Công nghệ chế tạo máy - Chương 3

35



Chỉång 3
KẺP CHÀÛT V CÅ CÁÚU KẺP CHÀÛT

3-1.Khại niãûm.
Khi thiãút kãú âäư gạ, sau khi â chn âỉåüc phỉång ạn âënh vë tỉång âäúi håüp
lê, tiãúp theo ta chn phỉång ạn kẻp chàût phäi trong âäư gạ. Viãûc chn phỉång ạn
kẻp chàût cng phi tn th theo nhỉỵng ngun tàõc nháút âënh, trong nhiãưu trỉåìng
håüp gii quút váún âãư kẻp chàût cn khọ khàn hån váún âãư âënh vë vç kãút cáúu ca
âäư gạ khäng cho phẹp.
Kẻp chàût l tạc âäüng lãn hãû thäúng âäư gạ, củ thãø l vo chi tiãút gia cäng mäüt
lỉûc âãø lm máút kh nàng xã dëch hồûc rung âäüng do lỉûc càõt hay cạc lỉûc khạc
trong quạ trçnh càõt sinh ra nhỉ lỉûc li tám, trng lỉûåüng , rung âäüng...
Âãø thỉûc hiãûn viãûc âọ phi cọ
cå cáúu kẻp chàût, cå cáúu kẻp chàût trong âäư gạ
l mäüt hãû thäúng âi tỉì ngưn sinh lỉûc âãún váúu ca âäư kẻp tç lãn chi tiãút : Ngưn
sinh lỉûc (cå cáúu sinh lỉûc), cå cáúu truưn lỉûc (cå cáúu phọng âải lỉûc kẻp, cå cáúu
liãn âäüng phán bäú lỉûc kẻp)...
u cáưu âäúi våïi cå cáúu kẻp chàût. Khi thiãút kãú cạc cå cáúu kẻp chàût cáưn phi
âm bo cạc u cáưu sau :
+ Khi kẻp khäng âỉåüc phạ hng vë trê ca
chi tiãút â âỉåüc âënh vë chênh xạc .

Vê dủ, hçnh 3-1 l så âäư kẻp chàût khäng
håüp lê, khi quay bạnh lãûch tám âãø kẻp chàût chi
tiãút, cng âäưng thåìi gáy ra lỉûc T lm dëch
chuøn chi tiãút khi vë trê â âỉåüc âënh vë chênh

xạc.
+Trë säú lỉûc kẻp vỉìa â âãø chi tiãút khäng
bë xã dëch v rung âäüng dỉåïi tạc dủng ca lỉûc
càõt v cạc nh hỉåíng khạc trong quạ trçnh gia cäng, nhỉng lỉûc kẻp khäng nãn quạ
låïn khiãún cå cáúu kẻp to, thä v lm váût gia cäng biãún dảng..
+ Khäng lm hng bãư màût do lỉûc kẻp tạc dủng vo nọ.
+ Cå cáúu kẻp chàût cọ thãø âiãưu chènh âỉåüc lỉûc kẻp.
+ Thao tạc nhanh, thûn tiãûn, an ton, kãút cáúu gn, nhỉng cọ â âäü bãưn,
khäng bë biãún dả
ng khi chëu lỉûc.
+ Kãút cáúu âån gin, dãù chãú tảo v sỉía chỉỵa.

3-2. Phỉång, chiãưu, âiãøm âàût v trë säú lỉûc kẻp.
Hçnh 3-1:Så âäư kẻp
chà
ût khäng håüp lê
Q

W
T


36

Khi thiãút kãú cå cáúu kẻp cáưn chụ mäüt säú váún âãư chênh sau âáy :

3-2-1. Phỉång v chiãưu lỉûc kẻp.
Phỉång v chiãưu ca lỉûc kẻp cọ liãn quan máût thiãút våïi chøn âënh vë
chênh, chiãưu ca trng lỉåüng bn thán chi tiãút gia cäng, chiãưu ca lỉûc càõt. Nọi
chung phỉång ca lỉûc kẻp nãn thàóng gọc våïi màût âënh vë chênh, vç nhỉ thãú s cọ

diãûn têch tiãúp xục låïn nháút, gim âỉåüc ạp sút do lỉûc kẻp gáy ra v do âọ êt biãún
dảng nháút. Chiãưu ca lỉûc kẻp nãn hỉåïng tỉì ngoi vo màût âënh vë, khäng nãn
ngỉåüc chiãưu våïi chiãưu lỉûc càõt v chiãưu trng lỉåüng bn thán chi tiãút gia cäng (kẻp
tỉì dỉåïi lãn), vç nhỉ thãú lỉûc kẻp phi ráú
t låïn, cå cáúu kẻp cäưng kãưnh, to v thao tạc
täún sỉïc. Lỉûc kẻp nãn cng chiãưu våïi chiãưu lỉûc càõt v trng lỉåüng bn thán váût gia
cäng, nhỉng âäi khi vç kãút cáúu khäng cho phẹp thç cọ thãø chn chụng thàóng gọc
våïi nhau.
Mäüt säú vê dủ hçnh 3-2 :
Tỉì hçnh 3-2, ta tháúy åí hçnh 3-2a phỉång v chiãưu lỉûc kẻp chàût l täút nháút
v hçnh 3-2g l xáúu nháút.
3-2-2. Âiãøm âàût ca lỉûc kẻp
Khi xạc âënh âiãøm âàût lỉûc kẻp
cáưn phi trạnh chi tiãút nháûn thãm ngoải
lỉûc v mä men quay. Âiãøm âàût lỉûc täút
nháút phi tạc dủng lãn vë trê ca chi
tiãút cọ âäü cỉïng vỉỵng låïn nháút v nãn åí
ngay trãn âiã
øm âåỵ hồûc trong phảm vi
diãûn têch âåỵ (hçnh 3-3): a- vë trê âiãøm
âàût lỉûc kẻp khäng âụng, b-vë trê âiãøm âàût lỉûc kẻp âụng.
3-2-3. Tênh lỉûc kẻp chàût cáưn thiãút W .
Hçnh 3-3: vë trê âiãøm âàût lỉûc
W

