125
1. Tài liệu tham khảo:
1.1 Thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập 1 -2
1.2 Tính toán máy trục
Bµi 4: Khíp nèi
§1- Kh¸i niÖm chung
1- Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i
Khíp nèi dïng ®Ó nèi c¸c trôc hoÆc chi tiÕt m¸y. Ngoµi ra khíp nèi cßn
®- îc dïng ®Ó lµm mét sè c«ng viÖc kh¸c nh- : ®ãng më c¬ cÊu, gi¶m t¶i träng
®éng, ng¨n ngõa qu¸ t¶i, ®iÒu chØnh tèc ®é...
Theo c«ng dông khíp nèi ®- îc chia thµnh:
Nèi trôc: Dïng ®Ó nèi cè ®Þnh c¸c trôc, chØ khi nµo dõng m¸y, th¸o nèi
trôc th× c¸c trôc míi rêi nhau. Nèi trôc cã c¸c lo¹i: nèi trôc chÆt, nèi trôc bï,
nèi trôc ®µn håi v.v...
Ly hîp: Dïng ®Ó nèi hoÆc t¸ch c¸c trôc hoÆc c¸c chi tiÕt m¸y quay kh¸c
trong bÊt kú lóc nµo. Ly hîp cã c¸c lo¹i: ly hîp ¨n khíp, ly hîp ma s¸t, ly hîp
®iÖn tõ...
Ly hîp tù ®éng: Cã thÓ tù ®éng nèi hoÆc t¸ch c¸c trôc hoÆc c¸c chi tiÕt
m¸y quay kh¸c. Ly hîp tù ®éng cã c¸c lo¹i: ly hîp an toµn, ly hîp ly t©m, ly
hîp mét chiÒu...
2- S¬ l- îc vÒ tÝnh to¸n khíp nèi
C¸c lo¹i khíp nèi th«ng dông ®· ®- îc tiªu chuÈn ho¸. C¸c kÝch th- íc chñ
yÕu cña khíp nèi ®- îc cho trong c¸c sæ tay. Khíp nèi ®- îc chän theo m« men
xo¾n theo ®iÒu kiÖn:
Tt = KT Tb m
(3.4.1)
trong ®ã:
Tt - m«men xo¾n tÝnh to¸n;
T - m«men xo¾n danh nghÜa;
K - hÖ sè chÕ ®é lµm viÖc (tra b¶ng);
Tb- m«men xo¾n cho phÐp cña khíp nèi (tra b¶ng).
Chó ý: víi mçi trÞ sè m«men xo¾n, khíp nèi cã mét sè ®- êng kÝnh
trong kh¸c nhau ®Ó thÝch øng víi ®- êng kÝnh trôc kh¸c nhau. Sau khi tra ®- îc
c¸c kÝch th- íc c¬ b¶n cña khíp nèi, trong tr- êng hîp cÇn thiÕt cßn cÇn kiÓm
nghiÖm ®é bÒn cña kh©u yÕu nhÊt trong khíp nèi.
2- Nèi trôc
1- Nèi trôc chÆt: dïng ®Ó nèi cøng c¸c trôc cã ®- êng t©m trªn mét ®- êng
th¼ng vµ kh«ng di chuyÓn t- ¬ng ®èi víi nhau.
a- Nèi trôc èng (h×nh 3.4.1):
®- êng kÝnh trôc kh«ng qu¸ 60
70mm.
Trong tÝnh to¸n ph¶i kiÓm
nghÞªm ®iÒu kiÖn bÒn cña èng:
H×nh 3.4.1: Nèi trôc èng
126
x
xdD
KTD
)(2,0 44
(3.4.2)
vµ ph¶i kiÓm nghiÖm ®iÒu kiÖn
bÒn c¾t cña chèt:
c
c
cdd
KT
2
4
(3.4.3)
trong ®ã:
C¸c kÝch th- íc D, d nh- trªn
h×nh,
dc - ®- êng kÝnh chèt,
C¸c ®¹i l- îng T, K nh- ë c«ng
thøc (3.4.1).
b- Nèi trôc ®Üa: (h×nh 3.4.2)
dïng rÊt phæ biÕn. Trong tÝnh to¸n cÇn
kiÓm
nghiÖm bu l«ng b¾t mÆt bÝch (cã hoÆc kh«ng cã
khe hë).
