Giáo trình chi tiết máy pgs ts nguyễn văn yến, 275 trang

PGS. TS. NGUÙN VÀN ÚN

GIẠO TRÇNH

CHI TIÃÚT MẠY
ΙΙ

2.5

0.63

1.25

1.25

2.5

2.5

2 bên

NH XÚT BAÍN GIAO THÄNG VÁÛN TAÍI

Ι


PGS. TS. NGUYN VN YN

GIAẽO TRầNH

CHI TIT MAẽY

II
I
d1

d2

n1

n2

a

KHOA Sặ PHAM KYẻ THUT
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA


MUC LUC
Trang
Caùc kyù hióỷu duỡng trong Giaùo trỗnh chi tióỳt mạy

4

Cạc âån vë cå bn

8

Pháưn thỉï nháút: Nhỉỵng 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
1.1.1. Mạy, bäü pháûn mạy v chi tiãút mạy

1.1.2. Nhỉỵng u cáưu ch úu âäúi våïi mạy, chi tiãút mạy
1.1.3. Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt mạy
1.1.4. Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút mạy
1.1.5. Mäüt säú âiãøm cáưn chụ khi thiãút kãú chi tiãút mạy
1.2. Ti trng v ỉïng sút
1.2.1. Ti trng tạc dủng lãn mạy v chi tiãút mạy
1.2.2. ỈÏng sút
1.3. Âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy
1.3.1. Hiãûn tỉåüng phạ hng do mi
1.3.2. Nhỉỵng nhán täú nh hỉåíng âãún sỉïc bãưn mi ca chi tiãút mạy
1.3.3. Cạc biãûn phạp náng cao sỉïc bãưn mi ca chi tiãút mạy
1.4. Váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy
1.4.1. Nhỉỵng u cáưu âäúi våïi váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy
1.4.2. Cạc váût liãûu thỉåìng dng trong ngnh chãú tảo mạy
1.5. Váún âãư tiãu chøn hoạ trong thiãút kãú mạy
1.5.1. Khại niãûm chung
1.5.2. Cạc âäúi tỉåüng âỉåüc tiãu chøn hoạ trong ngnh chãú tảo mạy
1.5.3. Cạc cáúp tiãu chøn hoạ
1.5.4. Êch låüi ca tiãu chøn hoạ
Chỉång II: Cạc chè tiãu kh nàng lm viãûc ch úu ca chi tiãút mạy
2.1. Chè tiãu âäü bãưn
2.1.1. u cáưu vãư âäü bãưn
2.1.2. Cạch xạc âënh ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút mạy
2.1.3. Cạch xạc âënh ỉïng sút cho phẹp
2.2. Chè tiãu âäü bãưn mn
2.3. Chè tiãu âäü cỉïng
2.3.1. u cáưu vãư âäü cỉïng
2.3.2. Cạch âạnh giạ chè tiãu âäü cỉïng ca chi tiãút mạy

9

9
11
12
13
14
16
16
17
19
19
20
22
23
23
23
26
26
26
27
28
29
29
30
31
32
33
33
33

2.4. Chè tiãu chëu nhiãût
2.4.1. Yãu cáöu vãö chè tiãu chëu nhiãût
2.4.2. Cạch âạnh giạ chè tiãu chëu nhiãût ca mạy
2.5. Chè tiãu chëu dao âäüng
Chỉång III: Âäü tin cáûy ca mạy v chi tiãút mạy
3.1. Nhỉỵng váún âãư chung
3.2. Caïch xaïc âënh caïc chè tiãu âaïnh giaï âäü tin cáûy
3.2.1. Tênh xạc sút lm viãûc khäng hng R v hng F ca mäüt âäúi tỉåüng
3.2.2. Tênh xạc sút Rnt v Fnt ca mäüt hãû gäưm n âäúi tỉåüng màõc näúi tiãúp
3.2.3. Tênh xạc sút lm RS v FS ca mäüt hãû gäưm m âäúi tỉåüng màõc song
song
3.2.4. Xạc âënh cỉåìng âäü hng λ(t)
3.2.5. Xạc âënh thåìi gian lm viãûc cho âãún láưn hng âáưu tiãn tH
3.2.6. Xạc âënh hãû säú sỉí dủng Ksd
3.3. Cạc biãûn phạp náng cao âäü tin cáûy ca mạy
Chỉång IV: ỈÏng dủng tin hc trong thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
4.1. Khại quạt vãư ỉïng dủng tin hc trong thiãút kãú mạy
4.2. Nhỉỵng hỉåïng chênh ỉïng dủng tin hc trong thiãút kãú mạy
4.3. Cạc phỉång tiãûn âãø ỉïng dủng tin hc vo thiãút kãú, chãú tảo mạy v
chi tiãút mạy
4.3.1. Pháưn cỉïng
4.3.2. Pháưn mãưm
4.4. Giåïi thiãûu mäüt säú pháưn mãưm sỉí dủng thiãút kãú chi tiãút mạy v bäü
pháûn mạy
4.5. Giåïi thiãûu mäüt säú phỏửn móửm thióỳt lỏỷp caùc baớn veợ vaỡ lỏỷp trỗnh gia
cäng trãn mạy cäng củ CNC
4.5.1. Pháưn mãưm AutoCad
4.5.2. Pháưn mãöm MasteCam
4.5.3. Pháön mãöm Pro/Engineer Wildfere
4.5.4. Pháön mãöm Metacut Utilities

4.5.5. Cäng nghãû CAD/CAM v CAD/CAM/CNC
Pháưn thỉï hai: Cạc chi tiãút mạy làõp ghẹp
Chỉång V: Mäúi ghẹp âinh tạn
5.1. Nhỉỵng váún âãư chung
5.1.1. Giåïi thiãûu mäúi ghẹp âinh tạn
5.1.2. Phán loải mäúi ghẹp âinh tạn

34
34
34
35
37
38
38
39
39
40
42
42
42
44
45
46
46
47
47
51
51
53
55

55
57

58
58
60


5.1.3. Kêch thỉåïc ch úu ca mäúi ghẹp âinh tạn
5.2. Tênh mäúi ghẹp âinh tạn
5.2.1. Cạc dảng hng ca mäúi ghẹp v chè tiãu tênh toạn
5.2.2. Tênh mäúi ghẹp chàõc chëu lỉûc ngang
5.2.3. Tênh mäúi ghẹp chàõc chëu mä men ún
5.2.4. Tênh mäúi ghẹp chàõc kên
5.2.5. Hãû säú bãưn ca mäúi ghẹp
5.2.6. Xạc âënh ỉïng sút cho phẹp
Chỉång VI: Mäúi ghẹp ren
6.1. Nhỉỵng váún âãư chung
6.1.1. Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren
6.1.2. Cạc chi tiãút mạy dng trong mäúi ghẹp ren
6.1.3. Kêch thỉåïc ch úu ca mäúi ghẹp ren
6.1.4. Ghi k hiãûu làõp ghẹp cho mäúi ghẹp ren
6.1.5. Hiãûn tỉåüng tỉû nåïi lng v cạc biãûn phạp phng lng
6.2. Tênh mäúi ghẹp ren
6.2.1. Cạc dảng hng ca mäúi ghẹp ren v chè tiãu tênh toạn
6.2.2. Tênh bu läng ghẹp lng chëu lỉûc
6.2.3. Tênh mäúi ghẹp ren xiãút chàût khäng chëu lỉûc
6.2.4. Tênh mäúi ghẹp ren chëu lỉûc ngang
6.2.5. Tênh bu läng xiãút chàût chëu lỉûc dc trủc
6.2.6. Tênh bu läng xiãút chàût chëu âäưng thåìi lỉûc dc v lỉûc ngang

