PHẦN I NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG THIẾT KẾ MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

PHÁƯN I

NHỈỴNG VÁÚN ÂÃƯ CÅ BN TRONG THIÃÚT KÃÚ MẠY
V CHI TIÃÚT MẠY
CHỈÅNG I

ÂẢI CỈÅNG VÃƯ THIÃÚT KÃÚ MẠY V CHI TIÃÚT MẠY
1.1. Cạc váún âãư chung
1. Mạy, bäü pháûn mạy v chi tiãút mạy
Mçi m¸y ®−ỵc cÊu t¹o bëi nhiỊu bé phËn m¸y. Mçi bé phËn m¸y l¹i gåm nhiỊu chi tiÕt
m¸y. Chi tiÕt m¸y lµ phÇn tư cÊu t¹o ®Çu tiªn hoµn chØnh cđa m¸y.
VÝ dơ : M¸y tiƯn gåm nhiỊu bé phËn m¸y nh− bµn m¸y, ơ ®øng, ơ ®éng, hép tèc ®é, bµn
dao, c¬ cÊu trun dÉn tõ ®éng c¬ ®Õn hép tèc ®é... ơ ®øng m¸y tiƯn gåm c¸c chi tiÕt m¸y nh−
ơ, trơc chÝnh, ỉ trơc, b¸nh r¨ng, trơc...
Trªn quan ®iĨm thiÕt kÕ, chi tiÕt ®−ỵc ph©n thµnh hai nhãm :
- Chi tiÕt m¸y cã c«ng dơng chung : bu l«ng, b¸nh r¨ng, trơc, ỉ trơc... (chi tiÕt m¸y ®−ỵc
dïng phỉ biÕn trong c¸c lo¹i m¸y kh¸c nhau)
- Chi tiÕt m¸y cã c«ng dơng riªng : trơc khủu, van, cam, b¸nh tuabin... (chØ ®−ỵc dïng
trong mét sè lo¹i m¸y nhÊt ®Þnh).
M«n häc Chi tiÕt m¸y chØ nghiªn cøu c¸c chi tiÕt m¸y cã c«ng dơng chung.
2. Nhỉỵng u cáưu ch úu âäúi våïi mạy v chi tiãút mạy
a) Cọ hiãûu qu sỉí dủng cao
- Nàng sút cao
- Hiãûu sút cao
- Tiãu thủ êt nàng lỉåüng
- Âäü chênh xạc cao
- Chi phê vãư lao âäüng váûn hnh mạy tháúp
- Kêch thỉåïc, trng lỉåüng nh gn v.v.
b) u cáưu vãư kh nàng lm viãûc
Hon thnh cạc chỉïc nàng â âënh, bo âm âỉåüc âäü bãưn, cọ tênh bãưn mn, khäng thay
âäøi vãư kêch thỉåïc v hçnh dảng (â âäü cỉïng), chëu âỉåüc nhiãût, chëu âỉåüc dao âäüng v.v.

c) Cọ âäü tin cáûy cao
Mạy âỉåüc gi l cọ âäü tin cáûy cao nãúu nhỉ cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng nhiãûm vủ
â âënh, âäưng thåìi cạc chè tiãu vãư sỉí dủng (nhỉ nàng sút, âäü chênh xạc, hiãûu sút, mỉïc âäü tiãu
thủ nàng lỉåüng..) váùn âỉåüc duy trç åí mỉïc âäü cho phẹp trong sút thåìi hản sỉí dủng.
d) An ton trong sỉí dủng
Trong âiãưu kiãûn sỉí dủng bçnh thỉåìng hay khi cọ sỉû cäú, khäng gáy nguy hiãøm cho ngỉåìi sỉí
dủng, khäng gáy hỉ hải cho cạc thiãút bë, nh cỉía v cạc âäúi tỉåüng khạc xung quanh.
e) Cọ tênh cäng nghãû cao


Mäüt màût, chi tiãút mạy phi tha mn cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc v âäü tin
cáûy, màût khạc, trong âiãưu kiãûn sn xút sàơn cọ phi dãù chãú tảo, êt täún ngun váût liãûu v thåìi
gian.

u cáưu ch úu ca tênh cäng nghãû
ƒ Kãút cáúu phi ph håüp våïi âiãưu kiãûn v quy mä sn xút
Vê dủ, trong sn xút âån chiãúc, v häüp gim täúc håüp l nháút l âỉåüc hn tỉì cạc táúm âån
gin; trong sn xút hng loảt låïn nãn âục trong khn kim loải hay hn tỉì cạc chi tiãút dáûp v
cạn âënh hçnh ...
ƒ Kãút cáúu v hçnh dảng phi håüp l theo quan âiãøm cäng nghãû
Vê dủ, kãút cáúu phi âån gin, dãù chãú tảo, dãù làõp rạp; cạc bãư màût gia cäng nãn l cạc bãư màût
âån gin nhỉ màût phàóng, màût trủ trn; säú lỉåüng bãư màût gia cäng nãn êt, diãûn têch cáưn gia cäng
nh v cọ thãø gia cäng bàòng cạc phỉång phạp cọ nàng sút cao...
ƒ Cáúp chênh xạc v âäü nhàơn âụng mỉïc
Cáúp chênh xạc v âäü nhàơn bãư màût chi tiãút mạy cng cao ⇒ phê täøn gia cäng cng tàng v
cọ thãø phi dng cạc thiãút bë âàûc biãût âãø gia cäng. Tuy nhiãn, khäng âỉåüüc hả tháúp cáúp chênh
xạc so våïi u cáưu ca âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy.
ƒ Chn phỉång phạp tảo phäi håüp l
Phỉång phạp tảo phäi phi ph håüp våïi âàûc âiãøm vãư hçnh dảng v kãút cáúu ca chi tiãút mạy.
Vê dủ, phỉång phạp âục âỉåüc dng cho cạc chi tiãút mạy cọ hçnh dảng phỉïc tảp, thêch håüp våïi

sn xút hng loảt låïn. Phỉång phạp hn thỉåìng dng âãø chãú tảo cạc kãút cáúu gäưm tỉì cạc táúm,
thanh, thẹp gọc, thẹp âënh hçnh...
f) Cọ tênh kinh tãú cao
+ Thåìi gian v cäng sỉïc thiãút kãú êt nháút
+ Kêch thỉåïc gn nhẻ, khäúi lỉåüng nh, do âọ giạ thnh hả
+ Váût liãûu r tiãưn, dãù cung cáúp
+ Giạ thnh chãú tảo tháúp nháút
+ Nàng sút, hiãûu sút cao, chi phê vãư nàng lỉåüng tháúp, chi phê vãư bäi trån, bo dỉåỵng v
sỉía chỉỵa tháúp
3. Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt mạy
Mạy âỉåüc thiãút kãú phi tha mn cạc u cáưu vãư k thût nhỉ nàng sút, âäü tin cáûy v tøi th, giạ
thnh v trng lỉåüng mạy. Ngoi ra, ty trỉåìng håüp củ thãø cn phi: Cọ khn khäø, kêch thỉåïc nh
gn; chuøn âäüng äøn âënh; lm viãûc khäng äưn; thao tạc sỉí dủng dãù dng; hçnh thỉïc âẻp .. Cọ thãø tiãún
hnh theo cạc bỉåïc sau âáy :

+ Xạc âënh ngun tàõc hoảt âäüng v chãú âäü lm viãûc ca mạy
+ Láûp så âäư chung ton mạy v cạc bäü pháûn mạy, tho mn cạc u cáưu cho trỉåïc
+ Xạc âënh trë säú v âàûc tênh ti trng tạc dủng lãn cạc bäü pháûn mạy
+ Tiãún hnh tênh toạn vãư âäüng hc, vãư âäüng lỉûc hc ton mạy; tênh toạn thiãút kãú cạc chi
tiãút mạy, tênh toạn kinh tãú...
+ Láûp quy trçnh cäng nghãû chãú tảo cạc chi tiãút mạy
+ Láûp quy trçnh cäng nghãû làõp rạp cạc bäü pháûn mạy v lạp rạp ton mạy
+ Láûp thuút minh hỉåïng dáùn sỉí dủng, bo dỉåỵng v sỉía chỉỵa mạy
4. Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút mạy

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

2

Thiãút kãú chi tiãút mạy l mäüt pháưn cäng viãûc ca quạ trçnh thiãút kãú mạy, thỉåìng tiãún hnh
theo trçnh tỉû sau:
+ Láûp så âäư tênh toạn: kãút cáúu chi tiãút mạy âỉåüc âån gin họa, lỉûc tạc dủng coi nhỉ táûp
trung hồûc phán bäú theo mäüt quy lût no âọ.
+ Xạc âënh ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy.
+ Chn váût liãûu thêch håüp âãø chãú tảo chi tiãút mạy.
+ Tênh toạn cạc kêch thỉåïc chênh ca chi tiãút mạy theo cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng
lm viãûc (bỉåïc ny chè l gáưn âụng, båíi vç chè dỉûa trãn cạc så âäư â âån gin họa v chỉa
âạnh giạ mäüt cạch chênh xạc cạc nhán täú vãư ti trng v ỉïng sút).
+ Trãn cå såí tênh toạn gáưn âụng, kãút håüp våïi cạc u cáưu vãư tiãu chøn họa, vãư làõp ghẹp,
vãư cäng nghãû chãú tảo v cạc u cáưu củ thãø khạc ⇒ xáy dỉûng kãút cáúu củ thãø ca chi tiãút mạy,
våïi âáưy â kêch thỉåïc, dung sai, âäü nhàơn bãưì màût, cạc u cáưu k thût khạc.
+ Kiãøm nghiãûm theo cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc:xạc âënh hãû säú an ton tải
cạc tiãút diãûn nguy hiãøm, xạc âënh biãún dảng, nhiãût âäü trong cạc bäü pháûn mạy v.v. v so sạnh
våïi cạc trë säú cho phẹp. Nãúu khäng tha mn, phi sỉía âäøi lải kêch thỉåïc v kiãøm nghiãûm lải.
5. Mäüt säú âàûc âiãøm khi tênh toạn thiãút kãú chi tiãút mạy
a) Kãút cáúu v âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy khạ phỉïc tảp, ti trng tạc dủng lãn chi
tiãút mạy khọ xạc âënh chênh xạc ⇒ khọ thiãút láûp âỉåüc cạc cäng thỉïc l thuút chênh xạc âãø
tênh toạn chi tiãút mạy. Do váûy, thỉåìng dng cạc gi thiãút âãø âån gin họa bi toạn ⇒ xáy
dỉûng cạc cäng thỉïc gáưn âụng v bäø sung vo cạc cäng thỉïc ny cạc hãû säú âiãưu chènh âãø kãø
âãøn cạc âàûc âiãøm vãư kãút cáúu ca chi tiãút mạy v cạc úu täú nh hỉåíng âãún kh nàng lm viãûc
ca nọ.
Ngoi ra, cn cọ cạc cäng thỉïc thỉûc nghiãûm, hồûc cäng thỉïc kinh nghiãûm âỉåüc láûp ra trãn
cå såí thäúng kã nhỉỵng kãút qu thu âỉåüc tỉì thỉûc nghiãûm, hồûc tỉì kinh nghiãûm sỉí dủng mạy.
b) Tênh toạn xạc âënh kêch thỉåïc chi tiãút mạy nhiãưu khi phi tiãún hnh theo hai bỉåïc :
Tênh
toạn så bäü, sau âọ tênh toạn kiãøm nghiãûm. L do : thỉåìng lục âáưu chỉa biãút chênh xạc lỉûc tạc
dủng ⇒ phi dng bỉåïc tênh så bäü âãø xạc âënh mäüt cạch gáưn âụng kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy
⇒ xáy dỉûng kãút cáúu chi tiãút mạy ⇒ tênh chênh xạc trë säú ỉïng sút ⇒ tiãún hnh kiãøm nghiãûm.
Khi kiãøm nghiãûm, nãúu ỉïng sút sinh ra nh hån ỉïng sút cho phẹp ⇒ phi thay âäøi kãút

cáúu v tênh lải âãún khi ph håüp.
c) Mäùi chi tiãút mạy cọ nhiãưu kêch thỉåïc ⇒ chè tênh toạn cạc kêch thỉåïc ch úu tải cạc tiãút
diãûn nguy hiãøm (chëu ỉïng sút låïn), cạc kêch thỉåïc cn lải xạc âënh theo âiãưu kiãûn vãư kãút cáúu,
cäng nghãû, làõp ghẹp... (dỉûa vo kinh nghiãûm hay hỉåïng dáùn trong cạc säø tay thiãút kãú).
d) Cng mäüt näüi dung thiãút kãú, cọ thãø cọ nhiãưu gii phạp thỉûc hiãûn ⇒ nãn chn âäưng thåìi
mäüt säú phỉång ạn âãø tênh toạn ⇒ so sạnh âãø chn ra phỉång ạn täút nháút âạp ỉïng cạc u cáưu
k thût âãư ra.
1.2. Ti trng v ỉïng sút
1. Ti trng tạc dủng lãn mạy v chi tiãút mạy
ƒ Ti trng gäưm lỉûc, momen tạc dủng lãn mạy hay bäü pháûn mạy trong quạ trçnh lm viãûc (v
âỉåüc gi l ti trng lm viãûc).
ƒ Theo âàûc tênh thay âäøi theo thåìi gian, phán thnh :
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

