Bài giảng cơ sở thiết kế máy 2 - P2

Đây là bài giảng " Cơ sở thiết kế máy - tập 1 + 2 " của Thầy Lê Cung - ĐHBK Đà Nẵng . TÀi liệu này dùng cho sinh viên chuyên ngành cơ khí chế tạo máy và sinh viên ngành CN Nhiệt - điện lạnh .

PHÁƯN IV CẠC CHI TIÃÚT MẠY GHẸP Âãø tảo thnh mạy, cạc chi tiãút mạy v bäü pháûn mạy cáưn âỉåüc liãn kãút våïi Cọ hai loải liãn kãút : + Liãn kãút âäüng (khåïp âäüng) : bn lãư , äø trủc, càûp bạnh ràng + Liãn kãút cäú âënh (mäúi ghẹp) : mäúi ghẹp âinh tạn, mäúi ghẹp bàịng hn, mäúi ghẹp bàịng âäü däi, mäúi ghẹp then, then hoa, truỷc õởnh hỗnh, mọỳi gheùp ren Mọỳi gheùp âỉåüc chia thnh : + Mäúi ghẹp thạo âỉåüc: cọ thãø tạch cạc bäü pháûn mạy råìi m cạc chi tiãút mạy khäng bë hng, vê dủ mäúi ghẹp ren, mọỳi gheùp then, then hoa, truỷc õởnh hỗnh + Mäúi ghẹp khäng thạo âỉåüc: khäng thãø thạo råìi cạc bäü pháûn mạy m khäng lm hỉ hng mäüt pháưn hay ton bäü cạc chi tiãút mạy ghẹp, vê dủ mäúi ghẹp bàịng âinh tạn, mäúi ghẹp bàịng âäü däi Ngoi ra, cn phán thnh : + Mäúi ghẹp chàõc (chè cáưn bo âm âäü bãưn) + Mäúi ghẹp chàõc kên (vỉìa âm bo âäü bãưn, vỉìa âm bo âäü kên khêt) Chè tiãu cå bn vãư kh nàng lm viãûc ca mäúi ghẹp l âäü bãưn, bao gäưm âäü bãưn ténh v âäü bãưn mi Cáưn bäú trê kãút cáúu cho âm bo âỉåüc âäü bãưn âãưu giỉỵa cạc pháưn tỉí âỉåüc ghẹp, âãø cọ thãø sỉí dủng hãút kh nàng chëu ti ca váût liãûu Mäúi ghẹp duỡng caùc bỗnh chổùa chỏỳt loớng hay chỏỳt khờ cn cáưn âm bo âäü kên khêt Mäúi ghẹp cạc mạy mạy cäng củ cáưn cọ â âäü cỉïng nhàịm âm bo âäü chênh xạc chi tiãút âỉåüc gia cäng trãn mạy Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phaỷm kyợ thuỏỷt - 2008ệ CHặNG XIII GHEẽP BềNG ÂINH TẠN 13.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp âinh tạn M tạn Âinh tạn a) m chm cáưu S1 b) m cän S2 Táúm ghẹp (2) Táúm gheùp (1) Muợ sụn Hỗnh 13.1 : Mọỳi gheùp õinh taùn c) muợ chỗm d) muợ nổớa chỗm Hỗnh 13.2: Mọỳi gheùp õinh taùn Muợ taùn Hỗnh 13.2d : inh taùn rọựng Hỗnh 13.2e : inh taùn coù muợ nọứ inh taùn : hỗnh truỷ troỡn, coù muợ ồớ hai âáưu; m sàơn : âỉåüc chãú tảo sàơn ; m tạn : âỉåüc tảo nãn ghẹp âinh tạn vaỡo mọỳi gheùp Caùc loaỷi õinh taùn : Theo hỗnh dảng m âinh, phán thnh : - Âinh tạn m chm cáưu (sỉí dủng räüng ri) d - M cän l - Muợ chỗm - Muợ nổớa chỗm (sổớ duỷng cáưn gim khäúi R lỉåüng, khäng cọ chäù âàût m âinh) Ngoi ra, cn cọ âinh tạn räùng (dng cho váût h liãûu da, vi ), âinh tạn cọ m näø (mäüt âáưu cọ B chỉïa thúc näø, näø s tảo m tạn Váût liãûu âinh taùn : inh taùn thổồỡng laỡm bũng Hỗnh 13.2e : Kêch thỉåïc cå bn kim loải dãù biãún dảng, thẹp êt cạc bon CT34, ca âinh tạn m chm cáưu CT38, C10, C15 hồûc bàịng håüp kim mu Kêch thỉåïc cå bn ca âinh tạn m chm cáưu : R = (0,851)d; Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm kyợ thuỏỷt - 2008ệ D = (1,6ữ1,75)d h = (0,6÷0,65)d; l = ∑ S + (1,5 ÷ 1, 7)d Cạch tảo mäúi ghẹp âinh tạn Gia cäng läù âinh (âäüt hay khoan) Cho âinh tạn vo läù ca mäúi ghẹp v tạn lải tảo thnh m tạn Cọ hai phỉång phạp tạn : - Tạn ngüi : Khäng nung nọng âinh Dng cho âinh tạn bàịng kim loải mu cọ d báút k hay dng cho âinh tạn bàịng thẹp cọ d < (8-10mm) - Tạn nọng : Nung nọng âáưu âinh tạn bàịng thẹp âãún nhiãût däü 1000÷11000C (mu â tỉåi) Dng cho âinh tạn bàịng thẹp cọ d > (8-10mm) S F F I d a b d t c e I Hỗnh 13.3a : Mọỳi gheùp chọửng daợy õinh Hỗnh 13.3b : Mọỳi gheùp giaùp mäúi hai táúm âãûm, mäüt dy âinh Âãø mäúi ghẹp âỉåüc kên ngỉåìi ta tạn biãn, bàịng cạch dng bụa v âủc bàịng tạn quanh mẹp biãn Phán loải mäúi ghẹp âinh tạn Theo cäng dủng, phán thnh : + Mäúi ghẹp chàõc : dng cho cạc kãút cáúu cáưu, dn cáưu trủc Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư + Mäúi gheùp chừc kờn : duỡng nọửi hồi, bỗnh coù aùp suỏỳt cao Theo hỗnh thổùc cỏỳu taỷo, phỏn thnh : + Mäúi ghẹp chäưng + Mäúi ghẹp giạp mäúi Cọ thãø dng mäüt dy âinh hay nhiãưu dy âinh Våïi mäúi ghẹp giạp mäúi, cọ thãø dng táúm âãûm hồûc táúm âãûm) 13.2 Tênh mäúi ghẹp chàõc Âàûc âiãøm lm viãûc ca mäúi ghẹp âinh tạn Tạn nọng Lục ngüi, thán âinh co lải theo chiãưu dc v theo chiãưu ngang - Co theo chiãưu dc ⇒ lỉûc dc xiãút chàût cạc táúm ghẹp lải våïi nhau, giỉỵa cạc táúm ghẹp sinh lỉûc ma sạt - Co theo chiãưu ngang ⇒ khe håí giỉỵa lọự vaỡ thỏn õinh F F Hỗnh 13.4a Hỗnh 13.4b Khi chởu lổỷc ngang F (hỗnh 13.4a), lổỷc F coù xu hỉåïng kẹo cạc táúïm ghẹp trỉåüt tỉång âäúi våïi ⇒ giỉỵa cạc bãư màût tiãúp xục xút hiãûn lỉûc ma sạt Fms Nãúu F < Fms ⇒ ti trng truưn tỉì táúm n sang táúm nhåì lỉûc ma sạt Nãúu F > Fms ⇒ hai táúm trỉåüt tỉång âäúi våïi mäüt khong bàịng khe håí giỉỵa läù v thán âinh, ti trng truưn tỉì táúm n sang táúm thäng qua thán âinh, âoï thán âinh chëu càõt, dáûp v ún Tạn ngüi Gi sỉí mäúi ghẹp âỉåüc chãú tảo chênh xạc, giỉỵa läù v thán âinh khäng cọ khe håí ⇒ tỉì chëu ti trng F, thán âinh â lm viãûc v truưn ti trng tỉì táúm ny sang táúm Thán âinh chëu càõt, dáûp v ún Tênh mäúi ghẹp chäưng chëu lỉûc ngang Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư a) Mäúi ghẹp chäưng daợy õinh Boớ qua lổỷc ma saùt (vỗ rỏỳt khọ xạc âënh) Gi sỉí lỉûc ngang phán bäú âãưu trãn tiãút diãûn ngang ca táúm ghẹp Lỉûc tạc dủng lãn mäùi âinh hay lỉûc tạc dủng lãn mäüt âoản táúm ghẹp cọ chiãưu räüng bàịng bỉåïc t F - hỗnh 13.3a : F1 = vồùi z : sọỳ õinh tạn z Cạc dảng hng ca mäúi ghẹp v âiãưu kiãûn bãưn tỉång ỉïng : Âinh bë càõt âỉït πd F1 ≤ [ τ]d Våïi [τ]d : æïng sút càõt cho phẹp ca âinh Táúm ghẹp bë kẹo âỉït theo tiãút diãûn I - I qua tám cạc âinh F1 ≤ (t − d)S [ σ]kt Våïi [σ]kt : ỉïng sút kẹo cho phẹp ca táúm ghẹp, S : chiãưu dy táúm ghẹp Bãư màût tiãúp xục giỉỵa läù vaì thán âinh bë dáûp F1 ≤ S.d.