Giáo trình Đồ gá gia công cơ khí - Chương 3: Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt
Chæång 3
KEP CHÀT VA CÅ CÁU KEP CHÀT
3-1.Khai niãm.
Khi thiãt kã âä ga, sau khi âa chon âæåc phæång an âënh vë tæång âäi håp
lê, tiãp theo ta chon phæång an kep chàt phäi trong âä ga. Viãc chon phæång an
kep chàt cung phai tuán thu theo nhæng nguyãn tàc nhát âënh, trong nhiãu træång
håp giai quyãt ván âã kep chàt con kho khàn hån ván âã âënh vë vç kãt cáu cua
âä ga khäng cho phep.
Kep chàt la tac âäng lãn hã thäng âä ga, cu thã la vao chi tiãt gia cäng mät
læc âã lam mát kha nàng xã dëch hoàc rung âäng do læc càt hay cac læc khac
trong qua trçnh càt sinh ra nhæ læc li tám, trong læång , rung âäng...
Âã thæc hiãn viãc âo phai co cå cáu kep chàt, cå cáu kep chàt trong âä ga
la mät hã thäng âi tæ nguän sinh læc âãn váu cua âä kep tç lãn chi tiãt : Nguän
sinh læc (cå cáu sinh læc), cå cáu truyãn læc (cå cáu phong âai læc kep, cå cáu
liãn âäng phán bä læc kep)...
Yãu cáu âäi våi cå cáu kep chàt. Khi thiãt kã cac cå cáu kep chàt cán phai
âam bao cac yãu cáu sau :
+ Khi kep khäng âæåc pha hong vë trê cua
chi tiãt âa âæåc âënh vë chênh xac .
Q
Vê du, hçnh 3-1 la så âä kep chàt khäng
håp lê, khi quay banh lãch tám âã kep chàt chi
tiãt, cung âäng thåi gáy ra læc T lam dëch
chuyãn chi tiãt khoi vë trê âa âæåc âënh vë chênh
xac.
+Trë sä læc kep væa âu âã chi tiãt khäng
bë xã dëch va rung âäng dæåi tac dung cua læc
T
W
Hçnh 3-1:Så âä kep
chàt khäng håp lê
càt va cac anh hæång khac trong qua trçnh gia cäng, nhæng læc kep khäng nãn qua
lån khiãn cå cáu kep to, thä va lam vát gia cäng biãn dang..
+ Khäng lam hong bã màt do læc kep tac dung vao no.
+ Cå cáu kep chàt co thã âiãu chènh âæåc læc kep.
+ Thao tac nhanh, thuán tiãn, an toan, kãt cáu gon, nhæng co âu âä bãn,
khäng bë biãn dang khi chëu læc.
+ Kãt cáu âån gian, dã chã tao va sæa chæa.
3-2. Phæång, chiãu, âiãm âàt va trë sä læc kep.
35
Khi thiãt kã cå cáu kep cán chu y mät sä ván âã chênh sau âáy :
3-2-1. Phæång va chiãu læc kep.
Phæång va chiãu cua læc kep co liãn quan mát thiãt våi chuán âënh vë
chênh, chiãu cua trong læång ban thán chi tiãt gia cäng, chiãu cua læc càt. Noi
chung phæång cua læc kep nãn thàng goc våi màt âënh vë chênh, vç nhæ thã se co
diãn têch tiãp xuc lån nhát, giam âæåc ap suát do læc kep gáy ra va do âo êt biãn
dang nhát. Chiãu cua læc kep nãn hæång tæ ngoai vao màt âënh vë, khäng nãn
ngæåc chiãu våi chiãu læc càt va chiãu trong læång ban thán chi tiãt gia cäng (kep
tæ dæåi lãn), vç nhæ thã læc kep phai rát lån, cå cáu kep cäng kãnh, to va thao tac
tän sæc. Læc kep nãn cung chiãu våi chiãu læc càt va trong læång ban thán vát gia
cäng, nhæng âäi khi vç kãt cáu khäng cho phep thç co thã chon chung thàng goc
våi nhau.
Mät sä vê du hçnh 3-2 :
W
W
W
W
G
P
P
P
P
P
P
W
G
G
G
W
G
G
b)
c)
d)
e)
g)
Hçnh 3-2: Quan hã giæa phæång va chiãu cua læc kep våi
phæång va chiãu cua læc càt va trong læång chi tiãt.
P- læc càt ; G- trong læång chi tiãt ;W- læc kep.
Tæ hçnh 3-2, ta tháy å hçnh 3-2a phæång va chiãu læc kep chàt la tät nhát
va hçnh 3-2g la xáu nhát.
3-2-2. Âiãm âàt cua læc kep
W
W
Khi xac âënh âiãm âàt læc kep
cán phai tranh chi tiãt nhán thãm ngoai
læc va mä men quay. Âiãm âàt læc tät
nhát phai tac dung lãn vë trê cua chi
tiãt co âä cæng væng lån nhát va nãn å
ngay trãn âiãm âå hoàc trong pham vi
diãn têch âå (hçnh 3-3): a- vë trê âiãm
a)
b)
Hçnh 3-3: vë trê âiãm âàt læc
âàt læc kep khäng âung, b-vë trê âiãm âàt læc kep âung.
3-2-3. Tênh læc kep chàt cán thiãt W .
36
Trë sä læc kep W phu thuäc vao phæång, chiãu, âiãm âàt, trë sä cua læc càt,
trong læång ban thán vát gia cäng va cac læc khac, cac kêch thæåc liãn quan... Âã
tênh toan læc kep ta phai biãt phæång, chiãu, âiãm âàt va trë sä cua cac læc khac
tac dung lãn chi tiãt va så âä âënh vë chi tiãt cán gia cäng.
Thæc chát tênh toan læc kep la giai bai toan ténh hoc vã cán bàng vát ràn
dæåi tac dung cua cac læc va mä men lãn chi tiãt. Trçnh tæ tênh toan læc kep nhæ
sau :
- Xac âënh phæång, chiãu, âiãm âàt læc kep.
- Xac âënh trë sä cua læc càt va mä men cua læc càt tac dung lãn chi tiãt gia
cäng, khi cán phai xac âënh læc quan tênh va læc li tám phat sinh trong qua trçnh
gia cäng.
