Chốt ngang xuyên qua trục và mayơ bị cắt ở 2 mặt và dập ở trục, mayơ. Chốt dọc nằm trên mặt tiếp giáp bị cắt và dập theo chiều dài.
Giải thích chi tiết
- Bài toán dùng để làm gì
- Hình dung đơn giản
- Kiến thức nền cần có
- Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
- Xây dựng công thức từng bước
- Lời giải mẫu từng bước
- Áp dụng thực tế và lưu ý
Bài toán dùng để làm gì
Chốt ngang (xuyên qua trục và mayơ) và chốt dọc dùng để truyền mô-men nhỏ, định vị hoặc làm chi tiết an toàn (gãy khi quá tải). Kiểm tra chốt bị cắt và lỗ bị dập.
Hình dung đơn giản
Hãy tưởng tượng
Chốt ngang giống cái đinh xuyên qua cán búa và đầu búa: xoay đầu búa thì đinh bị cắt ở hai chỗ (hai mặt tiếp giáp).
Kiến thức nền cần có
Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.4 mô-men · 0.5 cắt, dập
Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị | Lấy số liệu ở đâu |
|---|---|---|---|
| T | Mô-men | Nm | Truyền động |
| d | Đường kính chốt | mm | Bản vẽ, ISO 2338/8734 |
| dW, D | Đường kính trục, đường kính ngoài mayơ | mm | Bản vẽ |
| τzul, pzul | Ứng suất cắt, dập cho phép | MPa | Sổ tay; chốt thép tôi 80–100 |
Xây dựng công thức từng bước
Công thức tổng quát không “từ trên trời rơi xuống”: nó được ghép từ những công thức con đơn giản. Đi lần lượt từng bước:
Bước 1. Chốt ngang – cắt
Mô-men tạo cặp lực ở 2 mặt cắt cách nhau dW:
τ = 4·T / (π · d² · dW)
Bước 2. Chốt ngang – dập trong trục
Áp suất phân bố tam giác trong lỗ trục:
pW = 6·T / (d · dW²)
Bước 3. Chốt ngang – dập trong mayơ
pN = 4·T / (d · (D² − dW²))
Bước 4. Chốt dọc
Chốt nằm dọc khe giữa trục và mayơ:
p = 4·T/(dW·d·l) ; τ = 2·T/(dW·d·l)
Lời giải mẫu từng bước (số liệu mẫu của công cụ tính ở đầu trang)
Bước A – Số liệu đầu vào (ô vàng của công cụ tính). Đây là bộ số ví dụ có sẵn; khi làm thật bạn thay bằng số của mình:
| TT | Đại lượng | Ký hiệu | Giá trị | Đơn vị | Ghi chú / nguồn |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Mô-men xoắn | T | 100 | Nm | |
| 2 | Đường kính chốt | d | 8 | mm | |
| 3 | Đường kính trục | dW | 30 | mm | |
| 4 | Đường kính ngoài mayơ | D | 50 | mm | |
| 5 | Chiều dài chốt dọc | l | 30 | mm | |
| 6 | Ứng suất cắt cho phép của chốt | τzul | 90 | MPa | Chốt thép tôi 80–100 |
| 7 | Áp suất dập cho phép | pz | 120 | MPa | Theo vật liệu yếu hơn: thép 100–150; gang 70–90 |
Bước B – Tính lần lượt (web tự tính, bạn có thể bấm tay để kiểm tra lại). Dòng xanh lá là kết quả chính:
| TT | Đại lượng | Ký hiệu | Kết quả | Đơn vị | Công thức / cách tính |
|---|---|---|---|---|---|
| 8 | Ứng suất cắt chốt | τa | 66,31 | MPa | τa = 4T/(π·d²·dW) |
| 9 | τa ≤ τzul | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 10 | Áp suất dập trong trục | pW | 83,33 | MPa | pW = 6T/(d·dW²) (phân bố tam giác) |
| 11 | pW ≤ pzul | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 12 | Áp suất dập trong mayơ | pN | 31,25 | MPa | pN = 4T/[d·(D² − dW²)] |
| 13 | pN ≤ pzul | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 14 | Áp suất dập | p2 | 55,56 | MPa | p = 4T/(dW·d·l) |
| 15 | p ≤ pzul | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 16 | Ứng suất cắt | t2 | 27,78 | MPa | τa = 2T/(dW·d·l) |
| 17 | τa ≤ τzul | Kiểm tra | ĐẠT |
Bước C – Kết luận ví dụ
Kết quả chính: Ứng suất cắt chốt = 66,31 MPa; Áp suất dập trong trục = 83,33 MPa; Áp suất dập trong mayơ = 31,25 MPa; Áp suất dập = 55,56 MPa; Ứng suất cắt = 27,78 MPa.
Kiểm tra: τa ≤ τzul: ĐẠT; pW ≤ pzul: ĐẠT; pN ≤ pzul: ĐẠT; p ≤ pzul: ĐẠT; τa ≤ τzul: ĐẠT.
Nếu đổi số liệu ở ô vàng, mọi kết quả tự tính lại. Ô nào báo KHÔNG ĐẠT thì xem mục Áp dụng thực tế bên dưới để biết cần sửa gì.
Áp dụng thực tế và lưu ý
- Chốt an toàn: chọn d để chốt gãy ở mô-men lớn hơn mô-men làm việc 1,5–2 lần, bảo vệ hộp số.