Những vấn đề chung 1. Giới thiệu mối ghép ren- 123docz.net

a b c

Hình 6-1: Mối ghép bu lông, vít, vít cấy

Mối ghép ren, các tấm ghép được liên kết với nhau nhờ các chi tiết máy có ren, như: bu lông, vít, vít cấy, đai ốc, các lỗ có ren.

Các mối ghép ren thường dùng trong thực tế: mối ghép bu lông (Hình 6-1, a), mối ghép vít (Hình 6-1, b), mối ghép vít cấy (Hình 6-1, c). Ngoài ra còn có mối ghép ren ống, dùng để nối các ống dẫn chất lỏng, chất khí.

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 6: Mối ghép ren + Mối ghép bu lông: Dùng ghép các tấm ghép có chiều dày nhỏ. Các tấm ghép được gia công lỗ, lắp bu lông vào lỗ các tấm ghép, vặn đai ốc vào bu lông, xiết chặt ép các tấm ghép lại với nhau. Các tấm ghép không thể đẩy đai ốc xoay trở ra được, do có hiện tượng tự hãm trong mối ghép ren.

+ Mối ghép vít: Dùng để ghép các tấm ghép, trong đó có một tấm ghép chiều dày quá lớn. Người ta khoan và làm lỗ ren trên tấm ghép có chiều dày lớn. Các tấm ghép khác được gia công lỗ. Đặt các tấm ghép chồng lên nhau, sao cho tâm của các lỗ trùng nhau. Vặn vít vào lỗ ren, xiết chặt để ép các tấm ghép lại với nhau. Trong quá trình sử dụng, nếu phải tháo lắp nhiều lần, không nên dùng mối ghép vít. Vì tháo lắp nhiều sẽ làm hỏng lỗ ren, phải bỏ cả tấm ghép đi.

+ Mối ghép vít cấy: Dùng khi có một tấm ghép chiều dày quá lớn và mối ghép phải tháo lắp nhiều lần trong quá trình sử dụng.

Người ta làm lỗ ren trên tấm ghép có chiều dày lớn, làm lỗ trên các tấm ghép còn lại. Vặn vít cấy vào lỗ ren (còn gọi là cấy vít), lắp các tấm ghép khác vào vít cấy. Vặn đai ốc vào vít cấy, xiết chặt để ép các tấm ghép lại với nhau.

Nguyên tắc liên kết trong mối ghép ren lắp có khe hở giữa thân bu lông và lỗ của tấm ghép: Để tạo mối ghép ren ta xiết đai ốc bằng mô men xoắn T, các tấm ghép được ép chặt lại với nhau bởi lực xiết V (Hình 6-2). Trên bề mặt tiếp xúc của 2 tấm ghép có lực ma sát Fms, lực ma sát cản trở sự trượt tương đối giữa hai tấm ghép.

Các mối ghép bu lông lắp không có khe hở (Hình 6-3), làm việc tương tự như mối ghép đinh tán. Đai ốc gần như đóng vai trò của mũ đinh tán, lực xiết V chỉ có tác dụng hỗ trợ thêm cho mối ghép. Khi tính toán mối

ghép, không kể đến lực ma sát trên mặt tấm ghép do lực xiết V gây nên.

Hình 6-3: Mối ghép không có khe hở Hình 6-2: Tạo mối ghép

lắp có khe hở T V

V T

Trong chương này chúng ta chỉ xét các mối ghép ren lắp có khe hở.

6.1.2. Các chi tiết máy dùng trong mối ghép ren

- Bu lông, thường là thanh kim loại hình trụ, một đầu có ren để vặn với đai ốc hoặc lỗ ren, một đầu có mũ hình sáu cạnh hoặc hình vuông, để tra các chìa vặn

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 6: Mối ghép ren xiết bu lông (Hình 6-4). Ren

trên bu lông được gia công bằng bàn ren, tiện ren, hoặc cạn ren.

Bu lông được phân ra: bu lông thọ, bu lọng bạn tinh, bu lọng tinh, bu lông lắp có khe hở, bu lông lắp không có khe hở.

Bu lông là chi tiết máy được tiêu chuẩn hóa cao.

Bu lông có ren hệ Mét và bu lông ren hệ Anh.

Bu lọng cọ ren trại, bu lọng cọ ren phaíi.

