Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
Ch ng 7: (2 ti ươ t)ế
Ố
M I GHÉP ĐINH TÁN
Ụ
ả c các lo i đinh tán. ạ ạ ứ ụ ủ ặ ố
M C TIÊU: Sau khi h c xong bài h c này, sinh viên có kh năng: ọ ọ - Phân bi t và v hình đ ượ ẽ ệ - Trình bày đ ằ c đ c đi m và ph m vi ng d ng c a m i ghép b ng ể ượ đinh tán. - Tính toán thi c m i ghép đinh tán. t k đ ế ế ượ ố
N I DUNG: Ộ
I. Đ i c
ng ạ ươ ị ấ ạ
ử ụ ượ ể
1. Đ nh nghĩa, c u t o. 2. Phân lo iạ 3. V t li u làm đinh tán ậ ệ 4. u nh c đi m và ph m vi s d ng Ư ạ t k m i ghép đinh tán ế ế ố ố II. Thi III. Tính m i ghép nhóm đinh tán IV. Bài t pậ
Câu h i ôn t p ậ ỏ
NH NG L U Ý V GI NG D Y VÀ H C T P: Ọ Ậ Ề Ả Ữ Ư Ạ
ặ ả ậ ứ ụ ố ả ậ ộ i thích đ c đi m và ng d ng c a m i ghép b ng đinh tán. V n ậ ằ ủ ẫ i m t bài t p m u ứ ể i các bài t p trong giáo ậ ố ệ ố ả ướ ả ẫ ợ 1. T p trung gi ể d ng các công th c đ tính toán m i ghép nhóm đinh tán. Gi ụ ng d n sinh viên cách tra b ng s li u, g i ý gi và h trình.
ướ ả ọ ế ớ ệ ự ả ệ ậ ủ ả c khi đ n l p. Liên h th c ti n c các n i dung tr ễ 2. Sinh viên ph i đ c tr ướ ộ ả i các bài t p trong giáo trình. Đ c thêm các tài li u tham kh o. Th o và chú ý gi ọ ậ ả lu n nhóm và liên h v i gi ng viên đ gi i bài t p c a m i ghép nhóm đinh ố ể ả ệ ớ ậ tán.
Giáo trình Chi ti
t máy
98
ế
Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
Hình 7.1: C u t o m i ghép đinh tán
ấ ạ
ố
I. Đ I C NG Ạ ƯƠ ị ấ ạ ố ị ể ạ ố c. Các chi ti đ c ghép ch t v i nhau nh đinh tán (rivê), (Hình 7.1) ờ ượ ặ ớ ụ là mũ s n, m t mũ đ 1. Đ nh nghĩa, c u t o. M i ghép b ng đinh tán là lo i m i ghép c đ nh và không th tháo ằ ố t đ ế ượ ộ ượ ạ c ch t o s n g i ọ ế ạ ẵ ượ c t o nên khi tán đinh vào m i ghép g i là mũ tán. ọ Đinh tán là m t thanh hình tr tròn có mũ; m t mũ đ ẵ ộ ố ộ
L trên t m ghép có th đ ỗ tán đinh: ấ ậ ộ ể ượ c ặ ng kính b ng ho c ằ ấ ườ ng kính thân đinh tán d. 2. Phân lo iạ a) Theo ph ươ ằ ơ ườ ng pháp gia công l ỗ gia công b ng khoan hay đ t, d p. L trên t m ghép có đ ỗ l n h n đ ớ ng pháp tán:
0C r iồ t b đ t nóng,
Hình 7.2: Các d ng mũ c a đinh tán
ủ
ạ
