I-Mối ghép đinh tán
Câu 1: Trình bày cấu tạo của mối ghép đinh tán, khi nào dùng phương pháp
tán nguội và khi nào dùng phương pháp tán nóng?
Cấu tạo:
-Tấm ghép
-Đinh tán
-Tấm đệm (trong mối ghép giáp mối)
b, Tán nóng: Đường kính đinh lớn (d > 10 mm) (nung đến nhiệt độ 1000 ÷
1100 oC ).
- Khi co theo chiều dọc gây nên lực xiết chặt các tấm lại với nhau, tạo nên
lực ma sát giữa các tấm ghép.
- Khi co theo chiều ngang tạo thành khe hở giữa đinh và tấm ghép.
Thông thường mối ghép đinh tán chịu tác dụng của tải trọng nằm ngang.
Tán nguội: Tán nguội khi đường kính đinh nhỏ (8 ≤ d ≤ 10 mm). Giữa
thân đinh và tấm ghép không có khe hở nên ngay từ khi tải trọng P tác
dụng thân đinh làm việc ngay, truyền tải từ tấm này qua tấm khác.
Câu 2: Trình bày ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng mối ghép đinh tán, lấy
ví dụ trong thực tế sử dụng mối ghép đinh tán?
a) Ưu điểm:
- Đảm bảo chắc chắn;
- Dễ kiểm tra chất lượng mối ghép;
- Ít làm hỏng các chi tiết máy khi cần tháo rời (so sánh với mối ghép hàn).
1
b) Nhược điểm:
- Tốn kim loại.
- Giá thành cao.
- Hình dạng và kích thước cồng kềnh.
c) Phạm vi sử dụng:
- Những mối ghép đặc biệt quan trọng và những mối ghép chịu tải
trọng chấn động và va đập như: dàn cầu, dàn cầu trục, nồi hơi chịu áp suất
cao.
- Những mối ghép không thể đốt nóng được vì nếu đốt nóng sẽ bị
vênh hoặc giảm chất lượng chi tiết.
- Những mối ghép bằng các vật liệu không hàn được.
Ví dụ:
Đinh tán trụ, đinh tán đầu mũ, đinh tán nón cụt,….
Câu 3: Trình bày các dạng hỏng của mối ghép đinh tán?
+ Đối với đinh tán có 2 dạng hỏng:
- Thân đinh tán bị cắt đứt;
- Bề mặt tiếp xúc giữa thân đinh và tấm ghép bị dập;
+ Đối với tấm ghép có 2 dạng hỏng:
- Tấm bị kéo đứt tại mặt cắt có lỗ đinh tán;
- Mép biên của tấm bị cắt qua các mặt cắt a-b và c-d.
2
II-Mối ghép hàn
Câu 4: Định nghĩa và phân loại mối ghép hàn(vẽ hình minh hoạ cho từng mối
ghép)?
Định nghĩa: Hàn là phương pháp dùng nhiệt để gắn chặt các chi tiết lại với
nhau nhờ lực liên kết giữa các phân tử kim loại.
Phân loại:
+ Theo công nghệ chia làm 2 loại:
- Hàn chảy.
- Hàn ép.
+ Theo kết cấu của mối hàn:
- Hàn giáp mối.
- Hàn chồng: có 3 loại hàn dọc, hàn ngang và hàn hỗn hợp.
- Hàn góc.
+ Theo điều kiện làm việc:
- Hàn chắc
- Hàn chắc kín
Câu 5: Trình bày ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của mối ghép hàn?
a) Ưu điểm:
-- Kết cấu mối ghép bằng hàn có khối lượng nhỏ gọn, tiết kiệm vật liệu.
-- Tiết kiệm được công sức, giảm được giá thành vì không phải làm lỗ đinh
tán, quá trình làm dễ tự động hoá nên năng suất cao hơn.
- Dùng hàn dễ đảm bảo sức bền đều, nguyên liệu được sử dụng hợp lý.
3
- Dùng hàn có thể phục hồi các chi tiết máy bị gãy hỏng 1 phần hoặc bị mài
mòn.
b) Nhược điểm:
- Chất lượng mối hàn phụ thuộc rất nhiều vào trình độ của thợ hàn.
- Khó kiểm tra những khuyết tật bên trong của mối hàn.