3


- Ti trng ténh l ti trng khäng thay âäøi theo thåìi gian hồûc thay âäøi khäng âạng kãø.
- Ti trng thay âäøi l ti trng cọ cỉåìng âäü, phỉång hồûc chiãưu thay âäøi theo thåìi gian.
- Ti trng va âáûp l ti trng âäüt nhiãn tàng mảnh räưi gim ngay tỉïc khàõc.
ƒ Khi tênh toạn thiãút kãú chi tiãút mạy, cn cáưn phán Q
biãût ti trng danh nghéa, ti trng tỉång âỉång v ti
Q1
Hçnh 1.1
trng tênh toạn:
Q2
- Ti trng danh nghéa Qdn l ti trng âỉåüc chn
Qtd
trong säú cạc ti trng tạc dủng lãn mạy trong chãú âäü
Qn

lm viãûc äøn âënh, thỉåìng l ti trng låïn hay ti trng
tn
t1
t2 ...
tạc dủng láu di nháút.
t
- Ti trng tỉång âỉång Qtâ: Khi mạy lm viãûc våïi
chãú âäü ti trng thay âäøi nhiãưu mỉïc (hçnh 1.1) ⇒ âãø
tênh toạn thiãút kãú, ta thay thãú bàòng chãú âäü ti trng mäüt mỉïc (khäng âäøi) v gi l ti trng
tỉång âỉång :
Qtd = kN . Qdn
kN : hãû säú tøi th, phủ thüc âäư thë thay âäøi ti trng v ti trng no trong cạc ti trng
thay âäøi âỉåüc chn lm ti trng danh nghéa.
- Ti trng tênh toạn Qtt l ti trng tỉång âỉång, cọ kãø thãm nh hỉåíng ca âàûc tênh
phán bäú khäng âãưu ca ti trng trãn cạc bãư màût tiãúp xục, tênh cháút ti trng (ti trng thay âäøi
hay ti trng ténh), âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú....
Qtt = Qtâ . Ktt . Kâ . Kâk
Ktt : hãû säú xẹt âãún sỉû phán bäú khäng âãưu ca ti trng trãn cạc bãư màût tiãúp xục.
Kâ : hãû säú ti trng âäüng.
Kâk : hãû säú phủ thüc vo âiãưu kiãûn lm viãûc thỉûc tãú.
2. ỈÏng sút
ƒ Dỉåïi tạc dủng ca ti trng, trong chi
tiãút mạy xút hiãûn ỉïng sút.
ƒ ỈÏng sút cọ thãø l ỉïng sút ténh
(khäng thay âäøi theo thåìi gian, hồûc trë
σmax
säú thay âäøi khäng âạng kãø) hồûc ỉïng
sút thay âäøi (trë säú hồûc chiãưu hồûc c
trë säú v chiãưu thay âäøi theo thåìi gian).
ƒ ỈÏng sút thay âäøi âỉåüc âàûc trỉng

bàòng chu trçnh thay âäøi ỉïng sút. Mäüt
vng thay âäøi ỉïng sút qua giạ trë låïn
nháút, nh nháút räưi vãư giạ trë ban âáưu âỉåüc
gi l mäüt chu trçnh ỉïng sút. Thåìi gian thỉûc hiãûn
sút (hçnh 1.2).
Chu trçnh ỉïng sút âỉåüc âàûc trỉng bàòng :
σ − σmin
σa = max
+ Biãn âäü ỉïng sút :
2
σmax + σmin
σm =
+ ỈÏng sút trung bçnh :
2

σ
σa

σm

σmin

σa
Hçnh 1.2

t

T
mäüt chu trçnh âỉåüc gi l mäüt chu k ỉïng

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

4


+ Hãû säú chu trçnh ỉïng sút : r =

σmin
σmax

Khi r = -1 ⇒ chu trçnh âäúi xỉïng (hçnh 1.3) ⇒ σm = 0 ; σa = σmax = - σmin
σ
Khi r = 0 ⇒ chu trçnh mảch âäüng (hçnh 1.4) ⇒ σmin = 0 ; σm = σa = max
2
Khi r > 0 ⇒ chu trçnh ỉïng sút khäng âäúi xỉïng cng dáúu.
Khi r < 0 ⇒ chu trçnh ỉïng sút khäng âäúi xỉïng khạc dáúu.
Khi r = 1 ⇒ ỉïng sút khäng thay âäøi.
σ
σmax
σa
σm

σa

σmin

σ
σmax

σa

t
σm

σa

σmin
Hçnh 1.3

t

Hçnh 1.4

T

T

ƒ ỈÏng sút cọ thãø thay âäøi äøn âënh (σa v σm khäng thay âäøi theo thåìi gian) hay khäng äøn
âënh (σa v σm hồûc mäüt trong hai âải lỉåüng ny thay âäøi theo thåìi gian).
ƒ Ti trng tạc dủng gáy ra trong chi tiãút mạy cạc loải ỉïng sút: ỉïng sút phạp (kẹo σk , nẹn
σn , ún σF), ỉïng sút tiãúp (càõt τc , xồõn τ), ỉïng sút dáûp σd, ỉïng sút tiãúp xục σH , ...
ỈÏng sút kẹo, nẹn, ún, càõt, xồõn xút hiãûn trãn tỉìng chi tiãút, cn ỉïng sút dáûp v ỉïng sút
tiãúp xục xút hiãûn khi cạc chi tiãút mạy trỉûc tiãúp tiãúp xục v cọ tạc dủng tỉång häù våïi nhau.
ỈÏng sút dáûp xút hiãûn tải chäù tiãúp xục cọ diãûn têch tiãúp xục låïn, cn ỉïng sút tiãúp xục
xút hiãûn tải chäù tiãúp xục khi diãûn têch tiãúp xục nh so våïi kêch thỉåïc ca cạc chi tiãút.
1.3. Âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy
1. Hiãûn tỉåüng phạ hu do mi
σ

σK

σm.N = const
σr
Hçnh 1.6
NK

N

N0

Hçnh 1.5
ƒ Quan sạt cạc chi tiãút mạy chëu ỉïng sút thay âäøi theo thåìi gian s tháúy quạ trçnh phạ hy
mi bàõt âáưu tỉì cạc vãút nỉït tãú vi tải vng chëu ỉïng sút låïn hồûc nhỉỵng nåi cọ khuút táût ca
váût liãûu. Khi säú chu trçnh lm viãûc tàng lãn ⇒ cạc vãút nỉït vç mi phạt triãøn dáưn c bãư räüng láùn

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

5


bãư sáu, lm gim dáưn diãûn têch chëu ti ca cho tiãút mạy, do âọ lm tàng giạ trë ỉïng sút, cho
âãún khi chi tiãút mạy khäng cn â sỉïc bãưn ténh thç nọ bë phạ hng.
Hiãûn tỉåüng nọi trãn gi l hiãûn tỉåüng phạ hu mi v kh nàng ca chi tiãút mạy cn lải sỉû
phạ hy mi âỉåüc gi l âäü bãưn mi.
Vãút gy do mi thỉåìng bao gäưm hai vng (hçnh 1.5): Mäüt vng tỉång âäúi mën, hảt nh l vng
phạt sinh v phạt triãøn vãút nỉït våïi täúc âäü cháûm sau mäüt säú låïn chu k chëu ti, cn vng kia thä hån,
hảt to hồûc cọ thåï, phạt triãøn nhanh chè sau mäüt säú nh chu k åí giai âoản cúi ca quạ trçnh phạ hy
mi.

ƒ Bàòng thỉûc nghiãûm, ngỉåìi ta xáy dỉûng âỉåüc âỉåìng cong biãøu diãùn quan hãû giỉỵa ỉïng sút
(biãn âäü ỉïng sút σm hay ỉïng sút låïn nháút σmax ) v säú chu k thay âäøi ỉïng sút N m chi tiãút

mạy hay máùu thỉí cọ thãø chëu âỉåüc cho âãún khi bë phạ hu. Âỉåìng cong nọi trãn âỉåüc gi l
âỉåìng cong mi (hçnh 1.6).
Phỉång trçnh âỉåìng cong mi cọ dảng: σm .N = const
Våïi m l báûc ca âỉåìng cong mi.
Dỉûa vo âỉåìng cong mi, ta tháúy ràòng:
+ Khi ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút mạy bàòng σK thç nọ s bë phạ hy sau NK chu k chëu
ti ⇒ NK âỉåüc gi l tøi th ỉïng våïi mỉïc ỉïng sút σK.
+ Ngỉåüc lải, âãø chi tiãút mạy khäng bë phạ hy sau NK chu k chëu ti thç ỉïng sút sinh ra
trong chi tiãút mạy phi nh hån hồûc bàòng σK ⇒ σK âỉåüc gi l giåïi hản mi ngàõn hản ỉïng
våïi tøi th NK.
+ Khi ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút mạy cng låïn thç tøi th chi tiãút mạy cng gim.
+ Khi σK gim xúng âãún mäüt giạ trë σr no âọ thç säú chu k lm viãûc NK cọ thãø tàng lãn
khạ låïn m máùu thỉí váùn khäng bë gy hng. σr âỉåüc gi l giåïi hản mi di hản ca váût liãûu.
Säú chu k thay âäøi ỉïng sút N0 ỉïng våïi giåïi hản mi di hản σr âỉåüc gi l säú chu k cå såí.
ƒ Bàòng thỉûc nghiãûm, cn xáy dỉûng âỉåüc âäư thë
cạc ỉïng sút giåïi hản (hçnh 1.7) biãøu thë quan hãû
giỉỵa cạc trë säú giåïi hản ca ỉïng sút låïn nháút
σmax v ỉïng sút nh nháút σ min ca chu trçnh ỉïng

σ

ca chu trçnh âäúi xỉïng, k hiãûu σ −1 . Cạc tung âäü

σa

A

âỉåìng CD biãøu thë cạc trë säú giåïi hản ca σ min .
Miãưn nàòm giỉỵa hai nhạnh AB v CD l nhỉỵng trë säú
ỉïng sút khäng lm hng váût liãûu. Cạc giao âiãøm

ca AB v CD våïi trủc tung l trë säú σmax v σ min

B

σ-1

sút våïi ỉïng sút trung bçnh σm . Âäư thë ny cọ âàûc
âiãøm: âỉåìng mm biãøu thë ỉïng sút trung bçnh,
âỉåìng AB biãøu thë cạc trë säú giåïi hản ca σmax ,

m
σmax

σa

45°
σ-1

m

D
σm

σmin

σm
σb
Hçnh 1.7

C

tênh tỉì âỉåìng mm âãún AB v CD l cạc giạ trë ca biãn âäü ỉïng sút σa .

