Tổng hợp các câu hỏi đồ án chi tiết máy

Tổng hợp câu hỏi Đồ án Chi tiết máy từ các nguồn chọn lọc và giáo trình thiết kế máy. Tỷ lệ ra câu hỏi trong bộ này khá cao do mình đã tham khảo rất nhiều nguồn và đã bảo vệ xong. Chúc mọi người học tốt.

ĐỨC LINH HƯỜNG 1

CÂU HỎI ÔN TẬP ĐỒ ÁN CHI TIẾT MÁY – THIẾT KẾ HỆ

THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

1 CHỌN ĐỘNG CƠ, PHÂN PHỐI TST:

- Vận tốc tức thời ko đều nên dùng tỷ số truyền trung bình

- Khi phân phối tỷ số truyền cho HGT cần đảm bảo điều kiện gì ? vì sao ?:

Cần đảm bảo 3 điều kiện :

Khối lượng nhỏ nhất : do kích thước của hộp giảm tốc phụ thuộc vào khoảng cách trục (aw)

và chiều rộng răng

Đảm bảo điều kiện bôi trơn là tốt nhất : để bôi trơn các chỗ ăn khớp của các bánh răng, người ta tính toán để các bánh lớn được nhúng vào dầu trong hộp.Nếu phân phối TST không hợp lý sẽ dẫn đến bánh lớn cấp chậm nhúng dầu nhưng bánh lớn cấp nhanh không nhúng được vào dầu Nếu để 2 bánh cùng nhúng dầu thì bánh lớn cấp chậm nhúng quá sâu trong dầu và dẫn đến tổn thất công suất do khuấy dầu

Momen quán tính là thu gọn nhỏ nhất

1 bảo đảm khuôn khổ và trọng lượng của hộp giảm tốc là nhỏ nhất

2 bảo đảm điều kiện bôi trơn tốt nhất

- TẠI VÌ

Kích thước của hộp giảm tốc được quyết định bởi khoảng cách trục A,chiều rộng bánh răng Còn đảm bảo ĐK bôi trơn tốt hay xấu biểu hiện ở sự chênh lệch giữa các kích thước của bánh răng lớn,nếu dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu Khuôn khổ trọng lượng của hộp giảm tốc phụ thuộc nhiều vào vật liệu chế tạo bánh răng và hệ số chiều rộng bánh răng

- Trường hợp nào cần chọn công suất động cơ theo công suất đẳng trị, tại sao ?

 Công suất của động cơ được xác định dựa trên Pt (Công suất cần thiết trên trục động cơ) Trị số của Pt được xác định tùy thuộc vào chế độ làm việc của động cơ và tính chất tải trọng:

 Đối với các động cơ làm việc lâu dài như băng tải,tải trọng tác dụng có thể là không đổi hoặc thay đổi :

 Tải trọng không đổi :

Pt là công suất làm việc trên trục công tác: Pt = Plv = F.v/1000

 Tải trọng thay đổi : Lúc này nhiệt độ động cơ thay đổi theo sự thay đổi của tải trọng Do vậy ta tính theo công suất tương đương không đổi ( với mất mát năng lượng do nó sinh ra tương đương với mất mát năng lượng do công suất thay đổi gây nên trong cùng một thời gian)

- Nêu vai trò và vị trí của hộp giảm tốc trong hệ thống dẫn động?

 Hgt dùng để truyền momne xoắn và giảm tốc độ

ĐỨC LINH HƯỜNG 2

 Vị trí: trung gian giữa động cơ và trục công tác

- Quan hệ giữa giá trị momen xoắn trên các trục của HGT Momen xoắn ảnh hưởng thế nào lên kích thước các bộ truyền, kích thước hộp giảm tốc và các yếu tố khác ?