- Cơ tính chỗ hàn bị giảm sút do ảnh hưởng của nhiệt độ.
c,Phạm vi ứng dụng:
Ghép bằng hàn ngày càng được sử dụng rộng rãi, trong các ngành chế tạo
máy, đóng tàu, sản xuất nồi hơi, bình chứa, các công trình xây dựng.
Câu 6: Viết và giải thích công thức kiểm nghiệm điều kiện bền trong mối hàn
giáp mối?
4
III-Mối ghép then
Câu 7: Phân loại then và trình bày ưu, nhược điểm của từng loại?
Phân loại:
Then ghép lỏng: Then bằng, then dẫn hướng và then bán nguyệt
Then ghép căng: Then ma sát, then vát và then tiếp tuyến
Then bán nguyệt:
Ưu điểm: Tự thích ứng với các độ nghiêng của rãnh may ơ; Phương pháp chế
tạo then và rãnh then cũng đơn giản.
Nhược điểm: Phay rãnh xâu trên trục nên làm trục bị yếu nhiều. Chủ yếu
dùng cho các mối ghép chịu tải trọng nhỏ.
Then vát:
-Chịu được lực va đập, truyền được mô men Mx từ trục sang may ơ nhờ lực
ma sát giữa bề mặt tiếp xúc giữa các phần tử trong mối ghép, Ngoài ra còn
truyền được lực dọc trục.
•Nhược điểm:
- Ghép căng gây lực lệch tâm giữa CTM với trục gây rung động;
- Làm may ơ bị nghiêng;
- Chế tạo khó.
Then ma sát:
•Ưu điểm:
- Không có rãnh trên trục nên không làm yếu trục;
- Có thể lắp ở bất kỳ chỗ nào trên trục;
5
- Đảm bảo an toàn khi quá tải
Then tiếp tuyến:
-Chịu được tải trọng lớn.
Câu 8: Viết và giải thích công thức kiểm nghiệm điều kiện bền dập và điều
kiện bền cắt của mối ghép then bằng?
Câu 9: Trình bày các loại then hoa, ưu, nhược điểm của mối ghép then hoa so
với mối ghép then?
Phân loại:
- Theo cách ghép có 2 loại: Ghép cố định (Moay ơ cố định trên trục) và ghép
di động (Moay ơ có thể trượt dọc trục).
- Theo dạng răng có các loại: then hoa răng chữ nhật, thân khai, tam giác
(răng chữ nhật dùng nhiều hơn).
- Theo cách định tâm chia ra các loại: Định tâm theo đường kính ngoài D,
định tâm theo đường kính trong d, định tâm theo cạnh bên S.
a) Ưu điểm: So với ghép then:
- Đảm bảo độ đồng tâm và dễ di chuyển chi tiết máy trên trục.
- Khả năng chịu tải lớn hơn so với ghép bằng then cùng kích thước.
6
- Sức bền mỏi cao hơn, chịu va đập và tải trọng động tốt hơn.
b) Nhược điểm:
- Tải trọng phân bố không đều trên các răng;
- Chế tạo và kiểm tra cần có thiết bị riêng;
- Giá thành cao.
IV-Mối ghép ren
Câu 10: Trình bày các biện pháp phòng lỏng của mối ghép ren? So sánh ưu
nhược điểm của các phương pháp đó?
Câu 11: Trình bày cấu tạo, ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của mối ghép
ren?
-Cấu tạo mối ghép gồm bu lông (đai ốc), vít hoặc vít cấy và các tấm ghép.
Phạm vi ứng dụng: Các chi tiết máy có ren chiếm trên 60% tổng số các chi
tiết máy trong các máy. Dùng nhiều trong các dàn cầu trục và các kết cấu
bằng thép dùng trong ngành xây dựng.
7
Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản;
- Có thể cố định chi tiết máy ở bất kỳ vị trí nào nhờ khả năng tự hãm của ren.
- Dễ tháo lắp, giá thành hạ (vì ren được tiêu chuẩn hoá và chế tạo bằng các
phương pháp đạt năng suất cao).
Nhược điểm: Có sự tập trung ứng suất ở chân ren do dó làm giảm sức bền
mỏi của mối ghép.
Câu 12: Trình bày nguyên lý hình thành đường ren và phân loại ren?
