Đề 15 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Chi tiết máy

Bước xích bị giãn do mài mòn các khớp bản lề xích làm cho xích không còn ăn khớp chính xác với đĩa xích, gây ra hiện tượng nhảy xích, va đập, tạo tiếng ồn và rung động mạnh, có thể dẫn đến hỏng hóc hệ thống. Các đáp án khác không đúng hoặc ngược lại với tác hại của giãn bước xích.

Hệ số giãn nở nhiệt thường ít quan trọng hơn so với độ bền, độ đàn hồi, khả năng chống mỏi và thậm chí giá thành, khối lượng riêng khi lựa chọn vật liệu lò xo, đặc biệt trong các ứng dụng không yêu cầu khắt khe về nhiệt độ làm việc. Các yếu tố như độ bền mỏi, độ đàn hồi quyết định chức năng chính của lò xo, giá thành và khả năng gia công ảnh hưởng đến tính kinh tế và khả năng chế tạo.

Vít điều chỉnh (adjusting screw) thường được sử dụng để dịch chuyển vị trí của một trong hai trục đai, từ đó thay đổi khoảng cách trục và điều chỉnh lực căng ban đầu của đai. Rãnh then, vòng hãm, chốt định vị không có chức năng điều chỉnh lực căng đai.

Trượt đai làm giảm tỷ số truyền thực tế so với tỷ số truyền lý thuyết, dẫn đến hao phí năng lượng do ma sát và giảm hiệu suất truyền động tổng thể. Các đáp án khác không phải là hậu quả chính hoặc thậm chí ngược lại với thực tế.

Mối ghép then là mối ghép tháo được, cho phép tháo rời các chi tiết được ghép sau khi lắp ráp. Các mối ghép hàn, đinh tán và keo là các mối ghép không tháo được, việc tháo rời thường phá hủy mối ghép hoặc các chi tiết được ghép.

Ren tam giác có góc nâng ren nhỏ và hệ số ma sát lớn hơn so với các loại ren khác, tạo ra khả năng tự hãm tốt, nghĩa là mối ghép khó bị tự nới lỏng dưới tác dụng của tải trọng hoặc rung động. Do đó, ren tam giác được dùng phổ biến trong các mối ghép siết chặt, kẹp chặt và điều chỉnh. Ren vuông và hình thang ít có khả năng tự hãm, ren răng cưa chủ yếu chịu lực một chiều.

Ổ trượt là chi tiết máy dùng để đỡ trục và giảm ma sát quay, thuộc nhóm chi tiết máy dùng để đỡ và dẫn hướng chuyển động. Các chi tiết còn lại (bánh răng côn, vít me, khớp các đăng) đều tham gia trực tiếp vào việc truyền chuyển động.

Doa (honing) là phương pháp gia công tinh bề mặt trụ trong bằng đầu doa có đá mài, tạo ra bề mặt có độ chính xác kích thước và hình dạng cao, độ bóng bề mặt tốt, thường được dùng để gia công lòng xi lanh, ống dẫn thủy lực... Khoan chỉ tạo lỗ thô, mài và chuốt có thể dùng nhưng doa chuyên dụng và hiệu quả hơn cho bề mặt trụ trong yêu cầu độ chính xác cao.

Ổ bi đỡ (deep groove ball bearings) có ma sát thấp, khả năng làm việc ở tốc độ cao, độ chính xác quay tốt và chịu tải trọng hướng kính là chính, phù hợp với các ứng dụng nêu trên. Ổ trượt kim loại và ổ đũa trụ thường dùng cho tải trọng lớn hơn, tốc độ thấp hơn. Ổ bi đỡ chặn chịu được tải trọng hướng trục nhưng không tối ưu cho tốc độ cao và độ chính xác quay như ổ bi đỡ.

Then hoa thân khai (involute spline) có dạng răng thân khai tương tự bánh răng, phân bố tải trọng đều trên nhiều răng, do đó có khả năng chịu tải trọng lớn nhất so với các dạng then hoa khác như răng thẳng, chữ nhật, tam giác. Then hoa răng thẳng và chữ nhật chịu tải kém hơn, then hoa tam giác ít phổ biến và không tối ưu về chịu tải.

