Tài liệu Trắc nghiệm công nghệ chế tạo máy doc

Câu 15: Vận tốc và tỷ số truyền trung bình trong bộ truyền xích. Chứng minh tính
không ổn định của tỷ số truyền tức thời trong bộ truyền.
a. Vận tốc và tỷ số truyền.
)/(15)/(000.60/..1000.60/ smsmnpZdV
n
<=Π=
221121
.... npZnpZVV =→=
U = n
1
/n
2
= Z
1
/Z
2
-> đây là tỷ số truyền trung bình.
Tỷ số truyền tức thời nó thay đôi liên tục vì các má xích ăn khớp với răng đĩa theo đa giác.
11
/2 ZΠ=
ϕ
(góc tâm)
- Giả sử lúc đầu xích chiếm vị trí 1 sua khi quay một góc
→






−

β
ϕ
2
1
xích chiếm vị trí 2 tại
đó
βωω
cos..,
111111
rVrV
x
==
vận tốc của xích tiếp xúc với răng đĩa hướng dọc theo dây xích.
⊥
Y
V
gây nên dao động vuông góc với phương dọc dây xích.
Vị trí tiếp xúc của răng đĩa xác định bằng
β
mà
β
thay đổi từ






→−
22

11
ϕϕ
mặc dù vận
tốc góc = conts -> vận tốc xích vẫn thay đổi V
x1
= V
max
khi
β
= 0.
Trên đĩa xích bị động
γω
cos
222
rV
x
=
với
22
11
/2,
22
ZΠ=






→−=

ϕ
ϕϕ
γ
- Nếu bỏ qua ảnh hưởng biến dạng các phần tử của xích coi V
x1
= V
x2
-> xác định được
2
ω
β
γ
ω
ω
γ
βω
ω
cos
cos
cos
cos
1
2
2
1
2
11
2
r
r

u
r
r
tt
==→=
Vì
γβ
,
thay đổi -> tỷ số truyền thức thời thay đổi.
Câu 16: Các dạng hỏng của bộ truyền xích. Thiết lập công thức tính xích theo độ bền
mòn.
1. Các dạng hỏng.
a. Mòn bản lề: là dạng hỏng nguy hiểm nhất đối với phần lớn bộ truyền xích.
-> làm tăng bước xích, xích ăn khớp xa tâm đĩa -> tuột xích.
Nếu mòn nữa -> gây đứt xích.
b. Tróc rỗ và gẫy vỡ con lăn.
Thường xảy ra đối với bộ truyền xích làm việc với V lớn -> hỏng về mỏi.
c. Mòn răng đĩa.
Tính xích về độ bền mòn để hạn chế các hỏng trên.
áp suất
[ ]
00
pp ≤
2. Tính toán về độ bền mòn
Để xích không bị mòn quá một giá trị cho phép trước thời hạn quy định thì áp suất sinh ra
trên bề mặt làm việc giữa chốt và ống.
[ ]
00
/. pAkFp
t

≤=
(*)
Trong đó:
Ft: Lực vòng (N)
A: Diện tích chiếu của bề mặt làm việc.
mm
2
; đối với xích con lăn: A = d.l (d: đường kính chốt; l: chiều dài ống).
[p
0
]: áp suất cho phép, Mpa.
Xác định = thực nghiệm ứng với những điều kiện xác định
Vì đk làm việc thực tế khác với đk thí nghiệm cho nên người ta đưa vào tính toán thiết kế hệ
số sử dụng k
k = k
đ
. k
A
.k
0
.k
đc
.k
b
.k
c
Trong đó:
k
đ
: hệ số kể đến đặc tính của dẫn ống: tĩnh, êm có va đập

tĩnh và êm k
đ
= 1
có va đập: 1,2
÷
1,5 tuỳ theo mức độ va đập.
k
A
: hệ số kể đến ảnh hưởng của chiều dài hoặc khoảng cách trục đến độ mòn.
k
A
= 1 khi a = (30
÷
50)p
= 1,25 khi a < 30p
= 0,8 khi a > 50p
k
0
: hệ số kể đến ảnh hưởng vị trí bộ truyền, xác định bởi góc làm với đường tâm và đường
nằm ngang.
** Hình vẽ.
25,160
160
0
0
0
0
=→≤
=→≤
k

