Chương 5 mối ghép then và then hoa

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm • Mối ghép then dùng để cố định chi tiết máy trục theo phương tiếp tuyến, truyền tải trọng từ trục đến chi tiết máy lắp trục ngược lại • Ví dụ : dùng để ghép bánh răng, bánh vít, bánh đai, bánh đà, đĩa xích trục • Các mối ghép then thường dùng thực tế: – Mối ghép then – Mối ghép then dẫn hướng – Mối ghép then bán nguyệt – Mối ghép then vát – Mối ghép then ma sát – Mối ghép then tiếp tuyến Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm • Các mối ghép then chia làm hai nhóm Các nhóm có cách lắp ghép nguyên lý liên kết khác : • Then ghép lỏng, bao gồm: then bằng, then dẫn hướng then bán nguyệt Then nằm rãnh then trục bạc, đóng vai trị chốt ngăn cản chuyển động xoay tương đối trục bạc • Then ghép căng, bao gồm: then vát, then ma sát, then tiếp tuyến then ghép căng tạo nên áp suất lớn tren bề mặt tiếp xúc bạc trục, tạo lực ma sát Lực ma sat lực liên kết, cản trở trượt tương đối bạc trục Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm • Mối ghép then bao gồm chi tiết bạc (hay may ơ), chi tiết trục, then • Trên bạc có rãnh then, gia cơng phương pháp xọc, bào • Rãnh then trục gia cơng dao phay ngón, dao phay đĩa Rãnh then gia công dao phay đĩa gây tập trung ứng suất so với gia cơng dao phay ngón • Then thường làm kim loại, dạng thẳng, tiết diện ngang hình chữ nhật b × h tiết diện then tiêu chuẩn hóa, then bình thường theo TCVN 2261-77, then cao theo TCVN 2218-86, chọn tùy theo đường kính trục chiều dài l then chọn tùy thuộc vào chiều dài chi tiết máy lắp trục (mayơ) Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.1 Các loại then, ưu nhược điểm Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.2 Tính mối ghép then then bán nguyệt • Khi mối ghép chịu tải, then bị hỏng dập bề mặt tiếp xúc then rãnh then, cắt đứt then qua tiết diện bìl ã iu kin trỏnh cỏc dng hng ca mối ghép then là: σd ≤ [σσd] τc ≤ [ττc] σd : ứng suất dập bề mặt tiếp xúc then rãnh bạc xác định theo cơng thức K hệ số tải trọng, lấy k = ÷ T mơ men xoắn tác dụng lên mối ghép, Nmm • [σσd] ứng suất dập cho phép, giá trị [σσd] chọn sau: • Then hộp giảm tốc, làm việc với chế độ nặng, lấy 50 ÷ 70 MPa • Then hộp giảm tốc, làm việc với chế độ trung bình , lấy 130 ÷ 180 MPa Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 5.1 Mối ghép then 5.1.2 Tính mối ghép then then bán nguyệt τc ứng suất cắt tiết diện then, ứng suất cắt xác định theo cơng thức: • - [στc ] ứng suất cắt cho phép, giá trị chon sau: • Khi mối ghép chịu tải trọng tĩnh, lấy [στc ] = 130 MPa • Khi mối ghép chịu tải trọng va đập nhẹ, lấy [στc ] = 90 MPa • Khi mối ghép chịu tải trọng va đập mạnh, lấy [στc ] = 50 MPa Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 10 5.1 Mối ghép then 5.1.2 Tính mối ghép then then bán nguyệt Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 11 5.2 Ghép then hoa 5.2.1 Các loại then hoa ưu nhược điểm • Có thể coi mối ghép then hoa mối ghép then gồm có nhiều then làm liền với trục Mối ghép then hoa thường dùng tải trọng lớn, yêu cầu độ đồng tâm trục bạc cao, cần di trượt bạc dọc trục • Trục có z then phân bố chu vi, có hình dạng giống bong hoa, nên gọi trục then hoa Tiết diện ngang then trục hình chữ nhật, hình thang, hình thân khai Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 12 5.2 Ghép then hoa 5.2.1 Các loại then hoa ưu nhược điểm • Bạc then hoa có z rãnh then, tương ứng với trục then hoa, hình dạng mặt cắt ngang rãnh giống hình dạng tiết diện then • Tạo mối ghép cách lồng bạc then hoa vào trục then hoa Để đảm bảo độ đồng tâm trục bạc then hoa, thực theo cách sau : o Định tâm theo đường kính ngồi D mặt trụ đường kính D gia cơng xác cao, hai mặt khơng có khe hở Do kích thức D lớn d nên dễ đạt độ xác đồng tâm cao Nhưng rãnh then mayơ khơng mài Do kiểu định tâm khơng dùng mayơ cần có độ rắn bề mặt cao Tải trọng phân bố then không Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 