HƯỚNG DẪN TRÌNH BÀY Tuyển tập các câu hỏi và hướng dẫn trả lời bảo vệ
đồ án chi tiết máy mới nhất - Phần 1
Đồ án là môn học mà bất kỳ sinh viên nào cũng phải trải qua khi còn ngồi trên ghế
nhà trường và đặc biệt đối với sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy. Nếu ai đã từng trải qua
quá trình làm đồ án mới cảm nhận được cái sự khó khăn vất vả trong cả quá trình chặng
đường đầy gian nan vất vả từ khi nhận đề tài đến quá quá trình bảo vệ kết thúc môn học này.
Tuy vậy, đồ án là môn học rấtuyệt vời các bạn ạ bởi vì nó giúp chúng ta có nhiều trải
nghiệm thật và mang đến chúng ta nhiều kiến thức nhất từ quá trình lý thuyết đến thực tế làm
việc. Những bạn mà làm đồ án tốt thì sau khi ra trường tiếp cận thực tế và môi trường làm
việc rất nhanh, rất sáng tạo.
Tôi nhận thấy rằng giai đoạn làm đồ án khó khăn nhất là Giai đoạn đầu( giai đoạn nhận đồ án
khi mà chưa biết phải làm gì) và giai đoạn cuối ( khi mà chúng ta phải bảo vệ ý kiến và thành
quả của mình trong suốt quá tình tập trung nghiên cứu, giải quyết vấn đề). Tôi tin rằng các
bạn cũng giống tôi đúng không nào?
Chính vì vậy, với những tài liệu mình tìm kiếm và tổng hợp được thì hôm nay tôi chia sẻ đến
các bạn. Đầu tiên là tài liệu về Các câu hỏi và hướng dẫn trả lời đồ án CHI TIẾT MÁY. Một
môn học then chốt và không thể thiếu đối với vất kỳ sinh viên học chuyên ngành cớ khí, cơ
khí chế tạo máy.
Và đây không phải là tài liệu do tôi tự viết ra, mà tài liệu tham khảo từ nhiều nguồn khác
nhau, nên không thể tránh khỏi những sai sot. Nếu có vấn đề thì hãy liên hệ với tôi, chúng ta
cùng hợp tác trao đổi nhé.
1. Tại sao lại lắp bộ truyền đai trước, còn nếu bộ truyền xích thì
lại lắp sau?
Trả lời:
-bộ truyền đai thường bố trí ngay sau động cơ vì nó cho phép tốc độ cao, ít gây ồn.
- Bộ truyền xích gắn sau vì nó cho phép truyền lực tốt hơn, không bị trượt như đai, độ ồn của
nó cao.
-Bánh răng nghiêng giúp làm việc êm hơn, truyền lực tốt hơn, nhưng có nhược điểm là tạo ra
lực dọc trục, với trục 2, bố trí răng thế kia cũng đã giảm bớt một phần lực dọc trục do có 2
lực hướng thẳng vào nhau. Lưu ý là răng nghiêng thì góc nghiêng beta trong khoảng 8-12 độ.
2. Khi phân phối tỷ số truyền cho HGT cần đảm bảo điều kiện
gì ? vì sao ?
Trả lời :
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 .
3. Trường hợp nào cần chọn công suất động cơ theo công suất
đẳng trị, tại sao ?
Trả lời :
Công suất của động cơ được xác định dựa tren 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).
Pt =Ptđ.
4. Bộ truyền xích nên bố trí ở trục đầu vào hay đầu ra của HGT
, tại sao ?
Trả lời :
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.
5. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của bộ truyền xích ?
Trả lời :
* Các dạng hỏng của bộ truyền xích : mòn bản lề và răng đĩa, con lăn bị rỗ hoặc vỡ, các má
xích bị đứt vì mỏi, trong đó mòn bản lề nguy hiểm hơn cả và là nguyên nhân chủ yếu mất
khả năng làm việc của bộ truyền xích.
* Do dạng hỏng như vậy nên chỉ tiêu tính toán cơ bản của BTX là tính về mòn, xuất phát từ
điều kiện áp suất sinh ra trong bản lề không được vượt quá một giá trị giới hạn cho phép.
6. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của bộ truyền bánh răng ?