2. Nhỉỵng nhán täú nh hỉåíng âãún âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy
a) Váût liãûu
+ Thẹp cọ âäü bãưn mi cao hån cạc váût liãûu khạc
+ Thẹp hm lỉåüng cạcbon tỉång âäúi cao s cọ âäü bãưn mi låïn hån thẹp cọ hm lỉåüng cạc
bon tháúp hån
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

6


+ Theùp hồỹp kim coù õọỹ bóửn moới cao hồn theùp caùc bon thọng thổồỡng
+ Theùp lỏựn nhióửu taỷp chỏỳt phi kim loaỷi, õọỹ bóửn moới seợ giaớm
+ Gang coù õọỹ bóửn moới thỏỳp hồn theùp.
b) Hỗnh daỷng kóỳt cỏỳu
Taỷi chọự thay õọứi tióỳt dióỷn cuớa chi tióỳt maùy nhổ goùc lổồỹn, vai truỷc, raợnh, raợnh then, lọự...
(hỗnh 1.8) coù sổỷ tỏỷp trung bióỳn daỷng xaớy ra tỏỷp trung ổùng suỏỳt laỡm cho ổùng suỏỳt thổỷc tóỳ
lồùn hồn ổùng suỏỳt danh nghộa xuỏỳt hióỷn sồùm caùc vóỳt nổùt vỗ moới vaỡ vóỳt nổùt phaùt trióứn khaù
nhanh laỡm giaớm õọỹ bóửn moới cuớa chi tióỳt maùy.


Trong tờnh toaùn, õóứ kóứ õóỳn aớnh hổồớng cuớa yóỳu tọỳ naỡy duỡng hóỷ sọỳ aớnh hổồớng cuớa kờch thổồùc

tuyóỷt õọỳi :

=

rd

hay : = rd
rd0
rd0

vồùi : rd : giồùi haỷn moới daỡi haỷn cuớa chi tióỳt maùy nhụn, coù õổồỡng kờnh d.

rd0 : giồùi haỷn moới daỡi haỷn cuớa mỏựu nhụn, coù õổồỡng kờnh d0 = 7 - 10 mm.
Caùc hóỷ sọỳ vaỡ õổồỹc tra baớng hay duỡng cọng thổùc kinh nghióỷm trong sọỳ tay thióỳt kóỳ.

Raợnh trón truỷc

Hỗnh 1.8

Vai truỷc

Lọự trón truỷc

Raợnh then

c) Kờch thổồùc tuyóỷt õọỳi
Kờch thổồùc tuyóỷt õọỳi cuớa chi tióỳt maùy caỡng lồùn õọỹ bóửn moới seợ giaớm xuọỳng (do sổỷ khọng
õọửng õóửu vóử cồ tờnh cuớa vỏỷt lióỷu tng lón, trong chi tióỳt maùy coù nhióửu khuyóỳt tỏỷt hồn, õọửng thồỡi
coỡn do chióửu daỡy tổồng õọỳi cuớa lồùp bóử mỷt õổồỹc tng bóửn bũng nhióỷt luyóỷn, phun bi, ln eùp
giaớm xuọỳng).


Trong tờnh toaùn, õóứ kóứ õóỳn aớnh hổồớng cuớa yóỳu tọỳ naỡy duỡng hóỷ sọỳ aớnh hổồớng cuớa kờch thổồùc

tuyóỷt õọỳi :

=

rd

hay : = rd
rd0
rd0

vồùi : rd : giồùi haỷn moới daỡi haỷn cuớa chi tióỳt maùy nhụn, coù õổồỡng kờnh d.

rd0 : giồùi haỷn moới daỡi haỷn cuớa mỏựu nhụn, coù õổồỡng kờnh d0 = 7 - 10 mm.
Caùc hóỷ sọỳ vaỡ õổồỹc tra baớng hay duỡng cọng thổùc kinh nghióỷm trong sọỳ tay thióỳt kóỳ.

d) Cọng nghóỷ gia cọng bóử mỷt
Lồùp bóử mỷt chi tióỳt maùy thổồỡng laỡ lồùp chởu ổùng suỏỳt lồùn nhỏỳt, caùc vóỳt nổùt vỗ moới thổồỡng
xuỏỳt hióỷn tổỡ lồùp bóử mỷt chi tióỳt maùy. Moỹi tọứn haỷi trón bóử mỷt chi tióỳt maùy nhổ vóỳt xổồùc do gia
cọng, caùc khuyóỳt tỏỷt kim loaỷi, caùc vóỳt rố, caùc mỏỳp mọ bóử mỷt... gỏy nón tỏỷp trung ổùng suỏỳt
nguọửn phaùt sinh caùc vóỳt nổùt vỗ moới laỡm giaớm õọỹ bóửn moới.

Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 1 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt -2008

7


Cạc bãư màût cọ âäü nhàơn cao (mi) hồûc âỉåüc gia cäng tàng bãưn (phun bi, làn ẹp, nhiãût
luûn bãư màût...) ⇒ âäü bãưn mi s cao. Cạc bãư màût âỉåüc tiãûn, phay, bo hay khäng gia cäng ⇒
âäü bãưn mi s tháúp hån.
ƒ

Trong tênh toạn, âãø kãø âãún nh hỉåíng ca úu täú ny ⇒ dng hãû säú trảng thại bãư màût :
β = σr ca chi tiãút mạy/σr ca máùu nhàơn, khäng âỉåüc tàng bãưn
Hãû säú β âỉåüc tra bng trong säø tay thiãút kãú.

e) Trảng thại ỉïng sút
ƒ Våïi ỉïng sút thay âäøi theo thåìi gian thç biãn âäü ỉïng sút σa l thnh pháưn ch úu gáy nãn
phạ hy mi. Tuy nhiãn thỉûc nghiãûm cho tháúy trë säú ca ỉïng sút trung bçnh σm cng cọ nh
hỉåíng âãún âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy.
ƒ Dỉûa vo âäư thë cạc ỉïng sút giåïi hản trãn hçnh 1.7, ta tháúy :
Khi ỉïng sút trung bçnh l kẹo (σm > 0) cng låïn ⇒ trë säú giåïi hản ca biãn âäü ỉïng sút σa
cng gim, tỉïc l våïi σa tuy nh cng cọ thãø gáy nãn phạ hy mi.
Khi ỉïng sút trung bçnh l nẹn (σm < 0) ⇒ trë säú giåïi hản ca biãn âäü ỉïng sút σa khạ låïn,
låïn hån giåïi hản mi σ-1 trong chu trçnh âäúi xỉïng.
3. Cạc biãûn phạp náng cao âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy
a) Biãûn phạp vãư kãút cáúu
D Gim trë säú danh nghéa ca cạc ỉïng sút ( σa , σ m ) bàòng cạch tàng kêch thỉåïc ca chi tiãút
mạy tải cạc tiãút diãûn nguy hiãøm, tàng diãûn têch tiãúp xục âäúi våïi cạc chi tiãút mạy chëu ỉïng sút
tiãúp xục thay âäøi, bäú trê håüp l vë trê cạc äø trủc...
D Gim táûp trung ỉïng sút, vê dủ : tải cạc chäù chuøn tiãúp kêch thỉåïc, hçnh dảng chi tiãút
cáưn cọ sỉûû thay âäøi âãưu âàûn, thay chäù sàõc cảnh bàòng gọc lỉåün våïi bạn kênh låïn nháút cọ thãø, vạt
mẹp bãư màût làõp ghẹp, khi gia cäng rnh then dng dao phay âéa thay vç dng dao phay ngọn...
D Dng cạc liãn kãút ân häưi âãø gim båït biãn âäü tạc dủng ca ti trng chu k (vê dủ dng
khåïp näúi ân häưi giỉỵa cạc chi tiãút mạy chëu momen xồõn cọ thãø lm gim biãn âäü dao âäüng
ca momen xồõn thay âäøi theo chu k...).
b) Biãûn phạp vãư cäng nghãû
Thỉûc cháút ca cạc biãûn phạp cäng nghãû l sỉí dủng cạc phỉång phạp gia cäng âàûc biãût âãø tàng bãưn
cho chi tiãút mạy nhåì tảo ra cáúu tảo tinh thãø hảt nh cọ âäü bãưn cao, tảo ra låïp bãư màût cọ ỉïng sút dỉ
nẹn...:

D Gia cäng nhàơn bãư màût (bàòng âạnh bọng, mi nghiãưn...) ⇒ san phàóng cạc máúp mä tãú vi

⇒ lm gim táûp trung ỉïng sút.
D Dng nhiãût luûn v họa nhiãût luûn ⇒ cho hiãûu qu cao âäúi våïi cạc chi tiãút mạy cọ táûp
trung ỉïng sút.
D Gáy biãún dảng do låïp bãư màût nhỉ phun bi, làn nẹn ⇒ gáy nãn låïp cỉïng ngüi bãư màût,
âäü ràõn bãư màût tàng lãn, trong låïp bãư màût cọ låïp ỉïng sút dỉ nẹn.
1.4. Váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy
1. Nhỉỵng u cáưu âäúi våïi váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy
- Ph håüp våïi cạc chè tiãu ch úu vãư kh nàng lm viãûc ca chi tiãút mạy (nhỉ âäü bãưn, âäü
cỉïng, âäü bãưn mn, âäü chëu nhiãût...)
- Âạp ỉïng cạc u cáưu vãư khäúi lỉåüng, kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy v mạy
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

8


- Bo âm cạc u cáưu liãn quan âãún cäng dủng v âiãưu kiãûn sỉí dủng (chäúng àn mn,
gim ma sạt, cạch âiãûn...)
- Cọ tênh cäng nghãû ph håüp våïi hçnh dảng v phỉång phạp gia cäng chi tiãút mạy (vê dủ :
chi tiãút mạy cọ hçnh dảng phỉïc tảp âỉåüc gia cäng bàòng phỉång phạp âục ⇒ váût liãûu phi cọ
tênh âục, chi tiãút mạy cáưn gia cäng càõt gt ⇒ váût liãûu phi càõt gt âỉåüc...).
- Cọ låüi nháút vãư phỉång diãûûn giạ thnh sn pháøm (giạ váût liãûu v giạ thnh chãú tảo)
- Váût liãûu dãù tçm, dãù cung ỉïng, ỉu tiãn váût liãûu cọ sàơn trong nỉåïc. Hản chãú säú lỉåüng cạc
loải váût liãûu âãø dãù cung ỉïng v bo qun...
- Âäi khi dng ngun tàõc cháút lỉåüng củc bäü âãø chn váût liãûu cạc pháưn khạc nhau ca chi
tiãút mạy (vê dủ vnh bạnh vêt bàòng âäưng thanh ghẹp våïi moa bàòng gang..., lọt äø gäưm hai thỉï
kim loải : låïp trạng bàòng bạcbêt trãn nãưn âäưng thanh bàòng gang).
2. Cạc loải váût liãûu thỉåìng dng trong ngnh chãú tảo mạy
Bao gäưm : kim loải âen, kim loải mu, kim loải gäúm v váût liãûu khäng kim loải.

