Đang tải... (xem toàn văn)
Máy móc và thiết bị hiện đại được tạo thành từ ba bộ phận chính: động cơ, hệ thống truyền động và bộ phận công tác. Chỉ vài trường hợp số vòng quay động cơ bằng số vòng quay bộ phận cô
Chương 18 MỐI GHÉP BẰNG ĐỘ DƠI Các k§ hiệu Ký hiệu Đơn vị F N Hệ số - đại lượng Lực dọc trục f Hệ số ma sát d mm Đường kinh mối ghép N/mmf(Pa) | Áp suất sinh mối ghép T Nmm Mômen xoắn mm Độ dơi đ; mm Đưỡng kính lỗ mối ghép có độ dơi de mm Đường kính trục mối ghép có độ dơi E¿,E¿ MPa Mơdun đàn hồi tiết bao bị bao Mi, He Hệ sổ Poisson vật liệu tiết bao bị bao & mm Độ dôi thực tế t °C Độ chênh lệch nhiệt độ hai tiết lắp mối lắp có độ dôi a Hệ số giãn nở nhiệt 18.1 GIỚI THIỆU Trong mối ghép chi tiết máy có độ dơi phổ biến mối ghép có bể mặt tiếp xúc hình trụ trịn, nghĩa tiết bao tiết khác theo mặt trụ, ví dụ bánh xe lửa với trục, vành bánh vít với thân bánh vít, vịng ổ lăn ngõng trục (H.18.1) Ngồi mối ghép có độ đơi theo hình cơn, hình lăng trụ Độ dơi cần thiết xác định hiệu đường kính trục đường kính lỗ Chi tiết giữ cố định trục nhờ vào lực ma sát bể mặt tiếp xúc Lực ma sát sinh đo lực đàn hồi tiết biến dạng Mối ghép độ đôi chịu tác dụng lực mômen xoắn theo phương 616 Chương 18 Mối ghép độ đơi chia thành hai nhóm: - Ghép tiết theo mặt trụ mặt côn, chi tiết bao tiết khác, khơng sử dụng tiết ghép phụ - Mối ghép độ đôi thực vành xiết ghép (H.18.5) a) b) / Hình 18.1 Ghép độ dôi Ưu điểm mối ghép độ dôi: - Kết cấu đơn giản - Các tiết ghép đảm bảo độ đông tâm - Chịu tải trọng lớn tải trọng động Nhược điểm: - Tháo lắp phức tạp - Giảm độ dơi tiết ghép làm hỏng bề mặt ghép tháo lấp - Độ phân tán lớn hệ số ma sát độ dôi lắp sai số kích thước bể mặt ghép u cầu độ xác gia cơng cao - Khó kiểm tra chất lượng bê mặt ghép (kiểm tra không phá hủy) Phạm uì ứng dụng: Ghép chi tiết máy độ dôi sử dụng tải trọng động lớn không yêu cầu tháo lắp thường xuyên Độ tin cậy mối ghép độ dôi phụ thuộc chủ yếu vào kích thước độ đơi, giá trị phụ thuộc vào dung sai lắp ghép chọn Các phương pháp lắp tiết ghép: phương pháp ép (H.11.19a) ép thủy lực, phương pháp nung nóng tiết bao Mối ghép độ đôi 617 làm lạnh tiết bị bao Độ tin cậy mối ghép sử dụng phương pháp nung nóng tiết bao làm lạnh tiết bị bao cao hon 1,5 lần so với mối ghép sử dụng phương pháp ép, ép làm san phần nhấp nhô bề mặt lắp ghép, khiến độ dôi bị giảm làm giảm độ bền mối ghép Giá trị độ đôi tương ứng dạng dung sai mối ghép độ dôi xác định phụ thuộc vào áp suất cần thiết bề mặt lắp tiết ghép Áp suất cân thiết để tạo lực ma sát sinh bể mặt ghép thắng ngoại lực tác dụng lên tiết ghép 18.2 TÍNH TỐN BỀN MỐI GHÉP THEO ĐỘ BỀN Để tiết ghép cố định trục trường hợp chịu tác dụng lực dọc trục F, (H.18.2a): F, < F„„ = fndlp (18.1) suy công thức xác định áp suất bề mặt: KF 2—# (18.2) P * Frdl đó: p - áp suất trung bình bê mặt tiếp xúc; K = 1,õ - hệ số an toàn ƒ - hệ số ma sát; d, / - đường kính chiêu dài bê mặt ghép Trong trường hợp chịu tác dụng mômen xoắn