❖ MỤC TIÊU: Sau bài học này, sinh viên có khả năng
– Phân biệt được các loại mối ghép có độ dôi
– Liệt kê các thông số hình học của mối ghép có độ dôi
– Áp dụng công thức tính toán để kiểm tra độ bền của mối ghép có độ dôi khi chịu lực tác dụng
❖ NỘI DUNG BÀI HỌC:
9.1. KHÁI NIỆM CHUNG
9.1.1 Khái niệm:
Hình 9.1: Mối ghép độ dôi
− Mối ghép độ dôi dùng để lắp ghép chi tiết dạng trục 1 với chi tiết dạng lỗ 2 (còn gọi chi tiết bạc), nhờ vào độ chênh lệchkích thướccủa hai chi tiết.
Lượng chênh lệch kích thước trục và kích thước lỗ được gọi là độ dôi, ký hiệu: N.
N = dT - dL
Trong đó: dT : đường kính trục
dL : đường kính lỗ
9.1.2 Phương pháp lắp ghép để tạo mối ghép có độ dôi:
Để có mối ghép độ dôi, ta cần phải lắp chi tiết trục vào lỗ của chi tiết bạc. Công việc lắp ghép có thể được thực hiện theo 3 phương pháp sau:
92
Hình 9.2: Tạo mối ghép độ dôi
a) Phương pháp lắp ép: phương pháp này được thực hiện ở nhiệt độ môi trường.
Dùng một lực lớn ép chi tiết trục vào chi tiết lỗ, lúc này cả trục và bạc đều bị biến dạng (kích thước dT giảm đi, kích thước dLtăng lên). Sau khi lắp xong, do biến dạng đàn hồi, trục có xu hướng nở ra và bạc có xu hướng co lại. Trên bề mặt tiếp xúc giữa trục và bạc có áp suất p, tạo nên áp lực Fn và có lực ma sát Fms .
Hình 9.3: Áp suất trên mói ghép độ dôi
Lực Fms cản trở chuyển động trượt tương đối giữa chi tiết trục và chi tiết bạc. Đây chính là lực liên kết của mối ghép.
Ưu điểm: lắp ghép đơn giản, dễ thực hiện, giá thành rẻ.
Nhược điểm: Cần phải dùng một lực tác động lớn nên dễ làm nứt chi tiết bạc hoặc bóp méo chi tiết trục rỗng, san bằng các đỉnh nhấp nhô, làm giảm độ dôi của mối ghép.
Chú ý: Phương pháp lắp này thường dùng đối với các mối ghép có độ dôi nhỏ.
b) Phương pháp lắp nung nóng: Đốt nóng chi tiết bạc với nhiệt độ cao, bạc bị dãn nở nhiệt, kích thước dL tăng lên. Người ta tính toán nhiệt độ nung nóng sao cho
TL d L d
93
nguội,bạc co lại ép lên bề mặt trục. Trên bề mặt tiếp xúc giữa trục và bạc có áp suất p,
tạo nên áp lực Fn và có lực ma sát Fms .
Lực Fms cản trở chuyển động trượt tương đối giữa chi tiết trục và chi tiết bạc. Đây chính là lực liên kết của mối ghép.
Ưu điểm: lắp ghép nhẹ nhàng, không san bằng các đỉnh nhấp nhô. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhược điểm: Cần thiết bị đốt nóng chi tiết bạc, dễ làm cháy bề mặt và có thể làm
biến dạng chi tiếtbạc.
Chú ý:Phương pháp này thường dùng đối với mối ghép có độ dôi lớn.
c) Phương pháp lắp làm lạnh: Làm lạnh chi tiết trục, trục co lại, kích thước dT
giảm xuống. Người ta tính toán nhiệt độ làm lạnh sao cho dL dT. Khi dT đủ nhỏ, ta tiến hành lắp chi tiết trục vào lỗ của chi tiết bạc. Sau khi trở lại nhiệt độ môi trường,
trục nở ra, ép lên bề mặt lỗ. Trên bề mặt tiếp xúc giữa chi tiết trục và chi tiết bạc có áp suất p, tạo nên áp lực Fn và có lực ma sát Fms .