Hình 6-6: Vít cấy

Hỗnh 6-4: Bu lọng Hỗnh 6-5: Vờt

Hình 6-7: Đai ốc - Vít, có hình dạng, kích thước

tỉồng tỉỷ nhỉ bu lọng, chố khạc ở phần mũ (Hình 6-5). Mũ vít có nhiều hình dạng, mũ vít được xẻ rãnh, hoặc làm lỗ 6 cạnh chìm để tra các chìa vặn.

Vít cũng được tiêu chuẩn hóa.

- Vít cấy: là thanh hình trụ, hai đầu có ren (Hình 6-6). Một đầu ren cấy vào lỗ ren của tấm ghép, đầu còn lại vặn với đai ốc.

- Đai ốc có 6 cạnh, có ren trong (Hình 6-7). Ren trên đai ốc được gia công bằng ta rô, hoặc tiện. Đai ốc cũng được chia ra: đai ốc thô, đai ốc bán tinh và đai ốc tinh.

Hình 6-8: Đệm thường, đệm vênh, đệm gập, đệm cánh

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 6: Mối ghép ren - Vòng đệm, chủ yếu để bảo vệ bề mặt các tấm ghép không bị xước, một số đệm còn có tác dụng phòng lỏng. Các loại đệm thường dùng: đệm thường, đệm vênh, đệm gập, đệm cánh (Hình 6-8).

6.1.3. Kích thước chủ yếu của mối ghép ren

Khi xem xét hình dạng, kích thước của mối ghép ren, người ta quan tâm đến các kích thước chủ yếu sau đây:

+ Chiều dày các tấm ghép, ký hiệu là S1, S2, mm.

+ Đường kính thân bu lông d, mm, gía trị của d lấy theo dãy số tiêu chuẩn.

Vê duû: 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; (14); 16; 18; 20; (24); (27); 30; (33); 36;

42; 48;

+ Đường kính chân ren d1, mm, được tiêu chuẩn hóa theo d.

+ Đường kính trung bình d2, mm, d2= (d+d1)/2.

+ Chiều dài của thân bu lông l, mm, được lấy theo chiều dày của các tấm ghép.

+ Chiều dài đoạn cắt ren của bu lông l1, thường lấy l1≥ 2,5d.

+ Chiều cao mũ bu lông, ký hiệu là H1, mm, thường lấy H1 = (0,5 ÷ 0,7) d.

+ Chiều cao của đai ốc H, thường lấy H = (0,6 ÷ 0,8) d.

+ Bước ren, ký hiệu là pr, mm, giá trị của pr được tiêu chuẩn hóa theo d.

Giá trị bước ren theo TCVN, mm: 0,5 ; 0,6 ; 0,7 ; 0,75 ; 0,8 ; 1,0 ; 1,25 ; 1,5 ; 1,75 ; 2,0 ; 2,5 ; 3,0 ; 3,5 ; 4,0.

+ Tiết diện mặt cắt ngang của ren, có diện tích mặt cắt A, tiết diện của ren được tiêu chuẩn hoá.

Ren hệ Mét, tiết diện ren là hình tam giác đều.

Ren hệ Anh, tiết diện ren là hình tam giác cân, có góc ở đỉnh là 550.

+ Chiều cao làm việc của tiết diện ren h, mm.

d1 d S2

S1 l H

l1 d d1 pr

Hình 6-9: Kích thước chủ yếu của mối ghép ren

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 6: Mối ghép ren + Bước của đường xoắn vít (tạo nên đường ren) λ.

+ Góc nâng của đường xoắt vít, γ; có tgγ = λ/(π.d2).

+ Số đầu mối ren zr, thường dùng ren một đầu mối.

Ren một đầu mối có λ = pr, Ren hai đầu mối có λ = 2pr.

6.1.4. Ghi ký hiệu lắp ghép cho mối ghép ren

Ví dụ, ký hiệu của một mối ghép ren ghi: M20 × 1,5 × 2(Pl) LH - 4H6H / 4j

Trong âọ:

+ M20 biểu thị ren tam giác hệ Mét, có đường kính thân bu lông d=20mm, + Số1,5 biểu thị dùng ren bước nhỏ pr=1,5 mm (nếu dùng bước ren bình thường thì không cần ghi),

+ Ký hiệu 2(Pl) chỉ ren 2 đầu mối (nếu ren 1 đầu mối thì không cần ghi, + Chữ LH chỉ ren trái (nếu ren xoắn phải thì không cần ghi),

+ Ký hiệu 4H6H là miềm dung sai của lỗ đai ốc, đường kính trung bình D2 có cấp chính xác 4 sai lệch cơ bản kiểu H, đường kính trong của đai ốc D1 có cấp chính xác 6 sai lệch cơ bản kiểu H (nếu kích thước D2 và D1 cùng miền dung sai thì chỉ ghi một lần).