ệ ộ ể ế ườ ở b) Theo ph ươ - Tán ngu i, quá trình tán đinh có th ti n hành ộ ầ ự ớ nhi ễ ư ệ ẻ t đ môi tr ứ ầ ườ ự ớ ng. Tán ngu i d dàng th c hi n, giá r ; nh ng c n l c l n, d làm n t đ u đinh. ộ ễ Tán ngu i ch dùng v i đinh tán kim lo i màu và đinh tán thép có đ ng kính d ạ ỉ ộ nh h n 10 mm. ỏ ơ - Tán nóng, đ t nóng đ u đinh lên nhi ệ ộ ả ố t đ kho ng (1000÷1100) ế ị ố ứ ầ ư ế ầ ầ ti n hành tán. Tán nóng không làm n t đ u đinh; nh ng c n thi các t m ghép bi n d ng nhi t, d b cong vênh. ế ạ ễ ị ệ ấ c) Theo hình dáng mũ đinh:
ầ ử
Mũ c u, mũ tròn, mũ côn, mũ chìm, mũ n a chìm, . . . d) Theo k t c u m i ghép: ế ấ ố ế ấ ủ ụ ố ượ ả ầ ả ố ỉ Tùy theo công d ng và k t c u c a m i ghép, m i ghép đinh tán đ c chia ra: ố + M i ghép ch c: M i ghép ch dùng đ ch u l c không c n đ m b o kín khít. ể ị ự + M i ghép ch c kín: V a dùng đ ch u l c v a đ m b o kín khít. ể ị ự ừ ả ắ ắ ố ố ừ ả
Giáo trình Chi ti
t máy
99
ế
Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
ồ ấ ồ ầ ố ầ ố ầ ủ ỉ + M i ghép ch ng: Hai t m ghép có ph n ch ng lên nhau. + M i ghép giáp m i: Hai t m ghép đ i đ u, đ u c a 2 t m ghép giáp nhau. ấ ấ + M i ghép m t hàng đinh: Trên m i t m ghép ch có m t hàng đinh. ộ ỗ ấ + M i ghép nhi u hàng đinh: Trên m i t m ghép có nhi u h n m t hàng đinh. ề ơ ỗ ấ ố ố ố ố ộ
ộ ề 3. V t li u làm đinh tán ậ ệ Đinh tán th ằ ườ ạ ằ ư ạ ễ ế ợ ặ ườ ẩ c l y theo d, xu t phát t c khác c a đinh tán đ ng làm b ng kim lo i d bi n d ng, b ng thép ít các bon ng là ng kính d, giá tr c a d nên l y theo dãy s tiêu chu n. Các ấ ệ ứ ề đi u ki n s c b n ấ ố ừ ề ượ ấ ườ ủ nh CT34, CT38, C10, C15 ho c b ng h p kim màu. Thân đinh tán th ằ hình tr tròn có đ ị ủ ụ kích th ướ đ u.ề
ượ c đi m và ph m vi s d ng ạ ố ể ư ể ớ ử ụ ố
i tr ng rung đ ng. c t ị ượ ả ọ ộ
ả ắ ố
ạ
ế ấ ồ ề
ử ụ ể ử ụ ệ i. Tuy nhiên, m i ghép đinh tán v n còn đ ầ c s d ng trong: b thu h p l ị h = (0,6 ÷ 0,65).d R = (0,8 ÷ 1).d l = (S1 + S2) + (1,5 ÷ 1,7).d. 4. u nh Ư a) u đi m: So v i m i ghép hàn, m i ghép đinh tán có u đi m: Ư ể - n đ nh. Ổ ị - Ch c ch n, ch u đ ắ ắ - D ki m tra. ễ ể - Ít gây h h ng m i ghép khi ph i tháo l p. ư ỏ c đi m: b) Nh ượ ể - Hao t n nhi u kim lo i. ề ố - Giá thành cao. - Hình dáng, k t c u c ng k nh. c) Ph m vi s d ng: ạ Do s phát tri n công ngh hàn, ph m vi s d ng đinh tán đang d n d n ầ ạ ự ẹ ạ - Các m i ghép ch u l c l n, đòi h i đ ch c ch n trong các k t c u, các ượ ử ụ ắ ẫ ỏ ộ ắ ố ị ự ớ ế ấ ố công trình xây d ng.