ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ ROBOT thietkemay.edu.vn Tiết máy ghép gì? Máy BÀI GIẢNG HỌC PHẦN ME3090 CHI TIẾT MÁY Bộ phận máy Chương Tiết máy ghép Tiết máy Tiết máy Tiết máy Bộ phận máy Tiết máy Tiết máy Tiết máy TS Phạm Minh Hải LIÊN KẾT CỐ ĐỊNH ĐỘNG Xác định theo sơ đồ động học máy hay phân máy LIÊN KẾT Ví dụ: Hệ dẫn động xích tải CỐ ĐỊNH ĐỘNG Cặp bánh ăn khớp Ổ trục Bản lề … Khái niệm chung Tiết máy ghép gì? Xác định theo sơ đồ động học máy hay phân máy Chế tạo, lắp ráp, vận chuyển, … Theo A (c.t.4) Chế tạo, lắp ráp, vận chuyển, … Ghép ren Ghép then @ F Ghép hàn Ghép độ Ghép đinh tán v z,p A Hộp giảm tốc TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép Mối ghép tháo Mối ghép ren TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép Mối ghép then/then hoa TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép Mối ghép không tháo Ghép độ dôi Tháo được/không tháo được? Mối ghép đinh tán Khi tháo lắp mối ghép độ dơi bề mặt lắp ghép bị xước, mịn → khơng tháo Mối ghép hàn TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép Nội dung giảng: Mối ghép ren Mối ghép hàn MỐI GHÉP REN Mối ghép then/then hoa (xem chương Trục) Các phần tự đọc tham khảo: Mối ghép đinh tán Mối ghép độ dôi TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 10 Kích thước ren 1.1 Ghép ren 1.1.1 Ren d1 đường kính chân ren Ren phải d đường kính đỉnh ren d2 đường kính trung bình P bước ren πd2 - Ren trái Pz bước xoắn vít γ Góc nâng ren * Ren trụ, ren côn TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 11 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 12 1.1.2 Kết cấu chi tiết có ren Các dạng tiết diện ren a) Bu-lơng b) Vít c) Vít cấy Ren vng Ren hình thang Ren cưa Dùng nhiều cấu ren-vít 1.1.3 Phịng lỏng mối ghép ren Ren tam giác Dùng kẹp chặt Ren ống Ren trịn/bán nguyệt Ren vít gỗ TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 13 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 14 1.2 Tính mối ghép ren 1.2.1 Các tốn điển hình a)Bu lơng chịu lực ngồi F, khơng chịu lực xiết TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép c) Bu lông chịu lực xiết V, 15 b) Bu lơng chịu lực xiết V, Khơng chịu lực ngồi TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 16 1.2.2 Tính bu lơng ghép lỏng chịu lực dọc trục d)Bu lông chịu lực ngang Yêu cầu: tránh đứt gãy tiết diện chân ren lực F Chỉ tiêu: Công thức thiết kế: Có khe hở TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép Khơng có khe hở 17 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 18 1.2.3 Tính bu lơng xiết chặt khơng có ngoại lực tác dụng 1.2.3 Tính bu lơng xiết chặt khơng có ngoại lực tác dụng Thân bu lông chịu lực phức tạp: kéo + xoắn Bu lông tiêu chuẩn: V lực xiết cần thiết Mr mômen ma-sát ren d2 =1,1d1 γ = 2o3’ f’ = 0,2 tan góc ma-sát tương đương (thay thế) tan hệ số ma-sát tương đương (thay thế) Tính theo thuyết bến thứ tư ≅ (30% tăng xoắn) Chỉ tiêu: Công thức thiết kế: TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 19 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 20 Trước chịu lực ngồi: Độ dãn dài bu lơng tiết máy ghép $% V'% $) V') ': độ mềm Yêu cầu: không tách hở Lực xiết ban đầu V =? Các giả thiết: Biến dạng phụ lực ngồi F: giả thiết (b) Bu lơng làm việc giới hạn đàn hồi Biến dạng phụ bu-lông tổng biến dạng chi tiết máy ghép (đồng chuyển vị) Δ$ 01'% 1') Điều kiện: →0 Khi có lực ngoài, bề mặt tiếp xúc ghép áp suất TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép , 1.2.4 Tính bu lông xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) 1.2.4 Tính bu lơng xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) • • ') '% ') 21 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 22 1.2.4 Tính bu lông xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) 2.2.4 Tính bu lơng xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) Cách tính độ mềm ghép ') Lực t/d lên bu lơng có lực ngồi: 1% 01 Lực t/d lên có lực ngồi: − Không hở -> >0 Nguyên lý Saint-Venant -> ') tính theo cơng thức gần Lực xiết cần thiết = −5 = 1.3 − 1.5 tt tĩnh 1.5-4 (tt động) Xét đến xoắn TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 23 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 24 2.2.4 Tính bu lơng xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) 1.2.4 Tính bu lông xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) Các công thức thường dùng Tải trọng tĩnh = ; ≤ với 1< = 1.3 01 Tải trọng thay đổi: đến F Sau chọn bu lông theo độ bền tĩnh, kiểm tra hệ số an toàn => ; => = ? − @ ⁄> ≥ => > B B = C − C C hệ số tập trung ứng suất chân ren TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 25 2.2.5 Tính bu lơng chịu lực ngang TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 26 1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm Để khơng xảy trượt @D = EF ≥ ; = EF Z bu-lông chịu lực dọc, ngang Q Bu lơng tính bu lơng lắp chặt khơng chịu lực ngồi Có khe hở Ngun tắc tính: tải trọng coi phân bố Mỗi vị trí bu lơng chịu tải là: Tránh cắt thân bu lông dập = E; = Khơng có khe hởTS Phạm Minh Hải ME3090 C2 ≤ ≤ D; 27 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép Tiết máy ghép 28 1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm 1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm Z bu-lơng chịu momen M Z bu-lông chịu lực dọc, ngang Q Nguyên tắc tính: tải trọng coi phân bố Nguyên tắc tính: - Biến dạng tỷ lệ thuận với khoảng cách đến trọng tâm mối ghép - Các bu lơng có kích thước - Tính bu lơng xa trọng tâm (chịu lực lớn nhất) Mỗi vị trí bu lông chịu tải là: TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 29 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 30 1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm Ví dụ: a) Có khe hở → không trượt MỐI GHÉP HÀN b) Không khe hở → không cắt bu-lông xa trọng tâm mối ghép Chuyển vị tuyến tính Cân mơ men TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 2.1 Khái niệm chung 2.1.1 Phân loại - Theo kết cấu : • Mối hàn giáp mối • Mối hàn chồng • Mối hàn góc • Mối hàn tiếp xúc (hàn điểm) - Theo cơng dụng: • Mối hàn • Mối hàn kín • Mối hàn kín - Theo cơng nghệ: • Hàn hồ quang • Hàn tiếp xúc 2.2 Kết cấu mối hàn cách tính độ bền tốn thường gặp: a) Tải trọng ngồi → tính chiều dài hàn cần thiết Nguyên tắc: xuất phát từ điều kiện độ bền chi tiết mối hàn TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép 31 32 2.1.2 Ưu, nhược điểm mối ghép hàn Ưu điểm: tiết kiệm vật liệu 15-20% (đinh tán) 30-50% (đúc) Nhược điểm: - chất lượng mối hàn phụ thuộc nhiều vào tay nghề cơng nhân - khó kiểm tra khuyết tật bên 2.2 Kết cấu mối hàn cách tính độ bền 2.2.1 Mối hàn giáp mối Dạng hỏng: mối hàn / tiết diện kề miệng hàn b) Cho trước kết cấu → kích thước mối hàn → kiểm nghiệm độ bền Vát mép (góc vát) vật liệu có độ dày trung bình lớn → mối hàn thấu 2.2.1 Mối hàn giáp mối chịu tải mặt phẳng ghép Kéo (nén) (g/t: tải trọng phân bố đều) Uốn Kéo (nén) + Uốn = I H = H= 2.2.2 Mối hàn chồng 2.2.2 Mối hàn chồng Vị trí mối hàn: Tiết diện mối hàn hàn bình thường hàn lõm hàn lồi k: bề rộng cạnh hàn a) Mối hàn chồng chịu kéo (nén) tâm Phá hủy: cắt tiết diện phân giác Hàn dọc Hàn ngang Hàn xiên Hàn hỗn hợp b) Mối hàn chồng chịu mô-men b1) Mối hàn “dọc” l