W

a) b)
Hçnh 3-2: Quan hãû giỉỵa phỉång v chiãưu ca lỉûc kẻp våïi
phỉång v chiãưu ca lỉûc càõt v trng lỉåüng chi tiãút.

P- lỉûc càõt ; G- trng lỉåüng chi tiãút ;W- lỉûc kẻp.


b)

c)

d) e)

g)

P
P

P

P

P

P

G

G

G

G

G

G
W
W W
W
W

W



37

Trở sọỳ lổỷc keỷp W phuỷ thuọỹc vaỡo phổồng, chióửu, õióứm õỷt, trở sọỳ cuớa lổỷc cừt,
troỹng lổồỹng baớn thỏn vỏỷt gia cọng vaỡ caùc lổỷc khaùc, caùc kờch thổồùc lión quan... óứ
tờnh toaùn lổỷc keỷp ta phaới bióỳt phổồng, chióửu, õióứm õỷt vaỡ trở sọỳ cuớa caùc lổỷc khaùc
taùc duỷng lón chi tióỳt vaỡ sồ õọử õởnh vở chi tióỳt cỏửn gia cọng.
Thổỷc chỏỳt tờnh toaùn lổỷc keỷp laỡ giaới baỡi toaùn tộnh hoỹc vóử cỏn bũng vỏỷt rừn
dổồùi taùc duỷng cuớa caùc lổỷc vaỡ mọ men lón chi tióỳt. Trỗnh tổỷ tờnh toaùn lổỷc keỷp nhổ
sau :
- Xaùc õởnh phổồng, chióửu, õióứm õỷt lổỷc keỷp.
- Xaùc õởnh trở sọỳ cuớa lổỷc cừt vaỡ mọ men cuớa lổỷc cừt taùc duỷng lón chi tióỳt gia
cọng, khi cỏửn phaớ
i xaùc õởnh lổỷc quaùn tờnh vaỡ lổỷc li tỏm phaùt sinh trong quaù trỗnh
gia cọng.
- Giaới baỡi toaùn tộnh hoỹc vóử cỏn bũng vỏỷt rừn dổồùi taùc duỷng cuớa tỏỳt caớ caùc lổỷc
lón chi tióỳt, tờnh lổỷc keỷp tờnh toaùn W
tt
.

- Xaùc õởnh lổỷc keỷp thổỷc tóỳ bũng caùch nhỏn thóm vồùi hóỷ sọỳ an toaỡn k :
tt
KWW =

Trong õoù: W- lổỷc keỷp thổỷc tóỳ; W
tt
- lổỷc keỷp tờnh toaùn tinh theo õióửu kióỷn cỏn
bũng; K - hóỷ sọỳ an toaỡn, K=k
0
k
1
k
2
k
3
k
4
k
5
k
6
.
k
0
-hóỷ sọỳ an toaỡn chung, trong moỹi trổồỡng hồỹp k
0
=1,5
ữ
2.
k

1
-hóỷ sọỳ kóứ õóỳn lổồỹng dổ khọng õóửu, khi gia cọng thọ k
1
= 1,2; khi gia cọng
tinh k
1
= 1,0.
k
2
-hóỷ sọỳ xeùt õóỳn dao cuỡn laỡm lổỷc cừt tng, k
2
=1,0
ữ
1,9.
k
3
-hóỷ sọỳ xeùt õóỳn vỗ cừt khọng lión tuỷc laỡm lổỷc cừt tng, k
3
=1,2
k
4
-hóỷ sọỳ xeùt õóỳn nguọửn sinh lổỷc khọng ọứn õởnh, khi keỷp bũng tay k
4
=1,3;
khi keỷp chỷt bũng khờ neùn hay thuớy lổỷc k
4
=1,0.
k
5
- hóỷ sọỳ kóứ õóỳn vở trờ tay quay cuớa cồ cỏỳu keỷp thuỏỷn tióỷn hay khọng thuỏỷn

tióỷn, khi keỷp chỷt bũng tay: goùc quay < 90
0
, k
5
=1,0; goùc quay > 90
0
, k
5
=1,5.
k
6
- hóỷ sọỳ tờnh õóỳn mọ men laỡm lỏỷt phọi quay quanh õióứm tổỷa, khi õởnh vở
trón caùc chọỳt tỗ: k
6
=1,0; khi õởnh vở trón caùc phióỳn tỗ k
6
=1,5.
Phaới cn cổù vaỡo õióửu kióỷn cuỷ thóứ õóứ xaùc õởnh tổỡng hóỷ sọỳ rióng bióỷt.
Mọỹt sọỳ vờ duỷ tờnh toaùn lổỷc keỷp cuỷ thóứ:
(1) Tờnh lổỷc keỷp theo sồ õọử hỗnh 3-4.
- Theo sồ õọử hỗnh 3-4a: Khi lổỷc cừt P cuỡng chióửu vồùi lổỷc keỷp W vaỡ vuọng
goùc vồùi mỷt chuỏứn chờnh. Nóỳu hóỷ khọng coù khaớ nng gỏy ra trổồỹt thỗ W=0, khi
õoù khọng cỏửn õóỳn lổỷc keỷp chỷt. Vờ duỷ, khi chuọỳt eùp lọự (chuọỳt õổùng, thổỷc sổỷ
khọng cỏửn õóỳn lổỷc keỷp).
Khi coù khaớ nng gỏy ra lổỷc trổồỹt N thỗ :
P
ff
KN
W
21