k
β
β
k
đc
: hệ số kể đến khả năng điều chỉnh lực căng xích.
+ Nếu di chuyển 1 trong 2 đĩa xích thì dãy k
đc
= 1
(tốt hơn thì giảm đi) và ngược lại.
+ k
đc
= 1,1 -> căng xích
= 1,25 -> không điều chỉnh được.
k
b
: kể đến ảnh hưởng của bôi trơn
Thí nghiệm: k
b
= 1: bôi trơn nhỏ giọt
k
b
= 0,8: bôi trơn liên tục
k
b
= 1,5: bôi trơn định kỳ
k
c
: kể đến ảnh hưởng của bôi trơn.
1 ca = 1; 2 ca = 1,25; 3 ca = 1,45

k lớn lên thì áp suất làm việc lớn.
Từ công thức (*)
[ ]
kApFt /.
0
≤→
Công suất
[ ] [ ]
1
01
1
01
7
01010
11
0
1
.
1
.
1
.
10.6
....
1000.60
.
.
.1000
.
1000/.

n
n
Z
Z
k
npZAP
npZ
k
AP
VFtP =≤=
[ ] [ ]
00
...
..
1
. pkkkPPt
KKK
pP
nz
nz
≤=→≤→
[ ]
[ ]
→=
7
01010
0
10.6
.... npZAP
p

công suất cho phép xác định giống như xác định áp suất cho phép.
ứng với Z
01
= 2,5 răng
vòng quay n
01
khác nhau
bảng 7.5
k
2
= Z
01
/Z
1
; k
n
= n
01
/n
1

đầu bài sẽ cho P = P
1
; n
1
; u
Muốn thiết kế
- Dựa vào đầu bài chọn k
- Chọn Z
1

để tính k
z
- Chọn n
01
để tính k
n
(chọn n
01
gần với n
1
)
Tra bảng bước xích (bảng 7.3)
Muốn giảm bước xích để bộ truyền ít bị va đập và kích thước đĩa không quá lớn thì nên
dùng xích nhiều dãy: khi đó
[ ]
0
...
P
k
kkkP
Pt
d
nz
≤=
(**)
k
d
: phụ thuộc vào số dãy
Số dãy 1 2 3 4
k

đ
1 1,7 2,5 3
Câu 17: Các chỉ tiêu chủ yếu về khả năng làm việc của truyền động vít đai ốc. Lập
công thức tính truyền động vít đai ốc theo độ bền mòn và theo độ bền.
1. Các chỉ tiêu làm việc.
- Được dùng để đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến.
- Phân loại tùy theo dạng chuyển động
Vít Đai ốc
Quay tịnh tiến – vít chạy, dao máy tiện
Vừa quay vừa tịnh tiến đứng yên – máy ép kích vít
tịnh tiến Quay
đứng yên Quay + tịnh tiến
+ Ưu điểm:
- Đơn giản về kết cấu và chế tạo.
- Tạo được lực lớn.
- Gọn, khả năng tải lớn, chắc chắn.
- Làm việc êm
+ Nhược điểm:
- Mài mòn nhanh, hiệu suất thấp.
- Dùng ở chỗ cần tạo ra lực lớn (vì nó sinh lợi về lực) và khi cần di chuyển chậm và chính
xác.
2. Tính truyền động vít đai ốc về độ bền mòn.
- Để đảm bảo V không vượt quá trước thời hạn quy định thì yêu cầu
[ ]
00
/ pAFap ≤=
Fa (N): lực dọc
A: diện tích chiếu (mm
2
)

