Dung Sai Lắp Ghép Và đo Lường Kỹ Thuật - 123doc

Nội dung

Tài liệu Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật được biên soạn gồm 6 chương và được chia làm 2 phần. Phần 1 Tài liệu gồm nội dung các chương 1 đến chương 5 trình bày về: Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép; hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn; dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt; dung sai kích thước và lắp ghép của các mối ghép thông dụng, chuỗi kích thước.Phần 2 Tài liệu Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật trình bày về kỹ thuật đo lường. Nội dung phần này gồm 01 chương: Các khái niệm cơ bản trong đo lường, dụng cụ thông dụng trong chế tạo cơ khí, phương pháp đo các thông số hình học trong chế tạo cơ khí.

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Môn dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật là môn kỹ thuật cơ sở nhằmcung cấp cho học viên các kiến thức cơ bản về dung sai và lắp ghép các mốighép thông thường dùng trong cơ khí (các khái niệm cơ bản, hệ thống dung sailắp ghép bề mặt trơn, dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt, ), việc tínhtoán và lựa chọn dung sai lắp ghép cho các yếu tố hình học của sản phẩm saocho vừa đảm bảo cho tính công nghệ và chất lượng cao vừa phù hợp với tiêuchuẩn nhà nước Việt Nam đã ban hành một số phương pháp đo và dụng cụ đo

để đo kiểm các thông số hình học của chi tiết máy (các khái niệm cơ bản trong

đo lường, dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo cơ khí, phương pháp đocác thông số hình học trong chế tạo cơ khí)

Tài liệu Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật được biên soạn gồm 6chương và được chia làm 2 phần

Phần 1 Tài liệu gồm nội dung các chương 1 đến chương 5 trình bày về:Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép; hệ thống dung sai lắp ghép bề mặttrơn; dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt; dung sai kích thước và lắp ghépcủa các mối ghép thông dụng, chuỗi kích thước

Phần 2 Tài liệu Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật trình bày về kỹthuật đo lường Nội dung phần này gồm 01 chương: Các khái niệm cơ bản trong

đo lường, dụng cụ thông dụng trong chế tạo cơ khí, phương pháp đo các thông

số hình học trong chế tạo cơ khí

Vì trình độ có hạn nên tài liệu này chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót Chúngtôi mong nhận được ý kiến đóng góp của đồng nghiệp, học viên và bạn đọc để lầntái bản sau cuốn tài liệu sẽ có chất lượng tốt hơn Mọi góp ý kiến đóng góp xingửi về Bộ môn Cơ sở cơ bản, Trường Trung cấp Kỹ thuật Tăng thiết giáp

Tác giả.

Trang 2

Phần A.

DUNG SAI - LẮP GHÉP

Chương 1.

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP

1.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP

1.1.1 Khái niệm về tính đổi lẫn

a Bản chất của tính lắp lẫn

- Trong sản xuất hàng loạt cũng như trong việc thay thế các chi tiết hỏng,sửa chữa máy móc Đòi hỏi các chi tiết máy cùng loại phải có khả năng thay thếcho nhau Nghĩa là khi lắp các chi tiết đó không cần lựa chọn, không cần sửachữa mà vẫn đảm bảo theo yêu cầu kĩ thuật của mối ghép Tính chất đó của chitiết được gọi là tính lắp lẫn (đổi lẫn) cho nhau

- Vậy tính lắp lẫn của một chi tiết là khả năng thay thế cho nhau mà

không cần lựa chọn, không cần sửa chữa gì thêm mà vẫn bảo đảm chất lượng

sản phẩm đã được quy định

- Có 2 dạng lắp lẫn là: Lắp lẫn hoàn toàn và lắp lẫn không hoàn toàn

* Lắp lẫn hoàn toàn

- Là trường hợp các chi tiết đều có thể lắp ghép, thay thế được cho nhau

mà không cần sửa chữa, không cần lựa chọn

- Lắp lẫn hoàn toàn đòi hỏi các chi tiết phải có độ chính xác cao Do đógiá thành sản phẩm cũng cao

- Thông thường với những chi tiết dự trữ người ta thường dùng Phươngpháp lắp lẫn hoàn toàn

* Lắp lẫn không hoàn toàn

- Với lắp lẫn không hoàn toàn, các chi tiết khi chế tạo thường có dung sailớn hơn Khi lắp ghép phải lựa chọn hoặc sửa chữa thêm mới lắp được Lắp lẫnkhông hoàn thường được sử dụng trong nội bộ nhà máy

Trang 3

1.1.2 Dung sai và các sai lệch giới hạn

a Các khái niệm

* Kích thước

- Là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài hoặc đường kính theo đơn

vị đo đã được lựa chọn

- Trong ngành cơ khí đơn vị đo thường dùng là milimet (mm)

- Ví dụ: Trên bản vẽ ghi Φ20 nghĩa là kích thước đường kính là 20mm

Hoặc ghi 45,2 nghĩa là kích thước chiều dài 45,2mm

* Kích thước danh nghĩa (của trục là dN; của lỗ là DN)

- Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định (tính toán, tra bảng)khi thiết kế, từ đó để quy định dung sai (hoặc tra dung sai)