 Momen xoắn trên một trục tỷ lệ nghịch với tốc độ quay của trục đó.Trục quay càng chậm thì momen xoắn càng lớn Do đây là hộp giảm tốc nên trục sau có tốc độ thấp hơn n lần so với trục trước (với n là tỷ số truyền của 2 trục) , do vậy các trục về sau của hộp giảm tốc sẽ chịu momen xoắn lớn hơn trục trước

 Ảnh hưởng của momen xoắn:

 Bộ truyền răng : momen xoắn lớn sẽ làm tăng khoảng cách trục làm tăng kích thước của bộ truyền và đỏi hỏi sử dụng vật liệu tốt , dẫn đến tăng giá thành

 Trục : momen xoắn lớn sẽ tăng đường kính trục, dẫn đến tăng kích thước ổ và gối đỡ

 Xác định sơ bộ vòng quay đồng bộ của động cơ Trong thiết kể, để chọn số vòng quay của động cơ cần cân đối giữa 2 yếu tố : giá thành động cơ và kích thước của

bộ truyền

 Dựa vào số vòng quay đồng bộ, công suất ,kết hợp với các yêu cầu về quá tải , momen mở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn kích thước động cơ phù hợp với yêu cầu thiết kế

Kiểm nghiệm xích về độ bền (quá tải theo hệ số an toàn)

Xác định thông số đĩa xích: vòng chia, đỉnh, đáy

Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc

Xác định thông số ăn khớp: modun, số răng, góc ngiêng, tý số truyền thực,

Xác định kích thước bộ truyền: chiều rộng vành răng, đg kính vòng chia, vòng đỉnh, vòng đáy, khoảng cách trục chia, profin gốc profin răng, góc ăn khớp

Kiểm nghiệm răng độ bền tiếp xúc

Kiểm nghiệm răng độ bền uốn

Chọn dầu bôi trơn

- TRỤC:

Chọn vật liệu, xác định sơ bộ đg kính trục

Xác định kc giữa các gối đỡ và điểm đặt lực

Phân tích lực tác dụng lên bộ truyền

Xác định lực tác dụng, kđg kính các đoạn trục

Kiểm nghiệm then

Kiểm nghiệm trục: độ bền mỏi, tĩnh

- Ổ LĂN NỐI TRỤC:

Chọn sơ bộ ổ lăn

Tính tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ

Tính thành phần dọc trục sinh ra do lực ht gây nên

Tính tải trọng động quy ước trên ổ

ĐỨC LINH HƯỜNG 4

Số vòng quay giới hạn

- NỐI TRỤC:

Chọn kích thước, thông số theo momen xoắn và đg kính động cơ

Kiểm nghiệm đk bền dập của vòng đàn hồi

Kiểm nghiệm điều kiện sức bền của chốt

- Bộ truyền xích chỉ ăn khớp 1 răng

- Bộ truyền xích nên bố trí ở trục đầu vào hay đầu ra của HGT , tại sao ?

Bộ truyền xích có thể bố trí cả ở đầu và lẫn đầu ra của HGT , vì :

Có thể dùng xích để giảm tốc hoặc tăng tốc

So với đai thì xích có khả năng tải và hiệu suất cao hơn, cùng một lúc có thể truyền động và công suất cho nhiều trục

- Tại sao bộ truyền đai thường đặt phía động cơ còn bộ truyền xích thường đặt phía tải

Vì khả năng tải của bộ truyền đai < bộ truyền xích nhiều,bộ truyền xích nếu đặt phía động cơ thì vận tốc lớn nên gây ra va đập và ồn, hơn nữa cũng k tận dụng hết khả năng tải của bộ truyền truyền xích (vận tốc quay của trục lớn thì mômen xoắn nhỏ) còn vs bộ truyền đai bố trí phía động cơ thì làm việc êm và tin cậy

- Thông số cơ bản khi thiết kế bộ truyền xích

Số răng đĩa xích,bước xích,khoảng cách trục và số mắt xích

- Trường hợp nào phải chọn xích nhiều dãy ? số dãy xích tối đa là bao nhiêu ? giải thích ?

