Tieu Luan Moi Ghep Ren

7/16/2019 Tieu Luan Moi Ghep Ren

http://slidepdf.com/reader/full/tieu-luan-moi-ghep-ren-5634fb3b8486f 1/52

1

Ọ Ố

Ọ

----

B Ể LẬ s t

MỐI GHÉP REN

GVHD : Cô

s v tc

Phan Minh Tân

H Ni,



2

I- Ị Ĩ

Ghép bằng ren là loại ghép có thể tháo đượ c .Các chi tiết máy đượ c ghép lại vớ i nhau

nhờ các chi tiết co ren như: bulong v đai ốc,vít…Tùy thuc vào vít xiết ta có:mối ghép

bulong (hình 1a),mối ghép bằng vít (hình 1b) và mối ghép bằng vít cấy(hình 1c).

Hình 1:các dạng mối ghép ren

a)mối ghép bulong ; b)mối ghép bằng vít ; c)mối ghép bằng vít cấy

Ghép bằng ren đượ c dùng r ất nhiều trong nghành chế tạo máy.Các chi tiết có ren chiếm

trên 60% tổng số chi tiết trong các máy hiện đại bao gồm:các chi tiết mối ghép ren(bulong ,đaiốc,vít…) đa số các chi tiết thân máy cần xiết bằng vít,các tr ục có ren để cố định v điều chỉnh

ổ hoặc chi tiết quay…Mối ghép ren còn đượ c dung nhiều trong các cần tr ục và các k ết cấu

thép dung trong viêc xây dựng,vì nhờ chúng mà k ết cấu đượ c chế tạo và lắ p ghép dễ dàng.

Vít xiết thuc vào loại có chi tiết có ứng suất cao,có nhiều trườ ng hợ p hỏng máy lien

quan đến các chi tiết mối ghép ren quan tr ọng.Để đảm bảo đ tin cậy thích hợ p ta cần kiểm tralực xiết ban đầu v dùng các phương pháp lỏng đai ốc.

Mối ghép ren đượ c dùng nhiều vì có những ưu điểm:

- Cấu tạo đơn giản

- Có thể tạo lực dọc tr ục lớ n



3

- Có thể cố định các chi tiết ghép ở bất k ỳ vị trí nào nhờ khả năng tự hãm

- Dễ tháo lắ p- Giá thành tương đối thấp do đượ c tiêu chuẩn hóa v đượ c chế tạo bằng các phương

pháp có năng suất cao.

Nhược điểm chủ yếu của mối ghép ren là có tậ p trung ứng suất tại chân ren,do đó lmgiảm đ bền mỏi của mối ghép.

Ren được hình thnh trên cơ sơ đườ ng xoắn ốc tr ụ hoặc côn.Cho mt hình phẳng quét

theo đườ ng xoắn ốc và luôn nằm trong mặt phẳng qua tr ục OO (hình3),hình phẳng sẽ quét

thành mối ren.Hình phẳng có thể là tam giác,hình vuông ,hình bán nguyệt…sẽ tạo nên ren tam

giác ,ren vuông,ren hình thang,ren hình bán nguyệt…

II- PHÂN LOI VÀ CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA REN

1. Phân loại ren Nếu đườ ng xoắn ốc nằm trên mặt cơ sở là mặt tr ụ,ta có ren hình tr ụ ,nếu đườ ng xoắn ốc

là mặt côn ta có ren hình côn.Ren hình tr ụ đượ c dùng phổ biến hơn,ren hình côn thườ ng chỉ đượ c dùng để ghép các ống ,các bình dầu,nút dầu…

Theo chiều xoắn ống ren thì ren đượ c chia thành ren trái và ren phải.Ren phải có đườ ng

xoắn ống đi lên bên phải,ren trái có đườ ng xoắn ống đi lên bên trái. Theo số đầu mối ren ta có ren mt mối,hai mối và ba mối,…Ren mt mối thường đượ c

dùng phổ biến.

Các dang ren ch ủ y u theo công dụng và theo hình dạng tiết diện ,có thể phân loại như

sau:Ren ghép chặt: dùng để ghép chặt các chi tiết máy lại vớ i nhau.Ren ghép chặt gồm các

loại ren:ren hệ mét(hình 2a) ren ống (hình 2d) ren tròn ,ren vít gỗ.

Ren ghép chặt kín: ngoi dùng để ghép chặt các chi tiết còn dùng để giữ không cho chất

lỏng chảy qua ren(ren nối đườ ng ống và phụ tùng nối ống).Ren có dạng tam giác nhưng khôngcó khe hở hướng tâm v đỉnh đượ c bo tròn.

Ren của cơ cấu vít:dùng đê truyền chuyển đng hoặc để điểu chỉnh.Ren của cơ cấu vít có

các loai:ren vuông,ren hình thang cân(hình b) ren hình răng cưa (hình c)

Ren hệ mét: có tiết diện l tam giác đều,góc ở đỉnh

=60

.Để dễ gia công cũng như để

giảm bớ t tậ p trung ứng suất ở chân ren và dập xước đỉnh ren,đỉnh ren v chân ren không đượ chợ t bằng hoặc tạo góc lượ n và bo tròn.Bán kính bo tròn chân ren r=H/6=0,144p.Theo tiêu

chuẩn quốc tế ISO thì bán kính góc lượn đối với ren ngnh hang không v vũ trụ r=(0,15)p.

Chiều cao ren H tam giác ban đầu:



4

Chiều cao làm việc của ren h:

B ảng 1 . ườ kí v bướ c ren h mét

(xem trong sgk)Ren hệ Anh có tiết diện hình tam giác,góc ở đỉnh =55.Đường kính được đo bằng hệ

đơn vị Anh (inch=5,4mm) bước ren được đặc trưng bở i số ren trên chiều dài 1inch.

Ren ống dùng để ghép các ống với đường kính 6’’ đến 6’ (,5875152,4mm).Ren

ống là ren hệ anh có bướ c nhỏ,có biên dạng đượ c bo tròn và không có khe hở theo đỉnh v đáyđể tăng đ kín khít.Kích thướ c chủ yếu của ren ny l đườ ng kính trong ống ren.

Ren tròn đượ c dùng chủ yếu trong các bulong,vít chịu tải va đậ p lớ n hoặc trong các chi

tiết máy làm việc trong môi trương bẩn và cần thiết phải nối.Ren tròn đượ c dùng trong các chi

tiết máy có vỏ mỏng hoặc trong các vật phẩm đúc bằng gang hoặc chất dẻo.Biên dạng ren tròn

l các cung tròn đượ c nối vớ i nhau bằng các đoạn thẳng ,góc ở đỉnh 30.Do bán kính cung trònlớ n nên có ít sự tậ p trung ứng suất.

Ren vuông có tiết diện là hình vuông, =0,nên hiệu suất cao.Trước đây loại ren này

đượ c dùng nhiều trong các cơ cấu vít,nhưng hiện nay ít dùng v đượ c thay thế bằng ren hình

thang vì khó chế tạo,đ bền không cao,khó khắc phục khe hở dọc tr ục sunh ra do mòn.

Ren hình thang cân có đ bền cao hơn ren vuông.Ren ny có đ bền cao hơn ran tamgiác,thuận tiện chế tạo v có đ bền cao hơn ren hình vuông.Ren hình thang cân có góc ở đỉnh

=30,chiều cao làm việc h=0,5p khe hở hướ ng tâm 0,151mm phụ thuc vo đườ ng kính

ren.Ren hình thang cân tiêu chuẩn hóa có đườ ng kính d1=8

640mm,có thể sử dụng vớ i ren

bướ c lớ n,trung bình và nhỏ.Ren hình thang cân đượ c dùng trong truyền đng chịu tải theo hai

chiều.

en đỡ đượ c dùng trong truyền đng chịu tải mt chiều (trong kích vít,máy ép…).Góclượ n chân ren của vít được tăng lên để giảm sự tậ p trung ứng suất.Chiều cao làm việc h=0,75p

Ren côn đảm bảo đ không thâm thâu v không cân dùng thêm vòng đệm kín.Chúng

đượ c sử dụng để nối các đườ ng ống ,nút vít,nút tháo dầu…Đ không thẩm thấu đạt đượ c bằng

cách ép sát các biên dạng theo đỉnh.Xiết ren côn có thể bủ tr ừ đ mòn và tạo đ dôi cần

thiết.Theo đ côn ta phân biệt đượ c ren côn có ba dạng với đ côn 1:16:

- Ren mét vớ i góc ở đỉnh 60

- Ren ống vớ i góc ở đỉnh 55

- Ren hệ Anh vớ i góc ở đỉnh 60

Ren vít bắt gỗ hoặc ghép các vật liệu có đ bên thấ p,có tiết diện tam giác,chiêu r ng rãnh

lớn hơn nhiều so vớ i chiều dy ren,để đảm bảo đ bền đều(về cắt) của ren vít thép và ren của

vật liệu đượ c bắt vít.



