Bài giảng Chi tiết máy - Chương 3E: Lò xo - Nguyễn Xuân Hạ

Phần III Các chi tiết đỡ và nối Chương 3.E Lò xo 1. Khái niệm chung  Công dụng và phân loại Lò xo là chi tiết có tính đàn hồi cao, có công dụng: Tạo lực ép: bánh ma sát, khớp nối, phanh Giảm chấn: ô tô, xe máy, thang máy Thực hiện các dịch chuyển hồi vị: cam, van Đo lực: lực kế, thiết bị đo Tích lũy năng lượng: dây cót Phân loại: Theo dạng tải trọng tác dụng: kéo, nén, uốn, xoắn Theo hình dạng: xoắn ốc trụ, côn, đĩa, 1. Khái niệm chung (2)  Phân loại 2. Cơ sở tính toán lò xo (xoắn ốc trụ) 2.1 Thông số chính: đường kính lò xo, đ.kính dây, số vòng 2. Cơ sở tính toán lò xo (2) (xoắn ốc trụ) 2.2 Tải trọng tác dụng lên lò xo Lò xo xoắn ốc trụ chịu kéo/nén => ngoại lực F dọc trục Dây lò xo chịu xoắn (T), uốn (Mu) kéo/nén (N) và cắt (Q) T = FDcos()/2 Mu = FDsin()/2 N = Fsin(); Q = Fcos() 2. Cơ sở tính toán lò xo (3) (xoắn ốc trụ) 2.3 Ứng suất trong dây lò xo  (xoắn, cắt) và σ (uốn, kéo nén) Đối với lò xo xoắn ốc trụ chịu kéo nén, thành phần đáng kể nhất là ứng suất xoắn. Do dây cong => Ứng suất xoắn lớn nhất tại thớ biên bên trong:  = kT/Wo = 8kFD/(πd3) = 8kFc/(πd2)  [] T – mô men xoắn dây = F.D.cos()/2  F.D/2 k – hệ số tính đến độ cong của dây; k = (4c+2)/(4c-3) c = D/d – tỉ số giữa đường kính trung bình của lò xo và đường kínhdây 2. Cơ sở tính toán lò xo (4) (xoắn ốc trụ) 2.4 Chuyển vị (dọc trục của lò xo)  = 1nF 1 = 8D3/(Gd4) = 8c3/(Gd)  là chuyển vị của 1 vòng lò xo (mm) dưới tác dụng của tải 1 Newton. c = D/d d, D (mm) – đường kính dây và đường kính trung bình của lò xo G – mô đun đàn hồi trượt của vật liệu lò xo (MPa) 3. Tính toán lò xo (xoắn ốc trụ) 3.1 Đường kính dây Tính theo độ bền xoắn (c phụ thuộc vào đk d => chọn trước c , tính d, sau đó kiểm tra xem có phù hợp không) 3.2 Số vòng làm việc lấy tròn về số nguyên hoặc 0,5 Fmax: lực lớn nhất và Fmin: lực nhỏ nhất (để giữ lò xo) x – hành trình yêu cầu đối với lò xo. Chiều dài tự do H0 của lò xo: chọn tùy bước t, số vòng n và phần đầu để gá lắp (lò xo kéo bước = d; lò xo nén bước > d và tùy theo max.     ckFckFd maxmax 6,18  )(8 minmax 3 FFc xGdn  4. Tìm hiểu thêm và ôn tập Tìm hiểu thêm  Lò xo xoắn ốc trụ chịu xoắn  Các loại lò xo khác  Vật liệu và ứng suất cho phép Ôn tập  Công dụng và phân loại lò xo  Lò xo xoắn ốc trụ chịu kéo/nén: tải trọng và ứng suất trong dây lò xo; chuyển vị của lò xo; tính toán lò xo.