[ σ]d Våïi [σ]d : ỉïng sút dáûp cho phẹp Biãn bë càõt âỉït theo cạc tiãút diãûn ab, cd d⎞ ⎛ F1 ≤ ⎜ e − ⎟ S.[ τ]t 2⎠ ⎝ Våïi [τ]t : ỉïng sút càõt cho phẹp ca táúm ghẹp (13.1) (13.2) (13.3) (13.4) Ghi chụ : Trãn thỉûc tãú, ỉïng sút phán bäú phỉïc tảp cạc tiãút diãûn ab v cd ⇒ âãø an ton, chiãưu di toạn tải cạc tiãút diãûn ny láúy bàịng : e = d/2 Xút phạt tỉì âiãưu kiãûn vãư âäü bãưn âãưu ⇒ quan hãû giỉỵa cạc kêch thỉåïc ca mäúi ghẹp : πd Tỉì (13.1) v (13.3) ⇒ [ τ]d = S.d.[σ]d våïi : [ σ]d = (1, ÷ 2) [ τ]d ⇒ d = (2÷2,5)S; láúy d = 2S πd [ τ]d = (t − d)S[σ]kt våïi : d = 2S vaì [ τ]d ≈ [ σ ]kt ⇒ t ≈ 2,6d Tỉì (13.1) v (13.2) ⇒ d πd [ τ]d = ⎛ e − ⎞ S.[ τ]t ⎜ ⎟ 2⎠ ⎝ våïi : d = 2S vaì [ τ]t ≈ 0,8.[ τ]d ⇒ e ≈ 1,5d Tỉì (13.1) v (13.4) ⇒ Säú âinh cáưn thiãút suy tỉì âiãưu kiãûn (13.1) : F F πd F1 ≤ = [ τ]d ⇒ z ≥ π d τ z [ ]d Ghi chụ : Trong cạc cäng thỉïc trãn âáy, lỉûc F bàịng N, kêch thỉåïc chiãưu di bàịng mm, ỉïng sút bàịng MPa (N/mm2) b) Cạc mäúi ghẹp khạc Tỉång tỉû trãn, cng xút phạt tỉì u cáưu vãư âäü bãưn õóửu cuớa mọỳi gheùp, ngổồỡi ta cuợng tỗm õổồỹc quan hãû kêch thỉåïc cạc mäúi ghẹp khạc : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư + Mäúi ghẹp chäưng hai dy âinh : d = 2S; t = 4d; e = 1,5d + Mäúi ghẹp chäưng n dy âinh : d = 2S; t = (1, 6n + 1)d; e = 1,5d + Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, mäüt dy âinh : d = 1,5S; t = 3,5d; e = 2d + Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, hai dy âinh : d = 1,5S; t = 6d; e = 2d + Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, n dy âinh : d = 1,5S; t = 3(2, 4n + 1)d; e = 2d Sau âọ, säú âinh cáưn thiãút theo âiãöu kiãûn bãön càõt : z≥ F π id [ τ]d Trong âọ : i l säú tiãút diãûn chëu càõt cuía thán âinh Hãû säú âäü bãưn ca mäúi ghẹp Âãø âạnh giạ âäü bãưn ca mäúi ghẹp, ngỉåìi ta so sạnh våïi táúm ngun bàịng cạch dng hãû säú âäü bãưn ϕ Hãû säú âäü bãưn ϕ l t säú giỉỵa lỉûc täúi âa m mäúi ghẹp chëu âỉåüc v lỉûc täúi âa m táúm ngun cọ thãø chëu âỉåüc (t − d)S [ σ]k t − d Hãû säú ϕ âæåüc xạc âënh theo cäng thỉïc : ϕ = , våïi t l bỉåïc âinh, d l âỉåìng kênh = tS [ σ]k t thán âinh Våïi cạc mäúi ghẹp cọ quan hãû kêch thỉåïc vỉìa nãu trãn, ta cọ : + Mäúi ghẹp chäưng mäüt dy âinh, mäüt tiãút diãûn chëu càõt cuía thán âinh: ϕ = 0,67 + Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, mäüt dy âinh: ϕ = 0,71 + Mäúi ghẹp chäưng hai dy âinh : ϕ = 0,75 + Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, hai dy âinh: ϕ = 0,83 Chụng ta tháúy kh nàng ti ca mäúi ghẹp âinh tạn gim khạ nhiãưu so våïi táúm ngun ỈÏng sút cho phẹp Âäúi våïi cạc mäúi ghẹp chëu ti trng ténh, hồûc chëu ti trng thay âäøi nhỉng khäng âäøi chiãưu, ỉïng sút cho phẹp sau : Loải ỉïng sút Caïch gia cäng läù [τ]d [σ]d [σ]kt [τ]t Khoan Âäüt Khoan Âäüt Khoan hay âäüt Khoan hay âäüt Trë säú æïng suáút cho pheïp MPa Theïp CT31, CT34 Theïp CT38 140 140 100 100 280 320 240 280 140 160 90 100 Trỉåìng håüp ti trng thay âäøi âäøi chiãưu, phi gim båït ỉïng sút cho phẹp gim âi mäüt lỉåüng, bàịng cạch nhán våïi hãû säú γ : våïi γ= a − b(Fmax / Fmin ) Trong âoï : Fmax, Fmin l ti trng låïn nháút v nh nháút, cọ mang dáúu ca chụng Våïi táúm ghẹp bàịng thẹp êt cạc bon : a =1 v b = 0,3 Vồùi tỏỳm gheùp bũng theùp caùc bon trung bỗnh : a =1,2 v b = 0,8 Cạc ỉïng sút âãø toạn l ỉïng sút cỉûc âải ca chu k ỉïng sút 13.3 Tênh mäúi ghẹp chàõc kên Våïi mäúi ghẹp chàõc kên phi vỉìa bo âm âäü bãưn, vỉìa bo âm kên ⇒ phi thiãút kãú kãút cáúu cho dỉåïi tạc dủng ca ti trng, cạc táúm ghẹp khäng trỉåüt tỉång âäúi våïi Mún váûy, lỉûc Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư tạc dủng phi nh hån lỉûc ma sạt sinh giỉỵa cạc táúm ghẹp Tuy nhiãn lỉûc ma sạt ráút khọ xạc âënh chênh xạc bàịng l thuút, õoù ngổồỡi ta dổỷa vaỡo thổỷc nghióỷm õóứ tỗm giåïi hản cn trỉåüt ca mäúi ghẹp Giåïi hản cn trỉåüt [ξ] ca mäúi ghẹp l lỉûc cn khäng cho cạc táúm ghẹp trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau, âỉåüc tảo nãn båíi âinh tạn cọ tiãút diãûn bàịng âån vë diãûn têch Âãø mäúi ghẹp âỉåüc kên, lỉûc kẹo ngang ξ tạc dủng lãn mäüt âån vë diãûn têch thán âinh khäng vỉåüt quạ giåïi hản cn trỉåüt : F1 ξ = ≤ [ ξ] πd Våïi F1 lỉûc m mäüt âinh tạn phi chëu [ξ] : ûtra