Đề cương ôn tập môn chi tiết máy

Câu 1:Trình bày các khái niệm chi tiết máy bộ phận máy phân loại chúng và nêu rõ
phạm vi nghiên cứu tronh môn học chi tiết máy
* Chi tiết máy là bộ phận nhỏ nhất hoàn chỉnh của máy mà trong chế tạo khơng có ngun
cơng lắp ráp
* Bộ phận máy là đơn vị lắp ráp hoàn chỉnh của máy
* Phân loại chia làm 2 loại
- Chi tiết máy bộ phận máy có cơng dụng chung:
+ Được dùng phổ biến ở nhiều máy móc khác nhau
+ Nếu cùng loại thì có cơng dụng tương tự nhau, cơng dụng đó khơng phụ thuộc vào chức
năng riêng của máy
- Chi tiết là bộ phận máy có cơng dụng riêng
+ Chỉ được dùng ở một số máy
+ Chúng có cơng dụng phụ thuộc vào chức năng của máy
* Phạm vi nghiên cứu
- Chỉ nghiên cứu chi tiết máy có cơng dụng chung
Câu 2:Nêu nội dung nghiên cứu trong mơn học Trình bày đặc điểm của bài tốn tính
tốn thiết kế chi tiết máy
Nội dung nghiên cưu trong môn học:
Chi tiết máy nghiên cứu chế tạo nguyên lý làm việc và phương pháp tính toán thiết kế
chi tiết máy
Nêu đặc điểm của bài toán tính tốn thiết kế chi tiết máy:
-Vừa mang tính lý thuyết , vừa mang tính thực nghiệm và gắn chặt với thực tế kỹ
thuật
-mang tính gần đúng : kết quả tính tốn gần đúng
-có nhiều phương án để tính tốn tiết kế ,điều quan trọng phải tìm ra phương án hợp
lý nhất.
-kết quả tính tốn thiết kế cuối cùng nhiều trường hợp cịn phụ thuộc vào gia cơng
,lắp giáp
Câu 3:Trình bày các yêu cầu cơ bản đối với chi tiết máy và các yêu cầu cơ bản đối với
vật liệu chế tạo chi tiết máy? Nêu các chỉ tiêu về khả năng làm việc của chi tiết máy
 Nêu yêu cầu cơ bản

- Đối với chi tiết máy
Chi tiết máy phải đảm bảo các chỉ tiêu về khả năng làm việc
CTM phải đảm bảo độ tin cậy
CTM phải đảm bảo tính cơng nghệ
CTM phải đảm bảo tính kinh tế
CTM phải đảm bảo tính thẩm mỹ
- Đối với vật liệu chế tạo
Phải có cơ tính đáp ứng được các chỉ tiêu về khả năng làm việc của chi tiết máy


Phải đảm bảo tính cơng nghệ khi chế tạo chi tiết máy
Phải sẵn có giá thành hợp lý
 Các yêu cầu cơ bản đối với chi tiết máy và các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc
của chi tiết máy:
Độ cứng :bản chất của độ cứng là đảm bảo chi tiết máy không bị biến dạng trong quá trình
làm việc
Độ bền mỏi:b/c là đảm bảo cho bề mặt CTM ko bị vượt quá giới hạn cho phép trong thời
gian làm việc.
Độ bền mòn:k dc mòn quá gới hạn.
Đảm bảo độ bền nhiệt: ko bị hỏng khi làm việc ở nhiệt độ cao
Đảm bảo CTM ko bị phá hỏng do dao động
Tùy điều kiện cụ thể một CTM thường chỉ được tính tốn theo một hoặc một vài chỉ tiêu
chủ yếu được sử dụng còn các chỉ tiêu khác vốn là thỏa mãn hoặc thứ yếu
Vì những chỉ tiêu chủ yếu đã bao trùm các chỉ tiêu khác.Mỗi loại máy có cơng dụng làm
việc khác nhau vì vậy nó cần những chỉ tiêu chủ yếu đảm bảo cho công dụng của nó cịn
các chỉ tiêu khác ko được chú ý nhiều
VD:với bộ truyền đai thì yêu cầu về độ bền kéo và tuổi thọ dây đai
Câu 4:các bề mặt đối tiếp là gì?trình bày cá thơng số đặc trưng cho điều kiện làm việc
của bề mặt đối tiếp về mặt chịu tải và về mặt động học
1)Bề mặt đối tiếp là các bề mặt của chi tiết máy có tác dụng tương hỗ với nhau, tiếp xúc

trực tiếp với nhau hoặc thong qua một lớp vật liệu bôi trơn
2)Các thông số đặc trưng cho điều kiện làm việc của BMDT
*) Về mặt chịu tải:
+ Với các BMDT trùng: Là áp suất p
P=
Atx : Diện tích tx
Fn :
: Áp xuất cho phép được xác định bằng thực nghiệm
Khi các bề mặt đối tiếp k chuyển động tương đối với nhau thì P gọi là ứng suất dập: σd
-Thực tế BMDT tiếp xúc với nhau các đỉnh nhấp nhô của bề mặt Atx << nhưng cơng thức
trên vẫn đúng vì áp xuất cho phép cũng được xác định trong điều kiện tương tự
+) Với các BMDT không trùng
Thông số đặc trưng: ứng xuất tiếp xúc
Trong đó

-

-

qH=

<

H

H

=Zm

: Bán kính cong tương đương

-

=

-

-

-

Z m=

E1,E2: Mơđun đàn hồi của vật chế tạo các chi tiết
µ1, µ2: Hệ số Poatxong của vật liệu đàn hồi
-vận tốc trượt giữa các bề mặt đối tiếp vs
Vẫn tốc trượt vs là vận tốc chuyển động một điểm trên bề mặt đối tiếp với điểm
trùng nó trên bề mặt kia.
,

