Trong các mối ghép ren kết cấu thông thường, tải trọng giữa các vòng ren được phân bố không đều. Các vòng ren đầu tiên nằm ở bể mặt tựa của đai ốc chịu tải lớn hơn nhiều so với các vòng ren tiếp theo. Bằng các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, người ta đã xác lập rằng, vòng ren đấu tiên tiếp nhận tới 30% toàn bộ tải trọng, còn các vòng ren xa nhất thực tế không chịu tải. Nguyên nhân của hiện tượng này là ở sự kết hợp không tốt các biến dạng của đai ốc và thanh ren dưới tác động của tải trọng. Các đoạn thanh gần với tải trọng bị kéo với toàn bộ lực. Các vòng ren của thanh bị biến dạng như thanh, cũng xê dịch theo hướng tác động của tải trọng (hình 77).
Trong đai ốc, tình hình ngược lại: các đoạn thân đai ốc gần với mặt tựa bị nén bởi toàn bộ lực tác động lên mối ghép, các vòng ren xê dịch theo hướng ngược lại sự xê dịch của các vòng ren trên thanh. Vòng ren đầu tiên xê dịch lớn nhất, nghĩa là vòng ren đầu tiên chịu tải cao.
Trên các vòng ren kế tiếp, sự biến dạng và các ứng suất kếo giảm theo mức độ truyển lực từ thanh lên dai ốc. Cả biến đạng nén trong dai ốc cũng giảm, do đó giảm tải trọng lên từng vòng ren kế tiếp. Hiện tượng này càng thể hiện rõ rệt nếu trị số tuyệt đối của các biến dạng kéo trong thanh và của các biến
dạng nén ngược hướng với chúng trong đai ốc càng
lớn, nghĩa là các ứng suất trong mối ghép ren càng Hinh 78. > Am. 2 sa uc c phương pháp tăng đường kính ren jt
cao. Cho nên, từ quan điểm độ bển và sự phân bố để giâm độ phân bố không đầu tai trond đều tải trọng giữa các vòng ren, tốt nhất là phát triển giữa các vòng ren.
tiết diện phẩn ren của thanh và đai ốc bằng cách tăng đường kính ren (hình 78).
Cũng bởi nguyên nhân đó, độ đều trong phân bố tải trọng trên các vòng ren sẽ nhỏ hơn trong các mối ghép dùng bulon vặn vào và ở đầu vặn vào của vít cấy, nơi mà các tiết diện thân thường lớn hơn nhiều các tiết diện thanh. Ngoại trừ các thân làm bằng hợp kim nhẹ
có trị số môđun đàn hổi nhỏ làm giảm độ cứng của thân.
66
Các mối ghép ren có khả năng tự làm bên tới một mức độ nhất định. Nếu các ứng suất trong các vòng ren chịu tải nhiều nhất vượt quá giới hạn chảy, thì các vòng ren sé bi biến dạng dẻo của trượt và ép nén, làm tăng bước các vòng ren chịu tải nhiễu nhất của đai ốc và làm giảm bước các vòng ren chịu tải nhiều nhất của thanh ren, do đó tải trong đặt lên các vòng ren sẽ đều. Hiện tượng này là đặc trưng cho các mối ghép ren được chế tạo bằng vật liệu mềm và dẻo. Trong các mối ghép chế tạo bằng vật liệu cứng và bên, khả năng tự làm bên nhỏ hơn nhiễu.
Có nhiều phương pháp hữu hiệu bảo đầm phân bố đều tải trọng trên các vòng ren của thanh và đai ốc.
Giải pháp là ở chỗ buộc đai ốc biến dạng theo hướng mà thanh ren biến dạng. Điều đó có thể đạt được bằng cách đưa bể mặt tựa của đai ốc lên cạo hơn vòng ren cuối cùng.
Trong trường hợp này, thân dai ốc nằm dưới bể mặt tựa sẽ chịu biến dạng kéo; các vòng ren của đai ốc sẽ xê dịch về hướng giống như hướng xê dịch các vòng ren của thanh. Do vậy các tải trọng sẽ phân bố đều hơn trên các vòng ren.