Ưu điểm: không san bằng cácđỉnh nhấp nhô, không làm cháy bề mặt bạc, lắp ghép
nhẹ nhàng.
Nhược điểm: cần thiết bị làm lạnh sâu, rất khó làm lạnh khi chi tiết trục lớn, giá
thành cao.
Chú ý: Phương pháp này thường dùng với các mối ghép quan trọng, có độ dôi không lớn lắm.
9.2. SỨC BỀN CỦA MỐI GHÉP CÓ ĐỘ DÔI
9.2.1 Kích thước chủ yếu của mối ghép có độ dôi:
94
− Đường kính danh nghĩa d , mm. − Chiều dài l của chi tiết bạc, mm.
− Đường kính trong của trục d1, mm.
− Từ kiểu lắp sẽ tính ra được độ dôi lớn nhất Nmax và độ dôi nhỏ nhất Nmin.
9.2.2 Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính toán:
Trong quá trình lắp ghép và chịu tải, mối ghép có độ dôi có thể bị hỏng và các dạng hỏng thường gặp như sau:
− Dập bề mặt tiếp xúc giữa chi tiết trục và chi tiết bạc. − Nứt hoặc vỡ chi tiết bạc.
− Trục rỗng có khả năng bị bóp méo.
− Khi chịu tải, chi tiết bạc và chi tiết trục có thể trượt tương đối so với nhau. Để tránh các dạng hỏng nêu trên, mối ghép độ dôi phải thỏa mãn hai điều kiện (3- 3), (3-4) dưới đây, đó cũng chính là các chỉ tiêu dùng để tính mối ghép có độ dôi:
pmax p (3-3)
F
Fms , để đảm bảo an toàn, thường lấy FmskF (3-4)
Trong đó:
k : là hệ số tải trọng, lấy k = 1,5 ÷ 3, giá trị của k được chọn tùy thuộc vào mức độ quan trọng của mối ghép.
Fms : là lực ma sát lớn nhất có thể có trên bề mặt tiếp xúc của chi tiết trục và chi tiết bạc.
F : là lực tác dụng lên mối ghép.
pmax : là áp suất lớn nhất trên bề mặt tiếp xúc của hai chi tiết. p : là áp suất cho phép. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
9.2.3 Tính toán mối ghép có độ dôi chịu mômen xoắn M:
Quan hệ giữa áp suất p trên bề mặt tiếp xúc của mối ghép và độ dôi N được xác định theo công thức của lýthuyết tính toán ống dày trong Sức Bền Vật Liệu:
95 p p E C E C d N p + = 2 2 1 1 (3-5) Trong đó: 2 1 1 2 2 1 2 1 − − + = d d d d C , 2 2 2 2 2 2 2 2 + − + = d d d d C
E1 , E2 : là mô đun đàn hồi của vật liệu trục và bạc.
1
, 2: là hệ số Poátxông của vật liệu chi tiết trục và bạc.
− Lực ma sát lớn nhất trên bề mặt tiếp xúc được tính như sau:
Fms = fpdlkF (3-6)
Trong đó: f là hệ số ma sát trên bề mặt tiếp xúc.
Nếu dùng phương pháp lắp ép lấy f = 0,08, nếu lắp bằng nung nóng hoặc làm lạnhlấy f = 0,14.
--- CÂU HỎI ÔN TẬP CÂU HỎI ÔN TẬP
9.1 Trình bày các phương pháp lắp ghépđểtạo mối ghép có độ dôi?
9.2 Cho biết những ứng dụng thực tế của mối ghép độ dôi trong công nghệ chế tạo
lắp ráp ôtô?
9.3 Nêu các dạng hỏngvà chỉ tiêu tính toán của mối ghép có độ dôi?
96