Trong trường hợp tính ra bước xích lớn hơn bước xích lớn nhất cho phép (P>Pmax) hoặc muốn có bước xích nhỏ hơn, có thể dùng xích nhiều dãy Số dãy xích tối đa là 4

 Số răng đĩa xích cần khống chế theo Zmin:

 Mòn: Số răng càng nhỏ thì góc xoay bản lề càng lớn làm xích mòn nhanh

 Động học: Số răng càng ít thì biến động vận tốc và tỷ số truyền càng lớn

 Va đập và ồn: Số răng nhỏ làm tăng tải trọng động, gây nên va đập, xích

và đĩa xích mau hỏng và gây ra tiếng ồn

 Số răng đĩa xích cần khống chế theo Zmax:

 Số răng càng lớn thì với cùng lượng mòn delta p, tâm các bản lề nằm càng

xa vòng chia, xích càng dễ bị tuột

 Số răng đĩa xích nên lấy số lẻ vì khi đó mỗi răng của đĩa xích sẽ ăn khớp lần lượt với tất cả mắt xích và do đó răng đĩa xích sẽ mòn đều hơn Nếu số răng đĩa đều chẵn thì sẽ có những cặp ko bao giờ ăn khớp với nhau nên mòn ko đều Nếu 1 chẵn 1 lẻ thì nên chọn cho bánh dẫn vì bánh dẫn chịu nhiều lực hơn, yếu hơn Tuy nhiên, trong thực tế người ta vẫn sử dụng số răng chẵn Ví dụ: cặp đĩa xích xe đạp, cặp đĩa xích xe máy

 Số mắt xích nên chọn là số chẵn để thuận tiện nối xích, tốt nhất không được chọn là bội số của số răng đĩa xích

 Tróc rỗ bề mặt răng (do mỏi): là dạng hư hỏng chủ yếu của các bộ truyền kín

và bôi trơn tốt, do ứng suất tiếp xúc gây nên

 Mòn răng: là dạng hư hỏng chủ yếu của các bộ truyền hở và bôi trơn không tốt,

làm việc trong môi trường có các hạt mài mòn rơi vào

 Dính răng: xảy ra đối với các bộ truyền chịu tải trọng lớn, làm việc với vận tốc

cao và khi màng dầu bôi trơn bị phá vỡ do nhiệt sinh ra hoặc do ứng suất tiếp xúc có giá trị lớn

 Biến dạng dẻo bề mặt răng: khi cặp bánh răng chế tạo từ thép tương đối mềm,

chịu tại trọng lớn và làm việc với vận tốc thấp

 Bong bề mặt răng: khi cặp bánh răng được tăng bền bề mặt như: thấm than,

thấm nitơ, tôi bề mặt, …

 Chỉ tiêu tính:

 Đối với các bộ truyền kín được bôi trơn tốt: tính toán thiết kế theo độ bền tiếp xúc (để tránh tróc rỗ bề mặt răng) Kiểm nghiệm lại theo ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn

 Đối với các bộ truyền hở và bôi trơn không tốt: tính toán thiết kế theo độ bền uốn (để tránh gãy răng) Kiểm nghiệm lại theo ứng suất uốn

- VẬT LIỆU

 Vật liệu chế tạo bánh răng phụ thuộc vào điều kiện làm việc của chúng, chẳng hạn như tải trọng phải chịu, lực hay ứng suất phải chịu, độ mài mòn, chu kỳ làm việc… khả năng công nghệ và thiết bị chế tạo cũng được cũng như vật tư được cung cấp,

có yêu cầu kích thước phải gọn hay không

 Bánh răng nhỏ nên được chọn vật liệu tốt hơn bánh răng lớn vì số chu kỳ làm việc của bánh răng nhỏ nhiều hơn bánh răng lớn

 Nhóm I có độ rắn HB<350 bánh răng thường được thường hóa hoặc tôi cải thiện

Có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, bộ truyền có khả năng chạy mòn Cần được nhiệt luyện trước rồi mới tiến hành gia công

 Nhóm vật liệu có độ rắn HB >350 bánh răng thường được tôi thể tích , tôi bề mặt, thấm cacbon ,thấm nito dùng các nguyên công tu sửa đắt tiền như mài,mài nghiền… Răng chạy mòn rất kém do đó phải nâng cao độ chính xác chế tạo , nâng cao độ cứng của ổ trục Cần được gia công trước rồi mới nhiệt luyện Khi đó bánh răng sẽ