6.3. Tênh mäúi ghẹp nhọm bu läng
6.4. Xạc âënh ỉïng sút cho phẹp
Chỉång VII: Mäúi ghẹp hn
7.1. Nhỉỵng váún âãư chung
7.1.1. Cạch tảo mäúi hn
7.1.2. Cạc loải mäúi hn
7.1.3. Cạc kêch thỉåïc ch úu ca mäúi hn
7.2. Tênh mäúi hn giạp mäúi
7.3. Tênh mäúi hn chäưng
7.3.1. Sỉû phạ hng mäúi hn chäưng v chè tiãu tênh toạn
7.3.2. Tênh mäúi hn chäưng chëu lỉûc
7.3.3. Tênh mäúi hn chäưng chëu mä men ún trong màût phàóng ghẹp
7.3.4. Tênh mäúi hn chäưng chëu âäưng thåìi lỉûc v mä men trong màût
phàóng ghẹp
7.4. Tênh mäúi hn goïc

60
61
61
62
63
64
65
66
67
67
69
70
71
71

73
73
74
74
76
77
79
80
80
81
81
82
84
84
85
85
85
87
89
89


7.5. Tênh mäúi hn tiãúp xục
Chỉång VIII: Mäúi ghẹp âäü däi
8.1. Nhỉỵng váún âãư chung
8.1.1. Giåïi thiãûu mäúi ghẹp âäü däi
8.1.2. Phỉång phạp làõp tảo mäúi ghẹp âäü däi
8.1.3. Cạc kêch thỉåïc ch úu ca mäúi ghẹp âäü däi
8.2. Tênh mäúi ghẹp âäü däi
8.2.1. Cạc dảng hng v chè tiãu tênh toạn mäúi ghẹp âäü däi

8.2.2. Tênh mäúi ghẹp âäü däi chëu mä men xồõn
Chỉång IX: Mäúi ghẹp then, then hoa vaỡ truỷc õởnh hỗnh
9.1. Mọỳi gheùp then
9.1.1. Giồùi thióỷu vãư mäúi ghẹp then
9.1.2. Cạc kêch thỉåïc ch úu ca mäúi ghẹp then bàịng
9.1.3. Tênh mäúi ghẹp then bàịng
9.2. Mäúi gheïp then hoa
9.2.1. Giåïi thiãûu mäúi gheïp then hoa
9.2.2. Kêch thỉåïc ch úu ca mäúi ghẹp then hoa
9.2.3. Tênh mäúi gheùp then hoa
9.3. Mọỳi gheùp truỷc õởnh hỗnh
Chổồng X: Phỏn têch chn mäúi ghẹp
10.1. Mäúi ghẹp ren
10.1.1. Ỉu âiãøm
10.1.2. Nhỉåüc âiãøm
10.1.3. Phảm vi sỉí dủng
10.2. Mäúi ghẹp âinh tạn
10.2.1. Ỉu âiãøm
10.2.2. Nhỉåüc âiãøm
10.2.3. Phảm vi sỉí dủng
10.3. Mäúi ghẹp hn
10.3.1. Ỉu âiãøm
10.3.2. Nhỉåüc âiãøm
10.3.3. Phảm vi sỉí dủng
10.4. Mäúi ghẹp âäü däi
10.4.1. Ỉu âiãøm
10.4.2. Nhỉåüc âiãøm
10.4.3. Phảm vi sỉí dủng
10.5. Mọỳi gheùp then, then hoa, truỷc õởnh hỗnh

90
91
91
92
93
94
94
95
98
98
101
101
103
103
105
105
106
108
108
109
109
109
109
109
109
110
110
110
110
111

111
111
111
111


10.5.1. Ỉu âiãøm
10.5.2. Nhỉåüc âiãøm
10.5.3. Phảm vi sỉí dủng
Pháưn thỉï ba: Cạc chi tiãút mạy truưn âäüng
Chỉång XI: Bäü truưn âai
11.1. Nhỉỵng váún âãư chung
11.1.1. Giåïi thiãûu bäü truưn âai
11.1.2. Phán loải bäü truưn âai
11.1.3. Thäng säú lm viãûc ch yóỳu cuớa bọỹ truyóửn õai
11.1.4. Thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ úu ca bäü truưn âai
11.1.5. Lỉûc tạc dủng trong bäü truưn âai
11.1.6. ỈÏng sút trong âai
11.1.7. Sỉû trỉåüt trong bäü truưn âai
11.1.8. Âỉåìng cong trỉåüt v âỉåìng cong hiãûu sút
11.2. Tênh bäü truưn âai
11.2.1. Cạc dảng hng ca bäü truưn âai v chè tiãu tênh toạn
11.2.2. Tênh bäü truưn âai theo ỉïng sút cọ êch
11.2.3. Tênh âai theo âäü bãưn lỏu
11.2.4. Tờnh õai theo khaớ nng keùo
11.2.5. Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ bọỹ truyóửn õai deỷt
11.2.6. Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ bọỹ truưn âai thang
Chỉång XII: Bäü truưn bạnh ma sạt
12.1. Nhỉỵng váún âãư chung
12.1.1. Giåïi thiãûu bäü truưn bạnh ma sạt

12.1.2. Phỏn loaỷi bọỹ truyóửn baùnh ma saùt
12.1.3. Thọng sọỳ hỗnh hc ch úu ca bäü truưn bạnh ma sạt
12.1.4. Sỉû trỉåüt trong bäü truưn bạnh ma sạt
12.1.5. Thäng säú lm viãûc ch úu ca bäü truưn bạnh ma sạt
12.1.6. Lỉûc tạc dủng trong bäü truưn bạnh ma sạt
12.2. Tênh bäü truưn bạnh ma sạt
12.2.1. Cạc dảng hng v chè tiãu tênh toạn
12.2.2. Tênh bäü truưn bạnh ma sạt bàịng váût liãûu kim loải
12.2.3. Tênh bäü truưn bạnh ma sạt bàịng váût liãûu phi kim loải
Chỉång XIII: Bäü truưn bạnh ràng
13.1. Nhỉỵng váún âãư chung
13.1.1. Giåïi thiãûu bäü truưn bạnh ràng

111
111
112

113
113
115
117
117
118
118
119
120
122
122
123
124

125
125
127
129
129
130
131
132
133
134
135
135
136
138
139
139


13.1.2. Phỏn loaỷi bọỹ truyóửn baùnh rng
13.1.3. Thọng sọỳ hỗnh hc ch úu ca bäü truưn bạnh ràng trủ ràng
thàóng
13.1.4. Thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa bọỹ truyóửn baùnh rng truỷ rng
nghióng
13.1.5. Thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa bäü truưn bạnh ràng nọn ràng
thàóng
13.1.6. Thäng säú lm viãûc ch úu ca bäü truưn bạnh ràng
13.1.7. Âäü chênh xạc ca bäü truưn bạnh ràng
13.1.8. Ti trng v ỉïng sút trong bäü truưn bạnh ràng
13.1.9. Lỉûc tạc dủng lãn trủc v äø mang bäü truưn bạnh ràng
13.2. Tênh bäü truưn bạnh ràng

13.2.1. Cạc dảng hng v chè tiãu tênh toạn bäü truưn bạnh ràng
13.2.2. Tênh bäü truưn bạnh ràng trủ ràng thàóng theo sỉïc bãưn tiãúp xục
13.2.3. Tênh bäü truưn bạnh ràng trủ ràng thàóng theo sỉïc bãưn ún
13.2.4. Tênh bäü truưn bạnh ràng trủ ràng nghiãng v ràng chỉỵ V
13.2.5. Tênh bäü truưn bạnh ràng nọn ràng thàóng
13.2.6. Kiãøm tra bäü truưn bạnh ràng theo ti trng quạ ti
13.2.7.Váût liãûu chãú tảo bạnh ràng v ỉïng sút cho phẹp
13.2.8. Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ bọỹ truyóửn baùnh rng
Chổồng XIV: Bọỹ truưn trủc vêt
14.1. Nhỉỵng váún âãư chung
14.1.1. Giåïi thiãûu bäü truưn trủc vêt
14.1.2. Phán loải bäü truưn trủc vêt
14.1.3. Thäng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa bọỹ truyóửn truỷc vờt
14.1.4. Thäng säú lm viãûc ch úu ca bäü truưn trủc vêt
14.1.5. Âäü chênh xạc ca bäü truưn trủc vêt
14.1.6. Ti trng v ỉïng sút trong bäü truưn trủc vêt
14.1.7. Lỉûc tạc dủng lãn trủc v äø mang bäü truưn trủc vêt
14.1.8. Kãút cáúu ca trủc vêt, bạnh vêt
14.2. Tênh bäü truưn trủc vêt
14.2.1.Cạc dảng hng ca bäü truưn trủc vêt v chè tiãu tênh toạn
14.2.2. Tênh bäü truưn trủc vêt theo sỉïc bãưn tiãúp xục
14.2.3. Tênh bäü truưn trủc vêt theo sỉïc bãưn ún
14.2.4. Tênh bäü truưn trủc vêt theo âiãưu kiãûn chëu nhiãût
14.2.5. Tênh trủc vêt theo âiãưu kiãûn äøn âënh
14.2.6. Kiãøm tra bäü truưn trủc vêt theo ti trng quạ ti

