Giáo trình Nguyên lý chi tiết máy (Nghề: Cắt gọt kim loại - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp

TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠ HỌC: NGUN LÝ CHI TIẾT MÁY NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số:……, ngày……, tháng……, năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Nguyên lý – chi tiết máy mô đun c s c a nghề cắt gọt kim loại biên soạn d a theo chư ng trình khung đ x y d ng ban hành c a trư ng Cao đẳng nghề Đồng Tháp dành cho nghề Cắt gọt kim loại hệ Cao đẳng Giáo trình biên soạn làm tài liệu học t p, giảng dạy nên giáo trình đ x y d ng m c độ đ n giản d hiểu, m i học có thí dụ t p tư ng ng để áp dụng làm sáng t ph n l thuyết Khi biên soạn, nhóm biên soạn đ d a kinh nghiệm th c tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo giáo trình có c p nh t kiến th c có liên quan để phù hợp với nội dung chư ng trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung biên soạn gắn với nhu c u th c tế Nội dung giáo trình biên soạn với lượng th i gian đào tạo 30 gi gồm có: Chư ng MH 11-01: Cấu tạo c cấu Chư ng MH 11-02: Động học c cấu Chư ng MH 11-03: Bộ truyền động đai Chư ng MH 11-04: Bộ truyền bánh Chư ng MH 11-05: Truyền động trục vit – bánh vít Chư ng MH 11-06: Truyền động xích Chư ng MH 11-07: Mối ghép then trục then Chư ng MH 11-08: Mối ghép đinh tán Chư ng MH 11- 09: Mối ghép ren Chư ng10 MH 11- 10: Mối ghép hàn Mặc dù đ cố gắng t ch c biên soạn để đáp ng mục tiêu đào tạo không tránh thiếu sót Rất mong nh n s đóng góp kiến c a th y, bạn đọc để nhóm biên soạn điều ch nh hoàn thiện h n Xin ch n thành cám n! Đồng Tháp, ngày tháng … năm 2017 Tham gia biên soạn MỤC LỤC Đề mục Trang PHẦN 1: NGUYÊN LÝ MÁY…………………………………………… CHƯƠNG1: CẤU TẠO CƠ CẤU…………………………………………….6 1.Những khái niệm c bản… 2.B c t c a c cấu 3.Xếp loại c cấu phẳng theo cấu trúc… .9 CHƯƠNG 2: ĐỘNG HỌC CƠ CẤU… 11 Mục đích, nhiệm vụ phư ng pháp nghiên c u… 11 Ph n tích động học c cấu phẳng loại phư ng pháp vẽ hoạ đồ… 12 PHẦN 2: CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG……………………………… 19 CHƯƠNG : BỘ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI… 19 1.Khái niệm chung… .19 3.Kiểu truyền động đai… .19 4.Những vấn đề c l thuyết truyền động đai… .19 5.Tính tốn truyền động đai… .22 6.Trình t thiết kế truyền đai… 23 CHƯƠNG : BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG… .25 1.Khái niệm chung… 25 2.Bộ truyền bánh trụ thẳng .28 3.Bộ truyền bánh trụ nghiêng… 30 4.Bộ truyền bánh nón .31 5.Hiệu suất bôi tr n ………………………………………………………….34 CHƯƠNG 5: TRUYỀN ĐỘNG TRỤC VÍT – BÁNH VÍT… .36 1.Khái niệm chung… 36 2.Những thơng số hình học c a truyền 37 3.Những thông số động học truyền 38 4.Các dạng sai h ng tiêu chi tính tốn… 38 v t liệu , ng suất cho phép, ng suất bơi tr n…………………………… 39 5.Trình t thiêt kế truyền 39 CHƯƠNG : TRUYỀN ĐỘNG XÍCH… 41 1.Khái niệm chung 41 2.Những thông số động học c a truyền động xích… .42 3.Các dạng h ng c a truyền xích… 42 4.Tính tốn truyền xích… 43 5.Trình t thiết kế truyền xích… 44 PHẦN 3: CÁC MỐI