ự ứ ự ị ố ố ồ ơ ọ ụ ữ ầ ư ầ i tr ng ch n đ ng ho c va đ p. ậ ắ ặ ị ả ọ ộ ượ - Các m i ghép ch c, kín trong n i h i, bình ch a ch u áp l c. ố t quan tr ng nh c u, c u tr c và nh ng m i - Các m i ghép đ c bi ệ ghép tr c ti p ch u t ấ ự ế ặ - Các m i ghép không th nung nóng đ ể - Các m i ghép b ng các kim lo i không th hàn đ c. c. ể ố ố ượ ạ ằ
II. THI T K M I GHÉP ĐINH TÁN
ỉ ủ Ế Ố ạ i tr ng (Hình 7-3), trên m i ghép có th ố ọ ố ể ấ
t di n qua tâm các đinh,
ứ ạ ế ữ ỗ ệ ấ c e, i ti trên t m ghép và thân đinh b d p, ế ướ ị ắ ứ t t ệ ng đ i v i nhau, không đ m b o kín khít. Ế 1. Các d ng h ng c a m i ghép và ch tiêu tính toán ố ỏ Khi m i ghép đinh tán ch u t ị ả xu t hi n các d ng h ng sau đây: ỏ ạ ệ - Thân đinh b c t đ t, ị ắ ứ - T m ghép b kéo đ t t ấ ị - B m t ti p xúc gi a l ề ặ ế - Biên c a t m ghép b c t đ t theo các ti ủ ấ Các t m ghép b tr ị ượ ươ ị ậ t di n có kích th ả ả ố ớ ấ
Giáo trình Chi ti
t máy
100
ế
Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
ỉ ủ ố ế ấ ủ ỉ ể ượ c ệ ề τc ≤ ắ ườ ố ề * Ch tiêu tính toán c a m i ghép ch c: k t c u c a m i ghép đã đ i ta ch ki m tra đi u ki n b n xây d ng trên c s s c b n đ u, do đó ng ơ ở ứ ề [τc], đ tránh d ng h ng c t đ t thân đinh là đ . ủ ỏ ạ ề ắ ứ ự ể
ề ề τc ≤ [τc] đ ỉ ề ể
cượ Đi u ki n b n ệ dùng làm ch tiêu tính toán ế ế ố t k m i ki m tra b n và thi ghép đinh tán ghép ch c. Trong ắ đó:
trên ti ứ ệ ấ ắ
Q
Q
ỉ ươ ự ủ ng t ấ ứ ắ ố τc là ng su t c t sinh ra ấ ắ t di n thân đinh. ế [τc] là ng su t c t cho ứ phép c a đinh. ủ * Ch tiêu tính toán c a m i ố nh ghép ch c kín: t ư ắ i ta dùng b t đ ng trên, ng ẳ ườ th c ξ ≤ [ξ] làm ch tiêu tính ỉ toán m i ghép ch c kín. Trong đó:
t k m i ghép đinh
ế ế ố
Hình 7.3: Thi tán ố
ξ là h s c n tr ệ ố ả ượ ủ t c a m i ghép, ố
t k : [ξ] là h s c n tr ượ ệ ố ả 2. Các công th c thi ứ t cho phép c a m i ghép. ủ ế ế (Trong các công th c này, kích th ng kính đinh tán sau khi đã tán xong, đó chính là đ c d là ướ t m ghép khi ứ ng kính l ườ ỗ ấ đ ườ khoan). c xác đ nh nh sau: ư ị ắ ượ ồ
ồ ố ớ
ố ớ ệ ố ộ
ố ớ ấ ệ ấ