5

en vít đượ c vặn vào các chi tiêt có độ bền thâp có biên dạng tam giác,chiều dày ren

theo đườ ng kính trung bình nhỏ hơn nửa bướ c ren mt cách đáng kể để đ bền vớ i chi tiết mà

nó vặn vào.

Cấp chính xác đườ ng kính ren có khe hở :vít có cấ p chính xác 3 v đai ốc 48,Tương

ứng miền dung sai đối với vít h,g,f,e,d v đối với đai ốc H,G,F,E.Miền dung sai đề nghị cho mối ghép ren cho trong bảng:tra SGK

Hình 2.các dạng ren chủ yếu

2. Các thông số hình học



6

Hình 3 các thông số hình học của mối ghép ren

Ren (hình tr ụ) được đặc trưng bở i các thông số hình học chủ yếu sau đây(hình )

d- đườ ng kính ngoài của ren,l đườ ng kính hình tr ụ bao đỉnh ren ngoi(bulong,vít) đườ ng

kính ny l đường kính danh nghĩa của ren.Đối với đai ốc đườ ng kính ngoài D

d1- Đườ ng kính trong của ren, l đườ ng kính tr ụ bao đỉnh ren trong. Đối với đai ốc là D1

d2- Đường kính trung bình, l đườ ng kính hình tr ụ phân đôi tiết diện ren, trên đó chiềur ng ren bằng chiều r ng rãnh. Đối với các ren tam giác có đường kính trong v đườ ng kính

ngoi cách đều đỉnh tam giác của ren v rãnh ren, v đối vớ i ren vuông:

d2 = (d + d1 )/2

h – chiều cao tiết diện làm việc của ren.

P – bướ c ren là khoảng cách giữa 2 mặt song song của 2 den k ề nhau,đo theo phương dọc

tr ục bu long hay vít.

- bước đườ ng xoắn ốc, đối vớ i ren 1 mối = p , đối vớ i ren có mối :

= p

-góc tiết diện ren(góc ở đỉnh)



7

– góc nâng ren ( tham khảo chương trục vít ) là góc hợ p bở i tiế p tuyến của đườ ng xoắn

ốc ( trên hình tr ụ trung bình) vớ i mặt phẳng vuông góc vớ i tr ục của ren:

Các thông số hình học v dung sai kích thướ c của phần lớ n các loại ren đã đượ c tiêu

chuẩn hóa.

III- CÁC TIÊU CHUẨN K Ỹ THUẬT CỦA REN

1. t iệu ch tạo

Các vật liệu thường dùng để chế tạo ren l thép cacbon thường, cacbon chất lượngcao, thép hợp kim( C5, C45, 8CrA, CrMnCA, 4CrNiMnA, 8CrNi4A…)



8

Bảng các ren tiêu chuẩ n chủ yế u

IV- GIA CÔNG REN

Có 4 phương pháp chế tạo ren: tiện, phay, cán và mài.

1. ắt ren bằng dao tiện

a. Dao tiện ren ( ình2.5) - ật liệu lm dao tiện ren có thể l thép gió hoặc hợp kim, góc giữa các lưỡi cắt ( góc mũidao) phải phù hợp với góc đỉnh ren (6o đối với ren hệ mét, 55o đối với ren hệ Anh). Trongquá trình gia công dao có thể mở rng góc rãnh ren vì thế góc mũi dao có thể được mi nhỏ điso với lý thuyết, tùy theo vật liệu lm dao ta có: Dao thép gió thì mi góc mũi dao nhỏ đikhoảng – ’, dao hợp kim thì mi góc mũi dao nhỏ đi khoảng – ’. - Thông thường góc trước dao tiện ren bằng không, góc sau cả hai bên bằng – 5o.

- Khi cắt ren có bước xoắn lớn thì người ta thường mi góc sau phía tiến dao lớn hơn mtlượng bằng góc nâng của ren.

- Để tăng năng suất cắt, người ta có thể dùng dao cắt ren răng lược, dao răng lược có thể l daolăng trụ hoặc dao đĩa.

Dao đơn.



9

Dao đĩa Dao lăng trụ. Hình .5: Dao tiện ren.

b. iều chỉnh máy để tiện ren bằng dao - Để cắt ren trên máy tiện được chính xác thì cần xác định chính xác xích truyền đng giữatrục chính v bn xe dao: Chi tiết gia công quay mt vòng thì dao phải dịch chuyển mt đoạn

bằng bước xoắn (với ren mt đầu mối l bước ren). Dao dịch chuyển nhờ vo cơ cấu vít đai ốc.(Hình 2.6)

- Khi trục vít quay mt vòng thì dao dịch chuyển mt đoạn ( bước xoắn): S = Svm x nvm

Trong đó: - S: bước xoắn gia công (mm) - Svm : Bước ren của trục vít ( mt đầu mối) (mm) - nvm : số vòng quay của trục vít trong mt phút.

- Để có bước ren, bước xoắn chính xác thì ta phải có mi quan hệ giữa trục chính v trụcvít :

nvm = ntc . iTrong đó:

- ntc : số vòng quay trong mt phút của trục chính (tốc đ)

- i : tỉ số truyền đng giữa trục chính v trục vít. Để có thể thay đổi tỉ số truyền đng giữa trục chính v trục vít chính xác, người ta chia lmnhiều cấp tỉ số truyền đng: i = i1 + i2 + i3

Trong đó:

+ i : tỉ số truyền đng ở b bánh răng đảo chiều. (Phía sau hp trục chính)

+ i : tỉ số truyền đng ở b bánh răng thay thế. ( Hp bánh răng thay thế) + i : tỉ số truyền đng ở hp tiến dao ( bước tiến). + Trên máy tiện thông thường i v i l cố định. + Đối với các bước ren tiêu chuẩn thì người ta có thể tiện được đúng bước ren bằng cáchđiều chỉnh các tay gạt theo bảng trị số bước tiến gắn trên máy. + Đối với ren không tiêu chuẩn thì để tiện được đúng bước ren thì người ta phải tính toán vlắp lại các bánh răng thay thế sao cho đúng tỉ số truyền đng i.



10

Hình .6: Sơ đồ cắt ren bằng dao tiện

c. ác phương pháp ấn dao khi cắt ren ( Hình 2.7):

- Lấn dao ngang Để cắt hết biên dạng ren thì người ta thực hiện lấn dao sau mỗi lượt cắt bằng cách quay tay quay của bn dao ngang mt lượng bằng chiều sâu cắt (phương pháp nydễ thực hiện, thường dùng để cắt ren tam giác có bước nhỏ)

- Lấn dao theo sườn ren Để cắt hết biên dạng ren thì người ta thực hiện lấn dao sau mỗi lượtcắt bằng cách quay tay quay của ổ dao trên đã được xoay mt góc bằng nữa góc đỉnh ren(phương pháp ny cũng dễ thực hiện, thường dùng để cắt ren có bước trung bình).- Lấn dao kt hợp Để cắt hết biên dạng ren thì người ta thực hiện lấn dao sau mỗi lượt cắt

bằng cách luân phiên quay tay quay của bn dao ngang v ổ dao trên (thực hiện lấn dao ngangv lấn dao dọc). Phương pháp ny khó thực hiện, thường dùng để cắt ren có bước lớn hoặc rencó biên dạng đặc biệt: ren thang, ren vuông, . .



11

Hình .7: các phương pháp lấn dao khi tiện ren.

Hình .8: Lấn dao khi tiện ren vuông v ren thang. d. ác phương pháp ùi dao khi cắt ren.

- Khi cắt ren người ta phải thực hiện nhiều lượt cắt mới dạt được chiều sâu ren. Sau mỗi lượtcắt phải thực hiện lùi dao về để cắt lượt kế tiếp. Tùy theo mối quan hệ giữa bước ren gia côngv bước ren của trục vít me trên máy m ta có hai phương pháp lùi dao: a) Lùi dao bằng cách thả đai ốc hai nữa v quay bn dao dọc trở về. Phương pháp ny thựchiện được khi quan hệ giữa bước ren gia công v bước ren của trục vít me trên máy l bi sốhoặc ước số. Cách ny rất dễ thực hiện, nhưng chú ý phải lùi dao ra theo hướng ngang trước



12

khi lùi dao dọc. b. Lùi dao bằng cách đảo chiều quay của máy ( đảo chiều quay của đng cơ). Phương pháp ny thực hiện khi bước ren gia công không l ước số hay bi số của bước rentrục vít me của máy. Cách ny khó thực hiện hơn vì khi thao tác phải canh thời điểm tắt đngcơ cho hợp lý để dao không lấn vo các phần khác của chi tiết v đồng thời phải lùi dao theo

phương ngang. e. ắt ren nhiều đầu mối:

- Trong mt số mối ghép ren cần tháo xiết nhanh m yêu cầu số ren tham gia trong mối ghéplớn người ta dùng ren nhiều đầu mối. - Ren nhiều đầu mối gồm nhiều đường ren triển khai trên các đường xoắn ốc cách đều nhautrên mặt cơ sở. Lúc ny ta có bước xoắn bằng k lần bước ren ( k l số đầu mối). - Để cắt ren nhiều đầu mối về kỹ thuật cơ bản thì cũng tương tự như cắt ren mt đầu mối.

