Bài giảng Chi tiết máy - Chương 15: Mối ghép ren - Thân Trọng Khánh Đạt
Trường Đại học Bá ch Khoa TP HCM
BM Thiết Kế Máy - Khoa Cơ Khí
Chương 15
MỐI GHÉP REN
Thân Trọng Khánh Đạt
Thg4-16
CHƯƠNG 15
MỐI GHÉ P REN
Ho Chi Minh City University of Technology
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
Nội dung
15.1 Khá i niệm chung
15.2 Thô ng số hình học
15.3 Vật liệu và ứng suất
15.4 Độ bền ren
Chương 15
15.5. Tí nh Bu-lô ng đơn
15.6 Tí nh nhó m Bu-lô ng
15.7 Tính mối ghé p vò ng kẹp
Chương 15 – Mối ghép ren
3/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.1 Khá i niệm chung (1)
a. Đặc điểm
• Là mối ghé p có thể thá o được
• Thô ng thường là ren tam giá c
• Ren kẹp chặt sử dụng ren 1 đầu mối
Ví t
Đầu bu lông
Đai ốc
Ví t
Thâ n
bu lô ng
Đai ốc
Vòng đệm
Chương 15 – Mối ghép ren
4/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.1 Khá i niệm chung (2)
a. Đặc điểm
• Giá thành thấp do
• được sản xuất hàng loạt
• Sức bền mõ i ké m
• Cấu tạo đơn giản
• Sức bền cao
• Dễ thá o lắp
ren tam giá c
ren vuô ng
ren ngoài
ren hì nh thang
ren trong
Chương 15 – Mối ghép ren
5/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.1 Khá i niệm chung (3)
b. Phâ n loại
Ren hì nh trụ
Hình dạng
Ren hì nh cô n
Xoắn phải
Phâ n loại
Chiều của đường xoắn ốc
Số đầu mối đường xoắn ốc
Xoắn trá i
Một đầu mối
Hai, ba… đầu mối
Chương 15 – Mối ghép ren
6/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.1 Khá i niệm chung (4)
c. Ưu nhược điểm
Ưu điểm:
• Cấu tạo đơn giản.
• Có thể tạo lực dọc trục lớn.
• Có thể cố định cá c chi tiết ghé p ở bất cứ vị trí nào nhờ vào
khả năng tự hã m.
• Dễ thá o lắp.
• Giá thành thấp do được tiêu chuẩn hó a và chế tạo bằng
cá c phương phá p có năng suất cao.
Nhược điểm:
• Tập trung ứng suất tại châ n ren, nên giảm độ bền mỏi của
mối ghé p ren.
Chương 15 – Mối ghép ren
7/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.1 Khá i niệm chung (5)
Cá c biện phá p phò ng thá o lỏng
d)
e)
a)
c)
b)
f)
i)
g)
h)
Chương 15 – Mối ghép ren
8/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.1 Khá i niệm chung (5)
Cá c biện phá p phò ng thá o lỏng
Chương 15 – Mối ghép ren
9/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.2 Thô ng số hình học
• Đường kí nh đỉnh ren d
• Đường kí nh châ n ren d1:
• Đường kí nh trung bì nh d2:
• Bước ren p
ꢀ + ꢀꢂ
ꢀꢁ =
ꢁ
• Số mối ren Z1 (ren kẹp chặt Z1 = 1)
ꢃꢄ = ꢄꢂ ⋅ ꢃ
• Bước xoắn ốc pz:
ꢃꢄ
ꢅꢆꢇ =
• Gó c nâ ng ren:
ꢈ ꢀꢁ
Các thông số như đường kính đầu bu lông, chiều cao đầu bu lông, chiều cao
đai ốc đã được tiêu chuẩn qui định theo quan điểm sức bền đều
Chương 15 – Mối ghép ren
10/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.3 Vật liệu và ứng suất
15.3.1 Vật liệu
• Vật liệu chế tạo bu lô ng là thé p carbon thường, thé p carbon chất
lượng tốt hay thé p hợp kim> tiêu chuẩn qui định cấp bền (Grade)
như bảng sau. Ký hiệu bao gồm 2 số. Chữ số đầu x 100 = giới hạn
bền, chữ số sau là tỷ số của (10 x giới hạn chảy / giới hạn bền)
Bảng cấp độ bền của bu-lô ng hệ met [2]
Độ bền
Độ bền
chảy
σch (MPa)
Cấp
bền
Cỡ bu-
lô ng
Kí
hiệu
ké o
Vật liệu
σb (MPa)
Thé p carbon trung bì nh
4.6
4.8
M5-M36
M1.6-M16
M5-M24
400
240
và thấp
Thé p carbon trung bì nh
420
520
340
420
660
720
940
1100
và thấp
Thé p carbon trung bì nh
5.8
và thấp
8.8
M16-M36
M1.6-M36
M5-M36
830
Thé p carbon trung bì nh
Thé p carbon trung bì nh
Thé p khô ng gỉ
9.8
900
10.9
12.9
1040
1220
M1.6-M36
Thé p hợp kim
Chương 15 – Mối ghép ren
11/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.3 Vật liệu và ứng suất