Trả lời :
* Các dạng hỏng : hỏng ở mặt răng như tróc rỗ , mòn dính hoặc hỏng ở chân răng như gẫy,
trong đó nguy hiểm nhất là tróc rỗ mặt răng và gẫy răng.Ngoài ra răng có thể biến dạng dư ,
gẫy giòn bề mặt , hoặc phá hỏng tĩnh ở chân răng do quá tải.
* Các chỉ tiêu tính toán:
Các dạng hư hỏng tróc rỗ và gẫy răng là các phá hỏng mỏi do tác dụng lâu dài của ứng suất
tiếp xúc và ứng suất uốn thay đổi có chu kỳ gây nên.Do vậy chỉ tiêu cơ bản để tính BT BR là
tính về độ bền tiếp xúc của mặt răng làm việc và độ bền uốn của chân răng,trong đó các ứng
suất sinh ra phải nhỏ hơn một giá trị cho phép,sau đó kiểm nghiệm răng về quá tải.
1 nếu bộ truyền trong hộp kín thì dạng hỏng là tróc bề mặt răng do ứng suất tiếp xúc gây ra
vậy với bộ truyền được thiết kế theo ứng suất tiếp xúc cho phép và kiểm nghiệm ư s uốn .
2 nếu bộ truyền để hở dạng hỏng là mòn răng gây nên gẫy răng do vậy tính toán thiết kế theo
ứng suất uốn,kiểm nghiệm theo ứng suất tiếp xúc.
7. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính trục ?
Trả lời :
* Chỉ tiêu quan trọng nhất là độ bền , ngoài ra là độ cứng và đối với các trục quay nhanh là
độ ổn định dao.
8. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính của ổ lăn ?
Trả lời :
* Các dạng hỏng:
* Các chỉ tiêu tính toán :
Khi thiết kế HGT, không thiết kế ổ lăn ( do đã được tiêu chuẩn hóa ) mà chọn ổ theo 2 tiêu
chỉ ; khả năng tải động C và khả năng tải tĩnh Co.
9. Trình tự chọn ổ lăn ?13 – Trình bày quy tắc phân tích lực ăn
khớp trong bộ truyền bánh răng.
Trả lời :
Lực ăn khớp trong các bộ truyền được chia làm 3 thành phần : lực vòng Ft , lực hướng tâm
Fr , lực dọc trục Fa. Đối với bánh răng trụ:
Ft1 = Ft2 = 2.T/dw1
Fr1 = Fr2 = Ft1.tgα/cosβ
Fa1 = Fa2 = Ft1 .tgβ
Trong đó T : momen xoắn trên trục bánh 1 (Nmm)
d w1 : đường kính vòng lăn bánh 1.
α : góc ăn khớp
β : góc nghiêng của răng.
10. Thông số hình học của bộ truyền xích .
Trả lời :
* Khoảng cách giữa các đĩa xích : a
* Xích ống con lăn:
- Bước xích P.
- Chiều rộng con lăn B.
- Đường kính của ống xích do .
- Đường kính con lăn d1.
- Chiều rộng mắt xích h.
- Chiều cao chốt xích b.
* Đĩa xích :
- Đường kính vòng chia : a.
- Đường kính vòng đáy : df.
11. Tại sao phải chọn bề rộng bánh răng nhỏ lớn hơn bề rộng
bánh răng lớn?
Trả lời :
Trong quá trình lắp ghép, đôi khi không thể đảm bảo ăn khớp đúng giữa bánh răng nhỏ và
bánh răng lớn . Lúc đó chiều dài tiếp xúc giữa các răng có thể sẽ nhỏ hơn bw .Do vậy khi chế
tạo ,ta thường làm bề rộng của bánh răng nhỏ lớn hơn so với bề rộng bánh lớn để khi lắp ráp
có sai lệch thì vẫn đảm bảo đủ chiều dài ăn khớp.Mặt khác tăng bề rộng bánh nhỏ chứ không
phải bánh lớn để giảm bớt khối lượng , bới chi phí và không làm tăng momen quán tính khi
hoạt động.
12. Tại sao phải chọn đường kính thân trục và ngõng trục theo
tiêu chuẩn ?