+
=


38

Trong õoù: K- hóỷ sọỳ an toaỡn chung; f
1
-hóỷ sọỳ ma saùt giổợa mỷt chuỏứn õởnh vở
cuớa chi tióỳt vaỡ chi tióỳt õởnh vở (mỷt thọ f
1
=0,2
ữ
0,3; mỷt tinh f
1
=0,1
ữ
0,15); f
2
-hóỷ
sọỳ ma saùt giổợa moớ keỷp vaỡ chi tióỳt; N -lổỷc trổồỹt.
- Theo sồ õọử h3-4b :
Lổỷc keỷp W vuọng goùc vồùi lổỷc cừt P vaỡ mỷt chuỏứn chờnh:
21
ff
PK
W
+

=

Trong õoù: f
1
- hóỷ sọỳ ma saùt giổợa moớ keỷp vaỡ chi tióỳt (f
1
=0,1ữ0,15); f
2
- hóỷ sọỳ
ma saùt giổợa mỷt chuỏứn cuớa chi tióỳt vaỡ chi tióỳt tióỳt õởnh vở (mỷt thọ: f
2
=0,1 ữ0,3;
mỷt tinh f
2
= 0,1
ữ
0,15)
- Theo sồ õọử hỗnh 3-4c :
Khi lổỷc keỷp ngổồỹc chióửu vồùi lổỷc cừt vaỡ troỹng lổồỹng:
( )
GPKW +=

Trong õoù: G -troỹng lổồỹng baớn thỏn chi tióỳt.
(2) Tờnh lổỷc keỷp chi tióỳt khi gia cọng trón maùy tióỷn, chi tióỳt gaù trón mỏm
cỷp (hỗnh 3-5). Dổồùi taùc duỷng cuớa mọ men M
c
vaỡ lổỷc P
x
, chi tióỳt coù thóứ quay
quanh tỏm cuớa noù vaỡ trổồỹt trón caùc chỏỳu keỷp.

ióửu kióỷn cỏn bũng :
- Phổồng trinh cỏn bũng
mọ men:

cz
c
RPKRfW
MKRfW





Do õoù
Rf
RPK
W
cz


=


Lổỷc keỷp trón mọựi chỏỳu :

z
W
W

=

(1)
- Phổồng trỗnh cỏn bũng chọỳng trổồỹt doỹc:
f
PK
WPKfW
x
x




Lổỷc keỷp trón mọựi chỏỳu :
Hỗnh 3-4: sồ õọử keỷp chỷt khi chuỏứn laỡ mỷt phúng
a)

b) c)
W

P
P

W

W
Wf
1

Wf
2

P

N G
Hỗnh 3-5: sồ õọử tờnh lổỷc keỷp khi tióỷn
Wf
Wf
Wf Wf
R
R
c
W

W

P
x

S

P
z


39

zf
PK
W
x

=
(2)
Trong õoù: W

-tọứng lổỷc keỷp cuớa caùc chỏỳu keỷp (N); W- lổỷc keỷp cuớa mọỹt chỏỳu
; z - sọỳ chỏỳu keỷp; M
c
- mọ men cừt, M
c
=

P
c
R
c
(Nm), R
c
- baùn kờnh gia cọng; R - baùn
kờnh mỷt chuỏứn (mm); P
z
-thaỡnh phỏửn lổỷc cừt tióỳp tuyóỳn (N); P
x
-thaỡnh phỏửn lổỷc
theo phổồng x (N); f- hóỷ sọỳ ma saùt (f=0,5ữ0,7). Tuỡy theo trổồỡng hồỹp cuỷ thóứ lổỷc
keỷp choỹn W
max
trong (1) hoỷc (2).
(3) Tờnh lổỷc keỷp khi khoan.
- Trong trổồỡng hồỹp lổỷc keỷp nũm theo phổồng thúng õổùng vaỡ cuỡng chióửu

vồùi lổỷc P
0
, thỗ thổỷc tóỳ lổỷc keỷp P
0
khọng cỏửn lồùn lừm (hỗnh 3-6a). Tuy nhión õóứ gia
cọng õổồỹc, lổỷc keỷp phaới thừng õổồỹc mọ men cừt M
c
.
ióửu kióỷn cỏn bũng :
Lf
MK
WMKfLW
c
c