ĐỨC LINH HƯỜNG 7

có độ bền cao, khả năng chịu tải lớn, tuy nhiên do biến dạng sau nhiệt luyện nên bánh răng cần phải gia công lại để đảm bảo độ chính xác

 Nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ 10-15 đơn vị

để tăng khả năng chạy mòn

 Các bánh răng cần phải đảm bảo được về độ cứng và độ bền của bề mặt, đồng thời phải có đủ độ dẻo dai ở phần lõi, nhằm đảm bảo độ bền uốn cũng như khả năng chịu mài mòn khi hoạt động Quá trình nhiệt luyện giúp cho bánh răng đạt được các chỉ tiêu phù hợp cho yêu cầu làm việc thực tế

- GIA CÔNG

 Thường hóa: là phương pháp nhiệt luyện bao gồm nung nóng thép đến trạng thái

hoàn toàn là austenit, giữ nhiệt rồi làm nguội trong không khí tĩnh để austenit phân hóa thành tổ chức gần ổn định

 Mục đích:

 Giúp thép có độ cứng cao hơn, độ dẻo thấp hơn so với ủ để phù hợp cho gia công cắt gọt

 Làm nhỏ hạt thép ( do nguội nhanh hơn ủ)

 Làm mất lưới XeII của thép sau cùng tích vì cơ tính rất xấu

4 Thường hóa bánh răng thép 45: 850-870 độ C

Gia công bánh răng có thể chia thành hai phương pháp cơ bản là phương pháp gia công định hình và phương pháp gia công bao hình

 Đối với phương pháp định hình, dụng cụ cắt có biên dạng lưỡi cắt là rãnh răng, quá trình cắt được diễn ra với từng rãnh răng một, xong rãnh răng này thì mới gia công đến rãnh răng khác

 Đối với phương pháp gia công bao hình, biên dạng lưỡi cắt của dụng cụ cắt không cần phải là rãnh răng Dụng cụ cắt sẽ lăn liên tục một cách tương đối trên vành của bánh răng gia công, khi đó quỹ tích các đường bao của dụng cụ cắt là profin thân khai của răng bánh răng gia công

- Khi tính Khl, Kfl thì khi bắt đầu từ Nho và Nfo đường cong mỏi gần đúng là đường song song với trục hoành, trên khoảng này giới hạn mỏi uốn và tiếp xúc ko thay đổi nên khi tính

ra Nhe>Nho, Nfe>Nfo thì lấy Nhe=Nho và Nfe=Nfo để tính

- Điểm đặt lực bánh răng là giao của 2 vòng lăn, tâm vận tốc tức thời

- Khe hở thoát dầu: đg kính đỉnh răng thấp hơn chân răng 0.25m

- MODUN

 Phải theo tiêu chuẩn để dễ chế tạo dụng cụ cắt được tiêu chuẩn hóa

 Được xác định từ độ bền uốn Mođun là thông số quan trọng nhất của bánh răng và hai bánh răng muốn ăn khớp với nhau thì Modun phải bằng nhau

 Vì vậy k nên chọn modun lớn,chọn theo tiêu chuẩn và nên chọn nhỏ (1,5 đến 2,5)

- Ưu nhược điểm của răng nghiêng so vs răng thẳng:

Ưu điểm :ăn khớp êm, tải trọng động giảm nên giảm ồn, tải trọng riêng trên răng nghiêng nhỏ hơn trên răng thẳng vì tổng chiều dài tiếp xúc của các đôi răng của br nghiêng lớn hơn Nhược: tồn tại lực dọc trục

+tính theo độ bền uốn: tránh gãy răng,bộ truyền để hở,bôi trơn kém

+kiểm nghiệm quá tải: đề phòng biến dạng dẻo hoặc gãy giòn

bonus: với các bánh răng làm bằng nhựa (vd: PA tức poly amit) mặc dù dc để kín và bôi trơn tốt nhưng sự mòn và tróc rỗ khó xảy ra hơn là răng bị uốn,biến dạng dẻo nên vs br loại này người ta lại ưu tiên tính theo độ bền uốn hơn

Dạng hỏng nguy hiểm nhất là gãy răng,dạng hỏng thường xảy ra nhất là mòn và tróc rỗ (với

br bằng kim loại)

- Tại sao bánh răng trụ thường lấy bề rộng bánh răng nhỏ lớn hơn bề rộng bánh răng lớn? Còn bánh răng côn lấy bề rộng hai bánh như nhau?