-

vận tốc vịng của điểm k tương ứng
=-

-

-

⇒

-

⇒ tỉ số

-

-

-

-

:bán kính cong vật thể lăn

=

-

=

:tổng vận tốc của điểm tiếp xúc đối với vùng tiếp xúc
=…

=….: là vận tốc trượt riêng đặc trưng cho cường độ sinh nhiệt các

bề mặt đối tiếp
-bề mặt vượt khả năng chống mòn tốt hơn bề mặt lùi
là 1 thông số dộng học quan trọng đặc trưng cho điều kiện làm việc trong điều

kiện tiếp xúc.
Phân tích ảnh hưởng của vận tốc trượt và vận tốc trượt riêng đối với chi tiết
máy:
Vận tốc trượt vs là một trong những thông số động học quan trọng nhất .Hệ tọa độ
trong mf vng góc với đường tx dc ký hiệu là τKn,trục τ là tiếp tuyến của các bề mặt 1
và 2.Thành phần vận tốc hướng theo trục τ của các điểm tiếp xúc trên các bề mặt 1,2
được ký hiệu Vτ1 ,Vτ2.Đối với con lăn trịn có đường trục cố định trị số V τ1 ,Vτ2 chính là
vận tốc vịng.

-

Hình chiếu của vận tốc trượt trên trục τ:

-

Khi các con lăn ko di chuyển tương đối theo hướng trục thì Vsτ1= Vs1; Vsτ2= Vs2

-

Vận tốc trượt riêng với các con lăn ϑ1=

-

-

=-

=

-

=

ϑ đặc trưng cho cường độ sinh nhiệt của các bề mặt tiếp xúc.Nếu F n áp lực pháp
tuyến giữa các con lăn và f hệ số ma sát thì cơng của lực ma sát trong t/g dt là:
dW=Fnf

dt


-

cùng trong t/g dt đường tiếp xúc di chuyển trên bề mặt các con lăn 1 , 2 một khoảng
ds1=

-

-

dt , ds2=

tỷ số

= Fn f

dt
/

= Fnf ϑ1

= Fnf ϑ2
Đặc trưng cho công của lực ma sát thực hiện trên một đơn vị chiều dài cung của từng
con lăn.Tăng ϑ nhiệt lượng sinh ra ki tiếp xúc di chuyển trên một đơn vị chiều dài cung
sẽ tăng lên ,cường độ sinh nhiệt và khả năng mòn sẽ tăng lên.

Câu 5: Nêu tác dụng của việc bôi trơn bề mặt đối tiếp. Tính chất của dầu bơi trơn là
gì. Trình bày các dạng ma sát trượt.
Bài làm:
 Tác dụng việc bôi trơn các bề mặt đối tiếp:
o Giảm ma sát, tăng hiệu suất và giảm nhiệt
o Giảm mòn
o chống gỉ cho bề mặt
o làm mát máy
 tính chất dầu bơi trơn:
o độ nhớt


o tính bơi trơn
 các dạng ma sát trượt:
- ma sát ướt: hai bề mặt đối tiếp không tiếp xúc nhau mà thông qua lớp dầu ngăn
cách
- ma sát màng giới hạn: giữa hai bề mặt có lớp màng tới hạn làm giảm ma sát
- ma sát không vật liệu bơi trơn: giữa hai bề mặt khơng có vật liệu bơi trơn nhưng
lại hấp thụ hơi nước ,khơng khí … làm giảm ma sát
- ma sát khô: ma sát giữa hai bề mặt hoàn toàn sạch tiếp xúc nhau
- ma sát nửa ướt: ma sát kết hợp giữa ma sát ướt và ma sát màng giới hạn
- ma sát hỗn hợp: ma sát kết hợp ma sát ướt, ma sát màng giới hạn và ma sát không
vật liệu boi trơn
Câu 6:trình bài nội dung nguyên lý thuỷ động ?vận dụng nguyên lý này để giải quyết
bôi trơn các BMĐT của ổ trượt đỡ ổ trượt chặn như thế nào?

Hình vẽ:

nguyên lý BTTD:xét 2 bề mặt đối tiếp tạo với nhau 1 góc α

giữa chúng hình thành 1 khe

hở hình nêm,giữa chúng có đầy dầu bơi trơn ⇒ hình thành 1 lớp màng gh trên BM1,BM2
+Dựng hệ trục tọa độ oxy như hình vẽ cho bề mặt (1) chuyển động với vận tốc v theo
phương ngang 1 góc α
+Do dầu có độ nhớt nên tạo thành 1 dòng dầu dồn nén vào khe hẹp tạo ra áp suất dư gọi là
áp suất thủy động
+Gọi hx là độ lớn khe hẹp ở tọa độ x v mx là vận tốc trung bình của dịng dầu ở tọa độ x.Vì
dịng dầu là liên tục nên trong 1 dv thời gian lượng dầu chảy qua các mặt cắt như nhau ⇒
hx.vmx=const
+sự thay đổi áp suất thủy động tn theo phương trình reynold
=6
µ:độ nhớt động lực của dầu
:độ lớn khe hẹp ở vị trí áp suất thủy động đạt max
+Khi tổng áp suất thủy động thắng được tải ngoài đảm bảo cho bề mặt đối tiếp khơng tiếp
xúc với nhau giữa chúng có một lớp giàu ngăn cách thì thự hiện được ma sát ướt
*vận dụng :


­ổ trượt đỡ  :n rất lớn ;do d1được NLBTTĐ với tốc độ quay lớn 
­ổ trượt chặn :do khơng sẵn có khe hình nêm  nên khi trục có tốc độ  quay n lớn , để thực
hiện được ngun lý bơi trơn thuỷ động ta kht các khe hình nêm (hình vẽ)
Câu 7:Thế nào là ứng suất tĩnh,ứng suất thay đổi,cho ví dụ minh họa;Nêu các thơng
số đặc trưng cho chu trình ứng suất,vẽ chu trình ứng suất tiếp xúc và chu trình ứng
suất uốn của răng ở bộ truyền bánh răng?cho biết đây là loại chu trình gì?