bng theo kiãøu mäúi ghẹp v cỉåìng âäü lỉûc tạc dủng Mäúi ghẹp chäưng mäüt dy âinh : [ξ] = 60 ÷ 70 MPa Mäúi ghẹp chäưng hai daợy õinh : [] = 60 ữ 65 MPa Mọỳi gheùp chọửng ba daợy õinh : [] = 55 ữ 60 MPa Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, hai daợy õinh : [] = 95 ữ 115 MPa Mọỳi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, ba dy âinh : [ξ] = 90 ÷ 110 Mpa 13.4 Âạnh giạ mäúi ghẹp âinh tạn Ỉu âiãøm So våïi mäúi ghẹp hn., mäúi ghẹp âinh tạn chàõc chàõn hån, dãù kiãøm tra cháút lỉåüng, êt lm hng cạc chi tiãút cáưn thạo råìi Nhỉåüc âiãøm Täún kim loải, giạ thnh cao, hỗnh daỷng kờch thổồùc cọửng kóửnh Phaỷm vi sổớ duỷng Mäúi ghẹp âinh tạn âỉåüc dng phäø biãún cạc trỉåìng håüp : + Mäúi ghẹp âàûc biãût quan trng, mäúi ghẹp trỉûc tiãúp chëu cháún âäüng hồûc va âáûp (cáưu, dn cáưu trủc trãn 200 táún ) + Mäúi ghẹp nãúu bë âäút nọng s bë cong vãnh hồûc gim cháút lỉåüng (do âọ khäng hn âỉåüc) + Mäúi ghẹp bàịng cạc váût liãûu chỉa hn âỉåüc Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư CHỈÅNG XIV GHẸP BÀỊNG HN 14.1 Khại niãûm chung Giồùi thióỷu mọỳi gheùp haỡn Trong quaù trỗnh haỡn, caùc chi tiãút mạy âỉåüc âäút nọïng củc bäü âãún nhiãût âäü nọng chy hồûc v gàõn lải våïi nhåì lỉûc hụt giỉỵa cạc phán tỉí kim loải Caùc loaỷi mọỳi gheùp haỡn Theo hỗnh thổùc cọng nghóỷ, phán mäúi ghẹp hn thnh : + Mäúi hn bàịng häư quang âiãûn, hn håi, lm kim loải bë nọng chy v gàõn lải våïi nhau, khäng cáưn lỉûc ẹp chụng + Mäúi hn tiãúp xục, lm kim loải bë v phi dng lỉûc ẹp chụng lải våïi + Mäúi hn váøy, khäng nung chy kim loải âỉåüc ghẹp m chè nung chy váût liãûu hn Phỉång phạp hn thäng dủng nháút l hn häư quang âiãûn Cọ thãø tiãún hnh bàịng tay hồûc tỉû âäüng Khi hn, nhiãût lỉåüng ca häư quang lm nọng chy miãûng váût hn, tảo thnh rnh kim loải lng, âäưng thåìi kim loải ca que hn cng nọng chy v láúp âáưy rnh Âãø giỉỵ cho kim loải khäng bë oxit họa v häư quang âỉåüc äøn âënh, åí ngoi que hn quẹt mäüt låïp thúc hn mng hồûc dy Theo cäng dủng, phán mäúi ghẹp hn thnh : + Mäúi hn chừc + Mọỳi haỡn chừc kờn Theo hỗnh daỷng kóỳt cáúu, cọ cạc kiãøu hn sau âáy : + Mäúi haỡn giaùp mọỳi (hỗnh 14.1a) + Mọỳi haỡn chọửng (hỗnh 14.1b) + Mäúi hn gọc dng âãø ghẹp cạc chi tióỳt maùy coù caùc bóử mỷt vuọng goùc (hỗnh 14.1c) Hỗnh 14.1a : Mọỳi haỡn giaùp mọỳi Hỗnh 14.1b : Mọỳi haỡn chọửng Hỗnh 14.1c : Mọỳi haỡn goùc Trong mäúi hn chäưng, ty theo vë trê tỉång âäúi giỉỵa phỉång mäúi hn v phỉång chëu lỉûc, phán thnh : + Mäúi hn dc : phỉång mäúi hn song song vồùi phổồng chởu lổỷc (hỗnh 14.5a) + Mọỳi haỡn ngang : phỉång mäúi hn vng gọc våïi phỉång chëu lổỷc (hỗnh 14.5b) + Mọỳi haỡn xión (hỗnh 14.7a) + Mọỳi haỡn họựn hồỹp (hỗnh 14.7b) 14.2 Tờnh õọỹ bóửn mäúi hn giạp mäúi Mäúi hn giạp mäúi âỉåüc sỉí duỷng rọỹng raợi vỗ õồn giaớn vaỡ õaớm baớo hồn cạc loải mäúi hn khạc Cọ hai trỉåìng håüp toạn mäúi hn : Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư + Dỉûa vo ti troỹng taùc duỷng õóứ tỗm chióửu daỡi haỡn cỏửn thiãút, tỉì âọ thiãút kãú kãút cáúu hn Khi thiãút kãú, phi xút phạt tỉì âiãưu kiãûn bãưn âãưu giỉỵa mäúi hn v cạc thnh pháưn âỉåüc ghẹp + Dỉûa trãn kãút cáúu âãø âënh kêch thỉåïc mäúi hn, sau âọ kiãøm nghiãûm âäü bãưn Ty theo bãư dy ca cạc táúm ghẹp, cọ thãø hn theo cạc phỉång ạn khaùc (hỗnh 14.2) Nóỳu bóử daỡy S cuớa caùc tỏỳm gheùp laỡ nhoớ thỗ khọng cỏửn vaùt meùp Nóỳu bóử daỡy S trung bỗnh hay lồùn hồn, cỏửn phaới vạt mẹp âãø cọ thãø hn tháúu δ F F M M S < 8mm δ 60÷70 S < 16mm 60ữ70 S < 40mm Hỗnh 14.2 : Kóỳt cáúu mäúi hn giạp mäúi (hn bàịng tay) Cạch âäü bãưn mäúi hn giạp mäúi Våïi mäúi hn giạp mäúi, ta ạp dủng cạc cäng thỉïc dng cho cạc chi tiãút mạy ngun vẻn Khi chëu lỉûc, mäúi hn giạp mäúi thỉåìng bë phạ hng theo mäúi hn, tải tiãút diãûn kãư bãn miãûng hn Tiãút diãûn nguy hiãøm ca mäúi ghẹp thỉåìng l tiãút diãûn kãư bãn miãûng haỡn, vỗ bở õọỳt noùng cồ tờnh cuớa vỏỷt liãûu tải vng kãư bãn miãûng hn bë thay âäøi S σF σM 0,7k m + b (1) (3) + (2) m Hỗnh 14.3 : Phỏn bọỳ ổùng suỏỳt keùo (nẹn) v ỉïng sút ún trãn tiãút diãûn nguy hiãøm k Hỗnh 14.4 : Tióỳt dióỷn cuớa mọỳi haỡn chọửng Mäúi hn chëu lỉûc kẹo (hay nẹn) F màût phúng caùc tỏỳm gheùp (hỗnh 14.2) : Baỡi giaớng Cồ såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư Gi sỉí lỉûc tạc dủng phán bäú âãưu trãn sút chiãưu di mäúi hn v ỉïng sút phán bäú âãưu trãn tiãút F ≤ [ σ] ' våïi b vaì S l chiãưu räüng v bãư dy ca táúm diãûn nguy hiãøm, âiãưu kiãûn bãưn : σ = ± bS ghẹp, [σ]’ l ỉïng sút kẹo (hay nẹn) ca mäúi hn Mäúi hn chëu momen ún M màût phàóng cạc táúm ghẹp : M ≤ [σ] ' Âiãưu kiãûn bãưn : σ = bS Mäúi hn chëu lỉûc kẹo (nẹn) F v momen ún M màût phàóng cạc táúm ghẹp : M F ± ≤ [σ] ' Âiãöu kiãûn bãön : σ = bS bS Ghi chụ : + T säú giỉỵa ỉïng sút cho phẹp ca mäúi hn v ỉïng sút cho phẹp ca cạc kim loải táúm ghẹp gi l hãû säú âäü bãưn ca mäúi hn : ϕ = [σ] ' Våïi mäúi hn giạp mäúi : ϕ = 0,9 ÷1,0, våïi mäúi