Với br trụ: do lắp ghép chắc chắn có sai số nên các bánh răng có thể tiếp xúc vs nhau k hết

bề rộng vành răng vì vậy để dễ điều chỉnh người ta lấy bề rộng vành răng bánh lớn < bề rộng vành răng bánh nhỏ

Với br côn: yêu cầu lắp ghép là các đỉnh côn phải trùng nhau nên 1 cách định tính để điều chỉnh dc điều này thì người ta lấy bề rộng 2 bánh bằng nhau

- BR LIỀN TRỤC

- HỆ SỐ CHIỀU RỘNG BÁNH RĂNG

Để xác định hệ số chiều rộng răng Ψba là dựa vào vị trí của bánh răng đối với các ổ trong hộp giảm tốc (bảng 6.6), tải trọng cần truyền, sơ đồ bố trí (công xôn,đối xứng,bất đối xứng),độ cứng vững của trục và ổ , độ rắn mặt răng cấp chính xác chế tạo bánh răng Khi tăng Ψba sẽ làm giảm được kích thước hoặc khối lượng của bộ truyền, nhưng lại đòi hỏi nâng cao độ cứng và độ chính xác chế tạo ,nếu không sẽ làm tăng thêm sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng và như vậy ảnh hưởng có lợi của việc tăng chiều rộng vành răng không bù được ảnh hưởng có hại do việc tăng thêm sự phân bố không đều tải trọng gây ra

- Nêu các biện pháp xử lý khi kiểm tra sức bền tiếp xúc của bánh răng không thỏa mãn

Khi sức bền tiếp xúc không thỏa mãn, nếu chênh lệch nhiều có thể chọn lại vật liệu hoặc thay đổi khoảng cách trục và kiểm nghiệm lại.Tuy nhiên nếu б H > [ б H] khoảng 4 % thì

có thể giữ nguyên các kết quả tính toán và chỉ cần tính lại chiều rộng vành răng bw

bw = Ψba.aw.( б H / [ б H])2

- GÓC NGHIÊNG

ĐỨC LINH HƯỜNG 10

Góc nghiêng của bánh răng nghiêng được lấy từ 8 đến 20 độ vì những lý do sau:

Ưu điểm của bánh răng nghiêng là ăn khớp êm tải trọng lớn,ưu điểm này tỷ lệ với độ lớn của góc nghiêng.Tuy nhiên nếu góc nghiêng nhỏ hơn 8 độ thì không tận dụng được nhiều

ưu điểm của bánh răng nghiêng Khi góc nghiêng lớn hơn 20 độ thì lực dọc trục lớn nên ta chọn góc nghiêng nằm trong phạm vi trên

- KHOẢNG CÁCH BÁNH RĂNG TỚI THÀNH HỘP:

 Khoảng cách nhỏ nhất từ đỉnh răng của br đến đáy hgt lựa chọn:

Khoảng cách cần đủ lớn để khi br quay không khuấy động bẩn, sản vật mài mòn lắng xuống đáy lên Hgt br thì khoảng cách này bằng 3-5 chiều dày thân hộp, hgt trục vít giá trị này lớn hơn, phụ thuộc vào diện tích tỏa nhiệt cần thiết

 Mức dầu cao nhất: Hạn chế mức dầu để hạn chế sự mất mát công suất do khuấy dầu khi bộ truyền trong làm việc

- TÁC DỤNG CỦA DỊCH CHỈNH ĂN KHỚP GIỮA HAI BÁNH RĂNG:

 Khử được sự cắt chân răng, xuất hiện khi cắt gọt bằng phương pháp cắt lăn

 Những bánh răng không dịch chỉnh có số răng nhỏ sự cắt chân răng làm giảm độ bền và giảm độ chống mòn của răng

 Dịch chỉnh giúp tăng chiều dày ở chân răng do đó tăng độ bền của răng

 Giúp cân bằng trị số áp lực riêng và trượt riêng trong các bánh răng có số răng nhỏ,

do đó độ mòn của chúng sẽ đồng đều hơn trên cả dạng răng

 Để thích ứng với khoảng cách tâm cho trước khi khoảng cách tâm không thoả mãn công thức : A = m(Z1+Z2)/2 Phù hợp với sửa chữa

- Nêu biện pháp xử lý khi kiểm tra sức bền tiếp xúc của bánh răng không thoả mãn?