- Kích thước tiêu chuẩn được quy định theo TCVN 192-66

Bảng 1.1 Bảng kích thước tiêu chuẩn từ 1 đến 500 theo TCVN 192-66

- Ví dụ: Khi người thiết kế tính toán được một kích thước là Φ24,72 Căn

cứ vào bảng kích thước tiêu chuẩn thì không có kích thước 24,72 Ta phải lựachọn lấy một kích thước gần nhất là 25 (lấy lên) Do vậy kích thước dang nghĩa

đó là Φ25

Trang 4

Dmax Dmin

DN dmax

dmin

dN

* Kích thước thực

Là kích thước đo được trực tiếp trên chi tiết khi đã gia công xong

Ví dụ: Khi gia công xong, người thợ đo được kích thước là Φ25,06 thì

Φ25,06 là kích thước thực của chi tiết

Kí hiệu: Dth là kích thước thực của chi tiết lỗ; dth là kích thước thực củachi tiết trục

* Kích thước giới hạn

- Là phạm vi sai số cho phép khi gia công kích thước

- Kích thước giới hạn của lỗ là Dmax, Dmin ; của trục là dmax, dmin

- Kích thước của chi tiết sau khi đã chế tạo (kích thước thực) mà nằmtrong phạm vi cho phép ấy thì đạt yêu cầu Như vậy, kích thước của chi tiết saukhi chế tạo thoả mãn bất đẳng thức dmin≤ dth ≤ dmax ; Dmin ≤ Dth ≤ Dmax thì mới đạtyêu cầu

Hình 1.2 Khoảng kích thước giới hạn của lỗ và trục

* Sai lệch giới hạn

- Là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghiã

+ Sai lệch giới hạn trên (của lỗ là ES; của trục là es)

- Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa

ES = Dmax - DN

es = dmax - dN

+ Sai lệch giới hạn dưới (của lỗ là EI; của trục là ei)

- Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa

EI = Dmin - DN

ei = dmin - dN

* Chú ý: Trị số sai lệch mang dấu (( + )) khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước danh nghĩa, mang dấu (( - )) khi kích thước giới hạn nhỏ hơn kích thước danh nghĩa và bằng (( 0 )) khi kích thước giới hạn bằng kích thước danh nghĩa

* Dung sai

- Là phạm vi sai số cho phép của một kích thước

- Trị số dung sai bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất vàkích thước giới hạn nhỏ nhất Hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên

và sai lệch giới hạn dưới

Trang 5

Hình 1.3 Kích thước giới hạn của lỗ và trục

a Kích thước giới hạn của trục

b Kích thước giới hạn của lỗ

- Dung sai được kí hiệu là T (Tolerance) và được tính theo công thức sau

+ Dung sai kích thước trục: Td = dmax - dmin

Hoặc Td = es - ei

+ Dung sai kích thước lỗ: TD = Dmax - Dmin

Hoặc TD = ES - EI

- Dung sai luôn luôn có giá tri dương Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm

vi cho phép của sai số càng nhỏ, yêu cầu độ chính xác chế tạo kích thước càngcao và ngược lại nếu trị số dung sai càng lớn thì yêu cầu độ chính xác chế tạocàng thấp

- Như vậy dung sai đặc trưng cho độ chính xác, yêu cầu của kích thướchay còn gọi là độ chính xác thiết kế

b Các ví dụ

* Ví dụ 1: Chi tiết trục có kích thước danh nghĩa dN = 32mm, kích thướcgiới hạn lớn nhất dmax = 32,050mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin =31,94mm Tính các sai lệch giới hạn và dung sai

Bài giải

- Tính sai lệch giới hạn trên esd

Sai lệch giới hạn trên bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất

và kích thước danh nghĩa

esd = dmax - dN = 32,050 - 32 = 0,050mm

Trang 6

- Tính sai lệch giới hạn dưới eid

Sai lệch giới hạn dưới bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất

và kích thước danh nghĩa

eid = dmin - dN = 31,94 - 32 = - 0,060mm

- Tính dung sai của kích thước trục

Dung sai của kích thước trục bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên và sai lệch dưới

Td = dmax - dmin = 32,050 - 31,94 = 0,11mmHoặc Td = esd - eid = 0,050 - (-0,060)= 0,11mm

* Ví dụ 2: Chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 45mm, kích thướcgiới hạn lớn nhất Dmax = 45,035mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin =45,012mm Tính các sai lệch giới hạn và dung sai

Bài giải

- Tính sai lệch giới hạn trên ESD

Sai lệch giới hạn trên bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa

ESD = Dmax - DN = 45,035 - 45 = 0,035mm

- Tính sai lệch giới hạn dưới EID

Sai lệch giới hạn dưới bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa

EID = Dmin - DN = 45,012 - 45 = 0,012mm

- Tính dung sai của kích thước lỗ

Dung sai của kích thước lỗ bằng hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất; Hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên và sai lệch dưới

TD = Dmax - Dmin = 45,035 - 45,012 = 0,023mmHoặc TD = ESD - EID = 0,035 - 0,012 = 0,023mm