140
142
144
145

146
146
148
149
151
151
152
155
156
160
163
164
165
167
167
169
170
172
172
173
174
174
175
175
177
178
179
180
180

14.2.7. Choỹn vỏỷt lióỷu vaỡ ổùng suỏỳt cho pheùp
14.2.8. Trỗnh tỉû thiãút kãú bäü truưn trủc vêt
Chỉång XV: Bäü truưn xêch
15.1. Nhỉỵng váún âãư chung
15.1.1. Giåïi thiãûu bäü truưn xêch
15.1.2. Phỏn loaỷi bọỹ truyóửn xờch
15.1.3. Thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ úu ca bäü truưn xêch äúng con làn
15.1.4. Thäng säú lm viãûc ch úu ca bäü truưn xêch
15.1.5. Lỉûc tạc dủng trong bäü truưn xêch
15.2. Tênh bäü truưn xêch
15.2.1. Cạc dảng hng v chè tiãu tênh toạn ca bäü truưn xờch
15.2.2. Tờnh bọỹ truyóửn xờch ọỳng con ln
15.2.3. Trỗnh tổỷ thiãút kãú bäü truưn xêch
Chỉång XVI: Bäü truưn vêt - âai äúc
16.1. Nhỉỵng váún âãư chung
16.1.1. Giåïi thiãûu bäü truưn vêt - âai äúc
16.1.2. Phán loải bäü truưn vêt - õai ọỳc
16.1.3. Thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa bọỹ truưn vêt - âai äúc
16.1.4. Thäng säú lm viãûc ch úu ca bäü truưn vêt - âai äúc
16.2. Tênh bäü truưn vêt - âai äúc
16.2.1. Cạc dảng hng ca bäü truưn vêt - âai äúc v chè tiãu tênh toạn
16.2.2. Tênh bäü truyãön vêt - âai äúc theo âäü bãön mn
16.2.3. Tênh bäü truưn vêt - âai äúc theo âiãưu kiãûn äøn âënh
16.2.4. Tênh bäü truyãön vêt - âai äúc theo õọỹ bóửn
16.2.5. Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ bọỹ truyóửn vờt - âai äúc
Chỉång XVII: Phán têch chn bäü truưn
17.1. Bäü truưn bạnh ràng
17.1.1. Ỉu âiãøm ca bäü truưn bạnh ràng
17.1.2. Nhỉåüc âiãøm ca bäü truưn bạnh ràng

17.1.3. Phảm vi sỉí dủng ca bäü truưn bạnh ràng
17.2. Bäü truưn âai
17.2.1. Ỉu âiãøm ca bäü truưn âai
17.2.2. Nhỉåüc âiãøm ca bäü truưn âai
17.2.3. Phảm vi sỉí dủng ca bäü truưn âai
17.3. Bäü truưn xêch
17.3.1. Ỉu âiãøm ca bäü truưn xêch
17.3.2. Nhỉåüc âiãøm ca bäü truưn xêch

181
182
184
184
185
186
188
188
189
189
190
192
193
193
194
196
197
197
197
198
199

199
200
201
201
202
202
202
202
202
203
203
203
203


17.3.3. Phảm vi sỉí dủng ca bäü truưn xêch
17.4. Bäü truưn trủc vêt
17.4.1. Ỉu âiãøm ca bäü truưn trủc vêt
17.4.2. Nhỉåüc âiãøm ca bäü truưn trủc vêt
17.4.3. Phảm vi sỉí dủng ca bäü truưn trủc vêt
17.5. Bäü truưn bạnh ma sạt
17.5.1. Ỉu âiãøm ca bäü truưn bạnh ma sạt
17.5.2. Nhỉåüc âiãøm ca bäü truưn bạnh ma sạt
17.5.3. Phảm vi sỉí dủng ca bäü truưn bạnh ma sạt
17.6. Bäü truưn vêt - âai äúc
17.6.1. Ỉu âiãøm ca bäü truưn vêt - âai äúc
17.6.2. Nhỉåüc âiãøm ca bäü truưn vêt - âai äúc
17.6.3. Phảm vi sỉí dủng ca bäü truưn vêt - âai äúc
Pháưn thỉï tỉ: Cạc chi tiãút mạy âåỵ näúi
Chỉång XVIII: Trủc

18.1. Nhỉỵng váún âãư chung
18.1.1. Giåïi thiãûu vãư trủc
18.1.2. Phán loải trủc
18.1.3. Cạc bäü pháûn chênh ca trủc
18.1.4. Thäng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa truỷc
18.1.5. Mọỹt sọỳ õióứm cáưn chụ khi chn kãút cáúu trủc
18.2. Tênh trủc
18.2.1. Cạc dảng hng ca trủc v chè tiãu tênh toạn
18.2.2. Kiãøm tra trủc theo chè tiãu gáưn âụng
18.2.3. Thiãút kãú trủc theo chè tiãu gáưn âụng
18.2.4. Kiãøm tra trủc theo chè tiãu chênh xạc
18.2.5. Thiãút kãú trủc theo chè tiãu chênh xạc
18.2.6. Kiãøm tra trủc theo ti trng quạ ti
Chỉång XIX: ÄØ trỉåüt
19.1. Nhỉỵng váún âãư chung
19.1.1.Giåïi thiãûu vãư äø trỉåüt
19.1.2. Phán loải äø trỉåüt
19.1.3. Cạc kêch thỉåïc ch úu ca äø trỉåüt
19.1.4. Cạc kiãøu ma sạt trong äø trỉåüt
19.1.5. Tảo ma sạt ỉåït trong äø trỉåüt bàịng bäi trån thy âäüng
19.2. Tênh äø trỉåüt
19.2.1. Cạc dảng hng ca äø trỉåüt v chè tiãu tênh toạn

204
204
204
204
204
205
205

205
205
205
205
206
206

207
207
208
209
210
210
212
212
213
214
216
217
217
219
219
220
221
222
223
225
225

19.2.2. Tênh äø trỉåüt theo [p] hồûc [p.v]
19.2.3. Tênh äø trỉåüt bäi trån ma sạt ỉåït
19.2.4. Tênh äø trỉåüt theo âiãưu kiãûn chëu nhiãût
19.2.5. Váût liãûu chãú tảo lọt äø
19.2.6. Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ ọứ trổồỹt
Chổồng XX: ỉ ln
20.1. Nhổợng váún âãư chung
20.1.1. Giåïi thiãûu äø làn
20.1.2. Phán loải äø làn
20.1.3. Kêch thỉåïc ch úu ca äø làn
20.1.4. Cạc loải äø làn thỉåìng dng
20.1.5. Âäü chênh xạc ca äø làn, cạch ghi k hiãûu äø làn
20.1.6. Phán bäú ti trng trãn cạc con làn v ỉïng sút tiãúp xục
20.1.7. Mäüt säú âiãøm cáưn chụ khi chn äø làn
20.2. Tênh äø làn
20.2.1. Cạc dảng hng ca äø làn v chè tiãu tênh toạn
20.2.2. Tênh äø làn theo kh nàng ti âäüng
20.2.3. Tênh äø làn theo khaí nàng taíi ténh
20.3. So sạnh äø làn v äø trỉåüt
20.3.1. Ỉu âiãøm
20.3.2. Nhỉåüc âiãøm
20.3.3.Phảm vi sỉí dủng
Chỉång XXI: Khåïp näúi
21.1. Nhỉỵng váún âãư chung
21.1.1. Giåïi thiãûu khåïp näúi
21.1.2. Phán loaûi khåïp näúi
21.1.3. Thäng säú ch úu ca khåïp näúi
21.2. Tênh khåïp näúi
21.2.1. Phỉång phạp tênh chn khåïp näúi
21.2.2. Tênh näúi trủc chäút ân häưi

