BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

CHƯƠNG 2

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

 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

 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

Các thông số hình học

d, D: đ/k danh nghĩa

p: bước ren pz:bước xoắn pz=Z1.p h: chiều cao ren d1, D1 : đ/k trong d2, D2 :đ/k trung bình

α: góc đỉnh ren

tg

 =

p z  2d

4

: góc nâng

Các dạng ren

Công dụng: ghép chặt, ghép chặt kín

Hình dạng tiết diện:tam giác, thang, vuông, tròn

5

6

Góc tiết diện ren: hệ mét, hệ anh, ống, tròn, vuông, thang cân, côn

7

2.2 Các chi tiết máy dùng mối ghép ren

 Bulông

 Đai ốc

 Vòng đệm

8

Bulông

Bulông thô

Bulông nửa tinh

Bulông tinh

Vít

Vít cấy

9

Vít định vị

Bulông nền

Vít vòng (bulông vòng)

10

Đai ốc

11

Vòng đệm

12

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

=

]

(1.1)

 [ k

4 F 2  d 1

Điều kiện bền kéo

(1.2)

d 1

F 4  ]k [

15

Thiết kế đường kính cần thiết

Bulông xiết chặt, không có ngoại lực tác dụng

Dạng hỏng

Bulông chịu kéo

V tg .

d ').

2

Xiết chặt ma sát mặt ren  bulông chịu xoắn

=

T r

  ( 2

16

Moment xoắn

=

V 4 2  . d 1

8.

V tg .

d ').

2

=

=

Ứng suất kéo

rT W 0

 (   3  d . 1

Ứng xoắn

2

=

2   

1,3.

1,3

=

=

3

(1.3)

  

 td

k

V 4 2  . d 1 Thiết kế đường kính cần thiết

(1.4)

d 1

1,3.4. V  ]k [

17

Thuyết bền thứ 4 + bulông tiêu chuẩn

Bulông chịu tải ngang (lắp chặt có khe hở)

Dạng hỏng

Tấm ghép trượt

Bulông phá hủy chân ren

=

. FifV

.

Fms

V

=

(1.5)

k F . f i .

18

Tránh tấm ghép trượt nhau

=

1,3

(1.6)

  

 td

k

V 4 2  . d 1

Tránh bulông phá hủy chân ren

(1.7)

d 1

V 1,3.4.  ]k [

19

Thiết kế đường kính cần thiết

Bulông chịu tải ngang (lắp chặt k khe hở)

d0

1h

Dạng hỏng

F

F

2h

Bulông cắt

3h

Bulông dập

=

 [ ]

(1.8)

F 4 2  d i . 0

20

Điều kiện bền cắt

F

d

(1.9)

0

d 0

F 4. i [ ].

F

Thiết kế đường kính cần thiết

=

]

(1.10)

 d

 [ d

F  .

d

0

21

Điều kiện bền dập

Bulông chịu lệch tâm

Fk

Bulông Kéo

Bulông uốn

Fk

=

(1.12)

Điều kiện bền

=    u

max

k

  k

V 4 2  d . 1

F e 32 . k 3  . d 1

22

2.5 Tính nhóm bulông

1F

2F

=

=

=

F 1

F 2

F i

F z

F

3F

4F

Lực F mặt phẳng ghép

23

Tính như mối ghép bulông đơn chịu lực hoặc (có ngang không có khe hở) (1.7), (1.9)

1F

1r

2r

2F

M

=

==

F 2 r 2

F i r i

F 1 r 1

4r

3r

4F

3F

F i

r i

F 1= r 1

n

n

2

=

  

=

M F r F r 1 1 2 2

F r i i

r i

= F r i i

i

= 1

i

= 1

F 1 r 1

24

Môment M mặt phẳng ghép

1F

1r

2r

2F

rM 1

M

F 1

2

ir

= n 

4r

3r

i

1 =

4F

Lực tác dụng bulông 1

3F

r i

F i

F 1= r 1 maxF

maxr 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)

25

Lực tác dụng bulông i

l

i M F

a

=

b

0 180

1

2

b

=

F i F

1 F

F z

2 F

i F

M

a

M

F i

i M F

3

b

r M i = n  2 r i

= 1 i

F

F

3 F

i F

i F F

i F F

Lực không qua trọng tâm mặt phẳng ghép

=

2

.

acos

F i

2 F M

i

2 F Q i

FF . M Q i

i

26

Dời lực F về trọng tâm mối ghép

 Q

2l  N

a

 T

1l

 V

 V

 N

Tải trọng tác dụng có phương bấc kỳ

M

 T

Dạng hỏng:

V

-

N

Tấm ghép bị tách hở (do lực N).

M

-

Tấm ghép bị trượt (do lực T).

min

-

max

27

Bulông bị phá hủy ở chân ren.

Điều kiện tránh tấm ghép bị tách hở

=

0

max

 V

M

N

28

: hệ số ngoại lực (586)

V

A z

N A

M uW

  1.(  ).  

  

Lực xiết V (trên 1 bulông ) để tránh tách hở:

k

(1

V

=

N

(1.13)

 z

M A . W u

  ) .  

  

k: hệ số an toàn (>1)

29

Điều kiện tránh tấm ghép bị trượt

=

1( 

 )

T

 . zV

 . fN

Fms

.. fzV

 1(

 )

. fN

=

. Tk

Lực xiết V (trên 1 bulông ) để tránh trượt:

k T .

N f .

V

=

(1.14)

  (1 ). z f .

Chọn Vmax tránh tách hở và trượt tấm ghép

30

Lực tác dụng lên bulông:

Nếu bỏ qua ma sát trên bề mặt ren:

max

=  V

(1.15)

F b

 . M r . n

 N . z

2

r i

i

= 1

31

ri khoảng cách tâm bu lông đến đường trung hòa

Lực tác dụng lên bulông:

Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren:

max

=

V 1,3

(1.16)

F b

 . M r . n

 . N z

2

r i

i

= 1

32

Để tránh phá hủy chân ren:

Nếu bỏ qua ma sát trên bề mặt ren:

 .

m ax

4

V

M r . n

 . N z

2

r i

i

=

1

     

     

d

(1.17 )

1

]

  [ k

33

Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren:

Xiết chặt rồi mới chịu lực:

max

V

 . M r . n

 N . z

2

r i

i

= 1

   4 1,3   

     

(1.18)

d 1

]

 [ k

34

Nếu tính đến ma sát trên bề mặt ren:

 .

max

1, 3.4

V

M r . n

 . N z

2

r i

i

= 1

     

     

d

(1.19)

1

]

 [ k

35

Xiết chặt đồng thời với chịu lực: (tránh)

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