 Chọn lại vật liệu

 Chọn lại khoảng cách trục A

Chỉ tiêu tính toán trục truyền:

 Đối với trục không quay và ứng suất sinh ra không đổi: tính theo đồ bền tĩnh

 Đối với trục quay nhanh: tính theo đồ bền mỏi

 Đối với trục quay chậm: tính theo đồ bền mỏi và độ bền tĩnh (để tránh quá tải)

- Trình tự các bước thiết kế trục theo độ bền mỏi:

 Chọn vật liệu

 Tính thiết kế trục:

- Xác định tải tròn của các bộ truyền lên trục

- Tính sơ bộ đường kính trục

- Các định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt

- Xác định đường kính, chiều dài thân trục

 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi: trong quá trình tính toán đường kính trục ở trên, chúng ta chưa xét đến một số yếu tố ảnh hưởng đến độ bền mỏi của trục như đặc tính thay đổi ứng chu kì ứng suất, tập trung ứng suất, chất lượng bề mặt,

 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh: đề phòng khả năng biến dạng dẻo quá lớn hoặc bị phá hỏng do đột ngột (chẳng hạn mở máy)

 Tính kiểm nghiệm về độ cứng

 Tính kiểm nghiệm độ cứng uốn, xoắn

- Các nhân tố ảnh hưởng đến sức bền mỏi của trục, các biện pháp nâng cao sức bền mỏi

Các nhân tố ảnh hưởng: Đặc tính thay đôiỉ của chu kì ứng suất, sự tập trung ứng suất, yếu

tố kích thước, chất lượng bề mặt

Biện pháp nâng cao sức bền mỏi: tăng đường kính trục hoặc chọn vật liệu trục có độ cứng cao hơn

- Tại sao phải chọn đường kính thân trục và ngõng trục theo tiêu chuẩn:

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tính toán chọn then và ổ, do then và ổ lắp trên trục được tiêu chuẩn hóa nên phải chọn đường kính trục theo tiêu chuẩn

- Tại sao các rãnh then trên trục được bố trí theo một đường sinh:

Các rãnh then được bố trí trên cùng 1 đường sinh tạo điều kiện thuận lợi cho việc gá đặt dao , không phải gá đặt lại cho mỗi lần gia công, tạo sự thuận lợi trong công tác gia công Trường hợp sử dụng 2 then cách nhau 180 độ thì khi đó mỗi then tiếp nhận 0.75T

- GIA CÔNG:

ĐỨC LINH HƯỜNG 12

Khi chế tạo trục, đầu tiên là gia công các mặt mút của phôi và khoan lỗ tâm trên 2 mút, vì vậy cần có chiều dài phôi L Sau khi tiện thô, trục có hình dáng và kích thước gần giống với chi tiết đã gia công xong., chỉ khác trên bề mặt còn lượng dư nhỏ để gia công tinh Gia công tinh tiến hành từ 2 đầu, một đầu trục được kẹp trên các vấu của mâm cặp, đầu kia được đỡ bằng mũi tâm

Khi sản xuất đơn chiếc, trục gia công trên máy tiện vạn năng, có để lại lượng dư mài đối với các đoạn trục cần mài như bề mặt trục lắp bánh răng, ổ lăn, khớp nối, bánh xích Đối với các kích thước của bề mặt không lắp ghép, chọn vị trí của miền dung sai: mặt bao H14, bị bao h14, ko thuộc bao cungc ko thuộc bị bao +-IT14/2 (dung sai đối xứng cấp chính xác 14, IT9-14)