21.2.3. Tênh ly håüp chäút an ton
Chỉång XXII: L xo
22.1. Nhỉỵng váún âãư chung
22.1.1. Giåïi thiãûu l xo
22.1.2. Phán loải l xo
22.1.3. Thäng säú ch úu ca l xo
22.2. Tênh l xo

227
227
228
229
230
232
232
233
234
235
236
237
239
239
239
240
242
243
243
243
243
245

245
246
249
250
250
251
252
253
253
254
255
256


22.2.1. Ti trng v ỉïng sút trong l xo
22.2.2. Tênh l xo chëu kẹo, nẹn
22.2.3. Tênh l xo chëu xồõn
22.2.4. Trỗnh tổỷ thióỳt kóỳ loỡ xo

256
257
258
259

CU HOI N TP

260

Taỡi lióỷu tham khaío

^”]


PHệN THặẽ NHT

NHặẻNG VN ệ C BAN TRONG
THIT K MAẽY V CHI TIÃÚT MẠY

CHỈÅNG I

ÂẢI CỈÅNG VÃƯ THIÃÚT KÃÚ

MẠY V CHI TIÃÚT MẠY

1.1.

Cạc váún âãư chung

1.1.1. Mạy, bäü pháûn mạy v chi tiãút mạy
a- Mạy
Trong âåìi säúng hng ngy, chụng ta gàûp ráút nhiãưu loải mạy khạc nhau. Vê dủ:
mạy bay, mạy cy, mạy båm, mạy khoan, mạy mi, xe mạy, ä tä, tu ha, cáưn trủc,
mạy phạt âiãûn, âäüng cå âiãûn, tay mạy, ngỉåìi mạy, mạy gàût âáûp liãn håüp, ... Mäùi
mạy thỉûc hiãûn mäüt chỉïc nàng nháút âënh, phủc vủ cho låüi êch ca ngỉåìi sỉí dủng.


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
Cọ thãø âënh nghéa nhỉ sau: Mạy l cäng củ lao âäüngû phỉïc tảp thỉûc hiãûn mäüt
chỉïc nàng nháút âënh phủc vủ cho låüi êch ca con ngỉåìi.
Chụng ta cọ thãø chia mạy thnh 4 nhọm:

-

Nhọm mạy cäng tạc. Mäùi mạy thỉûc hiãûn mäüt cäng viãûc nháút âënh, thay thãú
lao âäüng th cäng ca con ngỉåìi, mạy hoảt âäüng theo sỉû âiãưu khiãøn ca
ngỉåìi sỉí dủng. Vê dủ nhỉ: mạy cy, mạy mi, ä tä, mạy bay, xe mạy.

-

Nhọm mạy tỉû âäüng. Bao gäưm nhỉỵng mạy cäng tạc, hat õọỹng tổỷ õọỹng theo
mọỹt chổồng trỗnh coù sụn do con ngỉåìi âiãưu chènh. Vê dủ: dáy chuưn âọng
nàõp chai bia tỉû âäüng, mạy tiãûn tỉû âäüng, ngỉåìi mạy, mạy phay CNC.

-

Nhọm mạy liãn håüp. Mäùi mạy l táûp håüp ca vi mạy cäng tạc, âãø thỉûc hiãûn
hon chènh mäüt cäng viãûc no âọ. Vê dủ: mạy gàût âáûp liãn håüp, bao gäưm mäüt
mạy càõt, mäüt mạy âáûp v mäüt mạy phán loải, ba mạy liãn kãút våïi nhau tảo
thnh mäüt mạy.

-

Nhọm mạy biãún âäøi nàng lỉåüng. Âọ l cạc mạy biãún nàng lỉåüng tỉì dảng ny
sang dảng khạc. Vê dủ: âäüng cå âiãûn biãún âiãûn nàng thnh cå nàng, mạy phaùt
õióỷn bióỳn cồ nng thaỡnh õióỷn nng.
Trong giaùo trỗnh Chi tiãút mạy chụng ta chè nghiãn cỉïu nhọm mạy cäng tạc.

b- Bäü pháûn mạy
3

Mäùi mạy cäng tạc thỉåìng cọ 3 bọỹ

phỏỷn chờnh (Hỗnh 1-1):
-

-

1

Bọỹ phỏỷn phaùt õọỹng 1, cung cỏỳp
nguọửn âäüng lỉûc cho mạy hat
âäüng. Bäü pháûn phạt âäüng cọ thãø
laì âäüng cå âiãûn, âäüng cå âäút
trong, tay quay, baìn õaỷp. ỏy laỡ
bọỹ phỏỷn khọng thóứ thióỳu õổồỹc
trong mọỹt maùy.

H
G
T

2

FQ
Hỗnh 1-1: Så âäư cạc bäü pháûn mạy

Bäü pháûn cäng tạc 2, l bäü pháûn thỉûc hiãûn chỉïc nàng quy âënh ca mạy, cạc
mạy khạc nhau s cọ bäü pháûn cäng tạc khạc nhau. Vê dủ: lỉåỵi cy trong mạy
cy, trủc âạ mi trong mạy mi, trủc chênh v bn xe dao trong mạy tiãûn. Cạc
mạy khạc nhau cọ bäü pháûn cäng tạc khạc nhau. Âáy cng l bäü pháûn khäng
thãø thiãúu âỉåüc ca mäüt mạy.
10

Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
-

Bäü pháûn truưn dáùn âäüng 3, l bäü pháûn näúi giỉỵa bäü pháûn phạt âäüng v bäü
pháûn cäng tạc. Bäü pháûn truưn dáùn âäüng cọ nhiãûm vủ thay âäøi täúc âäü chuyãøn
âäüng, biãøn âäøi quy luáût chuyãøn âäüng, thay âäøi chiãưu chuøn âäüng hồûc âm
bo mäüt khong cạch nháút âënh giỉỵa bäü pháûn phạt âäüng v bäü pháûn cäng tạc.
Vê dủ: bäü truưn âai, bäü truưn xêch, häüp täúc âäü.
Trong mäüt säú loải mạy âån gin cọ thãø khäng cọ bäü pháûn truưn dáùn âäüng.

c - Chi tiãút mạy
Khi chụng ta thạo råìi mäüt mạy, mäüt bäü pháûn mạy s nháûn âỉåüc nhỉỵng pháưn
tỉí nh ca mạy, vê dủ nhỉ: bu läng, âai äúc, bạnh ràng, trủc. Nãúu tiãúp tuỷc taùch rồỡi caùc
phỏửn tổớ naỡy thỗ noù khọng coỡn cäng dủng nỉỵa. Cạc pháưn tỉí nh ca mạy âỉåüc gi l
chi tiãút mạy.
Cọ thãø âënh nghéa nhỉ sau: Chi tiãút mạy l pháưn tỉí cå bn âáưu tiãn cáúu thaỡnh
nón maùy, coù hỗnh daỷng vaỡ kờch thổồùc xaùc õởnh, cọ cäng dủng nháút âënh trong mạy.
Chi tiãút mạy cọ thãø phán thnh 2 nhọm:
-

Nhọm chi tiãút mạy cọ cäng dủng chung. Bao gäưm cạc chi tiãút mạy âỉåüc sỉí
dủng trong nhiãưu loải mạy khạc nhau. Trong cạc loải mạy khaùc nhau, chi tióỳt
maùy coù hỗnh daỷng vaỡ cọng duỷng nhỉ nhau. Vê dủ: bạnh ràng, khåïp näúi, trủc,
bu läng, äø làn.

