Bài giảng cơ sở thiết kế máy 2 - P9

Đây là bài giảng " Cơ sở thiết kế máy - tập 1 + 2 " của Thầy Lê Cung - ĐHBK Đà Nẵng . TÀi liệu này dùng cho sinh viên chuyên ngành cơ khí chế tạo máy và sinh viên ngành CN Nhiệt - điện lạnh .

Trang 1

Chương 4 (3 tiết)

GHÉP BẰNG THEN, THEN HOA

4.1 Mối ghép then

1 Giới thiệu mối ghép then

 MG tháo được ⇒ ghép các CTM dạng

trục và moayơ ⇒ để truyền momen xoắn

giữa hai CTM được ghép

 Then : tiêu chuẩn hóa

Trang 2

t 2

h

moayơ then

trục

 Kích thước cơ bản của mối ghép then bằng

9 Chiều cao then h

9 Chiều rộng then b

9 Chiều dài then L

9 Đường kính trục d

9 Chiều sâu rãnh then trên trục t 1

Trang 3

2 Các loại mối ghép then

Hai loại lớn :

Then ghép lỏng :

- then bằng

- then bằng dẫn hướng

- then bán nguyệt

 Then ghép căng :

- then vát

- then ma sát

- then tiếp tuyến

a) Then ghép lỏng

 Then bằng

9 Tiết diện hình chữ nhật

t 2

h

moayơ then

trục

Trang 4

9Mặt làm việc : hai mặt bên, có khe hở hướng tâm

 Then bằng

t 2

h

moayơ then

trục

9TCVN ⇒ Kiểu I và kiểu II Kiểu I có rãnh trên

moayơ sâu hơn kiểu II ⇒ dùng cho moayơ

gang/thép có độ bền thấp hơn trục

 Then bằng

B

moayơ then

trục

9Hai đầu : gọt bằng//gọt tròn

9 Thường dùng một then bằng Có thể dùng 2 hoặc 3 then (hai

then ⇒ lệch nhau 180 0 ; ba then ⇒ lệch nhau 120 0 )

9 Truyền momen xoắn hai chiều, không truyền lực dọc trục

9 Khó bảo đảm tính lắp lẫn Với các mối ghép quan trọng ⇒ sửa

chữa hoặc chọn then ⇒ hạn chế sử dụng trong sản xuất hàng loạt

9 Then được chế tạo bằng thép kéo

Trang 5

Then bằng dẫn hướng

9Giống then bằng, dùng khi cần di động chi

tiết Bắt vít vào trục

9 Khả năng tải của then bằng dẫn hướng

kém hơn then hoa ⇒ hiện nay ít dùng

 Then bán nguyệt

9 Mặt làm việc : hai mặt bên, khe hở hướng tâm

9Ưu : khi moayơ có độ nghiêng so với tâm

trục ⇒ vẫn làm việc bình thường; chế tạo

then//rãnh then đơn giản (dao phay đĩa)

Trang 6

9 Moayơ ngắn ⇒ một then

moayơ dài ⇒ có thể hai then, bố trí 180 0

9 Nhược : phay rãnh sâu trên trục ⇒ trục bị yếu

nhiều ⇒ dùng ở các mối ghép chịu tải trọng nhỏ

 Then bán nguyệt

b) Then ghép căng

 Then vát

Độ dốc 1:100

9 Tiết diện chữ nhật, vát một mặt ⇒ độ dốc 1:100.

Rãnh then trên moayơ ⇒ độ dốc 1:100

9 Mặt làm việc : mặt trên - mặt dưới, hai

mặt bên có khe hở

Trang 7

9 Hai kiểu : có đầu//không đầu Then vát

Kiểu không đầu : gọt bằng//gọt tròn

Then vát

9 Khi ghép, then (hay moayơ) được đóng

vào ⇒ áp lực trên hai bề mặt làm việc của

then và trên hai bề mặt lắp ghép ⇒ truyền

được momen xoắn//lực dọc trục

9 Trục và moayơ đều phải làm rãnh do đó trục bị

yếu nhiều so với khi dùng then bằng, nhưng

moayơ lại ít bị yếu hơn then ma sát

Trang 8

 Then ma sát

Độ dốc 1:100

9 Gần giống then vát, một mặt vát 1 :100,

moayơ vát 1 :100 Mặt làm việc của then :