GHÉP……………………………………………….46 CHƯƠNG 7: MỐI GHÉP THEN VÀ TRỤC THEN… .46 1.Khái niệm chung… .46 2.Then… 48 3.Trục then… 49 CHƯƠNG : MỐI GHÉP ĐINH TÁN… 51 1.Khái niệm chung… 51 2.V t liệu làm đinh tán… 51 3.Tính tốn mối ghép đinh tán… .51 CHƯƠNG : MỐI GHÉP REN… 54 1.Khái niệm chung 54 2.Ren… 54 3.Sai h ng chi tieu tính tốn mối ghép ren… 57 CHƯƠNG10: MỐI GHÉP HÀN… 61 1.Khái niệm chung 61 2.V t liệu ng suất cho phép… .62 3.Tính tốn mối ghép hàn… 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO… 66 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên môn học: NGUYÊN LÝ CHI TIẾT MÁY Mã môn học: MH 16 Vị trí, tính chất, ý nghĩa, vai trị mơ đun: -Vị trí: + Mơn học Nguyên L -Chi Tiết Máy bố trí sau sinh viên đ học xong tất môn học, mơ-đun: vẽ kỹ thu t, v t liệu c khí, c l thuyết, s c bền v t liệu, Autocad, dung sai–đo lư ng kỹ thu t + Môn học bắt buộc trước sinh viên học môn học chun mơn -Tính chất: + Là mơn học kỹ thu t c s bắt buộc, vừa mang tính chất l thuyết th c nghiệm + Là môn học giúp cho sinh viên có khả tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy ph n máy thông dụng đ n giản Mục tiêu mơ đun: -Nêu lên tính chất, cơng dụng số c cấu truyền c ph n máy thư ng gặp -Ph n biệt cấu tạo, phạm vi sử dụng, ƣu khuyết điểm c a chi tiết máy thông dụng để l a chọn sử dụng hợp l -Ph n tích động học c cấu truyền c khí thơng dụng -Xác định yếu tố g y dạng h ng đề phư ng pháp tính tốn, thiết kế thay thế, có biện pháp sử l l a chọn kết cấu, v t liệu để tăng độ bền cho chi tiết máy -V n dụng kiến th c c a mơn học tính tốn, thiết kế, kiểm nghiệm chi tiết máy ph n máy thông dụng đ n giản -Có th c trách nhiệm, ch động học t p PHẦN I NGUYÊN LÝ MÁY CHƢƠNG 1: CẤU TẠO CƠ CẤU Mã chƣơng: MH 16 - 01 Giới thiệu: Việc ph n tích xếp loại c cấu tối ưu n ng cao chất lượng suất c a trình chế tạo c cấu máy, qua góp ph n vào s phát triển chung c a ngành c điện tử thúc đẩy phát triển kinh tế c a đất nước Mục tiêu: + Xác định b c t c a c cấu + Ph n tích xếp loại c cấu phẳng + Có th c trách nhiệm, ch động học t p Nội dung chính: Những khái niệm 1.1.Cơ cấu - Định nghĩa : C cấu thành ph n c c a máy có chuyển động xác định Đó hệ thống c học dùng để biến đ i chuyển động c a hay số v t thể thành chuyển động c n thiết c a v t thể khác 1.2 Chi Tiết Máy Một ph n tháo r i nh h n c a c cấu hay c a máy gọi chi tiết máy, gọi tắt tiết máy Ví dụ bulong, đai- ốc, trục, bánh răng… 1.3 Khâu : Một hay số chi tiết máy liên kết c ng với tạo thành ph n có chuyển động tư ng ph n khác c cấu hay máy gọi kh u 1.4 Khớp - Mối nối động hai kh u liền để hạn chế ph n chuyển động tư ng đối chúng gọi khớp động ( gọi tắt khớp ) - Thành tiếp xúc hai kh u khớp động gọi thành ph n khớp động - Vị trí tư ng đối thành ph n khớp động kh u gọi kích thước động 1.4.1 Phân loại theo số bậc tự bị hạn chế ( hay số ràng buộc) - B c t không gian 1.4.2 Phân loại theo tính chất tiếp xúc - khớp loại cao : ph n tử khớp động đư ng hay điểm ví dụ khớp bánh ma sát, bánh răng, c cấu cam … c Phân loại theo tính chất chuyển động tương đối