1.2 LẮP GHÉP VÀ CÁC LOẠI LẮP GHÉP

1.2.1 Khái niệm về lắp ghép

- Hai chi tiết lắp ghép với nhau tạo thành một mối ghép Ví dụ như trụclắp với lỗ; bu lông lắp với đai ốc Trong lắp ghép các chi tiết lắp ghép vớinhau, mặt ghép của chi tiết trong gọi là mặt bị bao; mặt ghép của chi tiết ngoàigọi là mặt bao Các mặt lắp ghép bao và bị bao có thể là mặt lỗ, mặt trục hoặccũng có thể là mặt phẳng

Trang 7

1 1- Lỗ ; 2- Trục

- Thông thường mặt bao ngoài gọi là mặt lỗ, mặt bị bao gọi là mặt trục

Hình 1.4 Mối ghép giữa 2 chi tiết

- Hình 1.4 mô tả các chi tiết bao là lỗ và rãnh trượt, các chi tiết bị bao là

1.2.2 Các loại lắp ghép

a Lắp ghép có độ hở (lắp lỏng)

Trang 8

- Trong nhóm lắp ghép này, kích thước bề mặt bao (lỗ) luôn lớn hơn kíchthước bề mặt bị bao (trục), bảo đảm lắp ghép luôn có độ hở (sơ đồ).

- Độ hở của lắp ghép được kí hiệu là S và được tính như sau

S = D - dTương ứng với kích thước giới hạn của lỗ (Dmax, Dmin) và của trục (dmax, dmin)+ Độ hở lớn nhất (Smax) là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục.

Smax = Dmax - dmin.+ Độ hở nhỏ nhất (Smin) là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trục.

Smin = Dmin - dmax.+ Độ hở trung bình (Sm) là trung bình cộng của độ hở lớn nhất và độ hở nhỏ nhất.

* Từ các công thức trên ta suy ra:

Smax = (Dmax - DN) - (dmin - dN) = ES - ei

Smin = (Dmin - DN) - (dmax - dN) = EI - esĐối với một lắp ghép thì DN = dN

- Nếu kích thước của loạt chi tiết được phép dao động trong khoảng từ

Dmax ÷ Dmin đối với lỗ và từ dmax ÷ dmin đối với trục, thì độ hở (S) của loạt lắpghép đó cũng dao động từ từ Smax÷ Smin tức là trong phạm vi dung sai độ hở TS

TS = Smax - Smin

- Từ công thức TS = Smax - Smin ta suy ra

TS = (Dmax - dmin) - (Dmin - dmax)

TS = (Dmax - Dmin) + (dmax - dmin)

- Kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết

- Độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của độ hở

Trang 9

ES

φ

Trục 

012 , 0 56

ei

es

φ

+ Kích thước giới hạn và dung sai của kích thước lỗ là:

Theo công thức Dmax = DN + ES => Dmax = 56 + 0,020 = 56,02mm

Dmin = DN + EI => Dmin = 56 + 0 = 56mm

TD = Dmax - Dmin hoặc TD = ES - EI => TD = 0,020mm

+ Kích thước giới hạn và dung sai của kích thước trục là:

Theo công thức dmax = dN + es => dmax = 56 - 0,012 = 55,988mm

dmin = dN + ei => dmin = 56 - 0,046 = 55,954mm

Td = dmax - dmin hoặc Td = es - ei => Td = 0,034mm

+ Độ hở giới hạn và độ hở trung bình của lắp ghép là:

Smax = Dmax - dmin = 56,02 - 55,954 = 0,066mm

Smin = Dmin - dmax = 56 - 55,988 = 0,012mm

Trang 10

- Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có độ dôi giới hạn:

Nmax = dmax - Dmin = es - EI

Nmin = dmin - Dmax = ei - ES

- Dung sai độ dôi : TN = Nmax - Nmin = Td + TD

Dung sai độ dôi bằng hiệu đại số của độ dôi lớn nhất và độ dôi nhỏ nhất.Hoặc Dung sai độ dôi bằng tổng đại số của dung sai lỗ và dung sai trục

φ Hãy tính: + Độ dôi giới hạn, độ dôi trung bình của kiểu lắp

+ Dung sai kích thước lỗ, trục và dung sai độ dôi

Bài giải

- Theo bài ra ta có kích thước giới hạn của lỗ và trục

Lỗ

max min

0,072,0

EI D

0,01272,024

ei d

Hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên của trục và sai lệch dưới của lỗ

Nmax = dmax - Dmin = 72,046 - 72 = 0,046mm Hoặc Nmax = es - EI = 0,046 - 0 = 0,046mm

+ Tính độ dôi nhỏ nhất

Độ dôi nhỏ nhất của lắp ghép bằng hiệu đại số kích thước giới hạn nhỏnhất của trục và kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ

Hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của trục và sai lệch trên của lỗ

Nmin = dmin - Dmax = 72,024 - 72,012 = 0,012mmHoặc Nmin = ei - ES = 0,024 - 0,012 = 0,012mm

+ Tính độ dôi trung bình của lắp ghép (Nm)