[p
0
] Mpa: áp suất cho phép.
xhdA ...
2
π
=
*** Hình vẽ
x: số vòng ren x = H/p; h =
p
h
.
ψ
p: bước ren
thay vào ta được công thức thực nghiệm
[ ]
020
.../ pHdFap
h
≤=
ψπ
Muốn thiết kế thì thay
2
/ dHH =
ψ
đường kính trung bình của vít
[ ]
mm
p
Fa

d
Hh 0
2
...
ψψπ
=
Fa: (N)
:
h
ψ
tuỳ thuộc vào loại ren chọn = 0,5 đối với ren CN và T
= 0,75 đối với răng cưa.
:5,12,1 ÷=
H
ψ
đối với đai ốc nguyên
5,35,2 ÷=
: đối với đai ốc ghép (2 vật liệu)
[p
0
] = 11
÷
13 MPa đối với thép tôi và đồng thanh
= 8
÷
10 MPa đối với thép không tôi và đồng thanh
= 4
÷
6 Mpa đối với thép không tôi và gang.
3. Tính toán truyền động vít đai ốc về độ bền (chịu tải nặng).

- Vừa chịu lựcd dọc vừa có mômen quay khi chuyển động tịnh tiến + quay.
Khi làm việc vít -> kéo (nén) + xoắn
Điều kiện bền:
[ ]
στσσ
≤+=
22
3
( ) ( )
16/./;4/./
1
3
1
2
dTdFa
πτπσ
==
[ ]
:3;/ == SS
ch
σσ
hệ số an toàn.
T: mômen xoắn được xác định vào vị trí của đai ốc và điểm tì của lực dọc đối với mômen
quay vít.
* Máy ép ** Hình vẽ
+ Đai ốc và phôi tì của Fa nằm cùng phía so với điểm đặt của mômen tay quay.
* Kích vít ** Hình vẽ
+ Đai ốc và phôi tì của Fa nằm 2 phía so với điểm đặt của mômen tay quay.
+ TH1: T = T
r

+ T
t
T
r
= Fa.Tg
( )
ϕγ
+
d
2
/2
T
t
= F
ms
. r
tương đương
= f. Fa. r
tđ
rt
đ
: là bán kính tương đương
+ TH2: T = -> lớn hơn
Trị số T
r
hoặc T
t

Câu 18: Cấu tạo trục và phương pháp cố định các chi tiết trên trục. Nêu các biện pháp
nâng cao độ bền mỏi của trục.

- Quyết định hay phụ thuộc vào trị số tình hình phân bố lực cách bố trí và cố định các tiết
máy lắp trên trục, tình hình gia công và lắp ghép...
- Thông thường thì người ta hay sử dụng trục bậc tuy rằng việc gia công khó khăn.
- Tiết máy dùng để đỡ trục thì gọi là ổ trục, đoạn trục lắp với ổ trục gọi là ngõng trục, đoạn
trục lắp với chi tiết khác gọi là thân trục.
Hình vẽ.
Cố định các tiết máy: Để cố định các tiết máy trên trục theo chiều trục thường dùng vai trục,
gờ, mặt hình nón, bạc, vòng chặn đai ốc hoặc lắp bằng độ dôi...
Các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của trục: Vì trục chịu ứng suất thay đổi cho nên thường
bị hỏng do mỏi. Những vết nứt vì mỏi thường sinh ra ở những chỗ tập trung ứng suất.
- Khi thiết kế trục ta phải chọn kết cấu sao cho sự tập trung ứng suất thấp nhất.
- Trong những trường hợp cần thiết, để nâng cao sức bền mỏi của trục thì người ta có thể
dùng các phương pháp công nghệ: phun bi, lăn nén, thấm than..., nitơ hoặc xianua rồi tôi, gia công
nhẵn mặt trục...
Câu 19: Lập công thức và nêu rõ mục đích, ý nghĩa bước tính thiết kế trục (Tính sơ bộ)
lấy thí dụ minh họa.
Hình vẽ.
- Dựa vào mômen xoắn cần truyền để tính toán.
[ ]
ττ
≤==
3
2,0// dTWT
x
↓
coi trục chỉ bị xoắn thuần tuý
[ ]
(*)
2,0
3