khâu : khớp tịnh tiến, khớp quay, khớp phẵng khớp không gian Bảng Các khớp động 1.5 Lƣợc đồ động 1.6 Chuỗi Động Và Cơ Cấu Bậc tự cấu 2.1 Định nghĩa B c t c cấu thông số độc l p c n thiết để xác định vị trí c a c cấu đồng th i b c t khả chuyển động độc l p c a c cấu 2.2 Cơng thức tính bậc tự cấu * Đối với cấu không gian - Xác định R : m i khớp động hạn chế b c t số ràng buộc c a khớp Nếu gọi pi số khớp loại i c cấu t ng số ràng buộc  i p i= 5p5+ 4p4 +3p3+2p2 +1p1 ( 1-1 ) Công th c b c t không gian : W= 6n - (5p4 + 4p4 +3p3 +2p1 +1p1 ) (1-2 ) R= I 1 * Đối với cấu phẵng Một khớp có nhiều ràng buộc, nói cách khác c cấu ch có ch a khớp loại loại nên t ng số ràng buộc c cấu phẵng R= 2p5 + p4 W= 3n -( 2p5 + p4 ) ( 1- ) 2.3.Ràng buộc thừa Bậc tự thừa - ràng buộc thừa ràng buộc xuất c cấu mà b chúng qui lu t chuyển động c a c cấu không thay đ i xét c cấu hình 1-9 Hình -2 cấu có rang buột thừa R   i pi  r i 1 ( 1-7 ) - B c t thừa b c t c a kh u c cấu, mà b chúng qui lu t chuyển động c a c cấu khơng thay đ i Hình -3 cấu có bậc tự thừa W= W0 +r - s 2.4 Công thức tổng quát - c cấu không gian : W= 6n - ( 5p4 + 4p4 +3p3 +2p1 +1p1 + r ) - s (1-8 ) - c cấu phẵng W= 3n - ( 2p5 + p4 + r ) - s (1- 9) 2.5 Ý nghĩa bậc tự do, khâu dẫn khâu bi dẫn - C cấu chuyển động xác định, qui lu t chuyển động độc l p c a c cấu c n biết trước phải b c t c cấu Kh u có qui lu t chuyển động biết trước gọi kh u dẫn kh u động lại gọi kh u bị dẫn - Kh u dẫn kh u nối giá khớp quay loại 5, m i kh u ch ng với qui lu t chuyển động cho trước v y, để c cấu có chuyển động xác định, số kh u dẫn phải số b c t xếp loại cấu phẵng theo cấu trúc 3.1 Nhóm tĩnh định (Át-xua) Walxua = 3n – 2p5 = Vì số kh u khớp phải nguyên nên nhóm ph n loại sau : n=2 → p5= → nhóm kh u khớp n=4 → p5= → nhóm kh u khớp n=6 → p5= → nhóm kh u khớp * qui ước : - Nhóm kh u khớp gọi nhóm loại ( H 1-12a,b,c,d,e) - Nhóm kh u khớp gọi nhóm loại ( H 1-12 f,g) - Nhóm kh u khớp gọi nhóm loại ( H 1-12h ) Hình - nhóm át-xua 3.2 Nguyên tắc tách nhóm - Khi tách nhóm phải biết trước kh u dẫn, kh u dẫn giá không thuộc nhóm - Số kh u khớp phải th a m n điều kiện b c t c a nhóm Khớp bị tách xem nhóm vừa tách nhóm giử lại - Sau tách nhóm kh i c cấu, ph n cịn lại c cấu hồn ch nh cịn lại kh u dẫn nối với giá, v y việc tách nhóm phải tiến hành từ xa kh u d n đến g n kh u dẫn - Phải tách nhóm đ n gi n trước, khơng tách nhóm ph c tạp h n( nhóm cao h n) 3.3 Xếp loại cấu - kh u dẫn gọi c cấu loại - c cấu ch có ch a nhóm at-xua loại c cấu loại c a nhóm at-xua - C cấu ch a nhiều nhóm at-xua loại c cấu loại c a nhóm at-xua có ch a loại cao * Các ví dụ 3.4 Thay khớp cao loại khớp thấp loại a Mục đích Đối với c cấu phẳng có khớp cao loại 4, muốn xếp loại chúng theo phư ng pháp Axua, trước tiên phải thay khớp cao khớp thấp loại 5; đưa c cấu 10 Tai lieu Luan van Luan an Do an  Pn  P tải trọng tác dụng lên m i đinh tán n a Đinh tán 4P   c ind P Điều kiện bền d p  d    d nd c  Điều kiện bền cắt (1-1) (1-1b) b Tấm ghép Tấm ghép bị kéo đứt qua đỉnh:  k  Tấm ghép bị cắt