- Giai bai toan ténh hoc vã cán bàng vát ràn dæåi tac dung cua tát ca cac læc
lãn chi tiãt, tênh læc kep tênh toan Wtt .
- Xac âënh læc kep thæc tã bàng cach nhán thãm våi hã sä an toan k :
W = KWtt
Trong âo: W- læc kep thæc tã; Wtt- læc kep tênh toan tinh theo âiãu kiãn cán
bàng; K - hã sä an toan, K=k0k1k2k3k4k5k6.
k0-hã sä an toan chung, trong moi træång håp k0=1,5÷2.
k1-hã sä kã âãn læång dæ khäng âãu, khi gia cäng thä k1= 1,2; khi gia cäng
tinh k1= 1,0.
k2-hã sä xet âãn dao cun lam læc càt tàng, k2=1,0÷1,9.
k3-hã sä xet âãn vç càt khäng liãn tuc lam læc càt tàng, k3=1,2
k4-hã sä xet âãn nguän sinh læc khäng än âënh, khi kep bàng tay k4=1,3;
khi kep chàt bàng khê nen hay thuy læc k4=1,0.
k5- hã sä kã âãn vë trê tay quay cua cå cáu kep thuán tiãn hay khäng thuán
tiãn, khi kep chàt bàng tay: goc quay < 900, k5=1,0; goc quay > 900, k5=1,5.
k6- hã sä tênh âãn mä men lam lát phäi quay quanh âiãm tæa, khi âënh vë
trãn cac chät tç: k6=1,0; khi âënh vë trãn cac phiãn tç k6=1,5.
Phai càn cæ vao âiãu kiãn cu thã âã xac âënh tæng hã sä riãng biãt.
Mät sä vê du tênh toan læc kep cu thã:
(1) Tênh læc kep theo så âä hçnh 3-4.
- Theo så âä hçnh 3-4a: Khi læc càt P cung chiãu våi læc kep W va vuäng
goc våi màt chuán chênh. Nãu hã khäng co kha nàng gáy ra træåt thç W=0, khi
âo khäng cán âãn læc kep chàt. Vê du, khi chuät ep lä (chuät âæng, thæc sæ
khäng cán âãn læc kep).
Khi co kha nàng gáy ra læc træåt N thç :
KN
W =
− P
f1 + f2
37
Trong âo: K- hã sä an toan chung; f1-hã sä ma sat giæa màt chuán âënh vë
cua chi tiãt va chi tiãt âënh vë (màt thä f1=0,2÷0,3; màt tinh f1=0,1 ÷0,15); f2-hã
sä ma sat giæa mo kep va chi tiãt; N -læc træåt.
W
P
W
P
Wf1
Wf2
N
G
P
W
a)
b)
c)
Hçnh 3-4: så âä kep chàt khi chuán la màt phàng
- Theo så âä h3-4b :
Læc kep W vuäng goc våi læc càt P va màt chuán chênh:
K ⋅ P
f1 + f2
W =
Trong âo: f1- hã sä ma sat giæa mo kep va chi tiãt (f1=0,1÷0,15); f2- hã sä
ma sat giæa màt chuán cua chi tiãt va chi tiãt tiãt âënh vë (màt thä: f2=0,1 ÷0,3;
màt tinh f2= 0,1÷0,15)
- Theo så âä hçnh 3-4c :
Khi læc kep ngæåc chiãu våi læc càt va trong læång:
W = K
P + G
)
Trong âo: G -trong læång ban thán chi tiãt.
(2) Tênh læc kep chi tiãt khi gia cäng trãn may tiãn, chi tiãt ga trãn mám
càp (hçnh 3-5). Dæåi tac dung cua mä men Mc va læc Px, chi tiãt co thã quay
quanh tám cua no va træåt trãn cac cháu kep.
Âiãu kiãn cán bàng :
- Phæång trinh cán bàng
W
W
Rc
W⋅f
R
mä men:
W⋅f
W⋅f
W∑ ⋅f ⋅ R ≥ K ⋅ Mc
WΣ ⋅f ⋅ R ≥ K ⋅ Pz ⋅ Rc
K ⋅ Pz ⋅ Rc
Px
Pz
S
W⋅f
Do âo W∑ =
f ⋅ R
Læc kep trãn mäi cháu :
Hçnh 3-5: så âä tênh læc kep khi tiãn
W∑
W =
(1)
z
- Phæång trçnh cán bàng chäng træåt doc:
K ⋅ Px
W∑ ⋅f ≥ K ⋅ Px → W∑ ≥
f
Læc kep trãn mäi cháu :
38
K ⋅ Px
f ⋅ z
W =
(2)
Trong âo: WΣ-täng læc kep cua cac cháu kep (N); W- læc kep cua mät cháu
; z - sä cháu kep; Mc- mä men càt, Mc= Pc⋅Rc(Nm), Rc- ban kênh gia cäng; R - ban
kênh màt chuán (mm); Pz-thanh phán læc càt tiãp tuyãn (N); Px-thanh phán læc
theo phæång x (N); f- hã sä ma sat (f=0,5÷0,7). Tuy theo træång håp cu thã læc
kep chon Wmax trong (1) hoàc (2).
(3) Tênh læc kep khi khoan.
- Trong træång håp læc kep nàm theo phæång thàng âæng va cung chiãu
våi læc P0, thç thæc tã læc kep P0 khäng cán lån làm (hçnh 3-6a). Tuy nhiãn âã gia
cäng âæåc, læc kep phai thàng âæåc mä men càt Mc.
Âiãu kiãn cán bàng :
K ⋅ Mc
W ⋅ L ⋅f ≥ K ⋅ Mc → W ≥
f ⋅ L
Nãu kã trong læång chi tiãt thç læc kep täng cäng WΣ:
WΣ = W + P0 + G
K ⋅ Mc
f ⋅ Rtd
Khi P0+G>
, thç co thã láy: W=0.
P0
W
F1
W
F1
W
P0
Mc
Mc
F2
L
F2
N
N
F2
α
a)
b
Hçnh 3-6 : Så âä tênh læc kep khi khoan
- Khi khoan lä co âæång tám song song våi âæång tám chi tiãt tru, chi tiãt
ga âàt trãn khäi V, læc kep vuäng goc våi tám chi tiãt (hçnh 3-6b).