-

Nhọm chi tiãút mạy cọ cäng dủng riãng. Bao gäưm cạc chi tiãút mạy chè âỉåüc sỉí

dủng trong mäüt loải mạy nháút âënh. Trong cạc lai mạy khạc nhau, hỗnh daỷng
hoỷc cọng duỷng cuớa chi tióỳt maùy laỡ khaùc nhau. Vê dủ: trủc khuu, tua bin, v
häüp gim täúc, thỏn maùy.

Trong giaùo trỗnh Chi tióỳt maùy, chuùng ta chố nghiãn cỉïu cạc chi tiãút mạy cọ
cäng dủng chung.

1.1.2. Nhỉỵng u cáưu ch úu âäúi våïi mạy v chi tiãút mạy
Trỉåïc khi nghiãn cỉïu thiãút kãú mạy, chi tiãút mạy, chụng ta cáưn biãút nhỉ thãú
no l mäüt mạy täút. Âãø lm âỉåüc âiãưu âọ, cáưn biãút cạc thäng säú âạnh giạ cháút lỉåüng
ca mạy, hay nhỉỵng u cáưu ch úu âäúi våïi mạy v chi tiãút mạy.
Mäüt bn thiãút kãú mạy hồûc chi tiãút mạy âỉåüc gi l håüp l, khi mạy tha mn
6 u cáưu ch úu sau:
-

Mạy cọ hiãûu qu sỉí dủng cao, thãø hiãûn åí chäù:
11


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
Tiãu täún êt nàng lỉåüng cho mäüt sn pháøm gia cäng trãn maïy,
Nàng suáút gia cäng cao,
Âäü chênh xaïc ca sn pháøm gia cäng trãn mạy cao,
Chi phê sỉí dủng mạy tháúp,
Kêch thỉåïc, khäúi lỉåüng ca mạy håüp l.
-

Mạy cọ kh nàng lm viãûc cao: mạy hon thnh täút chỉïc nàng â âënh trong âiãưu
kiãûn lm viãûc ca cå såí sn xút, ln ln â bãưn, â cỉïng, chëu âỉåüc nhiãût âäü,
âäü áøm ca mäi trỉåìng, khäng bë rung âäüng quạ mỉïc.

-

Mạy cọ âäü tin cáûy cao: mạy ln ln hat âäüng täút, âm bo cạc chè tiãu k
thût theo thiãút kãú. Trong sút thåìi gian sỉí dủng, mạy êt bë hng học, thåìi gian
v chi phê cho viãûc sỉía chỉỵa tháúp.

-

An ton trong sỉí dủng: khäng gáy nguy hiãøm cho ngỉåìi sỉí dủng, cho cạc mạy,
bäü pháûn mạy khaùc, khi maùy laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng vaỡ ngay caớ khi mạy cọ sỉû cäú
hng học.

-

Mạy cọ tênh cäng nghãû cao, thãø hiãûn åí chäù:
Kãút cáúu ca mạy phi ph håüp våïi âiãưu kiãûn v quy mä sn xút,
Kãút cáúu ca cạc chi tiãút mạy âån gin, håüp l,
Cáúp chênh xạc v cáúp âäü nhạm chn âụng mỉïc,
Chn phỉång phạp chãú tảo phäi håüp l.

-

Mạy cọ tênh kinh tãú cao, thãø hiãûn åí chäù:
Cäng sỉïc v phê täøn cho thiãút kãú l êt nháút,
Váût liãûu chãú tảo cạc chi tiãút mạy r tiãưn, dãù cung cáúp,
Dãù gia cäng, chi phê cho chãú tảo l êt nháút,
Giạ thnh ca mạy l tháúp nháút.

1.1.3. Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt mạy

Trỉåïc khi bàõt âáưu thiãút kãú mäüt mạy, chụng ta phi nàõm vỉỵng nhiãûm vủ thiãút
kãú, cáưn biãút cạc säú liãûu sau âáy:
-

Säú lỉåüng mạy cáưn chãú tảo. Chãú tảo bao nhiãu chiãúc?
Sn phỏứm gia cọng trón maùy. Hỗnh daỷng, kờch thổồùc, vỏỷt liãûu, âäü chênh xạc?
Nàng sút gia cäng trãn mạy. Cáưn gia cäng bao nhiãu sn pháøm trong 1 giåì?
Tøi th ca mạy, hay thåìi gian sỉí dủng mạy cho âãún lục b âi?
u cáưu vãư kêch thỉåïc, khäúi lỉåüng ca mạy?
Âàûc âiãøm ca mäi trỉåìng mạy s lm viãûc?
12


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
-

Cạc u cáưu khạc?
Cäng viãûc thiãút kãú âỉåüc tiãún hnh theo 7 bỉåïc:
1. Xạc âënh ngun tàõc hoảt âäüng v chãú âäü lm viãûc ca mạy. Nãn tham kho
cạc mạy hiãûn cọ âãø chn ngun tàõc hoảt âäüng thêch håüp. Chãú âäü lm viãûc
ca mạy, cå cáúu mạy cọ liãn quan âãún viãûc choün giaï trë caïc hãû säú tờnh toaùn
trong quaù trỗnh xaùc õởnh kờch thổồùc cuớa chi tiãút mạy.
2. Láûp så âäư chung ton mạy, så âäư cạc bäü pháûn mạy. Så âäư phi tha mn u
cáưu ca nhiãûm vủ thiãút kãú. Cáưn láûp mäüt vi phỉång ạn så âäư mạy, sau âọ so
sạnh chn phỉång ạn täút nháút.
3. Xạc âënh ti trng tạc dủng lãn mạy, bäü pháûn mạy v tỉìng chi tiãút mạy. Âáy
l bỉåïc quan trng. Nãúu xạc âënh khäng âụng ti trng, chụng ta s thiãút kãú
ra mạy hồûc l khäng â bãưn, hồûc l khäng âm âm bo tênh kinh tãú.
4. Tênh toaùn thióỳt kóỳ caùc chi tióỳt maùy. Xaùc õởnh hỗnh dảng, kêch thỉåïc, v âỉåüc
kãút cáúu ca tỉìng chi tiãút maùy.

5. Lỏỷp quy trỗnh cọng nghóỷ gia cọng tổỡng chi tióỳt maùy.
6. Lỏỷp quy trỗnh lừp raùp caùc bọỹ phỏỷn mạy v làõp rạp ton mạy.
7. Láûp häư så thiãút kãú cho mạy. Láûp cạc bn v, bn thuút minh, ti liãûu chè dáùn
sỉí dủng v sỉía chỉỵa mạy.

1.1.4. Cạc bỉåïc thiãút kãú mäüt chi tiãút mạy
Âãø thỉûc hiãûn bỉåïc thổù 4 trong quy trỗnh thióỳt kóỳ maùy, chuùng ta phi láưn lỉåüt
tênh toạn thiãút kãú tỉìng chi tiãút mạy. Trỉåïc khi thỉûc hiãûn thiãút kãú chi tiãút mạy, cáưn
phi biãút caïc säú liãûu liãn quan âãún chi tiãút maïy:
- Cạc ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy: cỉåìng âäü, phỉång, chiãưu, âiãøm âàût
v âàûc tênh ca nọ.
- Tøi th ca chi tiãút mạy. Thäng thỉåìng tøi th ca chi tiãút mạy bàịng tøi
th ca mạy, cng cọ trỉåìng håüp chè bàịng mäüt pháưn tøi th ca mạy.
- Âiãưu kiãûn lm viãûc ca chi tiãút mạy.
- Cạc u cáưu vãư váût liãûu, khäúi lỉåüng, kêch thỉåïc.
- Kh nàng gia cäng ca cå såí cå khê s chãú tảo chi tiãút mạy.
Thiãút kãú mäüt chi tiãút mạy thỉåìng tiãún hnh qua 7 bæåïc:

13


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
1. Láûp så âäư tênh toạn chi tiãút mạy -

Ft

så âäư họa kãút cáúu chi tiãút mạy.