đứt qua đỉnh:  c  P   k b  nd  P   c n2e  d  (1-1c) (1-1d) Những ng suất cho phép  c ,  d ,  k ,  c cho bảng (2-10) TKCTM 3.2 Mối ghép nhiều hàng đinh: t Hình -2 Mối ghép nhiều hàng đinh * Điều kiện bền kéo đứt đinh qua tâm đỉnh a Xét mặt cắt (1-1): k  Pn1 P    k Fk (b  d ). (1-2a) b Xét mặt cắt (2-2) k  Pn2 5P    k Fk 6(b  2d ) (1-2b) c Xét mặt cắt (3-3) k  Pn3 P    k Fk 2(b  3d ) (1-2c) 11 22 33 53 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CHƢƠNG 1.Nội dung: + Về kiến th c: - Ph n tích điều kiện làm việc để l a chọn sử dụng hợp l phư ng pháp tính tốn, kiểm tra điều kiện làm việc c a mối ghép đinh tán +Về kỹ năng: - Tính tốn mối ghép đinh tán - Kiểm nghiệm s c bền c a mối ghép đinh tán 2.Phƣơng pháp: - Về kiến th c: Được đánh giá hình th c kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về l c t ch trách nhiệm: Đánh giá phong cách học t p Câu hỏi ơn tập Trình bày mối ghép đinh tán ? Ph n loại đinh tán mối ghép đinh tán ? Ph n tích ưu nhược điểm phạm vi sử dụng c a mối ghép đinh tán ? Trình bày cách tính tốn mối ghép đinh tán hàng ? Trình bày cách tính tốn mối ghép đinh tán nhiều hàng ? 54 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƢƠNG 9: MỐI GHÉP BẰNG REN Mã chƣơng: MH 16 - 09 Giới thiệu Trong ph n trình bày cách xác định điều kiện làm việc c a mối ghép ren,tính tốn kiểm nghiệm điều kiện làm việc mối ghép ren Mục tiêu: + Trình bày phạm vi sử dụng ,ưu nhược điểm cấu tạo loại ren + Ph n tích điều kiện làm việc , dạng sai h ng nhằm sử dụng hợp l mối ghép + X y d ng cơng th c tính tốn bu long ghép chặt đ n + Có th c trách nhiệm, ch động học t p Nội dung học Khái niệm chung Ghép ren loại ghép cố định tháo r i được, ph n máy ghép lại với nh chi tiết có ren Ưu khuyết điểm  Ưu: d sử dụng, d tháo lắp, giá thành rẻ  Khuyết: có s t p trung ng suất ch n ren nên s c bền bị yếu đi, ren thư ng bị mòn mối ghép tháo lắp thư ng xuyên , chịu va đ p 2.Ren 2.1 Các thông số ren Hình – thơng số ren  d1,D1 đư ng kính c a bu lơng đai ốc, đư ng kính hình trụ bao quanh ch n ren c a bu lông đ nh ren c a đai ốc  d2 ,D2 đư ng kính trung bình c a bu lơng đai ốc  P bước ren, gọi Z số đ u mối ren bước ren bước xoắn liên hệ b i hệ th c sau đ y: S=Z.P Tùy theo hướng c a đư ng xoắn ốc chia làm loại: ren phải ren trái 55 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình -  h: chiều cao ren khoảng cách từ đ nh đến ch n ren  : góc đ nh ren   : góc n ng : tg   S  d 2.2.Các loại ren thông dụng:  Ren tam giác: (Ren hệ Mét; Ren hệ Anh ) Tùy theo hình dáng c a ren mà ngư i ta chia ren làm loại sau: ren tam giác ren hình thang ren hình vng, ren hình trịn  Ren tam giác: Có mặt cắt ngang hình tam giác, ren tam giác chia làm loại: Ren hệ mét ren hệ Anh (hình – 3)  Ren hệ Mét: Tất kích thước đo mm, góc đ nh   600 , để tránh xước cắt ch n đ nh ch n rang hớt lượn trịn Ren hẹ mét có tiêu chuẩn Việt Nam k hiệu M ví dụ M8, M10…  Ren hệ Anh Tất kích thước đo inch, inch=25,4mm, góc đ nh   550 , để tránh d p xước , đ nh ch n hớt Ren hệ Anh khơng có tiêu chuẩn Việt Nam Hình 9-  