Bài giảng Chi tiết máy - Chương II: Các tiết máy ghép - Nguyễn Minh Quân

, thân vít, bu lông không được tiêu chuẩn hóa
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1.3 Góc nâng của ren
24
.xp n p
2.d
xptg


§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1.4 Phân loại
25
§3. Ghép bằng ren
Ren hệ mét
α = 600 Md (× p)
Ren hệ Anh
α = 550 inch
- Tiêu chuẩn
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
26
Ren phải
Ren trái
Ren ngoài
Ren trong
Ren trụ
Ren côn
- Các loại ren
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
- Biên dạng ren
27
Ren tam giác
Ren vuông Ren thang
Ren răng cưa
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Ren ống Ren tròn Ren vít gỗ
28
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
- Bước ren
Ren bước nhỏ
Ren bước lớn
Độ bền cao
Lâu hỏng do mòn
29
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1.5 Các chi tiết dùng trong ghép ren
30
Bu lông Vít Vít cấy Đai ốc
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1.6 Biện pháp phòng lỏng
Cố định chuyển động tương đối giữa bulông và đai ốc.
31
2 đai ốc Đệm vênh Đệm gập Đệm hãm có ngạnh
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1.7 Đánh giá
Ưu điểm:
+ Cấu tạo đơn giản, dễ tháo lắp.
+ Giá thành rẻ nhờ tiêu chuẩn hóa.
+ Có thể có định ở bất kỳ vị trí nào nhờ tự hãm
Nhược điểm:
Tập trung ứng suất chân ren ( độ bền mỏi kém )
32
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Tính toán
33
Các kích thước chủ yếu của mối ghép ren
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2.1 Tính bu lông
Bu lông không xiết chặt chịu lực dọc trục (móc treo)
34
k2
1
[ ]
4
k
F
d
 

 
Ứng suất kéo cho phép của
vật liệu bu lông
[ ] 0,6k ch 
1
4
[ ]k
F
d
 

§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Bu lông xiết chặt không có ngoại lực tác dụng (nắp bình kín)
35
Chịu kéo (lực xiết)Chịu xoắn (mômen ma sát trên ren)
2
1
4
V
d



2. ( ').
2
r
d
M V tg   
Góc ma sát tương đương
2
2
3 3
10 1
( ')
8 ( ')2
W
16
r
d
Vtg
M Vtg d
d d
 
 

 


  
 
2
2 2 '2
d
1
3 1 12t
d
tg
d
     
 
     
 
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Bu lông tiêu chuẩn
02,5  2 11,1d d ' 0,2f 
2
1
1,3
1,3 [ ]
4
td k
V
d
  

  
1
4.1,3.
[ ]k
V
d
 

[ ]= chk
s


bu lông M6-16 M16-30 M30-60
[s] 4 3 3 2 2 1,5
36
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Bu lông xiết chặt, chịu ngoại lực là lực ngang
37
Bu lông lắp có khe hở Dạng hỏng: các chi tiết ghép trượt trên nhau
Điều kiện : tránh trượt tương đối giữa các bề
mặt chi tiết ghép
. . FmsF V i f 
Số bề mặt
tiếp xúc
Hệ số ma sát
.
kF
V
i f

0,15 0,20f  
Hệ số an toàn
1,3 1,5k  
1
4.1,3. .
. . .[ ]k
k F
d
i f 

§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Bu lông lắp không có khe hở
Thân bu lông bị cắt
2
0
[ ]
4
c c
F
d
i
 

 
  0,4c ch 
   0,2 0,3c ch  
Ứng suất tĩnh
Ứng suất thay đổiMặt tiếp xúc bị dập
d
1 0
[ ]
2
d
F
s d
  
d
2 0
[ ]d
F
s d
  
0,8d ch 
0,8d b 
So sánh
.
kF
V
i f

1,5
1 0,15
10F
38
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Bu lông xiết chặt, chịu ngoại lực là lực dọc trục
39
Dạng hỏng: Tách hở nắp bình Tránh tách hở
Bu lông
V: giãn
F: giãn
Tấm ghép
V: co
F: giãn
bF V F  ' (1 )V V F  
0,2 0,3  
0
(1 )V k F 
1,3 4
0 1,3F V F 
mômen ma sát trên ren)
0
k2
1
[ ]
4
F
d
 

 
1d
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Tải trọng thay đổi
40
0F F  ( )bF V V F  
2
a
b
F
A