Trang 11

Hình 1.7 Sơ đồ lắp ghép trung gian

012 , 0 046 ,

=

+ Dung sai độ dôi (TN)

- Dung sai độ dôi bằng hiệu đại số của độ dôi lớn nhất và độ dôi nhỏ nhất Hoặc bằng tổng đại số dung sai của kích thước lỗ và dung sai của kíchthước trục

TN = Nmax - Nmin hoặc TN = Td + TD

TN = 0,046 - 0,012 = 0,034mmHoặc: TN = (0,046 - 0,024) + (0,012 + 0)

- Trường hợp lắp ghép có độ dôi Độ dôi lớn nhất là

Nmax = dmax - Dmin hoặc Nmax = es - EI

* Trong nhóm lắp ghép trung gian Độ hở, độ dôi nhỏ nhất ứng với trườnghợp thực hiện lắp ghép mà kích thước lỗ bằng kích thước trục có nghĩa là độ hở,

Trang 12

độ dôi nhỏ nhất bằng không (Smin = Nmin = 0) Vì cậy dung sai của lắp ghép trunggian được tính như sau:

TS, N = Smax + Nmax

Hoặc TS, N = TD + Td Nếu trị số độ hở giới hạn lớn nhất (Smax) lớn hơn trị số độ dôi giới hạn lớnnhất (Nmax) thì ta tính độ hở trung bình 2

Cho kiểu lắp trung gian, trong đó kích thước lỗ là φ75++0 0 , 0 35; kích thước trục

là φ75++0 0 , , 0 6 4 0 12 Hãy tính: - Kích thước giới hạn và dung sai kích thước lỗ, trục;

- Độ hở, độ dôi giới hạn và độ hở hoặc độ dôi trung bình;

- Dung sai của mối ghép;

Bài giải:

- Theo đầu bài ta có :

lỗ

max min

75

0,0075,00

EI D

75

0,01275,012

ei d

=

=



+ Kích thước giới hạn của lỗ Dmax = 75,035mm; Dmin = 75,00mm

+ Kích thước giới hạn của trục dmax = 75,064mm; dmin = 75,012mm

+ Dung sai kích thước lỗ TD = Dmax - Dmin Hoặc TD = ES - EI

TD = 75,035 - 75,00 = 0,035mmHoặc TD = 0,035 - 0,00 = 0,035mm

+ Dung sai kích thước trục Td = dmax - dmin Hoặc Td = es - ei

Td = 75,064 - 75,012 = 0,052mmHoặc TD = 0,064 - 0,012 = 0,052mm

+ Độ hở lớn nhất Smax = Dmax - dmin Hoặc Smax = ES - ei

Smax = 75,035 - 75,012 = 0,023mmHoặc Smax = 0,035 - 0,012 = 0,023mm

+ Độ dôi lớn nhất Nmax = dmax - Dmin Hoặc Smax = es - EI

Trang 13

Nmax = 75,064 - 75,00 = 0,064mmHoặc Nmax = 0,064 - 0,00 = 0,064mm

* Vì Nmax lớn hơn Smax do đó ta tính độ dôi trung bình

20,064 0,023 0,041

1.3 HỆ THỐNG DUNG SAI - SƠ ĐỒ LẮP GHÉP

- Trục cơ bản là trục có phạm vi dung sai nằm phía dưới đường ((không))

và có giới hạn trên bằng không (es = 0)

b Dãy các sai lệch cơ bản

Trang 14

u v x y z za zb

Hình 1.8 Vị trí miền dung sai ứng với các sai lệch cơ bản của lỗ và trục

- Dãy các sai lệch cơ bản từ A (a) đến H (h) dùng cho mối ghép có khe

hở ; từ J (j) đến N (n) dùng cho mối ghép trung gian ; từ P (p) đến Z (z) dùngcho mối ghép có độ dôi

- Các sai lệch cơ bản của trục và lỗ có cùng chữ kí hiệu sẽ bằng nhau vềtrị số nhưng ngược dấu (EI = - es với các sai lệch cơ bản từ A đến H và ES = - eivới các sai lệch cơ bản từ J đến Zc) Sự phối hợp giữa các sai lệch cơ bản và sốchỉ cấp chính xác sẽ xác định vị trí, độ lớn của miền dung sai Miền dung saiđược ghi sau kích thước danh nghĩa

Trang 15

g h

js k

m n p r s

TD

Td

Td

Td ES

TD EI=0

- Dùng hệ trục toạ độ vuông góc với trục tung biểu thị sai lệch của kích

thước tính theo micrômét ( )µm (1µm=10− 3mm) , trục hoành biểu thị vị trí của

kích thước danh nghĩa

- Ứng với vị trí đó thì sai lệch kích thước bằng 0 nên trục hoành còn đượcgọi là đường 0 Sai lệch của kích thước được phân bố về 2 phía so với kíchthước danh nghĩa, sai lệch dương ở phía trên, sai lệch âm ở phía dưới

Trang 16

Hình 1.11.