Những đai ốc tương tự như vậy được gọi là đai ốc “treo” hoặc là các đai ốc kéo (khác với đai ốc thông thường được gọi là đai ốc nén) được sử dụng rộng rãi trong các
mối ren quan trọng trong ngành chế tạo chế tạo máy. Nhược điểm của những đai ốc này là các kích thước quy cách đọc trục và hướng tâm gia tăng, và cũng phải tăng đường kính lỗ trong thân bên dưới vành đai ốc.
Hình 79. Các đai ốc:
knán; li-kéo; lil-kóo-nón IV-kéo-nén trong thanh-hốc cắt tải
Nếu bê mặt tựa của đai ốc nằm giữa các vòng ren đầu và các vòng ren cuối (hình 79, II, thì ta có đai ốc gọi là đai ốc kéo-nén. Thấp hơn mặt tựa, thân đai ốc chịu kéo, cao hơn-chịu nén. Mặc dù ít công kểnh hơn các đai ốc kéo, những đai
ốc này trên thực tế là tương đương, bởi hiệu quả kéo tốt của vành đai ốc được bổ sung hiệu quả nén toần điện các vòng ren bên trên do biến dạng đàn hồi phan trên của đai ốc dưới tác động của
các lực đặt vào mặt tựa.
Để có được sự phân bố đều hơn nữa tải trọng trên các vòng ren, trong một vài trường hợp người ta tạo hốc trên mặt mút của thanh ren (hình 79, IV) để tăng tính dé ép nén các vòng ren trên cùng của thanh. Phương pháp này được áp dụng chủ yếu cho
các bulon đường kính lớn. Hình 80. Biên dạng ren
Để phân bố đều tải trọng trên các vòng ren, người ta làm tone các mối ghép có
a) oe + ước ren gia tăng trong
cho bước ren đai ốc lớn hơn vài micrômet so với bước ren trén đz/ ốc, thanh (hình 80). Hoạt động của loại mối ghép như vậy được
trình bày bằng sơ đổ trên hình 81.
6 vị trí ban đầu, không tải (h81, 1) các vòng ren bên đưới của thanh tụt lại sau các vòng ren đai ốc. Tùy theo mức đặt tải do kéo thanh và nén đai ốc mà các vòng ren của thanh từ từ đè lên các vòng ren của đai ốc (hình 81, ID. Khi tải trọng đây đủ các vòng ren
67
sẽ: Hoạt đận#đểu ¡(bình:84) IH)/!EBương: pháp: năy Không! đời hồi thay! đổi hình đáng các đai ốc và: vệ đơn giản; Khi chế (tạo tahô chi-cdn dw tính tăng bước :ren.
veg SAO. EM n Be tốt với bước ten dai d¢ thes. 4d sau đấy
„_ Chủ, rằng:thỏnB: chịu.lực-P: (hỡnh 82), Khe,hở giữa wồùH‡ ren dưới:cựng của: thanh vài đại 'ốc h= zl3s, trọng đó JOzmức ,vướt củai.bướe.ren›:đại.ốt so với,bước,nen, của thanh;;2-số :
Pit bin dda Hide thi db" B
I-giai đoạn bắt đầu đặt
tdi; Hi-vj trí sau Khi đặt te
at b n2
tãjtong trập các vàng ren... QM
trong các mối ghép có ` bude ren gia tang trong | Mabe WA La hs
n đang kéo, củ
tới;tác, động, của. lực P,nghfa là phải tuậu tạeo-4
Biến dạng kéo của thanh ren: nh
- —..
trong đú l= zsôđộtđài.mối:ghộp:ren; E;> hụđnn: đàn!
hồi (cứ.chọ tặng vật liệu của thanh ren và đại ốc
Fi ich tết diện † tích tiết diện đái ốc.
Nhự ay vay vậy :
'Hình 8 Bể ác. hd chan
IeÊ bdé Bu8é ren’ chal Wai ốc
a2 Manbyren.. sú
H TẾ:
48 ni ng Az sudt. kéo trong, phan có,ren ;của thanh, ren,
Cú thể chấp nhận gẪn đỳngằ! '›: .-
“he
pub gnty ndu nai gndv obo iby ĐÔ jBh
nô nts biểu. đã hình 83,pình bày các trisố | AS
ĐẶC od if
i “iain OM nữ ux sĩ Vi: tát
step hờn lă!0,0016:2:
nibs emt
gato ityb
4 46
„ lệch ,§Ố Ứng cần thiết giữa các, bước ae thuộc sM | He va ÙỆ By HO 6 ỹ n ghép có độ chệnh ác bước ren (xác, định,, da §
được theo ứng suất thề toán) thì các vòng ren a
A 7⁄2
Ộtrên cừng 'vế 'hớật'động Khi /bắt đầu! đãt'tải. "Nếu!
