Chương 5 mối ghép có độ dôi

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

1


5.1. Khái niệm chung
5.1.1. Mối ghép có độ dơi
Giới thiệu mối ghép độ dơi:
•Mối ghép độ dơi dùng để lắp ghép chi tiết dạng
trục 1, với chi tiết dạng lỗ 2 (cịn gọi là chi tiết
bạc), nhờ độ dơi của hai kích thước.
•Cách biểu diễn mối ghép độ dơi như trên. Kiểu
lắp trụ trơn H7/s6: kích thước đường kính của
trục dT lớn hơn kích thước đường kính của lỗ dL.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

2


5.1. Khái niệm chung
5.1.1. Mối ghép có độ dơi
Giới thiệu mối ghép độ dơi:
•ES, es là sai lệch trên của lỗ và trục. EI, ei là sai
lệch dưới của lỗ và trục. Trong mối ghép ở trên
có ei>ES.
•Lượng chênh lệch giữa kích thước trục và kích
thước lỗ là độ dỗi N.
•N =dT – dL
•Do kích thước trục và kích thước lỗ có dung sai,
nên độ dơi N cũng có dung sai.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

3


5.1. Khái niệm chung
5.1.2. Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi
Để có mối ghép độ dơi, ta cần phải lắp chi tiệt trục vào lỗ của chi tiết bạc.
Công việc lắp ghép có thể thực hiện theo các phương pháp sau:
a.Phương pháp lắp ép:
•Phương pháp lắp ép được thưc hiện ở nhiệt độ bình thường. Dùng một
lực lớn ép trục vào lỗ. Lúc này trục và bạc bị biến dạng, kích thước
dT giảm đi, và kích thước dL tăng lên, trục được lắp vào lỗ của bạc. Sau
khi lắp xong, do biến dạng đàn hồi, trục ln có xu hướng nở ra và bạc
có xu hướng co lại. Trên bề mặt tiếp xúc của trục và bạc có áp suất p.
Tạo nên áp lực Fn, và có lực ma sát Fms.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

4


5.1. Khái niệm chung
5.1.2. Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi
a.Phương pháp lắp ép:
•Lực Fms cản trở chuyển động trượt tương đối giữa chi tiết trục và chi tiêt
bạc. Đây chính là lực liên kết của mối ghép.
•Phương pháp lắp ép có ưu điểm: lắp ghép đơn giản, dễ thực hiện, giá
thành rẽ,

• Nhưng có nhược điểm: cần phải
dùng một lực lớn, dễ làm nứt chi
tiết bạc, hoặc bóp méo chi tiết trục
rỗng. San bằng các đỉnh nhấp nhô,
làm giảm độ dơi của mối ghép.
•

Phương pháp lắp này thường dùng
đối với các mối ghép có độ dơi N
nhỏ.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

5


5.1. Khái niệm chung
5.1.2. Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi
b. Phương pháp lắp nung nóng chi tiết bạc:
•Nung nóng chi tiết bạc với nhiệt độ cao, bạc bị dãn
nở nhiệt, kích thước dL tăng lên. Người ta tính tốn
nhiệt độ nung nóng sao cho dL xắp xỉ bằng dT.
•Khi dL đủ lớn, ta tiến hành lắp trục vào lỗ của bạc.
Sau khi nguội, bạc co lại ép lên bề mặt trục, tạo lực
ma sát, liên kết hai chi tiết với nhau.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

6

5.1. Khái niệm chung
5.1.2. Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi
b. Phương pháp lắp nung nó Đốt nóng chi tiết bạc:
•Phương pháp lắp nung nóng có ưu điểm: lắp ghép nhẹ nhàng, khơng
san bằng các đỉnh nhấp nhơ.
•Khuyết điểm: cần thiết bị đốt nóng chi tiết bạc, dễ làm cháy bề mặt của
bạc, làm biến dạng chi tiết bạc.
•Phương pháp lắp này thường dùng đối với mối ghép có độ dơi lớn, và
cho phép nung nóng chi tiết bạc.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