Nóỳu kóứ troỹng lổồỹng chi tióỳt thỗ lổỷc keỷp tọứng cọỹng W

:
GPWW
0
++=


Khi P
0
+G>
td

c
Rf
MK


, thỗ coù thóứ lỏỳy: W=0.
- Khi khoan lọự coù õổồỡng tỏm song song vồùi õổồỡng tỏm chi tióỳt truỷ, chi tióỳt
gaù õỷt trón khọỳi V, lổỷc keỷp vuọng goùc vồùi tỏm chi tióỳt (hỗnh 3-6b).
Lổỷc keỷp phaới õaớm baớo sao cho chi tióỳt khọng bở xoay do taùc õọỹng cuớa mọ
men M
c
, õọửng thồỡi khọng bở xó dởch doỹc theo truỷc do taùc duỷng cuớa lổỷc doỹc P
0
.
Phổồng tring cỏn bũng õóứ õaớm baớo khọng trổồỹt laỡ :
012
PKfW
2
sin
W
f2 +


Hỗnh 3-6 : Sồ õọử tờnh lổỷc keỷp khi khoan
L

P
0

M

c

W

b

W W
F
1

F
1

F
2

F
2

F
2

N

N

M
c

d

H

P
0

R



a)


40

Suy ra :
2
2
0
f
2
sin
f
2
PK
W
+⋅
⋅
=
α

Phỉång trçnh cán bàòng âãø âm bo khäng bë xoay:

H
d
MK2
RfW
2
sin
W
f2
c
12
⋅
⋅⋅
≥
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅+⋅⋅
α

Suy ra :
d
H
f
2
sin
f
2R
MK2
W
1
2
c
⋅
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+⋅
⋅⋅
=

α

Trong âọ: f
1
- hãû säú ma sạt giỉỵa chi tiãút v m kẻp (f
1
=0,1÷0,15); f
2
- hãû säú
ma sạt giỉỵa chi tiãút v khäúi V, (f
2
=0,2÷0,3 âäúi våïi màût thä, f
2
=0,1÷0,15 âäúi våïi
màût tinh) ; R- bạn kênh ca chi tiãút (mm); d- âỉåìng kênh ca mi khoan (mm); H-
kêch thỉåïc tỉì tám chi tiãút âãún vë trê läù gia cäng; α- gọc khäúi V.
(4) Tênh lỉûc kẻp khi phay.
Cọ nhiãưu phỉång phạp phay, åí mäùi
phỉång phạp lỉûc càõt cọ giạ trë v hỉåïng
khạc nhau lm cho lỉûc kẻp khạc nhau.
Ty theo så âäư củ thãø m phán têch, xem
xẹt âãø tênh lỉûc kẻp âm bo kẻp chàût
vỉỵng vng.
- Khi phay màût phàóng bàòng dao
phay màût âáưu v chøn l màût âạy (hçnh
3-7).Theo hçnh v, ta tháúy lỉûc P
y
cọ tạc
dủng häø tråü cho lỉûc kẻp W (vç cng chiãưu
våïi lỉûc kẻp); P

x
cọ tạc dủng lm cho chi
tiãút quay xung quanh cảnh 2-4, cảnh 1-3
bë háút lãn; P
z
lm cho chi tiãút quay xung quanh cảnh 3-4, cảnh 1-2 bë háút lãn. Vç
váûy lỉûc kẻp W åí gọc 1 phi cọ kh nàng chäúng lải âỉåüc táút c cạc mä men do
cạc lỉûc càõt gáy ra.
Ta cọ :
l2
aPK
WlW2aPK
x
x
⋅
⋅⋅
=→⋅⋅≤⋅⋅
(1)

b2
aPK
WbW2aPK
z
z
⋅
⋅⋅
=→⋅⋅≤⋅⋅
(2)
Hçnh 3-7: Så âäư tênh lỉûc kẻp khi phay
màût phàóng bàòng dao phay màût âáưu

1

2
4 3
P
z

P
y

P
x

l

b

a

S

W

W


41

Do âọ :
⎟

⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅
+
⋅
⋅⋅=
b2
P
l2
P
aKW
zx
(3)
Phỉång trçnh (2) dỉåïi tạc dủng ca lỉûc P
y
khi måïi càõt vo chè cọ lỉûc kẻp åí
vë trê 1 chëu, cn dao khi sàõp thoạt khi vng càõt thç chè cọ lỉûc kẻp åí vë trê 2 chëu.
Ty theo vë trê ca dao m trảng thại nguy hiãøm cọ thãø xã dëch phäi khạc
nhau, âãø âm bo an ton cáưn thiãút phi tênh lỉûc kẻp åí vë trê nguy hiãøm nháút.
Trong vê dủ trãn, khi dao åí vë trê bãn phi hãû thäúng an ton hån khi nọ åí bãn
trại. Trong 4 m kẻp thç säú 1 l m kẻp phi chëu lỉûc låïn nháút v tênh lỉûc kẻp tải
vë trê âọ. Cäng thỉïc (3) chênh l giạ trë cáưn tênh lỉûc kẻp åí gọc 1.
(5) Phay màût phàóng chi tiãút häüp bàòng dao phay màût âáưu, gạ chi tiãút trãn 6
âiãøm tỉûa hản chãú 6 báûc tỉû do. Lỉûc kẻp vng gọc våïi màût phàóng thàó
ng âỉïng âi
qua hai âiãøm tỉûa bãn häng ca chi tiãút (hçnh 3-8).
Lục ny lỉûc ma sạt phi thàõng âỉåüc thnh pháưn lỉûc P

H
nhàòm khäng cho chi
tiãút xã dëch dc.
Khi kẻp bàòng hai m kẻp, lỉûc kẻp do hai m kẻp sinh ra l : W
1
= W
2
= W
Lỉûc ma sạt giỉỵa hai m kẻp v chi tiãút l : F
1
v F
2
.
Lỉûc ma sạt giỉỵa màût âënh vë ca chi tiãút v màût âënh vë ca âäư gạ F
3
v F
4
.
Gi thiãút hãû säú ma sạt f
1
=f
2
=f
3
=f
4
=f, thç F
ms1
=F
ms2