c c a m i ghép đinh tán ghép ch c đ - Kích th ố ướ ủ + Đ i v i m i ghép ch ng m t hàng đinh: ộ ố ố ớ d = 2.Smin; pđ = 3.d; e = 1,5.d + Đ i v i m i ghép ch ng n hàng đinh: ố d = 2.Smin; pđ = (1,6.n +1).d; e = 1,5.d + Đ i v i m i ghép giáp m i hai t m đ m m t hàng đinh: ấ ố d = 1,5.S; pđ = 3,5.d; e = 2.d + Đ i v i t m ghép giáp m i hai t m đ m n hàng đinh: ố d = 1,5.S; pđ = (2,4.n + 1).d; e = 2.d - Kích th c c a m i ghép đinh tán ghép ch c kín đ ướ ủ ượ ắ ố c xác đ nh nh ị ư sau:
ộ ồ ố ố ớ
ồ ố ố ớ
ố ớ ố ồ
ố ớ ấ ố + Đ i v i m i ghép ch ng m t hàng đinh: d = Smin+ 8 mm; pđ = 2.d + 8 mm; e = 1,5.d + Đ i v i m i ghép ch ng 2 hàng đinh: d = Smin+ 8 mm; pđ = 2,6.d + 15 mm; e = 1,5.d + Đ i v i m i ghép ch ng 3 hàng đinh: d = Smin+ 6 mm; pđ = 3.d + 22 mm; e = 1,5.d + Đ i v i m i ghép giáp m i hai t m đ m 2 hàng đinh: ệ ố d = S + 6 mm; pđ = 3,5.d + 15 mm; e = 2.d
Giáo trình Chi ti
t máy
101
ế
Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
ấ ệ ố ớ ấ
t
=
Sđ = 0,75S. ấ c p c p ể ị ướ đ1 và e1 l yấ theo b e1 = 0,5.pđ + Đ i v i t m ghép giáp m i hai t m đ m 3 hàng đinh: ố d = S + 5 mm; pđ = 6d + 20 mm; e = 2.d + Chi u dày t m đ m khi ghép giáp m i: ố ệ ề Các kích th ướ đ, pđ1, e, e1 bi u th trên hình 7.3, kích th đ: c đinh p ướ pđ1 = (0,8 ÷ 1).pđ Sau khi đã xác đ nh các thông s hình h c, ta ki m tra đ b n c t và đ ọ ố ị ộ ề ắ ể ộ b n d p: ề ậ
[ t
]
c
c
2
=
s
[
s
]
£ (7.1)
d
d
min
4 Q p .. zi . d Q . Sdz . Trong đó:
£ (7.2)
ng đinh tán cùng ch u l c Q; i : s m t c t đính tán; z : s l d : đ ng kính l đinh tán (đ ng kính đinh tán sau khi đã tán ố ặ ắ ố ượ ườ ỗ ị ự ườ xong).
III. TÍNH TOÁN M I GHÉP NHÓM ĐINH TÁN
ng h p t ố ề ng tâm đinh tán và phân b đ u Ố 1. Các công th c tính toán: ứ i tr ng vuông góc v i đ Tr ợ ả ọ ớ ườ
- Đ ng kính l khoan trên t m ghép: ườ trên toàn b đinh tán thì: ộ ỗ ườ ấ
d
c
‡ (7.3) + Tính theo s c b n c t: ứ ề ắ
]
c
d
d
‡ (7.4) + Tính theo s c b n d p: ứ ề ậ
khoan: ỗ ng kính l khoan 0,5mm. L y đ ng kính l ấ ườ Đ ng kính thân đinh tán th ườ ườ ỗ
z
]
4 Q [ p . t .. zi Q [ ] s. Sz . min d d = max(dc, dd) ng nh h n đ ỏ ơ ườ 4 Q [ t 2 d . .
p . i
c
‡ (7.5) - S l ng đinh tán: ố ượ
ườ
ng kính 16mm vaø [t ]c = 100N/mm2 [s ]d = 280N/mm2 , [s ]k = 160 N/mm2. Tính löïc keùo cho pheùp [F]. Sau ñoù tính caùc öùng suaát keùo taïi caùc tieát dieän I-I, II-II, III- III.
V i đ
ng kính đinh tán 16mm thì đ
ng kính l
khoan t m ghép là d =
ớ ườ
ườ
ỗ
ấ
16,5mm.