ứng suất tĩnh:là ứng suất ko thay đổi theo thời gian (hoặc thay đổi rất ít ko đáng kể)
Vd:
ứng suất thay đổi:là ứng suất là trị số hoặc chiều của có thay đổi theo thời gian.
Vd:
các thơng số đặc trưng cho chu trình ứng suất:mỗi chu trình thay đổi ứng suất được đặc
trưng bởi

và hệ số tính chất chu trình R=

quan hệ giữa biên độ ứng suất
=0,5(

-

)=0,5(1-R )

=0,5(

+

)=0,5(1+R )

và ứng suất trung bình

với

và R là:

Các chu trình ko đối xứng cùng dấu (R>0) ,ko đối xứng khác dấu(R<0),đối xứng (R=-1)và
mạch động(R=0 và R= )là những chu trình đặc trưng của chi tiết máy .Khi

=0 sẽ có

R=1 và chi tiết máy chịu ứng suất tĩnh.
vẽ chu trình ứng suất tiếp xúc của răng ở bộ truyền bánh răng (hình số 12-37 trang
296)

R=-1: chu trình đối xứng
R=1: chu trình ứng xuất khơng đổi
R=0;r=∞: chu trình ứng suất mạch động
r>0: chu trình ứng xuất khơng đối xứng cùng dấu
r<0: chu trình ứng xuất khơng đối xứng khác dấu


Câu 8: Trình bày cách tính độ bền CTM chịu ứng suất tĩnh và chịu ứng suất thay
đổi?
Trả lời
Cách tính:khống chế ứng suất lớn nhất theo ứng suất cho phép:
[ ]=
[ ]=

A,ứng suất tĩnh:+vật liệu dẻo:

=
=

+vật liệu dòn:

=
=

B,ứng suất thay đổi:tính độ bền theo độ bền mỏi, dựa vào đường cong mỏi xác định
bằng thực nghiệm.

-muốn ctm làm việc dài hạn(Nc>=No) ta lấy
-muốn ctm làm việc ngắn hạn NcA,B thuộc đường cong mỏi=>
Tương tự:

=

.

=

=

;

:giới hạn mởi dài hạn.

=
=>

=

.

=

.


Câu 9: Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền chi tiết máy, rút ra các biện pháp nâng
cao sức bền mỏi của CTM?
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền CTM:
1.Hình dạng kết cấu của chi tiết máy: khi có sự thay đổi đột ngột về hình dạng kết cấu của
CTM thì ở đó có sự tập chung ứng suất làm giảm ư/s giới hạn
=> giảm độ bền CTM.
Vd: lỗ rãnh then, vai gờ trục….
Để đánh giá sự ảnh hưởng của hình dạng CTm người ta dùng các hệ số:
kτ : hệ số tập chung ứng suất tiếp.
kσ : hệ số tập chung ứng suất pháp.
2.Ảnh hưởng của kích thước
Nếu kích thước CTM càng tăng thì sự khơng đồng đều về cơ tính của vật liệu CTM càng
tăng dẫn đến:
+ khuyết tật trong lòng CTM tăng lên
+ chiều dày lớp tăng bền bề mặt so với kích thước CTM giảm
 Làm giảm ứng suất giới hạn-> làm giảm độ bền CTM
Để đánh giá sự ảnh hưởng của kích thước người ta đưa them vào hệ số σ và τ (tra bảng)
3.Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt
- khi nhám bề mặt càng tăng thì tập chung ứng suất ở các chân nhám bề mặt càng tăng do
đó dễ xuất hiện vết nứt trên các bề mặt CTM làm giảm độ bền của CTM.
- Đưa vào các hệ số

;

hệ số tập chung ứng suất do nhám bề mặt.

4.Ảnh hưởng của lớp tăng bền bề mặt

- Khi lớp bề mặt càng rắn(độ cứng càng cao) thì càng khó xuất hiện vết nứt do đó độ bền
chi tiết máy tăng lên. Để xét đến ảnh hưởng của lớp tăng bền bề mặt ta đưa vào hệ số tăng
bền bề mặt .
=> biện pháp:
Câu 10.sự phân bố tải trọng trong vùng tiếp xúc của các khâu
TL:-trong vùng tiếp xúc của các khâu lực được truyền qua các bề mặt đối tiếp trùng
hoặc ko trùng.khi bề mặt tiếp xúc k trùng tiếp xúc xãy ra theo điểm hoặc theo đường.sự
tiếp xúc trong các khớp động có thể xãy ra trong một vài điểm hoặc một vài đường.
-sự phân bố tải trọng trong vùng tiếp xúc phụ thuộc vào kết cấu khớp động,tính đàn hồi
of vật liệu,độ chính xác chế tạo và điều kiện làm việc.
-tác hại:Làn hỏng cục bộ CTM dẫn đến hỏng các bộ phận lân cận và có thể gây hỏng toàn
bộ CTM.
-để làm rõ SPBTT trong vùng tiếp xúc của các khâu ta sét mơ hình sau.


Trong đó:
qA , qB là cường độ tải trọng lớn nhất ở A,B trước chạy rà
qA max , qB max là cường độ tải trọng lớn nhất ở A,B sau chạy rà
kβ0 = qAmax/q, kβ=qA/q => kβ<< kβ0
-các biện pháp giảm ảnh hưởng của tập trung tải trọng.
+chạy rà.
+tạo ra kết cấu hợp lý:-tạo mặt biên với độ nghiêng.
-dùng gối đỡ tự lựa.
Câu 11: Ưu nhược điểm của truyên động bánh ma sát:
*ưu điểm:
-làm việc êm,ít ồn.
-kết cấu đơn giản,dễ cấu tạo và giá thành rẻ.
*nhược điểm:
-khả năng truyền tải thấp do phải tạo lực ép để tạo ma sát nên tăng tải cho trục ổ.
-Do hiện tượng trượt làm cho tỷ số truyên biển đổi và không ổn định.

