Bài giảng Nguyên lí chi tiết máy - Chương 2: Mối ghép ren

Nội dung text: Bài giảng Nguyên lí chi tiết máy - Chương 2: Mối ghép ren

1. BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 2 MỐI GHÉP REN
2. 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
3. 2.1 Khái niệm chung . 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 2
4. . 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 3
5. .Các thông số hình học d, D: đ/k danh nghĩa p: bước ren p =Z .p d1, D1 : đ/k trong pz:bước xoắn z 1 d2, D2 :đ/k trung bình h: chiều cao ren α: góc đỉnh ren : góc nâng p tg = z d2 4
6. .Các dạng ren Công dụng: ghép chặt, ghép chặt kín Hình dạng tiết diện:tam giác, thang, vuông, tròn 5
7. Góc tiết diện ren: hệ mét, hệ anh, ống, tròn, vuông, thang cân, côn 7
8. 2.2 Các chi tiết máy dùng mối ghép ren  Bulông  Đai ốc  Vòng đệm 8
9. .Bulông Bulông thô Bulông nửa tinh Bulông tinh Vít Vít cấy 9
10. Vít định vị Bulông nền Vít vòng (bulông vòng) 10
11. .Đai ốc 11
12. .Vòng đệm 12
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 13
14. 2.4 Tính bulông .Bulông ghép lỏng, chịu lực dọc trục Dạng hỏng: kéo đứt chân ren Điều kiện bền kéo 4F =2 [  k ] (1.1) d1 Thiết kế đường kính cần thiết 4F d1 (1.2) []  k 15
15. .Bulông xiết chặt, không có ngoại lực tác dụng Dạng hỏng Bulông chịu kéo Xiết chặt ma sát mặt ren bulông chịu xoắn V. tg ( '). d Moment xoắn T = 2 r 2 16
16. 4V Ứng suất kéo  = 2 .d1 Tr 8. V . tg ( '). d2 Ứng xoắn  = = 3 W0 . d 1 Thuyết bền thứ 4 + bulông tiêu chuẩn 4V = 2 3  2 = 1,3.  = 1,3  (1.3) td 2  k .d1 Thiết kế đường kính cần thiết 1,3.4.V d1 (1.4) []  k 17
17. .Bulông chịu tải ngang (lắp chặt có khe hở) Dạng hỏng Tấm ghép trượt Bulông phá hủy chân ren Tránh tấm ghép trượt nhau Fms = V. f .i F k. F V = (1.5) f. i 18
18. Tránh bulông phá hủy chân ren 4V =1,3  (1.6) td 2  k .d1 Thiết kế đường kính cần thiết 1,3.4.V d1 (1.7) []  k 19
19. .Bulông chịu tải ngang (lắp chặt k khe hở) Dạng hỏng d0 h1 Bulông cắt F F h2 Bulông dập h3 Điều kiện bền cắt 4F =2 [  ] (1.8) d0 . i 20
20. Thiết kế đường kính cần thiết 4.F d0 (1.9) d0 F [  ].i F  Điều kiện bền dập F d= [  d ] (1.10) d0. 21
21. .Bulông chịu lệch tâm Fk Bulông Kéo Bulông uốn Fk Điều kiện bền 4V 32Fk . e max = k  u =2 3   k  (1.12) d1 d 1 22
22. 2.5 Tính nhóm bulông .Lực F mặt phẳng ghép F F F 1 2 FFF= = = 1 2 i z Tính như mối ghép bulông đơn chịu lực F ngang (có hoặc F F không có khe hở) 4 3 (1.7), (1.9) 23
23. F1 .Môment M mặt phẳng ghép r r 1 2 F2 F F F M 1 = 2 =  = i r1 r2 ri r4 r3 F4 F 1 F Fi = ri 3 r1 n n F1 2 M= F1 r 1 F 2 r 2  Fri i = F i r i =  r i i=1r1 i = 1 24
24. F1 Lực tác dụng bulông 1 r r 1 2 F2 M r1 F1 = n M 2  ri i=1 r4 r3 F4 Lực tác dụng bulông i F3 F1 Fi = ri r1 Suy ra, F max ứng với r max . Do đó, tính như mối ghép bulông đơn chịu lực ngang (có hoặc không có khe hở). (1.7), (1.9) 25
25. .Lực không qua trọng tâm mặt phẳng ghép l F M i 0 1 2 a = 180 b b F F = F1 F i F2 z M Fi a M ri F F = M i M i n 3 b 2  ri i =1 F F F F 3 F i F F i Fi Dời lực F về trọng tâm mối ghép F = F 2 F 2 2F .F .cosa i Mi Qi Mi Qi 26
26. l2 N Q a T .Tải trọng tác dụng có phương bấc kỳ l1 V V Dạng hỏng: N M T Tấm ghép bị tách hở (do lực N).  - V  Tấm ghép bị trượt (do lực T). N  Bulông bị phá hủy ở chân ren. - M -  min  max 27
27. Điều kiện tránh tấm ghép bị tách hở  max =  N  M V 0 : hệ số ngoại lực (586) 28
28. A N M V .(1 ). z A Wu Lực xiết V (trên 1 bulông ) để tránh tách hở: k(1  ) M . A VN=. (1.13) z Wu k: hệ số an toàn (>1) 29
29. Điều kiện tránh tấm ghép bị trượt Fms = V.z (1 )N. f T V.z. f (1 )N. f = k.T Lực xiết V (trên 1 bulông ) để tránh trượt: k. T (1  ). N . f V = (1.14) z. f Chọn Vmax tránh tách hở và trượt tấm ghép 30
30. Lực tác dụng lên bulông: Nếu bỏ qua ma sát trên bề mặt ren: .N  M rmax FVb = n (1.15) z 2  ri i=1 ri khoảng cách tâm bu lông đến đường trung hòa 31
31. Lực tác dụng lên bulông: Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren: .N  M rmax FVb =1,3 n (1.16) z 2  ri i=1 32
32. Để tránh phá hủy chân ren: Nếu bỏ qua ma sát trên bề mặt ren:  .N  M rmax 4 V n z 2  ri i =1 d1 (1.17) []  k 33
33. Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren: Xiết chặt rồi mới chịu lực: .N  M rmax 4 1,3V n z 2  ri i=1 d1 (1.18) []  k 34
34. Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren: Xiết chặt đồng thời với chịu lực: (tránh) .N  M rmax 1,3.4 V n z 2  ri i=1 d1 (1.19) []  k 35
35. Các dạng bài tập  Tính toán bulông  Tính toán nhóm bulông  Tải trọng nằm trong m/p ghép  Tải trọng có phương bấc kỳ 36