Mô-men truyền bằng ma sát giữa trục và mayơ kẹp. Kết quả cho lực xiết cần thiết của mỗi bulông – kiểm tra bulông tiếp ở sheet 01.
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
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
Hãy tưởng tượng
Như hai bàn tay ôm chặt ống tuýp rồi xoay: càng siết chặt càng xoay được mạnh mà ống không trượt.
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)
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) |
Bước C – Kết luận ví dụ
Kết quả chính: Mô-men truyền được = 311 Nm; Hệ số an toàn trượt thực tế = 1,56; Lực xiết cần thiết mỗi bulông = 21 221 N.
Kiểm tra: p ≤ pzul: ĐẠT; S ≥ SR: 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
- Mayơ xẻ một phía (kẹp kiểu càng cua) có lực kẹp phụ thuộc cánh tay đòn: tính riêng như ghi chú trên trang tính.