haìn xiãn [ σ] : ϕ = + Khi cáưn tàng sỉïc bãưn mi ca mäúi ghẹp, cọ thãø dng mäúi hn xiãn 14.3 Tênh âäü bãưn mäúi hn chäưng Mäúi hn chäưng kãút cáúu cäưng kãưnh hån mäúi hn giạp mäúi, nhỉng khäng cáưn vạt mẹp Mọỳi haỡn chọửng coù tióỳt dióỷn nhổ trón hỗnh 14.4 : haỡn bỗnh thổồỡng (1), haỡn loợm (2), haỡn lọửi (3) Haỡn bỗnh thổồỡng õổồỹc sổớ duỷng rọỹng raợi nhỏỳt Haỡn lọửi gỏy tỏỷp trung ổùng suỏỳt lồùn, vỗ tióỳt diãûn chäù ghẹp thay âäøi âäüt ngäüt Hn lm lm gim táûp trung ỉïng sút, nhỉng phi qua gia cäng cå khê, âọ chè dng kãút cáúu âàûc biãût quan troüng, chëu taíi troüng thay âäøi Våïi mäúi hn dc, chiãưu di l ca mäúi hn thỉåìng láúy l ≤ 50k âọ k l bãư räüng cảnh haỡn, bồới vỗ nóỳu l caỡng lồùn thỗ ổùng suỏỳt phỏn bọỳ caỡng khọng õóửu doỹc theo mọỳi haỡn (hỗnh 14.5a) Do cọ sỉû táûp trung ỉïng sút låïn, âọ khäng nãn dng mäúi hn dc âãø chëu ti trng thay âäøi Våïi mäúi hn ngang, nãn hn c hai màût âãø trạnh ỉïng sút ún låïn Pháưn hai táúm chäöng lãn C nãn láúy : C ≥ 4S (hỗnh 14.5b) Vồùi mọỳi haỡn ngang vaỡ haỡn xión, chiãưu di l ca mäúi hn khäng hản chãú Tênh mäúi hn chäưng chëu lỉûc kẹo (nẹn) dc theo táúm ghẹp Mäúi hn dc Mäúi hn dc âỉåüc theo æïng suáút càõt τ Tiãút diãûn nguy hiãøm m-m ÆÏïng suáút càõt τ phán bäú khäng âãöu doüc theo chióửu daỡi l cuớa mọỳi haỡn (hỗnh 14.5a) Chióửu daỡi l cng låïn, ỉïng sút cng phán bäú khäng âãưu Âãø âån gin, ngỉåìi ta theo ỉïng sút trung bỗnh (ổùng suỏỳt coi nhổ phỏn bọỳ õóửu doỹc theo chiãưu di mäúi hn Âiãưu kiãûn bãưn cọ dảng : F τ= ≤ [τ ] ' 2l.0, 7k Våïi : [ τ] ' l ỉïng sút càõt cho phẹp ca mäúi hn Ghi chụ : Trỉåìng håüp cạc táúm ghẹp coù tióỳt dióỷn khọng õọỳi xổùng (hỗnh 14.6) vaỡ giaớ sỉí ỉïng sút kẹo hay nẹn phán bäú âãưu trãn tiãút diãûn táúm ghẹp, lỉûc tạc dủng F s âi qua trng tám ca tiãút diãûn Lỉûc tạc dủng lãn cạc mäúi hn (1) v (2) bàịng : Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 10 Cạc phỉång phạp làõp âãø âënh tám mäúi ghẹp then hoa Âënh tám theo cảnh bãn Cáưn gia cäng chênh xạc kêch thỉåïc b Khäng bo âm âäü âäưng tám giỉỵa moa v trủc Tuy nhiãn, ti trng phán bäú âãưu trãn cạc ràng; nhåì khe håí màût bãn nh nãn trạnh âỉåüc va âáûp ti trng thay âäøi chiãưu ⇒ dng cho mäúi ghẹp chëu momen xồõn låïn, nhỉng khäng u cáưu cao vãư âäü âäưng tám Âënh tám theo âỉåìng kênh ngoi D hay theo âỉåìng kênh d Dng cho mäúi ghẹp cọ u cáưu cao vãö âäü âäöng tám + Våïi kiãøu làõp theo âỉåìng kênh d : Gia cäng chênh xạc kêch thỉåïc d bàịng cạch mi trn våïi läù, mi õởnh hỗnh vồùi truỷc õọỹ õọửng tỏm cao hồn so våïi kiãøu làõp theo âỉåìng kênh ngoi D, nhỉng âàõt tiãưn hån + Våïi kiãøu làõp theo âỉåìng kênh ngoi D : Gia cäng chênh xạc kêch thỉåïc D bàịng cạch mi trn ngoi cho trủc, chút ẹp cho läù ⇒ kiãøu làõp ny âån gin, r tiãưn hån so våïi kiãøu làõp theo âỉåìng kênh trong, nhỉng chè dng âỉåüc läù moa khäng nhiãût luûn hồûc cọ âäü cỉïng khäng låïn (khi âọ cọ thãø chút ẹp õổồỹc) B Hỗnh 16.9b : Then hoa hỗnh tam giaùc, õởnh tỏm theo caỷnh bón Hỗnh 16.9a : Then hoa chổợ nhỏỷt, õởnh tỏm theo caỷnh bón D Hỗnh 16.9c : Then hoa thán khai, âënh theo âỉåìng kênh ngoi D d Hỗnh 16.9d : Then hoa hỗnh chổợ nhỏỷt, âënh tám theo âỉåìng kênh d Tênh mäúi ghẹp then hoa Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 28 a) Cạc dảng hng ch úu Dảng hng ch úu mäúi ghẹp then hoa l dáûp bãư màût lm viãûc (bãư màût tiãúp xục giỉỵa then hoa v rnh moa) Ngoi ra, biãún dảng v khe håí, gáy nãn chuøn âäüng tỉång âäúi giỉỵa cạc bãư màût lm viãûc ⇒ mäúi ghẹp cọ thãø bë hng mn b) Âiãưu kiãûn bãưn dáûp Tênh toạn quy ỉåïc theo âiãưu kiãûn : σd = 2T ≤ [ σd ] d m l.h.Z.ψ (16.3) Vồùi : d : ổùng suỏỳt trung bỗnh trón bóử màût lm viãûc ca then hoa [MPa]; T : momen xồõn D+ d truưn qua mäúi ghẹp [Nmm]; dm : õổồỡng kờnh trung bỗnh cuớa then hoa [mm]: d m = ;l: D− d − 2f ; f : cảnh chiãưu di mäúi ghẹp [mm]; h : chiãưu cao bãư màût tiãúp xục ca ràng [mm] : h = vạt ca âènh ràng, âäúi våïi ràng thán khai h = 0,8m v dm = mZ; m : môun cuía ràng ; Z : säú ràng; ψ : hãû säú xẹt âãún sỉû phán bäú khäng âãưu ca ti trng : ψ = 0,7÷ 0,8; [σd] : ỉïng sút dáûp cho pheïp D −d (tra säø tay thiãút kãú) Âäúi våïi ràng tam giaïc : h = b a ;d m = mZ c) Âiãưu kiãûn bãưn mn Âãø hản chãú mn cáưn bo âm âiãưu kiãûn : σ m = 2T ≤ [σm ] d m l.h.Z (16.4) Trong âọ : [ σm ] ỉïng sút cho phẹp vãư mn ràng then hoa (tra säø tay thiãút kãú) Cạch mäúi ghẹp then hoa Chn kêch thỉåïc then hoa theo âỉåìng kênh trủc (tra säø tay thiãút kãú) Sau âọ, chiãưu di l ca then hoa tỉì âiãưu kiãûn bãưn dáûp (16.3) v kiãøm tra âiãưu kiãûn bãưn mn (16.4), hồûc chn trỉåïc chiãưu di then hoa l, sau âọ kiãøm nghiãûm âiãưu kiãûn bãưn dáûp (16.3) v âiãưu kiãûn bãưn mn (16.4) 15.3 Âạnh giạ mäúi ghẹp then v then hoa Ỉu nhỉåüc âiãøm ca mäúi ghẹp then Ỉu âiãøm : Cáúu tảo âån gin v chàõc chàõn, dãù thạo làõp; giạ thnh r Nhỉåüc : Phi lm rnh then trãn trủc ⇒ tiãút diãûn trủc bë gim v sinh táûp trung ỉïng