Læc kep phai âam bao sao cho chi tiãt khäng bë xoay do tac âäng cua mä
men Mc, âäng thåi khäng bë xã dëch doc theo truc do tac dung cua læc doc P0.
Phæång tring cán bàng âã âam bao khäng træåt la :
W
2⋅f2 ⋅
+ W ⋅f1 ≥ K ⋅ P0
α
sin
2
39
K ⋅ P0
f2
Suy ra :
W =
2⋅
+ f2
α
sin
2
Phæång trçnh cán bàng âã âam bao khäng bë xoay:
⎛
⎜
⎞
⎟
2⋅ K ⋅ Mc
W
⎜
⎟
2⋅f2 ⋅
+ W ⋅f1 R ≥
⋅ H
α
d
⎜
⎜
⎝
⎟
⎟
⎠
sin
2
2⋅ K ⋅ Mc
H
Suy ra :
W =
⋅
d
⎛
⎞
⎟
⎜
f2
⎜
⎟
R 2⋅
+ f1
α
⎜
⎜
⎝
⎟
⎟
⎠
sin
2
Trong âo: f1- hã sä ma sat giæa chi tiãt va mo kep (f1=0,1÷0,15); f2- hã sä
ma sat giæa chi tiãt va khäi V, (f2=0,2÷0,3 âäi våi màt thä, f2=0,1÷0,15 âäi våi
màt tinh) ; R- ban kênh cua chi tiãt (mm); d- âæång kênh cua mui khoan (mm); H-
kêch thæåc tæ tám chi tiãt âãn vë trê lä gia cäng; α- goc khäi V.
(4) Tênh læc kep khi phay.
Co nhiãu phæång phap phay, å mäi
phæång phap læc càt co gia trë va hæång
khac nhau lam cho læc kep khac nhau.
Tuy theo så âä cu thã ma phán têch, xem
xet âã tênh læc kep âam bao kep chàt
væng vang.
Px
W
2
S
Py
W
1
- Khi phay màt phàng bàng dao
phay màt âáu va chuán la màt âay (hçnh
3-7).Theo hçnh ve, ta tháy læc Py co tac
dung hä trå cho læc kep W (vç cung chiãu
våi læc kep); Px co tac dung lam cho chi
tiãt quay xung quanh canh 2-4, canh 1-3
Pz
4
3
l
Hçnh 3-7: Så âä tênh læc kep khi phay
màt phàng bàng dao phay màt âáu
bë hát lãn; Pz lam cho chi tiãt quay xung quanh canh 3-4, canh 1-2 bë hát lãn. Vç
váy læc kep W å goc 1 phai co kha nàng chäng lai âæåc tát ca cac mä men do
cac læc càt gáy ra.
K ⋅ Px ⋅a
2⋅l
K ⋅ Pz ⋅a
Ta co :
K ⋅ Px ⋅a ≤ 2⋅ W ⋅l → W =
K ⋅ Pz ⋅a ≤ 2⋅ W ⋅ b → W =
(1)
(2)
2⋅ b
40
P
Pz
⎛
⎜
⎞
⎟
x
Do âo :
W = K ⋅a ⋅
+
(3)
2⋅l 2⋅ b
⎝
⎠
Phæång trçnh (2) dæåi tac dung cua læc Py khi måi càt vao chè co læc kep å
vë trê 1 chëu, con dao khi sàp thoat khoi vung càt thç chè co læc kep å vë trê 2 chëu.
Tuy theo vë trê cua dao ma trang thai nguy hiãm co thã xã dëch phäi khac
nhau, âã âam bao an toan cán thiãt phai tênh læc kep å vë trê nguy hiãm nhát.
Trong vê du trãn, khi dao å vë trê bãn phai hã thäng an toan hån khi no å bãn
trai. Trong 4 mo kep thç sä 1 la mo kep phai chëu læc lån nhát va tênh læc kep tai
vë trê âo. Cäng thæc (3) chênh la gia trë cán tênh læc kep å goc 1.
(5) Phay màt phàng chi tiãt häp bàng dao phay màt âáu, ga chi tiãt trãn 6
âiãm tæa han chã 6 bác tæ do. Læc kep vuäng goc våi màt phàng thàng âæng âi
qua hai âiãm tæa bãn häng cua chi tiãt (hçnh 3-8).
Luc nay læc ma sat phai thàng âæåc thanh phán læc PH nhàm khäng cho chi
tiãt xã dëch doc.
Khi kep bàng hai mo kep, læc kep do hai mo kep sinh ra la : W1= W2= W
Læc ma sat giæa hai mo kep va chi tiãt la : F1 va F2.
Læc ma sat giæa màt âënh vë cua chi tiãt va màt âënh vë cua âä ga F3 va F4.
Gia thiãt hã sä ma sat f1=f2=f3=f4=f, thç Fms1=Fms2=Fms3=Fms4=W⋅f
Phæång trçnh cán bàng chäng træåt la:
4W⋅f ≥ K⋅PH
K ⋅ PH
4⋅f
Váy:
W =
Thanh phán læc Pr co tac dung âáy chi tiãt vao hai âiãm tæa bãn häng
khäng gáy xã dëch hoàc lát chi tiãt nãu læc kep hæång âung vao cac âiãm tæa
hoàc tháp hån.
Pv
L
R
S
Pr
O
FB
L1
F4
F1
W1
Pr
FA
P
PH
L2
s
F3
F2
W2
W
2
W
2
Hçnh 3-8: Så âä tênh læc kep
khi phay chi tiãt ga âàt trãn 6
âiãm tæa (han chã 6 bác tæ do).
W
Hçnh 3-9
41
(6) Phay màt phàng bàng dao phay tru (hçnh 3-9).
Træång håp xáu nhát khi bàt âáu gia cäng va càt toan bä chiãu sáu càt. Chi
tiãt bë quay quanh âiãm O do tac dung cua mä men R⋅L, con hai mä men ma sat
FB ⋅ fB ⋅ L1 va FA ⋅fA ⋅ L2 chäng laë sæ quay cua chi tiãt å hai chät tç A va B (do
kep liãn âäng, nãn bo qua mä men ma sat å gæa mo kep va bã màt chi tiãt).
