Chốt ngang, chốt dọc

CT09Roloff/Matek – Maschinenelemente

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

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 hiệuÝ nghĩaĐơn vịLấy số liệu ở đâu
TMô-menNmTruyền động
dĐường kính chốtmmBản vẽ, ISO 2338/8734
dW, DĐường kính trục, đường kính ngoài mayơmmBản vẽ
τzul, pzulỨng suất cắt, dập cho phépMPaSổ 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
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:

TTĐại lượngKý hiệuGiá trịĐơn vịGhi chú / nguồn
1Mô-men xoắnT100Nm
2Đường kính chốtd8mm
3Đường kính trụcdW30mm
4Đường kính ngoài mayơD50mm
5Chiều dài chốt dọcl30mm
6Ứng suất cắt cho phép của chốtτzul90MPaChốt thép tôi 80–100
7Áp suất dập cho phéppz120MPaTheo 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:

TTĐại lượngKý hiệuKết quảĐơn vịCông thức / cách tính
8Ứng suất cắt chốtτa66,31MPaτa = 4T/(π·d²·dW)
9τa ≤ τzulKiểm traĐẠT
10Áp suất dập trong trụcpW83,33MPapW = 6T/(d·dW²) (phân bố tam giác)
11pW ≤ pzulKiểm traĐẠT
12Áp suất dập trong mayơpN31,25MPapN = 4T/[d·(D² − dW²)]
13pN ≤ pzulKiểm traĐẠT
14Áp suất dậpp255,56MPap = 4T/(dW·d·l)
15p ≤ pzulKiểm traĐẠT
16Ứng suất cắtt227,78MPaτa = 2T/(dW·d·l)
17τa ≤ τzulKiểm traĐẠT

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.

← CT08 Then hoa / răng cưa / chữ nhật  ·  CT10 Mối ghép kẹp →

Lên đầu trang