Chi tiết máy - Chương 2: Mối ghép ren

CHƯƠNG 2 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP MỐI GHÉP REN Mục tiêu Ưu-nhược điểm  Thông số hình học  Các chi tiết dùng mối ghép ren  Các biện pháp không cho tự lỏng  Tính toán mối ghép ren 1 2.1 Khái niệm chung 2  Mối ghép ren: cố định tháo rời  Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản Lực dọc trục lớn Dễ tháo lắp Giá thành rẻ Lắp CTM ở các vị trí khác nhau 3  Nhược điểm: Có sự tập trung ứng suất chân ren  Phân loại Mặt trụ sinh: ren hình trụ, hình côn Chiều đường xoắn ốc: trái, phải Số đầu mối ren: một, nhiều 4 d, D: đ/k danh nghĩa d1, D1 : đ/k trong d2, D2 :đ/k trung bình p: bước ren pz:bước xoắn pz=Z1.p h: chiều cao ren α: góc đỉnh ren : góc nâng Các thông số hình học 2d p tg z   = 5 Các dạng ren Công dụng: ghép chặt, ghép chặt kín Hình dạng tiết diện:tam giác, thang, vuông, tròn 6 7 Góc tiết diện ren: hệ mét, hệ anh, ống, tròn, vuông, thang cân, côn 8 2.2 Các chi tiết máy dùng mối ghép ren  Bulông  Đai ốc  Vòng đệm 9 Bulông Bulông thô Bulông nửa tinh Bulông tinh Vít Vít cấy 10 Vít định vị Bulông nền Vít vòng (bulông vòng) 11 Đai ốc 12 Vòng đệm 13 2.3 Các phương pháp phòng lỏng ren  Dùng thêm chi tiết phụ để tăng thêm ma sát  Dùng thêm chi tiết phụ để cố định  Gây biến dạng dẻo cục bộ 14 15 2.4 Tính bulông Bulông ghép lỏng, chịu lực dọc trục Dạng hỏng: kéo đứt chân ren Điều kiện bền kéo 2 1 4 [ ] (1.1)k F d    =  Thiết kế đường kính cần thiết 1 4 (1.2) [ ]k F d    16 Bulông xiết chặt, không có ngoại lực tác dụng Xiết chặt ma sát mặt ren  bulông chịu xoắn Bulông chịu kéo Moment xoắn 2 . ( '). 2 r V tg d T   = Dạng hỏng 17 Ứng suất kéo 2 1 4 . V d   = Ứng xoắn 23 0 1 8. . ( '). . rT V tg d W d      = = Thuyết bền thứ 4 + bulông tiêu chuẩn  2 2 2 1 4 3 1,3. 1,3 (1.3) . td k V d       =  = =  Thiết kế đường kính cần thiết 1 1,3.4. (1.4) [ ]k V d    18 Bulông chịu tải ngang (lắp chặt có khe hở) Dạng hỏng Tấm ghép trượt Bulông phá hủy chân ren FifVFms = .. . (1.5) . k F V f i = Tránh tấm ghép trượt nhau 19 Tránh bulông phá hủy chân ren  2 1 4 1,3 (1.6) . td k V d    =  Thiết kế đường kính cần thiết 1 1,3.4. (1.7) [ ]k V d    20 Bulông chịu tải ngang (lắp chặt k khe hở) F d0 F 1h 2h 3h Dạng hỏng Bulông cắt Bulông dập Điều kiện bền cắt 2 0 4 [ ] (1.8) . F d i    =  21 0 4. (1.9) [ ]. F d i   Thiết kế đường kính cần thiết Điều kiện bền dập d 0 F F  0 [ ] (1.10) . d d F d    =  22 Bulông chịu lệch tâm Fk Fk Bulông Kéo Bulông uốn  max 2 3 1 1 32 .4 (1.12) . . k k u k F eV d d       =  =   Điều kiện bền 23 2.5 Tính nhóm bulông Lực F mặt phẳng ghép 1F 2F 4F F 3F 1 2 i F F F F z = = = Tính như mối ghép bulông đơn chịu lực ngang (có hoặc không có khe hở) (1.7), (1.9) 24 Môment M mặt phẳng ghép 1F 2F 3F 4F M 1r 2r 4r 3r i i r F r F r F === 2 2 1 1 ii r r F F 1 1= 21 1 1 2 2 1 11 n n i i i i i i i F M Fr F r Fr Fr r r= = =    = =  25  = = n i ir rM F 1 2 1 1 1F 2F 3F 4F M 1r 2r 4r 3r Lực tác dụng bulông 1 Lực tác dụng bulông i ii r r F F 1 1= Suy ra, ứng với . Do đó, tính như mối ghép bulông đơn chịu lực ngang (có hoặc không có khe hở). (1.7), (1.9) maxF maxr 26 Lực không qua trọng tâm mặt phẳng ghép 1 F 2 F i F 1 2 3 3 F F l i M F i F F F M Dời lực F về trọng tâm mối ghép i F i M F i F F a b b b a  = 0 180 z F F i F =  = = n i i i M r r M F i 1 2 acos..222 iiii QMQMi FFFFF = 27 Tải trọng tác dụng có phương bấc kỳ T  N  M V  V  T  N  Q  2l 1l a - - - V N M min max Dạng hỏng: Tấm ghép bị tách hở (do lực N). Tấm ghép bị trượt (do lực T). Bulông bị phá hủy ở chân ren. 28 Điều kiện tránh tấm ghép bị tách hở 0max = VMN  : hệ số ngoại lực (586) 29        uW M A N z A V ).1.(  (1 ) . . (1.13) u k M A V N z W    =     Lực xiết V (trên 1 bulông ) để tránh tách hở: k: hệ số an toàn (>1) 30 Điều kiện tránh tấm ghép bị trượt Lực xiết V (trên 1 bulông ) để tránh trượt:   TfNzVFms = .)1(.  TkfNfzV ..)1(.. =  . (1 ). . (1.14) . k T N f V z f   = Chọn Vmax tránh tách hở và trượt tấm ghép 31 Lực tác dụng lên bulông: max 2 1 . .. (1.15)b n i i M rN F V z r  = =    ri khoảng cách tâm bu lông đến đường trung hòa Nếu bỏ qua ma sát trên bề mặt ren: 32 max 2 1 . .. 1,3 (1.16)b n i i M rN F V z r  = =    Lực tác dụng lên bulông: Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren: 33 Để tránh phá hủy chân ren: Nếu bỏ qua ma sát trên bề mặt ren: max 2 1 1 . .. 4 (1.17) [ ] n i i k M rN V z r d    =               34 Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren: Xiết chặt rồi mới chịu lực: max 2 1 1 . .. 4 1,3 (1.18) [ ] n i i k M rN V z r d    =               35 Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren: Xiết chặt đồng thời với chịu lực: (tránh) max 2 1 1 . .. 1,3.4 (1.19) [ ] n i i k M rN V z r d    =               36 Các dạng bài tập  Tính toán bulông  Tính toán nhóm bulông Tải trọng nằm trong m/p ghép Tải trọng có phương bấc kỳ