Trả lời :
Phải chọn đường kính thân trục và ngõng trục theo tiêu chuẩn để tạo điều kiện t huận lới cho
việc tính chọn then và ổ . Do then và ổ lắp trên trục đã được tiêu chuẩn hóa nên phải chọn
đường kính trục theo tiêu chuẩn.
13. Trình bày cách chọn và tính các kích thước của then bằng.
Trả lời :
Sau khi thiết kế trục , ta đã xác định được đường kính trục d tại chỗ lắp then và chiều dài
mayơ lm . Từ đó ta sẽ tính được chiều dài then
lt = (0.8…0.8) lm . Các kích thước h (chiều cao then), b (bề rộng then) , t (chiều sâu rãnh
then) chọn theo đường kinh trục theo bảng 9.1 , 9.2 sách hướng dẫn của Trịnh Chất.Nếu then
không thỏa mãn điều kiện bền thì có thể chuyển từ then bằng thấp sang then bằng cao , hoặc
tăng chiều dài mayơ để tăng chiều dài then.Nếu không được có thể sử dụng 2 then đặt cách
nhau 180o ,khi đó mỗi then có thể tiếp nhận được 0,75 T.
14. Dạng hỏng ,chỉ tiêu của then bằng.
Trả lời :
* Trong quá trình làm việc, then có thể bị hỏng do dập bề mặt làm việc ,ngoài ra then có thể
hỏng do bị cắt.
* Các chỉ tiêu khi tính then : khi thiết kế thường dựa vào đường kính trục để chọn kích thước
tiết diện then , chiều dài then tính theo chiều dài mayơ của chi tiết, rồi tiến hành kiểm nghiệm
theo độ bền dập và độ bền cắt.
15. Yêu cầu khi chọn vật liệu bánh răng ?Tại sao người ta chọn
vật liệu bánh răng nhỏ tốt hơn bánh răng lớn , vật liệu của bánh
răng cấp chậm tốt hơn cấp nhanh ?
Trả lời :
* Yêu cầu : khi chọn vật liệu phải dựa vào các yêu cầu cụ thể : tải trọng lớn hay nhỏ , 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.
Vật liệu chế tạo răng thường được chia thành 2 nhóm :
- Nhóm 1 : độ rắn HB < 350, bánh răng thường được thường hóa hoặc tôi cải thiện.Nhờ độ
rắn thấp nên có thể cắt răng chính xác sau khi nhiệt luyện, đồng thời bộ truyền có khả năng
chạy mòn.
- Nhóm 2 : 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 v.v.. Răng chạy mòn rất
kém do đó phải nâng cao độ chính xác chế tạo , nâng cao độ cứng của ổ trục.Tuy nhiên khi
dùng vật liệu nhóm 2 thì ứng suất tiếp xúc có thể tăng tới 2 lần và nâng cao khả năng tải của
bộ truyền cũng như tăng tới 4 lần so với thép thường hóa hoặc tôi cải thiện.
Đối với hộp giảm tốc chịu công suất trung bình hoặc nhỏ ,chỉ cần chọn vật liệu nhóm 1, đồng
thời chú ý răng để tăng khả năng chạy mòn của răng ,nên nhiệt luyện bánh răng lớn đạt độ
rắn thấp hơn độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 đến 15 đơn vị :
H1 > H2 + (10 … 15 ) HB
Với công suất lớn có thể chọn vật liệu bánh nhỏ là thép nhóm 2, bánh lớn nhóm 1 hoặc cả 2
đều thuộc nhóm 2, khi đó nhiệt luyện 2 bánh như nhau và đạt độ rắn bằng nhau.
* Người ta chọn vật liệu bánh nhỏ tốt hơn bánh lớn vì :số chu kỳ làm việc của bánh nhỏ
nhiều hơn bánh lớn.
* Vật liệu bánh răng cấp chậm lớn hơn cấp nhanh vì momen trên các trục của cấp chậm lớn
hơn cấp nhanh, do vậy tải trọng lên các răng lớn hơn so với cấp nhanh.
16. Trên cùng một trục nên chọn cùng loại ổ loại then như nhau
vì sao ?