‘HAP Wong! gat giếng Init dik! wad, vac! mae dud:
Gta cae Vong ren HONG thahhseydd 1én cde MAL
nid ¿s
0
trến 'éá€'Vỏ ng ten’ dad Eva! s@ cod sutiphan! bE © 0:2 b (IS 6 Of
đều tai trong sita cdc vong ren. Nếu vượt quá Hình 83. Độ chênh lệch tương đối As/s trong
! Tế be é 72/70A của thanh ren và của đai ố, ốc, tức là tăng tối đã
‘dang dic biết é Vòng
ren (Hình 88), mạ phử” không có tính in Bong nghệ
và ít hiệu quả. Ren côn chẳng-h
m số ứng suất ơ, trong thanh ren:
ố ứng suất đã xác nhận một đa các tiết diện phần có ren
phép cắt một mạch (liên tủ đai ốc quy mô lớn, cắt ren kiện bất biến để cắt ren cới
5##9đÒ4 hồi gia cộng bổ sung (e
5 VArong
F đai ốc
069
ay WY;
. ; CY WA |
ml dv conan 8 tat \ 2 —
` Tưng hàn
Trên hình 89 trình bày một loại đai ốc với các vòng ren trên cùng được ép trước, trong khi các vòng ren dưới tự đo-là một kết cấu tương đương các đai ốc có ren côn.
Việc thêm các lớp kẹp đàn hổi hoặc dẻo giữa các vòng ren đai ốc và thanh (ví dụ, mạ cađimi hoặc mạ kẽm cho ren) sẽ tạo khả năng phân bố đều hơn nữa tải trọng trên các vòng ren. Nhược điểm của phương pháp này, lớp kẹp xen giữa sẽ bị mòn theo thời gian (đặc biệt là trong các mối ghép thường xuyên tháo ráp). Trên hình 90 trình bày các phương pháp nâng cao độ đồng đều phân bố tải trọng trên các vòng ren.
Hình 86. Đai ốc
có cắt côn ren
Trên hình 90, I-VI trình bày các đai ốc với các rãnh cắt tải gần các ren dưới cùng, Kết cấu theo đuổi mục đích kép-một mặt tăng tính dễ ép nén các vòng ren dưới cùng, mặt khác-bảo đảm ép nén các vòng ren trên cùng bằng các lực tác động lên mặt tựa của đai ốc khi siết. Hiệu quả sau là đặc trưng cho kết cấu trên hình 90, IV. Trong các kết cấu trên hinh 90, VIII, XI hiệu quả này cũng đạt được bằng cách đưa vành đệm hình cầu vào
dưới đai ốc, ngoài ra chính vành đệm đó còn tạo cho đai ốc khả năng tự chỉnh.
Trên hình 91 trình bày các biến thể kết cấu của các đai ốc kéo, trên hinh 92, I-IV là các biến thể kết cấu của các đai ốc nén. Trong kết cấu trên hình 92, IV, V, mặt tựa của đai ốc được tạo hình côn nhằm tăng sức ép đàn hồi các vòng ren trên cùng. Hiệu quả này được
tăng thêm nhờ các rãnh hướng tâm ở phần trên của đai ốc trong kết cấu trên hình 92, VI.
Hình 90.
Đại ốc có các rãnh cắt tâi gần các vòng ren dưới cùng
Hình 91. Các đai ốc kéo 70
Nhược điểm chung của các đai ốc “treo”
là cần phải tăng cường đường kính lỗ trong thân cho vành hình chuông của đai ốc, đôi khi
phải sửa lỗ cho có độ côn (như trong các kết cấu trên hình 92, IV-VI)-được khắc phục bằng cách bố trí các đai ốc trên các đế (hình 93, I- II).. Trong kết cấu trên hình 93, IV, đế là một chén lò xo, đồng thời còn được dùng để giảm
đàn hổi cho đai ốc không bị tự tháo ra.
Hình 92. Các đai ốc kéo-nén
Hình 93. Bố trí các đai ốc "treo" trên các đế