a) Kim loải âen

Gang : håüp cháút ca sàõt v cacbon (C > 2,14%). Thẹp : håüp cháút ca sàõt v cacbon
(C ≤ 2,14%). Ngoi ra trong gang v thẹp cn cọ cạc tảp cháút khạc hồûc cạc ngun täú håüp
kim. Gang v thẹp l váût liãûu thäng dủng nháút nhåì âäü bãưn, âäü cỉïng cao, r tiãưn hån håüp kim
mu. Nhỉåüc âiãøm chênh l khäúi lỉåüng riãng låïn, chäúng rè kẹm.
Âãø ci thiãûn tênh cháút ca gang v thẹp ⇒ sn xút gang håüp kim v thẹp håüp kim, âäưng
thåìi sỉí dủng räüng ri cạc phỉång phạp nhiãût luûn v họa nhiãût luûn, tàng bãưn bàòng biãún
dảng do...
ƒ

Gang
Gang cọ tênh âục täút, giạ tỉång âäúi tháúp, khạ bãưn ⇒ thỉåìng dng cho cạc chi tiãút mạy cọ
hçnh dảng phỉïc tảp, nháút l v mạy, thán mạy. Gäưm cạc loải chênh :
+ Gang xạm: vê dủ GX-15-32 : gang xạm cọ giåïi hản bãưn kẹo min bàòng 15 Kg/mm2 v
giåïi hản bãưn ún min l 32 Kg/mm2.
+ Gang âục: cọ kê hiãûu tỉì GD0, GD1, GD2, GD3, GD4. Säú thỉï tỉû 0÷4 chè hm lỉåüng
Silic trong gang (säú thỉï tỉû cng tàng thç hm lỉåüng Silic cng gim).
+ Gang håüp kim: vê dủ GNi15Cu7Cr2 : 15%Ni, 7% Cu, 2% Cr

ƒ

Thẹp kãút cáúu
Thẹp kãút cáúu l loải váût liãûu thäng dủng nháút âãø chãú tảo chi tiãút mạy, gäưm cạc loải: thẹp
cạcbon thäng thỉåìng, thẹp cạc bon cháút lỉåüng täút, thẹp cạcbon dủng củ, thẹp håüp kim.
+ Thẹp cacbon thäng thỉåìng : vê dủ CT38, CT42 (chỉỵ säú km theo chè r giåïi hản bãưn
kẹo min, Kg/mm2)
+ Thẹp cacbon cháút lỉåüng täút : vê dủ C45: 0,45% C; C45Mn: 0,45% C 0,7÷1% Mn
+ Thẹp håüp kim : vê dủ 10Cr12Ni12 : 0,1% C 12% Cr 12% Ni
b) Håüp kim mu
Thnh pháưn ch úu l cạc kim loải mu (âäưng, chç, km thiãúc, nhäm ...). Håüp kim mu âàõt hån
kim loải âen ⇒ chè dng khi cọ u cáưu âàûc biãût nhỉ khäúi lỉåüng nh, cọ tênh gim ma sạt, chäúng rè...

Thỉåìng dng cạc loải: håüp kim âäưng, bạc bêt v håüp kim nhẻ.

ƒ

Håüp kim âäưng
Håüp kim âäưng cọ tênh chäúng rè v gim ma sạt, bao gäưm:

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

9


+ Âäưng thanh (bräng): håüp kim âäưng våïi ngun täú håüp kim ch úu khäng phi l km.
+ Âäưng thau (latäng): håüp kim âäưng våïi ngun täú håüp kim ch úu l km.
ƒ

Bạcbêt
Håüp kim thỉåìng gäưm cạc ngun täú cå bn l thiãúc v chç, dng trong äø trỉåüt, cọ tênh
gim ma sạt ráút täút.
ƒ

Håüp kim nhẻ
Håüp kim cọ khäúi lỉåüng riãng γ ≤ 4,5kg / cm3 , trãn cå såí nhäm, manhãdi, titan v cạc

ngun täú khạc nhỉ Cu, Mn, Si... Âäü bãưn khạ cao, dng ch úu åí nhỉỵng chäù cáưn gim khäúi
lỉåüng, cáưn gim båït lỉûc quạn tênh. Thỉåìng dng :
+ Håüp kim nhäm âục (silumin) : håüp kim nhäm våïi Silic, cọ âäü bãưn cao, chäúng gè täút
+ Håüp kim nhäm biãún dảng (duralumin) : håüp kim nhäm våïi Manhãdi, cọ âäü bãưn
riãng v cå tênh cao.
c) Kim loải gäúm

ƒ Chãú tảo bàòng cạch nung v ẹp bäüüt kim loải våïi cạc cháút phủ gia åí ạp sút v nhiãût âäü cao,
khäng cáưn qua càõt gt. Ỉu âiãøm: khọ nọng chy, xäúp, hãû säú ma sạt tháúp. Nhỉåüc âiãøm: giạ
thnh cao nãúu chãú tảo våïi säú lỉåüng êt, kêch thỉåïc bë hản chãú båíi âiãưu kiãûn chãú tảo.
ƒ Thỉåìng dng kim loải gäúm bàòng bäüt sàõt âãø chãú tảo bảc, äø trỉåüt, bạnh ràng chëu ti nh... Váût liãûu
gäúm sàõt graphêt (bäüt sàõt + 2% graphêt), dng âãø chãú tảo äø trỉåüt, tênh gim ma sạt täút nhåì graphêt v cạc
läù häøng âãø dáưu chui vo bäi trån bãư màût trỉåüt.

d) Váût liãûu phi kim loải
Bao gäưm cạc loải : gäù, da, cao su, amiàng, cháút do...
Cháút do l váût liãûu cao phán tỉí, cọ cạc tênh cháút : nhẻ, bãưn, dãù chãú tảo, dãù càõt gt, cạch nhiãût v
cạch âiãûn, chäúng àn mn, gim hay tàng ma sạt, gim cháún... Cháút do dãù tảo hçnh nhåì biãún dảng do
trong âiãưu kiãûn nhiãût âäü v ạp sút khäng cao làõm. Nhỉåüc : nọi chung âäü bãưn tháúp hån kim loải, âäü ràõn
v âäü cỉïng tháúp, dáùn nhiãût kẹm v tênh chëu nhiãût khäng cao.

1.5. Váún âãư tiãu chøn họa trong thiãút kãú mạy
1. Âënh nghéa tiãu chøn hoạ
Tiãu chøn họa l sỉû quy âënh thäúng nháút nhỉỵng tiãu chøn v quy phảm håüp l v thäúng
nháút vãư hçnh thỉïc, loải, thäng säú, cháút lỉåüng, phỉång phạp thê nghiãûm v chãú tảo v .v. ca chi
tiãút mạy v mạy.
2. Låüi êch ca tiãu chøn hoạ
ƒ Tiãu chøn hoạ hản chãú âỉåüc ráút nhiãưu chng loải v kêch thỉåïc ca cạc sn pháøm cng
loải, cng tãn ⇒ cọ thãø ạp dủng cạc phỉång phạp gia cäng tiãn tiãún, nàng sút cao âãø chãú tảo
hng loảt cạc chi tiãút mạy tiãu chøn, cọ thãø táûp trung sn xút hng loảt trong cạc nh mạy
chun män, nhåì âọ âỉåüc gim cäng sỉïc chãú tảo, tiãút kiãûm ngun váût liãûu ⇒ gim âỉåüc giạ
thnh.
ƒ Tiãu chøn hoạ âiãưu kiãûn v phỉång phạp thỉí tảo âiãưu kiãûn náng cao cháút lỉåüng, kh
nàng lm viãûc v tøi th ca chi tiãút mạy.
ƒ Tiãu chøn hoạ bo âm âỉåüc tênh âäøi láùn ⇒ tảo âiãưu kiãûn dãù dng cho viãûc sỉía chỉỵa,
thay thãú cạc chi tiãút mạy bë hng.
ƒ Tiãu chøn hoạ chi tiãút mạy v bäü pháûn mạy ⇒ gim båït thåìi gian v cäng sỉïc thiãút kãú.

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

10


Trong thióỳt kóỳ, cỏửn aùp duỷng trióỷt õóứ tióu chuỏứn vaỡo vióỷc xaùc õởnh loaỷi, kióứu, hỗnh daỷng,
kờch thổồùc.. cuớa chi tióỳt maùy.
3. Caùc õọỳi tổồỹng õổồỹc tióu chuỏứn hoùa
- Caùc vỏỳn õóử chung : daợy sọỳ, kờch thổồùc, sọỳ voỡng quay, õọỹ cọn, kyù hióỷu vaỡ quy ổồùc trón baớn veợ
- Vỏỷt lióỷu vaỡ thaỡnh phỏửn hoùa hoỹc, cồ tờnh chuớ yóỳu, phổồng phaùp nhióỷt luyóỷn
- Thuỏỷt ngổợ, kyù hióỷu
- ồn vở õo lổồỡng
- Cỏỳp chờnh xaùc, chỏỳt lổồỹng bóử mỷt chi tióỳt maùy
- Hỗnh daỷng, kờch thổồùc chi tióỳt maùy thọng duỷng (ọứ ln, bu lọng, then, xờch, õai, khồùp nọỳi...)
- Caùc thọng sọỳ cồ baớn vaỡ caùc chố tióu vóử chỏỳt lổồỹng cuớa maùy, thióỳt bở (taới troỹng, nng suỏỳt, õọỹ
õaớo hổồùng kờnh cuớa maùy tióỷn...)
- Caùc taỡi lióỷu thióỳt kóỳ, taỡi lióỷu cọng nghóỷ.
4. Cọng taùc tióu chuỏứn ồớ nổồùc ta
- Hióỷn nay sổớ duỷng Tióu chuỏứn Nhaỡ nổồùc Vióỷt nam, kyù hióỷu TCVN, keỡm theo sọỳ thổù tổỷ vaỡ
nm ban haỡnh.
- Hióỷn nay chuùng ta õaợ nghión cổùu vaỡ aùp duỷng nhióửu tióu chuỏứn cuớa tọứ chổùc tióu chuỏứn thóỳ giồùi
I.S.O (International Standard Organization)
- Tióu chuỏứn cuớa mọỹt sọỳ nổồùc : Phaùp : AFNOR ; Lión xọ : GOST (CT) ; Myợ : ANSI, AISI,
SAE...

Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 1 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt -2008

11

CHỈÅNG II

NHỈỴNG CHÈ TIÃU CH ÚU VÃƯ KH NÀNG LM
VIÃÛC CA CHI TIÃÚT MẠY
Kh nàng lm viãûc ca chi tiãút mạy âỉåüc âạnh giạ bàòng cạc chè tiãu ch úu sau âáy :
• Âäü bãưn
• Âäüü cỉïng
• Âäü bãưn mn
• Kh nàng chëu nhiãût
• Âäü äøn âënh dao âäüng
Váût liãûu, hçnh dảng, kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy âỉåüc xạc âënh theo mäüt hay nhiãưu chè tiãu, ty theo
âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy.