2-Nèi trôc bï: Nèi c¸c trôc bÞ nghiªng hoÆc
bÞ lÖch ®èi víi nhau mét kho¶ng nhá do chÕ t¹o,
l¾p ghÐp thiÕu chÝnh x¸c, hoÆc do biÕn d¹ng ®µn
håi (h×nh 3.4.3). Nèi trôc bï ph©n thµnh:
a-Nèi trôc r¨ng (h×nh 3.4.4): dïng nhiÒu
trong thùc tÕ víi m«men xo¾n kh¸ lín T = 700 ~
106 Nm, vËn tèc v < 25 m/s, hiÖu suÊt kh¸ cao
( = 0,985 0,995), nh- ng th- êng kÌm theo lùc
h- íng t©m phô Fr= (0,15 0,2)Ft ,víi Ft lµ lùc
vßng tra theo ®- êng kÝnh Do.
Trong tÝnh to¸n, ngoµi viÖc ph¶i kiÓm nghiÖm:
Tt = KT Tb¶ng
cßn ph¶i kiÓm nghiÖm ®é bÒn mßn cña r¨ng
theo c«ng thøc:
p
bzmo
KT
p 22
9,
(3.4.4)
trong ®ã:
m –m« ®un,
z – sè r¨ng,
b – chiÒu dµi r¨ng.
b- Nèi trôc xÝch (h×nh
3.4.5): dïng nhiÒu trong
m¸y má, th- êng quay mét
chiÒu vËn tèc thÊp (n <
1500v/p).
H×nh 3.4.3: §é lÖch cña nèi trôc bï
H×nh 3. 4.4: Nèi trôc r¨ng
H×nh 3.4.2: Nèi trôc ®Üa
127
Trong tÝnh to¸n cÇn kiÓm
nghiÖm hÖ sè an toµn cho
xÝch theo quan hÖ:
(3.4.5)
c-Nèi trôc cã ®Öm
vu«ng, nèi trôc ch÷ thËp
(h×nh 3.4.6): chÕ t¹o t- ¬ng
®èi ®¬n gi¶n, cã thÓ chÞu
®- îc t¶i lín, vËn tèc thÊp
(lo¹i ch÷ thËp), vËn tèc
t- ¬ng ®èi cao(lo¹i ®Öm
vu«ng tÕch t« lÝt).
Trong tÝnh to¸n ph¶i kiÓm
nghiÖm vÒ ¸p suÊt:
- ®èi víi nèi trôc ch÷ thËp:
pmax =
p
hD
KT
2
8
(3.4-6)
- ®èi víi nèi trôc ®ªm vu«ng:
pmax =
p
ha
KT
2
8
(3.4-7)
trong ®ã c¸c kÝch th- íc nh- trªn h×nh vÏ.
d- Nèi trôc b¶n lÒ: (h×nh 3.4.7)dïng
®Ó nèi hai trôc cã ®- êng t©m nghiªng víi
nhau mét gãc
40 ~ 450, hoÆc gãc gi÷a hai trôc thay ®æi khi m¸y lµm viÖc. Nèi trôc b¶n lÒ
gåm hai nöa nèi trôc A vµ B cã h×nh c¸i ch¹c, nèi víi nhau b»ng bé phËn
ch÷ thËp C. Bé phËn nµy cã thÓ chuyÓn ®éng t- ¬ng ®èi ®èi víi ch¹c nhê hai
cÆp b¶n lÒ. V× hai cÆp b¶n lÒ vu«ng gãc víi nhau nªn nèi trôc cã thÓ truyÒn
chuyÓn ®éng quay gi÷a c¸c trôc cã gãc nghiªng lín.
H×nh 3. 4.5: Nèi trôc xÝch
H×nh 3.4.6: Nèi trôc cã ®Öm vu«ng
(nèi trôc ch÷ thËp)
128
H×nh 3.4.7: Nèi trôc ch÷ thËp
3- Nèi trôc ®µn håi: Gi¶m ®- îc va
®Ëp vµ chÊn ®éng, ®Ò phßng céng
h- ëng, bï ®- îc phÇn nµo ®é lÖch cña
trôc .