Người ta tuần tự cắt từng đường ren, các đường ren giống nhau v cách đều nhau. Để phân đkhi cắt ren nhiều đầu mối người ta có nhiều cách:

i. Pâ đ bằg cc địc cuể dao dọc trục.

+ Nguyên lý: Tuần tự cắt từng đường ren sau mỗi lần dịch chuyển dao dọc trục mt lượng bằng bước ren nhờ vo tay quay ổ dao trên. + Đặc điểm: - Phương pháp ny đơn giản, dễ thực hiện. Dễ sinh ra sai số, nhất l ren có bước không chẵn. - Dùng trong gia công chi tiết đơn lẽ. + Kỹ thuật: - Dao ren gá thẳng. - Cắt mt đường ren tương tự như cắt ren mt đầu mối có bước l bước xoắn.. - Quay tay quay ở ổ dao trên cho dao địch chuyển dọc trục mt đoạn bằng bước ren cần tiện. (

Ổ dao trên được bố trí dọc theo hướng chạy dao, Giá trị dịch chuyển được xác định nhờ vo duxích trên tay quay ổ dao trên). Người ta cũng có thể địch chuyển dao nhờ vo bn dao dọc,lượng dịch chuyển có thể xác định bằng du xích trên tay quay dao dọc hoặc bằng các dụng cụđo như : Thước cặp, Panme, Căn mẫu, Căn lá. - Thực hiện cắt đường ren thứ hai tương tự như cắt đường ren đầu. - Thực hiện chu trình trên cho các đường ren còn lại.

ii. Pâ đ bằg cc xoa vị trí ă ớp của b răg ta t. Nguyên lý : Tuần tự cắt từng đường ren sau mỗi lần xoay chi tiết ( không ăn khớp với trục vítme) mt góc bằng cách thay đổi vị trí ăn khớp của b bánh răng thay thế. Đặc để

- Phương pháp ny có đ chính xác cao với mọi bước ren. - Thực hiện phương pháp ny phức tạp, không thực hiện trong trường hợp số răng của cả hai bánh răng trong hp bánh răng thay thế không l bi số của số đầu mối. - Dùng để gia công chi tiết đơn lẻ.

Kỹ tuật - Dao ren gá thẳng. - Cắt mt đường ren tương tự như cắt ren mt đầu mối có bước l bước xoắn.. - Mở nắp che hp bánh răng thay thế, đánh dấu vị trí ăn khớp của b bánh răng thay thế, tháo



13

mốt bánh răng có số răng l bi số của số đầu mối v xoay mt góc, lắp lại cho hai bánh răngăn khớp. - Tiếp tục tiện đường ren kế tiếp. Cứ như thế thực hiện tất cả các đầu mối.

iii. Pâ đ bằg dụg cụ pâ đ. Nguyên lý: Tuần tự cắt từng đường ren sau mỗi lần xoay chi tiết mt góc nhờ vo mt đĩa chiađ gá trên tục chính.

Đặc để - Phương pháp ny có đ chính xác cao. Dễ thực hiện. - Quá trình thực hiện phức tạp. - Dùng trong chế tạo hng loạt.

Kỹ tuật - Dao ren gá thẳng. - Chi tiết được gá trên b phận kẹp chi tiết của đĩa chia đ. - Cắt mt đường ren tương tự như cắt ren mt đầu mối có bước l bước xoắn..

- Nới lỏng kẹp của đĩa chia đ, xoay b phận kẹp phôi của đĩa chia đ mt góc dựa theo số lỗcó trên đĩa chia. Kẹp chặt b phận kẹp chi tiết lại. - Tiếp tục tiện đường ren kế tiếp. Cứ như thế thực hiện tất cả các đầu mối.

2. ắt ren bằng dao định hình Thông thường , cắt ren tiêu chuẩn có kích thước nhỏ người ta thường dùng dao định hình, cácloại dao định hình thông dụng l Ta rô, bán ren, dao răng lược.

a. ắt re bằg à re: Cắt ren trên trục bằng mt dụng cụ cắt ren định hình được gọil bn ren. Bn ren thực ra l mt b gồm nhiều dao cắt ren được ghép nối tiếp dọc trục v cóvị trí ngang giữa các dao cách nhau mt khoảng bằng chiều sâu cắt. Bn ren có kết cấu như l

mt chiếc đai ốc lm bằng thép dụng cụ hoặc thép gió, trên bn ren được khoan từ – 8 lỗ đểtạo các thông số cắt cho các lưỡi cắt, lưỡi cắt ở hai đầu được vát côn để quá trình cắt được bắtđầu dễ dng hơn, phần trụ còn lại l phần sửa đúng gồm 5 – 6 vòng ren. Bn ren được sử dụng

bằng cả hai mặt như nhau. Khi cắt ren bằng bn ren người ta có thể gá bn ren lên ụ đng hoặc ổ dao

i. G bà re tr ụ đg Bn ren được kẹp chặt trong mt giá kẹp bn ren có thểtrượt dọc trên mt thân có chuôi côn để lắp vo ụ đng. Quay tay quay ụ đng để đưa bn renvo bắt đầu cắt, sau khi bn ren đã cắt được – vòng ren thì bn ren sẽ tự đng được kéovo m không xoay theo chi tiết nhờ vo mt chốt trượt. Cách gá ny cho phép cắt ren cóchiều di ren giới hạn.

ii.

G bà re tr ổ dao Bn ren được lắp vo tay quay bn ren gá trên mt giá có thểtrượt trong mt thân kẹp chặt trên ổ dao. Để chống xoay cho bn ren người ta bố trí mt thanhtì chặn vo mt đầu của tay quay. Tương tự như khi gá trên ụ đng, ta quay tay quay của bnxe dao để đưa bn ren vo vị trí cắt, sau khi bn ren đã cắt được – vòng ren thì bn ren sẽtự đng được kéo vo m không cần phải tiến bn xe dao. Cách gá ny cho phép ta cắt ren divô tận.

Chú ý:



14

- Cần vát cạnh đầu phôi để bn ren có thể bắt đầu cắt dễ hơn. - Khi cắt ren bằng bn ren, chi tiết được tiện với kích thước bé hơn kích thước danh nghĩa vkhi cắt ren bằng tay, để bù trừ sự nén vật liệu.

b. ắt re bằg a r Cắt ren trong lỗ bằng mt dụng cụ cắt ren định hình có dạng làmt con vít được gọi l Ta rô. Tương tự như bn ren, ta rô thực sự l mt b gồm nhiều dao

cắt ren được ghép nối tiếp dọc trục v có vị trí ngang giữa các dao cách nhau mt khoảng bằngchiều sâu cắt. Trên thân Ta rô có ghi ký hiệu mác vật liệu lm ta rô v loại ren. Ngoi ra, để

phân biệt thứ tự các cây tao rô trong b người ta ký hiệu bằng số vạch hoặc số vòng ở cán

Khi cắt ren bằng ta rô người ta có thể dùng tay quay ta rô hoặc trục gá ta rô. i. G ta r bằg ta qua Ta rô được kẹp vo tay quay ở phần chuôi vuông, Ta rô được

đỡ bằng mũi chống tâm vo lỗ tâm ở cuối chuôi của ta rô. Cán tay quay sẽ được đỡ bằng thanhtì gá trên ổ dao. Khi cắt, người ta quay tay quay ụ đng để cho mũi tâm lúc no cũng tì nhẹ lênchuôi ta rô.

ii. G ta r bằg trục g Để đảm bảo đ đồng trục giữa ta rô v lỗ cần gia công, ngườita thường dùng trục gá tự lựa( ta rô có khả năng lắc lư) lắp ở nòng ụ đng bằng chuôi côn. Khi

bắt đầu cắt, ta quay tay quay ụ đng để đưa ta rô từ từ vo lỗ gia công. Sau khi cắt được hai bavòng ren thì ta rô sẽ tự tiến vo để cắt hết lỗ ren.

c. ắt re bằg dao răg lược: Dao răng lược thực ra l mt b gồm nhiều dao cắt renđược ghép nối tiếp dọc trục, các dao thnh phần cách nhau mt khoảng bằng bước ren. Để đơn giản trong việc mi sắc dao, người ta dùng phổ biến dao răng lược hình lăng trụ vhình đĩa. Khi mi lại, chỉ cần mi lại mặt trước của dao. Kỹ thuật gia công ren bằng dao răng lược tương tự như cắt bằng dao cắt ren thông thường,nhưng số lượt cắt sẽ ít đi rất nhiều hoặc chỉ mt lượt cắt l đủ.

