Kiểm tra áp suất dập mặt bên then – dạng hỏng chủ yếu. Kích thước then tự tra theo đường kính trục.
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
Then bằng là cách phổ biến nhất để nối bánh răng, puly, khớp nối với trục. Bài toán kiểm tra mặt bên then có bị dập (bẹp) không và chọn chiều dài then.
Hình dung đơn giản
Hãy tưởng tượng
Then giống một chiếc chìa nhỏ cài vào rãnh trên trục và rãnh trong mayơ: trục quay thì đẩy then, then đẩy mayơ. Mặt bên then bị ép mạnh, nếu quá sức sẽ bị bẹp.
Kiến thức nền cần có
Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.4 mô-men · 0.5 áp suất dập
Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị | Lấy số liệu ở đâu |
|---|---|---|---|
| d | Đường kính trục | mm | Bản vẽ |
| T | Mô-men xoắn truyền | Nm | T = 9550·P/n hoặc từ CT17 |
| b × h, t1 | Kích thước then, chiều sâu rãnh trục | mm | Tự tra theo d (DIN 6885 / TCVN 2261) |
| l | Chiều dài then | mm | Thường 1–1,5 × d, ngắn hơn mayơ 5–10 mm |
| Re | Giới hạn chảy vật liệu yếu nhất (thường là mayơ) | MPa | Vật liệu mayơ |
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. Lực vòng tại mặt trục
Mô-men chia bán kính trục ra lực đẩy lên then:
Ft = 2·T / d
Bước 2. Diện tích chịu dập
Chiều cao tiếp xúc có ích h’ ≈ 0,45·h (trừ vát mép) nhân chiều dài chịu tải. Then đầu tròn (dạng A) chỉ tính phần thẳng l − b:
A = h’ · ltr
Bước 3. Áp suất dập
Lực chia diện tích, có hệ số phân bố tải Kλ và hệ số chia tải khi dùng 2 then φ = 0,75:
p = 2·T·Kλ / (d · h’ · ltr · i · φ) ≤ pzul
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 | Đường kính trục | d | 40 | mm | |
| 2 | Mô-men xoắn | T | 300 | Nm | |
| 3 | Chiều dài then | l | 50 | mm | |
| 4 | Dạng đầu then | frm | A | A = đầu tròn; B = đầu vuông | |
| 5 | Số then | i | 1 | 1 hoặc 2 (đặt lệch 180°) | |
| 6 | Hệ số phân bố tải dọc then Kλ | Kλ | 1 | 1,0 khi l ≤ 1,3d; tăng khi then dài | |
| 7 | Giới hạn chảy vật liệu yếu nhất (mayơ/then/trục) | Re | 340 | MPa | C45 thường hóa ≈ 340 · S355 ≈ 355 · gang: dùng 0,6·Rm |
| 8 | Hệ số áp suất cho phép | fz | 0,9 | pzul ≈ 0,9·Re (thép, tải êm) – giảm khi va đập |
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 | Dòng tra bảng | row | 8 | d nằm trong khoảng (d trên; d đến] | |
| 10 | Bề rộng then b | b | 12 | mm | |
| 11 | Chiều cao then h | h | 8 | mm | |
| 12 | Chiều sâu rãnh trục t1 | t1 | 5 | mm | |
| 13 | Chiều dài chịu tải | ltr | 38 | mm | Dạng A: ltr = l − b; dạng B: ltr = l |
| 14 | Chiều cao tiếp xúc có ích | h’ | 3,6 | mm | h’ ≈ 0,45·h (đã trừ vát mép) |
| 15 | Hệ số chia tải nhiều then | φ | 1 | φ = 1 (1 then); 0,75 (2 then) | |
| 16 | ÁP SUẤT DẬP | p | 109,6 | MPa | p = 2·T·Kλ/(d·h’·ltr·i·φ) |
| 17 | Áp suất cho phép | pz | 306 | MPa | pzul = fz·Re |
| 18 | Hệ số an toàn | S | 2,79 | ||
| 19 | p ≤ pzul | Kiểm tra | ĐẠT | ||
| 20 | Chiều dài then tối thiểu | lmin | 25,62 | mm | l ≥ 2T·Kλ/(d·h’·i·φ·pzul) (+ b nếu dạng A) |
Bước C – Kết luận ví dụ
Kết quả chính: ÁP SUẤT DẬP = 109,6 MPa; Hệ số an toàn = 2,79.
Kiểm tra: p ≤ pzul: 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
- Nếu không đạt: tăng chiều dài then (đến 1,5d), dùng 2 then lệch 180°, hoặc chuyển sang then hoa (CT08).
- Rãnh then làm yếu trục: kiểm tra trục ở CT14 với hệ số tập trung ứng suất của rãnh then.
← CT06 Lắp có độ dôi · CT08 Then hoa / răng cưa / chữ nhật →