Trả lời :
Then và ổ trên cùng một trục thì nên chọn cùng loại then, ổ để thuận tiện cho quá trình thiết
kế và chế tạo. Nếu cùng một loại then ,ta chỉ cần tính toán kiểm nghiệm cho then ở vị trí chịu
nguy hiểm hơn.Trong chế tạo ,chọn cùng loại then dễ cho việc chế tạo vì không phải thay
dao cắt, tạo năng suất.Mặt khác trong quá trình chế tạo có thể lắp lẫn, đổi then,ổ cho nhau
trong trường hợp cần thiết.
17. Mối lắp giữa then và trục là gì ?
Trả lời :
hệ thống trục , lắp có độ dôi để bảo đảm truyền momen xoắn đầy đủ và không phải tháo then
khi tháo BR hay ổ .
18. Cách chọn động cơ điện. Dựa vào thông số nào để chọn
động cơ điện, các thông số cơ bản của động cơ điện.Phân biệt
công suất tương đương, công suất yêu cầu và công suất danh
nghĩa của động cơ.
Trả lời :
* Cách chọn động cơ điện :
- Tính công suất cần thiết của động cơ.
Pct = Pt / η
Muốn biết được công suất công thiết của động cơ, cần xác định Pt – công suất tính toán và
hiệu suất truyền động – η.Trị số Pt phụ thuộc vào chế độ làm việc và tính chất tải trọng.
Trường hợp tải trọng không đổi, công suất tính toán là công suất trên trục công tác. Với
trường hợp tải trọng thay đổi, công suất tính toán được tính theo công suất tương đương.
- 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.
* Thông số cơ bản của động cơ :
- Công suất.
- Tốc độ.
- Hệ số công suất : cos β.
- Tỷ số điều kiện mở máy :TK / Tdn.
- Tỷ số điều kiện quá tải : Tmax / Tdn.
19. Các phương pháp phân phối tỷ số truyền cho các cấp trong
HGT. Phân phối TST cho HGT và bộ truyền ngoài ntn ? Ảnh
hưởng của việc phân phối TST lên kích thước HGT và hệ dẫn
động.
Trả lời :
PP1 : Phân theo yêu cầu gia công vỏ hộp : với các hộp giảm tốc đã được tiêu chuẩn hóa để
tạo thuận lợi cho việc gia công, người ta quy định tỷ số khoảng cách trục cấp chậm aw2 và
cấp nhanh aw1 .Dựa trên cơ sở đó mà phân phối tỷ số truyền uh .
PP2 : Phân theo yêu cầu bôi trơn :
Để bôi trơn chỗ ăn khớp của các bánh răng trong hộp giảm tốc, người ta tính toán để các
bánh lớn được nhúng vào dầu đựng trong hộp.
PP3 : Phân theo yêu cầu gọn nhẹ :
Với hộp giảm tốc bánh răng trụ loại nặng thì chỉ tiêu về kích thước và khối lượng lại có ý
nghĩa quan trọng.Vì vậy trong trường hợp này người ta phân uh cho các cấp xuất phát từ điều
kiện tổng khoảng cách trục là nhỏ nhất.
U1 = (1.2 … 1.3 ) U2
* Phân phối tỷ số truyền cho HGT và bộ truyền ngoài :
Trong thiết kể ,người ta mong muốn dùng động cơ có số vòng quay cao (do khối lượng ,giá
thành động cơ giảm, hiệu suất và hệ số công suất tăng). Tuy nhiên dùng động cơ có số vòng
quay cao thì lại yêu cầu giảm tốc nhiều hơn, tức là phải sử dụng hệ thống dẫn động với tỷ số
truyền lớn, kết quả là kích thước và giá thành các bộ truyền tăng lên. Vì vậy trong thiết kế
nên phối hợp hai yếu tố vừa nêu , đồng thời căn cứ vào sơ đồ của hệ thống dẫn động cần thiết
kế để chọn số vòng quay thích hợp cho động cơ.
20. Nêu cách chọn hợp lý công
Trả lời:
Dựa vào công suất cần thiết tính và số vòng quay sơ bộ của động cơ ,kết hợp với các yêu cầu
về momen mở máy và phương pháp lắp đặt động cơ để chọn quy cách động cơ theo bảng
giới thiệu Phụ lục.
Động cơ phải có công suất Pdc và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn các điều kiện:
Pdc > Pct
ndb ≈ nsb
Đồng thời có momen mở máy thỏa mãn điều kiện
T mm / T ≤ TK / Tdn