Fr
×

Fa

2. Âàût cạc taới troỹng lón sồ õọử tờnh
toaùn chi tióỳt maùy (Hỗnh 1-2).

Fõ

3. Choỹn vỏỷt lióỷu chóỳ taỷo chi tióỳt maùy.
Hỗnh 1-2: Så âäư tênh trủc

4. Tênh toạn cạc kêch thỉåïc chênh ca
chi tiãút mạy theo âiãưu kiãûn bãưn
hồûc âiãưu kiãûn cỉïng.

5. Chn cạc kêch thỉåïc khạc v v kãút cáúu ca chi tiãút maïy.
6. Kiãøm nghiãûm chi tiãút maïy theo âäü bãưn, âäü cỉïng, tênh chëu nhiãût, tênh chëu dao
âäüng. Nãúu khọng õaớm baớo thỗ phaới tng kờch thổồùc, nóỳu quaù dổ thỗ phaới giaớm
kờch thổồùc cuớa chi tióỳt maùy.
7. Lỏỷp bn v chãú tảo chi tiãút mạy. Trãn âọ thãø hióỷn õỏửy õuớ hỗnh daỷng, kờch thổồùc,
dung sai, chỏỳt lổồỹng bãư màût, váût liãûu, phỉång phạp nhiãût luûn, cạc u cáưu k
thût vãư gia cäng, làõp ràõp.

1.1.5. Mäüt säú âiãøm cáưn chụ khi tênh toạn thiãút kãú chi tiãút mạy
Khi xạc âënh cạc kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy, chụng ta cáưn chụ mäüt säú âiãøm
sau âáy:
-

Ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy ráút phỉïc tảp, khọ cọ thãø xạc âënh chênh xạc,
do âọ chụng ta chè xạc âënh cạc thnh pháưn ti trng chênh, cạc thnh pháưn phủ

âỉåüc kãø âãún bàịng hãû säú âiãưu chènh, gi l hãû säú ti trng.

-

Cạc cäng thỉïc dng trong tênh toạn thiãút kãú chi tiãút mạy cọ 3 loải: cäng thỉïc
chênh xạc, cäng thỉïc gáưn âụng, v cäng thỉïc thỉûc nghiãûm.
+ Cäng thỉïc chênh xạc, âỉåüc xáy dỉûng trãn cå såí l thuút Toạn hc v Váût l
hc. Sỉí dủng cäng thỉïc chênh xạc, trong mi trỉåìng håüp ta ln nháûn âỉåüc kãút
qu âụng. Trong lénh vỉûc thiãút kãú chi tiãút mạy, cạc cäng thỉïc loải ny ráút êt.
+ Cäng thỉïc gáưn âụng, âỉåüc xáy dỉûng trãn cå såí phi âàût ra cạc gi thiãút. Vê du:û
gi thiãút váût liãûu âäưng cháút, âàóng hỉåïng, hồûc cỉïng tuût âäúi. Kãút qu tênh toạn,
khi sỉí dủng cạc cäng thỉïc gáưn âụng, âỉåüc coi l chênh xạc khi âiãưu kiãûn ca bi
toạn trng våïi cạc gi thiãút. Âiãưu kiãûn ca bi toạn thiãút kãú cng xa våïi cạc gi

14


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tióỳt maùy
thióỳt thỗ kóỳt quaớ tờnh toaùn caỡng khọng õaùng tin cáûy. Trong cäng thỉïc gáưn âụng,
ngỉåìi ta âỉa vo cạc hãû säú âãø âiãưu chènh âäü chênh xạc ca kãút qu tênh, kãø âãún
sỉû sai lãûch giỉỵa âiãưu kiãûn thỉûc ca bi toạn v âiãưu kiãûn gi thiãút. Khi thiãút kãú,
chụng ta phi chn giạ trë håüp l cho cạc hãû säú. Loải cäng thỉïc ny ráút phäø biãún
trong lénh vỉûc thiãút kãú chi tiãút mạy.
+ Cäng thỉïc thỉûc nghiãûm, hồûc cäng thỉïc kinh nghiãûm âỉåüc xáy dỉûng trãn cå såí
thäúng kã nhỉỵng kãút qu thu âỉåüc tỉì thỉûc nghiãûm, hồûc tỉì kinh nghiãûm sỉí dủng
mạy mọc. Kãút qu tênh toạn thiãút kãú bàịng cäng thỉïc thỉûc nghiãûm chè âỉåüc cháúp
nháûn, khi âiãưu kiãûn ca bi toạn trng våïi âiãưu kiãûn thê nghiãûm, hồûc trng våïi
kinh nghiãûm sỉí dủng. Trong nhỉỵng âiãưu kiãûn khạc våïi thê nghiãûm v kinh
nghiãûm thỗ khọng õổồỹc sổớ duỷng.
-

Coù nhổợng kờch thổồùc cuớa chi tiãút mạy âỉåüc xạc âënh chênh xạc chè qua mäüt láưn
tênh toạn. Cng cọ nhỉỵng kêch thỉåïc phi qua hai hồûc nhiãưu bỉåïc tênh toạn måïi
nháûn âỉåüc kãút qu âụng, vỗ chổa õuớ sọỳ lióỷu õóứ tờnh chờnh xaùc ngay.

-

Mọỹt chi tiãút mạy thỉåìng cọ ráút nhiãưu kêch thỉåïc, chè nãn tênh toạn nhỉỵng kêch
thỉåïc ca cạc tiãút diãûn chênh (bao gäưm cạc tiãút diãûn tham gia làõp ghẹp, tiãút diãûn
cọ gêa trë ỉïng sút låïn, tiãút diãûn hay xy ra hng học). Cạc kêch thỉåïc cn lải s
âỉåüc chn trong quaù trỗnh veợ kóỳt cỏỳu cuớa chi tióỳt maùy. Chn theo âiãưu kiãûn làõp
ghẹp våïi cạc chi tiãút khạc, theo tênh håüp l, tênh tháøm m ca kãút cáúu, hồûc theo
kinh nghiãûm ca ngỉåìi thiãút kãú.

-

Trong mäùi bỉåïc tênh thiãút kãú chi tiãút mạy, cọ thãø cọ nhiãưu phỉång ạn cng tha
mn u cáưu ca âáưu bi, chụng ta nãn phán têch chn 2 âãún 3 phỉång ạn håüp l
nháút âãø tênh toạn tiãúp tủc. ÅÍ bỉåïc cúi cng, cáưn so sạnh, chn ra phỉång ạn täút
nháút lm kãút quaớ thióỳt kóỳ.

-

Hióỷn nay coù nhióửu chổồng trỗnh maùy tờnh (pháưn mãưm ỉïng dủng) dng âãø tênh
toạn v v tỉû âäüng caïc chi tiãút maïy, bäü pháûn maïy, tháûm chê c mạy. Khi sỉí dủng,
chụng ta cáưn phi chn pháưn mãưm thêch håüp cho bi toạn thiãút kãú, v phi nừm
vổợng kióỳn thổùc thióỳt kóỳ chi tióỳt maùy thỗ mồùi sỉí dủng cọ hiãûu qu cạc pháưn mãưm
ỉïng dủng nãu trãn.

15

Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy

1.2. Ti trng v ỉïng sút
1.2.1. Ti trng tạc dủng lãn mạy v chi tiãút mạy
Ti trng tạc dủng lãn mạy v chi tiãút mạy bao gäưm lỉûc, mä men v ạp sút.
Ti trng l âải lỉåüng vẹc tå, âỉåüc xạc âënh båíi cạc thäng säú: cỉåìng âäü, phỉång,
chiãưu, âiãøm âàût v âàûc tênh ca ti trng. Trong âọ:
Lỉûc, âỉåüc k hiãûu bàịng chỉỵ F, âån vë âo l N, 1 N = 1 kg.m/s.
Mä men uäún, kyï hiãûu l M, âån vë âo l Nmm.
Mä men xồõn, k hiãûu l T, âån vë âo l Nmm.
Ạp sút, k hiãûu laì p, âån vë âo laì MPa, 1 MPa = 1 N/mm2.
Phán loải ti trng - chụng ta lm quen våïi mäüt säú tãn gi ca ti trng, v
âàûc âiãøm ca nọ:
-

Ti trng khäng âäøi, l ti trng cọ phỉång, chiãưu, cỉåìng âäü khäng thay âäøi theo
thåi gian. Så õọử cuớa taới troỹng khọng õọứi bióứu dióựn trón Hỗnh 1-3.