T (H.18.2b): p2- 2KT Pi (18.3) (18.4) Hinh 18.2 618 Chương 18 Khi tác dụng đồng thời mômen xoắn T' lực dọc trục F„ (H.18.2c): [E2 + E> - (7) +F2 < F,, = fadlp »mx? (18.5) + (18.6) Từ suy ra: p > Kl Trong trục quay nhanh, có lực ly tâm nên làm yếu mối ghép, trường hợp để đám bảo độ tín cậy ta cần phải tăng áp suất sinh bề mặt Khi tính tốn hệ số ma sát ƒ tiết ghép gang thép có thé chon: f = 0,08 lắp phương pháp ép, / = 0,14 lắp phương pháp nung nóng tiết bao làm lạnh tiết bị bao Nếu tiết thép gang, tiết lại đồng đồng thau ta lấy ƒ = 0,05 ⁄ TT + d - | at ° a) i BI i Tas b) Hình 18.3 Độ dơi tính tốn mối ghép trụ õ (H.18.3) tính theo cơng thức: - t = pởdi C C —2 (18.7) , lñ a 14+ (d,/d) a6: C, = Ea; với: d - đường với trục đặc E, va Ey ii; VA tạ + rẽ ova 1+(d/d =e nen kính lắp danh nghia; d,- đường d, = 0); d;- đường kính ngồi - médun đàn hồi vật liệu tiết bao - hệ số Poisson vật liệu tiết bao 18.8 (18:8) kính lỗ tiết bị bao (đối tiết bao bị bao (xem bảng 18.1) bị bao (xem bảng 18.1) Mối ghép độ dôi 619 Bảng 18.1 Vật liệu E, (10°MPa) Thép Gang Đồng thau ụ a 21+2,2 1,221.4 03 0,25 12.10% 10,5.10% 1,0 + 1,1 ~0,35 18.10% Đồng thiếc 17.10% Hợp kim nhôm 23.10% Khi lắp mối ghép phương pháp ép đỉnh nhấp nhơ bê mặt san bằng, độ dơi thực tế õ, mối ghép cần phải lớn giá trị tính tốn Š: 5, = +1,2(R,, + R,,) (18.9) R.,, R,, 1a chiéu cao nhấp nhô bể mặt theo mười điểm (tra bang 18.2) Người ta chọn gid tri 5, tuong ting méi ghép tiêu chuẩn mà độ đơi nhỏ ư„„„ hodc gan bang gia tri Theo tiéu chudn ta chon cdc dung sai sau: H7 H7 H7 H7, H7 r6” s8” u7` u8 Khi nung nóng tiết bao làm lạnh tiết bị bao chênh lệch nhiệt độ cân thiết mối ghép xác định theo cơng thức: t= (Snax +S) (18.10) ad đó: õ„„„ - độ đôi lớn chọn từ dung sai mối ghép s - khe hở cần thiết để lắp mối ghép œ - hệ số giãn nở nhiệt tiết nung nóng làm lạnh (xem bảng 18.1) Bang 18.2 Cấp nhám Giá trị độ nhám bê mat R, Chiều cao nhấp nhô Cấp nhám Ra, (um) Chiều cao nhấo nhõ Rz, (um) 320 3.2 160 1,8 80 10 0,8 40 11 0.4 20 12 13 0.1 6.3 14 0,05 10 0.2 / : 620 Chương 18 18.3 KIEM TRA BEN CHI TIẾT GHÉP Sau chọn mối ghép, ta cần phải kiểm tra độ bền mối ghép Áp suất bể mặt ghép xác định theo công thức: = , dé: may 18.11 (18.11) m5; = Bax ‡ max 3+ max ÁP——_+—“a.) — LR, + R„.), với ð„„„ độ đơi tính tốn lớn nhất; mối ghép chọn ð„„ độ đôi lớn theo dung sai Đối với chi tiết bao ống lót theo giáo trình sức bên vật liệu [72] thi cdc điểm mặt nguy hiểm Đối với điểm ứng suất pháp ơ, ứng suất tiếp tuyến ơ, xác định theo công thức Lame (H.18.4): 6, = —p; 6; = (+ (d/dgy"} (18.12) me TP CH- (d/đạ1] Trong điểm này, ứng suất Hình 18.4 chinh o; = 6; 62 = 0; 63 = o, Diéu kiện bên tiết bao vật ligu déo theo thuyét bén tng suat tiép nhat (thuyét bén 3): iq = — 6g = Tran" < Geng suy ra: Gepall - 3(d/d)*) ps (18.13) (18.14) 6,42 1A gidi han chay tiết máy bao Đối với tiết bị bao (trục): o, = 5, =0 G3 ¬= GO, = 2p (18.15) ee (1 - (d,/d)*] Diéu kién bén theo thuyét bén 3: 2p