T công th c (7.1) v s c b n c t, ta suy ra:
ề ứ ề ắ
ừ
ứ
2d
p
Qmax = [t ]czi
= 100.5.2.3,14.16,52/4 = 213.716N
4
ả ụ z ph i là m t s nguyên. ộ ố 2. Ví d tính toán: Cho moái gheùp ñinh taùn nhö hình veõ, bieát ñinh taùn coù đ
Giáo trình Chi ti
t máy
102
ế
Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
ề ứ ề
ứ
ậ
T công th c (7.2) v s c b n d p, ta suy ra: ừ Qmax = [s ]dzd Smin = 280.5.16,5.10 = 231.000N
Nhö vaäy ñeå ñaûm baûo an toaøn cho ñinh taùn thì ta choïn löïc taùc duïng Q = 213.716N.
[
]
s
s
=
. ÔÛ ñaây löïc keùo P = Q = 213.716N. Ta tính dieän tích maët caét
k
k
Ñeå tính öùng suaát keùo taïi caùc tieát dieän ta aùp duïng coâng thöùc: P F
k(III) = 213716/1762,5 = 121,25N/mm2.
taám gheùp taïi caùc tieát dieän. - Taïi tieát dieän III-III: FIII = 200x15-5x16,5x15 = 3000 - 1237,5 = 1762,5mm2. Vaäy s - Taïi tieát dieän II-II:
0 1 = 1 0 1 S =
Q
Q
1
£
5 1 = 5 S 1 =
d
0 0 2
0 0 1
I
25
III
II
60
k(II) = 213716/1807,5 = 118N/mm2.
Chieàu daøi laø: 100 + 2(60xtg30o) = 100 + 2.60.0,577 = 170mm FII = 170x15-3x16,5x15 = 2550 - 742,5 = 1807,5mm2 Vaäy s - Taïi tieát dieän I-I: Chieàu daøi laø: 100 + 2(25xtg30o) = 100 + 2.25.0,577 = 128,85mm
d
Giáo trình Chi ti
t máy
103
ế
Ch
ng
7: M i ghép đinh tán
ươ
ố
k(I) = 213716/1437,75 = 148,65N/mm2.
FI = 128,85x15-2x16,5x15 = 1932.75 - 495 = 1437,75mm2 Vaäy s Keát luaän: ÖÙng suaát keùo sinh ra treân caû ba tieát dieän ñeàu nhoû hôn
öùng suaát keùo cho pheùp, do ñoù moái gheùp ñaûm baûo ñoä beàn.
CAÂU HOÛI OÂN TAÄP:
ượ ấ c ghép b ng đinh tán nh hình v , ẽ ư ộ c ch t o cùng m t ấ ế ạ ượ
ị ự ạ ấ
1- Trình baøy caùc coâng thöùc tính toaùn moái gheùp baèng ñinh taùn. 2- Khi moái gheùp thænh thoaûng phaûi thaùo rôøi thì coù neân duøng ñinh taùn khoâng? Vì sao? 3- Giaûi thích taïi sao chi tieát gheùp vaø ñinh taùn neân ñöôïc laøm cuøng moät loaïi vaät lieäu? 4- Laøm laïi baøi taäp veà ñinh taùn trong tröôøng hôïp chæ coù moät taám ñeäm vôùi chieàu daøy taám ñeäm vaø taám gheùp baèng nhau. 5. Hai t m ghép có chi u r ng 200mm đ ằ ề ộ ch u l c kéo Q = 250000N. Các đinh tán và t m ghép đ s ]k = 70MPa; [s ]n = 100MPa; [t ]c = 60MPa. lo i thép và ng su t cho phép là: [ Hãy tính: Đ ng kính đinh tán, chi u dày các t m ghép, b 1; e. ề 6. Xác đ nh ng su t trong các ph n t ầ ử ủ ấ l c ngang Q = 100000N. ự
e
p
Q
0 0 2
e
1
S
Q
Q
2 / S
Q
Bi u đ phân b l c ố ự
ể
ồ
Q
Hình câu 6
Hình câu 5
ướ ủ c a m i ghép đinh tán ch u tác d ng c a c đinh tán p; e ụ ứ ườ ị ứ ấ ố ị
Giáo trình Chi ti
t máy
104