Âiãu kiãn cán bàng:
FA ⋅fA ⋅ L2 + FB ⋅fB ⋅ L2 ≥ K ⋅ R ⋅ L
W
( gèa thiãt hã sä ma sat fA=fB=f va læc ma sat FA =FB=f ⋅
)
2
W
Váy:
⋅f ⋅
(
L1 + L2
)
≥ K ⋅ R ⋅ L
2
2⋅ K ⋅ R ⋅ L
Suy ra :
W ≥
f
(
L1 + L2
)
Trong âo: R- håp læc cua læc càt, R = Pr2 + Pv2 .
f-hã sä ma sat giæa giæa chi tiãt va chät tç âënh vë.
L-khoang cach tæ læc R âãn âiãm quay O cua chi tiãt.
K-hã sä an toan chung.
3-2-4. Cac loai cå cáu kep chàt phäi.
Sau khi âa tênh âæåc læc kep chàt cán thiãt, ta phai tênh cac thäng sä cua cå
cáu kep phäi âã sinh ra læc kep cán thiãt âo.
(1) Phán loai cac cå cáu kep.
Co nhiãu cach phán loai cac cå cáu kep chàt. Sau âáy la mät sä cach phán
loai âæåc sæ dung räng rai :
-Phán theo kãt cáu: cå cáu âån gian va cå cáu tä håp : Âån gian khi do mät
chi tiãt thæc hiãn viãc kep chàt; tä håp khi do hai hay nhiãu chi tiãt nhæ: vêt, banh
lãch tám, chãm , âon... phäi håp thæc hiãn viãc kep. Vê du: ren äc- âon báy, âon
báy - banh lãch tám, chãm -ren äc... Nhæng cå cáu tä håp thæång dung âã phong
âai læc kep, âã âäi chiãu læc kep hoàc (bàt cáu) âi tåi âiãm âàt.
-Phán theo nguän sinh læc: Kep bàng tay, kep cå khê hoa va kep tæ âäng
hoa. Cå khê hoa: khê nen, dáu ep, kep bàng chán khäng, bàng âiãn tæ, hoàc nhæng
thæ âo kãt håp våi nhau.Tæ âäng hoa: khäng cán ngæåi thao tac ma nhå nhæng cå
cáu chuyãn âäng cua may thao tac tæ âäng.
-Phán theo phæång phap kep co: kep mät chi tiãt hoàc kep nhiãu chi tiãt;
kep mät lán hoàc nhiãu lán tach råi.
(2) Cac tênh chát cå ban cua cå cáu kep chàt âån gian va tä håp. Cac tênh
chát cå ban la: tè sä truyãn læc, tè sä dëch chuyãn, hiãu suát .
a- Âäi våi cac cå cáu kep chàt âån gian: Tè sä truyãn cua læc va tè sä
truyãn cua dëch chuyãn co thã âæåc xac âënh nhæ sau :
42
-Tè sä truyãn læc :
W
Q
i =
⇒ W = i ⋅Q
Trong âo:W-la læc sinh ra trãn kháu bë dán (læc kep).
Q-la læc phat âäng sinh ra trãn kháu dán.
Træång håp lê tæång nãu coi cå cáu lam viãc khäng co ma sat:
Wlt
ilt =
⇒ Wlt = Q⋅ilt
Q
-Tè sä truyãn cua dëch chuyãn :
SW
id =
⇒ SW = SQ ⋅id
SQ
Trong âo :SW- dëch chuyãn cua kháu bë dán; SQ- dëch chuyãn cua kháu dán;
i va ilt- luän luän lån hån 1 (co låi vã læc ); id- luän luän be hån 1 (thiãt vã quang
âæång âi).
Trong træång håp lê tæång, khi coi cå cáu lam viãc khäng co ma sat: Læc
âæåc tàng bao nhiãu lán , thç quang âæång âi cung giam báy nhiãu lán (âënh luát
bao toan cå hoc), do âo ta co :
1
1
id =
hay ilt =
ilt
id
- Hiãu suát cua cå cáu se la (træång håp chung khi kã âãn ma sat).
W
i
η =
=
= i ⋅id
Wlt ilt
b- Âäi våi cac cå cáu tä håp (bao gäm mät sä cå cáu âån gian näi tiãp våi
nhau): tè sä truyãn cua læc, tè sä dëch chuyãn va hiãu suát cua cå cáu âæåc xac
âënh theo cac cäng thæc sau :
i = i1 ⋅i2 ⋅⋅⋅⋅⋅ik
id = id1 ⋅id2 ⋅⋅⋅⋅⋅idk
η = η1 ⋅η2 ⋅⋅⋅⋅⋅ηk
Trong âo:i1, id1, η1- la cac tênh chát cua cå cáu âån gian thæ nhát.
i2, id2, η2- la cac tênh chát cua cå cáu âån gian thæ hai.
k- la sä cå cáu âån gian.
Læc kep W sinh ra nhå cå cáu tä håp, âæåc xac âënh theo cäng thæc :
W = Q⋅i1 ⋅i2 ⋅⋅⋅⋅⋅ik
Å âáy Q la læc phat âäng trãn tay gat hay cán cua cå cáu dán âäng. Vê du
co cå cáu tä håp bao gäm cå cáu: ren-vêt, cå cáu chãm va cå cáu âon näi tiãp
nhau phäi håp lam viãc
Ren vêt
i1=75
chãm
i2=3
âon
W=450Q
Q
i3=3
Hçnh 3-10: Så âä tac dung cua cå cáu kep tä håp
43
Hçnh 3-10: Læc phat âäng Q trãn tay gat qua cå cáu thæ nhát âæåc tàng 75
lán (i1=75), sau âo tiãp tuc qua cå cáu thæ 2 âæåc tàng 3 lán (i2=3) va qua cå cáu
thæ 3 âæåc tàng 2 lán (i3=2), ta co :
W=(75×3×2)Q=450Q
Dëch chuyãn cua kháu bë dán cuäi cung (mo kep) trong cå cáu tä håp âæåc
xac âënh theo cäng thæc :
SW=SQ×id1×id2...idk
Nãu biãt cac tênh chát cua ilt1, ilt2...iltk, thç dëch chuyãn co thã tênh theo cäng
thæc :
1
1
1
SW = SQ ⋅
⋅
⋅⋅⋅⋅⋅
ilt1 ilt2
iltk
Thæång sä læång cua cac kháu âån gian trong cå cáu tä håp bë han chã, chu
yãu ngæåi ta dung chãm hay âon. Âã cå cáu tä håp âam bao tênh tæ ham khi lam
viãc trong âo phai co mät kháu tæ ham.