- Miền: Bao gồm giữa 2 sai lệch giới hạn là miền dung sai kích thước

được biểu thị bằng hình chữ nhật

- Lắp ghép theo hệ thống trục: Đường không là đường giới hạn lớn nhất

của trục trong hệ thống trục, do đó miền dung sai của chi tiết trục trong hệ thốngtrục nằm phía dưới đường không Miền dung sai của lỗ nằm ở những vị trí khácnhau tuỳ theo từng lắp ghép

- Lắp ghép theo hệ thống lỗ: Đường không là đường giới hạn lớn nhất của

lỗ trong hệ thống lỗ, do đó miền dung sai của chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ nằmphía trên đường không Miền dung sai của trục nằm ở những vị trí khác nhau tuỳtheo từng lắp ghép

m es

µ

µ

50 25

+ Biểu độ diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép;

+ Xác định đặc tính của lắp ghép và trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dôitrực tiếp trên sơ đồ

Bài giải

+ Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc: Trục tung có số đo theo µm, trục hoành

biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa (hình 1.11.)

Trang 17

- Trên trục tung lấy 1 điểm có tung độ là +25µm ứng với sai lệch trên của

lỗ, điểm sai lệch dưới của lỗ có giá trị EI = 0 sẽ nằm trùng với trục hoành(đường 0) Vẽ hình chữ nhật có cạnh đứng bằng khoảng cách của 2 sai lệch giớihạn, 2 cạnh nằm ngang tương ứng với hai vị trí của sai lệch giới hạn đồng thờicũn là vị trí của kích thước giới hạn

- Cũng tương tự như đối với kích thước lỗ, để biểu thị miền dung sai kíchthước trục, trên trục tung ta lấy 2 điểm tương ứng với sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới của kích thước trục là es = -25µm; ei = -50µm

- Đặc tính của lắp ghép được xác định dựa vào vị trí tương quan giữa 2miền dung sai Miền dung sai của lỗ TD nằm trên miền dung sai của trục, nghĩa

là kích thước lỗ luôn luôn lớn hơn kích thước trục

+ Do vậy lắp ghép luôn có độ hở và là mối ghép lỏng

Độ hở giới hạn được xác định trực tiếp trên sơ đồ:

m T

m S

m S

S µ µ

µ

50 25

=

+

=

m ei

m es

µ

µ

41 60

+ Biểu độ diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

+ Xác định đặc tính của lắp ghép và trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dôitrực tiếp trên sơ đồ

Bài giải

+ Vẽ sơ đồ: Cũng tương tự như ví dụ 1 ta vẽ được sơ đồ miền phân bốdung sai kích thước lỗ và trục (hình 1.12.)

Trang 18

+

=

m ei

m es

µ

µ

2 18

+ Biểu độ diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

+ Xác định đặc tính của lắp ghép và trị số giới hạn tương ứng trực tiếptrên sơ đồ

Bài giải

+ Vẽ sơ đồ: Cũng tương tự như ví dụ 1 và ví dụ 2, ta vẽ được sơ đồ miền

phân bố dung sai kích thước lỗ và trục (hình 1.13.)

Hình 1.13.

- Nhìn vào sơ đồ ta thấy miền dung sai kích thước trục (Td) luôn nằm xenlẫn với miền dung sai kích thước lỗ (TD)

- Như vậy kích thước lỗ có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thước trục, do

đó lắp ghép có độ dôi hoặc độ hở, đó là đặc tính của lắp trung gian Độ dôi giớihạn lớn nhất và độ hở giới hạn lớn nhất của lắp ghép là:

Trang 19

m N

S T

23

m ax

m ax ,

Trang 20

Chương 2.

HỆ THỐNG DUNG SAI - LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN

2.1 HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP

2.1.1 Hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN

a Khái niệm về hệ thống dung sai lắp ghép

- Hệ thống dung sai lắp ghép là tập hợp các quy định về dung sai lắp ghép

và được thành lập theo một quy luật nhất định

- Từ năm 1962 trở về trước, Nhà nước ta áp dụng hẹ thống dung sai lắpghép theo tiêu chuẩn Nhà nước Liên Xô (ΓOCT)

- Từ năm 1963 Nhà nước Việt nam dâ chủ cộng hoà ban hành tiêu chuẩn vềdung sai lắp ghép theo tiêu chuẩn Việt Nam có TCVN 20 - 63 và TCVN 42 - 63

- Qua nhiều năm áp dụng trong thực tế sản xuất, các tiêu chuẩn trên đãbước đầu đáp ứng được những yêu cầu về thiết kế, giao lưu, hợp tác trong nước

về sản xuất Nhưng trong thời đại hiện nay, yêu cầu về hội nhập kinh tế quốc tế

bộ tiêu chuẩn về dung sai lắp ghép cũ đã bộc lộ nhiều nhược điểm cần phải khắcphục và thay thế

b Hệ thống dung sai lắp ghép theo tiêu chuẩn Việt Nam

- Từ năm 1977, Nhà nước ta đã ban hành hệ thống dung sai lắp ghép theoTCVN 2244-77 và TCVN 2245-77 để thay thế bộ tiêu chuẩn cũ Bộ tiê chuẩnnày được xây dựng trên cơ sở các tiêu chuẩn của Hội đồng tương trợ kinh tế cácnước XHCN và những kiến nghị của quốc tế về tiêu chuẩn hoá ISO Việc ápdụng bộ tiêu chuẩn này đáp ứng được yêu cầu về hợp tác quốc tế giữa nước ta

và các nước trên thế giới Nó bảo đảm cho sự thống nhất về dung sai lắp ghép,thống nhất về công nghệ, dụng cụ, tính đổi lẫn, bảo đảm về trao đổi công nghệ