τ
T
d ≥→
T ta phải lấy nhỏ rất nhiều vì thực tế phải chịu mômen uốn
T = 9,55.10
6
N/n (**)
Thay (**) vào (*)
[ ] [ ]
3
6
3
2,0
10.55,9
2,0 n
NT
d
ττ
=≥→
Đặt
[ ]
3
3
6
.
2,0
10.55,9
n
N
CC ==

τ
C: hệ số tính toán phụ thuộc vào vật liệu
Sau khi có d sơ bộ, theo sơ đồ để tính kết cấu của trục
Hình vẽ
L
1
= B/2 + khe hở + b/2; b: bề rộng của ổ
Khe hở tương đối để đảm bảo làm việc
Vẽ mômen. Tính các phản lực gối tựa
2
1
0
0
R
F
M
→



=∑
=∑
- Để tính công thức sơ bộ đường kính trục, có thể dùng các công thức kinh nghiệm. Thí dụ
đường kính đầu trục vào của hộp giảm tốc được lấy bằng 0,8
÷
0,35 khoảng cách giữa 2 trục. Khi
không có công thức kinh nghiệm thích hợp, đường kính trục được định sơ bộ theo mô men xoắn.
Câu 20: Mục đích bước tính chính xác trục. Giải thích và nêu phương pháp xác định
các thông số trong công thức tính hệ số an toàn trục. Nêu các giải pháp khi không đảm bảo
hệ số an toàn.

+ Tính chính xác.
- Dưới tác dụng của
u
σ
và
τ
thay đổi có chu kỳ trục sẽ bị hỏng vì mỏi nên ta phải tiến hành
kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi theo hệ số an toàn.
Trong đó có đánh giá đúng ảnh hưởng của một số nhân tố ảnh hưởng tới sức bền mỏi.
Xác định S: hệ số an toàn.
[ ]
5,25,1
.
22
÷=≥
+
= S
SS
SS
S
σσ
τσ
τσ
SS ,
: hệ số an toàn chỉ xét riêng về ứng suất pháp hoặc ứng suất tiếp.
mm
a
mm
a
k

S
k
S
σψ
εβ
τ
τ
σψ
εβ
σ
σ
τ
τ
τ
σ
σ
σ
.
.
.
;
.
.
.
11
+
=
+
=
−−

11
,
−−
τσ
: giới hạn bền mỏi theo chu kỳ đối xứng của vật liệu.
:
σ
k
hệ số tập trung ứng suất
:
β
hệ số tăng bền bề mặt
:
c
ε
hệ số kích thích
:
m
ψ
hệ số kể đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình
:
m
σ
ứng suất trung bình
:
a
σ
biên độ ứng suất
2/
minmax

σσσ
−=
a
** hình vẽ
2/
minmax
σσσ
+=
m
uu
WM /±=
σ
Khi trục quay 1 chiều không liên tục
0max
/ WT=
τ
Không liên tục:
ττσσστ
====
ma
;0;;0
maxmaxmin
Khi quay 2 chiều
min
ττ
−=
m
Với T: quay một chiều không liên tục hoặc quay hai chiều
m
τ

→
và
a
τ
thay đổi,
am
σσ
,

không thay đổi.
[ ]
SS ≤
- Xét sự tương quan với các kích thước khác.
- Giảm chiều dài trục nếu có thể.
- Nâng đường kính trục hoặc thay đổi vật liệu.
- Tìm các biện pháp giảm tập trung ứng suất (dao phay đĩa thay dao ngón).
- Tăng bán kính góc lượn.
- Chọn kiểu lắp ghép có độ dôi hơn.
[ ]
SS ≤
xét trường hợp tương quan với các tiết diện khác, nếu không ảnh hưởng -> giảm.
- Chỉ tiêu tra sổ những tiết diện gây nguy hiểm -> hạ kích thước ghi rõ lý do khi hạ.
Câu 21. Các loại ổ lăn và phạm vi sử dụng của chúng.
a. ổ bi đỡ một dãy: Chủ yếu chịu lực Fr, đồng thời có thể chịu được lực Fa nhỏ
≈
70% Fr
không dùng hết.