Nguyên lý hình thành đường ren: Ren được tạo thành trên cơ sở đường xoắn
ốc trụ hoặc nón. Nếu đường xoắn ốc nằm trên cơ sở mặt trụ tương ứng có ren
hình trụ, còn nếu nằm trên mặt nón có ren hình nón. Ren hình trụ được dùng
phổ biến.
Phân loại:
-Theo hướng của góc dẫn có 2 loại:
Ren phải: ren đi lên về phía phải; Ren trái: ren đi lên về phía trái.
-Theo số đầu mối có ren 1 đầu mối, 2 đầu mối và 3 đầu mối.
Câu 13:Viết và giải thích công thức kiểm nghiệm điều kiện bền cắt và điều
kiện bền dập khi bu lông chịu tải trọng ngang?
8
V-TRUYỀN ĐỘNG ĐAI
Câu 14: Trình bày các thông số hình học trong bộ truyền đai? Vì sao phải quy
định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của đai trong một
giây?
Các thông số hình học trong bộ truyền đai:
9
-Vì sao phải quy định góc ôm tối thiểu của bộ truyền đai và số vòng chạy của
đai trong một giây?
Quy đinh số vòng chạy của đai trong một giây để đảm bảo hiệu suất làm việc,
khả năng kéo, tuổi thọ của đai.
Câu 15: Trong hệ thống truyền dẫn cơ khí ( Động cơ – bộ truyền ngoài – hộp
giảm tốc) bộ truyền đai thường được đặt ở vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ
truyền động minh họa?
-Động cơ-Bộ truyền đai-Hộp giảm tốc-Máy công tác
-Bộ truyền đai nên bố trí ở đầu vào của HGT. Bởi vì bộ truyền đai có thể
truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục ở xa nhau, làm việc êm và
không ồn; quan trọng nhất là nó giữ được an toàn cho các chi tiết máy và
động cơ khi bị quá tải nhờ hiện tượng trượt và có thể truyền chuyển động cho
nhiều trục. Vì khi động cơ chạy trong trường hợp quá tải thì bộ truyền đai sẽ
trượt đi chứ không truyền chuyển động nữa. Điều đó sẽ giúp đảm bảo an toàn
cho cả động cơ và cả HGT được an toàn khi quá tải.
-Sơ đồ cơ bản:
10
Câu 16: Với đai dẹt và đai thang thì đai nào được nối và đai nào không được
nối, vì sao?
-Đai dẹt đc nối. Đai thang ko đc nối
-Vì: Đai thang được chế tạo thành vòng kín và được tiêu chuẩn hoá kích
thước cũng như chiều dài đai.
Câu 17: Đối với đai thang thì mặt làm việc là mặt nào? So sánh khả năng tải
của đai thang thường và đai thang hẹp? Tại sao đai thang không nên làm việc
ở vận tốc cao?
-Mặt làm việc của đai là 2 mặt bên, ép vào rãnh có tiết diện hình thang của
bánh đai.
-Đai hình thang thường có b/h ≈ 1,6 và đai hình thang hẹp có b/h ≈ 1,2. Với
cùng chiều rộng đai, đai hình thang hẹp có chiều cao h lớn hơn, do đó khả
năng tải cao hơn đai hình thang thường.
-Không nên sử dụng đai thang làm việc ở tốc độ cao vì:
+ Chiều dầy đai thang lớn nên khó uốn quanh bánh đai.
+ Có sự phân bố tải trọng không đều giữa các dây đai.
Câu 18: Góc ôm, khoảng cách trục và chiều dài đai cũng như vị trí bộ truyền
ảnh hưởng như thế nào đến khả năng kéo của bộ truyền đai?
-Nếu tăng góc ôm a và hệ số ma sát f lên thì sẽ tăng khả năng tải của bộ
truyền và cũng như khả năng kéo.
-Chiều dài đai ảnh hưởng tới khả năng tải và hiệu suất làm việc của đai
-Khoảng cách trục ảnh hưởng tới việc căng đai, đồng thời sẽ ảnh hưởng tới
tuổi thọ của đai.
11
-Các chỉ số của bộ truyền đai phải thỏa mãn được các thông số điều kiện có
sẵn và một sự tính toán hợp lí cũng như sư hợp lí từ vị trí đặt và mục đích của
bộ truyền mang lại.