-Bề mặt ma sát dễ bị hỏng do mỏi dẫn đến gây tróc rỗ bề mặt.
-Mịn nhanh bề mặt quan sát nếu xảy ra sự trơn nhiều.
Câu 12:trình bày cấu tạo,nguyên lý làm việc của các dạng truyền động ma sát và các
bộ biết tốc ma sát chính
uur
uur
1,Nguyên lý làm việc:Dùng lực ép Fn .Nhờ Fn tạo ra ma sát ở chỗ tiếp xúc và nhờ ma
sát để truyền chuyển động và mô men.
2,truyền động ma sát trục:
-Tỷ số truyền:
u

1 n1 d1
 
2 n2 d 2

Do trượt nên u2 �� tăng u


�u

d2
d1 (1   )

 là hệ số trượt
v v
  1 2 (%)
v1

-Lực ép: Điều kiện Ft  Fms  f .Fn

Ta có f .Fn  k .Ft (k>1:hệ số an toàn chống trượt)
� Fn 

k .Ft .Lực
Fn là rất lớn
f

3,Truyền ộng ma sát côn:
-tỷ ssoos truyền:
Mặt khác:
u

Sin1
tg 2

cos  2 �(1   ) 1  

Lực ép( Fms  Ft )
� f .Fn  k .Ft
� Fn 

k .Ft
;
f

k .Ft
sin 1
f
k .Ft
Fn 2  Fn .sin  2 

sin  2
f
Fn1  Fn .sin 1 

C©u 14: Xây dựng công thức tính sức bền tiếp xúc của bộ
truyền bánh ma sát?
Nhận xét: do H thay đổi theo chu kỳ nên nó gây ra tróc rỗ do
mỏi và mài mòn, trong đó tróc rỗ do mỏi là chủ yếu.
Chỉ tiêu tính toán: tính theo sức bền tiếp xúc để tính các
dạng hỏng bề mặt. Dùng công thøc HÐc:
 H  Zm .

qH
�  H 
2 td

 H : ứng suất cho phép trong điều
đợc xác định bằng thực nghiệm trong điều
kiện không xảy ra tróc rỗ do mỏi.
F

k .F

n
t
Trong đó: qH l f .l
tx
k là hệ số an toàn ứng suất trợt

Ft 

2T1
d1


 

1
2
Ta cã: td   .
1 2

d1
d
vµ  2 2
2
2
dtb1
dtb 2
Với bộ truyền bánh răng côn: 1 2 cos  vµ  2  2 cos 
1
2

Víi bé trun b¸nh ma s¸t trơ : 1 

d tb1 và d tb 2 là đờng kính trung bình của bánh 1 và bánh 2

Câu 15: Trình bày cấu tạo và phân tích u nhợc điểm của bộ
truyền động đai?
Cấu tạo chung: gồm 3 bộ phận chính:

+ bánh đai dẫn
+ bánh đai bị dẫn
+ dây đai
Ngoài ra còn có:
+ hộp bao kín
+thiết bị căng đai
Các kích thớc đặc trng:
1 và 2 : các góc ôm
d1 và d 2 : đờng kính của các bánh đai
a=O1O2 : khoảng cách trục
u nhợc điểm:
a, u điểm:
+ làm việc êm do dây đai có tính đàn hồi, mềm dễ biến dạng,
có thể làm việc ở tốc độ cao
+ kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ.
b, Nhợc điểm:
+ dây đai: chóng hỏng
+ Tỷ số truyền thay đổi không ổn định
+ do phải căng đai để tạo ma sát giữa dây đai và báng đai nên
tăng lực tác dụng lên trục và ổ đỡ.
+ kích thớc lớn.
Cõu 17.Trỡnh bõy quan hê lưc trong bô truyên đai. Tư đo rút ra các bi ên pháp
nâng cao kha năng keo cho bô truyên đai.
*Sưc căng do lưc ly tâm:
- Khi đai chun đơng trên cung trịn se có mơt lưc
qm là khơi lương 1 đ.vi chiêu dài đai, ta có:

ly tâm. Goi
ur
Fv

R


d

n

ur
v2
v2
d Fv  d m .  qm .R.d .
R
R
(1)
2
 qm .R.d .v
ur
Fv : sưc căng do lưc ly tâm.

ur
d Fv
ur
Fv

=>dFv= 2.Fv.sin(dα/2)=2.Fv.dα/2=Fv.dα (2)
Tư (1) và (2) => Fv  qm .v .
2

Nx: -trên tồn bơ chiêu dài đai, sưc căng tai moi măt căt do l ưc ly tâm gây ra là

như nhau.
- Vơi đai thang, anh hương cua Fv đên ma sát giưa dây đai và bánh đai nh o
hơn so vơi bô truyên đai det.
* Bô truyên đai thang:
 Xét cân băng phân tô:
d
d
d

�Fkx  F
->2. F

�F

ky

2

F

2

F

2

 dFv  d

d


 qm .v 2 .d  dFn .sin  0(3)
2
2

 f .dFn  dF  0(4)

uyr
fd Fn

ur
d Fv

dF
Tư (4)=> dFn 
f

Tư (3)=> Fd Fv d  dFn. sin

 dF


sin
2
f
2

ur
Fv

F1  Fv

( f '. 1tr )
 m0 (5)
=> F 2  Fv  e
2T1
F1  F 2 
 Ft
d1
mo.Ft
=> F1  mo  1  Fo
Ft
F2 
 Fo
mo  1

