 0,2021 (kW) ≈ 0,202 (kW) (2 – 33)
Với V
2
’ = 2 (m/s):
Theo (2 – 29), vận tốc góc của trục ứng với V
1
’ = 2 (m/s) là:
'
2t
ω
=
50
'.2.10
3
2
V

= 80 (rad/s)
Cơng suất trên trục: N
t2
’ = M
x
’ .
'
2t
ω
= 4,8 .80 = 384 (W) = 0,384 (kW)
Cơng suất u cầu từ động cơ được xác định:
N
ycđc2
’ =
d
t
N
η
'
2
=
0,95
0,384
= 0,4042 (kW) ≈ 0,404 (kW) (2 – 34)
Từ (2 – 33) v à (2 -34) nhận thấy: Trị số của N
ycđc1
’ và N
ycđc2
’ đều nhỏ hơn trị
số của N

ycđc
’.
Nghĩa là với động cơ đã chọn khi tính ở vận tốc trượt của trục (V’ = 3 m/s)
hồn tồn đảm bảo, khi trục làm việc ở các cấp vận tốc trượt V
1
’ và V
2
’.
2.6.THIẾT KẾ GIÁ ĐỠ Ổ TRỤC.
2.6.1.XÁC ĐỊNH TẢI.
Giá đỡ ổ trục là một bộ phận cấu thành của máy đo ma sát. Nhiệm vụ của khung
máy là tiếp nhận trực tiếp trọng lượng của các bộ phận máy và các chi tiết máy khác
lắp đặt trên nó. Đó là thành phần lực và mơ men mà khung máy phải chịu khi máy
làm việc hoặc khơng làm việc.
• Khi máy chưa làm việc, khung máy chịu tải trọng là trọng lượng của các chi
tiết, bộ phận máy lắp đặt trên nó. Bao gồm:
- Trọng lượng của trục là một lực phân bố đều trên tồn bộ chiều dài trục (L). Để đơn
giản khi tính tốn, trọng lượng của trục được biểu diễn bằng một lực tập trung trên sơ
đồ lực, trị số của nó là: P
t
= 160 (N), có chiều từ trên xuống.
- Trọng lượng của ống bao trục (G
ob
= 50 N) là một lực tập trung đặt tại trung điểm
của đường tâm ống bao trục có chiều từ trên xuống.
Svth: Đỗ Văn Đính Lớp: 43ĐLOT
Trang 25