mặt trên và mặt dưới

9 Tiết diện không phải hình chữ nhật

Mặt dưới của then : mặt trụ có cùng đường

kính với trục

 Then ma sát

9 Then ma sát không có rãnh trên trục

9 Hai kiểu : có đầu//không đầu

9 Khi đóng then vào, then áp chặt vào bề mặt trục,

hai bên có khe hở, MG làm việc nhờ lực ma sát

9 Ưu: không cần rãnh trên trục ⇒ không làm yếu

trục ; có thể lắp ở bất kỳ chỗ nào trên trục; khi

máy bị quá tải, then có tác dụng bảo đảm an

toàn//moayơ bị yếu hơn so với khi dùng then vát

Trang 9

 Then tiếp tuyến

9 Do hai then vát tạo thành

Mặt làm việc : hai mặt song song với nhau

9Độ dôi theo phương tiếp tuyến, có

được nhờ đóng hai then vào rãnh

Then tiếp tuyến

9 Một then ⇒ truyền momen

xoắn một chiều Hai chiều ⇒

dùng hai then cách nhau một

góc 120 0 - 135 0

9 Dùng trong ngành CTM

hạng nặng, chịu tải trọng lớn

Trang 10

2 Tính mối ghép then bằng

b

A A

h T

Ft

a) Dạng hỏng của mối ghép then bằng

+ Dập các bề mặt tiếp xúc

(hai bề mặt bên của then)

+ Cắt theo tiết diện A-A

b

A A

h T

Ft

b) Điều kiện bền dập

Giả thiết ứng suất dập phân bố

đều trên bề mặt làm việc của then

Ứng suất dập sinh ra trên bề mặt

làm việc và điều kiện bền :

t d

2

F

l.t

σ =

t

2T F

d

≈

[ ]

2

2T d.l.t

⇒

Trang 11

b) Điều kiện bền cắt

Ứng suất cắt sinh ra trên bề

mặt làm việc và điều kiện bền :

b

A A

h T

Ft

[ ]

t

 Cách tính mối ghép then bằng

Các phần tử của mối ghép then (kích thước tiết

diện then, tiết diện rãnh ) : tiêu chuẩn hóa ⇒

dựa trên đường kính trục d, tra các kích thước

b h, t 1 , t 2 ⇒ chọn [σ d ] ⇒ tính chiều dài then l

theo điều kiện bền dập ⇒ kiểm nghiệm điều

kiện bền cắt

Nếu l then > l moayơ ⇒ tăng l moayơ hoặc dùng

nhiều then (số then không nên > 2)

Trang 12

4.2 Mối ghép then hoa

1 Giới thiệu mối ghép then hoa

9 Ghép moayơ vào trục nhờ các răng trên

trục lồng vào các rãnh trên moayơ (~ MG

nhiều then, các then làm liền trên trục)

9 Hai loại :

- ghép cố định : moayơ không thể trượt dọc trục

- ghép di động : moayơ có thể di trượt dọc trục

Ghép di động, trục then hoa có dạng hình

trụ; khi ghép cố định, trục then hoa có thể

hình trụ hay hình côn

Trang 13

Chữ nhật Tam giác Thân khai

9 Dạng ren :

- răng hình chữ nhật (dùng rộng rãi hơn cả)