15.3.2 Ứng suất cho phé p
Ứng suất ké o: ꢉꢊ = ꢉ
ꢋꢌ
ꢍ
[s]: hệ số an toàn: 1.5 ~ 4 : thé p carbon tải trọng tĩnh
2.5 ~ 5 : thé p hợp kim tải trọng tĩnh
6.5 ~ 10: thé p carbon tải trọng thay đổi
5 ~ 7.5 : thé p hợp kim tải trọng thay đổi
Ứng suất tiếp:
ꢎ = 0.4ꢏꢐ푐
tải trọng tĩnh
ꢎ = 0.2 ÷ 0.3 ꢏꢐ푐 tải trọng thay đổi
Ứng suất dập:
ꢏꢑ = 0.8ꢏꢐ푐
đối với thé p
ꢏꢑ = 0.4 ÷ 0.5 ꢏꢒ đối với gang
Chương 15 – Mối ghép ren
12/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.4 Độ bền ren
• Mô men ma sá t trên bề mặt ren
ꢘꢙ2tan ꢚ + ꢔ′
ꢖ =
ꢛꢜꢜ
ꢗ
2
• V: lực xiết (N)
• ꢓ′: gó c ma sá t tương đương ꢔ′ = arctanꢕ′
• Đối với ren kẹp chặt f’ = 1.15 f
Chương 15 – Mối ghép ren
13/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.5 Tí nh bu-lô ng đơn
• Mối ghé p lỏng, chịu lực dọc trục
• Mối ghé p chặt, khô ng chịu lực dọc trục
• Mối ghé p chịu lực ngang
15.5.1
15.5.2
15.5.3
15.5.4
15.5.5
• Mối ghé p được xiết chặt, chịu lực dọc trục
• Tính mối ghé p nhó m bu-lô ng
Chương 15 – Mối ghép ren
14/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
1(1)
Dạng h
Chỉ tiê
Cô ng t
. Ứn
. Đư
Tra bả
chuẩn
Chương 15 –
15/40
máy - TTKĐ
15.5.2 Mối ghé p chặt, khô ng chịu lực dọc trục (1)
Dạng hỏng: phá hủy ở châ n ren
Chỉ tiêu tí nh: σtd = σ2k + 3τx2 ≤ σk
. Moment ma sá t trên bề mặt ren
Cô ng thức tí nh:
ꢞ
)
ꢘꢙ2tan(ꢚ + ꢔ′
. Ứng suất ké o: ꢏꢝ =
2
ꢖ =
ꢟꢠ
4
ꢗ
1
2
. Ứng suất tương đương:
ꢏꢡꢑ = ꢏꢝ2 + 3ꢎꢢ2 ≈ 1,3ꢏꢝ
. Đường kí nh châ n ren:
. Ứng suất tiếp:
)
ꢖ
ꢖ
8ꢘꢙ2tan(ꢚ + ꢔ′
ꢗ
ꢗ
ꢎꢢ = =
=
ꢣꢙ13
ꢣꢙ13
W0
16
4x1,3xꢞ
d1 ≥
π[σ ]
k
Tra bảng 17.7 [1] để tì m bulong tiêu chuẩn
Chương 15 – Mối ghép ren
16/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.5.3 Mối ghé p chịu lực ngang (1)
A. Lắp có khe hở
Dạng hỏng: tấm g
Chỉ tiêu tí nh: để trá
Để tr3τx2 ≤ σk
Cô ng thức tính
. Lực ma sá t: ꢤꢥꢦ
. Lực xiết V để trá n
4.1,3ꢝꢨ
. Đường kí nh trục ≥
ꢫꢩꢪ[ꢬ ]
ꢭ
Tra bảng 17.7 và 1
Chương 15 – Mối ghép ren
17/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.5.3 Mối ghé p chịu lực ngang (2)
B. Lắp khô ng có khe hở
Dạng hỏng: thâ n bulong bị cắt và dập
Chỉ tiêu tí n
của 2 bề mặt tx
Cô ng thức
. Ứng suấ
ꢤ
. Ứng suấ
0 ≥
ℎ2 ꢏꢑ
. Ứng suấ
ꢤ
ꢙ0 ≥
Chọn d0 lớn nhất và tra bảng tì m bu-lô ng tiêu chuẩn
ℎ1 + ℎ3 ꢏꢑ
Chương 15 – Mối ghé p ren
18/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.5.3 Mối ghé p chịu lực ngang (3)
Nhận xé t
• So sá nh hai phương á n lắp bulô ng có khe hở và
khô ng có khe hở ta thấy:
. Phương á n 1 khô ng cần phải gia cô ng chí nh xá c
lỗ, đường kí nh bulô ng lớn hơn.
. Phương á n 2 cần phải gia cô ng chí nh xá c lỗ,
đường kí nh bulô ng nhỏ hơn.
• Do đó, khi thiết kế, phương á n 1 là phương á n lựa
chọn đầu tiên vì dễ gia cô ng lỗ. Nếu kí ch thước
bulô ng quá lớn thì chuyển sang phương á n 2.
Chương 15 – Mối ghép ren
19/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
15.5.4 Mối ghép được xiết chặt, chịu lực dọc trục (1)
F
V
V’
Dạng hỏng
d1
Δm
δm
Δb
δb
V
Khi chưa xiết
V’
F
Khi xiết chặt
ꢘ = 0
ꢤ = 0
�
ꢘ > 0
ꢤ = 0
Khi thêm vào lực F
�
ꢘ → V′
ꢤ > 0
�
Độ mềm của tấm ghép:
ꢯꢥ
ꢮꢥ
ꢮꢥ + ꢮꢒ
ꢮꢥ =
ꢲ =
Hệ số ngoại lực:
ꢰꢥꢱꢥ
Độ mềm của bu-lô ng
ꢯꢒ
Thô ng thường: ꢲ = 0.2 ÷ 0.3
ꢮꢒ =
ꢰꢒꢱꢒ
Chương 15 – Mối ghép ren
20/40
Bm. Thiết kế máy - TTKĐ
Tải về để xem bản đầy đủ
42 trang
63920
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Chi tiết máy - Chương 15: Mối ghép ren - Thân Trọng Khánh Đạt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_chi_tiet_may_chuong_15_moi_ghep_ren_than_trong_kha.pdf