TRUYỀN ĐỘNG XÍCH
Câu 19: Để xích có độ chùng bình thường người ta thường giảm khoảng cách
trục a sau khi tính được một lượng ∆a. Nhưng khi bộ truyền xích đặt nghiêng
1 góc > 70o thì không cần giảm bớt a. Hãy giải thích tại sao?
Câu 20: Trong hệ thống truyền dẫn cơ khí ( Động cơ – bộ truyền ngoài – hộp
giảm tốc) bộ truyền xích thường được đặt ở vị trí nào? Vì sao? Cho sơ đồ
truyền động minh họa?
- Động cơ-Hộp giảm tốc-Bộ truyền xích-Máy công tác
- Bộ truyền xích khác biệt với bộ truyền đai ở chỗ nó không có hiện tượng
trượt. Khi xảy ra hiện tượng quá tải nó vẫn truyền chuyển đông như bình
thường nên khi đặt nó ở đầu vào của HGT thì khi quá tải nó vẫn bắt ép các chi
tiết bên trong HGT quay mà nếu như thế thì khả năng gẫy, hỏng trục là rất lớn
Để tỉ số truyền đi được chính xác và không bị hao hụt đi thì bộ truyền xích
nên để ở đầu ra của HGT, vì như thế tỉ số truyền của HGT sẽ truyền đi đến cơ
cấu làm việc sẽ không bị hao hụt.
Câu 21: Nêu cơ sở chọn số răng đĩa xích, khoảng cách trục và số mắt xích?
Số mắt xích phải là số chẵn vì:
Đa số các loại xích đều có mắt trong và mắt ngoài.
Mắt trong phải ghép với mắt ngoài. Không thể ghép hai mắt trong (hay hai
mắt ngoài) với nhau.
Nếu số mắt (tính cả mắt trong và mắt ngoài) là số lẻ thì khi chưa nối xích
thành vòng kín, mắt đầu và mắt cuối, hoặc cùng là mắt trong, hoặc cùng là
mắt ngoài, không nối thành vòng kín được.
12
Có loại xích chỉ có một loại mắt, không phân biệt mắt trong, mắt ngoài. Lúc
này số mắt xích lẻ hay chẵn đều được.
-Số răng đĩa xích chẵn, lẻ không quan trọng nên trong thực tế vẫn thấy có cả
hai.
Điều khuyên dùng “số răng đĩa phải lẻ” chắc là vì để, khi làm việc với số răng
xích chẵn, sẽ không có trường hợp một răng đĩa luôn ăn khớp cố định với một
mắt xích, gây mòn mãi một chỗ.
Điều này tương đương với điều kiện: Số mắt xích không được chia hết cho số
răng đĩa.
-Truyền động xích chủ yếu được dùng trong các trường hợp các trục có
khoảng cách trung bình vì nếu khoảng cách trục quá lớn xích sẽ chóng bị
chùng, khi làm việc bị rung nhiều.
Câu 22: Nêu các đặc điểm khi xác định ứng suất cho phép của bộ truyền trục
vít bánh vít? Tại sao cần chọn vật liệu trục vít có độ bền tốt hơn bánh vít?
- Các đặc điểm khi xác định ứng suất cho phép của bộ truyền trục vít bánh vít:
-Tại sao cần chọn vật liệu trục vít có độ bền tốt hơn bánh vít:
13
Câu 23: Hãy giải thích tại sao trong bộ truyền trục vít lại có hiện tượng tự
hãm?
Khi γ ≤ ϕ, η ≤ 0 bộ truyền tự hãm tức là không thể truyền chuyển động từ
bánh vít sang trục vít. Trong đó: γ: Góc nâng;
ϕ: Góc ma sát;
η: Hiệu suất của bộ truyền
Câu 24: Nêu ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của bộ truyền trục vít bánh
vít? Tại sao bộ truyền trục vít bánh vít có thể đạt tỉ số truyền lớn mà kích
thước vẫn nhỏ gọn?
14
-Ta có:
Nhìn vào công thức ta thấy có
vậy nên tỷ số truyền ms có giá trị lớn.