7


5.1. Khái niệm chung
5.1.2. Phương pháp tạo mối ghép có độ dơi
c.Phương pháp lắp làm lạnh:
•Làm lạnh chi tiết trục, trục co lại, kích thước d T giảm xuống. Người ta
tính tốn nhiệt độ làm lạnh, sao cho dT xắp xỉ bằng dL. Khi dT đủ nhỏ, ta
tiến hành lắp trục vào lỗ. Sau khi trở lại nhiệt độ môi trường, trục nở ra,
ép lên bề mặt lỗ, tạo lực ma sát, liến kết hai chi tiết với nhau.
•Phương pháp lắp làm lạnh có ưu điểm: khơng san bằng các đỉnh nhấp
nhô, không làm cháy bề mặt bạc, lắp ghép nhẹ nhàng.
•Nhưng có nhược điểm: cần thiết bị làm lạnh sâu, đắt, rất khó làm lạnh
khi chi tiết trục lớn.
•Phương pháp lắp làm lạnh thường dùng với các mối ghép quan trọng, có
độ dơi khơng lớn lắm.

Giảng viên: Kiều Xn Viễn – Học phần: Chi tiết máy

8


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn mối ghép có độ dơi
5.2.1.1.Kích thước chủ yếu của mối ghép độ dơi:
•Mối ghép độ dơi được xác định bằng những kích thước chủ yếu sau đây:
– Đương kính danh nghĩa d, mm.
•Chiều dài l của chi tiết bạc, mm.
•Đường kính ngồi của bạc d2, mm.
•Đường kính trong của trục d1, mm..
• Kiểu lắp của mối ghép trụ trơn (ví du
H7/s6). Từ kiểu lắp sẽ tính ra được độ dơi
lớn nhất Nmax và độ dơi nhỏ nhất Nmin.
•

Độ nhám bề mặt của trục và của mặt Lỗ
trên bạc. Được đánh giá qua chiều cao
được đánh giá qua độ cao nhấp nhơ trung
bình Rz1 và Rz2
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

9


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn mối ghép có độ dơi
5.2.1.2. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn mối ghép độ dơi:

•Trong q trình lắp ghép và chịu tải, mối ghép độ dơi có thể bị hỏng. Các
dạng hỏng thường gặp là:
– Dập bề mặt tiếp xúc giữa trục và bạc
– Nứt hoặc vỡ chi tiết bạc
– Trục rỗng bị bóp méo.
– Khi chịu tải, bạc và trục trượt tương đối so với nhau.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

10


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.1. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn mối ghép có độ dơi
5.2.1.2. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn mối ghép độ dơi:
•

Để tránh các dạng hỏng nêu trên, mối ghép độ dơi phải thoả mãn hai
điều kiện dưới đây, đó cũng chính là các chỉ tiêu dùng để tính tốn
mối ghép độ dôi:

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

11


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn
•
•

Lý thuyết chung
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 lý thuyết tính tốn ống dày trong
Sức bền vật liệu:

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

12


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn
•

Lực ma sát lớn nhất trên bề mặt tiếp xúc được tính như sau:
Trong phạm vi biến dạng đàn hồi, sơ đồ phân bố ứng suất theo
phương hướng tâm σr và theo hướng tiếp tuyến σt, trong chi tiết trục
và bạc được trình bày trên Hình 8-5. Sử dụng cơng thức Lamê đối
với ống dày, và tính ứng suất tương đương theo thuyết bền ứng suất
tiếp lớn nhất, ta tính được áp suất tới hạn của chi tiết trục p th1 và của
chi tiết bạc pth2. pth là áp suất lớn nhất có thể có trên bề mặt tiếp xúc,
mà các chi tiết vẫn chưa bị phá hỏng.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