2.1.2 Khoảng kích thước danh nghĩa

- Về lí thuyết, mỗi kích thước danh nghĩa có trị số dung sai riêng, nhưngtrị số dung sai của các đường kính lân cận sai khác không đáng kể Để đơn giản,người ta chia toàn bộ các đường kính danh nghĩa có kích thước từ 1 đến 500thành 13 khoảng cơ bản và 22 khoảng trung gian

Trang 21

Bảng 2.1 Khoảng kích thước danh nghĩa từ 1 đến 500 theo TCVN 2244-77

Trên 24 đến 30 Trên 30 đến 50 Trên 30 đến 40

Trên 40 đến 50 Trên 50 đến 80 Trên 50 đến 65

Trên 65 đến 80 Trên 80 đến 120 Trên 80 đến 100

Trên 100 đến 120 Trên 120 đến 180 Trên 120 đến 140

Trên 140 đến 160 Trên 160 đến 180 Trên 180 đến 250 Trên 180 đến 200

Trên 200 đến 225 Trên 225 đến 250 Trên 250 đến 315 Trên 250 đến 280

Trên 280 đến 315 Trên 315 đến 400 Trên 315 đến 355

Trên 355 đến 400 Trên 400 đến 500 Trên 400 đến 450

- Cấp IT01 đến IT7 dùng cho calip và dụng cụ đo kiểm

- Cấp IT7 đến IT11 dùng cho các kích thước lắp ghép

- Cấp IT12 đến IT17 dùng cho các kích thước không lắp ghép

Bảng 2.2 Bảng trị số dung sai tiêu chuẩn

Kích thước

danh nghiã

Cấp dung sai tiêu chuẩn T5 T6 T7 T8 T9 T10 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17

Trang 22

0,3 6

0,5 2

1,1 5

0,9 7

1,5

5 2,5 4 6,3 9,7

2.2 GHI KÍ HIỆU SAI LỆCH TRÊN BẢN VẼ

2.2.1 Ghi kí hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ

+ Trong lắp ghép luôn ưu tiên hệ thống lỗ

M h

φ

là kí hiệu lắp theo hệ trục cơ bản+ Ghi kí hiệu trên bản vẽ có 3 cách:

- Cách 1: Ghi kích thước danh nghĩa và trị số sai lệch giới hạn của mối ghép

- Kích thước danh nghĩa của mối ghép là 60mm

Trang 23

2 3

Hình 2.3 Cách ghi dung sai, sai lệch trên bản vẽ

- Sai lệch giới hạn trên của lỗ ES = 0,012mm

- Sai lệch giới hạn dưới của lỗ EI = - 0,080mm

- Sai lệch giới hạn trên của trục es = - 0,020mm

- Sai lệch giới hạn dưới của trục ei = - 0,090mm

- Cách 2: Ghi theo kí hiệu mối ghép bao gồm kích thước danh nghĩa sai

lệch giới hạn và cấp chính xác

- Mối ghép theo hệ trục cơ bản

- Kích thước danh nghĩa của mối ghép là 70mm

- Miền phân bố dung sai của lỗ là miền M, CCX6

- Miền phân bố dung sai của truc là miền h, CCX7

- Cách 3: Ghi phối hợp kí hiệu và trị số sai lệch Kiểu ghi này áp dụng

cho bản vẽ chi tiết

- Chi tiết trục lắp ghép theo hệ lỗ cơ bản

- Kích thước danh nghĩa 65mm

- Miền phân bố dung sai là miền g, CCX6

- Sai lệch giới hạn trên es = -0,010mm

- Sai lệch giới hạn dưới ei = - 0,029mm+ Cách ghi trị số sai lệch giới hạn

- Trước khi ghi các trị số sai lệch giới hạn ta phải ghi kích thước danh nghĩa

- Trị số sai lệch giới hạn trên ghi ở trên; trị số sai lệch giới hạn dưới ghi ởdưới Nếu trị số sai lệch giới hạn bằng không thì không ghi

- Các chữ số của sai lệch giới hạn trên song song với chữ số của sai lệchgiới hạn dưới từ dấu, hàng đơn vị, hàng phần chục, hàng phần trăm, hàng phầnnghìn…

Ví dụ:

0,012 0,080 0,020 0,090

Trang 24

- Cỡ chữ số của sai lệch giới hạn là như nhau và bằng 1/2 ÷ 2/3 cỡ chữ sốkích thước danh nghĩa

Ví dụ: φ70+−0 0 , , 0 26 0 34 ;φ35+0 , 0 56 ;φ40−0 , 0 12

- Trường hợp giá trị sai lệch trên bằng giá trị sai lệch dưới (sai lệch đốixứng) thì ghi dấu cộng trừ kèm theo giá trị sai lệch Cỡ chữ số trong trường hợpnày bằng cỡ chữ số của kích thước danh nghĩa Ví dụ φ60±0 , 05