=F
ms3
=F
ms4
=W⋅f
Phỉång trçnh cán bàòng chäúng trỉåüt l:
4W⋅f ≥ K⋅P
H
Váûy:
f4
PK
W
H
⋅
⋅
=

Thnh pháưn lỉûc P
r
cọ tạc dủng âáøy chi tiãút vo hai âiãøm tỉûa bãn häng
khäng gáy xã dëch hồûc láût chi tiãút nãúu lỉûc kẻp hỉåïng âụng vo cạc âiãøm tỉûa
hồûc tháúp hån.
Hçnh 3-8: Så âäư tênh lỉûc kẻp
khi phay chi tiãút gạ âàût trãn
6
âiãøm tỉûa (hản chãú 6 báûc tỉû do).
W
1
W
2

F
1
F
2
P
H
P
r
P

s

F
3
F
4
Hçnh 3-9
L
2
L
1
L

O
P
v
P
r
R

W

2
W
2
W
S

F
A
F
B

42

(6) Phay màût phàóng bàòng dao phay trủ (hçnh 3-9).
Trỉåìng håüp xáúu nháút khi bàõt âáưu gia cäng v càõt ton bäü chiãưu sáu càõt. Chi
tiãút bë quay quanh âiãøm
O
do tạc dủng ca mä men R⋅L, cn hai mä men ma sạt
1BB
LfF ⋅⋅
vì
2AA
LfF ⋅⋅
chäúng lặ sỉû quay ca chi tiãút åí hai chäút tç A v B (do
kẻp liãn âäüng, nãn b qua mä men ma sạt åí gỉỵa m kẻp v bãư màût chi tiãút).
Âiãưu kiãûn cán bàòng:
LRKLfFLfF
2BB2AA

⋅⋅≥⋅⋅+⋅⋅

( gèa thiãút hãû säú ma sạt f
A
=f
B
=f v lỉûc ma sạt F
A
=F
B
=
2
W
f ⋅
)
Váûy:
()
LRKLLf
2
W
21
⋅⋅≥+⋅⋅

Suy ra :
()
21
LLf
LRK2
W
+

⋅⋅⋅
≥

Trong âọ: R- håüp lỉûc ca lỉûc càõt,
2
v
2
r
PPR +=
.
f-hãû säú ma sạt giỉỵa giỉỵa chi tiãút v chäút tç âënh vë.
L-khong cạch tỉì lỉûc R âãún âiãøm quay
O
ca chi tiãút.
K-hãû säú an ton chung.

3-2-4. Cạc loải cå cáúu kẻp chàût phäi
.
Sau khi â tênh âỉåüc lỉûc kẻp chàût cáưn thiãút, ta phi tênh cạc thäng säú ca cå
cáúu kẻp phäi âãø sinh ra lỉûc kẻp cáưn thiãút âọ.
(1) Phán loải cạc cå cáúu kẻp.
Cọ nhiãưu cạch phán loải cạc cå cáúu kẻp chàût. Sau âáy l mäüt säú cạch phán
loải âỉåüc sỉí dủng räüng ri :
-Phán theo kãút cáúu: cå cáúu âån gin v cå cáúu täø håüp : Âån gin khi do mäüt
chi tiãút thỉûc hiãûn viãûc kẻp chàût; täø håüp khi do hai hay nhiãưu chi tiãút nhỉ: vêt, bạnh
lãûch tám, chãm , ân... phäúi håüp thỉûc hiãûn viãûc kẻp. Vê dủ: ren äúc- ân báøy, ân
báø
y - bạnh lãûch tám, chãm -ren äúc... Nhỉỵng cå cáúu täø håüp thỉåìng dng âãø phọng
âải lỉûc kẻp, âãø âäøi chiãưu lỉûc kẻp hồûc (bàõt cáưu) âi tåïi âiãøm âàût.
-Phán theo ngưn sinh lỉûc: Kẻp bàòng tay, kẻp cå khê hoạ v kẻp tỉû âäüng

hoạ. Cå khê hoạ: khê nẹn, dáưu ẹp, kẻp bàòng chán khäng, bàòng âiãûn tỉì, hồûc nhỉỵng
thỉï âọ kãút håüp våïi nhau.Tỉû âäüng hoạ: khäng cáưn ngỉåìi thao tạc m nhåì nhỉỵng cå
cáúu chuøn âäüng ca mạy thao tạc tỉû âäüng.
-Phán theo phỉång phạp kẻp cọ: kẻp mäüt chi tiãút hồûc kẻp nhiãưu chi tiãút;
kẻp mäüt láưn hồûc nhiãưu láưn tạch råìi.
(2) Cạc tênh cháút cå bn ca cå cáú
u kẻp chàût âån gin v täø håüp. Cạc tênh
cháút cå bn l: tè säú truưn lỉûc, tè säú dëch chuøn, hiãûu sút .
a- Âäúi våïi cạc cå cáúu kẻp chàût âån gin: Tè säú truưn ca lỉûc v tè säú
truưn ca dëch chuøn cọ thãø âỉåüc xạc âënh nhỉ sau :

43

-Tè säú truưn lỉûc :
QiW
Q
W
i ⋅=⇒=

Trong âọ:W-l lỉûc sinh ra trãn kháu bë dáùn (lỉûc kẻp).
Q-l lỉûc phạt âäüng sinh ra trãn kháu dáùn.
Trỉåìng håüp lê tỉåíng nãúu coi cå cáúu lm viãûc khäng cọ ma sạt:
ltlt
lt
lt
iQW
Q
W
i ⋅=⇒=

-Tè säú truưn ca dëch chuøn :
dQW
Q
W
d
iSS
S
S
i ⋅=⇒=

Trong âọ :S
W
- dëch chuøn ca kháu bë dáùn; S
Q
- dëch chuøn ca kháu dáùn;
i v i
lt
- ln ln låïn hån 1 (cọ låiü vãư lỉûc ); i
d
- ln ln bẹ hån 1 (thiãût vãư qung
âỉåìng âi).
Trong trỉåìng håüp lê tỉåíng, khi coi cå cáúu lm viãûc khäng cọ ma sạt: Lỉûc
âỉåüc tàng bao nhiãu láưn , thç qung âỉåìng âi cng gim báúy nhiãu láưn (âënh lût
bo ton cå hc), do âọ ta cọ :
lt
d
i
1
i =
hay

d
lt
i
1
i =

- Hiãûu sút ca cå cáúu s l (trỉåìng håüp chung khi kãø âãún ma sạt).
d
ltlt
ii
i
i
W
W
⋅===η

b- Âäúi våïi cạc cå cáúu täø håüp (bao gäưm mäüt säú cå cáúu âån gin näúi tiãúp våïi
nhau): tè säú truưn ca lỉûc, tè säú dëch chuøn v hiãûu sút ca cå cáúu âỉåüc xạc
âënh theo cạc cäng thỉïc sau :
k21
dk2d1dd
k21
iiii
iiii
η⋅⋅⋅⋅⋅η⋅η=η
⋅⋅⋅⋅⋅⋅=
⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

Trong âọ:i
1

, i
d1
, η
1
- l cạc tênh cháút ca cå cáúu âån gin thỉï nháút.
i
2
,

i
d2
, η
2
- l cạc tênh cháút ca cå cáúu âån gin thỉï hai.
k- l säú cå cáúu âån gin.
Lỉûc kẻp W sinh ra nhåì cå cáúu täø håüp, âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc :

k21
iiiQW ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

ÅÍ âáy Q l lỉûc phạt âäüng trãn tay gảt hay cáưn ca cå cáúu dáùn âäüng. Vê dủ
cọ cå cáúu täø håüp bao gäưm cå cáúu: ren-vêt, cå cáúu chãm v cå cáúu ân näúi tiãúp
nhau phäúi håüp lm viãûc
Ren vêt
chãm
ân
Q
i
1
=75

i
2
=3
i
3
=3
W=450Q
Hçnh 3-10: Så âäư tạc dủng ca cå cáúu kẻp täø håüp

44

Hçnh 3-10: Lỉûc phạt âäüng Q trãn tay gảt qua cå cáúu thỉï nháút âỉåüc tàng 75
láưn (i
1
=75), sau âọ tiãúp tủc qua cå cáúu thỉï 2 âỉåüc tàng 3 láưn (i
2
=3) v qua cå cáúu
thỉï 3 âỉåüc tàng 2 láưn (i
3
=2), ta cọ :
W=(75
×
3
×
2)Q=450Q
Dëch chuøn ca kháu bë dáùn cúi cng (m kẻp) trong cå cáúu täø håüp âỉåüc
xạc âënh theo cäng thỉïc :
S
W
=S

Q
×
i
d1
×
i
d2
...i
dk

Nãúu biãút cạc tênh cháút ca i
lt1
, i
lt2
...i
ltk
, thç dëch chuøn cọ thãø tênh theo cäng
thỉïc :
ltk2lt1lt
QW
i
1
i
1
i
1
SS ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

Thỉåìng säú lỉåüng ca cạc kháu âån gin trong cå cáúu täø håüp bë hản chãú, ch
úu ngỉåìi ta dng chãm hay ân. Âãø cå cáúu täø håüp âm bo tênh tỉû hm khi lm

viãûc trong âọ phi cọ mäüt kháu tỉû hm.
Sau âáy ta xẹt cạc cå cáúu kẻp chàût âån gin.
3-3. Kẻp chàût bàòng chãm
3-3-1. Khại niãûm
Chãm l chi tiãút kẻp cọ hai bãư màût lm viãûc khäng song song våïi nhau. Khi
âọng chãm vo thç trãn bãư màût ca chãm tảo ra lỉûc kẻp. Trong quạ trçnh lm viãûc,
nhåì lỉûc ma sạt giỉỵa hai bãư màût lm viãûc m chãm khäng tủt ra âỉåüc v âỉåüc gi
l tỉû hm. Tênh cháút tỉû hm ca chãm cọ mäüt
nghéa ráút quan trng trong kẻp
chàût.
Âa säú cạc cå cáúu kẻp chàût âãưu dỉûa trãn ngun lê chãm .
Cå cáúu kẻp bàòng chãm, tạc dủng trỉûc tiãúp bàòng lỉûc do tay cäng nhán êt
dng trong thỉûc tãú vç kãút cáúu cäưng kãưnh, thao tạc khọ, lỉûc kẻp cọ hản. Ngỉåìi ta
kãút håüp våïi cạc cå cáúu khạc hồûc dng lm ngưn sinh lỉûc khê nẹn hay thy lỉûc
âãø tạc dủng vo nọ lải âỉåüc dng nhiãưu.
Ngỉåìi ta sỉí dủng chãm theo cạc phỉång ạn sau :
- Chãm phàóng chè cọ mäüt màût nghiãng (hçnh 3-11).

Hçnh 3- 11: Cå cáúu kẻp bàòng chãm phàóng chè cọ
mäüt màût nghiãng; 1- chãm, 2-con làn, 3- ân
α
3 2
1
D

45


- Chóm coù hai mỷt nghióng (hỗnh 3-12a), hay coù daỷng cọn (hỗnh 3-12b).

- Chóm dổồùi daỷng laỡ baùnh lóỷch tỏm hay cam phúng (hỗnh 3-13 ) .
Trong caùc kóỳt cỏỳu naỡy cồ sồớ cuớa noù laỡ bóử mỷt nghióng cuớa chóm õổồỹc taỷo
trón chu vi cuớa mọỹt õộa phúng, mỷt nghióng cuớa chóm laỡ mọỹt õổồỡng cong.

- Chóm dổồùi daỷng cam
mỷt õỏửu (hỗnh3-14), ồớ õỏy mỷt
nghióng cuớa chóm õổồỹc taỷo trón
dióỷn tờch xung quanh cuớa mọỹt
hỗnh truỷ. Mỷt nghióng cuớa chóm
ồớ õỏy nhổ mỷt laỡm vióỷc cuớa mọỹt
cam mỷt õỏửu.
Cồ cỏỳu chóm coỡn õổồỹc
duỡng rọỹng raợi trong caùc cồ cỏỳu tổỷ
Hỗnh 3-13:Cồ cỏỳu chóm
coù daỷng baùnh lóỷch tỏm :
a) ồớ traỷng thaùi chổa keỷp.
b) ồớ traỷng thaùi keỷp.

a)

b)

W
Q
e

e

Hỗnh 3-12 : Cồ cỏỳu chóm coù hai mỷt nghióng
1-Chóm; 2-caùc con trổồỹt; 3-õoỡn.

a)

b)


W W
Q

1

2

3

1

2

Hỗnh 3-14: Chóm dổồùi daỷng cam mỷt õỏửu
1-cam mỷt õỏửu; 2- tỏỳm keỷp.

2

1


46

õởnh tỏm (caùc kióứu mỏm cỷp, truỷc gaù tổỷ õởnh tỏm ).

3-3-2. Tờnh lổỷc keỷp cuớa cồ cỏỳu chóm.
Xuỏỳt phaùt tổỡ õióửu kióỷn cỏn bũng cuớa chóm õóứ tờnh lổỷc keỷp tổồng ổùng .
- Cồ cỏỳu keỷp chóm lờ tổồớng (hỗnh 3-15a):

tgWPQ
lt
==

Tổỡ õoù ta coù :

tg
1
QW
lt
=

Do õoù, trong trổồỡng hồỹp lờ tổồớng khi = 0 thỗ lổỷc keỷp W .
Goỹi: i
W
-tố sọỳ truyóửn lổỷc Q cuớa khỏu ban õỏửu.
i
d
-tố sọỳ dởch chuyóứn cuớa khỏu bở dỏựn .
Tổỡ hỗnh 3-15 a, ta coù :

tg
S
S
i
Q
W
d
==
;

tgSS
QW
=

Hióỷu suỏỳt cuớa cồ cỏỳu õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc :
dW
ii =

- Cồ cỏỳu keỷp chóm thổỷc tóỳ (sồ õọử hỗnh 3-15b):
Ta duỡng mọỹt ngoaỷi lổỷc Q õóứ õoùng chóm vaỡo, trón mỷt phúng nghióng sinh
ra lổỷc ma saùt F, trón mỷt phúng nũm ngang sinh ra lổỷc ma saùt F

1
; goùc ma saùt laỡ


vaỡ
1
, goùc cuớa chóm laỡ , tổỡ õoù sinh ra phaớn lổỷc phaùp tuyóỳn vồùi mỷt phúng
nghióng laỡ N vaỡ vồùi mỷt phúng nũm ngang laỡ W
1
. Tọứng hồỹp lổỷc N vaỡ F ta õổồỹc
lổỷc R, phỏn lổỷc R thaỡnh W vaỡ P.
Cỏn bũng caùc lổỷc taùc duỷng lón chóm ,ta coù:
()
111
111
tgWtgWFPQ
tgNF;tgWF


++=+=
==

Hỗnh 3-15: Sồ õọử tờnh lổỷc keỷp
a) Cồ cỏỳu keỷp chóm lờ tổồớng; b) Cồ cỏỳu keỷp chóm thổỷc tóỳ

W
W
lt
P

N





S
Q
a)
W
W
1
F
1

1
F

P

N

Q
S
W
Q
b)

47


()
[]
1
1
tgtgWQ
WW
ϕϕα
++⋅=⇒
=

Tỉì âọ ta cọ lỉûc kẻp W bàòng :

()
1
tgtg
Q
W
ϕ+ϕ+α
=
(1)

Trỉåìng håüp chè cọ mäüt màût nghiãng cọ ma sạt thç
0
1
=
ϕ
tg
, lục âọ :
()
ϕ+α
=
tg
Q
W