Sau âáy ta xet cac cå cáu kep chàt âån gian.
3-3. Kep chàt bàng chãm
3-3-1. Khai niãm
Chãm la chi tiãt kep co hai bã màt lam viãc khäng song song våi nhau. Khi
âong chãm vao thç trãn bã màt cua chãm tao ra læc kep. Trong qua trçnh lam viãc,
nhå læc ma sat giæa hai bã màt lam viãc ma chãm khäng tut ra âæåc va âæåc goi
la tæ ham. Tênh chát tæ ham cua chãm co mät y nghéa rát quan trong trong kep
chàt.
Âa sä cac cå cáu kep chàt âãu dæa trãn nguyãn lê chãm .
Cå cáu kep bàng chãm, tac dung træc tiãp bàng læc do tay cäng nhán êt
dung trong thæc tã vç kãt cáu cäng kãnh, thao tac kho, læc kep co han. Ngæåi ta
kãt håp våi cac cå cáu khac hoàc dung lam nguän sinh læc khê nen hay thuy læc
âã tac dung vao no lai âæåc dung nhiãu.
Ngæåi ta sæ dung chãm theo cac phæång an sau :
- Chãm phàng chè co mät màt nghiãng (hçnh 3-11).
3
2
α
1
Hçnh 3- 11: Cå cáu kep bàng chãm phàng chè co
mät màt nghiãng; 1- chãm, 2-con làn, 3- âon
44
- Chãm co hai màt nghiãng (hçnh 3-12a), hay co dang cän (hçnh 3-12b).
2
1
W
W
α
1
2
3
a)
b)
Q
Hçnh 3-12 : Cå cáu chãm co hai màt nghiãng
1-Chãm; 2-cac con træåt; 3-âon.
- Chãm dæåi dang la banh lãch tám hay cam phàng (hçnh 3-13 ) .
Trong cac kãt cáu nay cå så cua no la bã màt nghiãng cua chãm âæåc tao
trãn chu vi cua mät âéa phàng, màt nghiãng cua chãm la mät âæång cong.
Hçnh 3-13:Cå cáu chãm
co dang banh lãch tám :
a) å trang thai chæa kep.
b) å trang thai kep.
e
e
Q
a)
W
b)
- Chãm dæåi dang cam
màt âáu (hçnh3-14), å âáy màt
nghiãng cua chãm âæåc tao trãn
diãn têch xung quanh cua mät
hçnh tru. Màt nghiãng cua chãm
å âáy nhæ màt lam viãc cua mät
cam màt âáu.
2
1
Cå cáu chãm con âæåc
dung räng rai trong cac cå cáu tæ
Hçnh 3-14: Chãm dæåi dang cam màt âáu
1-cam màt âáu; 2- tám kep.
45
âënh tám (cac kiãu mám càp, truc ga tæ âënh tám ).
3-3-2. Tênh læc kep cua cå cáu chãm.
Xuát phat tæ âiãu kiãn cán bàng cua chãm âã tênh læc kep tæång æng .
SQ
SW
F
α
P
P
α
W
α
α
Q
Q
α
ϕ
N
W
N
ϕ1
W1
F1
Wlt
a)
b)
Hçnh 3-15: Så âä tênh læc kep
a) Cå cáu kep chãm lê tæång; b) Cå cáu kep chãm thæc tã
- Cå cáu kep chãm lê tæång (hçnh 3-15a):
Q = P = Wlt ⋅ tgα
Tæ âo ta co :
1
Wlt = Q ⋅
tgα
Do âo, trong træång håp lê tæång khi α= 0 thç læc kep W→ ∞.
Goi: iW -tè sä truyãn læc Q cua kháu ban âáu.
id -tè sä dëch chuyãn cua kháu bë dán .
Tæ hçnh 3-15 a, ta co :
SW
id =
= tgα ; SW = SQ ⋅ tgα
SQ
Hiãu suát cua cå cáu âæåc xac âënh theo cäng thæc :
η = iW ⋅id
- Cå cáu kep chãm thæc tã (så âä hçnh 3-15b):
Ta dung mät ngoai læc Q âã âong chãm vao, trãn màt phàng nghiãng sinh
ra læc ma sat F, trãn màt phàng nàm ngang sinh ra læc ma sat F1; goc ma sat la ϕ
va ϕ1, goc cua chãm la α, tæ âo sinh ra phan læc phap tuyãn våi màt phàng
nghiãng la N va våi màt phàng nàm ngang la W1. Täng håp læc N va F ta âæåc
læc R, phán læc R thanh W va P.
Cán bàng cac læc tac dung lãn chãm ,ta co:
F = W1 ⋅ tgϕ1;F = N ⋅ tgϕ
1
Q = P + F = W ⋅ tg
(
α +ϕ + W1 ⋅ tgϕ1
)
1
46
W = W1
⇒ Q = W ⋅
[
tg
(
α +ϕ
)
+ tgϕ1
]
Tæ âo ta co læc kep W bàng :
Q
W =
(1)
tg
(
α + ϕ + tgϕ1
)
Træång håp chè co mät màt nghiãng co ma sat thç tgϕ1 = 0 , luc âo :
Q
W =
tg
(
α + ϕ
)
3-3-3. Tênh toan âiãu kiãn tæ ham cua chãm.