Tóm lại, khi góc y tăng tức là tăng độ nghiêng của các đường xoắn ốc trên
trục vít thì tỉ số truyền có giá trị tăng bởi vậy không cần tăng kích thước bộ
truyền động mà ta vẫn thu được tỉ số truyền lớn.
Câu 25: Tại sao trong bộ truyền trục vít – bánh vít không nên chọn góc nâng
γ lớn?
- Góc vít γ của đường xoắn ốc (thường trong khoảng 5 – 20o) xác định theo
công thức:
Trong đó: - Trị số đường kính q theo tiêu chuẩn.
-Z1 = 1; 2; 4 là số đầu mối ren của trục vít. Số mối ren càng ít thì góc γ sẽ nhỏ,
hiệu suất của bộ truyền thấp; nếu lấy Z1 lớn, kích thước bộ truyền lớn, giá
thành tăng. Trong các bộ truyền công suất lớn không nên dùng trục vít có
Z1 = 1 vì mất mát công suất lớn và nóng nhiều.
Câu 26: Nêu các đặc điểm ăn khớp của bánh răng trụ răng nghiêng? Nguyên
nhân làm bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng làm việc êm hơn bánh răng trụ
răng thẳng?
- Làm việc êm nhờ răng nghiêng khi vào khớp không tăng đột ngột chiều dài
răng mà tăng từ từ theo phương dọc (từ đầu này sang đầu khác).
Câu 27: Trình bày ý nghĩa và các yêu cầu của việc chọn vật liệu trong chế tạo
máy? Nêu các nguyên tắc sử dụng vật liệu? Liên hệ với việc chọn vật liệu cho
các bộ truyền ( đai, xích, răng…)
▪Chọn vật liệu:
15
Nguyên tắc chung:
1. Vật liệu phải thỏa mãn điều kiện làm việc của chi tiết máy (độ bền, độ
cứng, độ bền mòn,…).
2. Thỏa mãn yêu cầu về khối lượng và kích thước chi tiết máy và cả bộ
máy.
3. Vật liệu phải có tính chất công nghệ phù hợp với hình dạng, phương
pháp gia công chi tiết máy và phải dễ chế tạo.
4. Vật liệu phải dễ tìm, giá thành phù hợp.
Câu 28: Tại sao độ bền mỏi là chỉ tiêu cơ bản để tính toán trục?
-Độ bền mỏi là chỉ tiêu quan trọng nhất của chi tiết máy. Nếu chi tiết máy
không đủ bền nó sẽ bị hỏng do gẫy, vỡ, đứt ,cong, vênh, mòn, dập, rỗ bề mặt,
vv…
-Chi tiết máy không còn tiếp tục làm việc được nữa và nó mất khả năng làm
việc.
-Đối với trục quay nhanh thì tính toán theo độ bền mỏi vì ứng suất sinh ra trên
trục thay đổi (khoảng 50% dạng hư hỏng trục chủ yếu do mỏi ).
16
Câu 29: Tại sao ổ có vòng trong quay lại có tuổi thọ cao hơn so với ổ có vòng
ngoài quay?
Câu 30: So sánh ổ lăn và ổ trượt về phạm vi sử dụng? Tại sao không nên sử
dụng ổ lăn làm việc ở tốc độ cao?
Hiện nay trong các ngành chế tạo máy ổ trượt dùng ít hơn ổ lăn. Tuy nhiên
trong một số trường hợp dưới đây, dùng ổ trượt có nhiều ưu việt hơn:
-Khi trục quay với vận tốc rất cao, nếu dùng ổ lăn, tuổi thọ của ổ (số giờ làm
việc cho tới khi hỏng) sẽ thấp;
-Khi yêu cầu phương của trục phải rất chính xác (trong các máy chính xác). Ổ
trượt gồm ít chi tiết nên dễ chế tạo chính xác cao và có thể điều chỉnh được
khe hở;
-Trục có đường kính khá lớn (đường kính ≥ 1 m), trong trường hợp này nếu
dùng ổ lăn phải tự chế tạo lấy rất khó khăn;
-Khi cần phải dùng ổ ghép để dễ lắp, tháo (ví dụ đối với trục khuỷu);
-Khi ổ phải làm việc trong những điều kiện đặc biệt (trong nước, trong các
môi trường ăn mòn…), vì có thể chế tạo ổ trượt bằng những vật liệu như cao
su, gỗ, chất dẻo… thích hợp với môi trường;
-Khi có tải trọng va đập và dao động, ổ trượt làm việc tốt nhờ khả năng giảm
chấn của màng dầu;
-Trong các cơ cấu có vận tốc thấp, không quan trọng rẻ tiền.