PHAY REN

Đạt đ chính xác v năng suất cao. Gia công hàng loạt trên máy phay chuyên dùng. Phay

đoạn ren có chiều dài ngắn: nhỏ hơn -3 lần đường kính ren. Phay đoạn ren có chiều dài lớ n:

phay ren ngoi, ren trong, ren thang, vuông v răng cưa có chiều dài lớ n.

Gia công ren bằng biến dạng dẻo kim loạ ốt, tuổi bền ren cao. Bàn cán phẳng,

2 quả cán, bàn cán hình vòng cung, 3 quả cán



15

Gia công tinh, yêu cầu đ chính xác cao và gia công bề mặt ren đã qua nhiệt luyện.

V- Ố

Bulong: thường l thanh kim loại hình trụ. Gồm hai phần: phần thân có ren để vặn

với đai ốc v phần Đầu bu lông hình 6 cạnh hay 4 cạnh đều để ta các chìa vặn xiết bu lông.Ren trên bu lông được gia công bằng bn ren, tiện ren ,hoặc cán ren .



16

bu lông dược phân ra: bu long thô, bu lông bán tinh, bu lông tinh , bu lông lắp có khe hở, bu lông lắp không có khe hở. Bu lông có ren trái v bu lông có ren phải. Bu lông l chi tiếtmáy được tiêu chuẩn hóa cao

ai ốc: là chi tiết dùng để vặn vớ i bu lông hay vít cấy. Có các loại: 4 cạnh, 6 cạnh,

đai ốc xẻ rãnh, đai ốc tròn

ng đệm Là chi tiết lót dưới đai ốc, để khi vặn chặt đai ốc không làm hỏng bề mặt

của chi tiết bị ghép v thông qua vòng đệm, lực ép của đai ốc đượ c phân bố mt cách đều đặn.

Vít cấy: Là chi tiết hình tr ụ, hai đầu đều có ren.Vít cấy đượ c dùng lắ p ghép những chi

tiết có đ dầy quá lớn hay vì lý do no đó không dùng đượ c bulông. Mt đầu ren của vít cấy

vặn vào lỗ ren của chi tiết bị ghép, đầu ren kia vặn với đai ốc.



17

o Vít cấy có hai kiểu:

- Kiểu A: đầu vặn vào chi tiết không có rãnh thoát dao

- Kiểu B: đầu vặn vào chi tiết có rãnh thoát daoo Vít cấy có 3 loại:

- Loại I: Vặn vào chi tiết bằng thép hay đồng: chiều di đoạn ren

Chốt chẻ: Là chi tiết đượ c xâu qua lỗ của bu lông và rãnh của đai ốc, sau đó bẻ gậ phai nhánh của nó lại để khóa chặt đai ốc, không cho đai ốc lỏng ra vì chấn đng.

Vít: Dùng để ghép tr ực tiế p các chi tiết mà không cần dùng đến đai ốc.

Vít dùng cho kim loại có hai loại:

- Vít lắ p nối: Dùng để ghép hai chi tiết vớ i nhau.

- ít định vị: Dùng để xác định vị trí

Theo hình dạng của đầu vít, có các loại: ít đầu hình tr ụ, vít đầu chỏm cầu, vít đầu 6 cạnh, vít

đầu chìm, vít đầu nửa chìm.

VI- Ố BẰ (BU LÔNG Y ,VÍT)

1. ối ghép bu ông



18

Để đơn giản, mối ghép bu lông được vẽ theo qui ước, các cung hypebôn của đầu bu lôngv đai ốc được thay thế bằng cung tròn như hình 4. đã hướng dẫn. Các kích thước của mốighép căn cứ vo đường kính ngoi của ren để tra trong bảng 4.4.Đ di của bu lông tính theocông thức.

L = b 1 + b 2 + H d +s + a + c

Sau khi tính được L cân đối chiếu với TCN 89 – 76 để xác định chính thức L đúng vớitiêu chuẩn qui định (bảng 4.4):Cũng có thể tính các kích thước của mỗi ghép theo các công

thức sau:d1 = 0,85 d, R = ,5d; r xác định khi vẽd2 = 1,1d, R 1 = d,D =

2d, C = 0,15d,Dv = 2,2d, Sv = 0,15d,Hđ = 0,8d, L =

(1,5 ( 2)d.H b = 0,7d, a = (0,15 ÷ 0,25)d,

Ghi chú: Dấu x l loại bulông có ren trên suốt chiều di thân



19

ối ghép vít cấy

Các kích thước của mối ghép vít cấy cũng được tính theo đường kinh ngoi của vít cấytheo TCVN 3068 – 8. Đai ốc v vòng đệm tra trong bảng 4.44 v bảng 4.45 tương tự trong

mối ghép bu lông.Chiều di đoạn ren cấy vo chi tiết phụ thuốc vo vật liệu chế tạo chi tiết bịghép để chọn cho thích hợp. Chiều di vít cấy tính theo công thức:

L = b + s + H d + a + c

Sau khi tính song phải đối chiếu với bảng tiêu chuẩn để xác định chính thức L đúng tiêuchuẩn quy định.

Ghi chú: Không nên dùng những đai ốc có kích thước trong ngoặc đơn.



20



21



22

2. ối ghép bằng vít

Dùng cho các mối ghép chịu tải trọng nhỏ. Đinh vít được vặn trực tiếp vo lỗ có rencủachi tiết bị ghép không cần đai ốc. Đ di của vít được tính theo công thức:

L > b + l 1 – H

Trong đó:

b: Chiều dy của chi tiết ghép có lỗ trơn;

l1: Chiều di của ren;

H: Chiều cao của rãnh chìm trên chi tiết ghép có lỗ trơn (Nếu đầu vít được vặn chìm vochi tiết ghép).

3. hép bằng ống nối



23

Để nối các đường ống (dẫn hơi, dẫn khí hoặc chất lỏng...) với nhau, người ta dùng phầnnối (Hoặc gọi l đầu nối) tiêu chuẩn được chế tạo bằng gang rèn theo quy định trong TCN1286 – 85. Đặc trưng của đường ống l "đường thông quy ước": Kích thước thực tế củađường thông qui ước l đường kính lòng ống đo bằng milimét.

Ký hiệu của đường ống gồm có đường kính đường thông quy ước:

Dqư v số hiệu tiêu chuẩn qui định đường ống.

í dụ: ống TCN 86 – 85 –

Hình 4.8: Các loại đầu nối bằng gang rèn

VII- B Ĩ Ậ 1. ét v cho các oại ren a. Ren thấy - Ren ngoài (ren tr ục): Ren ngoài là ren đượ c hình thành ở mặt ngoài của chi tiết.



24

- Ren trong ( ren lỗ ) :Ren trong là ren hình thành ở mặt trong của lỗ.



25

** Qu ước t v co re t

- Đường đỉnh ren được vẽ bằng nét liền đậm.

- Đường chân ren được vẽ bằng nét liền mảnh..

- Trên hình biểu diễn vuông góc với trục ren ,cung tròn chân ren được vẽ hở đường

tròn vị trí góc trên bên phải,đường đỉnh ren được vẽ đóng kín bằngnét liền đậm

- Đường giới hạn ren được vẽ bằng nét liền đậm

- Khi vẽ mặt cắt đối với ren trong, đường gạch gạch được kẻ đến đỉnh ren.

b. Ren khuất (ren bị che khuất)

Nếu ren bị che khuất thì ở trên bản vẽ, tấtcả cácđường: Đườ ng đỉnh ren, chân ren, giớ i hạn

ren đều đượ c vẽ bằng nét đứt.



26

c. en hìnhcôn

Chỉ vẽ ren ở mặt đáy gần mắt người quan sát

2. hi kí hiệu ren



27

K í hiệu ren thể hiện đầy đủ các yêu tố của ren v được ghi trên đường kích thước đường

kính ngoi của ren.

