Bài giảng Chi tiết máy - Chương 3: Chi tiết máy ghép - Nguyễn Minh Quân

PHẦN 2: CHI TIẾT MÁY GHÉP VIỆN CƠ KHÍ – BM GIA CÔNG ÁP LỰC Chương 3: Chi tiết máy ghép 2Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ • Khái niệm, phân loại • Mối ghép ren • Mối ghép then, then hoa Chương 3 Chi tiết máy ghép 3.1 Khái niệm và phân loại 3 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.1.1 Khái niệm 3.1.2 Phân loại Liên kết động 4Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.1 Khái niệm và phân loại 3.1.2 Phân loại Liên kết cố định (mối ghép) Mối ghép tháo được Mối ghép không tháo được 5Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2 Mối ghép ren 3.2.1 Khái niêm 1 hình phẳng di chuyển theo đường xoắn ốc và luôn nằm trong mặt phẳng đi qua tâm hình trụ, các cạnh của nó quét thành mặt ren 6Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2.2 Các thông số hình học Đường kính ngoài (danh nghĩa) Đường kính trong Đường kính trung bình 1 2 2 d d d + = Góc nâng của ren Góc tiết diện ren Chiều cao tiết diện làm việc Bước ren Chiều dài phần cắt ren, thân vít, bu lông không được tiêu chuẩn hóa 3.2 Mối ghép ren 7Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Góc nâng của ren .xp n p= 2.d xptg  = 3.2 Mối ghép ren 3.2.2 Các thông số hình học 8Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2.3 Phân loại 3.2 Mối ghép ren Ren hệ mét α = 600 Md (× p) Ren hệ Anh α = 550 inch - Tiêu chuẩn - Bước ren Ren bước nhỏ Ren bước lớn Độ bền cao Lâu hỏng do mòn 9 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ - Biên dạng ren Ren tam giác Ren vuông Ren thang Ren răng cưa 3.2.3 Phân loại 3.2 Mối ghép ren 10 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2.3 Phân loại 3.2 Mối ghép ren Ren phải Ren trái Ren ngoài Ren trong Ren trụ Ren côn - Các loại ren 11 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Ren ống Ren tròn Ren vít gỗ 3.2.3 Phân loại 3.2 Mối ghép ren 12 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2.5 Các chi tiết dùng trong ghép ren Bu lông Vít Vít cấy Đai ốc 3.2 Mối ghép ren Vòng đệm 13 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2 Mối ghép ren 3.2.5 Các chi tiết dùng trong ghép ren 2 đai ốc Đệm vênh Đệm gập Đệm hãm có ngạnh Bộ phận hãm 14 Ưu điểm: + Cấu tạo đơn giản, dễ tháo lắp. + Giá thành rẻ nhờ tiêu chuẩn hóa. + Có thể có định ở bất kỳ vị trí nào nhờ tự hãm Nhược điểm: Tập trung ứng suất chân ren (độ bền mỏi kém) 3.2.6 Đánh giá 3.2 Mối ghép ren 15 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán Chỉ tiêu tính toán: Độ bền 16 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán k2 1 [ ] 4 k F d    =  1 4 [ ]k F d    i. Bu lông không xiết chặt chịu lực dọc trục (móc treo) 17 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ ii. Bu lông xiết chặt không có ngoại lực tác dụng (nắp bình kín) 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán Chịu kéo (lực xiết) Chịu xoắn (mômen ma sát trên ren) 2 1 4 V d   = 2. ( '). 2 r d M V tg  = + 2 2 3 3 10 1 ( ') 8 ( ')2 W 16 r d Vtg M Vtg d d d        + + = = = ( ) 2 2 2 '2 d 1 3 1 12t d tg d         = + = + +    18 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ Bu lông tiêu chuẩn 02,5 = 2 11,1d d= ' 0,2f = 2 1 1,3 1,3 [ ] 4 td k V d      =  ii. Bu lông xiết chặt không có ngoại lực tác dụng (nắp bình kín) 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán 1 1,3.4 [ ]k V d    19 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán iii. Bu lông xiết chặt, chịu ngoại lực là lực ngang Bu lông lắp có khe hở . . FmsF V i f=  Số bề mặt tiếp xúc Hệ số ma sát . kF V i f = 0,15 0,20f =  Hệ số an toàn 1,3 1,5k =  1 4.1,3. . . . .[ ]k k F d i f   20 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán iii. Bu lông xiết chặt, chịu ngoại lực là lực ngang Bu lông lắp không có khe hở Thân bu lông bị cắt 2 0 [ ] 4 c c F d i    =  Mặt tiếp xúc bị dập d 1 0 [ ] 2 d F s d  =  d 2 0 [ ]d F s d  =  od 21 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ iv. Bu lông xiết chặt, chịu ngoại lực là lực dọc trục bF V F= + ' (1 )V V F= − − 0 (1 )V k F= − 0 1,3F V F= + mômen ma sát trên ren 0 k2 1 [ ] 4 F d    =  1d 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán V F Bu lông V Tấm ghép V 𝜒𝐹 ሺ1 − 𝜒ሻ𝐹 22 0F F=  ( )bF V V F=  + 2 a b F A   = Diện tích tiết diện nguy hiểm của bu lông 1 1 2 2 m v a b b V F A A   = + = + axm v a b b V F A A   = + = + Tính kích thước  1 (1 / ) . m b a a a S S K     − −=  G/hạn bền mỏi G/hạn bền HS tập trung ứng suất ở ren 0 k2 1 [ ] 4 F d    =  iv. Bu lông xiết chặt, chịu ngoại lực là lực dọc trục 3.2 Mối ghép ren 3.2.7 Tính toán Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 23 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.3 Mối ghép then 3.3.1 Then ghép lỏng Tiết diện hình chữ nhật (1:1 – 1:2) Mặt làm việc: 2 mặt bên Dùng 1 hay nhiều then Không truyền lực theo dọc trục Then bằng 24 Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/ 3.3 Mối ghép then 3.3.1 Then ghép lỏng Then bán nguyệt Mặt làm việc: 2 mặt bên Thích ứng với độ nghiêng của rãnh may ơ Phay rãnh sâu trên trục 25 3.3 Mối ghép then 3.3.2 Then ghép căng Then vát Vát 1 mặt Độ dốc: 1:100 Mặt làm việc: 2 mặt trên, dưới Truyền mômen xoắn và lực dọc trục Gây lệch tâm, tạo ra rung động 26 3.3 Mối ghép then 3.3.3 Tính toán then bằng và bán nguyệt   1 2 .( ) . .( ) d d F T l h t d l h t  = =  − −   2 . . . c c F T b l b d l  = =  27 3.4 Mối ghép then hoa Ưu điểm Nhược điểm Khả năng chịu tải lớn Độ bền mỏi, chịu va đập tốt Khả năng đồng tâm, dễ di động Phân bố không đều tải Thiết bị chế tạo, kiểm tra 28 3.4 Mối ghép then hoa   2 . . . . d d m T d l h Z    =  Tính toán then hoa   2 . . . m m m T d l h Z  =  29