Chú y: khi xay ra trươt trơn:-

1tr
d

dFn

x

n1

T1

ur
Fv  dF

dF

( F  Fv )d 
.sin .
f
2
=>
F1
 1tr
 1tr
dF
fd


f ' d  ln( F  Fv )
�
�
<=> �
F

Fv
sin

/
2
Fv
0
0

=> ln( F1  Fv)  ln( F 2  Fv) f '.1tr

ur
F2

Fn

.sin .  0
2
2

ur
F1
F1
Fv

 1tr

 f '. 0

dFn
2



dFn
2

α1tr=α1

2
- Fv  qm .v  o

e f ' 1.Ft
e f ' 1  1
Ft
F
2

->
e f ' 1  1

-> F1 

(e f ' 1  1).Ft
e f ' 1  1
(e f ' 1  1)
Ft

2
F
.
0
->
(e f ' 1  1)
F1  F 2  2 F0 

*các biên pháp nâng cao kha năng kéo cho bô truyên đai:
+f tăng->tăng kha năng kéo.Hs ms:

f '

f
sin


2

Do sinφ/2<1 => f '  f
+vơi bô truyên đai det φ=180->sinφ/2=1-> f '  f
+Góc ơm α tăg->kn kéo tăg .
+Đkính d tăng ->kn kéo tăng.
+Vân tôc chay cua đai v tăng ->Flitâm tăng -> giam áp lưc trên bánh đai->
Fms giam.
+Sưc căng ban đâu Fo tăng -> kn kéo tăng.
Câu 18: Xây dựng biểu đồ ứng suất cho bộ truyền đai


2
 u1

C

B

1tr

1

 2t

n2
O1

I

 u2

1t

O2
T1

n1

T2

K

 2tr

A

 Max

1

D

Ta có :

1 

F1
m0 Ft Fv

. 
.
A m0  1 A A

<=>  1 
2 

m0
. Ft   v
m0  1

với A là diện tích mặt cắt ngang đai

F2
Ft
F
1

 v 
. Ft   v
A  m0  1 A A m0  1

Khi đai chuyển động trên cung tròn, trong mặt cắt đai có ứng suất uốn :

 u1 

2 Ey0
2 Ey0
; u 2 
với E là mô đun đàn hồi vật liệu đai và y0 là khoảng cách từ thớ
d1
d2

chịu uốn đến thớ trung hòa .Do d1  d 2   u1   u 2
Biểu đồ ứng suất như hình vẽ .Ta có  Max   u1   1 

2 Ey0
m0

 Ft   v thuộc �
AI
d1
m0  1

Câu 19: Trình bày cách tính bộ truyền đai dẹt, bt đai thang, bt đai đa thang?
1. Chỉ tiêu tính toán:
a) Chỉ tiêu về khả năng kéo:
- Khả năng kéo là khả năng bám của đây đai vào bánh đai để truyền cơ năng
- Các yếu tố ảnh hưởng đến kn kéo:


;
Trong đó

- ứng suất căng ban đầu

Khả năng kéo được đặc trưng bằng lực vịng

hay ứng suất có ích

. Từ đó ta có

thể thấy khả năng kéo của bt phụ thuộc vào:
+ Hệ số ma sát f
+ Góc ơm �
+ Vận tốc vịng v
+ Đường kính bánh đai
+ Lực căng ban đầu
b) Chỉ tiêu về tuổi thọ:
- Khi bt đai làm việc, ứng suất trong mặt cắt đai thay đổi theo chu kì => khi số chu
trình

đủ lớn thì đai bị phá hủy do mỏi.

- Sức bền mỏi đai được đánh giá bằng số giờ.
2. Tính bộ truyền đai dẹt:
- Chỉ tiêu tính tốn: theo khả năng kéo
- Gọi

là tải trọng truyền được ứng với một đơn vị chiều rộng đai làm việc trong

điều kiện thí nghiệm:
+ Sức căng được điều chỉnh tự động và không thay đổi
+ � = 1800 , μ = 1

+ v = 10 m/s
+ Tải tĩnh
+ Làm việc 1 ca/ ngày.
- Gọi [q] là lực truyền được ứng với 1 đvị chiều rộng đai làm việc trong điều kiện
thực tế
[q] =
Với

.

.

.

.

: hệ số kể đến việc bố trí bt và điều chỉnh sức căng đai
: hệ số kể đến ảnh hưởng góc ơm
: hệ số kể đến ảnh hưởng vận tốc vòng
: hệ số kể đến ảnh hưởng của số ca làm

- Xác định


b=

;

- Để đảm bảo tuổi thọ cho bt đai thì:
i=

(3

) (1/s)

3. Tính bộ truyền đai thang và đai đa thang:
a) Tính theo khả năng kéo:
- Đa thang được tiêu chuẩn hóa các loại mặt cắt:
Z, A, B, C, D, E : đai thường
YZ, YA, YB, YC : đai hẹp
K, L, M : đai đa thang
--------> tăng về kích thước
- Gọi

là công suất truyền của 1 dây làm việc trong điều kiện thí nghiệm:

+u = 1 (

)

+ Chiều dài
+ Tải tĩnh
+ Làm việc 1 ca/ ngày
- Gọi [

] là công suất cho phép truyền được của 1 dây làm việc trong điều kiện

thực tế. Ta có:
[

]=(

).