Ổ lăn được dùng rất phổ biến trong nhiều loại máy: Máy cắt kim loại, máy
điện ô tô, máy bay, máy kéo, máy nông nghiệp, cần trục, máy xây dựng, máy
mỏ, trong các hộp giảm tốc, trong các cơ cấu,….
17
Câu 31: Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của bộ truyền xích ?
* Các dạng hỏng của bộ truyền xích : mòn bản lề và răng đĩa, con lăn bị rỗ
hoặc vỡ, các má xích bị đứt vì mỏi, trong đó mòn bản lề nguy hiểm hơn cả và
là nguyên nhân chủ yếu mất khả năng làm việc của bộ truyền xích.
* Do dạng hỏng như vậy nên chỉ tiêu tính toán cơ bản của BTX là tính về
mòn, xuất phát từ điều kiện áp suất sinh ra trong bản lề không được vượt quá
một giá trị giới hạn cho phép.
Câu 32: Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của bộ truyền bánh răng ?
* Các dạng hỏng : hỏng ở mặt răng như tróc rỗ , mòn dính hoặc hỏng ở chân
răng như gẫy, trong đó nguy hiểm nhất là tróc rỗ mặt răng và gẫy răng.Ngoài
ra răng có thể biến dạng dư , gẫy giòn bề mặt , hoặc phá hỏng tĩnh ở chân
răng do quá tải.
* Các chỉ tiêu tính toán:
Các dạng hư hỏng tróc rỗ và gẫy răng là các phá hỏng mỏi do tác dụng lâu dài
của ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn thay đổi có chu kỳ gây nên.Do vậy chỉ
tiêu cơ bản để tính BT BR là tính về độ bền tiếp xúc của mặt răng làm việc và
độ bền uốn của chân răng,trong đó các ứng suất sinh ra phải nhỏ hơn một giá
trị cho phép,sau đó kiểm nghiệm răng về quá tải.
1. Nếu bộ truyền trong hộp kín thì dạng hỏng là tróc bề mặt răng do ứng suất
tiếp xúc gây ra vậy với bộ truyền được thiết kế theo ứng suất tiếp xúc cho
phép và kiểm nghiệm ứng suất uốn .
2. Nếu bộ truyền để hở dạng hỏng là mòn răng gây nên gẫy răng do vậy tính
toán thiết kế theo ứng suất uốn,kiểm nghiệm theo ứng suất tiếp xúc.
Câu 33: Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính trục ?
1.Trục bị gãy hỏng thường là do mỏi. Nguyên nhân gãy trục có thể là:
- Trục thường xuyên làm việc quá tải, do khi thiết kế không đánh giá đúng tải
trọng tác dụng.
18
- Sự tập trung ứng suất do kết cấu gây nên (góc, rãnh then hoặc lỗ ...) hoặc do
chất lượng chế tạo xấu.
- Sử dụng không đúng kỹ thuật.
- Trường hợp dùng ổ trượt, nếu tính toán và sử dụng sai, màng dầu không
hình thành được, ngõng trục nóng lên nhiều, lót trục bị mòn nhanh, bị dính
hoặc bị xước kết quả là trục không làm việc được nữa.
- Trục còn có thể bị hỏng do dao động ngang và dao động xoắn, do đó có
những trường hợp phải kiểm nghiệm trục về dao động
2.Chỉ tiêu quan trọng nhất là độ bền , ngoài ra là độ cứng và đối với các trục
quay nhanh là độ ổn định dao.
Câu 34: Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của ổ lăn ?
❖ Các dạng hỏng chủ yếu:
- Biến dạng dư bề mặt làm việc
- Tróc vì mỏi bề mặt làm việc
- Mòn vòng và con lăn
- Vỡ vòng cách
- Vỡ vòng ổ và con lăn
❖ Tính toán ổ lăn dựa trên 2 chỉ tiêu:
- Các ổ làm việc với vận tốc thấp (hoặc đứng yên) được tính theo khả năng tải
tĩnh để tránh biến dạng dư bề mặt làm việc
- Các ổ làm việc với vận tốc cao hoặc tương đối cao được tính theo độ bền lâu
còn gọi là khả năng tải động, để tránh tróc vì mỏi.