13 5.2 Ghép then hoa 5.2.1 Các loại then hoa ưu nhược điểm o Định tâm theo đường kính d Mặt trụ có đường kính d gia cơng xác, hai mặt khơng có khe hở Kiểu đạt độ xác đồng tâm tương đối cao Rãnh trục mài, phương pháp dùng yêu cầu độ rắn bề mặt trục bạc then hoa cao Tải trọng phân bố không then Kiểu định tâm dùng phổ biến thực tế o Định tâm theo cạnh bên Mặt bên then tiếp xúc với rãnh then, mặt trụ có đường kính D, đường kính d có khe hở Độ xác đồng tâm trục bạc không cao Cần phải đảm bảo xác bước then, tải trọng phân bố then Kiểu định tâm dùng mối ghép chịu tải trọng lớn, yêu cầu độ xác đồng tâm khơng cao Giảng viên: Kiều Xn Viễn – Học phần: Chi tiết máy 14 5.2 Ghép then hoa 5.2.1 Các loại then hoa ưu nhược điểm Kích thước chủ yếu mối ghép then hoa •Then hoa chi tiết máy tiêu chuẩn hoa, cac kích thước tính theo đường kính d, tra sổ tay thiết kế khí Các kích thước chủ yếu mối ghép gồm: •Đường kính trục then hoa, ký hiệu d, mm •Đường kính ngồi cua trục then hoa, ký hiệu D, mm •Đường kính trung bình trục then hoa d1, d1 = (d + D)/2 •Chiêuf rộng mayơ, ký hiệu B,mm •Chiều dài trục then hoa 1, thường lớn chiều rộng B bạc •Số then trục z •Kích thước tiết diện then, gồm chiều cao then h chiều rộng then b Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 15 5.2 Ghép then hoa 5.2.1 Các loại then hoa ưu nhược điểm Kích thước chủ yếu mối ghép then hoa •Kiểu lắp mối ghép then hoa vẽ ghi sau : Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 16 5.2 Ghép then hoa 5.2.2 Tính mối ghép then hoa • Khi chịu tải trọng, mối ghép then hoa thường bị hỏng dập bề mặt tiếp xúc then rãnh bạc mối ghép có bạc di trượt dọc trục, bề mặt tiếp xúc cịn bị mịn • Để hạn chế dạng hỏng, mối ghép then hoa tính tốn theo tiêu: σd ứng suất dập bề mặt tiếp xúc then rãnh σd tính theo cơng thức: Trong : T mô men xoắn trục, Nmm Ψ hệ số kể đến phân bố tải không cho then, lấy Ψ = 0.7 ÷ 0,8 Thơng thường phần chiều dài tiếp xúc then chiều rộng bạc B Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 17 5.2 Ghép then hoa 5.2.2 Tính mối ghép then hoa • Kiểm tra bền mối ghép then hoa thực sau: o Xác định ứng suất dập cho phép [σσd] o Tính ứng suất dập bề mặt tiếp xúc σd, o So sánh giá trị σd với [σσd ] rút kết luận  Thiết kế mối ghép then hoa thực sau: + Xác định ứng suất dập cho phép [σσd] + chọn tiết diện then theo kính thước đường kính trục d, + Chọn chiều dài tiếp xúc then chiều rộng bạc B, + Giả sử tiêu σd ≤ [σσd] thỏa mãn, ta tính số then z cần thiết + Vẽ kết cấu mối ghép, chọn chiều dài then 1, cách định tâm Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 18 5.3 Mối ghép trục định hình 5.3.1 Khái niệm, đặc điểm • Mối ghép trục định hình tạo thành cách lắp trục có tiết diện khơng trịn vào lỗ mayơ có hình dạng kích thước tương ứng Do tiết diện khơng trịn nên trục khơng xoay tương đối so với bạc • Thường dùng trục có tiết diện vng, hình van hình tam giác • Có thể dễ dàng gia cơng trục có tiết diện khơng trịn Nhưng gia cơng lỗ có tiết diện khơng trịn đạt độ xác cao khó khăn Do khó đảm bảo độ đồng tâm bạc trục mối ghép trục định hình Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 19 5.3 Mối ghép trục định hình 5.3.2 Tính mối ghép trục định hình • Bề mặt tiếp xúc trục lỗ bạc lớn, nên mối ghép chịu tải trọng nặng, tải va đập để tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả tải mối ghép, người ta dùng trục định hình Khi xiết chặt đai ốc, tạo nên áp suất ban đầu bề mặt tiếp xúc • Dạng hỏng chủ yếu mối ghép trục đinh dập bề mặt tiếp xúc trục lỗ Mối ghép tính tốn theo tiêu σd ≤ [σσd] • Giá trị ứng suất dập cho phép [σσd] tra sổ tay thiết kế, lấy tương tự ứng suất dập cho phép mối ghép then hoa • Ứng suất σd sinh bề mặt tiếp xúc tính gần theo công thức sau : T mô men xoắn tác dụng lên mối ghép l chiều dài mặt tiếp xúc trục bạc dbao đường kính vịng trịn ngoại tiếp tiết diện trục định hình Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy 20