Ren hình thang: Có mặt cắt ngang hình thang, c n khơng c n ren hình thang khơng c n cịn gọi ren cưa , góc đ nh   300 Ren hình thang có tiêu chẩn Việt Nam k hiệu Tr Ví dụ Tr8, Tr10 …Được sử dụng nhiều chi tiết truyền động (hình - 4) 56 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình – ren thang  Ren hình vng: có mặt cắt ngang hình vng, hình chữ nh t Ren hình vng khơng có tiêu chuẩn Việt Nam, s c bền thấp so với tất loại ren khác có bước ren (hình – 5)  Ren hình trịn: có mặt cắt ngang nửa hình trịn Ren hình trịn có tiêu chuẩn Việt Nam, k hiệu Rd, Ví dụ Rd8, Rd10…Được sử dụng nhiều mối lắp thư ng xun (hình – 5) a Ren vng b ren trịn Hình -5 ren vng (a), ren trịn (b) Tùy theo hướng c a đư ng xoắn ốc chia làm loại: ren phải ren trái Hình – Ren phải - trái 2.3.Vật liệu:  Thép vừa carbon CT3, CT4… loại thép biến dạng tốt, nên dể d p nguội lăn ren, dùng mối ghép chịu tải trọng nh va đ p  Thép carbon chất lượng tốt 35,40… dùng mối ghép chịu tải trọng trung bình, chi tiết ghép có u c u lắp ghép xác 57 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an  Thép hợp kim 30X, 30XH, 35X… dùng mối ghép chịu tải trọng lớn, chi tiết quan trọng có s va đ p, mối ghép mơi trư ng có s thay đ i nhiệt độ 3.Các dạng sai hỏng chí tiêu tính tốn mối ghép ren 3.1 Các dạng hỏng Bulơng chịu tác dụng c a tải trọng t nh thư ng h ng, q tải bulơng kéo đ t, ren bulông bị cắt d p, mối ghép bị tháo lắp thư ng xun, ren thư ng bị mịn…Trong tính tốn thiết kế, bulơng thư ng tính theo s c bền kéo để tính đư ng kính d1 từ tìm đư ng kính danh nghĩa d kích thước khác c a bulơng theo tiêu chuẩn 3.2 Tính tốn mối ghép ren: a Mối ghép lỏng:  Mối ghép lỏng chịu tác dụng tải trọng dọc trục Hình – Tải trọng dọc Điều kiện bền: k  p P 4P     K Fk  d1  d12 (3-1)  Mối ghép lỏng chịu tác dụng tải ngang Hình – Tải trọng ngang 4P   c n.i. d P Điều kiện bền d p:  d    d n. d Điều kiện bền cắt:  c  (3-2a) (3-2b) Trong đó: 58 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an  n: số bulông mối ghép  i: số mặt chịu cắt c a m i bulông  : chiều dày ghép (mm) với   21 ,   21 thay  21 vào công th c (3-2b) b Mối ghép chặt: Trong mối ghép c n phải vặn chặt đai ốc trước có ngoại l c tác dụng Như v y chưa chịu c a tải trọng th n bulông đ chịu ng suất kéo l c xiết vặn chặt đai ốc ng suất xoắn ma sát ren c a bulông đai ốc g y nên  Mối chép chặt không chịu tác dụng thêm ngoại lực cả: (hình – 9) Nếu gọi V l c kéo sinh xiết chặt đai ốc Mz momen xoắn sinh vặn chặt đai ốc, Mz V có liên hệ b i hệ th c sau đ y Hình – Ghép chặt không chịu tác dụng thệm ngoại lực d M z  V tg (   ) 2 Trong đó:  góc n ng;  = arctgf ; f hệ số ma sát Công th c:  td  1,3. k  1,3 4V  d12   k (3-3)  Mối ghép chặt chịu tác dụng tải trọng kéo lệch tâm Hình – 10 ghép chặt chịu tác dụng tải trọng kéo lệch tâm 59 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Điều kiện bền:  td  9,3 4.V   k  d12 (3-4)  Mối ghép chặt chịu tác dụng tải trọng ngang Hình – 11 Ghép chặt chịu tác dụng tải trọng ngang Điều kiện bền :  td  1,3 4.V 4.K P  1,3   k  d1  