Câu 35: Trình tự chọn ổ lăn ?
19
Câu 36: Tại sao phải chọn bề rộng bánh răng nhỏ lớn hơn bề rộng bánh răng
lớn?
Trong quá trình lắp ghép, đôi khi không thể đảm bảo ăn khớp đúng giữa bánh
răng nhỏ và bánh răng lớn . Lúc đó chiều dài tiếp xúc giữa các răng có thể sẽ
nhỏ hơn br .Do vậy khi chế tạo ,ta thường làm bề rộng của bánh răng nhỏ lớn
hơn so với bề rộng bánh lớn để khi lắp ráp có sai lệch thì vẫn đảm bảo đủ
chiều dài ăn khớp.Mặt khác tăng bề rộng bánh nhỏ chứ không phải bánh lớn
để giảm bớt khối lượng , bớt chi phí và không làm tăng momen quán tính khi
hoạt động.
Câu 37: Các nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi của trục , các biện pháp
nâng cao sức bền mỏi ?
- Các nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi của trục:
+ Trục thường xuyên làm việc quá tải.
+ Sự tập trung ứng suất do kết cấu gây nên (góc lượn, rãnh then, lỗ…).
+ Sử dụng không đúng kỹ thuật (ổ trục điều chỉnh không đúng, khe hở cần
thiết quá nhỏ…).
-Ta có hai biện pháp để nâng cao độ bền mỏi trục: biện pháp về kết cấu và
biện pháp về công nghệ:
* Biện pháp kết cấu
Tại chỗ lắp ghép có độ dôi, chỗ có rãnh then, rãnh thoát đá mài hoặc chỗ
đường kính trục thay đổi là những nơi tập trung ứng suất. Để giảm bớt ứng
suất tập trung, có thể sử dụng các biện pháp về kết cấu như sau:
- Đối với mối ghép có độ dôi: có thể dùng biện pháp vát mép moay-ơ. Như
vậy có thể giảm áp suất giữa mép moay-ơ và trục, đồng thời ứng suất phân bố
sẽ đều hơn. Cũng có thể làm dày phần trục tại chổ lắp moay-ơ, làm mỏng bề
dày moay-ơ hoặc kết hợp làm dày trục và làm mỏng moay-ơ.
20
- Những chổ có rãnh then nên chế tạo bằng dao phay dĩa, như vậy ở đoạn cuối
rãnh then chiều sâu rãnh cạn dần theo bán kính dao. Trong trường hợp dùng
then hoa thì nên dùng then hoa dạng thân khai
- Dùng ống lót hay rót vào moay-ơ vật liệu có tính đàn hồi thấp
- Tại những vị trí có đường kính trục thay đổi, nên làm góc lượn với bán kính
lớn nhất có thể
- Để giảm ứng suất tập trung đôi khi còn làm lổ giảm tải. Tuy nhiên biện pháp
này giảm tăng độ kém cứng vững của trục
* Biện pháp công nghệ:
Các biện pháp công nghệ nâng cao độ bền mỏi của trục bao gồm: lăn nén,
phun bi bề mặt, thấm ni tơ hoặc xianua sau đó tôi, gia công thật nhẵn bề mặt.
Bằng dự biến cứng bề mặt, đặc biệt là các bề mặt chuyển tiếp thì có thể tăng
độ mỏi của trục rất nhiều lần.
Câu 38: Chỉ tiêu và phương pháp tính trục?
-Trục thường được tính toán thiết kế hoặc kiểm tra theo các chỉ tiêu sau:
σtđ < [σ]
(18-1)
S > [S]
(18-2)
Nếu có tải trọng quá tải, cần kiểm tra theo chỉ tiêu:
σqt < [σqt]
(18-3)
Đối với trục mảnh cần kiểm tra các chỉ tiêu về độ cứng.
Đối với các trục tương đổi mảnh, chịu lực dọc trục lớn, cần kiểm tra điều kiện
ổn định.
