Giải thích chi tiết: Mối ghép kẹp – mayơ hai nửa

Bài toán dùng để làm gì

Mayơ kẹp (hai nửa ôm trục, siết bằng bulông) dùng nhiều ở khớp nối, tay quay, vòng chặn kẹp, puly trên trục trơn. Bài toán tính mô-men truyền được nhờ ma sát và lực xiết bulông cần thiết.

Hình dung đơn giản

Kiến thức nền cần có

Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.10 ma sát · 0.4 mô-men

Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu

Ký hiệu	Ý nghĩa	Đơn vị	Lấy số liệu ở đâu
d, l	Đường kính trục, chiều dài mayơ	mm	Bản vẽ
n	Số bulông mỗi bên	cái	Bản vẽ
FV	Lực xiết mỗi bulông	N	Lấy FMzul/αA từ CT01
μ	Ma sát trục – mayơ	–	Thép khô 0,15

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. Áp suất trên mặt trục

Lực kẹp của các bulông phân bố đều trên hình chiếu d × l:

p = n · FV / (d · l)

Bước 2. Lực ma sát quanh chu vi

Áp suất tác dụng quanh nửa vòng tròn, tổng lực ép theo hướng kính lớn hơn lực bulông π/2 lần:

Fms = μ · p · π · d · l

Bước 3. Mô-men truyền được

Nhân bán kính d/2:

T = (π/2) · μ · n · FV · d

Bước 4. Lực xiết cần

Đảo công thức có hệ số an toàn SR:

FV ≥ 2·SR·T / (π·μ·n·d)

Hình CT10.2 – 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 cần truyền	T	200	Nm
2	Đường kính trục	d	30	mm
3	Chiều dài mayơ	l	40	mm
4	Số bulông mỗi bên	n	2
5	Lực xiết mỗi bulông	FV	22 000	N	Lấy FMzul/αA từ sheet 01 (ví dụ M10 8.8: 29 600/1,6 ≈ 18 500 N)
6	Hệ số ma sát trục–mayơ	μ	0,15
7	Hệ số an toàn trượt	SR	1,5
8	Áp suất cho phép	pz	150	MPa

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
9	Áp suất bề mặt	p	36,67	MPa	p = n·FV/(d·l)
10	p ≤ pzul	Kiểm tra	ĐẠT
11	Mô-men truyền được	Tc	311	Nm	T = (π/2)·μ·n·FV·d
12	Hệ số an toàn trượt thực tế	S	1,56
13	S ≥ SR	Kiểm tra	ĐẠT
14	Lực xiết cần thiết mỗi bulông	FVr	21 221	N	FV,req = 2·SR·T/(π·μ·n·d)

Áp dụng thực tế và lưu ý

Mayơ xẻ một phía (kẹp kiểu càng cua) có lực kẹp phụ thuộc cánh tay đòn: tính riêng như ghi chú trên trang tính.