Bài giảng Cơ sở thiết kế máy - Chương 8: Mối ghép ren

g suất ở chân ren, ren thường bị mòn ở những mối ghép tháo lắp thường xuyên , chịu va đập kém. Ren một đầu mối Ren hai đầu mối 89.2. REN. 1. Các thông số cơ bản của ren. (hình 9– 2) • d, D đường kính danh nghĩa của bu lông và đai ốc, là đường Hình 9 – 2 Các thông số ren kính hình trụ bao quanh đỉnh ren của bu lông và đường kinh chân ren của đai ốc. • dD11, đường kính trong của bu lông và đai ốc, là đường kính hình trụ bao quanh chân ren của bu lông và đỉnh ren của đai ốc. • d2 ,D2 đường kính trung bình của bu lông và đai ốc. • p bước ren là khoảng cách theo chiều trục giữa hai vòng ren kề nhau. Nếu gọi Z là số đầu mối ren thì giữa bước ren và bước xoắn liên hệ bởi hệ thức sau đây: pz=Z.p. (hình9 -3). • pz bước xoắn là khoảng cách theo chiều trục giữa hai vòng ren kề nhau của cùng một mối ren. • h: chiều cao ren là khoảng cách từ đỉnh đến chân ren. • : góc đỉnh ren. •  : góc nâng (góc hướng dẫn đường ren) là góc hợp bởi tiếp tuyến của đường xoắn ốc, (đo trên đường p kính trung bình), với mặt thẳng góc với trụ của bu lông. Theo định nghĩa ta có tg = z . .d2 2. Các loại ren thông dụng: Tùy theo hình dáng của ren mà người ta chia ren ra làm các loại sau: ren tam giác ren hình thang ren hình vuông, ren hình tròn. Ren tam giác: Có mặt cắt ngang là hình tam giác, hiện nay ren tam giác được chia làm 2 loại: Ren hệ mét và ren hệ Anh. (hình 9 – 4) • Ren hệ Mét: Tất cả các kích thước được đo bằng mm, góc đỉnh 60 độ, để tránh xước và cắt chân răng ở đỉnh và chân rang được hớt bằng hoặc lượn tròn. Ren hẹ mét hiện nay có trong tiêu chuẩn Việt Nam và ký hiệu M ví dụ M8, M10 • Ren hệ Anh. Tất cả các kích thước được đo bằng inch, 1 inch=25,4mm, góc đỉnh 55 độ , để tránh dập xước , Ren tam giác đều Ren tam giác cân Ren hình thang: Có mặt cắt ngang là hình thang, cân hoặc không cân ren hình thang không cân còn được gọi là ren răng cưa , góc đỉnh . Ren hình thang hiện nay có trong tiêu chẩn Việt Nam và ký hiệu Tr Ví dụ Tr8, Tr10 Được sử dụng nhiều trong các chi tiết truyền động. (hình 9 – 5) Ren hình vuông: có mặt cắt ngang là hình vuông, hoặc hình chữ nhật. Ren hình vuông hiện nay không có trong tiêu chuẩn Việt Nam, vì sức bèn thấp so với tất cả các loại ren khác có cùng bước ren. (hình 9 – 6) Ren hình tròn: có mặt cắt ngang là nửa hình tròn . Ren hình tròn hiện nay có trong tiêu chuẩn Việt Nam, và ký hiệu Rd, Ví dụ Rd8, Rd10 Tùy theo hướng của đường xoắn ốc chia làm 2 loại: ren phải và ren trái Hình 9– 7 Ren phải - trái 8.3. CÁC CHI TIẾT THƯỜNG DÙNG TRONG MỐI GHÉP REN. 1. Bu lông thường (hình 9 – 8). Bu lông: Bu lông thường là 1 thanh trụ tròn, thân bu lông có ren dùng để vặn đai ốc , đầu bu lông cao hơn , có hình dáng là hình vuông, tròn , ngũ giác, lục giác, bát giác, hoặc các hình đặt biệt khácnhưng thông dùng là lục giác. Đai ốc: Cũng tương tự như đầu bu lông , đai ốc cũng có nhiều hình dáng khác nhau, nhưng thường sử dụng là đai ốc hình lục giác, đai ốc dùng để vặn vào bu lông hoặc vít cấy. Vòng đệm: Là vòng thép