Ph P

kí

ườkíướ ướ ướ

-Profin được kí hiệu bằng các chữ cái: M ,MC,G, Tr, G, Rp, R,Rc,S,…

M: profin của ren hệ mét l tam giácđều

MC: profin của ren l tam giác có góc ở đỉnh bằng 6 đ

Tr: profin l hình thang cân có góc ở đỉnhbằng đ

- Bướ c ren(P):là khoảng cáchgiữa đỉnh ren kề nhau theo chiềut rục

- Bước xoắn (Ph):l khoảng cách theo chiều trục giữa điểm đầu v điểm cuối của vòng

xoắn

-Hướng xoắn phải không cần phải ghi, nếu hướng xoắn trái thì ghi LH.



28

VD: Tr20×2LH: Ren hình thang, đường kính danh nghĩa d=mm, bước ren P=mm,xoắn trái

M5(P)LH: ren tam giácđều, đường kính danh nghĩa d=5mm, bước xoắn Ph=mm, bước ren P=mm, xoắn trái.

**Ghi í u choBulong:

Bulong l chi tiết có phần: Phần thân có renv phần mũ hình 6 cạnhđều hay 4 cạnhđều.

Kí u

ên gọi ường kính hiều dài ố hiệu tiêu chuẩn

VD: Bulong M20×80 TCVN 1892-76 : bulong ren hệ mét,đường kính danh nghĩa d=

mm, di 8mm.

Ố



29

Khi ghép ren ngoi với ren trong, tại vị trí ăn khớp, ta quy ước ren ngoi đè lên ren trongv che khuất ren trong. Do đó, khi vẽ mối ghép ren:

- Tại vị trí có ăn khớp: Ta xem như đang vẽ ren trục

- Tại vị trí không có ăn khớp: Ta xem như đang vẽ ren lỗ

ối ghép buong–đai ốc



30

VIII- Ố LỎ - B Ố 1. Các dạng hỏng của mối ghép ren

Khi siết chặt bulong v đai ốc, các vòng ren của bulong v đai ốc tiế p xúc vớ i nhau.

Các vòng rên cảu đai ốc chịu lực siết V. Các vòng ren trên Bulong chịu phản lực Ft. trên mối

ghép ren có thể xuất hiện các dạng hỏng sau:

o Thân bulong bị kéo đứt tại phần có ren, hoặc tại tiết diện sát mũ bulong. Hoặc bị xoắn

đứt trong quá trình siết đai ốc.

o

Các vòng ren bị hỏng do cắt đứt ren, dậ p bề măt tiế p xúc, hoặc bị uốn gãy. Nếu tháolắ p nhiều lần, các vòng ren có thể bị mòn.

o Mũ bulong bị hỏng do dậ p bề mặt tiế p xúc, cắt đứt, hoặc bị uốn gãy.

Ngoại lực tác dùng gồm có lực dọc tr ục va lực ngang.

Lực dọc tr ục có tác dụng giống như khi siết chặt bulong v đai ốc.

Lực ngang có tác dụng làm dậ p, cắt đứt thân bulong, làm dậ p lõ lắp bulong hoăc cắt đứt

tầm ghép.

Kích thướ c của mối ghép bulong đã đượ c tiêu chuẩn hóa, các kích thước đượ c tính theo

đườ ng kính d vớ i mt tỷ lệ nhất định trên cơ sở đảm bảo sức bền của cá dạng hỏng. Do đó chỉ cần tính toán để hạn chế mt dạng hỏng là các dạng hỏng khác cũng không xảy ra.

2. ác phương pháp chống tháo lỏngB phận hãn giữ vai trò r ất quan tr ọng trong mối ghép ren chịu tải tr ọng đng. mặc dù các

loại ren dùng trong lắp ghép đều đảm bảo khi chịu tải tr ọng tĩnh ( nếu f’=,-> ρ’=arctgf’=60,

nếu f=0,3->ρ’= arctgf’=60 luôn luôn lớn hơn góc nâng ren ϒ = 1,40 ..3,300) nhưng do v đậ p



31

vo rung đng trong quá trình máy làm việc nên ma sát giữa ren bulon v đai ốc giảm bớ t, nên

xảy ra hiện tượng đai ốc bị tháo lỏng. Ngoài ra mt số đai ốc điều chỉnh như: đai ốc chỉnh lực

ép trên ổ bi đũa côn, trên tiết điều chỉnh mng đuôi én, đai chỉnh ổ… cũng cần phải hãm lại.

Có nhiều biện pháp để hãm dựa theo các nguyên tắc sau:

Sử dụng hai đai ốc

- Sau khi vặn đai ốc thứ 2, giữa đai ốc xuất hiện lực căng phụ, chính lực căng ny tạo

lên lực ma sát phụ giữ cho đai ốc không bị nớ i lỏng khi bulon chịu lực dọc tr ục ( hình a)

- Phương pháp sử dụng hai đai ốc lm tăng thêm khối lượ ng , khi bị rung mạnh vẫn

không đảm bảo chặt cho nên hiện nay ít dùng

Sử dụng đai ốc tự hãm: bằng cách ép dẻo đầu đai ốc thành hình elip sau khi cắt ren,tao thnh đ dôi hướ ng tâm của ren (hình b) hoặc tạo các rãnh hướng tâm trên đầu đai ốc. mt

phương pháp khác l cán lăn hoặc cun vòng hãm bằng Poliamid vo rãnh đai ốc. khi xiaeets

sẽ tạo thành lực ma sát lớ n chống tháo lỏng đai ốc.

Đai ốc hãm ống k ẹp đn hồi dạng côn:

Dùng vòng đệm vênh: đây l phương pháp phổ biến nhất. Ma sát phụ sinh ra do lực

đn hổi của vòng đệm vênh tác dụng lên đai ốc. ngoài ra, miềng vòng đệm vênh luôn tỳ vào

đai ốc chống cho đai ốc tháo lỏng ra ngoi. Nhược điểm chủ yếu là tạo ra lực lệch tâm. Để

khắc phục người ta dùng vòng đệm lò xo.

Ngoi cá phương pháp trên, người ta còn hãm đai ốc bằng các phương pháp như vòngđệm gập, đệm hãm có ngành, chốt chẽ, chỉnh, những phương pháp ny rất chắc chắn nên chỉ dùng trong mối ghép không tháo.



32

3. ộ bền ren

Theo tính toán, với ren có vòng, ren dầu tiên chịu khoảng tổng lực tác dụng lên vít,ren cuối cùng chịu < tổng lực tác dụng.

Biểu đồ phân bố tải trọng trên ren

Dạng hỏng chủ yếu của ren ghép chặt l cắt chân ren, của ren vít l mòn ren.

Điều kiện bền cắt của ren ghép chặt:

ới bulong:

ới đai ốc:



33

- ứng suất cắt

H-chiều cao đai ốc sâu bắt vít

K=abp- hệ số đ đầy ren

p- bước ren

K m- hệ số phân bố tải trọng không đều giữa các vòng ren

Điều kiện bền đối với cơ cấu vít:

ng suất dập:

Chiều cao đâi ốc v sâu ren:

ới mối ghép ren tiêu chuẩn, chọn chiều cao đai ốc: H.8d hoặc H.d, H.5d.

Chiều sâu bắt ren đối với thép: H=d, đối với gang: H=.5d

IX- VẬT LIU VÀ Ứ NG SUT CHO PHÉP

Vật liệu chủ yếu dùng cho các chi tiết máy có ren l thép cacbon thườ ng , thép các bon chất lượ ng tôt hoặc thép hợ p kim. Tiêu chuẩn quy định 12 cấ p bền đối vớ i bu lông , vít

và vít cấy bằng thép bao gồm : 3.6, 4.6,4.8 , 5.6, 5.8, 6.6, 6.9, 8.8, 9.8, 10.9, 12.9, 14.9.

Bảng 7.4. cơ tính mt số mác thép chế tạo chi tiết máy có ren : (xem giáo trình)

Bảng 17.4 trình bầy cấ p bền v cơ tính của mt só mác thép chế tạo chi tiết máy có

ren. Cấ p bền cảu bu lông đượ c hiển thị bằng 2 số . số đầu nhân vớ i 100 cho giá tr ị giớ i hạn

bền nhỏ nhất tình bằng mpa, số thứ 2 chia cho 10 là tỉ số giớ i hạn chảy vớ i giớ i hạn bền:

Bàng 17.5 hệ số an toàn và ứng suất cho phép đối vớ i bu lông : (xem giáo trình)

Chọn vật liệu phải căn cứ vo điều kiện làm việc khả năng chế tạo về các yêu cầu về

kích thướ c khuôn khổ và khối lượ ng. nếu ko có những yêu cầu đặc biệt người ta thườ ng chế

tạo bu lông, vít …bằng thép CT3 hoặc thép C, C, C…Thép C5 ,C45 nhiệt luyện đạt

cơ tính cao được dùng để khi giảm kích thướ c , khối lượ ng k ết cấu. Dùng bu lông thép hợ pkim giớ i hạn bền có thể dến 1800MPa hoặc hơn nữa. trườ ng hợ p cần giảm khối lượng, ngườ i



34

ta dùng bu lông bằng hợ p kim titan( Bt14, Bt16) . khối lượ ng vít từ hợ p kim titan khi chịu tải

tr ọng giống nhau sẽ bằng 6% lượ ng vít chế tạo bằng thép do titan có khối lượ ng nhỏ

hơn.Đai ốc đượ c chế tạo bằng cùng loại vật liệu nhưng bu lông hoặc vật liệu có đ bền thấphơn chút.ng suất cho phép của bu lông, vít đượ c chọn theo giớ i hạn chảy σch của vật

liệu (bảng 17.4) và hệ số an toàn [ s] , [] cho trong bảng 7.5 v 7.6 trườ ng hợ p khôngkiểm tra lực siết, phải giảm ứng suất cho phép, nhất l đối với bu lông có đườ ng kính nhỏ vì

bu lông có thể bị quá tải hoặc hỏng do siết quá tay.