+ Ký hiệu 4j biểu thị miền dung sai đường kính trung bình d2 của bu lông, cấp chính xác 4 sai lệch cơ bản kiểu j, d2 = (d+d1) / 2.

6.1.5. Hiện tượng tự nới lỏng và các biện pháp phòng lỏng

Khi chịu tải trọng rung động hoặc va đập, mối ghép ren bị nới lỏng ra, lực xiết V giảm dần, có khi bằng không. Đây là hiện tượng tự nới lỏng. Hiện tượng tự nới lỏng được giải thích như sau:

+ Ta xiết bu lông và đai ốc bằng mô men xoắn T, các tấm ghép bị ép lại bởi lực xiết V. Quan hệ giữa T và V được xác định như sau:

T= V.tg(γ + ρ’).d2/2 + V.f.dtx /2 (6-1)

Trong đó ρ’ là góc ma sát tương đương, f là hệ số ma sát trên mặt tiếp xúc giữa đai ốc và vòng đệm, dtx là đường kính trung bình của bề mặt tiếp xúc giữa đai ốc và vòng đệm.

+ Khi bị ép, các tấm ghép tác dụng lên bu lông và đai ốc một phản lực đẩy Ft, phản lực Ft = V. Do có tính chất tự hãm (γ < ρ’), nên phản lực Ft không thể làm bu lông và đai ốc xoay để nới lỏng mối ghép ra được.

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 6: Mối ghép ren + Muốn tháo mối ghép ra, cần phải xoay đai ốc và bu lông theo chiều tháo ra bằng mô men xoắn Tr = Ft.tg(ρ’ - γ).d2/2 + Ft.f.dtx /2. Lực Ft càng lớn, thì cần mô men xoay ra Tr càng lớn. Trường hợp Ft bằng 0, đai ốc có thể xoay tự do.

+ Khi chịu tải trọng va đập hoặc rung động, có những thời điểm các tấm ghép tự ép chặt vào nhau, không còn phản lực Ft đẩy lên bu lông và đai ốc nữa (Ft = 0). Vào thời điểm này, do rung động đai ốc có thể xoay qua, xoay lại. Bị tấm ghép cản trở, đai ốc không xoay vào được. Đai ốc có thể tự do xoay theo chiều mở ra. Tích lũy rất nhiều thời điểm như thế làm cho đai ốc bị nới lỏng dần ra.

+ Một lý do khác góp phần làm mối ghép tự nới lỏng là: do rung động hệ số ma sát trên bề mặt tiếp xúc của ren giảm đáng kể, góc ma sát tương đương ρ' giảm, điều kiện tự hãm trong mối ghép có những thời điểm không đảm bảo, vào thời điểm đó đai ốc có thể bị đẩy ra một chút.

Biện pháp phòng nới lỏng. Có thể phòng lỏng bằng hai cách:

- Tạo phản lực phụ Fph luôn luôn đẩy bu lông và đai ốc:

+ Dùng hai đai ốc (đai ốc công). Hai đai ốc luôn đẩy nhau bằng lực phụ Fph. + Dùng đệm vênh. Đệm vênh giống như một lò xo, luôn đẩy vào đai ốc một lực phuû Fph.

- Ngăn cản không cho bu lông và đai ốc xoay tương đối với nhau:

+ Dùng đệm gập. Vấu của đệm nằm trong rãnh trên thân bu lông, góc của đệm gập vào một mặt của đai ốc, sẽ hạn chế chuyển động xoay tương đối giữa bu lông và đai ốc.

+ Dùng đệm cánh. Vấu của đệm nằm trong rãnh trên thân bu lông, một cánh của đệm gập vào rãnh trên đai ốc, sẽ hạn chế chuyển động xoay tương đối giữa bu lông và đai ốc.

+ Núng, tán đầu bu lông hoặc hàn đính đai ốc với thân bu lông, hạn chế không cho đai ốc chuyển động xoay ra, nới lỏng mối ghép.

Fph Fph Fph

Fph

Hình 6-10: Dùng 2 đai ốc, đệm vênh, núng, tán đầu bu lông để phòng lỏng 72

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com sachdethi.com

Chương 6: Mối ghép ren

Những vấn đề chung 1. Giới thiệu mối ghép ren

Độ bền mỏi của chi tiết máy

Những vấn đề chung 1. Giới thiệu mối ghép độ dôi