Trong đó:
: hệ số kể đến sự ảnh hưởng của góc ơm
: hệ số kể đến ảnh hưởng của số ca làm
: hệ số kể đến sự ảnh hưởng của chiều dài đai
: lượng tăng công suất truyền được do khi đai chạy trên bánh lớn có ứng suất
uốn nhỏ hơn. Nếu u=1

=>

=0

- Xác định số dãy của đai đa thang:
Z=
: công suất bt cần truyền
: hệ số kể đến ảnh hưởng của sự phân bố tải khơng đềugiữa các dãy.
b) Tính tuổi thọ cho bộ truyền:


- Cơ sở tính ứng suất mỏi:

= C= const (1)

: số chu trình ứng suất cực đại

: số bánh đai
hệ số kể đến sự giảm ứng suất uốn khi đai chạy trên bánh lớn, làm tăng tuổi

thọ đai.
Thay vào (1) ta được:

Với :

= 9 MPa;

m = 11;

= 107

Câu 20:phân tich sưu nhược điểm của bộ truyền bánh răng?
1/Ưu điểm:
-làm việc chắc chắn ,tin cậy,khả năng truyền tải lớn.
-cho tỷ số truyền không đổi
-hiệu suất cao ,kết cấu gọn
-được tiêu chuẩn hóa và sả xuất hàng loạtthuận tiện thay thế và sửa chữa
2/Nhược điểm
-địi hỏi độ chĩnh xác cao,phải có thiết bị chuyên dung mới chế tạo được.
-làm việc ồn ,khả năng chống va đạp kém.
Câu 21;trình bày cách tạo và cắt profin thân khai:
1/cách tạo profin thân khai:
a/khảo sát bộ truyền bánh răng 2,TR1.bánh răng 2 quay với vận tốc
tịnh tiến với vận tốc v.Giả thiết profin thân khai

của BR là đường thân khai của đường

trịn cơ sở bán kính rb2.hãy xác định profin thanh răng bao profin
tương đối.
-Do

là thân kha nên pháp tuyến chung n-n

phải là tiếp tuyến chung của vòng tròn cơ sở(O,rb2)

,TR1 chuyển động

trong chuyển đọng


tai B
-theo định lý ăn khớp pháp tuyến chung n-n đi qua tâm ăn khớp
W.do W cố định nên B cố định .(do (O,rb2) cố định)-> n-n cố định .
Do thanh răng chuyển động tịnh tiến nên mọi pháp tuyến của
tiến.Khi

tiếp xúc với

cũng chuyển động tịnh

tai 1 điểm thì điểm đó thuộc nn và pháp tuyến tại đó phải

nn.Do đó mọi pháp tuyến của

phai // nn-> chúng // với nhau->

Vậy trong chuyển động tịnh tiến của TR đối với BR thì

là đoạn thẳng.

là đường cong bao hình của họ

.
V=r

r= ;r=OW=

=

-> r= =
t là

góc nghiêng của profin

*nếu thay đỏi

t

,góc ăn khớp của bánh răng và thanh răng.

đòng thời thay đổi tỷ số

sao cho rb ko đổi ->

ko đổi -> răng của

bánh răng có thể ăn khớp với các thanh răng có các góc nghiêng khác nhau.
Người ta cũng chứng minh được rằng profin thân khai
Có v=

*r1=

*r2;



U=



U=



rb2= u* rb1;
CMR:

cugx là đường bao hình

thân khai là đường cong bao hình ttrong chuyển đọng tương đối của 1 cặp

bánh răng trong đó 1 BR có profin thân khai

,bánh răng cịn lại có profin là

cũng là đường thân khai.
-xét cặp BR đang ăn khớp .BR1 có profi n

là đường thân khai ,ta chứng minh

cũng là đường thân khai ;
-giả sử

đang tiếp xúc với

tại M( hình vẽ)

-tại m kẻ pháp tuyến chunh nn ->


nn là đường tiếp tuyến của vòng tròn
cơ sở(O1,rb1) tiếp điểm B1 .
theo định lý ăn khớp -> nn đi qua W.
-do (O1,rb1) ccos định ,W cố dịnh -> nn cố định ,
nn tiếp xúc với (O2,rb2) của bánh răng 2;
-trên bánh răng lấy điểm K’ ,kẻ pháp tuyến của
(O1,O1K’)

tại K’.vẽ (O1,O1K’);K

, thì K chính là điểm tâm ăn khớp của K’ trên

,tại K pháp tuyền của
-Mọi pháp tuyến của

với

.Khi K’B1’

cũng là tiếp tuyến của đường tròn (O2,rb2);

đều là tiếp tuyến của vong tròn (O2,rb2) ->

là đường thân

khai
Kl;

là đương fcong bao hình trong chuyển đọng tương đói của BR 2 so với BR1.ta có
*r1=



U=



U=

*r2;-> Có v=

*r1=

*r2;

rb2= u* rb1;
2/cách cắt proofin thân khai :


*cách 1 :cho phơi địng thời 2 cuyển động :chuyển động quay quanh trục với vận tốc

và

chhuyeenr động tịnh tiến theo hướng vng góc với trục vận tốc v.giữ chuyển động quay
và chuyển động tịnh tiến có mối quan hệ : -> r= =
-tạo những thời điểm rất gần nhau cho 2 chuyển động trên dừng lại và cho thanh răng
chuyển động tịnh tiến dọc theo trục phôi.
*cách 2/cho BR và dao dạng BR chuyển động quay quanh trục với vận tốc lần lượt là
,sao cho :
-tại những thời điểm rất gần nhau cho 2 chuyển động trên dừng lại và cho dao BR cđ tịnh
tiến dọc theo trục phôi.
Câu 22 :Bản chất của dịch chỉnh trong chế tạo bánh răng là gì?trình bày các chế độ
dịch chỉnh,cơng dụng của dịch chỉnh.