2.1. Âäü bãưn
1. Khại niãûm vãư âäü bãưn
ƒ Âäü bãưn l kh nàng tiãúp nháûn ti trng ca chi tiãút mạy m khäng bë phạ hng. Âäü bãưn l
chè tiãu quan trng nháút âäúi våïi pháưn låïn chi tiãút mạy.
ƒ Nãúu chi tiãút mạy khäng â âäü bãưn ⇒ bãn trong nọ s xút hiãûn biãún dảng dỉ låïn ⇒ lm
thay âäøi hçnh dảng ca chi tiãút mạy, phạ hoải âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng ca cạc bäü pháûn
mạy, âäưng thåìi cọ thãø phạ hng bn thán chi tiãút mạy (gy, våỵ hồûc hỉ hng bãư màût).
ƒ Ngỉåìi ta phán biãût hai dảng phạ hng : phạ hng ténh v phạ hng mi liãn quan âãún âäü
bãưn ténh v âäü bãưn mi.
+ Phạ hng ténh : do ỉïng sút lm viãûc vỉåüt quạ giåïi hản bãưn ténh ca váût liãûu (thỉåìng do
quạ ti âäüt ngäüt gáy nãn).
+ Phạ hng mi : do tạc dủng láu di ca ỉïng sút thay âäøi cọ giạ trë vỉåüt quạ giåïi hản bãưn
mi ca váût liãûu.
2. Phỉång phạp tênh âäü bãưn
ƒ Phỉång phạp tênh thäng dủng vãư âäü bãưn l so sạnh ỉïng sút tênh toạn våïi ỉïng sút cho
phẹp. Âiãưu kiãûn bãưn cọ dảng :
σ ≤ [σ]

τ ≤ [ τ]
hay :
σ , τ : ỉïng sút sinh ra khi chi tiãút mạy chëu ti
[σ ] , [ τ] : ỉïng sút cho phẹp

ƒ Âäi khi tênh âäü bãưn xút phạt tỉì âiãưu kiãûn bo âm hãû säú an ton låïn hån hồûc bàòng hãû säú
an ton cho phẹp : s ≥ [s ]
s : hãû säú an ton
[s ] : hãû säú an ton cho phẹp
3. Cạch xạc âënh ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút mạy
ỈÏng sút sinh ra bãn trong chi tiãút mạy âỉåüc tênh toạn theo cäng thỉïc ca Sỉïc bãưn váût liãûu
hay L thuút ân häưi, cọ xẹt âãún hçnh dảng v âiãưu kiãûn lm viãûc củ thãø ca chi tiãút mạy.
ƒ Khi chi tiãút mạy chëu ỉïng sút phỉïc tảp ⇒ tiãún hnh tênh toạn theo ỉïng sút tỉång âỉång :

σ td = σ2 + 3τ2

(theo thuút bãưn thãú nàng biãún âäøi hçnh dảng)

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

12


σ td = σ2 + 4τ2
ƒ

(theo thuút bãưn ỉïng sút tiãúp låïn nháút)

Khi tênh toạn âäü bãưn bãư màût :
- Diãûn têch tiãúp xục tỉång âäúi låïn ⇒ dng ỉïng sút dáûp σd sinh ra trãn bãư màût lm viãûc.

- Diãûn têch tiãúp xục khạ nh so våïi kêch thỉåïc chi tiãút mạy ⇒ dng ỉïng sút tiãúp xục cỉûc
âải σH sinh ra tải tám vng tiãúp xục.
ƒ

Khi chi tiãút mạy chëu ỉïng sút thay âäøi khäng äøn âënh :
Gi sỉí chi tiãút mạy chëu tạc dủng ca cạc ỉïng sút
σ
σ1 , σ 2 , ..., σ n , våïi säú chu k tạc dủng ca cạc ỉïng

sút ny l N1, N2 , ..., Nn (hçnh 2.1). Khi âọ ta quy vãư
chãú âäü lm viãûc äøn âënh tỉång âỉång : coi nhỉ chi tiãút
mạy chëu tạc dủng ca ỉïng sút thay âäøi äøn âënh l
σ td = σ max = max(σi ) ỉïng våïi säú chu k tạc dủng
m

⎛ σ ⎞
bàòng: N td = ∑ ⎜ i ⎟ .N i våïi m : báûc ca âỉåìng
i =1 ⎝ σ max ⎠
cong mi.
n

Hçnh 2.1
σ1

σtd = σmax = σ1
σ2
σn

N1

N2 ...

Nn
N

Ntd

4. Cạch xạc âënh ỉïng sút cho phẹp
ƒ Tra bng hay dng cạc cäng thỉïc thỉûc nghiãûm : Bàòng thỉûc nghiãûm, ngỉåìi ta xáy dỉûng
âỉåüc cạc bng giạ trë ỉïng sút cho phẹp cho cạc máùu thỉí khạc nhau, bàòng váût liãûu khạc nhau,
våïi tênh cháút lm viãûc khạc nhau... Ngoi ra, trong mäüt säú trỉåìng håüp, ngỉåìi ta cng xáy dỉûng
cạc cäng thỉïc thỉûc nghiãûm âãø xạc âënh ỉïng sút cho phẹp.
ƒ

Xạc âënh theo ỉïng sút giåïi hản
σ
τ
hay :
[σ] = gh
[ τ] = gh
s
s
Trong âọ : σgh , τgh : ỉïng sút phạp v tiãúp giåïi hản (khi âảt âãún cạc giạ trë ny thç chi tiãút

mạy hay máùu thỉí bë phạ hng) ; s : hãû säú an ton.
Hãû säú an ton s âỉåüc xạc âënh nhỉ sau : s = s1. s2. s3
s1 : hãû säú xẹt âãún mỉïc âäü chênh xạc khi xạc âënh ti trng v ỉïng sút
s2 : hãû säú xẹt âãún âäü âäưng nháút vãư cå tênh ca váût liãûu
s3 : hãû säú xẹt âãún cạc u cáưu âàûc biãût vãư an ton

ƒ Cạch xạc âënh ỉïng sút giåïi hản
¾ Chi tiãút mạy chëu ỉïng sút ténh :
+ Âäúi våïi váût liãûu do: ỉïng sút giåïi hản âỉåüc láúy bàòng giåïi hản chy σch ca váût liãûu
(giåïi hản chy vãư ún σchu hay giåïi hản chy vãư ỉïng sút tiãúp τch ..) .
+ Âäúi våïi váût liãûu dn: ỉïng sút giåïi hản âỉåüc láúy bàòng giåïi hản bãưn σ b ca váût liãûu (giåïi
hản bãưìn ún σ bu hay giåïi hản bãưn vãư ỉïng sút tiãúp τb ..).
¾ Chi tiãút mạy chëu ỉïng sút thay âäøi : ỈÏng sút giåïi hản âỉåüc láúy bàòng giåïi hản mi.
o Trỉåìng håüp ỉïng sút thay âäøi äøn âënh :
+ Nãúu säú chu k lm viãûc N ≥ säú chu k cå såí N0 ca âỉåìng cong mi ⇒ σgh = σr
våïi σr l giåïi hản mi di hản.

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

13


N0
.
N
Nãúu ỉïng sút thay âäøi khäng äøn âënh : Tỉång tỉû nhỉ khi chëu ỉïng sút thay âäøi äøn âënh,

+ Nãúu N < N0 ⇒ σgh = σrN våïi σ rN l giåïi hản mi ngàõn hản : σ rN = σ r m

o

m

⎛ σ ⎞
nhỉng thay N bàòng N td = ∑ ⎜ i ⎟ .N i .
i =1 ⎝ σ max ⎠

n

2.2. Âäü bãưn mn
ƒ Mn l kãút qu tạc dủng ca ỉïng sút tiãúp xục hồûc ạp sút khi cạc bãư màût tiãúp xục trỉåüt
tỉång âäúi våïi nhau trong âiãưu kiãûn khäng â dáưu bäi trån.
ƒ Chi tiãút mạy bë mn s lm gim âäü bãưn (do kêch thỉåïc gim), lm gim âäü chênh xạc (âäúi
våïi dủng củ âo), lm gim hiãûu sút ca mạy (âäúi våïi piston - xi lanh ca âäüng cå do khe håí
tàng lãn quạ låïn), lm tàng ti trng âäüng, tàng tiãúng äưn (âäúi våïi ràng bạnh ràng).
Do váûy, khi thiãút kãú chi tiãút mạy tiãúp xục, phi âm bo cho chụng cọ â âäü bãưn mn,
nghéa l lm viãûc äøn âënh trong sút thåìi hản â quy âënh m khäng bë mn quạ mäüt giạ trë
cho phẹp.
ƒ Cỉåìng âäü mn phủ thüc vo trë säú ỉïng sút tiãúp xục hay ạp sút, váûn täúc trỉåüt tỉång âäúi
giỉỵa hai bãư màût tiãúp xục, sỉû bäi trån v hãû säú ma sạt, tênh chäúng mn ca váût liãûu.
ƒ Âãø náng cao âäü bãưn mn cáưn phi bäi trån bãư màût tiãúp xục, dng váût liãûu gim ma sạt (nhỉ
âäưng thanh, gang chëu ma sạt..), dng cạc phỉång phạp nhiãût luûn âãø tàng âäü ràõn bãư màût lm
viãûc.
ƒ Tênh toạn âäü bãưn mn xút phạt tỉì âiãưu kiãûn bo âm chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït (nghéa l
bo âm giỉỵa hai bãư màût tiãúp xục ln ln täưn tải mäüt låïp dáưu bäi trån ngàn cạch khäng cho
cạc âènh máúp mä trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi nhau), khi âọ mn s khäng xy ra.
Trỉåìng håüp khäng thãø tảo ra chãú âäü bäi trån ma sạt ỉåït, tênh toạn âäü bãưn mn dỉûa trãn cå
såí hản chãú ạp sút p hồûc têch säú pv ca ạp sút v váûn täúc trỉåüt tải bãư màût tiãúp xục khäng
vỉåüt quạ giạ trë cho phẹp : p ≤ [ p ] v pv ≤ [ pv ] .
2.3. Âäü cỉïng
ƒ Âäü cỉïng l kh nàng ca chi tiãút mạy cn lải sỉû thay âäøi hçnh dảng dỉåïi tạc dủng ca ti
trng.
ƒ Nãúu chi tiãút mạy khäng â âäü cỉïng, khi lm
viãûc chi tiãút mạy s bë biãún dảng ân häưi vỉåüt quạ
trë säú cho phẹp ⇒ phạ hoải âiãưu kiãûn lm viãûc
bçnh thỉåìng ca chi tiãút mạy v cạc chi tiãút mạy
làõp ghẹp. Vê dủ : trủc bë vng quạ nhiãưu (hçnh

2.2) ⇒ cạc bạnh ràng tiãúp xục khäng täút, lm
mn vẻt cạc mẹp äø. Âäúi våïi mạy cäng củ, biãún
Hçnh 2.2
dảng ca trủc chênh, äø làn, âäư gạ... lm gim âäü
chênh xạc ca chi tiãút gia cäng.
ƒ Âäü cỉïng cn chi phäúi viãûc chn váût liãûu chi tiãút : Âãø cọ kêch thỉåïc chi tiãút nh gn ⇒ ta chn váût
liãûu cọ âäü bãưn cao. Tuy nhiãn våïi thẹp chàóng hản, khi cå tênh tàng, mäâun ân häưi háưu nhỉ khäng âäøi
⇒ kêch thỉåïc chi tiãút xạc âënh theo âiãưu kiãûn âäü bãưn cọ thãø khäng âm bo âäü cỉïng. Cng cọ trỉåìng
håüp, khi gim âäü cỉïng s lm tàng âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy, vê dủ gim âäü cỉïng vnh ràng s lm
tàng âäü bãưn mi ca ràng bạnh ràng.