sút ⇒ lm úu trủc Ỉu nhỉåüc âiãøm ca mọỳi gheùp then gheùp cng ặu õióứm: Vỗ taỷo thaỡnh mäúi ghẹp ⇒ khäng nhỉỵng then truưn âỉåüc momen xồõn âäưng thåìi cọ thãø truưn âỉåüc lỉûc dc trủc Then ghẹp l cọ thãø chëu âỉåüc va âáûp Nhỉåüc âiãøm : Gáy lãûch tám nhiãưu ⇒ lm tàng rung âäüng ca cạc chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp, lm moa bë nghiãng (⇒ hiãûn êt dng cạc mạy chênh xạc) Ỉu nhỉåüc âiãøm ca mäúi ghẹp then hoa So våïi mäúi gheïp then, mäúi gheïp then hoa cọ cạc ỉu nhỉåüc âiãøm sau : Ỉu âiãøm + Mäúi ghẹp âỉåüc tám âäưng hån, dãù di âäüng chi tiãút mạy trãn trủc + Kh nàng chëu ti låïn hån (so våïi mäúi ghẹp then cng kêch thỉåïc, bãư màût lm viãûc hån, ti trng phán bäú âãưu hån trãn bãư màût ràng) Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư låïn 29 + Âäü bãưn mi cao hån, chëu va âáûp v ti trng âäüng täút hån Nhæåüc âiãøm + Táûp trung æïng suáút åí gọc rnh (tuy nhiãn êt hån so våïi mäúi ghẹp then) + Ti trng phán bäú giỉỵa cạc ràng khäng âãưu + Cáưn dủng củ v thiãút bë chun dng âãø chãú tảo v kiãøm tra Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt - 2008ệ 30 CHặNG XVII MÄÚI GHẸP BÀỊNG REN 17.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Trong mäúi ghẹp ren, cạc chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp lải våïi nhåì cạc chi tiãút cọ ren buläng v âai äúc, vêt, vêt cáúy, läù ren trãn chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp Mọỳi gheùp ren laỡ mọỳi gheùp thaùo õổồỹc Hỗnh 17.1a : Mọỳi gheùp bulọng Hỗnh 17.1b : Mọỳi gheùp bũng vờt Hỗnh 17.1c: Mọỳi gheùp bũng vờt cỏỳy Caùc mäúi ghẹp ren thỉåìng dng l mäúi ghẹp bàịng buläng (hỗnh 17.1a), mọỳi gheùp bũng vờt (hỗnh 17.1b), mọỳi gheùp bũng vờt cỏỳy (gudọng) (hỗnh 17.1c) Ngoaỡi coỡn duỡng mäúi ghẹp äúng dng âãø näúi cạc äúng lải våïi Mäúi ghẹp bàịng buläng : dng bu läng v âai äúc âãø ghẹp cạc chi tiãút mạy : cọ chiãưu dy khäng låïn làõm; lm bàịng váût liãûu cọ âäü bãưn tháúp (nãúu lm ren trãn chi tiãút mạy, ren seợ khọng õuớ bóửn); cỏửn thaùo lừp luọn (hỗnh 17.1a) Mäúi ghẹp bàịng vêt : vêt âỉåüc dng mäúi ghẹp khäng cọ chäù âãø chỉïa âai äúc, cáưn gim khäúi lỉåüng ca mäúi ghẹp (nhỉng cạc chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp cáưn cọ â chiãưu dy âãø lm läù ren), hồûc mäüt cạc chi tiãút maùy õổồỹc gheùp khaù daỡy (hỗnh 17.1b) Mọỳi gheùp bũng vêt cáúy : vêt cáúy âỉåüc dng mäüt px cạc chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp quạ dy (khäng dng âỉåüc p buläng) lải cáưn thạo làõp ln (nãúu duỡng vờt lọự ren seợ nhanh hoớng) (hỗnh 17.1c) Ren d1 + Cho mọỹt hỗnh phúng (vờ duỷ tam giaùc abc) di chuøn theo âỉåìng xồõn äúc, ln ln nàịm mỷt phúng qua truỷc Hỗnh 17.2 OO (hỗnh 17.2), caùc caỷnh cuớa hỗnh phúng seợ hỗnh thaỡnh nón mỷt ren + Nóỳu hỗnh phúng laỡ hỗnh tam giaùc, hỗnh vuọng, hỗnh thang, hỗnh baùn nguyóỷt thỗ tổồng ổùng seợ taỷo nón ren tam giaùc, ren vuọng, ren hỗnh thang, ren trn Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 31 + Nãúu âỉåìng xồõn äúc l âỉåìng xồõn äúc trãn màût trủ ⇒ ren trủ; trãn màût nọn ⇒ ren cän + Theo säú âáưu mäúi âỉåìng xồõn, ta cọ ren mäüt mäúi, ren hai mäúi Táút c ren dng mäúi ghẹp l ren mäüt mäúi Cạc loải ren thỉåìng dng mäúi ghẹp ren Ren hãû mẹt : Kêch thỉåïc ren bàịng mm Tiãút diãûn ren cọ tam giạc âãưu, gọc åí âènh α = 60° Âènh v chán ren âỉåüc håït hồûc lỉåün trn (nhàịm trạnh táûp trung ỉïng sút åí chán ren v dáûp xỉåïc âènh ràng) Chia thnh hai loải : ren bỉåïc låïn v ren bỉåïc nh Ren hãû Anh : Kờch thổồùc ren (inch) Tióỳt dióỷn laỡ hỗnh tam giạc cán, cọ gọc åí âènh α = 55° Bỉåïc ren âỉåüc âàûc trỉng bàịng säú ren/chiãưu di inch Ren äúng : Dng âãø ghẹp kên cạc äúng vồùi Hỗnh daỷng kờch thổồùc theo ren hóỷ Anh bỉåïc nh (do thnh äúng mng nãn phi dng ren bỉåïc nh) Tiãút diãûn ren l tam giạc cán, cọ gọc åí âènh α = 55° Âènh ren v chán ren lm lỉåün trn Khi làõp khäng cọ khe håí õóứ baớo õaớm kờn khờt Hỗnh 17.3a : Ren troỡn Hỗnh 17.3b : Ren vờt gọự Ren troỡn : duỡng chuí yãúu cho bu läng, vêt chëu taíi troüng va âáûp låïn ; dng cho cạc chi tiãút mạy lm viãûc mäi trỉåìng báøn v cáưn thạo làõp ln (vi cỉïu ha, ), dng cạc chi tiãút mạy coù voớ moớng (chuọi boùng õeỡn, ) (hỗnh 17.3a) Ren vêt bàõt gäù hồûc ghẹp cạc váût liãûu cọ âäü bóửn thỏỳp Tióỳt dióỷn ren laỡ hỗnh tam giaùc, chióửu räüng rnh låïn hån chiãưu dy ren (âãø bo âm âäü bãưn âãưu vãư càõt ca ren vêt bàịng thẹp vaỡ ren cuớa gọự) (hỗnh 17.3b) Caùc thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa ren hỗnh truỷ + ổồỡng kênh ngoi ca ren : d Âỉåìng kênh ngoi ca ren laỡ õổồỡng kờnh hỗnh truỷ bao õốnh ren ngoaỡi v cng chênh l âỉåìng kênh danh nghéa ca ren (hỗnh 17.4) + ổồỡng kờnh cuớa ren : d1 (õổồỡng kờnh cuớa ren laỡ õổồỡng kờnh hỗnh truỷ bao âènh ren trong) d +d + Âỉåìng kênh trung bỗnh cuớa ren : d = + Chiãưu cao lm viãûc ca ren : h + Bỉåïc ren : p + Bỉåïc xồõn : px (bỉåïc ca õổồỡng xoừn ọỳc hỗnh thaỡnh nón