Nèi trôc ®µn håi cã nhiÒu lo¹i :
a- Nèi trôc lß xo xo¾n èc trô (h×nh
3.4.8):
Th- êng nèi c¸c chi tiÕt ¨n khíp
cã t¶i lín (b¸nh r¨ng, b¸nh vÝt) víi trôc.
Trong tÝnh to¸n ph¶i kiÓm nghiÖm
lß xo.
b- Nèi trôc vßng ®µn håi (h×nh 3.
4.9):
CÊu t¹o t- ¬ng ®èi ®¬n gi¶n, dïng
kh¸ phæ biÕn víi t¶i trung b×nh.
Trong tÝnh to¸n ph¶i nghiÖm
bÒn dËp cho vßng ®µn håi vµ nghiÖm
bÒn uèn cho chèt.
c- Nèi trôc r¨ng lß xo (h×nh
3.4.10):
ChÕ t¹o t- ¬ng ®èi phøc t¹p,
truyÒn ®- îc t¶i lín vµ chÞu va ®Ëp.
Trong tÝnh to¸n ph¶i kiÓm
nghiÖm bÒn cho r¨ng vµ lß xo.
H×nh 3.4.10: Nèi trôc r¨ng lß xo
H×nh 3.4.9 Nèi trôc vßng ®µn håi
H×nh 3.4.8 Nèi trôc lß xo xo¾n èc trô
129
§3- Ly hîp:
1- Ly hîp ¨n khíp
Ly hîp ¨n khíp l¹i bao gåm ly
hîp vÊu vµ ly hîp r¨ng.
a-Ly hîp vÊu (h×nh
3.4.11): mét nöa ly hîp ®- îc
l¾p víi trôc, nöa kia l¾p trªn
®o¹n cuèi cña trôc thø hai b»ng
then dÉn h- íng hoÆc then hoa.
§ãng më ly hîp nhê tay g¹t
mãc vµo r¨ng 5. Khi ®ãng ly
hîp, vÊu cña chóng gµi vµo
nhau, nhê ®ã
m«men xo¾n ®- îc truyÒn ®i, bÒ
mÆt lµm viÖc lµ bÒ mÆt bªn cña
c¸c vÊu. TiÕt diÖn vÊu h×nh ch÷
nhËt (h×nh 3.4.11b) Ýt dïng v×
khã ®Þnh t©m, tiÕt diÖn vÊu h×nh
thang c©n (h×nh 3.4.11c) dïng
khi trôc quay 2 chiÒu,
tiÕt diÖn vÊu h×nh thang lÖch (h×nh 3.4.11d) dïng khi trôc quay 1 chiÒu. Vßng
4 dïng ®Ó ®Þnh t©m c¸c trôc.
Trong tÝnh to¸n ph¶i kiÓm nghiÖm søc bÒn dËp vµ uèn cho vÊu:
d
1
dbhzD
KT2
(3.4.8)
trong ®ã: z- sè vÊu, c¸c kÝch th- íc nh- trªn h×nh vÏ.
b-Ly hîp r¨ng (h×nh 3.4.12): cã kÕt cÊu t- ¬ng tù nh- nèi trôc r¨ng.
§ãng më ly hîp b»ng c¸ch di ®éng däc trôc mét trong hai nöa ly hîp. §Ó dÔ
®ãng më, r¨ng th¼ng pr«fin th©n khai ph¶i ®- îc vª ®Çu r¨ng. §«i khi dïng
b¸nh r¨ng di ®éng ®Ó lµm nöa ly hîp cã r¨ng ngoµi (h×nh 3.4.12b). “Ly hîp
hoµ ®ång bé” (h×nh 3.4.12c) thêng dïng trong hép sè «t« lµ mét d¹ng cña ly
hîp r¨ng (xem thªm [1]).
a)
H×nh 3.4.11: Ly hîp vÊu
b)
c)
b)
c)
d)