Sau khi âong chãm vao, trong qua trçnh lam viãc do læc càt, rung
âäng...chãm co xu hæång bë âáy ra, nhæng vç no
co tênh tæ ham nãn khäng tut ra ma ván âæng
nguyãn å vë trê kep chàt våi læc kep âa tao ra ban
âáu, luc nay læc kep lån hån læc kep luc âong
F’
α
P
α
N
F
α
vao ban âáu mät êt. Luc âo læc Q mát âi, do mát
Q nãn chãm co xu hæång âi ra, nãn læc ma sat co
hæång ngæåc lai (hçnh 3-16). Phan læc phap
tuyãn N phán thanh hai phán læc W va P. Læc
ma sat F å màt nghiãng phán thanh hai phán læc
W
W'
Fsinα
1
F1
′
F va F⋅sinα.
Váy muän tæ ham âæåc cán co âiãu kiãn
Hçnh 3-16: så âä tênh
âiãu kiãn tæ ham
sau :
′
F +F1> P
(a)
Trong âo :
tgϕ
cosα
′
-F : F = N ⋅f = N ⋅ tgϕ = W ⋅
′
⇒ F = F⋅cosα = W ⋅ tgϕ
(b)
-F1 : W1 = W + F⋅sinα
tgϕ
cosα
⎛
⎝
⎞
⎠
= W ⋅ 1+
⋅sinα = W ⋅
(
1+ tgϕtgα
)
⎜
⎟
F = W1 ⋅ tgϕ1 = W ⋅
1+ tgϕtgα
P = W ⋅ tgα
Thay (b), (c) va (d) vao (a) ta âæåc :
W ⋅ tgϕ + W ⋅ 1+ tgϕtgα ⋅ tgϕ1 ≥ P = W ⋅ tgα
)
⋅ tgϕ1
(c)
(d)
1
-P:
)
⇒ tgα ≤ tgϕ + tgϕ1 + tgα ⋅ tgϕ ⋅ tgϕ1
Thæång α, ϕ va ϕ1 vä cung be nãn tgα ⋅ tgϕ ⋅ tgϕ1 = 0 .
Do âo âiãu kiãn tæ ham : tgα ≤ tgϕ + tgϕ1 ⇒ α ≤ ϕ + ϕ1
47
Trong âo:α - goc nhon cua chãm; ϕ - goc ma sat giæa màt nghiãng cua
chãm va chi tiãt trãn; ϕ1- goc ma sat giæa màt ngang cua chãm va chi tiãt dæåi.
Thæång ϕ=ϕ1, nãn âiãu kiãn tæ ham la α ≤ 2ϕ.
Khi f=tgϕ=0,1, thç ϕ=5043’
f= tgϕ=0,15, thç ϕ=8030’
Nhæ váy âiãu kiãn tæ ham se la:
′′
F
+ Âäi våi chãm co ma sat
F
α
ϕ
trãn ca hai bã màt :
α
R
R1
Qr
α<110 (khi f=0,1)
N
W
′
W
′
1ϕ
α<170 khi f=0,15)
+ Âäi våi chãm chè co ma
′
F
1
sat trãn bã màt nghiãng:
α<50 43’(khi f=0,1)
α<8030’ (khi f=0,15).
Hçnh 3-17: Så âä tênh læc âong chãm ra
3-3-4. Tênh læc cán thiãt âã âong chãm ra.
Hçnh 3-17 la så âä læc tac dung lãn chãm khi âong chãm ra. Dæåi tac dung
cua læc Qr , trãn màt nghiãng xuát hiãn læc F va N. R la täng håp læc cua F va N;
′′
′
phán R thanh F va W .
′
′
′′
Tæ hênh ta co : W = W1 ; Qr = F + F
Nhæng F’’ = W’⋅tg(ϕ-α) va F1 = W‘1⋅tgϕ1
1
Do âo læc cán thiãt âã âong chãm ra la :
′
′
Qr= W ⋅tg(ϕ−α)+ W1 ⋅tgϕ1
′
Qr= W ⋅[tg(ϕ−α)+tgϕ1]
Trong âo: W -täng phan læc thàng âæng å màt nghiãng khi chãm chæa bë
âong ra:
′
′
W = W + F⋅sinα
3-3-5. Tênh chãm phäi håp våi con làn.
Cäng thæc tênh læc kep cua chãm co hai con làn cung giäng nhæ tênh læc
kep chãm màt phàng chè cán âäi hã sä ma sat træåt tgϕ va tgϕ1 thanh hã sä ma sat
làn tgϕl va tgϕ1l . Tæ cäng thæc (1) ta co :
Q
W =
(2)
tg
(
α + ϕl + tgϕ1l
)
Quan hã giæa ϕ1 va ϕ1l co thã tênh theo hçnh 3-18a:
D
d
2
Ta co :
F ⋅ = T ⋅
1
2
Nhæng: F = W ⋅ tgϕ1l ;T = W ⋅ tgϕ1
1
Do âo :
48
D
d
2
W ⋅ tgϕ1l ⋅ = W ⋅ tgϕ1 ⋅
2
d
tgϕ1l = tgϕ1
D
(3)
ϕ1l - goc ma sat træåt å lä va truc con làn dæåi.
W
W
F
P
Q
Q
W
α
ϕ l
α
α
R
N
W ϕ1l
F1
F1
T
b)
a)
d
Hçnh 3-18: Så âä tênh chãm våi con làn :
D
a-træång håp hai con làn; b-træång håp mät con làn
Tæång tæ âäi våi con làn trãn:
Suy ra :
d
tgϕl = tgϕ
(3a)
D
d
ϕl = arctgϕ⋅
D
ϕl - goc ma sat træåt å lä va truc con làn trãn.
Nãu tgϕ1= 0,1; d/D=0,5 thç : tgϕ1l= 0,1×0,5=0,05.
Nhå dung chãm phäi håp våi con làn, nàng læång tiãu hao vç ma sat giam,
læc kep co thã tàng 35÷50%.
Nãu chè co mät con làn å màt nghiãng (hçnh 3-18b) thç læc kep se la :
Q
W =
(4)
tg
(
α + ϕl + tgϕ1
)
Cå cáu chãm con làn thæång âæåc sæ dung lam bä khuãch âai dán âäng
va khi âo no la cå cáu khäng co tênh tæ ham, thæång cå cáu nay α≥100.
3-3-6. Tênh chãm co chät.
Hçnh 3-19 la cac så âä kep chàt bàng chãm co chät, viãc tênh toan læc kep
tuy thuäc vao mäi loai .
- Âäi våi kãt cáu hçnh 3-19a .