mỷt ren) Vồùi ren mäüt mäúi : px = p, våïi ren n mäúi : px = n.p + Goïc tiãút diãûn ren : α Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 32 + Gọc vêt : γ (gọc náng cuớa õổồỡng xoừn ọỳc trón mỷt truỷ trung bỗnh: tg = px ) πd α h d1 d a) Hỗnh 17.4 b) Caùc chi tióỳt maùy duỡng mäúi ghẹp ren Bu läng : l mäüt kim loaỷi hỗnh truỷ troỡn, mọỹt õỏửu coù ren õóứ vỷn õai ọỳc, õỏửu coù hỗnh vuọng, hỗnh saùu caỷnh (hỗnh 17.5a) Theo phổồng phaùp vaỡ õọỹ chờnh xaùc chãú tảo, cọ ba loải bu läng : buläng thä, buläng nỉía tinh v buläng tinh a) buläng b) vêt c) vờt cỏỳy Hỗnh 17.6 : ọỳc Hỗnh 17.7 : ọỳc haợm Hỗnh 17.5 Vờt : khaùc vồùi buläng åí chäù âáưu cọ ren ca vêt khäng vàûn vo âai äúc, m vàûn trỉûc tiãúp vo läù ren trón caùc chi tióỳt maùy õổồỹc gheùp (hỗnh 17.5b) ỏửu vờt coù nhióửu kióứu : hỗnh vuọng, hỗnh saùu caỷnh buläng, hồûc cọ rnh âãø vàûn vêt a) vng âãûm b) vng âãûm vãnh c) âãûm cọ cạnh Hỗnh 17.8 Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 33 Vêt cáúy : l mäüt hỗnh truỷ, hai õỏửu coù ren, mọỹt õỏửu õổồỹc vỷn vo läù ren ca mäüt chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp, âáưu xun qua läù khäng cọ ren ca chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp khạc v vàûn våïi âai äúc (hỗnh 17.5c) Khi thaùo, chố cỏửn vỷn õai ọỳc l cọ thãø tạch råìi cạc chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp Âai äúc : cọ nhiãưu kiãøu khạc nhau, nhỉng thổồỡng duỡng nhỏỳt laỡ õai ọỳc coù saùu caỷnh (hỗnh 17.6) ỈÏng våïi cạc loải buläng thä, nỉía tinh v tinh, cng cọ âai äúc thä, nỉía tinh v tinh Ngoaỡi ra, coỡn coù õai ọỳc haợm (hỗnh 17.7), duỡng kóỳt hồỹp vồùi õóỷm coù caùnh (hỗnh 17.8), nhũm phoỡng loớng cho mọỳi gheùp (hỗnh 17.9d) Trón õai ọỳc coù thãø cọ cạc rnh âãø làõp chäút ch, nhàịm phng lng cho mäúi ghẹp Vng âãûm : lm bàịng thẹp mng, âàût giỉỵa âai äúc v chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp, cọ tạc dủng bo vãû bãư màût tiãút mạy bë co xỉåïc vàûn âai äúc, lm tàng diãûn têch tiãúp xục giỉỵa bãư màût chi tiãút mạy âỉåüc ghẹp v âai äúc, âọ gim âỉåüc ỉïng sút dáûp Cọ cạc loải vng âãûm : vng âãûm thọng thổồỡng (hỗnh 17.6a), voỡng õóỷm vónh (hỗnh 17.6b), voỡng õóỷm coù caùnh (hỗnh 17.6c) Sổỷ nồùi loớng cuớa mäúi ghẹp ren - Biãûn phạp phng lng Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren Cạc loải ren dng làõp ghẹp âãưu bo âm gọc ma sạt thay thãú ϕ ’ nh hån gọc náng γ ca ren, âọ dỉåïi tạc dủng ca ti trng ténh dc trủc, âai äúc khäng thãø tỉû nåïi lng âỉåüc (âai äúc bë tỉû hm) Âãø thạo lng âai äúc, cáưn tạc dủng lãn âai äúc mäüt momen M låïn hån momen ma sạt Mms mäúi ghẹp ren Tuy nhiãn, bë va âáûp hay rung âäüng, coï thãø coï lục ti trng dc trủc F tạc dủng tỉì bu läng lãn âai äúc bë triãût tiãu ⇒ trãn bãö màût tiãúp xục ca ren khäng cọ ạp lỉûc ⇒ momen ma sạt mäúi ghẹp ren : Mms = Khi âoï, nãúu coï mäüt momen ngáùu nhiãn M d nh tạc âäüng vo âai äúc cng cọ thãø lm âai äúc bë nåïi lng chụt êt ⇒ dáưn dáưn âai äúc bë nåïi lng hon ton Biãûn phạp phng lng Tảo lỉûc phủ tạc âäüng lãn âai äúc ⇒ ma sạt phủ giỉỵa ren bu läng vaì ren âai äúc : + Duìng hai âai äúc : Khi vàûn chàût âai äúc thỉï hai, giỉỵa hai âai äúc s cọ lỉûc phủ Nhỉåüc âiãøm : tàng thãm khäúi lỉåüng, kêch thỉåïc mäúi ghẹp, rung õọỹng maỷnh khọng baớo õaớm phoỡng loớng (hỗnh 17.9a) Hỗnh 17.9a : Hai õai ọỳc Hỗnh 17.9b : Voỡng õóỷm vónh Hỗnh 17.9c : óỷm gỏỷp + Duỡng voỡng âãûm vãnh : Lỉûc phủ âỉåüc tảo nãn lỉûc ân häưi ca vng âãûm vãnh, ngoi miãûng ca vng âãûm vãnh t vo âai äúc v bãư màût ghẹp cng cọ tạc âủng khäng cho âai äúc bë nåïi lng Nhỉåüc âiãøm l gáy lỉûc lãûch tám lón bu lọng (hỗnh 17.9b) Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 34 Dng cạc chi tiãút mạy phủ âãø cäú âënh âai äúc, khäng cho âai äúc xoay tæång âäúi so våïi bu läng : + óỷm gỏỷp (hỗnh 17.9c) + ọỳc haợm vaỡ õóỷm coù caùnh (hỗnh 17.7d) + Chọỳt cheớ (hỗnh 17.9e), dáy nẹo Cạc kiãøu phng lng ny khạ bo âm, nhỉng khäng thãø âiãưu chènh dáưn lỉûc siãút, m phi theo tỉìng náúc Gáy biãún dảng củc bäü tạn hồûc nụng pháưn cúi ca buläng, hn âênh bu läng vo âai äúc Ỉu âiãøm l chàõc chàõn, nhỉng mäúi ghẹp tråí nãn khäng thạo âỉåüc Cạnh â gáûp lải Rnh Âãûm cọ cạnh Cạnh Rnh Pháưn truỷc coù ren Caùnh ngoaỡi Hỗnh 17.9d : ọỳc hm v âãûm cọ cạnh Läù làõp chäút ch Cạch lừp chọỳt cheớ Chọỳt cheớ Hỗnh 17.9.e: Chọỳt cheớ 17.2 Tênh toạn bu läng (vêt, vêt cáúy) Cạc dảng hng ca bu läng (vêt, vêt cáúy) v chè tiãu toạn Khi chëu lỉûc tạc dủng, bu läng cọ thãø cọ cạc dảng hng sau : + Thán bu läng bë kẹo âỉït (tải pháưn cọ ren hay tải tiãút diãûn sạt âáưu bu läng) + Ren bë hng dáûp, mn, bë càõt hay bë ún + Âáưu bu läng bë dáûp, bë càõt hay bë uäún ⇒ Âiãưu kiãûn bãưn ca bu läng : τ ≤ [ τ] ; σ ≤ [ σ] Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 35 Dỉûa trãn âm bo sỉïc bãưn âãưu giỉỵa cạc pháưn tỉí bu läng v âai äúc, ngỉåìi ta xạc âënh âỉåüc cạc quan hãû kêch thỉåïc håüp l ca bu läng v âai äúc v quy âënh tiãu chøn Do âọ toaïn bu läng âai äúc tiãu chuáøn, chè cáưn toạn theo âäü bãưn kẹo ca thán bu läng âãø xạc âënh âỉåìng kênh d1, sau âọ tra tióu chuỏứn õóứ tỗm caùc kờch thổồùc khaùc ca buläng Tênh bu läng ghẹp lng chëu lỉûc dc trủc Vê dủ buläng mọc treo hồûc pháưn cọ ren cuớa õoaỷn cuọỳi moùc cỏửn truỷc (hỗnh 17.10) ặẽng suáút keïo sinh thán buläng : F σ = ≤ [ σk ] πd Våïi [ σ k ] : ỉïïng sút kẹo cho phẹp ca váût liãûu laìm bu läng 4F π [σk ] F Hỗnh 17.10 :Bulọng gheùp loớng, chởu lổỷc doỹc truỷc Tênh bu läng âỉåüc siãút chàût, khäng cọ lỉûc tạc dủng Suy : d1 = d d1 d2 Hỗnh 17.11 : Bu lọng õổồỹc sióỳt chỷt, khọng coù ngoaỷi lổỷc taùc duỷng Vờ duỷ bulọng cuớa nừp bỗnh kờn khọng coù aùp suỏỳt dổ (hỗnh 17.11) óứ nừp âáûy âỉåüc kên, cáưn siãút chàûc âai äúc âãø tảo lỉûc siãút V Mún váûy, cáưn phi tạc âäüng lãn âai äúc mäüt momen Mr : d M r = V tg( γ + ϕ ') Våïi : ϕ ’ : gọc ma sạt thay thãú, γ: gọc náng ca ren Thán buläng vỉìa chëu xồõn (do Mr gáy nãn), vỉìa chëu kẹo (do V gáy nãn) V ỈÏïng sút kẹo V gáy nãn : σ = πd1 M r 0,5Vd tg( γ + ϕ ') ỈÏng sút xồõn Mr gáy nãn : τ = = πd1 W0 16 8Vd tg( γ + ϕ ') Suy : τ = πd1 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 36 Ỉïng sút tỉång âỉång âỉåüc theo lyù thuyóỳt bóửn thóỳ nng bióỳn õọứi hỗnh daùng hay l thuút bãưn thỉï tỉ : σ td = σ2 + 3τ2 Våïi buläng tiãu chuáøn : d2 = 1,1 d1 ; γ = 2030; f ’ = 0,2 4V Suy : σ td ≈ 1,3 πd1 Âiãưu ny chỉïng t ràịng buläng âỉåüc siãút chàût vaỡ khọng chởu taùc duỷng cuớa ngoaỷi lổỷc thỗ ổùng sút tỉång âỉång bàịng 1,3 láưn ỉïng sút kẹo σk bn thán V gáy nãn (30% ỉïng sút tàng lãn l Mr gáy ra) 1,3.4V 4V Âiãưu kiãûn bãön : σ td ≤ [ σk ] ⇒ 1,3 ≤ [ σk ] ⇒ d1 ≥ π [σk ] πd1 Tênh bu läng âæåüc siãút chàût, chëu tạc dủng ca lỉûc F theo chiãưu trủc Vê duỷ, bu lọng gheùp nừp bỗnh kờn coù chởu aùp suỏỳt (hỗnh 17.2) Trổồùc mọỳi gheùp laỡm vióỷc (chởu lỉûc dc trủc F), cáưn siãút chàût bu läng bàịng mäüt lỉûc siãút ban âáưu V Lỉûc siãút V giụp cạc táúm ghẹp khäng trỉåüt tỉång âäúi våïi chëu lỉûc ngang ngáùu nhiãn hồûc bë va F âáûp taíi troüng thay âäøi, âãø baío âaím âäü kên khờt vaỡ õọỹ cổùng cuớa mọỳi gheùp Khi bỗnh cọ ạp sút, lỉûc dc trủc F (do ạp sút ny sinh ra) cọ xu hỉåïng tạch håí hai táúm ghẹp Do âọ cáưn toạn lỉûc siãút ban âáưu V theo âiãưu kiãûn bãư màût tiãúp xục ca cạc táúm ghẹp khäng bë tạch håí (nghéa l trãn bãư màût tiãúp xục ca cạc táúm ghẹp váùn ln täưn tải mäüt ạp lỉûc F no âọ), âäưng thåìi toạn ti trng ton pháưn Fb tạc dủng lãn bu läng ⇒ tỉì âọ toạn âỉåüc âỉåìng kênh thán Hỗnh 17.12: Bu lọng õổồỹc sióỳt chỷt, bu lọng chởu tạc dủng ca lỉûc theo chiãưu trủc V + χF F V + χF V -(1-χ)F V + χF F V + F Hỗnh 17.13: Bu lọng õổồỹc sióỳt chỷt, chëu tạc dủng ca lỉûc theo chiãưu trủc Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 37 Khi siãút chàût bu läng bàịng lỉûc siãút ban âáưu V s gáy biãún dảng ân häưi trãn táúm ghẹp v trãn bu läng Bu läng dn di mäüt lỉåüng : λ b = V.δ b våïi δb : laì âäü mãưm ca bu läng Cn cạc táúm ghẹp bë co lải mäüt lỉåüng : λ m = V.δ m våïi : δ m âäü mãưm ca cạc táúm ghẹp Khi mäúi ghẹp chëu lỉûc dc trủc F (do ạp suỏỳt bỗnh gỏy nón), mọỹt phỏửn lổỷc F laỡ χF tạc dủng lãn bu läng lm bu läng dn di thãm mäüt lỉåüng : ∆λ b , pháưn cn lải l (1 − χ)F lm biãún dảng nẹn ca cạc táúm ghẹp gim båït mäüt lỉåüng : ∆λ m Ta coï : ∆λ b = χFδ b ∆λ m = (1 − χ)Fδ m Do cạc táúm ghẹp, buläng v âai äúc khäng tạch råìi nhau, ta cọ : δm ∆λ b = ∆λ m ⇒ χFδ b = (1 − χ)Fδ m ⇒ χ = δb + δm (17.1) Tỉì âọ suy ra, mäúi ghẹp chëu lổỷc F (hỗnh 17.13) : Lổỷc toaỡn phỏửn taùc duỷng lãn bu läng : Fb = V+ χF Lỉûc tạc dủng giỉỵa cạc táúm ghẹp : V ' = V− (1 − χ)F Âãø mäúi ghẹp khäng bë tạch håí, phi cọ : V ' ≥ ⇒ V− (1 − χ)F ≥ ⇒ V= k.(1 − χ)F 17.2) Trong âọ : k l hãû säú an ton Tênh toạn bu läng Khi bu läng chëu ti trng ténh, âiãöu kiãûn bãön : 1,3.V+ χF σ td = ≤ [σk ] d1 π Hãû säú 1,3 xeït âãún tạc dủng ca momen ren siãút chàût âai äúc Chụ åí âáy siãút chàût âai äúc trỉåïc chëu læûc F, nãn chè nhán 1,3 våïi V [1,3.k(1 − χ)+ χ] F ≤ σ Suy : σ td = [ k] d1 π Tỉì âọ suy âỉåüc âỉåìng kênh d1 ca buläng Tênh bu läng chëu lỉûc ngang (lỉûc tạc dủng vng gọc trủc bu läng) Bu läng âỉåüc toạn theo âiãưu kiãûn bo âm cạc táúm ghẹp khäng âỉåüc trỉåüt tỉång âäúi våïi a) Buläng làõp cọ khe håí Âãø cạc táúm ghẹp khäng bë trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau, phi siãút chàûc bu läng âãø tảo nãn lỉûc ẹp V giỉỵa cạc táúm ghẹp, cho lỉûc ma sạt Fms V gáy trãn bãư màût tiãúp xục giỉỵa cạc táúm ghẹp phi låïn hån lỉûc tạc dủng F : Fms ≥ F Ta cọ : Fms = i.f V Våïi : i : säú bãö màût tióỳp xuùc giổợa caùc tỏỳm gheùp (trón hỗnh 17.14 : i = 2) f : hãû säú ma saït k.F Suy : V= i.f Bi ging Cå såí thiãút kãú maïy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 38 Trong âọ : k l hãû säú an ton : k = 1,3÷1,5 Bu läng vỉìa chëu kẹo vỉìa chëu xồõn Âiãưu kiãûn bãưn (tỉång tỉû bu läng âỉåüc siãút chàût khäng cọ lỉûc tạc dủng) : 1,3.4.k.F 1,3.4V d1≥ ⇒ d1 ≥ π [ σk ] i.f π [k ] F F V Hỗnh 17.14 :Buläng chëu lỉûc ngang, làõp cọ khe håí b) Buläng làõp khäng cọ khe håí Läù làõp bu läng âỉåüc doa, thán bu läng âỉåüc gia cäng nhàơn, kêch thỉåïc chãú tảo khạ chênh xạc ⇒ khäng cọ khe håí giỉỵa thán bu läng v läù Dỉåïi tạc dủng ca lỉûc F, thán bu läng cọ thãø bë càõt hay bë dáûp (åí âáy lỉûc siãút V khäng quan trng) s1 d0 F s2 F s3 Hỗnh 17.15 : Bulọng chëu lỉûc ngang, làõp khäng cọ khe håí Âiãưu kiãûn bãön vãö càõt 4F F d0 ≥ τ= ≤ [ τ] ⇒ i.