13


5.2. Tính mối ghép có độ dơi

5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn

Trong phạm vi biến dạng đàn hồi, theo định luật Hook, ta tính được
lượng thay đổi của đường kính d1 và d2:

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

14


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn
Bài tốn kiểm tra bền:
Đầu bài: có mối ghép với các kích thước, vật liệu; biết tải trọng tác dụng
lên mối ghép. Tải trọng có thể là lực dọc trục Fa, có thể là mo men xoắn T,
hoặc cả hai. Kiểm tra xem mối ghép có thoả mãn các chỉ tiêu tính tốn
hay khơng.
Bài tồn được tiến hành theo các bước sau:
•Căn cứ vào vật liệu, cách nhiệt luyện, chất lượng bề mặt của chi tiết trục
và bạc, tra bảng để xác định E1, E2, μ1, μ2, f, Rz1,Rz2 , σch1, σch2, ei, es, EI,
ES, K, …
•Xác định [p]: tính già trị pth1 và pth2 theo cơng thức (8-7). Lấy [p] = min(pth1,
pth2)
•Xác định pmax theo cơng thức (8-5), Nmax được tính theo cơng thức (8-1).
Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

15


5.2. Tính mối ghép có độ dơi

5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn
Bài tốn kiểm tra bền:
•Kiểm tra chỉ tiêu (8-3), bằng cách so sánh pmax và [p],
•Nếu pmax < [p], mối ghép đủ bền.
•Nếu pmax > [p], mối ghép không đủ bền, sẽ bị hỏng trong q trình lắp
ghép.
•Tính lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc: Fms = pmin.πdl.fdl.f
•trong đó pmin được tính theo cơng thức (8-5), Nmin được tính theo cơng
thức (8-2). Nếu dùng phương pháp lắp ép, thì lấy N min = ei – ES –
(RZ1 + RZ2).

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

16


5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn
Bài tốn kiểm tra bền:
•Tính lực tác dụng F:
Nếu tải trọng là lực dọc trục, lấy F = Fa.
Nếu tải trọng là mo men xoắn, lấy F = 2.T/d
Nếu tải trọng là cả hai, lấy
•Kiểm tra chỉ tiêu (8-4), bằng cách so sánh Fms và F, rút ra kết luận:
Nếu Fms > KF, các tấm ghép không bị trượt tương đối so với nhau,
Nếu Fms < KF, mối ghép chưa thoả mãn chỉ tiêu chống trượt.

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

17

5.2. Tính mối ghép có độ dơi
5.2.2. Tính mối ghép có độ dơi chịu mơ men xoắn
Bài tốn kiểm tra bền:
•Nếu mối ghép đồng thời thoả mãn cả hai chỉ tiêu 8-3 và 8-4, mối ghép
đảm bảo chất lượng tốt
•Nếu kích thước d1, d2 tham gia vào các mối ghép khác, thì phải tính
Δdd1, Δdd2 theo cơng thức (8-8), và kiểm tra xem có làm hỏng các mối
ghép đó hay không

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

18


Xác định đường kính bu lơng trong mối ghép có khe hở sau:
Biết:
Hệ số ma sát f = 0,12
F = 5000 N
Hệ số an toàn k = 1,5
a = 350 mm
Ứng suất kéo cho phép:
h = 2,5a = 875mm
[K] = 100 MPa
L = 2h = 1750 mm

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

19

Câu 1.1 Vẽ kết cấu mối hàn và cách tính bền mối hàn góc?
Câu 1.2 Trình bày đặc điểm và phân tích các dạng hư hỏng và cách tính mối
ghép then hoa?
Câu 2: Hãy xác định tải trọng cho phép [F] của mối ghép đinh tán sau, biết:

d = 14 mm
a = 320 mm
L = 1,5a=480

b = 0,5a
S1 = S2 = 10 mm
[d] = 120 MPa
[C] = 85 MPa
S1

b
d

S2

b
F

a

L

Giảng viên: Kiều Xuân Viễn – Học phần: Chi tiết máy

20