2.2.2 Phương pháp tra bảng tra dung sai

Tra bảng tra dung sai được thực hiện như sau: Dựa vào các bảng tra trongphần phụ lục của tài liệu để tra dung sai theo các bước sau

- Dựa vào kí hiệu để chọn bảng tra cho phù hợp

Phụ lục 1: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn

Bảng 1: Sai lệch giới hạn với kích thước lỗ

Bảng 2: Sai lệch giới hạn với kích thước trục…

- Chọn hàng ngang để tra theo kích thước danh nghĩa;

- Chọn cột dọc để tra theo miền dung sai và cấp chính xác;

- Đối chiếu hàng ngang với cột dọc ta xác định được sai lệch giới hạn cần tra

* Ví dụ 1: Tra dung sai kích thước có kí hiệu 50 6φ K

- Dựa vào kí hiệu ta biết đây là kích thước đường kính lỗ D = 50 mm,miền dung sai K, cấp chính xác 6)

+ Bước 1: Dựa vào kí hiệu để chọn bảng tra cho phù hợp

Chọn Phụ lục 1: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn; Bảng 1: Sai lệch giới hạnvới kích thước lỗ

+ Chọn hàng ngang để tra theo kích thước danh nghĩa

Với kích thước 50 mm ta chọn hàng trên 30 đến 50 mm

+ Chọn cột dọc để tra theo miền dung sai và cấp chính xác

Miền dung sai K, cấp chính xác 6

+ Đối chiếu hàng ngang với cột dọc ta xác định được sai lệch giới hạn cầntra là: ES = +3µm = +0,003mm,

Trang 25

- Tra dung sai cho kích thước lỗ 70 6φ M (Kích thước lỗ có đường kính

danh nghĩa 70mm, miền dung sai M, cấp chính xác 6)

+ Bước 1: Dựa vào kí hiệu để chọn bảng tra cho phù hợp

Chọn Phụ lục 1: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn; Bảng 1: Sai lệch giới hạnvới kích thước lỗ;

+ Chọn hàng ngang để tra theo kích thước danh nghĩa

Với kích thước 70 mm ta chọn hàng trên 50 đến 80 mm

+ Chọn cột dọc để tra theo miền dung sai và cấp chính xác

Miền dung sai M, cấp chính xác 6

+ Đối chiếu hàng ngang với cột dọc ta xác định được sai lệch giới hạn cầntra là: ES = -5µm = -0,005mm,

EI = -24 µm = -0,024mm

Kích thước lỗ: φ70 6M φ70−0,0050,024 mm

−

=

- Tra dung sai cho kích thước trục 70 7φ h (Kích thước trục có danh nghĩa

70mm, miền dung sai h, cấp chính xác 7)

+ Bước 1: Dựa vào kí hiệu để chọn bảng tra cho phù hợp

Chọn Phụ lục 1: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn; Bảng 2: Sai lệch giới hạnvới kích thước trục

+ Chọn hàng ngang để tra theo kích thước danh nghĩa

Với kích thước 70 mm ta chọn hàng trên 50 đến 80 mm

+ Chọn cột dọc để tra theo miền dung sai và cấp chính xác

Miền dung sai h, cấp chính xác 7

+ Đối chiếu hàng ngang với cột dọc ta xác định được sai lệch giới hạn cầntra là: es = -0 µm = 0 mm,

0,005 0,024 0 0,030

mm

−

−

−

Trang 26

Hình 3.1 Gá kẹp chi tiết gia công

a- Chưa gá kẹp b- Bị méo do lực kẹp c- Gia công lỗ xong d- Lỗ bị méo do vật liệu đàn hồi

Chương 3.

SAI LỆCH HÌNH DÁNG HÌNH HỌC VÀ VỊ TRÍ - NHÁM BỀ MẶT

3.1 SAI LỆCH HÌNH DÁNG HÌNH HỌC VÀ VỊ TRÍ 3.1.1 Những nguyên nhân gây ra sai số

Trong quá trình gia công chi tiết máy, có rất nhiều nguyên nhân gây ra sai

số hình dáng hình học và vị trí của các bề mặt Làm cho bề mặt thật của chi tiếtkhông theo mong muốn khi thiết kế

Do các nguyên nhân khách quan dẫn đến sai số khi gia công

Ví dụ: Phôi bị khuyết tật dẫn đến bề mặt vừa gia công không liên tục

Dung động theo chu kỳ của máy móc, hoặc từ nơi khác truyền đến làmcho bề mặt gia công bị biến dạng Do sự đàn hồi của vật liệu

c Do chủ quan của người thợ

Gá kẹp không chắc chắn; dao không sắc ngọt; điều chỉnh máy chưachuẩn……

* Để tránh được sai số hình dáng và vị trí, cần khắc phục những nguyên nhân gây ra sai số.