Thép hợp kim crôm-vanadi có độ bền cao, khả năng chịu nhiệt tốt và tính đàn hồi cao, phù hợp cho lò xo chịu tải trọng lớn và làm việc ở nhiệt độ cao. Thép carbon thấp không đủ bền, nhôm và gang không có tính đàn hồi cần thiết cho lò xo.

Má phanh (brake pad) là bộ phận ép trực tiếp vào đĩa phanh dưới tác dụng của lực từ piston phanh, tạo ra lực ma sát để giảm tốc độ quay của đĩa phanh và do đó giảm tốc độ của hệ thống. Piston phanh tạo lực ép, đĩa phanh là bề mặt ma sát, xy lanh phanh chứa piston và dầu phanh.

Vòng phớt (seal) được thiết kế để làm kín khe hở giữa các chi tiết chuyển động tương đối, ngăn chặn bụi bẩn, nước, dầu mỡ và các chất gây ô nhiễm khác xâm nhập vào bên trong, bảo vệ các bộ phận máy và duy trì chất lượng bôi trơn. Bạc lót là ổ trượt, vòng bi chặn chịu tải hướng trục, then dùng để ghép trục và moayơ.

Sai số lắp ghép xác định phạm vi cho phép của kích thước thực tế so với kích thước danh nghĩa, ảnh hưởng trực tiếp đến khe hở hoặc độ dôi của mối ghép. Điều này quyết định độ chính xác về vị trí tương đối giữa các chi tiết sau khi lắp ráp. Các yếu tố khác như độ bền, khả năng chịu tải, tuổi thọ cũng có thể bị ảnh hưởng gián tiếp nhưng không trực tiếp bằng độ chính xác vị trí.

Ren hình thang có biên dạng răng khỏe, chịu lực tốt theo cả hai chiều dọc trục, phù hợp cho các cơ cấu vít me – đai ốc dùng để truyền lực và chuyển động, ví dụ như vít me bàn máy công cụ, cơ cấu nâng hạ. Ren tam giác (dùng cho siết chặt), ren vuông (ít dùng vì khó gia công), ren răng cưa (chịu lực một chiều tốt) có ứng dụng khác.

Bơm dầu không được sử dụng trong hệ thống bôi trơn vung té. Hệ thống này dựa vào cánh vung dầu gắn trên chi tiết quay (ví dụ bánh răng) để vung té dầu lên các bề mặt ma sát. Rãnh dẫn dầu và mức dầu hỗ trợ việc phân phối và duy trì lượng dầu cần thiết. Bơm dầu thường được dùng trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức.

Khớp nối trục có chức năng chính là truyền mô-men xoắn giữa hai trục, bù sai lệch tâm và góc giữa các trục, và có thể giảm rung động và tiếng ồn trong hệ thống. Tăng tốc độ quay của trục không phải là chức năng của khớp nối, tốc độ quay phụ thuộc vào hệ thống truyền động và động cơ.

Chuốt răng là phương pháp gia công bánh răng đạt độ chính xác cao và năng suất lớn, đặc biệt phù hợp cho sản xuất hàng loạt bánh răng trụ răng thẳng. Các phương pháp khác như phay, bào, xọc răng thường có độ chính xác và năng suất thấp hơn, hoặc phù hợp với loại răng khác.

Hòa khí (carburetor) là một hệ thống hoặc cụm chi tiết, không phải là một chi tiết máy đơn lẻ theo định nghĩa truyền thống. Piston, trục khuỷu, xupap đều là các chi tiết máy cơ bản, có hình dạng và chức năng cụ thể trong cơ cấu động cơ.

Ưu điểm nổi bật nhất của truyền động trục vít – bánh răng là khả năng tự hãm, tức là trục vít có thể dẫn động bánh vít nhưng bánh vít không thể dẫn động ngược lại trục vít. Điều này rất hữu ích trong các cơ cấu nâng hạ hoặc các ứng dụng cần giữ vị trí khi ngừng truyền động. Hiệu suất thường thấp, tỷ số truyền lớn, kích thước không hẳn nhỏ gọn hơn các loại truyền động khác.