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

14


ƒ Phán biãût hai loải âäü cỉïng : âäü cỉïng thãø têch liãn quan âãún biãún dảng ca ton bäü váût liãûu
chi tiãút v âäü cỉïng tiãúp xục liãn quan âãún biãún dảng ca låïp bãư màût.
ƒ Tênh toạn vãư âäü cỉïng thãø têch xút phạt tỉì âiãưu kiãûn chuøn vë thỉûc khäng vỉåüt quạ giạ trë
cho phẹp :
∆l ≤ [ ∆l]
(âäü dn di)
(âäü vng)
f ≤ [f ]
ϕ ≤ [ ϕ]

(gọc xoay tải mäüt tiãút diãûn khi bë ún)

θ ≤ [ θ]

(gọc xồõn)

Tênh toạn vãư âäü cỉïng tiãúp xục theo âiãưu kiãûn biãún dảng ca bãư màût tiãúp xục khäng vỉåüt
quạ giạ trë cho phẹp : ∆h ≤ [ ∆h ] våïi ∆h l biãún dảng ca bãư màût tiãúp xục.
2.4. Âäü chëu nhiãût (kh nàng chëu nhiãût)
ƒ Khi lm viãûc, do ma sạt trong cạc cå cáúu, bäü pháûn mạy ⇒ chi tiãút mạy bë nọng lãn (nháút l
nhỉỵng chäù bë trỉåüt nhiãưu nhỉ trong bäü truưn trủc vêt...).
ƒ Nung nọng chi tiãút mạy cọ thãø gáy ra cạc tạc hải :
- Lm gim kh nàng chëu ti ca chi tiãút mạy (khi nhiãût âäü tàng lãn quạ cao, cå tênh ca
váût liãûu s gim xúng. Våïi thẹp : khi nhiãût âäü låïn hån 300°C÷400°C, våïi håüp kim mu khi
nhiãût âäü låïn hån 50°C÷100°C ⇒ giåïi hản mi gim, váût liãûu tråí nãn dn hồûc xy ra hiãûn
tỉåüng tỉì biãún.
- Lm gim âäü nhåït ca dáưu bäi trån ⇒ lm tàng mn hay dênh.
- Biãún dảng nhiãût lm cong vãnh cạc chi tiãút mạy hay thay âäøi khe håí trong cạc liãn kãút
âäüng (khi khe håí trong äø trỉåüt bë gim hay máút âi ⇒ ngng trủc cọ thãø bë kẻt trong lọt äø...).
- Lm thay âäøi tênh cháút ca cạc bãư màût tiãúp xục, vê dủ lm gim hãû säú ma sạt trong cạc bäü
pháûn hm.
- Lm gim âäü chênh xạc ca mạy.
Do váûy, våïi cạc chi tiãút mạy bë trỉåüt nhiãưu, khi thiãút kãú cáưn phi tênh toạn vãư nhiãût.
ƒ

Phỉång phạp tênh toạn vãư nhiãût
Xạc âënh nhiãût âäü trung bçnh sinh ra khi sỉí dủng mạy v hản chãú nọ khäng cho vỉåüt quạ

mäüt giạ trë cho phẹp: t ≤ [ t ]

Trong âọ : t : nhiãût âäü äøn âënh trung bçnh khi sỉí dủng mạy; [t] : nhiãût âäü cho phẹp.
ƒ Nhiãût âäü äøn âënh trung bçnh t âỉåüc xạc âënh tỉì phỉång trçnh cán bàòng nhiãût: Nhiãût lỉåüng
sinh ra Ω v nhiãût lỉåüng Ω′ thoạt âi trong mäüt âån vë thåìi gian phi bàòng nhau.
ƒ Âãø náng cao kh nàng chëu nhiãût ca chi tiãút mạy, cáưn chãú tảo chi tiãút mạy bàòng váût liãûu

chëu nhiãût, tçm cạch tàng diãûn têch thoạt nhiãût ca bäü pháûn mạy hay dng cạc biãûn phạp bäi
trån lm mạt.
2.5. Tênh äøn âënh dao âäüng
ƒ Dao âäüng xút hiãûn ch úu do cạc chi tiãút mạy quay hay cå cáúu khäng âỉåüc cán bàòng (do
âọ sinh ra cạc lỉûc quạn tênh biãún thiãn cọ chu k). Ngoi ra, cọ thãø do tạc âäüng ca lỉûc kêch
thêch biãún thiãn cọ chu k tỉì bãn ngoi tạc âäüng lãn chi tiãút (vê dủ lỉûc càõt tạc âäüng lãn chi tiãút
gia cäng trãn cạc mạy càõt kim loải...)
ƒ Dao âäüng gáy nãn ỉïng sút phủ thay âäøi cọ chu k, cọ thãø dáùn âãún phạ hng vç mi. Dao
âäüng trong truưn âäüng bạnh ràng gáy nãn tiãúng äưn. Dao âäüng trong mạy càõt kim loải lm
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

15


gim âäü chênh xạc gia cäng v âäü nhàơn bãư màût ca sn pháøm. Khi táưn säú ca lỉûc kêch thêch
gáưn bàòng táưn säú riãng ca chi tiãút mạy hay bäü pháûn mạy ⇒ xút hiãûn hiãûn tỉåüng cäüng hỉåíng,
biãn âäü dao âäüng s ráút låïn, chi tiãút mạy lm viãûc láu trong vng cäüng hỉåíng s bë phạ hy.
ƒ Vç váûy, tênh toạn dao âäüng l cáưn thiãút, âàûc biãût âäúi våïi cạc mạy quay nhanh.
Cọ thãø tênh toạn vãư dao âäüng theo hai cạch :
+ Hồûc xạc âënh táưn säú dao âäüng riãng ca mạy hay ca cå cáúu âãø trạnh cäüng hỉåíng.
+ Hồûc tênh toạn biãn âäü dao âäüng v hản chãú nọ trong phảm vi cho phẹp.
ƒ Âãø náng cao cháút lỉåüng l viãûc ca mạy v cå cáúu, cọ thãø gii quút chäúng rung cho mạy
bàòng cạc biãûn phạp: triãût tiãu cạc ngoải lỉûc gáy nãn dao âäüng (vê dủ : cán bàòng mạy...), thay
âäøi tênh cháút âäüng lỉûc hc ca hãû thäúng (thay âäøi momen quạn tênh ca chi tiãút mạy v âäü
cỉïng ca mäúi ghẹp...) nhàòm thay âäøi táưn säú riãng ca hãû, dng cạc thiãút bë gim rung...

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

16

CHỈÅNG III

ÂÄÜ TIN CÁÛY CA MẠY V CHI TIÃÚT MẠY
3.1. Khại niãûm chung
1. Âënh nghéa
ƒ Âäü tin cáûy l kh nàng ca mäüt sn pháøm (mạy, chi tiãút mạy, cäng trçnh...) thỉûc hiãûn âỉåüc
chỉïc nàng nhiãûm vủ â âënh, v duy trç âỉåüc chỉïc nàng nhiãûm vủ âọ trong sút thåìi hản quy
âënh, ỉïng våïi cạc âiãưu kiãûn váûn hnh, chàm sọc, bo dỉåỵng củ thãø.
ƒ Âäü tin cáûy l mäüt trong cạc âàûc trỉng quan trng nháút vãư cháút lỉåüng mạy v chi tiãút mạy.
Mạy âỉåüc gi l cọ âäü tin cáûy cao nãúu nhỉ cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng nhiãûm vủ â âënh,
âäưng thåìi cạc chè tiãu vãư sỉí dủng (nhỉ nàng sút, âäü chênh xạc, hiãûu sút, mỉïc âäü tiãu thủ nàng
lỉåüng..) váùn âỉåüc duy trç åí mỉïc âäü cho phẹp trong sút thåìi hản sỉí dủng.
Mạy hay chi tiãút mạy khäng â âäü tin cáûy, cọ nghéa l cạc chè tiãu sỉí dủng ca chụng bë phạ hoải,
chi tiãút mạy máút kh nàng lm viãûc trỉåïc thåìi hản quy âënh ⇒ cọ thãø gáy thiãût hải to låïn do nàng sút
gim, tiãu thủ nàng lỉåüng tàng, sỉía chỉỵa täún kẹm.
ƒ Trong nãưn sn xút cå khê họa v tỉû âäüng họa cao, âäü tin cáûy cng cọ nghéa quan trng, båíi vç
mäüt cå cáúu hay thiãút bë no âọ bë hng, hoảt âäüng ca c dáy chuưn sn xút cọ thãø bë âçnh trãû.
ƒ Âäü tin cáûy v kh nàng lm viãûc ca chi tiãút mạy cọ quan hãû máût thiãút våïi nhau : kh nàng lm
viãûc biãøu thë kh nàng ca mạy cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc cạc chỉïc nàng, nhiãûm vủ â âënh, cn âäü tin cáûy
âàûc trỉng thãm xạc sút duy trç kh nàng âọ trong sút thåìi hản quy âënh.

2. Cạc chè tiãu âạnh giạ âäü tin cáûy
Âãø âạnh giạ âäü tin cáûy, thỉåìng dng cạc chè tiãu: xạc sút lm viãûc khäng hng R(t), cỉåìng âäü
hng λ (t), tøi th. Trong mäüt säú trỉåìng håüp, ngỉåìi ta dng hãû säú sỉí dủng KS.

3.2. Xạc sút lm viãûc khäng hng R(t)
ƒ Xạc sút lm viãûc khäng hng l xạc sút khäng xy ra hng học ca chi tiãút mạy hay mạy
trong khong thåìi gian quy âënh.
ƒ Gi NC säú chi tiãút mạy giäúng nhau, lm viãûc trong âiãưu kiãûn nhỉ nhau. Sau t giåì cọ NCh chi

tiãút mạy bë hng v N t = N C - N Ch chi tiãút cn täút ⇒ Xạc sút lm viãûc khäng hng cọ thãø tênh
gáưn âụng bàòng biãøu thỉïc (giạ trë ny
cng chênh xạc khi Nc cng låïn) :
N
N − N ch
= 1 − F(t)
R(t) = t = c
Nc
Nc
Trong âọ : F(t) =

R2(t)

R1(t)

Rn(t)
...

N ch
l xạc sút hng
Nc

n pháưn tỉí

Hçnh 3.1
ƒ Trỉåìng håüp hãû thäúng gäưm n pháưn tỉí
liãn kãút näúi tiãúp (hãû thäúng khäng hng khi táút c cạc pháưn tỉí khäng hng) ( hçnh 3.1):
n

Xạc sút lm viãûc khäng hng ca hãû thäúng: R(t) = ∏ R i (t)

i =1

Nhỉ váûy, âäü tin cáûy ca hãû thäúng näúi tiãúp tháúp hån âäü tin cáûy ca mäüt pháưn tỉí no âọ
thüc hãû thäúng, v gim khi säú pháưn tỉí tàng lãn.

