1-Phụ thuộc giữa momen tác động lên đai ốc và lực xiết bulong
Đầu tiên ta xác định sự phụ thuộc đối với ren vuông,sau đó phỏ biến cho các loại ren khác.Khi khảo sát ta xem đai ốc như là con trượt và khai triển vòng vít theo đường kính trung bình d2 với góc nghiêng bằng góc nâng ren �(H.17.13a).
Để xiết bulong với lực dọc trục(H.17.13a) ta cần phải có momen xiết ,trên thân bulong có momen phản lực T,giữ thân bulong không bị xoay.Khi đó có thể viết:
(17.3) Trong đó : - momen lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc của đai ốc - momen lực tác dụng trên ren.
(17.4a) Trong đó –đường kính lỗ lắp bulong – đường kính ngoài mặt tựa của đai ốc (H.17.19c,d) f – hệ số ma sát giữa đai ốc và chi tiết ghép
Momen trên ren được xác định như sau:khảo sát đai ốc như một con trượt nâng theo vòng xoắn của ren,trượt theo mặt phẳng nghiêng.Theo định lý cơ học,nếu tính đến lực ma sát thì con trượt ở trạng thái cân bằng nếu như tổng các lực ngoài tác dụng nghiêng với phương pháp tuyến n-n một góc p’.Trong trường hợp của chúng ta thì các lực ngoài tác dụng bao gồm lực dịc trục (lực xiết) và lực vòng = 2/.Theo hình 17.13a giữa và V có sự phụ thuộc :
Suy ra : (17.4b)
Do đó : (17.4c)
Trong đó : � – góc nâng ren vít; �’ = arctgf’ – góc ma sát ren ,với f’ là hệ số ma sát tương đương trên ren,tính đến ảnh hưởng góc biến dạng ren. tương đương trên ren,tính đến ảnh hưởng góc biến dạng ren.
Đối với ren vuông (H.17.13c):f = f’ (17.5a) Đối với ren tam giác hoặc thang ta có (H.17.13d): (17.5b)
Khi các đai ốc lực vòng và các lực ma sát thay đổi hướng (H.17.13b),khi đó: (17.7)
Tương tự momen tháo vít tính đến ma sát trên bề mặt tựa đai ốc xác định theo công thức :
(17.8) Từ các công thức trên to có nhận xét sau:
-Theo công thức (17.6) có thể tính tỷ số giữa lực doc trục bulong V và lực đặt tại vị trí sử dụng cole xiết bulong.Đối với ren hệ mét tiêu chuẩn thì
-Thân bulong không chỉ bị kéo bởi lực V mà còn bị xoắn bởi momen .
Điều kiện tự hãm là momen >0 trong đó xác định theo công thức (17.8).khảo sát trường hợp tháo vít chỉ trên ren và không tính đến ma sát trên mặt đai ốc,khi đó ta có tg(�’ -
�)>0 hoặc : �’ > � (17.9)
Đối với ren gép chặt giá trị của góc nâng ren � nằm trong khoảng 30’÷30’,góc ma sát �’ thay đổi trong khoảng 6 ÷ phụ thuộc vào hệ số ma sát f =0,1 ÷0,3 như thế tất cả ren gét chặt đều có khả năng tự hãm. Các ren cơ cấu vít có khả năng tự hãm hoặc không tự hãm.
Các giạ trị hệ số ma sát tương đương dẫn ra ở trên chứng tỏ rằng mối gét ren có hệ số an toàn tự hãm cao, tuy nhiên đó chỉ là trong trường hợp tải trọng tĩnh. Khi tải trọng thay đổi nhất là khi có sự rung động do có các dịch chuyển tế vi lẫn nhau giữa các bề mặt ma sát ( ví dụ theo kết quả biến dạng đàn hổi hướng tâm của đai ốc và thân bu lông ) hệ số ma sát giảm đáng kể ( f giảm đến 0,02 và nhỏ hơn ) . điều kiện tự hãm bị phá vỡ sảy ra hiện tượng tự tháo đai ốc.