Lò xo xoắn trụ được phân loại dựa trên hình dạng đường tâm của sợi lò xo, đó là hình trụ. Có các loại lò xo xoắn khác như lò xo xoắn ốc (spiral spring), lò xo xoắn côn (conical spring),... Vật liệu, hướng xoắn, số vòng xoắn là các đặc tính khác của lò xo, không dùng để phân loại chính loại lò xo xoắn trụ.

Hệ số giãn nở nhiệt ít khi là yếu tố quyết định chính trong lựa chọn vật liệu bánh răng, trừ khi bánh răng làm việc trong môi trường có sự thay đổi nhiệt độ lớn và ảnh hưởng đến khe hở ăn khớp. Độ bền uốn, độ bền tiếp xúc, khả năng chống mài mòn và khả năng gia công là các yếu tố quan trọng hàng đầu để bánh răng hoạt động ổn định và bền.

Bulông cường độ cao được chế tạo từ thép hợp kim chất lượng cao và trải qua quá trình nhiệt luyện đặc biệt để đạt được độ bền kéo và độ bền chảy cao hơn nhiều so với bulông thường (thép carbon thấp). Kích thước, bước ren, hình dạng đầu bulông không phải là yếu tố phân biệt chính.

Khớp nối (coupling) được thiết kế để nối hai trục với nhau tại đầu của chúng nhằm mục đích truyền công suất. Khớp nối thường được sử dụng để kết nối các trục được sản xuất riêng biệt trong nhà máy hoặc để kết nối các trục của các bộ phận khác nhau (ví dụ: động cơ và máy phát).

Lăn ép (surface rolling/roller burnishing) là phương pháp gia công biến dạng dẻo bề mặt, tạo ra lớp bề mặt có độ cứng cao hơn, chống mài mòn tốt hơn và có ứng suất nén dư, giúp tăng độ bền mỏi của chi tiết. Mài và đánh bóng chủ yếu cải thiện độ nhẵn bề mặt. Phun bi cũng tạo ứng suất nén nhưng hiệu quả và độ chính xác không bằng lăn ép trong một số trường hợp.

Độ bền mỏi là yếu tố quan trọng nhất khi thiết kế trục vì trục thường chịu tải trọng thay đổi theo chu kỳ trong quá trình làm việc. Nếu không đảm bảo độ bền mỏi, trục có thể bị phá hủy do mỏi ngay cả khi ứng suất danh nghĩa nhỏ hơn giới hạn bền tĩnh. Các yếu tố khác cũng quan trọng nhưng thường được xem xét sau độ bền mỏi.

Nhiệt luyện thép là quá trình gia công nhiệt nhằm thay đổi cấu trúc tế vi của thép, từ đó cải thiện các tính chất cơ học như độ bền, độ cứng, độ dẻo, độ dai... để phù hợp với yêu cầu sử dụng của chi tiết máy. Các đáp án khác không phải là mục đích chính của nhiệt luyện thép.

Ưu điểm chính của ổ bi là ma sát lăn nhỏ hơn nhiều so với ma sát trượt trong ổ trượt, dẫn đến giảm tổn thất năng lượng, giảm nhiệt độ làm việc và tăng tuổi thọ. Ổ trượt có thể chịu tải lớn hơn trong một số trường hợp và có thể rẻ hơn, nhưng ma sát là nhược điểm lớn nhất.

Ổ đũa côn có khả năng chịu tải hướng kính và hướng trục lớn, đồng thời có khả năng tự lựa nhất định do thiết kế hình côn của con lăn và vòng bi. Tuy nhiên, khả năng tự lựa của ổ đũa côn thường không bằng ổ bi tự lựa.

Kiểm tra phá hủy mẫu (Destructive Testing - DT) là phương pháp kiểm tra mà mẫu vật bị phá hủy sau khi kiểm tra, ví dụ như thử kéo, thử uốn, thử va đập. Các phương pháp kiểm tra bằng mắt thường, siêu âm, từ tính đều là các phương pháp kiểm tra không phá hủy, cho phép kiểm tra chi tiết mà không làm hỏng chúng.