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

17


ƒ Trỉåìng håüp hãû thäúng gäưm n pháưn tỉí liãn kãút song song (hng học ca hãû thäúng xy ra khi
táút c cạc pháưn tỉí âãưu bë hng) (hçnh 3.2 ):
R1(t)
Xạc sút lm viãûc khäng hng ca hãû thäúng:
R2(t)
R(t) = 1 − F(t)
n

R(t) = 1 − ∏ Fi (t)
i =1

n

( F(t) = ∏ Fi (t) )

...
Rn(t)

i =1

n

R(t) = 1 − ∏ (1 − R i (t))

Hçnh 3.2

i =1

Hãû thäúng liãn kãút song song cọ âäü tin cáûy ráút cao, nhỉng phi sỉí dủng nhiãưu pháưn tỉí dỉû trỉỵ
⇒ kãút cáúu mạy s phỉïc tảp hån, giạ thnh v khäúi lỉåüng mạy tàng lãn.
3.3. Cỉåìng âäü hng λ (t)
ƒ Cỉåìng âäü hng λ(t) tải mäüt thåìi âiãøm t no âọ l
t säú giỉỵa säú hng học trong mäüt âån vë thåìi gian v
täøng säú chi tiãút mạy âỉåüc sỉí dủng tải thåìi âiãøm ny.
ƒ Gi N t l säú chi tiãút mạy âang âỉåüc sỉí dủng tải

t, Nt

thåìi âiãøm t. Nãúu trong khong thåìi gian ∆t khạ nh
åí lán cáûn t, cọ ∆N ch chi tiãút mạy bë hng, thç säú hng
∆N ch
học trong mäüt âån vë thåìi gian s bàòng
(hçnh 3.3).
∆t
Cỉåìng âäü hng âỉåüc xạc âënh gáưn âụng bàòng biãøu thỉïc : λ(t) =

t

∆t
∆Nch

Hçnh 3.3

∆N ch
∆t.N t

ƒ

Giỉỵa cỉåìng âäü hng v xạc sút lm viãûc khäng hng cọ mäúi quan hãû :
⎡ t
⎤
R(t) = exp ⎢ − ∫ λ (t)dt ⎥
⎣ 0
⎦
ƒ Âäưưì thë biãøu diãùn quan hãû giỉỵa cỉåìng âäü λ(t)
hng λ(t) theo thåìi gian t gäưm ba vng :
(I)
(II)
(III)
+ Vng I : ỈÏng våïi giai âoản chảy mn.
Cỉåìng âäü hng tỉång âäúi cao, do cạc
Hçnh 3.4
khuút táût khi chãú tảo. Nhåì kh nàng chảy
mn, bãư màût cạc chi tiãút s tỉû lỉûa âãø thêch
ỉïng thnh nhỉỵng hçnh dảng håüp l nháút, khàõc
t2
t1
phủc âỉåüc sỉû táûp trung ti trng... ⇒ cỉåìng
t
âäü hng gim dáưn.
Do váûy, âãø náng cao âäü tin cáûy lm viãûc, cáưn tiãún hnh chảy r cạc sn pháøm trỉåïc khi

xút xỉåíng.
+ Vng II : ỈÏng våïi giai âoản sỉí dủng bçnh thỉåìng.
Cỉåìng âäü hng tỉång âäúi tháúp v êt thay âäøi. Hng ch úu do cạc quạ ti ngáùu nhiãn, cạc
khuút táût vãư cáúu trục váût liãûu.. lm xút hiãûn cạc vãút nỉït tãú vi dáùn âãún gim âäü bãưn mi v âäü
bãưn mn.
+ Vng III : ỈÏng våïi giai âoản mn tàng cỉåìng.
Cỉåìng âäü hng tàng lãn ráút nhanh do lỉåüng mn tàng lãn, cạc chi tiãút mạy bë lo họa hồûc
mn.., dáùn âãún phạ hng chi tiãút mạy, phạ hoải âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng ca mạy. Mạy
Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

18


cáưn âỉåüc sỉía chỉỵa, phủc häưi, thay thãú cạc chi tiãút bë hng. Do váûy mún náng cao âäü tin cáûy
ca mạy, cáưn tiãún hnh sỉía chỉỵa dỉû phng trỉåïc khi bàõt âáưu giai âoản III.
3.4. Tøi th
ƒ Tøi th l khong thåìi gian lm viãûc ca âäúi tỉåüng tênh tỉì khi bàõt âáưu hoảt âäüng cho tåïi
khi âảt âỉåüc trảng thại tåïi hản (âäúi tỉåüng bë hng hồûc cáưn sỉía chỉỵa, phủc häưi).
Tøi th thỉåìng âỉåüc tênh theo thåìi gian lm viãûc thỉûc tãú (khäng kãø thåìi gian khäng hoảt
âäüng ca âäúi tỉåüng). Ngoi ra, trãn thỉûc tãú, tøi th cn dng khại niãûm tøi th våïi nghéa
räüng, tênh bàòng säú chu trçnh lm viãûc, säú km âỉåìng âi, säú sn pháøm sn xút âỉåüc...
ƒ Ngoi tøi th trung bçnh nãu trãn, trong tênh toạn cn dng tøi th γ pháưn tràm, tỉïc l
tøi th m âäúi tỉåüng lm viãûc chỉa âảt tåïi trảng thại tåïi hản våïi xạc sút l γ pháưn tràm.
Vê dủ : Tøi th γ = 90% ca mäüt loải äø làn no âọ l 800h, nghéa l 90% säú äø làn âọ cọ
tøi th 800h, 10% säú cn lải cọ thãø bë hng såïm hån.
Ta cọ quan hãû :
γ = 100. R(t)
3.5. Hãû säú sỉí dủng KS
Âäúi våïi chi tiãút mạy cọ thãø phủc häưi âỉåüc, thỉåìng dng hãû säú sỉí dủng K S âãø âàûc trỉng cho
T

våïi : T = Tlv + TC + TP
âäü tin cáûy ca chi tiãút mạy : K S = lv
T
Trong âọ : Tlv : thåìi gian lm viãûc trong mäüt thåìi k hoảt âäüng no âọ ca chi tiãút mạy,
TC : thåìi gian chàm sọc, TP : thåìi gian sỉía chỉỵa phủc häưi.
3.6. Biãûn phạp náng cao âäü tin cáûy ca mạy v chi tiãút mạy
Âäü tin cáûy phủ thüc vo trçnh âäü thiãút kãú, cäng nghãû chãú tảo v âiãưu kiãûn sỉí dủng. Khi
thiãút kãú ta cọ cạc biãûn phạp sau âáy âãø náng cao âäü tin cáûy :
ƒ Säú lỉåüng chi tiãút mạy nãn êt, kãút cáúu âån gin, cạc chi tiãút mạy cáưn cọ âäü tin cáûy gáưn bàòng
nhau. Váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy cọ âäü phán tạn cå tênh tháúp s lm tàng xạc sút lm viãûc
khäng hng.
ƒ Gim cỉåìng âäü chëu ti ca chi tiãút mạy v mạy bàòng cạc biãûn phạp nhỉ sỉí dủng cạc váût
liãûu cọ âäü bãưn cao, ạp dủng nhiãût luûn, họa nhiãût luûn, dng cạc biãûn phạp cäng nghãû tàng
bãưn bãư màût nhỉ phun bi, làn nẹn. Âm bo ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút nh hån giåïi hản mi
ca váût liãûu. Sỉí dủng cạc biãûn phạp gim táûp trung ỉïng sút trong chi tiãút mạy.
ƒ Chn âụng loải dáưu, måỵ bäi trån, thiãút kãú hãû thäúng bäi trån håüp l âãø bo âm âiãưu kiãûn
bäi trån ma sạt ỉåït, trạnh bủi báøn, hảt kim loải råi trãn cạc bãư màût lm viãûc...
ƒ Cạc chi tiãút mạy dãù hng phi âỉåüc thiãút kãú sao cho dãù sỉía chỉỵa, thay thãú.
ƒ Sỉí dủng cạc kãút cáúu ténh âënh, tỉû lỉûa, nhåì âọ khuút táût trong chãú tảo êt nh hỉåíng âãún sỉû
phán bäú ti trng.
ƒ Nãúu cạc quạ ti ngáùu nhiãn thỉåìng xút hiãûn trong quạ trçnh sỉí dủng mạy, nãn dng cạc
hãû thäúng ngàn ngỉìa quạ ti nhỉ ly håüp an ton, råle...
ƒ Sỉí dủng räüng ri cạc chi tiãút mạy, bäü pháûn mạy tiãu chøn (cạc chi tiãút, bäü pháûn mạy tiãu
chøn âỉåüc chãú tảo åí cạc nh mạy chun män cọ trçnh âäü chun män cao våïi cạc phỉång
phạp gia cäng tiãn tiãún trãn cå såí têch ly âỉåüc nhiãưu kinh nghiãûm thiãút kãú chãú tảo, nãn s cọ
cháút lỉåüng cao v âäưng nháút).

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

19

PHÁƯN II

TRUƯN ÂÄÜNG CÅ KHÊ
ƒ

Trong cạc thiãút bë v dáy chuưn cäng nghãû, sỉí dủng nhiãưu loải truưn âäüng khạc nhau :
+ Truưn âäüng cå khê
+ Truưn âäüng âiãûn
+ Truưn âäüng thy lỉûc
+ Truưn âäüng khê nẹn
Trong âọ truưn âäüng cå khê l thäng dủng hån c.
Giạo trçnh Chi tiãút mạy chè nghiãn cỉïu truưn âäüng cå khê
ƒ Truưn âäüng cå khê l nhỉỵng cå cáúu dng âãø truưn cå nàng tỉì âäüng cå âãún cạc bäü pháûn
cäng tạc ca mạy, thäng thỉåìng cọ biãún âäøi täúc âäü, lỉûc hồûc momen v âäi khi, biãún âäøi c
âàûc tênh v quy lût chuøn âäüng.
ƒ Theo ngun l lm viãûc, cọ thãø chia truưn âäüng cå khê thnh hai nhọm chênh :
+ Truưn âäüng bàòng ma sạt : truưn âäüng bạnh ma sạt (tiãúp xục trỉûc tiãúp), truưn âäüng
âai (tiãúp xục giạn tiãúp)
+ Truưn âäüng bàòng àn khåïp : truưn âäüng bạnh ràng, truưn âäüng trủc vêt-bạnh vêt
(tiãúp xục trỉûc tiãúp), truưn âäüng xêch (tiãúp xục giạn tiãúp)...
Ngoi cạc bäü truưn dng âãø truưn chuøn âäüng quay, cn sỉí dủng truưn âäüng vêtâai äúc, truưn âäüng bạnh ràng-thanh ràng âãø biãún âäøi chuøn âäüng quay thnh chuøn
âäüng tënh tiãún.
ƒ

L do cáưn dng cạc bäü truưn lm kháu näúi giỉỵa âäüng cå v bäü pháûn cäng tạc :
+ Täúc âäü cáưn thiãút ca bäü pháûn cäng tạc ca mạy khạc våïi täúc âäü ca âäüng cå tiãu chøn
+ Nhiãưu khi cáưn truưn âäüng tỉì mäüt âäüng cå âãún nhiãưu cå cáúu mạy lm viãûc våïi täúc âäü khạc nhau
+ Âäüng cå quay âãưu nhỉng bäü pháûn cäng tạc cọ thãø chuøn âäüng tënh tiãún hay chuøn âäüng våïi

täúc âäü thay âäøi theo mäüt quy lût no âọ
+ Vç kãút cáúu mạy, vç âiãưu kiãûn sỉí dủng v an ton lao âäüng, khäng cho phẹp näúi trỉûc tiãúp âäüng cå
våïi bäü pháûn cäng tạc.

ƒ

Cạc thäng säú ch úu ca mäüt bäü truưn
+ Cäng sút truưn âäüng : Cäng sút trãn trủc dáùn v trủc bë dáùn : N1 , N2
N
+ Hiãûu sút truưn âäüng : η = 2
N1
+ Säú vng quay ca trủc dáùn v trủc bë dáùn trong mäüt phụt : n1 , n2
n
+ T säú truưn : u = 1
n2
+ Momen xồõn trãn trủc dáùn v trủc bë dáùn : T1 , T2

T = 9,55.106.

