Chương 5 mối ghép có độ dôi

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.1 Mối ghép có độ dơi Giới thiệu mối ghép độ dơi: •Mối ghép độ dôi dùng để lắp ghép chi tiết dạng trục 1, với chi tiết dạng lỗ (còn gọi chi tiết bạc), nhờ độ dơi hai kích thước •Cách biểu diễn mối ghép độ dôi Kiểu lắp trụ trơn H7/s6: kích thước đường kính trục dT lớn kích thước đường kính lỗ dL Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.1 Mối ghép có độ dơi Giới thiệu mối ghép độ dơi: •ES, es sai lệch lỗ trục EI, ei sai lệch lỗ trục Trong mối ghép có ei>ES •Lượng chênh lệch kích thước trục kích thước lỗ độ dỗi N •N =dT – dL •Do kích thước trục kích thước lỗ có dung sai, nên độ dơi N có dung sai Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.2 Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi Để có mối ghép độ dôi, ta cần phải lắp chi tiệt trục vào lỗ chi tiết bạc Công việc lắp ghép thực theo phương pháp sau: a.Phương pháp lắp ép: •Phương pháp lắp ép thưc nhiệt độ bình thường Dùng lực lớn ép trục vào lỗ Lúc trục bạc bị biến dạng, kích thước dT giảm đi, kích thước dL tăng lên, trục lắp vào lỗ bạc Sau lắp xong, biến dạng đàn hồi, trục ln có xu hướng nở bạc có xu hướng co lại Trên bề mặt tiếp xúc trục bạc có áp suất p Tạo nên áp lực Fn, có lực ma sát Fms Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.2 Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi a.Phương pháp lắp ép: •Lực Fms cản trở chuyển động trượt tương đối chi tiết trục chi tiêt bạc Đây lực liên kết mối ghép •Phương pháp lắp ép có ưu điểm: lắp ghép đơn giản, dễ thực hiện, giá thành rẽ, • Nhưng có nhược điểm: cần phải dùng lực lớn, dễ làm nứt chi tiết bạc, bóp méo chi tiết trục rỗng San đỉnh nhấp nhô, làm giảm độ dơi mối ghép • Phương pháp lắp thường dùng mối ghép có độ dôi N nhỏ Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.2 Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi b Phương pháp lắp nung nóng chi tiết bạc: •Nung nóng chi tiết bạc với nhiệt độ cao, bạc bị dãn nở nhiệt, kích thước dL tăng lên Người ta tính tốn nhiệt độ nung nóng cho dL xắp xỉ dT •Khi dL đủ lớn, ta tiến hành lắp trục vào lỗ bạc Sau nguội, bạc co lại ép lên bề mặt trục, tạo lực ma sát, liên kết hai chi tiết với Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.2 Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi b Phương pháp lắp nung Đốt nóng chi tiết bạc: •Phương pháp lắp nung nóng có ưu điểm: lắp ghép nhẹ nhàng, không san đỉnh nhấp nhơ •Khuyết điểm: cần thiết bị đốt nóng chi tiết bạc, dễ làm cháy bề mặt bạc, làm biến dạng chi tiết bạc •Phương pháp lắp thường dùng mối ghép có độ dơi lớn, cho phép nung nóng chi tiết bạc Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Khái niệm chung 5.1.2 Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi c.Phương pháp lắp làm lạnh: •Làm lạnh chi tiết trục, trục co lại, kích thước d T giảm xuống Người ta tính tốn nhiệt độ làm lạnh, cho dT xắp xỉ dL Khi dT đủ nhỏ, ta tiến hành lắp trục vào lỗ Sau trở lại nhiệt độ môi trường, trục nở ra, ép lên bề mặt lỗ, tạo lực ma sát, liến kết hai chi tiết với •Phương pháp lắp làm lạnh có ưu điểm: không san đỉnh nhấp nhô, không làm cháy bề mặt bạc, lắp ghép nhẹ nhàng •Nhưng có nhược điểm: cần thiết bị làm lạnh sâu, đắt, khó làm lạnh chi tiết trục lớn •Phương pháp lắp làm lạnh thường dùng với mối ghép quan trọng, có độ dơi khơng lớn Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn mối ghép có độ dơi 5.2.1.1.Kích thước chủ yếu mối ghép độ dơi: •Mối ghép độ dơi xác định kích thước chủ yếu sau đây: – Đương kính danh nghĩa d, mm •Chiều dài l chi tiết bạc, mm •Đường kính ngồi bạc d2, mm •Đường kính trục d1, mm • Kiểu lắp mối ghép trụ trơn (ví du H7/s6) Từ kiểu lắp tính độ dôi lớn Nmax độ dôi nhỏ Nmin • Độ nhám bề mặt trục mặt Lỗ bạc Được đánh giá qua chiều cao đánh giá qua độ cao nhấp nhô trung bình Rz1 Rz2 Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn mối ghép có độ dơi 5.2.1.2 Các dạng hỏng tiêu tính tốn mối ghép độ dơi: •Trong trình lắp ghép chịu tải, mối ghép độ dơi bị hỏng Các dạng hỏng thường gặp là: – Dập bề mặt tiếp