Trong đó:
σ tđ là ứng suất tương đương xuất hiện trên tiết diện của trục,
[σ] lá ứng suất cho phép của trục theo sức bền mỏi,
S là hệ số an toàn tính tại tiết diện của trục,
21
[S] là hệ số an toàn cho phép của trục,
σ qt là ứng suất do tải trọng quá tải gây nên tại tiết diện nguy hiểm. [σ qt] là ứng
suất cho phép của trục theo sức bền tĩnh.
Trục thường bị hỏng do mỏi, độ bền của trục không những phụ thuộc vào giá
trị ứng suất trên các tiết diện nguy hiểm của trục, mà còn phụ thuộc vào các
yếu tố gây tập trung ứng suất trên trục.
Sử dụng chỉ tiêu 18-1 để tính trục, được gọi là tính gần đúng trục. Trong tính
toán chỉ quan tâm đến ứng suất trên trục, chứ chưa kể đến các yếu tố gây tập
trung ứng suất.
Sử dụng chỉ tiêu 18-2 để tính trục, được gọi tính chính xác trục. Trong tính
toán đã chú ý đến giá trị ứng suất và các yếu tố gây tập trung ứng suất.
Sử dụng chỉ tiêu 18-3 để tính trục, được gọi là tính trục theo quá tải.
Câu 39: Các yêu cầu đối với trục. So sánh ưu nhược điểm của bánh răng liền
trục với trục thường?
Câu 40: So sánh bộ truyền đai thang ,đai dẹt , bộ truyền đai và bộ truyền
xích?
Câu 41: So sánh ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của các loại ổ lăn. Khi
nào dùng ổ tùy động
❖ Ổ bi đỡ một dãy: Chủ yếu là để chịu lực hướng tâm, nhưng cũng có thể
chịu lực dọc trục bằng 70% khả năng chịu lực hướng tâm
❖ Ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy: Chủ yếu dùng để chịu tải trọng hướng tâm nhưng
có thể chịu thêm tải trọng dọc trục bằng 20% khả năng chịu lực hướng tâm
❖ Ổ đũa ngắn đỡ một dãy: Chủ yếu để chịu lực hướng tâm So với ổ bi đỡ
một dãy cùng kích thước loại ổ này có khả năng chịu lực hướng tâm lớn hơn
khoảng 70%
22
❖ Ổ đũa đỡ lòng cầu hai dãy: Chủ yếu để chịu lực hướng tâm. Khả năng chịu
lực hướng tâm của loại này gấp đôi so với ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy cùng kích
thước và có thể chịu lực dọc trục bằng 20 lực hướng tâm không dùng tới.
❖ Ổ kim: Là ổ có những đũa trụ nhỏ và dài gọi là kim. Số kim nhiều gấp mấy
lần so với ổ đũa trong các ổ đũa thông thường. Ổ kim không có vòng cách. Ổ
kim chịu được lực hướng tâm rất lớn, kích thước đường kính ngoài nhỏ, giá
rẻ. Nhược điểm của ổ kim là hệ số ma sát tương đối lớn, không chịu được lực
dọc trục, tuổi thọ thấp.
❖ Ổ đũa trụ xoắn đỡ: Gồm những con lăn hình trụ rỗng, bằng băng thép
mỏng cuốn lại (gọi là đũa trục xoắn), không chịu được lực dọc trục. Nhờ đũa
trụ xoắn có tính đàn hồi cao nên ổ có thể chịu tải trọng va đập, có thể làm việc
bình thường khi độ nghiêng trục tới 30’. Khả năng chịu tải của loại ổ này thấp
hơn loại ổ đũa đỡ có con lăn đặc.
❖ Ổ bi đỡ chặn một dãy: Dùng để chịu cả lực hướng tâm lẫn lực dọc trục.
Khả năng chịu lực hướng tâm của ổ này lớn hơn ổ bi đỡ một dãy khoảng 30 ÷
40%. Khả năng chịu lực dọc trục của ổ phụ thuộc vào góc tiếp xúc α giữa bi
với vòng ngoài.
❖ Ổ đũa côn đỡ chặn: Có thể chịu lực cả lực hướng tâm lẫn lực dọc trục một
chiều lớn.
❖ Ổ bi chặn: Chỉ chịu được lực dọc trục và làm việc với vận tốc thấp và
trung bình.
23