d12 i f (3-5) YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CHƢƠNG 1.Nội dung: + Về kiến th c: - Ph n tích điều kiện làm việc để l a chọn sử dụng hợp l phư ng pháp tính tốn, kiểm tra điều kiện làm việc mối ghép ren +Về kỹ năng: - Tính toán mối ghép ren - Kiểm nghiệm s c bền c a mối ghép ren 2.Phƣơng pháp: - Về kiến th c: Được đánh giá hình th c kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về l c t ch trách nhiệm: Đánh giá phong cách học t p Câu hỏi ơn tập Trình bày ưu nhược điểm c a mối ghép ren ? Trình bày thơng số hình học c a ren hệ mét ? Ph n loại ren ? Trình bày cách tính bulong đ n ? Trình bày cách tính nhóm bulong ? 60 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an CHƢƠNG 10: MỐI GHÉP HÀN Mã chƣơng: MH 16 - 10 Giới thiệu Trong ph n trình bày cách xác định điều kiện làm việc c a mối ghép hàn,tính tốn kiểm nghiệm điều kiện làm việc mối ghép hàn Mục tiêu: + Trình bày phạm vi sử dụng, cấu tạo, ưu khuyết điểm cách ph n loại mối ghép hàn + Ph n tích điều kiện làm việc, dạng h ng để sử dụng mối ghép hàn hợp l + X y d ng công th c tính tốn, kiểm tra thiết kế mối ghép hàn + Có th c trách nhiệm, ch động học t p Nội dung học Khái niệm chung Mối ghép hàn mối ghép cố định không tháo r i hàn phư ng pháp dùng nhiệt để gắn chặt chi tiết lại với nhau, nh l c liên kết ph n tử kim loại Hiện mối ghép hàn sử dụng rộng r i 1.1 Phân loại: có nhiều phư ng pháp hàn, ph n thành nhiều nhóm  Nhóm theo hình th c cơng nghệ: chia làm nhóm chính:  Nhóm hàn trạng thái nóng chảy  Nhóm hàn trạng thái nóng dẻo  Nhóm theo cơng dụng: chia làm trư ng hợp: hàn hàn kín  Nhóm theo hình dáng mối ghép: chia làm trư ng hợp:  Mối hàn giáp mối (đối đ nh)  Mối hàn chồng (ch p)  Mối hàn góc chữ T Hình 10 - Phân loại mối ghép hàn 61 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an 1.2 Ưu khuyết điểm a Ưu điểm  Kết cấu ghép hàn tiết kiệm khoảng (30  50)% so với đúc  Dùng hàn để đảm bảo s c bền nguyên v t liệu sử dụng hợp l  Dùng hàn phục hồi ph n chi tiết bị mòn bị g y b Khuyết điểm  Dùng hàn khó kiểm tra khuyết t t bên  Mối ghép hàn phụ thuộc vào trình độ tay nghề c a công nh n Vật liệu ứng suất cho phép Vật liệu Phư ng pháp hàn ph biến hàn hồ quang điện hàn gió đá Vì v y hàn thư ng thích hợp với v t liệu thép vừa cacbon, ví dụ CT2, CT3… 2.2 Ứng suất cho phép Ứng suất cho phép c a mối hàn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:  Tính chất c a v t liệu làm que hàn  Phư ng pháp hàn  Tính chất c a tải trọng tác dụng lên mối ghép  Trình độ kỹ thu t hàn Tính tốn mối ghép hàn 3.1 Mối hàn giáp mối (hình 10 – 2) Mu  P b P Mu Hình 10 - Mối hàn giáp mối Điều kiện bền: ng suất kéo sinh mối hàn nh h n ng suất cho phép k        k Fk  b Mối hàn chịu uốn u  (2-1a) M u M u  6M u      u Wu b b 12 (2-1b)  Mối hàn chịu kéo uốn đồng thời  td   k   u   6. u    k  b b. 62 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn (2-1c) Tai lieu Luan van Luan an Do an a Mối hàn chồng Tùy theo phư ng mối hàn phư ng c a l c tác dụng mà ngư i ta chia mối hàn chồng làm loại: hàn