xúc trục bạc – Nứt vỡ chi tiết bạc – Trục rỗng bị bóp méo – Khi chịu tải, bạc trục trượt tương đối so với Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 10 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.1 Các dạng hỏng tiêu tính tốn mối ghép có độ dơi 5.2.1.2 Các dạng hỏng tiêu tính tốn mối ghép độ dơi: • Để tránh dạng hỏng nêu trên, mối ghép độ dôi phải thoả mãn hai điều kiện đây, tiêu dùng để tính tốn mối ghép độ dơi: Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 11 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn • • Lý thuyết chung Quan hệ áp suất p bề mặt tiếp xúc mối ghép độ dôi N xác định theo công thức lý thuyết tính tốn ống dày Sức bền vật liệu: Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 12 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn • Lực ma sát lớn bề mặt tiếp xúc tính sau: Trong phạm vi biến dạng đàn hồi, sơ đồ phân bố ứng suất theo phương hướng tâm σr theo hướng tiếp tuyến σt, chi tiết trục bạc trình bày Hình 8-5 Sử dụng công thức Lamê ống dày, tính ứng suất tương đương theo thuyết bền ứng suất tiếp lớn nhất, ta tính áp suất tới hạn chi tiết trục p th1 chi tiết bạc pth2 pth áp suất lớn có bề mặt tiếp xúc, mà chi tiết chưa bị phá hỏng Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 13 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dôi chịu mô men xoắn Trong phạm vi biến dạng đàn hồi, theo định luật Hook, ta tính lượng thay đổi đường kính d1 d2: Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 14 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn Bài tốn kiểm tra bền: Đầu bài: có mối ghép với kích thước, vật liệu; biết tải trọng tác dụng lên mối ghép Tải trọng lực dọc trục Fa, mo men xoắn T, hai Kiểm tra xem mối ghép có thoả mãn tiêu tính tốn hay khơng Bài tồn tiến hành theo bước sau: •Căn vào vật liệu, cách nhiệt luyện, chất lượng bề mặt chi tiết trục bạc, tra bảng để xác định E1, E2, μ1, μ2, f, Rz1,Rz2 , σch1, σch2, ei, es, EI, ES, K, … •Xác định [p]: tính già trị pth1 pth2 theo công thức (8-7) Lấy [p] = min(pth1, pth2) •Xác định pmax theo cơng thức (8-5), Nmax tính theo cơng thức (8-1) Giảng viên: Kiều Xn Viễn – Học phần: Chi tiết máy 15 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn Bài tốn kiểm tra bền: •Kiểm tra tiêu (8-3), cách so sánh pmax [p], •Nếu pmax < [p], mối ghép đủ bền •Nếu pmax > [p], mối ghép khơng đủ bền, bị hỏng q trình lắp ghép •Tính lực ma sát bề mặt tiếp xúc: Fms = pmin.πdl.fdl.f •trong pmin tính theo cơng thức (8-5), Nmin tính theo cơng thức (8-2) Nếu dùng phương pháp lắp ép, lấy N = ei – ES – (RZ1 + RZ2) Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 16 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn Bài tốn kiểm tra bền: •Tính lực tác dụng F: Nếu tải trọng lực dọc trục, lấy F = Fa Nếu tải trọng mo men xoắn, lấy F = 2.T/d Nếu tải trọng hai, lấy •Kiểm tra tiêu (8-4), cách so sánh Fms F, rút kết luận: Nếu Fms > KF, ghép không bị trượt tương đối so với nhau, Nếu Fms < KF, mối ghép chưa thoả mãn tiêu chống trượt Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 17 5.2 Tính mối ghép có độ dơi 5.2.2 Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn Bài tốn kiểm tra bền: •Nếu mối ghép đồng thời thoả mãn hai tiêu 8-3 8-4, mối ghép đảm bảo chất lượng tốt •Nếu kích thước d1, d2 tham gia vào mối ghép khác, phải tính Δdd1, Δdd2 theo cơng thức (8-8), kiểm tra xem có làm hỏng mối ghép hay khơng Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 18 Xác định đường kính bu lơng mối ghép có khe hở sau: Biết: Hệ số ma sát f = 0,12 F = 5000 N Hệ số an toàn k = 1,5 a = 350 mm Ứng suất kéo cho phép: h = 2,5a = 875mm [K] = 100 MPa L = 2h = 1750 mm Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 19 Câu 1.1 Vẽ kết cấu mối hàn cách tính bền mối hàn góc? Câu 1.2 Trình bày đặc điểm phân tích dạng hư hỏng cách tính mối ghép then hoa? Câu 2: Hãy xác định tải trọng cho phép [F] mối ghép đinh tán sau, biết: d = 14 mm a = 320 mm L = 1,5a=480 b = 0,5a S1 = S2 = 10 mm [d] = 120 MPa [C] = 85 MPa S1 b d S2 b F a L Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 20