-

Ti trng thay âäøi, l ti trng cọ êt nháút mäüt trong ba âải lỉåüng (phỉång, chiãưu,
cỉåìng âäü) thay âäøi theo thåìi gian. Trong thỉûc tãú tênh toạn chi tiãút mạy, thỉåìng
gàûp loải ti trng cọ cỉåìng âäü thay âäøi; så âäư ca ti trng thay âäøi âỉåüc biãøu
diãùn trãn Hỗnh 1-4.

M

M

M1

M1

M2
M3

tb

t1

t

Hỗnh 1-3: Taới troỹng khọng õọứi
-

t2

t3

t

Hỗnh 1- 4: Taới trng thay âäøi

Ti trng tỉång âỉång, l ti trng khäng âäøi quy ỉåïc, tỉång âỉång våïi chãú âäü
ti trng thay âäøi tạc dủng lãn chi tiãút mạy. Hay nọi cạch khạc: khi tênh toạn chi
tiãút mạy chëu ti trng thay âäøi, chụng ta phi sỉí dủng mäüt chãú âäü ti troüng

16

Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
khäng âäøi tỉång âỉång våïi chãú âäü ti thay âäøi vãư màût sỉïc bãưn v tøi th ca chi
tiãút mạy.
-

Ti trng cäú âënh, l ti trng cọ âiãøm âàût khọng thay õọứi trong quaù trỗnh chi tióỳt
maùy laỡm vióỷc.

-

Taới trng di âäüng, l ti trng cọ âiãøm âàût di chuøn trãn chi tiãút mạy, khi mạy
lm viãûc.

-

Ti trng danh nghéa, l ti trng tạc dủng lãn chi tiãút mạy theo l thuút.
Ti trng tênh. Khi lm viãûc, chi tiãút mạy, hồûc mäüt pháưn no âọ ca chi tiãút mạy
phi chëu taíi troüng låïn hån taíi troüng danh nghéa. Taíi trng tàng thãm cọ thãø do
rung âäüng, hồûc do ti trng táûp trung vo mäüt pháưn ca chi tiãút mạy. Chi tiãút
mạy phi âỉåüc tênh toạn thiãút kãú sao cho pháưn chëu ti låïn khäng bë thiãúu bãưn.
Nhỉ váûy ta phi tênh chi tiãút mạy theo ti trng låïn hån ti danh nghéa, ti trng
ny âỉåüc gi l ti trng tênh.

1.2.2. ỈÏng sút
ỈÏng sút l ỉïng lỉûc xút hiãûn trong cạc pháưn tỉí ca chi tiãút mạy, khi chi tiãút
mạy chëu ti trng.
ỈÏng sút l âải lỉåüng vẹc tå, nọ âỉåüc xạc âënh båíi phỉång, chiãưu, cỉåìng âäü.
Âån vë âo ca ỉïng sút l MPa, 1 MPa = 1 N/mm2.
ỈÏng sút âỉåüc phán ra lm hai nhọm:

-

ỈÏng sút phạp k hiãûu l σ. ỈÏng sút phạp cọ phỉång trng våïi phỉång phạp
tuún ca phán täú âỉåüc tạch ra tỉì chi tiãút mạy.

-

ỈÏng sút tiãúp k hiãûu l τ. ỈÏng sút tiãúp cọ phỉång trng màût phàóng ca phán täú
âỉåüc tạch ra tỉì chi tiãút mạy.
Tỉång ỉïng våïi cạc ti tạc dủng, ỉïng sút âỉåüc phán thnh cạc loải:
+ ỈÏng sút kẹo, k hiãûu l σk,
+ ỈÏng sút nẹn, k hiãûu l σn,
+ ỈÏng sút ún, k hiãûu l σu,
+ ỈÏng sút tiãúp xục, k hiãûu l σtx, hồûc σH,
+ ỈÏng sút dáûp, k hiãûu l σd,
+ ỈÏng sút xồõn, k hiãûu l τx,
+ ỈÏng sút càõt, k hiãûu l τc.

17


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
Ngoi ra, ỉïng sút cn âỉåüc phán thnh ỉïng sút khäng âäøi v ỉïng sút thay
âäøi:
-

ỈÏng sút khäng âäøi hay cn gi l ỉïng sút ténh, l ỉïng sút cọ phỉång, chiãưu,
cỉåìng âäü khäng thay âäøi theo thåìi gian. Sồ õọử cuớa ổùng suỏỳt tộnh õổồỹc thóứ hióỷn
trón Hỗnh 1-5.

-

ỈÏng sút thay âäøi l ỉïng sút cọ êt nháút mäüt âải lỉåüng (phỉång, chiãưu, cỉåìng âäü)
thay âäøi theo thåìi gian. ỈÏng sút cọ thãø thay âäøi báút k, hồûc thay âäøi cọ chu k.
Trong tênh toạn thiãút kãú chi tiãút mạy, chụng ta thỉåìng gàûp loải ỉïng sút thay âäøi
cọ chu k tưn hon, hồûc gáưn nhỉ l tưn hon. Så âäư ca ỉïng sút thay âäøi
tưn hon biãøn dióựn trón Hỗnh 1-6.
Mọỹt chu trỗnh ổùng suỏỳt õổồỹc xaùc âënh båíi cạc thäng säú:
ỈÏng sút låïn nháút σmax,
ỈÏng sút nhoớ nhỏỳt min,
ặẽng suỏỳt trung bỗnh m; m = (max + σmin) / 2 ,
Biãn âäü æïng suáút σa; σa = (σmax - σmin)/2 ,
Hãû säú chu k ỉïng sút r; r = σmax / σmin,
hoàûc r = σmin / max , khi min = 0.



a
max
1

m
min
t

t
Hỗnh 1-6. Sồ õọử ổùng suỏỳt thay õọứi

Hỗnh 1-5. Sồ õọử ổùng suỏỳt tộnh

Cn cổù vo giạ trë ca hãû säú chu k ỉïng sút r, ngỉåìi ta chia ỉïng sút thnh
cạc loải:
+ ỈÏng sút thay õọứi maỷch õọỹng, khi chu trỗnh ổùng suỏỳt coù r ≥ 0.
+ ỈÏng sút thay âäøi âäúi xỉïng, khi chu trỗnh ổùng suỏỳt coù r < 0.
+ ặẽng suỏỳt ténh l trỉåìng håüp âàûc biãût ca ỉïng sút thay âäøi, coï r = 1.

18


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
Våïi cng mäüt giạ trë ỉïng sút nhỉ nhau, nhổng r khaùc nhau thỗ khaớ nng phaù
huớy vỏỷt lióỷu ca ỉïng sút cng khạc nhau. Chi tiãút mạy chëu ỉïng sút ténh cọ tøi
th cao hån chi tiãút mạy chëu ỉïng sút thay âäøi mảch âäüng, chi tiãút mạy chëu ỉïng
sút thay âäøi âäúi xỉïng cọ tøi th tháúp nháút.