Ren trên vít đượ c cắt hoặc lăn, ren lăn có đ bền cao hơn do tăng bền lớ p bề mặt , tạo lên

ứng suất dư v thớ cũng bị cắt. khi cắt ren bằng dụng cụ bị mòn thì trên bề mặt rãnh có thể

tạo nhiều vết nứt nhỏ là nguyên nhân gây nên các vết hỏng do mỏi. ren có bướ c lớn nên lănsau khi cắt ren.

Bảng 17.6 Hệ số an toàn [] khi lực xiết không đượ c kiểm tra

X- LÝ THUYT KH P VÍT

1-Ph ụ thu c gi ữa oe tc đg l đa ố c vàl c xi t bulong

Đầu tiên ta xác định sự phụ thuc đối vớ i ren vuông,sau đó phỏ biến cho các loại ren

khác.Khi khảo sát ta xem đai ốc như l con trượ t và khai triển vòng vít theo đườ ng kính

trung bình d2 vớ i góc nghiêng bằng góc nâng ren (H.17.13a).

Để xiết bulong vớ i lực dọc tr ục(H.17.13a) ta cần phải có momen xiết ,trên thân bulong có

momen phản lực T,giữ thân bulong không bị xoay.Khi đó có thể viết:

(17.3)

Trong đó : - momen lực ma sát trên bề mặt tiế p xúc của đai ốc

- momen lực tác dụng trên ren.

Momen ma sát trên bề mặt tựa của đai ốc:



35

(17.4a)

Trong đó

–đườ ng kính lỗ lắ p bulong

– đườ ng kính ngoài mặt tựa của đai ốc (H.17.19c,d)

f – hệ số ma sát giữa đai ốc và chi tiết ghép

Momen trên ren được xác định như sau:khảo sát đai ốc như mt con trượ t nâng theo

vòng xoắn của ren,trượ t theo mặt phẳng nghiêng.Theo định lý cơ học,nếu tính đến lực ma sát

thì con trượ t ở tr ạng thái cân bằng nếu như tổng các lực ngoài tác dụng nghiêng vớ i phương pháp tuyến n-n mt góc p’.Trong trườ ng hợ p của chúng ta thì các lực ngoài tác dụng

bao gồm lực dịc tr ục (lực xiết) và lực vòng

= 2

/

.Theo hình 17.13a giữa

và V có sự

phụ thuc :

Suy ra : (17.4b)

Do đó : (17.4c)

Trong đó : – góc nâng ren vít; ’ = arctgf’ – góc ma sát ren ,với f’ l hệ số ma sát

tương đương trên ren,tính đến ảnh hưở ng góc biến dạng ren.

Đối với ren vuông (H.7.c):f = f’ (7.5a)

Đối vớ i ren tam giác hoặc thang ta có (H.17.13d):

(17.5b)

Với α l góc ở đỉnh.Đối vớ i ren hệ mét α= do đó f’ = ,5f.



36

Khi các đai ốc lực vòng và các lực ma sát thay đổi hướng (H.7.b),khi đó:

(17.7)

Tương tự momen tháo vít tính đến ma sát trên bề mặt tựa đai ốc xác định theo công

thức :

(17.8)

Từ các công thức trên to có nhận xét sau:

-Theo công thức (17.6) có thể tính tỷ số giữa lực doc tr ục bulong V và lực đặt tại vị trí sử dụng cole xiết bulong.Đối vớ i ren hệ mét tiêu chuẩn thì

-Thân bulong không chỉ bị kéo bở i lực V mà còn bị xoắn bở i momen .

2-Kh ả ăg t hãm



37

Điều kiện tự hãm là momen > trong đó xác định theo công thức (17.8).khảo

sát trườ ng hợ p tháo vít chỉ trên ren v không tính đến ma sát trên mặt đai ốc,khi đó ta cótg(’ - )>0 hoặc : ’ > (17.9)

Đối vớ i ren gép chặt giá tr ị của góc nâng ren

nằm trong khoảng

’÷

’,góc ma sát

’ thay đổi trong khoảng 6 ÷ phụ thuc vào hệ số ma sát f =0,1 ÷0,3 như thế tất cả ren

gét chặt đều có khả năng tự hãm. Các ren cơ cấu vít có khả năng tự hãm hoặc không tự hãm.

Các giạ tr ị hệ số ma sát tương đương dẫn ra ở trên chứng tỏ r ằng mối gét ren có hệ số an toàn

tự hãm cao, tuy nhiên đó chỉ l trong trườ ng hợ p tải tr ọng tĩnh. Khi tải tr ọng thay đổi nhất là

khi có sự rung đng do có các dịch chuyển tế vi lẫn nhau giữa các bề mặt ma sát ( ví dụ theo

k ết quả biến dạng đn hổi hướ ng tâm của đai ốc và thân bu lông ) hệ số ma sát giảm đáng kể

( f giảm đến 0,02 và nhỏ hơn ) . điều kiện tự hãm bị phá vỡ sảy ra hiện tượ ng tự tháo đai ốc.

XI- TÍNH BULONG

1. Bu-lông ghép lỏng chịu lự c dọc trục bu-lông

Đai ốc không đượ c xiết chặt, lực xiết ban đầu không có.

Gọi F là lực dọc tr ục ta có: [] =>

[] với σ0 là ứng suất kéo cho

phép của vật liệu làm bulong. Từ giá tr ị của đường kính thu được ta tìm đượ c loại bulong cần

thiết.

2 Bu ông đượ c xit chặt, không có ngoại lự c tác dụng

Thân bulong chịu lực kéo do lực xiết gây nên và chịu xoắn do momen ma sát trên ren

sinh ra khi xiết đai ốc.

Trong trườ ng hợ p này ta có thể dùng công thức đơn giản tính theo đ bền kéo vớ i

ứng suất tương đương bằng 1.3 lần ứng suất kéo do lực xiết V gây nên. 30% ứng suất tăngthêm l xét đến ứng suất xoắn do tác dụng của momen trên ren.

Từ điều kiện bền: []

[]



38

3 Bu lông chịu tác dụng của lự c ngang (lự c tác dụng trong mặt phẳng vuông gócvớ i trục).

Bu lông lắ p có khe hở : từ điều kiện bền [] ta đượ c

Trong đó : k l hệ số ma sát giữa 2 bề mặt; i là số mặt tiế p xúc giữa 2 mặt; F là lực tác

dụng.

Bu lông lắ p không có khe hở : từ điều kiện cắt [] ta đượ c

Trong đó: d l đườ ng kính thân bulong; i là số bề mặt chịu cắt của thân bulong

Ngoi ra trong trườ ng hợp : đườ ng kính bulong lớn hơn chiều dày tấm ghép tương đối

nhiều ta cần kiểm nghiệm điều kiện bền dậ p:

[]

4 Bu ông đượ c xit chặt, chịu lự c dọc trục không đổi

Hệ số ngoại lực χ:

vớ i l đ mềm các chi tiết ghép ; l đ mềm

bulong.

Đ mềm của bulong:

vớ i l là chiều di bulong ; E l modun đn hồi của

bulong; A tiết diện bulong

Đ mềm của các tấm ghép :

Tính toán bulong:

Lực toàn phần tác dụng lên bulong sau khi có ngoại lực F:

Khi đó lực tác dụng lên các tấm ghép:

Để đảm bảo các bề mặt ghép không bị hở , cần có điều kiện ’ > => > (-χ)F.

Gọi k là hệ số an toàn ta có thể viết: V=k(1-χ)F

Theo điều kiện không tách hở mối ghép: k = 1,3-1,5 khi tải trong ngoài không đổi; k= 2,5-4

khi tải tr ọng ngoi thay đổi.