- răng thân khai

- răng hình tam giác

2 Kích thước cơ bản của MG then hoa

Then hoa : tiêu chuẩn hóa

- Đường kính trong d của trục then hoa

- Đường kính ngoài D của trục then hoa

- Đường kính trung bình d 1

của trục then hoa : 1

D d d

2

+

=

- Chiều rộng B của mayơ

- Chiều dài của trục then hoa l

- Số then trên trục Z

- Kích thước tiết diện : chiều cao h, chiều rộng b

Trang 14

3 Các PP lắp để định tâm mối ghép then hoa

 Định tâm theo cạnh bên

B

9 Không bảo đảm độ đồng tâm moayơ - trục

9 Cần gia công chính xác kích thước b

9 Tải trọng phân bố đều trên

các răng; nhờ khe hở mặt bên

nhỏ nên tránh được va đập khi

tải trọng thay đổi chiều

⇒ dùng cho MG chịu momen

xoắn lớn, không yêu cầu cao

về độ đồng tâm

 Định tâm theo đường kính ngoài D

hay theo đường kính trong d

9 Dùng cho MG có yêu cầu cao về độ đồng tâm

- Kiểu lắp d : Gia công

chính xác kích thước d

(lỗ : mài tròn trong, trục

: mài định hình

d

⇒ độ đồng tâm cao

hơn so với kiểu lắp

theo đường kính

ngoài D, đắt tiền hơn

Trang 15

 Định tâm theo đường kính ngoài D hay theo đường kính trong d

Kiểu lắp theo D : Gia

công chính xác kích

thước D (trục : mài tròn

ngoài, lỗ : chuốt ép

⇒ đơn giản, rẽ tiền hơn so với kiểu lắp theo d

Chỉ dùng được khi lỗ moayơ không nhiệt

luyện//độ cứng không lớn (có thể chuốt ép được)

4 Tính mối ghép then hoa

xúc then hoa - rãnh moayơ)

a) Các dạng hỏng chủ yếu

9 Biến dạng dẻo và khe hở ⇒ chuyển

động tương đối giữa các bề mặt làm việc

⇒ MG có thể bị hỏng do mòn

Trang 16

b) Điều kiện bền dập

m

2T

d l.h.Z.

ψ

σd : ứng suất trung bình trên bề mặt làm việc [MPa]

l : chiều dài mối ghép [mm]

T : momen xoắn truyền qua mối ghép [Nmm]

d m : đường kính trung bình của then hoa [mm]

h : chiều cao bề mặt tiếp xúc của răng [mm]

ψ : hệ số → phân bố không đều của tải trọng

[σ d ] : ứng suất dập cho phép

c) Điều kiện bền mòn

m

2T

d l.h.Z

[σ m ] : ứs cho phép khi tính về mòn răng then hoa

Cách tính mối ghép then hoa

9 Chọn kích thước then hoa theo đường kính trục

⇒ tính chiều dài l theo điều kiện bền dập ⇒ kiểm

tra điều kiện bền mòn

9Chọn trước chiều dài then hoa l ⇒ kiểm nghiệm

điều kiện bền dập và điều kiện bền mòn

Trang 17

4.3 Đánh giá mối ghép then và then hoa

 Ưu nhược điểm của mối ghép then

¾ Ưu :

Cấu tạo đơn giản, chắc chắn; dễ tháo lắp; rẽ tiền

Phải làm rãnh then trên trục ⇒ tiết diện trục bị giảm

và sinh ra tập trung ứng suất ⇒ làm yếu trục

¾ Nhược :

So với then ghép lỏng, then ghép căng gây

lệch tâm nhiều, làm tăng rung động cho

các chi tiết máy được ghép, làm cho moayơ

bị nghiêng đi Ưu : có thể chịu được va đập

4.3 Đánh giá mối ghép then và then hoa

 Ưu nhược điểm của mối ghép then hoa

So với MG then, MG then hoa có ưu nhược điểm sau :

¾ Ưu điểm

9 MG được tâm đồng hơn, dễ di động CTM trên trục

9 Khả năng chịu tải lớn hơn (so với MG then cùng

kích thước, do bề mặt làm việc lớn hơn, tải trọng

phân bố đều hơn trên bề mặt răng)

9 ĐB mỏi cao hơn; chịu va đập + TT động tốt hơn

¾ Nhược điểm

9 TTứng suất ở góc rãnh (ít hơn so với MG then)

9 Tải trọng phân bố giữa các răng không đều

9 Dụng cụ//thiết bị chuyên dùng để chế tạo//kiểm tra

Tiêu đề	GhéP Bằng Then, Then Hoa
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Cơ khí
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	337,12 KB