Đang tải... (xem toàn văn)
[r]
(1)Chương Tiết máy ghép TS Phạm Minh Hải
BÀI GIẢNG HỌC PHẦN ME3090 CHI TIẾT MÁY ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY VÀ ROBOT thietkemay.edu.vn
Tiết máy ghép gì?
2
Máy
Bộ
phận máy
Tiết máy Ti
ết máy
Bộ
phận máy
Tiết máy Ti
ết máy
Tiết máy Tiết máy
LIÊN KẾT
ĐỘNG CỐĐỊNH Xácđịnh theo sơ đồ động học của
máy hay bộphân máy Chếtạo, lắp ráp, vận chuyển, …
Tiết máy ghép gì?
3
LIÊN KẾT
ĐỘNG CỐĐỊNH Xácđịnh theo sơ đồ động học của
máy hay bộphân máy Chếtạo, lắp ráp, v… ận chuyển, Cặp bánh răngăn khớp
Ổtrục Bản lề …
Ghép bằng ren Ghép bằng then Ghép bằng hàn Ghép bằngđộ Ghép bằngđinh tán
Khái niệm chung
F v
1
2
4
A
Theo A (c.t.4)
@
z,p
Ví dụ: Hệ dẫn động xích tải
4 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
Hộp giảm tốc
5 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Mối ghép tháođược
Mối ghép ren
Mối ghép then/then hoa
(2)Mối ghép không tháođược
Mối ghépđinh tán
Mối ghép hàn
7 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép
8 Ghép bằngđộdôi
Tháođược/không tháođược?
Khi tháo lắp mối ghép bằngđộdơi bềmặt lắp ghép bịxước, mòn
→ → →
→khơng tháođược
Nội dung của giảng:
Mối ghép ren Mối ghép hàn
Mối ghép then/then hoa (xem chương Trục)
Các phần tự đọc tham khảo:
Mối ghép bằngđinh tán Mối ghép bằngđộdôi
9 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép
10
MỐI GHÉP REN
1.1.1 Ren 1.1 Ghép bằng ren
Ren phải
- Ren trái
* Ren trụ, ren côn
11 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
Kích thước ren
d1đường kính chân ren
dđường kínhđỉnh ren
d2đường kính trung bình
Pbước ren
Pzbước xoắn vít
γ Góc nâng của ren
12 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
ππππ
d
(3)Các dạng tiết diện ren
Ren vuông
Ren hình thang
Ren trịn/bán nguyệt Ren răng cưa
Ren vít gỗ
13 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
Renống
Dùng nhiều cơcấu ren-vít
Ren tam giác
Dùng kẹp chặt
1.1.2 Kết cấu chi tiết có ren
1.1.3 Phòng lỏng mối ghép ren
14 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
a) Bu-lơng b) Vít c) Vít cấy
TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép
15
1.2 Tính mối ghép ren
a)Bu lơng chịu lực ngồi F, khơng chịu lực xiết
b) Bu lơng chịu lực xiếtV, Khơng chịu lực ngồi
1.2.1 Các tốnđiển hình
16 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
c) Bu lơng chịu lực xiếtV, và lực ngồi F
d)Bu lơng chịu lực ngang
Có khe hở
Khơng có khe hở 17 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
1.2.2 Tính bu lơng ghép lỏng chịu lực dọc trục
Yêu cầu: tránhđứt gãy tại tiết diện chân ren Chỉtiêu:
Công thức thiết kế:
(4)
1.2.3 Tính bu lơngđược xiết chặt khơng có ngoại lực tác dụng
Thân bu lơng chịu lực phức tạp: kéo+xoắn V lực xiết cần thiết
Mrmômen ma-sát ren
2 tan
là góc ma-sát tươngđương (thay thế) tan là hệsốma-sát tươngđương (thay thế)
Tính theo thuyết
bến thứtư TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 19 Tiết máy ghép
1.2.3 Tính bu lơngđược xiết chặt khơng có ngoại lực tác dụng
Bu lông tiêu chuẩn: d2=1,1d1
γ = 2o3’
f’ = 0,2
≅ (30% tăng xoắn) Chỉ tiêu:
Công thức thiết kế:
,
20 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
1.2.4 Tính bu lôngđược xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp)
Yêu cầu: các tấm không tách hở Lực xiết ban đầu V =?
