Các Dạng Hỏng Của Mối Ghép Và Chỉ Tiêu Tính Toán

u DM CM cos DMC

u u0cos 

Hình 4.19. Khớp quay khít đã mòn

Giả sử toàn bộ công ma sát được dùng để làm mòn ổ. Khi đó áp suất p(α) tại

điểm tiếp xúc M sẽ tỷ lệ với độ mòn u(α). Suy ra:

phân bố theo quay luật hình cosin.



p p0cos nghĩa là áp suất

Từ đó: 







p0cos d

 4



p cos2 d

Suy ra:



4 ; a 4 r; M

MS

4 rf 'Q



(4.12)

Từ các biểu thức (4.11) và (4.12) ta thấy rằng mô men ma sát trượt trong khớp quay khít đã chạy mòn nhỏ hơn mô men ma sát trong khớp quay khít còn mới.

4.4. Ma sát trong khớp quay chặn

Khớp quay chặn dùng để chịu lực chiều trục tác dụng lên trục. Trong khớp quay chặn, trục và lót trục tiếp xúc nhau theo một hình vành khăn bán kính trong là r1, bán kính ngoài là r2 (hình 4.20a).

Hình 4.20a. Khớp quay chặn còn mới

4.4.1. Khớp quay chặn còn mới (ổ chặn)

Trong khớp quay chặn còn mới, khi chế tạo chính xác, có thể giả thiết áp suất phân bố đều trên toàn bộ diện tích tiếp xúc giữa trục và lót trục. Giá trị áp suất p0 (hình 4.20a).

Xét phân tố diện tích tiếp xúc dS hình vành khăn có bán kính trong r, bán kính

ngoài r + dr. Ta có: dS = 2πrdr

Trên phân tố dS, phản lực

dN p0dS  2p0rdr dF fdN  2fp0rdr

 và lực ma sát

 từ lót trục lên trục lần lượt bằng:

Mô men của lực

 đối với trục quay:

dMMS rdF  2fp r dr

Do đó mô men ma sát trong khớp quay chặn:

r 2

M MS dM MS 2fp0r dr

(4.13a)

M 2fp r3r3

MS 3 0 2 1

Xét cân bằng của trục, ta có:

p0 

2 1

r2r2

(4.13b)

Thay (4.13b) và (4.13a) suy ra:

MMS

2 fQ

r3r3

2 1

r2r2

4.4.2. Khớp quay chặn đã chạy mòn

+ Thông thường trục được làm bằng thép tôi cứng, lót trục làm bằng vật liệu mềm hơn nên có thể xem như chỉ có lót trục mòn còn trục không bị mòn, sau khi mòn mặt tiếp xúc giữa trục và lót trục vẫn phẳng (hình 4.20b). Như vậy, độ mòn u tại mọi điểm tiếp xúc I (xác định bằng bán kính r) là như nhau.

+ Thí nghiệm cho thấy độ mòn u tại điểm tiếp xúc I tỷ lệ với áp suất p và vận tốc trượt tương đối v = rω tại điểm đó.

Do vậy: u Cpv với C là hằng số tỷ lệ.

Suy ra: u Cpr

hay

pr u C

A = hằng số. Nghĩa là áp suất trên bề mặt tiếp xúc

giữa trục và lót trục phân bố theo quy luật hình hypecbôn.

Hình 4.20b. Khớp quay chặn đã mòn

+ Xét phân tố diện tích tiếp xúc dS hình vành khăn bán kính trong r, bán kính

ngoài r +dr. Ta có dS  2rdr

Trên phân tố dS, áp lực

 và lực ma sát

 từ lót trục lên trục lần lượt bằng:

dN pdS  2prdr  2Adr dF fdN  2Afrdr

Do đó mô men ma sát trong khớp quay chặn

r 2

M MS dM MS 2Afrdr

M MS

Af r2r 2

(4.14a)

2 1

Xét cân bằng của trục:

r 2

Q dN 2Adr

Q  2Ar2r1

Thay (4.14b) vào (4.14a) suy ra:

(4.14b)

M MS

fQ r2r1

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4

Câu 1: Trình bày khái niệm và các cách phân loại ma sát. Câu 2: Trình bày thí nghiệm ma sát trượt; định luật Coulomb. Câu 3: Trình bày nón ma sát; hiện tượng tự hãm.

Câu 4: Trình bày hiện tượng; nguyên nhân; điều kiện ma sát lăn.

Câu 5: Trình bày vòng tròn ma sát lăn; hiện tượng tự hãm.

Câu 6: Trình bày ma sát trượt trong rãnh tam giác.

Câu 7: Trình bày ma sát trượt trên mặt phẳng nghiêng.

Câu 8: Trình bày ma sát trượt trên rãnh nghiêng hình tam giác.

Câu 9: Trình bày ma sát trượt trong khớp quay.

Câu 10: Trình bày vòng tròn ma sát lăn; hiện tượng tự hãm trong khớp quay.

Câu 11: Trình bày hiện tượng mòn trong khớp quay chặn.

PHẦN THỨ HAI CHI TIẾT MÁY

CHƯƠNG 5

CÁC CHI TIẾT MÁY GHÉP

Để tạo thành một cỗ máy, các chi tiết và bộ phận máy được liên kết với nhau bằng cách này hoặc cách khác. Có hai loại liên kết: liên kết động như các bản lề, ổ trục, các cặp bánh răng ăn khớp...và liên kết cố định như mối ghép ren, mối ghép then, mối ghép bằng hàn...

Các liên kết động được xác định theo sơ đồ động học. Các liên kết cố định được sử dụng do sự cần thiết đơn giản hóa việc chế tạo, giảm nhẹ lắp ráp, sửa chữa, vận chuyển... Trong chế tạo máy, các liên kết cố định được gọi là các mối ghép. Các mối ghép được chia ra hai loại lớn: mối ghép tháo được và mối ghép không tháo được.

Đối với các mối ghép tháo được, ta có thể tách ra các bộ phận máy rời nhau mà các chi tiết ghép không bị hỏng. Các mối ghép ren, then, then hoa, trục định hình thuộc loại này.

Đối với các mối ghép không tháo được, ta không thể tháo rời các bộ phận máy và làm hư hỏng một phần hoặc hoàn toàn các chi tiết máy ghép. Mối ghép bằng đinh tán, ghép bằng độ dôi thuộc loại này.

Thiết kế các mối ghép là công việc quan trong vì phần lớn các gãy hỏng của máy thường xảy ra tại chỗ các mối ghép.

Chỉ tiêu cơ bản về khả năng làm việc và tính toán mối ghép là độ bền – độ bền tĩnh và độ bền mỏi. Cần cố gắng bố trí kết cấu sao cho đạt được độ bền đều giữa các phần tử được ghép, để có thể sử dụng hết khả năng chịu tải của vật liệu.

Mối ghép trong các bình chứa hay ống dẫn chất lỏng hoặc hơi còn cần bảo đảm độ kín.

Đối với một số mối ghép trong các máy, nhất là trong các máy công cụ, độ cứng vững có ý nghĩa rất quan trọng. Năng suất của máy công cụ và độ chính xác chế tạo phụ thuộc nhiều vào độ cứng của hệ thống máy, vật được gia công, dụng cụ cắt.

5.1. Ghép bằng đinh tán

5.1.1. Khái niệm chung

5.1.1.1. Giới thiệu mối ghép đinh tán

- Mối ghép đinh tán được biểu diễn trên hình 5.1. Các tấm ghép 1 và 2 được liên kết trực tiếp với nhau bằng các đinh tán số 3, hoặc liên kết thông qua tấm đệm số 4 và các đinh tán số 3.