  Diện tích tiết diện
nguy hiểm của bu lông
1 1
2 2
m v a
b b
V F
A A
     
axm v a
b b
V F
A A
     
Tính kích thước
 1
(1 / )
.
m b
a a
a
S S
K
  

  
G/hạn bền mỏi G/hạn bền
HS tập trung ứng suất ở ren
2,5 4 
0
k2
1
[ ]
4
F
d
 

 
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2.2 Tính mối ghép nhóm bu lông
41
Giả thiết:
+ Tấm ghép đủ độ cứng.
+ Mặt ghép luôn phẳng.
+ Các bu lông cùng kích thước, 
cùng được xiết chặt giống nhau.
Xác định: 
Lực tác dụng lớn nhất lên 1 bu lông.
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Tải trọng tác dụng trong mặt phẳng vuông góc với trục bu lông
42
Chịu lực ngang Q
Bu lông xiết chặt, chịu
ngoại lực là lực ngang
F
Q
Z

. . .
kF kQ
V
i f Z i f
 
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Chịu mômen M
Lắp không khe hở
1 2
1 2
... i
i
FF F
r r r
  
1
1
i
i
r
F F
r

1 1 1 2 2 2 ... n n nM Z Fr Z F r Z F r  
1
1
2
1
n
i i
i
Mr
F
Z r



43
§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Mômen các lực ma sát (qua tâm bu lông) đối với trọng tâm mối ghép
lớn hơn M
44
Lắp có khe hở
i iZ Vfr M
i i
M
V
Z fr


tinh
i i
kM
V
f Z r

1 k
4.1,3.
[ ]
tinhVd
 

§3. Ghép bằng ren
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1. Khái niệm chung
Dùng để lắp các chi tiết quay có lỗ tròn lên trục (bánh răng, bánh đai, 
bánh vít...) để truyền chuyển động (mômen) giữa chi tiết quay và trục.
45
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Mối ghép then
46
Then ghép lỏng
Then bằng Tiết diện hình chữ nhật (1:1 – 1:2) 
Mặt làm việc: 2 mặt bên
Dùng 1 hay nhiều then
Không truyền lực theo dọc trục
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
47
Then bán nguyệt Mặt làm việc: 2 mặt bên
Tự động thích ứng với độ nghiêng của rãnh may ơ
Phay rãnh sâu trên trục
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Then ghép căng
Vát 1 mặt Độ dốc: 1:100 
Mặt làm việc: 2 mặt trên, dưới
Truyền mômen xoắn và lực dọc trục
Gây lệch tâm, tạo ra rung động
48
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Đánh giá
Ưu điểm
Cấu tạo đơn giản, chắc chắn, dễ tháo lắp
Nhược điểm
Có rãnh trên trục => tập trung ứng suất
Khó lắp chính xác
49
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
3. Mối ghép then hoa
50
Răng thân khai
Chân răng dày, không có góc lượn đột ngột Độ bền mỏi cao hơn
Đạt độ đồng tâm cao hơn
Chế tạo đơn giản hơn Giá thành rẻ
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Đánh giá
Ưu điểm
Khả năng chịu tải lớn hơn
Độ bền mỏi cao hơn, chịu va đập tốt hơn
Đảm bảo mối ghép đúng tâm hơn
Nhược điểm
Tập trung ứng suất
Tải trọng phân bố không đều giữa các răng
Chế tạo phức tạp hơn
51
Phương pháp định tâm
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
1. Khái niệm chung
Ghép các tiết máy có bề mặt tiếp xúc là mặt trụ tròn
52
T Ld d  
Truyền mômen xoắn
Truyền lực dọc trục
Chịu mômen uốn
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
2. Các phương pháp lắp
53
Ép
Đơn giản
San bằng nhấp nhô Giảm độ dôi Tải kém
Nung nóng Lỗ nở to ra Giới hạn nhiệt độ
Làm lạnh Tiết diện co lại Giới hạn nhiệt độ
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/
Đánh giá
Ưu điểm
Chịu tải trọng lớn, va đập
Chế tạo đơn giản
Nhược điểm
Tháo lắp phức tạp, gây hư hại bề mặt
Không thể xác định chính xác khả năng truyền lực
54
Th.S Nguyễn Minh Quân – Bộ môn Cơ sở thiết kế máy và Robot, Đại học Bách Khoa Hà Nội - https://sites.google.com/site/quannm187/