1. Bản chất của dịch chỉnh:
- Khi cắt răng tiêu chuẩn thì chiều dáy bánh răng bằng chiều rộng của rãnh răng trên
vòng tròn chia.khi chế tao BR người ta có thể lùi dao ra xa tâm phơi hoặc tiến lại gần so
với trương lực cắt răng tiêu chuẩn gọi là dịch chỉnh.
-Bản chất của dịch chỉnh là :lấy đoạn khác của profin thân khai của cùng một vòng tròn
cơ sở làm profin răng nhằm mục đích nhất định : tăng độ bền của răng,tránh hiện tượng cắt
chân răng.
2 . Các chế độ dịch chỉnh :
-Dịch chỉnh (+) :Khi lùi dao ra xa tâm phơi Δ >0, Δ=x.m >0
Trong đó : m là mô đun bánh răng; x là hệ số dịch chỉnh.
-Dịch chỉnh (-) :Tiến dao vào gần tâm phôi
Δ <0 ,Δ=x.m <0 ; x<0 .
3 : Công dụng của dịch chỉnh :
- Tránh hiện tượng cắt chân răng ,tăng sức bền của răng
-Dịch chỉnh (+) làm tăng chiều dày của răng trên vòng tròn chia và chiều dày của răng ở

phần chân răng nhưng làm giảm chiều dày của răng ở đỉnh răng => tăng sức bền uốn và
sức bền tiếp súc cho răng
- Dịch chỉnh âm (-) : giảm chiều dày trên vòng tròn chia và ở chân răng,tăng chiều dày ở
phía đỉnh răng tạo ăn khớp dịch chỉnh đều
Gọi hệ số dịch chỉnh BR 1 la x1
BR 2 là x2
+ nếu x1 = x2 =0 => x =0 gọi là ăn khớp tiêu chuẩn
�

+ nếu

x1 #0 , x2 #0, mà x � =0 gọi là bánh răng dịch chỉnh đều

+ nếu

x1 #0 , x2 #0 => x � = x1 # x2 #0 => bài toán dịch chỉnh góc

Câu 23: Tác hại của hiện tượng cắt chân răng là gì? Nêu nguyên nhân cắt chân răng
và cách tính số răng tối thiểu và hệ số dịch chỉnh giới hạn để tránh hiện tượng cắt
chân răng.
1. Tác hại của hiện tượng cắt chân răng:
Khái niệm: hiện tượng cắt chân răng là hiện tượng đường đỉnh dao cắt khoét lõm
vào chân răng.
Tác hại:
+ làm giảm sức bền uốn của răng.
+ làm biến đổi thong số truyền u vì profin ở phần chân răng thay đổi dẫn đến định
lý ăn khớp ko được luôn thỏa mãn.
+ làm tăng trượt dẫn đến giảm hiệu suất ăn mòn.
Kl: khi cắt răng ko được để xảy ra hiện tượng cắt chân răng.
2. Nguyên nhân xảy ra hiện tượng cắt chân răng:

Là do đường đỉnh dao cắt cắt đường ăn khớp, ngoài khoangr ăn khớp lý thuyết.\
-


3. Khắc phục hay ( cách tính số răng tối thiểu và hệ số dịch chỉnh giới hạn để tránh
hiện tượng cắt chân răng)
Khống chế số răng theo số răng tối thiểu z >= zmin
Dùng dịch chỉnh +
+ nhận xét: hiện tượng cắt chân răng xảy ra ở bánh nhỏ trước so với bánh lớn; nếu
hiện tượng cắt chân răng ko xảy ra ở bánh nhỏ thì sẽ ko xảy ra ở bánh lớn.
Gọi ra2 là bán kính đỉnh rawngcuar dao dạng bánh răng.
Điều kiện để ko cắt chân răng là: ra2 <= O2B1 (*).
ra2= r2+ chiều cao đầu răng= ½.mz 2+ ha2*.m

1
*

ha2 : hệ số chiều cao đầu răng
O2B1= O2 W 2  W1 B12  2O2 W.W1 B1cos(900   )
( định lý cos trong tam giác O2WB1)
r2 2  (r1.sin  ) 2  2r1r2 sin 2  =

O2B1=

1
1
1 1
( mz2 ) 2  ( mz1 sin  ) 2  2. . .m 2 z1 z2 sin 2  =
2
2

2 2

m
z2 2  z12 sin 2   2 z1 z2 sin 2  ;
2

Mặt khác: u12= n1/n2= - z2/z1 suy ra: u21= - z1/z2.
Suy ra: O2B1=

m
m
z2 1  u212 sin 2   2u21 sin 2  =
z2 1  u212 sin 2  (u21  2)
2
2

Theo khai triển nhị thức newton và chỉ lấy 2 số hạng đầu ta được:
1
� u21
�
.mz2 �
1
(u21  2)sin 2  �
2
� 2
�
Theo điều kiện (*) �

O2B1=

1
2

u21
�
(u21  2) sin 2  �
� 2
�

�
1
½.mz2+ ha2*.m � .mz2 �

� z2+ 2 ha2* �z2+ z2/2.(-z1/z2)(u21-2)sin2α
� 4 ha2* �z1.(2- u21)sin2α.

� z1 �

4ha 2*
 zmin
(2  u21 ) sin 2 

Theo TCVN : ha*2= 1; α= 200 � zmin= 34,2/(2- u21)
Nếu cắt bằng dao thanh răng thì u21= - z1/z2= 0 ( z2= �);
� zmin= 2ha*0/sin2α= 1,2/sin2200= 17;


-

Xét trường hợp chế tạo bánh răng bằng dao thanh răng. Giả sử khi chế tạo đường

đỉnh răng cắt đường ăn khớp ngoài tại điểm B1 và xảy ra hiện tượng cắt chân
răng( hình vẽ). để ko cắt chân răng khi chế tạo phải dịch chỉnh dương tối thiểu 1
lượng:

 min  xmin .m  PQ
PQ = WP  WQ = ha*0.m- r.sin2α = ha*0.m- ½.z.sin2α
� xmin.m= ha*0.m - ½.z.sin2α

�
�
z
� xmin= ha*0- ½.z.sin2α � xmin= hao* �
1
*
� 2. hao
�
sin 2 

�
�
�
�
�

� x2min= hao*(1- z/zmin)
*
0
Với hao = 1; α= 20 � zmin= 17 � xmin= (17- z)/17 (**);

Nhận xét:

Nếu z< 17 � xmin> 0 bắt buộc dịch chỉnh dương với hệ số xmin để tránh hiện tượng
-

cắt chân răng.
Nếu z= 17 ko cần dịch chỉnh (xmin= 0).
Nếu z> 17 � xmin< 0; nếu cần thiết cho phép dịch chỉnh âm với hệ số dịch chỉnh
thỏa mãn công thức (**) vẫn ko xảy ra hiện tượng cắt chân răng.