dọc, hàn ngang, hàn xiên hàn h n hợp a Mối hàn dọc: Phư ng c a mối hàn song song với phư ng c a l c tác dụng Hình 10 - Mối hàn dọc  Mối hàn dọc chịu kéo: k = (cos 45). = 0,7. c         c 2.Fc 2.k.ld 2.0, 7. ld (2-2a)  Mối hàn dọc chịu uốn: ng suất ph n bố dọc M u   Fd ln   c  Mu Mu    c Fd ln 0, 7. ld ln (2-2b)  Mối hàn dọc chịu kéo uốn: c  u     c 2, 0.7. ld 0, 7. ld ln (2-2c) b Mối hàn ngang: Phư ng c a mối hàn thẳng góc với phư ng c a l c tác dụng (hình 10 – 4) Hình 10 - Mối hàn ngang  Mối hàn chịu kéo: Cũng tư ng t mối hàn dọc chịu kéo ng suất tính theo ng suất cắt tiết diện nguy hiểm tiết diện n-n 63 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an c         c 2.Fc 2.k.ln 2.0, 7. ln (2-3a)  Mối hàn chịu uốn: ng suất cắt ph n bố mối hàn chịu uống tư ng t ng suất phát ph n bố mặt cắt ngang c a d m chịu uốn u  6. u  u    c Wu b  0, 7. ln2 c  (2-3b)  Mối hàn ngang chịu kéo uốn đồng thời: 6. u  c     c 2.0, 7. ln 2.0, 7. ln2 (2-3c) c Mối hàn xiên hổn hợp Phư ng c a mối ghép hàn h n hợp với phư ng c a l c tác dụng hợp với góc 900 Mối hàn h n hợp thư ng h n hợp c a hàn dọc hàn ngang dọc xiên.( hình 10 - ) Mu n k P P P  n  Mu Mu Mu L ln ln ld P Hình 10 -5 Mối hàn xiên hỗn hợp  Mối hàn chịu kéo:cũng tư ng t mối hàn dọc ngang chịu kéo ng suất sinh mối hàn ng suất cắt Điều kiện bền: c    P     c 2.Fc 2.k.L 2.0, 7. L (2-4a) Trong đó: L  ld  ln (h n hợp) ln (xiên) sin   Mối hàn chịu uốn: điều kiện bền: M   c Fd ln   c Wu L c  M  Fd ln  Wu M 0, 7.ln 0, 7. ld ln    c 64 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn (2-4b) Tai lieu Luan van Luan an Do an Ví dụ : Kiểm tra an toàn c a mối hàn (hình dưới) ba trư ng hợp: chịu kéo, chịu uốn chịu kéo uốn đồng th i Biết hai thép có kích thướt tiết b    20010mm , làm việc chịu l c kéo tối đa P  300KN moment uốn M u  300KNm Biết  c  120 N / mm2 n  P k Mu P n Mu b ln ld>4 Giải: Theo hình mối hàn thuộc hàn chồng mạch hàn ngang với ln  b  200mm chiều dài c a mối hàn a Mối hàn chịu kéo:  ck  P 300.103   108 N / mm2 2.0.7 ln 2.0.7.10.200 Ta thấy  ck   c  nên mối hàn đảm bảo an toan độ bền kéo b Mối hàn chịu uốn:  cu  6M u 6.3.103   12,8 N / mm2 0.7. ln 0.7.10.200 Ta thấy  ck   c  nên mối hàn đảm bảo an toan độ bền uốn c Mối hàn chịu kéo uốn đồng th i:  c   ck   cu  120,8N / mm2 Ta thấy  ck   c  nên mối hàn không đảm bảo an toan độ bền kéo uốn đồng th i 65 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CHƢƠNG 10 1.Nội dung: + Về kiến th c: - Ph n tích điều kiện làm việc, để l a chọn sử dụng hợp l phư ng pháp tính tốn kiểm tra điều kiện mối ghép hàn +Về kỹ năng: - Tính tốn mối ghép hàn - Kiểm nghiệm s c bền c a mối ghép hàn 2.Phƣơng pháp: - Về kiến th c: Được đánh giá hình th c kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về l c t ch trách nhiệm: Đánh giá phong cách học t p Câu hỏi ơn tập Trình bày v t liệu hàn ng suất cho phép c a mối hàn ghép mối ? Trình bày kết cấu , đặc điểm c a mối hàn giáp mối ? Trình bày kết cấu , đặc điểm c a mối hàn chồng mí 66 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn