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 .
Chỉång (4 tiãút) MÄÚI GHẸP BÀỊNG REN 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc CTM âỉåüc ghẹp lải våïi nhåì cạc chi tiãút cọ ren buläng v âai äúc, vêt, vêt cáúy, läù ren trãn CTM âỉåüc ghẹp ⇒ mäúi ghẹp thạo âỉåüc 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc mäúi ghẹp ren thỉåìng dng : Mäúi ghẹp bàịng buläng Khi cạc CTM cọ chiãưu dy khäng låïn làõm Khi CTM lm bàịng váût liãûu cọ âäü bãưn tháúp (lm ren trãn CTM → ren khäng â bãưn) Khi cáưn thạo làõp ln 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc mäúi ghẹp ren thỉåìng dng : Mäúi ghẹp bàịng vêt Khi MG khäng cọ chäù âãø chỉïa âai äúc Khi cáưn gim khäúi lỉåüng MG (cạc CTM phi â dy âãø lm läù ren) Khi mäüt cạc CTM âỉåüc ghẹp khạ dy 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc mäúi ghẹp ren thỉåìng dng : Mäúi ghẹp bàịng vêt cáúy : Khi mäüt cạc CTM quạ dy (khäng dng âỉåüc buläng) lải cáưn thạo làõp ln (nãúu dng vêt läù ren s nhanh hng) Mäúi ghẹp äúng dng âãø näúi cạc äúng lải våïi 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Ren Hỗnh phúng di chuyóứn theo õổồỡng xoừn ọỳc, luọn luọn nàịm màût phàóng qua trủc OO, cạc cảnh ca hỗnh phúng seợ hỗnh thaỡnh nón mỷt ren Ren tam giaùc, ren vuọng, ren hỗnh thang, ren troỡn Ren truỷ, ren cän px p d1 Ren trại, ren phi Ren mäüt âáưu mäúi, ren nhiãưu âáưu mäúi Táút c ren dng mäúi ghẹp l ren mäüt mäúi 19.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc loải ren thỉåìng dng mäúi ghẹp ren Ren hãû mẹt : Kêch thỉåïc ren [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 xỉåït âènh ràng) Hai loải : ren bỉåïc låïn, ren bỉåïc nh 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc loải ren thỉåìng dng mäúi ghẹp ren Ren hãû Anh Kêch thæåïc ren [inch] Tiãút diãûn = hỗnh tam giaùc cỏn, goùc ồớ õốnh = 55 Bỉåïc ren âỉåüc âàûc trỉng bàịng säú ren/chiãưu di inch 5.1 Khaïi niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc loải ren thỉåìng dng mäúi ghẹp ren Ren äúng Dng ghẹp kên cạc äúng våïi Hỗnh daỷng kờch thổồùc theo ren hóỷ Anh bổồùc nhoớ (do thnh äúng mng nãn phi dng ren bỉåïc nh) Khi làõp khäng cọ khe håí âãø bo âm kên khêt 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc loải ren thỉåìng dng mäúi ghẹp ren Ren trn bu läng, vêt chëu ti trng va âáûp låïn cạc CTM lm viãûc mäi trỉåìng báøn v cáưn thạo làõp ln (vi cỉïu ha, ) cạc CTM cọ v mng (chi bọng ân, ) 5.1 Khại niãûm chung Giåïi thiãûu mäúi ghẹp ren Cạc loải ren thỉåìng dng mäúi ghẹp ren Ren vêt bàõt gäù Ren vêt bàõt gäù hồûc ghẹp cạc váût liãûu coù õọỹ bóửn thỏỳp Tióỳt dióỷn ren : hỗnh tam giạc, chiãưu räüng rnh låïn hån chiãưu dy ren (âãø bo âm âäü bãưn âãưu vãư càõt ca ren vêt bàịng thẹp v ren ca gäù) 5.1 Khại niãûm chung Caùc thọng sọỳ hỗnh hoỹc chuớ yóỳu cuớa ren hỗnh truỷ ổồỡng kờnh ngoaỡi (õổồỡng kờnh danh nghộa) cuớa ren d Âỉåìng kênh ca ren d1 p Âỉåìng kờnh trung bỗnh : d2 = d1 + d d1 d2 d 5.1 Khại niãûm chung + Bỉåïc ren : p Hai loải : bỉåïc nh v bỉåïc låïn + Bỉåïc xồõn vêt pX (bỉåïc ca âỉåìng xồõn äúc) + Säú mäúi ren cuía vêt : n Ren n âáöu mäúi : pX = np α p h d1 d2 d 5.1 Khại niãûm chung + Gọc vêt γ (gọc náng ca âỉåìng xồõn äúc trãn màût trủ trung bỗnh) tg = px np = d d + Goïc präfin ràng (goïc tiãút diãûn ràng) : α α px h + Chiãưu cao lm viãûc ca ren : h 5.1 Khaïi niãûm chung Caïc chi tiãút mạy dng mäúi ghẹp ren Bu läng Vêt Vêt cáúy Theo phỉång phạp v âäü chênh xạc chãú tảo ⇒ buläng thä, nỉía tinh v tinh Âáưu vờt coù nhióửu kióứu : hỗnh vuọng, hỗnh saùu caỷnh, hồûc cọ rnh âãø vàûn vêt Mechanical Desktop 5.1 Khại niãûm chung Cạc chi tiãút mạy dng mäúi ghẹp ren Âai äúc Âai äúc hm Thỉåìng dng nháút l âai äúc cọ sạu cảnh Âai äúc thä, nỉía tinh v tinh Âai äúc hm kãút håüp våïi âãûm cọ cạnh (phng lng) Cọ thãø cọ cạc rnh âãø làõp chäút ch (phng lng) 5.1 Khại niãûm chung Cạc chi tiãút mạy dng mäúi ghẹp ren Vng âãûm thỉåìng Âãûm cọ cạnh Vng âãûm vãnh Vng âãûm thỉåìng : bo vãû bãư màût CTM bë co xỉåïc vàûn âai äúc; tàng diãûn têch tiãúp xục giỉỵa bãư màût CTM v âai äúc → gim ỉïng sút dáûp 19.1 Khại niãûm chung Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren Biãûn phạp phng lng Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren Ren làõp ghẹp : ϕ’ < γ ⇒ dỉåïi tạc dủng ca ti trng ténh dc trủc Fa, âai äúc khäng thãø tỉû nåïi lng (tỉû hm) Âãø thạo lng âai äúc ⇒ tạc dủng lãn âai äúc momen M > Mms MG ren Khi bë va âáûp hay rung âäüng, coï lục Fa tỉì bu läng lãn âai äúc bë triãût tiãu ⇒ khäng cn ạp lỉûc trãn bãư màût tiãúp xục ⇒ Mms = ⇒ nãúu cọ momen ngáùu nhiãn M lãn âai äúc → âai äúc bë nåïi lng chụt êt ⇒ nåïi lng hon ton 5.1 Khại niãûm chung Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren - Biãûn phạp phng lng Biãûn phạp phng lng Tảo lỉûc phủ tạc âäüng lãn âai äúc ⇒ ma sạt phủ giỉỵa ren bu läng v ren âai äúc : Vàûn chàût âai äúc thæï hai ⇒ lỉûc phủ giỉỵa hai âai äúc Nhỉåüc : tàng thãm khäúi lỉåüng, kêch thỉåïc mäúi ghẹp, rung âäüng mảnh khäng bo âm phng lng Dng hai âai äúc 5.1 Khại niãûm chung Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren - Biãûn phạp phng lng Lỉûc phủ lỉûc ân häưi âãûm vãnh Miãûng ca vng âãûm vãnh t vo âai äúc v bãư màût ghẹp → khäng cho âai äúc bë nåïi lng Nhỉåüc : gáy lỉûc lãûch tám lãn bu läng Dng vng âãûm vãnh 10 5.1 Khại niãûm chung Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren - Biãûn phạp phng lng Dng cạc CTM phuû âãø cäú âënh âai äúc, khäng cho âai äúc xoay tæång âäúi so våïi bu läng : Läù làõp chäút ch Dng chäút ch, dáy nẹo Dng âãûm gáûp 5.1 Khại niãûm chung Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren - Biãûn phạp phng lng Âai äúc hm v âãûm cọ cạnh Khạ bo âm; khäng thãø âiãưu chènh dáưn lỉûc siãút (m theo tỉìng náúc) 11 5.1 Khại niãûm chung Sỉû nåïi lng ca mäúi ghẹp ren - Biãûn phạp phng lng Gáy biãún dảng củc bäü tạn hồûc nụng pháưn cúi ca buläng, hn âênh bu läng vo âai äúc Ỉu : chàõc chàõn, MG khäng thạo âỉåüc 5.2 Tênh toạn bu läng (vêt, vêt cáúy) Cạc dảng hng ca bu läng (vêt, vêt cáúy) Chè tiãu toaïn Caïc dảng hng : 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 uäún Âáöu bu läng bë dáûp, bë càõt hay bë uäún 12 5.2 Tênh toaïn bu läng (vêt, vêt cáúy) Cạc dảng hng ca bu läng (vêt, vêt cáúy) Chè tiãu toạn Dỉûa trãn âiãưu kiãûn bãưn âãưu giỉỵa cạc pháưn tỉí bu läng v âai äúc ⇒ quan hãû kêch thỉåïc håüp l ca bu läng vaì âai äúc ⇒ quy âënh tiãu chuáøn Khi toạn bu läng tiãu chøn, chè cáưn toạn theo âäü bãưn kẹo ca thán bu läng ⇒ âỉåìng kênh d1 ⇒ tra tiãu chuáøn : caïc kêch thỉåïc khạc 5.2 Tênh toạn bu läng (vêt, vêt cáúy) Tênh bu läng ghẹp lng chëu lỉûc dc trủc Buläng mọc treo hồûc pháưn cọ ren ca âoản cúi mọc cáưn trủc… ỈÏng sút kẹo sinh thán buläng : σ= F ≤ [ σk ] 4F d1 = πd1 π [σk ] F [σk ] : ỉïïng sút kẹo cho phẹp 13 5.2 Tênh toạn bu läng (vêt, vêt cáúy) Tênh bu läng âæåüc siãút chàût, khäng cọ lỉûc tạc dủng Buläng ca nừp bỗnh kờn khọng coù aùp suỏỳt dổ óứ nừp âáûy âæåüc kên ⇒ siãút chàût âai äúc ⇒ læûc siãút V ⇒ taïc âäüng lãn âai äúc momen Mr : Mr = V d2 tg( γ + ϕ ') ϕ ’ : gọc ma sạt thay thãú, γ: gọc náng ca ren 5.2 Tênh toạn bu läng (vêt, vêt cáúy) d d1 d2 14 5.2 Tênh toaïn bu läng (vêt, vêt cáúy) Tênh bu läng âæåüc siãút chàût, khäng cọ lỉûc tạc dủng Thán buläng vỉìa chëu xồõn (do Mr), vỉìa chëu kẹo (do V) ỈÏng suáút xoàõn : τ= M r 0,5Vd tg( γ + ϕ ') = W0 πd1 16 ỈÏng sút keïo : ⇒ τ= σ= V πd1 / 8Vd tg( γ + ϕ ') πd1 5.2 Tênh toaïn bu läng (vêt, vêt cáúy) Tênh bu läng âỉåüc siãút chàût, khäng cọ lỉûc tạc dủng ÆÏng suáút tæång âæång (IV) : σ td = σ + 3τ Buläng tiãu chuáøn : d2 = 1,1; d1 ; γ = 2030; f ’ = 0,2 ⇒ σ td ≈ 1,3 4V ≤ [ σ k ] πd1 σ= V πd1 / τ= ⇒ d1 ≥ 1,3.4V π [σk ] 8Vd tg( γ + ϕ ') πd1 15 5.2 Tênh toaïn bu läng (vêt, vêt cáúy) Tênh bu läng âæåüc siãút chàût, khäng cọ lỉûc tạc dủng Ghi chụ : ỈÏng sút kẹo bn thán lỉûc siãút : Âãø cọ lỉûc siãút V ⇒ tạc âäüng mämen M ⇒ æïng suáút tæång âæång : σ td ≈ 1,3 σ= V πd1 / σ td ≈ 1,3 4V ≤ [σk ] πd1 4V ≤ [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 sút Trỉåïc chëu lỉûc dc trủc F, cáưn siãút chàût bu läng bàịng lỉûc siãút ban âáưu V (giụp cạc táúm ghẹp khäng trỉåüt tỉång chëu lỉûc ngang ngáùu nhiãn hồûc bë va âáûp ti trng thay âäøi, âãø bo âm âäü kên v âäü cỉïng) F F 16 Khi bỗnh coù aùp suỏỳt sinh lỉûc dc trủc F cọ xu hỉåïng tạch håí hai táúm ghẹp ⇒ - Cáưn lỉûc siãút ban âáưu V theo âiãưu kiãûn cạc táúm ghẹp khäng bë tạch håí (trãn bãư màût tiãúp xục váùn täưn tải mäüt ạp lỉûc) - Tênh ti trng ton pháưn Fb tạc dủng lãn bu läng ⇒ xạc âỉåìng kênh thán bu läng (tỉû âc ti liãûu) F F Tênh bu läng chëu lỉûc ngang (lỉûc tạc dủng vng gọc trủc bu läng) Bu läng âỉåüc cho cạc táúm ghẹp khäng âỉåüc trỉåüt tỉång âäúi Âãø cạc táúm ghẹp a) Buläng làõp cọ khe håí khäng bë trỉåüt tæång âäúi våïi : F V F Fms ≥ F Våïi : Fms = i.f V ⇒ V= k.F i.f V : lỉûc siãút cáưn thiãút; k laì hãû säú an toaìn 17 Tênh bu läng chëu lỉûc ngang (lỉûc tạc dủng vng gọc trủc bu läng) a) Buläng làõp cọ khe håí F F V= k.F i.f V Bu läng vỉìa chëu kẹo vỉìa chëu xồõn Âiãưu kiãûn bãưn (tỉång tỉû bu läng âỉåüc siãút chàût khäng cọ lỉûc tạc duûng) : d1 ≥ 1,3.4V π [σk ] ⇒ d1≥ 1,3.4.k.F π [ σ k ] i.f Tênh bu läng chëu lỉûc ngang (lỉûc tạc dủng vng gọc trủc bu läng) a) Buläng làõp khäng cọ khe håí Läù làõp bu läng âæåüc doa, thán bu läng âæåüc gia cäng nhàơn, kêch thỉåïc chãú tảo khạ chênh xạc ⇒ khäng cọ khe håí giỉỵa thán bu läng v läù s1 d0 F s2 F s3 Dỉåïi tạc dủng ca læûc F, thán bu läng chëu càõt//chëu dáûp (læûc siãút V khäng quan troüng) 18 Tênh bu läng chëu lỉûc ngang (lỉûc tạc dủng vng gọc trủc bu läng) a) Buläng làõp khäng cọ khe håí s1 s2 d0 F s3 F i : säú tiãút diãûn chëu càõt ca thán bu läng (i = 2) Âiãưu kiãûn bãưn vãö càõt τ= F ≤ [ τ] πd i ⇒ d0 ≥ 4F i.π.[ τ] Tênh bu läng chëu lỉûc ngang (lỉûc tạc dủng vng gọc trủc bu läng) a) Buläng làõp khäng cọ khe håí s1 d0 F s2 F s3 Âiãöu kiãûn bãön vãö dáûp σd = F ≤ [σd ] s.d s : bãư dy cạc táúm ghẹp PA (a) r tiãưn hån PA (b) (khäng cáưn gia cäng chênh xạc âỉåìng kênh thán bu läng v läù, nhỉng kêch thỉåïc bu läng PA (a) låïn hån 19 19.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Trong MG buläng nhọm, ti trng thỉåìng phán bäú khäng âãưu trãn cạc bu läng Âãø thûn låüi gia cäng//làõp ghẹp chn ⇒ âỉåìng kênh cạc bàịng + lỉûc siãút ⇒ xạc âënh ti trng tạc dủng lãn bu läng chëu ti låïn nháút ⇒ toạn kêch thỉåïc ca bu läng 5.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Nhọm bu läng chëu lỉûc ngang Q (Lỉûc Q vng gọc våïi trủc buläng) Q Q Gi sỉí Q âi qua trng tám ca bãư màût ghẹp v phán bäú âãưu cho cạc buläng Lỉûc tạc dủng lãn buläng : F = Q/z 20 5.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Nhọm bu läng chëu lỉûc ngang Q (Lỉûc Q vng gọc våïi trủc buläng) Q Q Tênh toạn bu läng chëu læûc ngang Bu läng làõp cọ khe håí Lỉûc siãút V ⇒ âiãưu kiãûn bãưn ⇒ âỉåìng kênh d1 Bu läng làõp khäng cọ khe håí Âiãưu kiãûn bãưn vãư càõt ⇒ âỉåìng kênh d0 5.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Nhọm buläng chëu momen M nàịm màût phàóng vng gọc våïi trủc buläng ri O M (2) (1) Gi sỉí mäúi ghẹp nhọm bu läng cọ dảng âäúi xỉïng qua trng tám O ca MG 21 5.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Nhọm buläng chëu momen M nàịm màût phàóng vng gọc våïi trủc buläng Bu läng làõp cọ khe håí Cạc táúm ghẹp khäng trỉåüt tỉång doi ⇒ læûc siãút V trãn mäùi bu läng : ∑ Vfr ≥ M ri O M i (2) i ⇒ V = kM f r ∑i (1) k : hãû säú an ton i Âiãưu kiãûn bãưn : 4V σ td = 1,3 ≤ [ σ k ] πd1 ⇒ d1 ≥ 1,3.4V π [σk ] 5.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Nhọm buläng chëu momen M nàịm màût phàóng vng gọc våïi trủc buläng Bu läng làõp khäng khe håí ri F1 F2 F F = = = i = n r1 r2 ri rn n : säú bu läng ⇒ O M (2) (1) F1r1 +F2 r2 + + Fri + +Fn rn = Mn i Fr F r Fr Fr ⇒ 121 = 22 = = i2i = n2 n = r1 r2 ri rn ∑ Fr i =1 n i i ∑r i =1 i 22 5.3 Tênh mäúi ghẹp bu läng nhọm Nhọm buläng chëu momen M nàịm màût phàóng vng gọc våïi trủc buläng Bu läng làõp khäng cọ khe håí F1 F2 F F M = = = i = n = n r1 r2 ri rn ri2 ∑ Mr1 i =1 F1 = ⇒ ∑ ri2 ⇒ i n Fr i 4F F1r1 F2 r21 Fri Fn rn ∑4F1i i = τ = 2 = τ] ⇒ = d2 ≤ i =1 ≤[ = n r1 r2 ri rn πd i iπ [ τ]∑ ri2 Âiãöu kiãûn bãön vãö càõt : i =1 5.4 Âạnh giạ mäúi ghẹp ren Ỉu âiãøm Cáúu tảo âån gin Cäú âënh CTM åí báút k vë trê no (nhåì kh nàng tỉû hm) Dãù thạo làõp Giạ thnh tỉång âäúi hả, thay thãú dãù dng (bu läng âỉåüc TCH v chãú tảo sàơn bàịng cạc PP cọ nàng sút cao) 23 5.4 Âạnh giạ mäúi ghẹp ren Nhỉåüc âiãøm Táûp trung ỉïng sút åí chán ren ⇒ gim âäü bãưn mi MG MG gäưm nhiãưu chi tiãút ⇒ phỉïc tảp, nàûng nãư 24 ... F1 F2 F F = = = i = n r1 r2 ri rn n : säú bu läng ⇒ O M (2) (1) F1r1 +F2 r2 + + Fri + +Fn rn = Mn i Fr F r Fr Fr ⇒ 121 = 22 = = i2i = n2 n = r1 r2 ri rn ∑ Fr i =1 n i i ∑r i =1 i 22 5.3... khe håí F1 F2 F F M = = = i = n = n r1 r2 ri rn ri2 ∑ Mr1 i =1 F1 = ⇒ ∑ ri2 ⇒ i n Fr i 4F F1r1 F2 r21 Fri Fn rn ∑4F1i i = τ = 2 = τ] ⇒ = d2 ≤ i =1 ≤[ = n r1 r2 ri rn πd i iπ [ τ]∑ ri2 Âiãöu kiãûn... taïc âäüng lãn âai äúc momen Mr : Mr = V d2 tg( γ + ϕ '') ϕ ’ : gọc ma sạt thay thãú, γ: gọc náng ca ren 5 .2 Tênh toạn bu läng (vêt, vêt cáúy) d d1 d2 14 5 .2 Tênh toaïn bu läng (vêt, vêt cáúy) Tênh