Câu 24: Trình bày các thông số chế tạo và ăn khớp của BT BR trụ răng thẳng.
Tùy theo hệ số dịch chỉnh x∑= x1 + x2 ta có 3 chế độ ĂK:
 Cặp BR tiêu chuẩn: x1 = x2 = 0, cả 2 BR đều là tiêu chuẩn;
 Cặp BR dịch chỉnh đều: x1 =- x2, x∑= x1 + x2=0;
 Cặp BR dịch chỉnh góc: x∑= x1 + x2≠0.
Phương trình ĂK:
inv αw=


Trong đó: inv αw= tg αw - αw; αw là góc ăn khớp
inv α = tg α – α; α là góc nghiêng profin gốc.
 Các thơng số ĂK:
- Góc ĂK : αw> α
- Bán kính vịng lăn rw:
rw=

do αw> α nên rw=

> r.

- Khoảng cách trục aw:
aw= rw1 + rw2= (r1+r2).

a=

=

.

là khoảng cách trục tiêu chuẩn. do αw> α nên aw> a

- Hệ số dịch chỉnh được dùng y: y=
Tổng hệ số dịch chỉnh:
>y

x∑= x1 + x2=

 Các thông số chế tạo:
Ngồi bán kính vịng chia r và góc nghiêng profin gốc(= góc profin chia) α trên mỗi
BR cịn có các thơng số sau:
- Chiều cao răng h: là k/c hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chân răng.
h=

= (2.25-

).m

- Chiều cao đầu răng chia BR trụ ha: là k/c hướng tâm giữa vòng chia và vòng đỉnh
răng BRT.
ha=
- Chiều cao đầu răng chia BR trụ hf: là k/c hướng tâm giữa vịng chia và vịng đáy
BRT.
Hf=

- Đường kình vịng đỉnh răng:
da1=d1+2.ha1=d1+2.
da2=d1+2.ha1=d1+2.
- Đường kính cịng chân răng:
df1=d1-2.hf1=d1-2.
df1=d1-2.hf2=d1-2.
∆y= x∑-y là hệ số dịch chỉnh cân bằng.


CÂU25:Trình bày đặc điểm hình học và đặc
ăn khớp của BTBR trụ răng nghiêng
1.Đặc điểm hình học:
-phương răng nghiêng so với đường sinh 1 góc
-với BTBR trụ răng nghiêng mặt phẳng vng
trục ko trùng với phương răng có hai loại

điểm

góc với
modun:

+modun trong mặt phẳng ngang
+modun trong mặt phẳng pháp
=

=

:là bước răng ngang
:là bước răng pháp
:là góc nghiêng răng trên mặt phẳng chia

Ta có:

=

Chú ý:+với BTBR trụ răng nghiêng modun
chuẩn là modun pháp : m=
+xét trong mặt cắt ngang các tỉ số hình học của BTBR trụ răng nghiêng xác định tương tự
như BTBR trụ răng thẳng nhưng sau đó ta phải thay modun ngang theo modun tiêu chuẩn
Cụ thể: - các bán kính vịng chia:
=

+

=

=

+

=

-khoảng cách trục:

a=

( + )

Nhận xét:
-xét trong mặt phẳng vng góc với phương răng
sự ăn khớp của BTBR trụ răng nghiêng tương tự

sự ăn khớp của BTBR trụ răng thẳng cùng
modun.Do đó người ta xây dựng BTBR trụ răng
thẳng thay thế cho BTBR trụ răng nghiêng
c=r=

e=


= =

=

=
= m =

=

2.Đặc điểm ăn khớp của bộ truyền bánh
răng trụ răng nghiêng:
-Với bộ truyền bánh răng nghiêng do răng
nằm nghiêng so với đường sinh do sự vào
khớp và ra khớp của 1 cặp BR ban đầu từ 1
điểm và lan ra tồn bộ chiều dài răng
L∑ khơng thay đổi đột ngột như bộ
truyền bánh răng trụ răng thẳng
qn =Fn/ L∑ cũng không thay đổi đột
ngột nên BR làm việc êm và ít rung động
-do hệ số tiếp xúc lớn : ; L∑
qn↓ suy ra tăng khả năng tải cho bộ truyền BR
Suy ra bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng cùng vật liệu ,kích thước (mơ đun đường kính

vịng chia ) thì có khả nằng truyền tải cao hơn bộ truy ền bánh răng trụ răng thẳng
Nếu cùng tải trọng cùng vật liệu thì bộ truyền bánh nghiêng cho phép co kích thước
nhỏ gọn hơn .
Chứng minh:
+Với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng thì: =g /Pbt
+ với bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng thi:
(ngh)=

=bw.tgβb/Pbt +

>
.với Pbt là bước răng trên đương ăn
khớp
Với bộ truyền bánh răng trụ răng
nghiêng tại 1 thời điểm ln có nhiều
hơn 1 căp răng dồng thời ăn khớp
+xét với trường hợp
.=2
-với bộ truyền bánh răng trụ răng
nghiêng
L∑=
.bw/cosβb(*)

(ngh)=AoB/Pbt