mỏng đặt giữa đai ốc và chi tiết ghép, dùng đẻ bảo vệ bề mặt chi tiết ghép, đồng thời làm tăng diện tích tiếp xúc của bề mặt chi tiết ghép với đai ốc, vòng đệm có nhiều loại, phẳng vênh hoặc các hình dáng khác Các biện pháp không cho đai tự lỏng: Trong các mối ghép bằng ren khi chịu tải trọng động, va đập hệ số ma sát giữa các bề mặt ren, đai ốc và bu lông giảm dần, sau một thời gian làm việc đai ốc sẽ lỏng ra làm cho mối ghép mất khả năng làm việc. Muốn tránh tình trạng trên thường dùng các biện pháp sau đây dể không cho đai ốc tự lỏng. • Dùng thêm chi tiết phụ để tăng thêm ma sát cho bề mặt bu lông và đai ốc: dùng vòng đệm vênh, hoặc thêm đai ốc phụ. • Dùng thêm chi tiết phụ để cố định không cho đai ốc tự lỏng (xoay): dùng chốt chẻ , đệm gập, đệm có cánh. • Gây biến dạng dẻo cục bộ: chỉ sử dụng trong những mối ghép, không hoặc ít tháo lắp, hàn hoặc đột. 2. Bu lông đặc biệt (hình 9 – 11). Hình 9 – 11 Bulông đặc biệt • Bu lông nền: dùng để cố định bệ máy trên nền, bu lông nền không có tiêu chuẩn, các kích thước được định tuỳ theo điều kiện làm việc cụ thể. • Bu lông vòng (vít vòng): là biến thể của vít , đầu vít có hình vành khuyên, được bắt vào vỏ máy, vỏ động cơ điện, vỏ hợp tốc độ dùng để nâng hoặc vận chuyển các vật nặng. • Bu lông treo: (Móc treo), thường gọi là móc treo, dùng để treo móc, vận chuyển các vật nặng. 3. Vật liệu: • Thép ít và vừa carbon như CT3, CT4 các loại thép này biến dạng tốt, nên dể dập nguội và lăn ren, được dùng trong các mối ghép chịu tải trọng nhỏ và va đập ít. • Thép carbon chất lượng tốt như 35,40 được dùng trong mối ghép chịu tải trọng trung bình, trong các chi tiết ghép có yêu cầu lắp ghép chính xác. • Thép hợp kim như 30X, 30XH, 35X được dùng trong các mối ghép chịu tải trọng lớn, trong các chi tiết quan trọng có sự va đập, trong các mối ghép ở những môi trường có sự thay đổi nhiệt độ. 8.4. CÁC DẠNG HỎNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN MỐI GHÉP REN. 1. Các dạng hỏng Bulông chịu tác dụng của tải trọng tỉnh thường rất ít hỏng, khi quá tải bulông có thể kéo đứt, hoặc ren bulông bị cắt và dập, trong những mối ghép bị tháo lắp thường xuyên, ren thường bị mòn Trong tính toán hoặc trong thiết kế, bulông thường được tính theo sức bền kéo để tính đường kính푑1từ đó tìm đường kính danh nghĩa d hoặc các kích thước khác của bulông theo tiêu chuẩn. b. Mối ghép chặt: Trong mối ghép này cần phải vặn chặt đai ốc trước khi có ngoại lực tác dụng. Như vậy khi chưa chịu của tải trọng thì bản thân bulông đã chịu ứng suất kéo do lực xiết khi vặn chặt đai ốc và ứng suất xoắn do ma sát trên ren của bulông và đai ốc gây nên. MỐI GHÉP NHÓM BULÔNG - Thông thông thường đường kính bulông trên các mối ghép lấy bằng nhau nhằm giảm bớt phiền phức về mặt công nghệ khi chế tạo. Tuy nhiên, trên phương diện tính toán thì điều này đúng khi tải trọng phân bố đều - Các giả thiết sau được áp dụng khi tính toán bulông: + Các mối ghép cứng nên bề mặt ghép là phẳng + Các bulông trong mối ghép có kích thước bằng nhau và chịu lực xiết bằng nhau