N
T2 = u.η.T1
n

T [N.mm]

N [KW]

n [vng/phụt]

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

20


CHỈÅNG IV

TRUƯN ÂÄÜNG BẠNH RÀNG
4.1. Khại niãûm chung
1. Giåïi thiãûu v phán loải bäü truưn bạnh ràng
Hçnh 4.1a

Hçnh 4.1b

Hçnh 4.1c

Hçnh 4.1e
Hçnh 4.1d :
ƒ Truưn âäüng bạnh ràng thỉûc hiãûn truưn chuøn âäüng hay biãún âäøi chuøn âäüng nhåì sỉû àn
khåïp giỉỵa cạc ràng trãn bạnh ràng hay thanh ràng.
ƒ Theo vë trê tỉång âäúi giỉỵa cạc trủc, phán truưn âäüng bạnh ràng thnh :
+ Truưn âäüng giỉỵa cạc trủc song song : bäü truưn bạnh ràng trủ trn ràng thàóng (hçnh
4.1a), ràng nghiãng (hçnh 4.1b), ràng chỉỵ V (hçnh 4.1c).
+ Truưn âäüng giỉỵa hai trủc giao nhau : bäü truưn bạnh ràng nọn ràng thàóng (hçnh 4.1e),
ràng nghiãng, ràng cung trn (hçnh 4.1f).
+ Truưn âäüng giỉỵa hai trủc chẹo nhau : bäü truưn bạnh ràng trủ chẹo (hçnh 4.1d), bäü
truưn bạnh ràng nọn chẹo (hay bạnh ràng hypäúit) (hçnh 4.1g), bäü truưn trủc vêt (hçnh 4.1h).
+ Ngoi ra cn dng truưn âäüng bạnh ràng-thanh ràng (hçnh 4.1j) dng âãø biãún chuøn
âäüng quay thnh chuøn âäüng tënh tiãún.
ƒ Theo phỉång ca ràng so våïi cạc âỉåìng sinh, phán thnh :
+ Bäü truưn ràng thàóng (bạnh trủ ràng thàóng, bạnh nọn ràng thàóng)

+ Bäü truưn ràng nghiãng, ràng cong (bạnh trủ ràng nghiãng, bạnh ràng nọn ràng cong).

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 1 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Khoa Sỉ phảm k thût -2008

21


Theo hỗnh daỷng cuớa bión daỷng rng (prọfin rng), phỏn thaỡnh : baùnh rng thỏn khai, baùnh
rng cung troỡn (hay baùnh rng Nọvikọỳp), baùnh rng xiclọỳit, trong õoù baùnh rng thỏn khai õổồỹc
sổớ duỷng phọứ bióỳn hồn caớ.

Hỗnh 4.1f

Hỗnh 4.1g
Hỗnh 4.1i:

Hỗnh 4.1j:
Hỗnh 4.1h :
Theo kóỳt cỏỳu cuớa bọỹ truyóửn, phỏn thaỡnh : bọỹ truyóửn baùnh rng õổồỹc õóứ hồớ (bọỹ truyóửn hồớ)
hoỷc lừp trong họỹp õổồỹc che kờn (bọỹ truyóửn kờn).
2

1
O
O

O

1
1

O

2

n khồùp ngoaỡi

n khồùp trong

Hỗnh 4.3c: Sồ õọử bọỹ truyóửn
baùnh rng noùn rng thúng

Hỗnh 4.2
Ngoaỡi ra, cuợng chia ra bọỹ truyóửn baùnh rng thaỡnh : bọỹ truyóửn baùnh rng n khồùp ngoaỡi
(ngoaỷi tióỳp - hỗnh 4.1a, b, c, d, f...) khi vaỡnh rng baùnh noỹ nũm ngoaỡi vaỡnh rng baùnh kia, vỏỷn
tọỳc goùc hai baùnh ngổồỹc chióửu nhau; bọỹ truyóửn baùnh rng n khồùp trong (nọỹi tióỳp - hỗnh 4.1i)
khi vaỡnh rng baùnh nhoớ nũm trong vaỡnh rng baùnh lồùn, vỏỷn tọỳc goùc hai baùnh cuỡng chióửu nhau
(hỗnh 4.2).
Trong chổồng naỡy chố trỗnh baỡy nhổợng nọỹi dung vóử baùnh rng thỏn khai vaỡ chố nghión cổùu
bọỹ truyóửn baùnh rng n khồùp ngoaỡi.
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 1 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt -2008

22


Hỗnh 4.3a: Sồ õọử bọỹ truyóửn
baùnh rng truỷ rng thúng

Hỗnh 4.3b : Sồ õọử bọỹ truyóửn baùnh
rng truỷ rng nghióng

2. Thọng sọỳ chuớ yóỳu cuớa bọỹ truyóửn baùnh rng
a) Thọng sọỳ chuớ yóỳu cuớa bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ rng thúng
Thọng sọỳ cuớa bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ rng thúng õổồỹc xaùc õởnh trón mọỹt mỷt cừt ngang
(mỷt cừt vuọng goùc vồùi truỷc quay) vaỡ bao gọửm :
+ ổồỡng kờnh voỡng õốnh : d a1 ,d a2 ; õổồỡng kờnh voỡng chỏn : d f1 ,d f2 ; õổồỡng kờnh voỡng troỡn
cồ sồớ : d b1 ,d b2 ; õổồỡng kờnh voỡng ln : d w1 ,d w2 ; õổồỡng kờnh voỡng chia : d1 ,d 2
+ Goùc aùp lổỷc trón voỡng chia : (cuợng chờnh bũng goùc prọfin rng cuớa thanh rng sinh õo
trón mỷt cừt ngang). Goùc õổồỹc tióu chuỏứn hoùa : = 200 (vồùi tióu chuỏứn cuớa Myợ : = 250).
+ Goùc n khồùp : w
+ Bổồùc rng õo trón voỡng chia : p
Voỡng cồ sồớ

Voỡng chỏn

O1

N1
Voỡng chia

w
Voỡng õốnh

B2

Voỡng ln

P
B1
N2

P : tỏm n khồùp
N1N2 : õổồỡng n khồùp
B1B2 : õoaỷn n khồùp thổỷc
+ Moõun : m =

Hỗnh 4.4 : Mỷt cừt ngang
O2

p


Muọỳn n khồùp vồùi nhau, hai baùnh rng phaới coù cuỡng moõun. óứ haỷn chóỳ sọỳ lổồỹng dao cừt vaỡ duỡng
dao tióu chuỏứn, mọõun cuớa baùnh rng õổồỹc tióu chuỏứn hoùa. Giaù trở cuớa mọõun õổồỹc choỹn theo daợy sọỳ
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 1 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt -2008

23


tióu chuỏứn : 1; 1,25; (1,375); 1,5; (1,75); 2; (2,25); 2,5; 3; (3,5); 4; (4,5); 5; (5,5); 6; (7); 8; (9); 10;
(11); ..

+ Hóỷ sọỳ truỡng khồùp ngang : =

B1B2
vồùi B1B2 laỡ õoaỷn n khồùp thổỷc, p b laỡ bổồùc rng
pb

trón voỡng cồ sồớ.
+ Khoaớng dởch dao , hóỷ sọỳ dởch dao : x =

m

+ Khoaớng caùch truỷc : a w = O1O 2
Ngoaỡi ra coỡn coù caùc thọng sọỳ :
+ Sọỳ rng cuớa baùnh rng : Z1 , Z 2
+ Bóử rọỹng cuớa baùnh rng : b w1 ,b w2
Z
d
+ Tyớ sọỳ truyóửn : u = 1 = w2 = 2
2 d w1 Z1
b) Thọng sọỳ chuớ yóỳu cuớa bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ rng nghióng


Thọng sọỳ xaùc õởnh trón mỷt cừt ngang (mỷt cừt vuọng goùc vồùi truỷc quay)
Tổồng tổỷ nhổ caùc thọng sọỳ cuớa bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ rng thúng.
+ ổồỡng kờnh voỡng õốnh : d a1 ,d a2 ; õổồỡng kờnh voỡng chỏn : d f1 ,d f2 ; õổồỡng kờnh voỡng troỡn

cồ sồớ : d b1 ,d b2 ; õổồỡng kờnh voỡng ln : d w1 ,d w2 ; õổồỡng kờnh voỡng chia : d1 ,d 2
+ Goùc aùp lổỷc trón voỡng chia : .
+ Goùc n khồùp ngang : w
+ Bổồùc rng ngang : p (õo trón voỡng chia trong mỷt cừt ngang)
p
+ Moõun ngang : m =

BB
+ Hóỷ sọỳ truỡng khồùp ngang : = 1 2 vồùi B1B2 laỡ õoaỷn n khồùp thổỷc, p b laỡ bổồùc rng
pb
õo trón voỡng cồ sồớ trong mỷt cừt ngang).

+ Khoaớng caùch truỷc : a w = O1O 2
Thọng sọỳ õỷc trổng cho õọỹ nghióng cuớa rng
Mỷt cừt
O
Mỷt cừt ngang
phaùp

p
pn



O
Hỗnh 4.5 : Hỗnh khai trióứn cuớa mỷt truỷ chia
trong baùnh rng nghióng

Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 1 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt -2008

24


+ Goùc nghióng cuớa õổồỡng rng õo trón mỷt truỷ chia : .
Thổồỡng lỏỳy bũng = 8ữ150 vồùi baùnh rng nghióng vaỡ bũng = 28ữ400 vồùi baùnh rng chổợ V.
+ Goùc nghióng cuớa õổồỡng rng õo trón mỷt cồ sồớ : b
+ Goùc nghióng cuớa õổồỡng rng õo trón mỷt truỷ ln : w
2rb
2r
Do tg =
, tg b =
vaỡ rb = r cos vồùi px laỡ bổồùc cuớa õổồỡng rng trón mỷt truỷ chia

px
px
tg b
hay trón mỷt truỷ cồ sồớ tg =
cos


Thọng sọỳ xaùc õởnh trón mỷt cừt phaùp
Mỷt cừt phaùp laỡ mỷt cừt vuọng goùc vồùi õổồỡng rng trón mỷt truỷ chia cuớa baùnh rng.
+ Bổồùc rng phaùp (õo trón mỷt truỷ chia, trong mỷt cừt phaùp) : p n
p
+ Moõun phaùp : mn = n .

Vồùi baùnh rng nghióng, mọõun m n õổồỹc tióu chuỏứn hoùa, giaù trở cuớa mn cuợng õổồỹc choỹn

trong daợy sọỳ tióu chuỏứn.
+ Goùc aùp lổỷc phaùp (goùc aùp lổỷc trón voỡng chia õo trong mỷt cừt phaùp) : n .
Goùc n cuợng chờnh bũng goùc prọfin rng cuớa thanh rng sinh õo trong mỷt cừt phaùp.
Vồùi baùnh rng nghióng, n õổồỹc tióu chuỏứn hoùa vaỡ n = 20o .

p n = p.cos
Ta coù (dổỷa trón hỗnh 4.5 vaỡ hỗnh 4.11a) : m n = m.cos
tg n
tg =
cos
+ Goùc n khồùp phaùp (goùc n khồùp õo trong mỷt cừt phaùp) : nw
+ Khoaớng dởch dao , hóỷ sọỳ dởch dao : x =


mn

Ngoaỡi ra coỡn coù caùc thọng sọỳ :
+ Sọỳ rng cuớa baùnh rng : Z1 , Z 2
+ Bóử rọỹng cuớa baùnh rng : b w1 ,b w2
Z
d
+ Tyớ sọỳ truyóửn : u = 1 = w2 = 2
2 d w1 Z1


Quan hóỷ giổợa caùc thọng sọỳ trong bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ (n khồùp ngoaỡi)
Sau õỏy laỡ mọỹt sọỳ quan hóỷ giổợa caùc thọng sọỳ trong bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ rng nghióng :
m .Z
m .Z
d1 = m.Z1 = n 1 ; d 2 = m.Z2 = n 2
cos
cos
,
d a1 = d1 +2(h a + x1 -y).m n

,
d a2 = d 2 +2(h a + x 2 -y).m n

d f1 = d1 -2(h ,,a -x1 ).m n

,,
d f2 = d 2 -2(h a -x 2 ).m n
Vồùi : h ,a =1 ; h ,,a =1,25
Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 1 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt -2008

25