π.[ τ] πd i Våïi : i : säú tiãút diãûn chëu càõt cuía thán bu läng (trãn 17.15 ta coï : i = 2) d0 : âỉåìng kênh thán bu läng F ≥ [ σd ] Sau âọ, cáưn kiãøm nghiãûm âiãưu kiãûn bãưn vãư dáûp : σd = s.d Trong âọ : s : bãư dy cạc táúm ghẹp Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 39 Ghi chụ Phỉång ạn (a) r tiãưn hån phỉång ạn (b) vỗ khọng cỏửn gia cọng chờnh xaùc kờch thổồùc õổồỡng kênh thán bu läng v läù, nhỉng chëu cng mọỹt lổỷc F thỗ õổồỡng kờnh cuớa bu lọng phỉång ạn (a) s låïn hån 17.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Trong mäúi ghẹp buläng nhọm, ti trng thỉåìng phán bäú khäng âãưu trãn cạc bu läng Tuy nhiãn, âãø thûn låüi gia cäng v làõp ghẹp, ngỉåìi ta thỉåìng chn cạc bu läng cọ âỉåìng kênh bàịng v siãút chàût bàịng cạc lỉûc Váún âãư âàût l cáưn xạc âënh ti trng tạc dủng lãn bu läng chëu ti låïn nháút, tỉì âọ cọ thãø toạn kêch thỉåïc ca bu läng ny theo cạch toạn åí trãn âáy Nhọm bu läng chëu lỉûc ngang Q (Lỉûc Q vng gọc våïi trủc buläng) Gi sỉí Q âi qua trng tám ca bãư màût ghẹp v phán bäú âãưu cho cạc buläng Q Lỉûc tạc dủng lãn buläng : F= våïi : z l säú bu läng ca nhọm z Q Q Hỗnh 17.16 : Nhoùm bu lọng chởu lổỷc ngang Q Tênh toạn bu läng trỉåìng håüp ny tỉång tỉû toạn bu läng chëu lỉûc ngang, ta cng cọ hai trỉåìng håüp : Trỉåìng håüp bu läng làõp cọ khe håí kF kQ Lỉûc siãút cáön thiãút cho buläng : V = = if zif 4V Âiãöu kiãûn bãön : σ td = 1,3 ≤ [ σ k ] πd1 Suy : d1 ≥ 1,3.4V π [σk ] Våïi : k : hãû säú an ton, f hãû säú ma sạt giỉỵa cạc bãư màût làõp ghẹp, i säú bãư màût tiãúp xục giỉỵa cạc táúm ghẹp Trỉåìng håüp bu läng làõp khäng cọ khe håí 4F Âiãưu kiãûn bãưn vãư càõt : τ = ≤ [ τ] πd 0i Suy : d ≤ 4F iπ [ τ ] Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 40 Trong âọ : d0 : âỉåìng kênh thán bu läng Nhọm buläng chëu momen M nàịm màût phàóng vng gọc våïi trủc buläng Gi sỉí mäúi ghẹp nhọm bu läng cọ dảng âäúi xỉïng qua trng tỏm O cuớa mọỳi gheùp (hỗnh 17.8) ri O M (2) (1) Hỗnh 17.18 : Nhoùm bu lọng chởu momen M Trỉåìng håüp bu läng làõp cọ khe håí Âãø cạc táúm ghẹp khäng trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau, phi siãút mäùi bu läng bàịng lỉûc siãút V (gi sỉí lỉûc siãút V trãn cạc buläng l nhau) cho : kM ∑ Vfri ≥ M ⇒ V = f ∑ r i i i Våïi k laì hãû säú an ton Âiãưu kiãûn bãưn : Suy : d1 ≥ σ td = 1,3 4V ≤ [σk ] πd1 1,3.4V π [σk ] Trỉåìng håüp bu läng làõp khäng cọ khe håí Ti trng tạc dủng lãn mäùi bu läng tè lãû thûn våïi khong cạch tỉì tám bu läng âãún troüng tám F F F F ca mäúi ghẹp : = = = i = n (17.3) r1 r2 ri rn Våïi n l säú bu läng ca nhọm Màût khạc : F1r1 +F2 r2 + + Fri + +Fn rn = M i (17.4) n Fr F r Fr Fr Tỉì (17.3), suy : 121 = 22 = = i2i = n2 n = r1 r2 ri rn ∑ Fr i =1 n i i ∑r i =1 i F F F F M Kãút håüp våïi (17.4), suy : = = = i = n = n r1 r2 ri rn ∑ ri2 i =1 Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút maïy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 41 Nhỉ váûy, ti trng tạc dủng lãn bu läng chëu ti låïn nháút (æïng våïi rmax = r1 ) : F1 = Mr1 ∑ ri2 i 4F1 Âiãöu kiãûn bãön vãö càõt (cho bu läng chëu taíi låïn nháút) : τ = ≤ [ τ] πd 0i Suy : d0 ≤ 4F1 iπ [ τ ] 17.4 Âaïnh giaï mäúi ghẹp ren Ỉu âiãøm + Cáúu tảo âån gin + Cọ thãø cäú âënh chi tiãút mạy åí báút k vë trê no (nhåì kh nàng tỉû hm) + Dãù thạo làõp + Giạ thnh tỉång âäúi hả, thay thóỳ dóự daỡng (vỗ bu lọng õổồỹc tióu chuỏứn hoùa v chãú tảo sàơn bàịng cạc phỉång phạp cọ nàng sút cao) Nhỉåüc âiãøm + Cọ táûp trung ỉïng sút åí chán ren ⇒ gim âäü bãưn mi ca mäúi ghẹp + Mäúi ghẹp gäưm nhiãưu chi tiãút ⇒ phỉïc tảp, nàûng nãư Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy - Lã Cung - Bäü män Nguyãn lyï Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư 42 ... trủc : σ td1 = 2p d2 ≤ σch1 ⇒ d − d1 p ≤ σch1 d − d1 2d - Âäúi våïi läù σ1 = p d2 + d2 ; σ3 = − p d2 − d2 ⇒ Âiãưu kiãûn bãưn ca läù : σ td 2d = p 2 ≤ σch d2 − d p ≤ σch ⇒ d2 − d2 2d 2 p σr bãö màût... E1, E2 : môun ân häưi ca trủc v ca läù ; µ1, ? ?2 : hãû säú pọat-xäng ca trủc v ca d2 + d2 d + d2 + ? ?2 läù ; C1 = − µ1 v C2 = 22 d − d1 d2 − d2 Âån vë ca cạc âải lỉåüng : δ, d [mm]; p, E1, E2 [MPa]... d2 − d2 2d 2 p σr bãö màût làõp ghẹp cọ ạp sút p - LÄÙ d d2 d1 TRUÛC σr + σt p d + d1 d − d1 2p d2 d − d1 σz = 2p σt d2 d2 − d2 p d2 + d2 d2 − d2 Hỗnh 15.3 : Phỏn bọỳ ổùng suỏỳt truỷc v läù Kiãøm