Theo điều kiện kín khít: miếng lót mềm k=1,3-2,5; miếng lót kim loại định hình k=2,0-3,5;

miếng lót kim loại phẳng k=3-5.

Trườ ng hợ p bulong chịu tải tr ọng tĩnh: () [] vớ i = 1,3V + F phải nhân thêm

, vì có xét đến tác dụng của momen ren lúc xiết chặt ốc.



39

Đườ ng kính bulong: []

Trong trườ ng hợ p phải xiết bulong ngay khi đang chịu ngoài: =,( +χF)

- Ố BL

in trình by vấn đề: ác định tải trọng tác dụng lên bulông chịu tải lớn nhất trong mốighép nhóm bulông. ác định được tải trọng lớn nhất.sau đó xác định lực kéo hoặc lực cắt lớnnhất tác dụng lên bulông. Từ đó tính toán để tìm ra kích thước bulông phù hợp cho mối ghép.

1.i trọng tác dụng dọc trục buông và đi qua trọng tm nhóm buông.

Tải trọng F tác dụng dọc trục bulông v đi qua trọng tâm nhóm bulông.

D: Tải trọng lên bulông lắp bình kín



40

Fi = Fz , với z l số bulông cách đều.

Từ đó tính được đường kính trong của bu lông theo CT:

2.Ti trọng tác dụng trong mặt phẳng ghép

Nếu tải tr ọng F tác dụng trong mặt phẳng ghép (H.7.7). Thì ta đưa ngoại lực F về tr ọng

tâm nhóm bulông. Lúc đó mối ghép nhóm bulông sẽ chịu tác dụng đồng thờ i ngoại lực F điqua tr ọng tâm nhóm bulông v mômen M=FL. Do đó ta khảo sát đc lập hai trườ ng hợ p :

mối ghép chịu lực ngang F đi qua trọng tâm nhóm bulông và mối ghép chịu tác dụng mômen

M nằm trong bề mặt ghép.

a. M

ố i ghép ch

ị u l

c gag F đ qua trọng tâm c

ủa nhóm bulông Khi đó ngoại lực F phân bố đều cho tất cả z bulông trong mối ghép. Ngoại lực

FFi tác dụng dụng lên mt bulông có giá tr ị bằng nhau v xác định theo công thức FFi

= (17.32)

Đườ ng kính của bu lông được tính như trong trườ ng hợ p của hình 17.17a ( bu lông lắ p cókhe hở ) hoặc hình 17.17b ( bu lông lắ p không khe hở ) sử dụng công thức (17.20) và (17.22)

b M ố i ghép ch ị u tác d ụng mômen M

Thông thường ngườ i ta sử dụng phương pháp tính gần đúng , xem như hợ p lực ma sát do

các bu lông đượ c xiết chặt gây nên, đi qua trọng tâm của mỗi bu lông . Để chống xoay mối



41

ghép thì mô men các lực ma sát đối vớ i tr ọng tâm nhóm bu lông phải lớn hơn mô men ngoại

lực M.

rườ ng hợ p sử dụng mối ghép bu lông có khe hở

Trong trườ ng hợ p sử dụng mối ghép bu lông có khe hở thì lực xiết bu lông V có thể xác định

theo điều kiện bề mặt ghép không bị xoay theo công thức:

Tms = fV∑ i ≥ M hoặc fV∑ i = kM

Từ đây suy ra =

∑

Sau đó xác định đườ ng kính bulông theo công thức (17.20)

rườ ng hợ p sử dụng mối ghép bulông không có khe hở

Đầu tiên ta xác định tải tr ọng lớ n nhất tác dụng lên bulông:

Đối vớ i các mối ghép có các bulông nằm các đều tr ọng tâm nhóm bulông (

H17.25a) FMi = (17.33)

trong đó D- đườ ng kính vòng tròn qua các tâm bulông

z- số bu lông trong mối ghép

khi mối ghép có hình tùy ý, tải tr ọng tác dụng lên mỗi bulông tỷ lệ thuận vớ i khoảng cách từ

tâm bulông đến tr ọng tâm của nhóm bulông. Trong trườ ng hợ p tổng quát để xác định lực tác

dụng lên bulông mối ghép chịu tác dụng của mômen M. gọi FM1 là tải tr ọng tác dụng lên bu

lông có khoảng cách r1 ở xa tr ọng tâm nhất FM2 là tải tr ọng tác dụng lên bu lông có

khoảng cách r2 , FM3 ứng với r….. ta có:



42

chú ý đến các hệ thức liên hệ giữa FMi ở trên , ta thu đượ c tải tr ọng FM1 tác dụng lên

bulông chịu lực lớ n nhất ( bulông ở xa tr ọng tâm nhất):

Trong đó zi l số bulông có khoảng cách r i đến tr ọng tâm nhóm bulông bằng nhau

Từ đây suy ra: FMi =

( 17.34b)



43

c. m ố i ghép ch ị u l c gag F g đ qua trọng tâm c ủa nhóm bulông .

Di chuyển song song lực F về tr ọng tâm nhóm bu lông v thêm vo đó mômen M. khi đómối ghép xem như l chịu tác dụng đồng thờ i tải tr ọng F đi qua trọng tâm và mômen M.

Dướ i tác dụng của lực này bề mặt ghép có thể bị xoay hoạc trượ t lên nhau. Theo công thức

(17.32) (17.33) hoặc (7.4b) ta xác định lực FFi và FMi tác dụng lên từng bulông thứ i và

theo sơ đồ lực ta xác định tải tr ọng lớ n nhất Fmax tác dụng lên mt bu lông trên nhóm và

tính toán tải tr ọng lớ n nhất theo công thức cosin. Ví dụ trên hình 17.27 tải tr ọng tác dụng lên

bulông 1 hoặc 2 là lớ n nhất:

sau khi tính toán, v so sánh v xác định các giá tr ị tải tr ọng lớ n nhất trên bu lông, tùy vào

mối ghép có khe hở hoặc không có khe hở ta xác định lực xiết v đườ ng kính bu lông hoặc

kiểm nghiệm bu lông theo tiêu chí



44

Mối ghép không có khe hở : tải tr ọng lớ n nhất tác dụng tr ực tiếp lên thân bu lông . đ bền

của lông và bề mặt ghép tính theo ứng suất cắt và dậ p ( công thức 17.21- 17.23)

Mối ghép có khe hở : tải tr ọng ngoài tiế p nhận bở i lực ma sát trên bề mặt ghép, để tạo lực ma

sát này ta cần phải xiết bu lông. Giả sử gần đúng rằng lực ma sát đặt tại tâm lỗ lắ p bu lông.

Mối ghép đủ bền, nếu như lực ma sát trên mỗi bu lông lớn hơn tải tr ọng ngoàitác dụng bu

lông Fi. Vì tất cả bu lông đều xiết bở i mt lực xiết như nhau cho nên lực xiết bu lông xác

định theo tải tr ọng lớ n nhất tác dụng lên bulông V =

Sau đó sử dụng công thức (17.20)( mối ghép có khe hở) để tính đườ ng kính bulông.

3. i trọng tác dụng có phương bất kì

Giả sử mối ghép chịu tải trọng có phương bất kì nằm trong mặt phẳng đối xứng . emmối ghép đủ cứng v bulông được phân bố đều.

Ngoại lực F được phân ra phần : Fv v Fh. Đưa chúng về trọng tâm mói ghép ta có

momen:

Tải trọng Fv v M có xu hướng tách hở bề mặt ghép, còn Fh lm tấm ghép bị trượt. Muốn

các chi tiết máy bị ghép khong bị tách hở v trượt cần xiết bulông với lực xiết .

a. Tính toán để mối ghép không bị tách hở.

Khi chưa có ngoại lực Fv, mối ghép chịu ứng suất dập:



45

Có Fv ứng suất dập giảm đi mt lượng:Khi chịu tác dụng của momen M, mối ghép có xu hướng bị xoay quanh mt trục nođó trong mặp phẳng ghép. ng suất do momen Mm tác dụng lên các chi tiết ghép

, trong đó m l momen cản uốn bề mặt ghép. ng suất tổng lớn nhất v nhỏ nhất do các lực xiết v ngoại lực tác dụng lên bề mặtghép.:

Biểu đồ ứng suất:

Wm ~ W , Am A do diện tích bề mặt ghép khá lớn so với diện tích lỗ ghép bulông

Fm ~ Fv , Mm M do các chi tiết khá cứng.