Træåc tiãn ta xet sæ cán bàng cua chät dæåi tac dung cua cac læc. Nãu so
sanh våi hçnh 3-15, thç cac thanh phán læc P va W1 se co anh hæång ngæåc chiãu
lai va så âä læc tac dung se nhæ hçnh 3-20a.
49
Tæ sæ cán bàng cua chät (hçnh 3-20a), ta co :
P=N; W=W1-F2
Hoàc:
W= W1-P⋅tgϕ2
Thay gia trë cua W1 va P, ta âæåc :
1
1
W = Q
− Q
tg
(
α +ϕ ⋅ tgϕ2
)
tg
(
α +ϕ
)
+ tgϕ1
tg
(
α +ϕ
)
+ tgϕ1
Sau khi biãn âäi ta co :
1− tg
α +ϕ
)
⋅ tgϕ2
W = Q
(5)
tg
(
α +ϕ
)
+ tgϕ1
W
W
W
W
a)
e)
b)
c)
d)
Q
Q
Q
Q
Q
α
W
W
f)
Q
Hçnh 3-19 : Cac så âä kep chàt bàng chãm co chät
a,c,e dung chät tæa ca trãn va dæåi; b- chät cäng xän khäng co
con làn; d-dung chät co mät con làn; f-dung chät co hai con làn.
Tæ cäng thæc (5), ta suy ra cac træång håp khac trãn hçnh 3-19.
W
W
ϕ2
F2
N
N
F2
N
o
F2
P=Wtg(α+ϕ)
Q
α
P
P
α
W1
Q
α
1
W1
W =Q= tg
α+ϕ
+tgϕ
1
F
R
1
W1
b)
a)
Hçnh3-20: a)Så âä tênh chãm co chät tæa ca hai màt âáu
b) Så âä læc tac dung lãn chät cäng xän
50
- Âäi våi træång håp kãt cáu nhæ hçnh 3-19b, ta phai thay thã tgϕ2= tgϕ2qâ,
tgϕ2qâ la hã sä ma sat giæa chät va vo âä ga trong træång håp chät cäng xän
nhæng quy âäi vã hã sä ma sat trong træång håp dung chät tæa ca trãn va dæåi
nhæ hçnh 3-20a.
Gia trë cua tgϕ2qâ tênh nhæ sau : Tæ hçnh 3-20b ta co læc P co xu hæång lam
quay chät træåt xung quanh O va se tao nãn ap læc phán bä theo quy luát tam
giac. Håp læc phap tuyãn N cua ap læc nay cach âènh cua tam giac khoang cach
2
a
1
3
2
2
= a , khoang cach giæa cac læc N bàng
a .
3
3
Láp phæång trçnh cán bàng mä men tai âiãm o (hçnh 3-20b), ta co :
2
P ⋅l = N ⋅a
3
F2
F2
Vç :
N =
=
f2 tgϕ2
F2
2
Nãn ta co:
Tæ âo ta co:
Pl =
⋅ ⋅a
tgϕ2
3
3l
2⋅ F2 = P ⋅ ⋅ tgϕ2 = P ⋅ tgϕ2qd
a
3l
tgϕ2qd
=
⋅ tgϕ2
(6)
a
Trong âo : l- Khoang cach tæ âiãm giæa cua âoan tiãp xuc cua bã màt chät
våi chãm tênh âãn phán âiãm giæa phán tiãp xuc cua chät våi vo âä ga.
a- chiãu dai phán tiãp xuc cua chät våi vo âä ga.
tgϕ2- hã sä ma sat khi chät co ca màt tæa å trãn va dæåi .
Ap dung cäng thæc (5) cho træång håp hçnh 3-19b co dang sau :
1− tg
α +ϕ
)
⋅ tgϕ2qd
W = Q
(7)
tg
(
α +ϕ
)
+ tgϕ1
- Âäi våi cå cáu (hçnh 3-19c), ta chè viãc thay ϕ trong cäng thæc (5) bàng
gia trë ϕl âæåc xac âënh theo cäng thæc (3a).
- Âäi våi cå cáu (hçnh 3-19d), ta cung thay âäi tgϕ2 va goc ϕ trong cäng
thæc (5) bàng cac gia trë tgϕ2qâ va goc ϕqâ.
- Âäi våi cå cáu (hçnh 3-19e), ta cung phai thay ϕ va tgϕ1 bàng cac gia trë
ϕqâ va tgϕ1qâ âæåc xac âënh theo cäng thæc (3a).
- Âäi våi cå cáu (hçnh 3-19g), ta cung phai thay ϕ, tgϕ1 va tgϕ2 bàng cac
gia trë ϕqâ, tgϕ1qâ va tgϕ2qâ.
3-4. Kep bàng ren vêt.
3-4-1.Khai niãm.
Cå cáu kep chàt dung ren vêt thao tac bàng tay âæåc sæ dung kha räng rai
51
trong cac âä ga gia cäng trãn may càt kim loai. Khi kep bàng ren vêt ta dung bu
läng va âai äc âã tao ra læc kep. Æu âiãm cua kep bàng ren vêt la : kãt cáu âån
gian, co thã dung trong nhiãu cäng viãc khac nhau, vë trê khac nhau, læc kep lån ,
tæ ham tät. Nhæng ren vêt co nhæåc âiãm la phai quay nhiãu vong mát thåi gian ,
tän sæc, læc kep khäng âäng âãu å cac chi tiãt gia cäng khac nhau, khi kep chàt
co kha nàng lam dëch chuyãn chi tiãt do læc ma sat trãn màt âáu cua vêt.
3-4-2. Kãt cáu
Cå cáu kep chàt dung ren vêt co thã dung kiãu kep træc tiãp hoàc gian tiãp
thäng qua âon kep. Khi kep træc tiãp, co thã dung kiãu vêt kep chàt (luc âo âai äc
la cä âënh), hoàc la âai äc kep chàt (vêt cä âënh).
