Giải thích chi tiết: Chốt ngang và chốt dọc

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

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)

Hình CT09.2 – Sơ đồ hình thành công thức: số liệu → từng công thức con → kết luận

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

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.