Các giảthiết:
• Bu lơng làm việc giới hạnđàn hồi • Biến dạng phụcủa bu-lơng bằng tổng biến
dạng của chi tiết máyđược ghép (đồng chuyển vị)
Điều kiện:
Khi có lực ngoài, bềmặt tiếp xúc giữa tấm ghép vẫn áp suất
21 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
1.2.4 Tính bu lôngđược xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp) Trước chịu lực ngồi:
Độdãn dài của bu lơng tiết máyđược ghép $% V'%
$) V')
': độ mềm
Biến dạng phụdo lực F: giả thiết (b)
Δ$ 01'% 1')
→ ') '% ')
22 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
1.2.4 Tính bu lơngđược xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp)
Cách tínhđộmềm tấm ghép') Nguyên lý Saint-Venant -> ')được tính theo cơng thức gầnđúng
23 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
2.2.4 Tính bu lơngđược xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp)
Lực t/d lên bu lơng có lực ngồi: 1% 01 Lực t/d lên tấm có lực ngồi:
3 1 − 1
Không hở-> >0
Lực xiết cần thiết
= −
6 = 1.3 − 1.5 tt tĩnh hoặc 1.5-4 (ttđộng)
Xétđến xoắn
24 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
(5)2.2.4 Tính bu lôngđược xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp)
Các công thức thường dùng Tải trọng tĩnh
= ;
≤ với 1<= 1.3 01
;
25 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
1.2.4 Tính bu lơngđược xiết chặt, chịu lực dọc (tiếp)
Tải trọng thayđổi: đến F
Sau chọn bu lông theođộbền tĩnh, kiểm tra hệsốan toàn=>
=>=
? − @⁄>
>B
≥ =>
B= C − C Clà hệsốtập trungứng suất
ở chân ren
26 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
2.2.5 Tính bu lơng chịu lực ngang
Có khe hở
Khơng có khe hở
@D= EF ≥ ; =
EF
Bu lơng tính nhưbu lơng lắp
chặt khơng chịu lực ngồi
Đểkhơng xảy trượt
Tránh cắt thân bu lông dập tấm
=
E;
≤
=
D;
≤ 27 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm
Z bu-lơng chịu lực dọc, ngang Q
Ngun tắc tính: tải trọngđược coi phân bố đều Mỗi vịtrí bu lông chịu tải là:
28 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm
Z bu-lơng chịu lực dọc, ngang Q
Nguyên tắc tính: tải trọngđược coi phân bố đều Mỗi vịtrí bu lơng chịu tải là:
29 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm
Z bu-lơng chịu momen M Nguyên tắc tính:
- Biến dạng tỷlệthuận với khoảng cách đến trọng tâm của mối ghép - Các bu lơng có kích thước - Tính bu lông xa trọng tâm nhất (chịu lực
lớn nhất)
(6)a) Có khe hở →→→→khơng trượt
1.3 Tính mối ghép bu lơng nhóm Ví dụ:
b) Không khe hở →→→→không cắt bu-lông xa trọng tâm mối ghép nhất
31 TS Phạm Minh Hải ME3090 C2
Tiết máy ghép
Chuyển vịtuyến tính Cân bằng mơ men
TS Phạm Minh Hải ME3090 C2 Tiết máy ghép
32
2 MỐI GHÉP HÀN
- Theo kết cấu : • Mối hàn giáp mối • Mối hàn chồng • Mối hàn góc
• Mối hàn tiếp xúc (hànđiểm)
2.1 Khái niệm chung
2.1.1 Phân loại
- Theo cơng dụng: • Mối hàn chắc • Mối hàn kín • Mối hàn chắc kín - Theo cơng nghệ: • Hàn hồquang • Hàn tiếp xúc
2.1.2 Ưu, nhượcđiểm của mối ghép hàn Ưuđiểm:
tiết kiệm vật liệu 15-20% (đinh tán) 30-50% (đúc)
Nhượcđiểm:
- chất lượng mối hàn phụthuộc nhiều vào tay nghề của cơng nhân
- khó kiểm tra khuyết tật bên trong
2.2 Kết cấu mối hàn cách tínhđộbền 2 tốn thường gặp:
a) Tải trọng ngồi→→→→tính chiều dài hàn
cần thiết
Ngun tắc: xuất phát từ điều kiện vềđộ
bềnđềugiữa chi tiết mối hàn
b) Cho trước kết cấu→→→→kích thước mối
hàn→→→→kiểm nghiệmđộbền
2.2 Kết cấu mối hàn cách tínhđộbền
2.2.1 Mối hàn giáp mối
Vát mép (góc vát) đối với tấm vật liệu cóđộdày trung bình và lớn→→→→mối hàn thấu
(7)2.2.1 Mối hàn giáp mối chịu tải mặt phẳng các tấm ghép
(g/t: tải trọng phân bố đều) Kéo (nén)
Uốn
Kéo (nén) + Uốn
= H=I
H=
2.2.2 Mối hàn chồng
k: bềrộng của cạnh hàn hàn bình
thường
hàn lõm hàn lồi
Tiết diện mối hàn
2.2.2 Mối hàn chồng
Hàn xiên Hàn hỗn hợp
Hàn dọc Hàn ngang Vịtrí mối hàn:
a) Mối hàn chồngchịu kéo (nén) tâm
Phá hủy: cắt tại tiết diện phân
giác
L: tổng chiều dàiđường hàn
k: bềrộng cạnh hàn
F: lực kéo
b) Mối hàn chồng chịu mô-men
b1) Mối hàn “dọc”