Để mối ghép không bị tách hở thì: бmin >0 hay

Tính được xiết cần thiết:

Để cho an ton: , với k ,- : hệ số an ton

b. Tính toán để mối ghép không bị trượt



46

Hiện tượng trượt xảy ra khi dùng bulong lắp có khe hở giữa lỗ v thân bulông mkhông có chốt giữ

FH l lực gây trượt FH bị cản bởi lực ma sát trên bề mặt ghép

Mối ghép không bị trượt khi: FH < Fms f(zV-Fms)> FH

Để an ton : f(z-Fms)> kFH , k ,-2]

Để thảo mãn điều kiện trên thì lực xiết với mỗi bu lông phải đạt:

Khi FH quá lớn, phải dùng bu lông lắp không khe hở, hoặc dùng thêm các chi tiết nhưthen, chốt để cản trượt.

c. Tính toán để chọn bulông thích hợp

Ngoi lực xiết , dưới tác dụng của ngoại lực, các bulông còn chịu thêm các lực F b vM b.

F b gây ra cho mỗi bu lông mt lực: F b/z

Gọi FM1 ,FM2 ,FM3 do M b gây ra tại các bu lông các trục các đoạn 1, Y2 Y3 … tacó

Điều kiện cân bằng:

Tổng lực lên bulông chịu tải lớn nhất:

**Khi dùng mối ghép bu lông có khe hở

Theo CT xác định đường kính trong: , áp dụng với F=Fmax

Tìm được loại bulông thích hợp

**Khi dùng mối ghép bulông không có khe hở ng suất pháp cực trị:



47

ng suất tiếp cực trị:

Biên đ ứng suất: , A1 l tiết diện bulông

Kiểm tra đ bền dập: , nếu không thỏa mãn , tăng kích thước bề mặt ghép.

XIII- MỐI GHÉP VÒNG K ẸP

1.K t cấu và ứ ng dụng

Mối ghép vòng k ẹ p (H.17.29) là mối ghép ma sát , trong đó áp lực pháp tuyến cần

thiết đượ c tạo bằng lực xiết bulông .

Ngườ i ta sử dụng mối ghép vòng k ẹ p bằng vòng k ẹp để cố định trên tr ục tâm và tr ục chuyền,

trên các ct hình tr ụ, giá đỡ…. Các chi tiết như tay quay, bánh đai, các vòng vị……..



48

Mối ghép bằng vòng k ẹ p không yêu cầu sử dụng then, do đó cho phép lắ p chi tiết bất

k ỳ tại vị trí bất k ỳ theo chiều dài tr ục (có cùng đườ ng kình). Tr ục không bị yếu đi do khôngcó rãnh then, tuy nhiên mối ghép vòng k ẹ p bị mất cân bằng v có kính thướ c lớ n khi tải

tr ọng lớ n. Theo k ết cấu ta phân biệt hai dạng chủ yếu của mối ghép bằng vòng k ẹ p:

a)

Với mayơ tháo đượ cMayơ tháo được lm tăng khối lượng v lm tăng giá thnh mối ghép, tuy nhiên ta

có thể đặt vòng k ẹ p tại vị trí bất k ỳ trên tr ục .

b) Với mayơ có rãnh ( H 7.9b). Khi ghép các chi tiết bằng các vòng k ẹ p nhờ vào lực ma sát sinh ra do xiết các bulông . Nhờ vào lực ma sát này mà chi tiết ghép không bị trượt dướ i tác dụng của mômen M= Fl và lực

dọc tr ục Fα. Tuy nhiên truyền tải tr ọng nhờ lực ma sát không đáng tin cậy cho nên mối ghép

bằng vòng k ẹ p sử dụng để truyền công suất nhỏ.

Ưu điểm của mối ghép bằng vòng k ẹp l đơn giản để tháo lắp, thay đổi vị trí dễ dàng.

2 ính oán heo ộ BềnMối ghép bằng vòng k ẹp đượ c thiết k ế theo mômen xoắn T hoặc tải tr ọng dọc tr ục Fα

.Nngoài ra cần thiết phải tính bulông. Quy luật phân bố áp suất theo bề mặt ma sát phụ thuc

vo đ cứng mayơ , khe hở hoặc đ dôi ban đầu.

Phụ thuc vào công dụng mối ghép khi tính toán ta khảo sát hai trườ ng hợ p giớ i hạn.



49

1- Trườ ng hợ p 1: vòng k ẹp có đ cứng cao. Lắ p các chi tiết thực hiện vớ i khe hở lớ n(H7.a). khi đó các chi tiết tiếp xúc theo đườ ng thẳng song song tr ục. điều kiện

bền mối ghép biểu diễn theo công thức:

Fmsd = Fnfd≥T; Fnf≥Fα ( 7.49a)

Trong đó Fn l phản lực tiế p xúc. f là hệ số ma sát.

Điều kiện cân bằng của nửa vòng k ẹ p:

Fn= 2Vz (17.49b)

Trong đó - là lực xiết bulông, z sai số bulông mỗi phía vòng k ẹ p.

Thay thế biểu thức (17.49b) vào (17.40a) ta có:

zfd ≥ T ; zf ≥ Fα

Suy ra lực xiết V = và V =

2 .Trườ ng hợ p 2: các vòng k ẹ p mềm, hình dạng bề mặt tiế p xúc có dạng tr ụ, khe hở

trong mối ghép gần bằng (H.7.7b). Khi đó áp lực trên bề mặt ghép lớ n nhất có hướ ng

vuông góc mặt tháo, và nhỏ dần bằng 0 tại vị trí mặt tháo theo quy luật cosin p= cosα

Tuy nhiên để thuận tiện tính toán ta giả sử áp lực p phân bố đều trên bề mặt tiếp xúc, điều

kiện bền mối ghép có thể biểu diễn theo công thức :



50

pf db ≥ T ; pf db ≥ Fα

Mặt khác áp lực trên bề mặt ghép xác định theo công thức:

Fn = 2 ∫ bd = pdb;

Tuy nhiên phương trình cân bằng lực đối với nửa mayơ (H7,b): 2Vz =

Fn

Từ đây suy ra p =

Sau khi thay thế v rút gọn ta thu được:

fzd ≥ T; zf ≥ Fα (7.5);

Suy ra lực xiết xác định theo công thức

V=

; V=

( 17.52)

Như thế khả năng tải trong hai trườ ng hợ p giớ i hạn chênh lệch nhau là 2. Do đó

tồn tại khe hở lớn trong mối ghép dẫn đến phá hủy vòng kẹp do ứng suất uốn. Trong thực tế

mối ghép với khe hở lớn gọi l hỏng hóc . Trong chế tạo máy kích thước các chi tiết mối ghép vòng kẹp thực hiện dung sai

H8h8. ới mối dung sai lắp ghép ny đảm bảo lắp tự do các chi tiết máy không có khe hở thừa.

Trong thực tế từ các phân tích trên cơ sở cho việc xác định lực xiết mối ghép vòngkẹp nằm trong khoảng giữa các giá trị giới hạn trên. ,5zfd ≥ T ;5zf ≥ Fα (7.5)

Tính toán mối ghép trong vòng kẹp phân bố các bulông về mt hướng (H7.9a) được thựchiện theo (7.5). Thực tế nếu bulông trên của kết cấu theo hình 7.a được hn với cácchi tiết khác nhau thì điều kiện kiện lm việc trong vòng kẹp v bulông không thay đổi, khiđó kết cấu biểu diễn theo tương tự kết cấu hình7.9b.

Từ công thức (7.5). ta suy ra công thức xác định lực xiết như sau:



51

V=

và V= ; (17.55)

Khi tác dụng đồng thời T v Fα thì lực tác dụng lên bề mặt ghép đồng thời sẽ l Fα v lựcvòng Ft=Td. Trong những trường hợp ny:

V=√

Trong đó z l số bulông phân bố trên mt hướng của trục ; k=(,->1,8) – hệ số an ton . hệsố ma sát giữa gang v thép khi lm việc không có bôi trơn có giá trị f= ,5->0.18.

Sau khi xác định lực xiết ta xá định đường kính bulông theo đ bền kéo.

XIV- -Ợ ỂM CỦA MỐI GHÉP REN

Ưu điểm

o Cấu tạo đơn giản

o Mối ghép bảo đảm

o Các kiểu ren đa dạng

o Có thể cố định các chi tiết máy ở bất k ỳ vị trí nào nhờ khả năng tự hãm

o Dễ tháo lắ p, có thể tháo lắ p nhiều lần

o Có thể chịu đượ c lực dọc tr ục lớ no Giá thnh tương đối thấp do đượ c tiêu chuẩn hóa v đượ c chế tạo bằng các phương

pháp có năng suất cao như cán ren.

Nhược điểm

o Có tậ p trung ứng suất tại chân ren cho nên làm giảm đ bền mỏi của mối ghép.

Tieu Luan Moi Ghep Ren

Documents

Transcript of Tieu Luan Moi Ghep Ren