3-3-3. Tênh toạn âiãưu kiãûn tỉû hm ca chãm.
Sau khi âọng chãm vo, trong quạ trçnh lm viãûc do lỉûc càõt, rung
âäüng...chãm cọ xu hỉåïng bë âáøy ra, nhỉng vç nọ
cọ tênh tỉû hm nãn khäng tủt ra m váùn âỉïng
ngun åí vë trê kẻp chàût våïi lỉûc kẻp â tảo ra ban
âáưu, lục ny lỉûc kẻp låïn hån lỉûc kẻp lục âọng
vo ban âáưu mäüt êt. Lục âọ lỉûc Q máút âi, do máút
Q nãn chãm cọ xu hỉåïng âi ra, nãn lỉûc ma sạt cọ
hỉåïng ngỉåüc lai (hçnh 3-16). Phn lỉûc phạp
tuún N phán thnh hai phán lỉûc W v P. Lỉûc
ma sạt F åí màût nghiãng phán thnh hai phán lỉûc
F
′
v F⋅sinα.
Váûy mún tỉû hm âỉåüc cáưn cọ âiãưu kiãûn
sau :

F
′
+F
1
> P (a)
Trong âọ :
-
F
′
:


α
ϕ
ϕ
cos
tg
WtgNfNF ⋅=⋅=⋅=


ϕα
tgWcosFF ⋅=⋅=
′
⇒
(b)
-F
1
:
α

sinFWW
1
⋅+=


()
αϕα
α
ϕ
tgtg1Wsin
cos
tg
1W +⋅=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅+⋅=


( )
1111
tgtgtg1WtgWF
ϕαϕϕ
⋅+⋅=⋅=
(c)
-P:
α

tgWP ⋅=
(d)
Thay (b), (c) v (d) vo (a) ta âỉåüc :
( )
11
1
tgtgtgtgtgtg
tgWPtgtgtg1WtgW
ϕϕαϕϕα
αϕαϕϕ
⋅⋅++≤⇒
⋅=≥⋅+⋅+⋅

Thỉåìng α, ϕ va ìϕ
1
vä cng bẹ nãn
0tgtgtg
1
=⋅⋅
ϕϕα
.
Do âọ âiãưu kiãûn tỉû hm :
11
tgtgtg ϕ+ϕ≤α⇒ϕ+ϕ≤α

α
Hçnh 3-16: så âäư tênh
âiãưu kiãûn tỉû hm

W

'
1
W
F
’

F
1

F

P

N
Fsinα

α
α

48

Trong õoù: - goùc nhoỹn cuớa chóm; - goùc ma saùt giổợa mỷt nghióng cuớa
chóm vaỡ chi tióỳt trón;

1
- goùc ma saùt giổợa mỷt ngang cuớa chóm vaỡ chi tióỳt dổồùi.
Thổồỡng =
1
, nón õióửu kióỷn tổỷ haợm laỡ 2.
Khi f=tg

=0,1, thỗ

=5
0
43


f= tg=0,15, thỗ =8
0
30


Nhổ vỏỷy õióửu kióỷn tổỷ haợm seợ laỡ:
+ ọỳi vồùi chóm coù ma saùt
trón caớ hai bóử mỷt :
<11
0
(khi f=0,1)

<
17
0
khi f=0,15)
+ ọỳi vồùi chóm chố coù ma
saùt trón bóử mỷt nghióng:
<5
0
43

(khi f=0,1)
<8
0
30

(khi f=0,15).

3-3-4. Tờnh lổỷc cỏửn thióỳt õóứ õoùng chóm ra.
Hỗnh 3-17 laỡ sồ õọử lổỷc taùc duỷng lón chóm khi õoùng chóm ra. Dổồùi taùc duỷng
cuớa lổỷc Q
r
, trón mỷt nghióng xuỏỳt hióỷn lổỷc F vaỡ N. R laỡ tọứng hồỹp lổỷc cuớa F vaỡ N;
phỏn R thaỡnh
F

vaỡ
W

.
Tổỡ hờnh ta coù :
1
WW

=

;
1r
FFQ +

=

Nhổng F = Wtg(-) vaỡ F
1
= W

1


tg
1
Do õoù lổỷc cỏửn thióỳt õóứ õoùng chóm ra laỡ :
Q
r
=
W

tg()+
1
W

tg
1

Q
r
=
W

[tg()+tg
1

]
Trong õoù:
W

-tọứng phaớn lổỷc thúng õổùng ồớ mỷt nghióng khi chóm chổa bở
õoùng ra:

sinFWW +=


3-3-5. Tờnh chóm phọỳi hồỹp vồùi con ln.
Cọng thổùc tờnh lổỷc keỷp cuớa chóm coù hai con ln cuợng giọỳng nhổ tờnh lổỷc
keỷp chóm mỷt phúng chố cỏửn õọứi hóỷ sọỳ ma saùt trổồỹt tg

vaỡ tg

1
thaỡnh hóỷ sọỳ ma saùt
ln tg
l
vaỡ tg
1l
. Tổỡ cọng thổùc (1) ta coù :

()
l1l
tgtg
Q
W
++

=
(2)
Quan hóỷ giổợa
1
vaỡ
1l
coù thóứ tờnh theo hỗnh 3-18a:
Ta coù :
2
d
T
2
D
F
1
=

Nhổng:
1l11
tgWT;tgWF

==

Do õoù :
Hỗnh 3-17: Sồ õọử tờnh lổỷc õoùng chóm ra
1
W

1
F

F

F
N




R
Q
r

R
1



W