1.3. Âäü bãưn mi ca chi tiãút mạy
1.3.1 Hiãûn tỉåüng phạ hng do mi
Khi chi tiãút mạy chëu ỉïng sút ténh bë phạ hng, gi l bë phạ hng do ỉïng
sút ténh. Hay nọi cạch khạc, chi tiãút mạy khäng â sỉïc bãưn ténh. Tênh toạn chi tiãút
mạy âãø ngàn chàûn dảng hng ny âỉåüc gi l tênh toạn theo sỉïc bãưn ténh.
Khi chi tiãút mạy bë phạ hng båíi ỉïng sút thay âäøi, gi l bë phạ hng do
mi, hay chi tiãút mạy khäng â sỉïc bãưn mi. Tênh toạn chi tiãút mạy âãø ngàn chàûn
dảng hng ny, gi l tênh toạn theo sỉïc bãưn mi.
Khi ỉïng sút ténh vỉåüt quạ giạ trë ỉïng sút giåïi hản, chi tiãút mạy bë phạ hng
âäüt ngäüt. Vãút gáùy nhạm v måïi, quan
sạt dỉåïi kênh hiãøn vi tháúy r kãút cáúu hảt
kim loaỷi (Hỗnh 1-7).
Quaù trỗnh hoớng do moới xaớy ra tổỡ
tổỡ, theo trỗnh tổỷ nhổ sau:
-

-

Sau mọỹt sọỳ chu kyỡ ổùng suỏỳt nhỏỳt Hỗnh 1-7: Vóỳt
Hỗnh 1-8: Vóỳt
õởnh, taỷi nhổợng chọự cọ táûp trung gáùy do khäng
gáùy do khäng
ỉïng sút trãn chi tiãút mạy s sút â sỉïc bãưn ténh
â sỉïc bãưn mi
hiãûn cạc vãút nỉït nh.
Vãút nỉït ny phạt triãøn låïn dáưn lãn, lm gim dáưn diãûn têch tiãút diãûn chëu ti ca
chi tiãút mạy, do âọ lm tàng giạ trë ỉïng sút.
Cho âãún khi chi tiãút mạy khäng cn õuớ sổùc bóửn tộnh thỗ noù bở phaù hoớng.

Quan saùt vãút gáùy tháúy r pháưn chi tiãút mạy bë hng do mi - bãư màût c v
nhàơn - v pháưn chi tiãút mạy bë hng do khäng â sỉïc bãưn tộnh - bóử mỷt mồùi vaỡ nhaùm
(Hỗnh 1-8).
Chi tióỳt maùy s bë phạ hng do mi, khi m ỉïng sút sinh ra trong chi tiãút
mạy (σ, τ) låïn hån ỉïng sút cho phẹp ([σ], [τ]). Giạ trë ỉïng sút cho phẹp âỉåüc chn
khäng nhỉỵng phủ thüc vo cå tênh ca váût liãûu chãú tảo chi tiãút mạy, m cn phủ
19


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy
thüc vo säú chu k cáưn lm viãûc ca chi tiãút mạy. Säú chu k cáưn lm viãûc cng ờt
thỗ giaù trở cuớa ổùng suỏỳt cho pheùp coù thóứ chn cng cao.
Ngỉåìi ta â lm cạc thê nghiãûm xạc âënh mäúi quan hãû giỉỵa giạ trë ỉïng sút v
säú chu k lm viãûc cho âãún khi hng ca chi tióỳt maùy, bióứu dióựn trón Hỗnh 1-9. ỏy
chờnh laỡ õổồỡng cong mi ca chi tiãút σ
mạy trong hãû ta âäü âãư cạc ONσ.

Trong âọ:
NO: l säú chu k cå såí.
σr : giåïi hản mi ca váût liãûu.
m : m ca âỉåìng cong mi.
σN : giåïi hản mi ngàõn hản:
σN=KNσr .
KN: hãû säú tàng giåïi hản mi
ngàõn hản:

KN = m

N0
.
N

σN1

σmN = hũng

r
O

N1

N0

N

Hỗnh 1-9: ổồỡng cong moới

1.3.2. Nhổợng nhỏn tọỳ aớnh hổồớng âãún sỉïc bãưn mi ca chi tiãút mạy
a- Váût liãûu
Váût liãûu cọ nh hỉåíng låïn âãún sỉïc bãưn mi ca chi tiãút mạy. Chi tiãút mạy
âỉåüc chãú tảo bàịng váût liãûu cọ cå tênh cao, sỉïc bãưn mi ca chi tióỳtù seợ cao. Vỗ vỏỷt lióỷu
coù cồ tờnh cao, thỗ kh nàng xút hiãûn cạc vãút nỉït s khọ khàn hån.
Nọi chung:
Chi tiãút mạy chãú tảo bàịng váût liãûu kim loải cọ âäü bãưn mi cao hån bàịng váût
liãûu phi kim loải.
Chi tiãút mạy âỉåüc chãú tảo bàịng kim loải âen cọ âäü bãưn mi cao hån so våïi
bàịng håüp kim mu.
Chi tiãút mạy bàịng thẹp cọ âäü bãưn mi cao hån bàịng gang.
Chi tiãút mạy bàịng thẹp håüp kim cọ âäü bãưn mi cao hån bàịng thẹp cạc bon
thỉåìng.
Trong cạc loải thẹp thỉåìng, chi tiãút mạy bàịng thẹp cọ hm lỉåüng cạc bon
cng cao, âäü bãưn mi ca ca chi tiãút mạy cng cao.

20


Chỉång 1: Âải cỉång vãư thiãút kãú mạy v chi tiãút mạy

b- Kãút cáúu ca chi tiãút mạy
Chi tiãút mạy cọ kãút cáúu phỉïc tảp: cọ cạc
báûc thay âäøi kêch thổồùc õọỹt ngọỹt, coù caùc lọự, caùc
raợnh, nhổ trón Hỗnh 1-10, s lm gim âäü bãưn
mi ca chi tiãút mạy. L do: tải nhỉỵng chäù ny
cọ táûp trung ỉïng sút, vóỳt nổùt sồùm xuỏỳt hióỷn vaỡ
phaùt trióứn khaù nhanh.

Hỗnh 1-10: Nhỉỵng nåi cọ táûp

trung ỉïng sút

Trong tênh toạn, nh hỉåíng ca kãút cáúu
âãún sỉïc bãưn mi ca chi tiãút mạy âỉåüc kãø âãún bàịng hãû säú âiãưu chènh kσ, kτ , gi l
hãû säú táûp trung ỉïng sút.
kσ= σr / σrt
kτ = τr / τrt.
Trong âọ σrt , τrt l giåïi hản mi ca máùu cọ táûp trung ỉïng sút; cn σr , τr l giåïi
hản mi ca máùu khäng cọ táûp trung ỉïng sút.
Giạ trë ca hãû säú kσ v kτ cọ thãø tra åí cạc bng säú liãûu trong Säø tay thiãút kãú cå
khê hồûc sạch Bi táûp chi tióỳt maùy, theo hỗnh daỷng vaỡ kờch thổồùc cuỷ thãø ca nhỉỵng
chäù cọ táûp trung ỉïng sút, trãn tỉìng loải chi tiãút mạy khạc nhau.
c- Kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy
Qua thê nghiãûm ngỉåìi ta tháúy ràịng: våïi váût liãûu nhỉ nhau, khi tàng kêch thỉåïc
tuût âäúi ca chi tióỳt maùy thỗ giồùi haỷn bóửn moới cuớa chi tióỳt mạy gim xúng.
L do: kêch thỉåïc ca chi tiãút mạy cng låïn, váût liãûu cng khäng âäưng âãưu,
kh nàng xút hiãûn cạc khuút táût trong lng chi tiãút mạy cng nhiãưu. Nhỉỵng vãút
nỉït, räù xè, räù khê trong lng chi tiãút mạy l nhỉỵng âiãøm cọ táûp trung ỉïng sút, laỡ
nhổợng õióứm bừt õỏửu cho sổỷ phaù hoớng vỗ moới.
óứ kãø âãún nh hỉåíng ca kêch thỉåïc tuût âäúi, trong tênh toạn ngỉåìi ta âỉa
vo hãû säú âiãưu chènh εσ, ετ, gi l hãû säú nh hỉåíng ca kêch thỉåïc tuût âäúi.
Hãû säú εσ v ετ âỉåüc xạc âënh bàịng thỉûc nghiãûm, giạ trë ca nọ cọ thãø tra trong
cạc säø tay Thiãút kãú cå khê hồûc sạch Bi táûp Chi tiãút mạy, theo kêch thỉåïc v trảng
thại chëu ti ca chi tiãút mạy.
εσ = σrd / σr ,
ετ = τrd / τr .

21