Hçnh 3-21 la cac vê du cua cac kiãu trãn :
6
5
4
9
3
2
1
7
8
b)
a)
c)
L
Q
1
2
7
3
4
r
d)
5
6
Hçnh 3-21 :Cac kiãu kep chàt bàng ren vêt:
a) Cå cáu kep ren vêt thäng qua âon kep :1-âai äc, 2-vêt, 3-tám kep, 4-
vong âãm, 5-âai äc, 6-chi tiãt, 7-phiãn tç, 8-thán âä ga, 9-lo xo.
b) Kep chàt bàng vêt tiãp xuc træc tiãp våi chi tiãt.
c) Kep chàt bàng âai äc.
d) Kep chàt bàng vêt thäng qua miãng âãm kep vao ch tiãt: 1-tay quay,
2-vêt, 3-vêt ham ã cu, 4-thán âä ga, 5-miãng âãm , 6-chi tiãt, 7-bac lot
- Cac chi tiãt chu yãu cua cå cáu kep bàng ren vêt
52
+Vêt (bu läng): thæång dung bu läng tiãu chuán, co kêch thæåc trong
khoang l=20÷140mm, âæång kênh M5-6H ÷ M25-6H (M5-6g÷M25-6g); vát liãu
lam bàng thep 45 hoàc thep 45 cán täi âãn âä cæng HRC =30÷45.
+ Miãng âãm: trong dang san xuát loat lån, hang khäi êt khi âáu vêt kep
træc tiãp lãn bã màt chi tiãt (h 3-21b); vç kep tæc tiãp màt chi tiãt se bë lom xuäng
, chi tiãt bë xoay do ma sat, vêt nhån se làc âæåc trong mu äc, âiãm âàt thay âäi.
Hçnh 3-22 trçnh bay kãt cáu cac loai âãm kep thæång dung.
A
K
A-A
300
A
H
Hæång K
c)
a)
b)
Hçnh 3-22 : Cac loai miãng âãm
Miãng âãm co thã làp våi truc vêt bàng chät (hçnh 3-22a), nhå vong lo
xo (hçnh 3-22b) âã miãng âãm khäng råi khoi âáu äc âäng thåi lai co thã tæ læa
theo chiãu nghiãng cua miãng kep, nhå ren (hçnh 3-22c) âã vàn truc vêt vao trong
miãng âãm va tæ læa khi lam viãc. Màt âáu cua miãng âãm hoàc phàng hoàc
khêa hoa âã tàng ma sat tuy thuäc vao màt tiãp xuc våi chi tiãt gia cäng thä hay la
tinh.
Miãng âãm lam bàng thep 45, täi cæng HRC=40÷45.
+ Äng lot:Truc vêt khäng træc tiãp làp våi vo âä ga ma thäng qua äng lot
trung gian. Khi ren bë mon se thay äng lot âæåc dã dang. Vát liãu chã tao äng lot
la thep 45 täi cæng HRC 25÷30.
+ Tay quay: Âã quay truc vêt ngæåi ta dung tay quay hoàc cac num vàn ,
cac num vàn chè dung khi yãu cáu læc nho. Vát liãu chã tao la thep 30, 40, 45
hoàc gang deo.
+ Âai äc va vong âãm:
Nãu khi thao tac âã kep chàt
khäng âu khäng gian âã âàt
tay quay thç phai dung âai äc
cao (chiãu cao bàng 1,5 lán
chiãu cao âæång kênh ren) va
dung chça vàn âã quay. Kãt
a)
b)
Hçnh 3-23: Kãt cáu âai äc
53
cáu âai äc nhæ hçnh 3-23 la âai äc âa tiãu chuán.
Vát liãu chã tao âai äc thæång dung thep 35 täi cæng HRC=33÷38, hoàc
thep 45 täi cæng HRC=35÷ 40.
+Trong cac kãt cáu kep chàt bàng ren äc thæång phai co chi tiãt vong âãm,
no âam bao sæ tiãp xuc chênh xac våi bã màt kep chàt, lam cho truc vêt khäng bë
nghiãng lãch khi kep.
Vát liãu vong âãm : thep 45 täi âat âä cæng HRC 40÷45
3-4-3.Tênh toan læc kep cua cå cáu kep ren vêt
Ta co thã coi cå cáu kep bàng ren vêt la mät cå cáu kep tä håp gäm âon co
canh tay âon rtb va L (hçnh 3-24) va chãm chè co ma sat trãn màt nghiãng .
Z
Khi âo tè sä truyãn cua læc se la :
L
rtb
L
1
Q
iltd
=
;iltc =
rtb
tgα
Trong âo: iltâ-tè sä truyãn læc lê
tæång cua âon; iltc-tè sä truyãn læc lê
tæång cua chãm.
Q1
Do âo læc kep sinh ra cua cå cáu
ren vêt trong âiãu kiãn lê tæång (khäng
co ma sat) se la :
ψ
ψ
W
Z
L
Wlt = Q⋅
Hçnh 3-24: Så âä tênh læc
kep cua cå cáu kep ren vêt
rtb ⋅ tgψ
Trong âo: ψ la goc náng cua ren,
tgψ = tgα nãu coi bã màt ren vêt nhæ mät cai chãm (nãu triãn khai bã màt ren vêt
ra màt phàng). Trong thæc tã tênh toan ta phai kã âãn tän thát ma sat trãn bã màt
ren va nåi tiãp xuc cua vêt va âai äc våi phäi .
a)Kep chàt bàng truc vêt co âáu dang cáu.
Trãn hçnh 3-25a, luc nay coi nhæ chè co ma sat trãn bã màt ren (tæc la chè
co ma sat trãn màt nghiãng cua chãm).
1
Ta co:
ic =
tg
(
α + ϕ
)
L
Luc âo læc kep se la :
W = Q
(8)
(
)
rtb ⋅ tg ψ +ϕqd
Trong âo : L- chiãu dai canh tay âon (mm);
rtb- ban kênh trung bçnh cua ren (mm).
p
ψ - goc náng cua ren (tgψ =
, p - bæåc cua ren (mm).
2πrtb
ϕqd- goc ma sat qui âäi).
Å cac mäi làp ghep co präfil ren dang tam giac hay hçnh thang, sæ tiãp xuc
54
Tải về để xem bản đầy đủ
36 trang
05/05/2022
2720
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Đồ gá gia công cơ khí - Chương 3: Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_do_ga_gia_cong_co_khi_chuong_3_kep_chat_va_co_cau.pdf