Trang 27

- Đối với chi tiết trụ trơn thì sai lệch được xét theo hai phương

+ Theo phương ngang có:

* Sai lệch độ tròn (∆): Là khoảng cách lớn nhất từ bề mặt thực đến vòngtròn áp

Hình 3.2 Sai lệch hình dáng bề mặt trụ

a Sai lệch độ tròn b Độ ô van c Sai lệch độ phân cạnh

* Độ ô van: Là sai lệch mà bề mặt thực là hình ô van

Trang 28

a Sai lệch prôpin theo mặt cắt dọc b Sai lệch prôpin theo độ côn

c Sai lệch prôpin theo độ phình d Sai lệch prôpin theo độ thắt

Sai lệch độ trụ là khoảng cách lớn nhất ∆ từ các điểm của bề mặt thực tới mặt trụ áp, trong giới hạn của phần chuẩn

b- Sai lệch hình dạng phẳng Sai lệch hình dạng phẳng bao gồm: Sai lệch độ phẳng (Hình 3.3a) và sai

Trang 29

L L1

- Sai lệch vị trí của bề mặt phẳng bao gồm sai lệch độ song song, độvuông góc của bề mặt này so với bề mặt kia;

- Sai lệch vị trí của bề mặt trụ bao gồm độ song song của bề mặt trụ nàyvới bề mặt trụ kia hoặc với đường tâm chung của các bề mặt trụ;

- Sai lệch vị trí của bề mặt cầu bao gồm sai lệch của bề mặt cầu với tâmhoặc với các bề mặt khác;

- Các sai lệch cơ bản là:

+ Sai lệch độ song song của mặt phẳng;

+ Sai lệch độ song song các đường tâm;

+ Sai lệch độ vuông góc của các mặt phẳng;

+ Sai lệch độ vuông góc của mặt phẳng hoặc đường tâm đối với đường tâm;+ Sai lệchđộ đồng tâm đối với đường tâm bề mặt chuẩn;

+ Sai lệch độ đối xứng đối với phần tử chuẩn;

+ Sai lệch độ giao nhau của các đường tâm;

+ Độ đảo hướng kính;

+ Độ đảo mặt mút

Trang 30

Mặt phẳng áp Mặt phẳng thực

3.1.2.3 Ghi kí hiệu sai lệch, dung sai hình dáng, vị trí trên bản vẽ

- Theo TCVN10-85, trên bản vẽ dùng các kí hiệu để ghi các sai lệch, kèmtheo các kí hiệu đó là các trị số sai lệch của chúng (bảng 3.5)

- Một số ví dụ ghi dung sai hình dáng, vị trí bề mặt trên bản vẽ (bảng 3.6)

Bảng 3.5 Các kí hiệu sai lệch hình dáng và vị trí

Sai lệch hình dáng

Sai lệch độ phẳngSai lệch độ thẳngSai lệch độ trụSai lệch độ trònSai lệch prôpin mặt cắt dọc

Sai lệch vị trí

Sai lệch độ song song Sai lệch độ vuông gócSai lệch độ đồng trụcSai lệch độ giao trụcSai lệch độ đối xứngSai lệch về vị tríSai lệch độ đảo (đảo hướngkính, đảo mặt mút)

Trang 31

Dung sai prôpin mặt cắt dọc của mặt A là 0,01mm

Dung sai độ phẳng của bề mặt A là 0,05mm

Dung sai độ song song so với mặt A là 0,1mm/100mm

Dung sai độ tròn của bề mặt A là 0,03mm

Trang 32

3.2 NHÁM BỀ MẶT 3.2.1 Khỏi niệm

Cỏc bề mặt trờn chi tiết, khi đó gia cụng xong bằng bất cứ phương phỏpnào cũng khụng đạt được độ nhẵn tuyệt đối mà vẫn cũn để lại những nhấp nhụ tế

vi Những nhấp nhụ tế vi này là do vết dao cắt để lại, do rung động khi cắt, dotớnh chất khụng đồng nhất của vật liệu và do rất nhiều nguyờn nhõn khỏc Tuynhiờn, khụng phải toàn bộ những nhấp nhụ trờn đều thuộc về độ nhỏm

- Xột một phần bề mặt đó được khuyếch đại (hỡnh 3.7) cú những loại nhấpnhụ sau:

+ Nhấp nhụ cú độ cao h1 thuộc về độ khụng phẳng của bề mặt+ Nhấp nhụ cú độ cao h2 thuộc về độ súng bề mặt

+ Nhấp nhụ cú độ cao h3 thuộc về độ nhỏm bề mặt

Hỡnh 3.7

3.2.2 Cỏc chỉ tiờu đỏnh giỏ nhỏm bề mặt

Theo TCVN 2511 – 78, nhám bề mặt đợc đánh giá theomột trong 2 thông số là sai lệch trung bình số học của prôpin vàsai lệch tớnh theo chiều cao trung bình nhám theo mời điểm

a Sai lệch trung bình số học của prôpin (R a ):

Sai lệch trung bình số học của prôpin là trị số trungbình của các khoảng cách từ các điểm trên đờng nhấp nhô

i i

n

n n

y y

y R

Trang 33

b Chiều cao trung bình nhám theo mời điểm (R Z ):

Chiều cao trung bình nhám theo mời điểm là chiều caotrung bình của 5 khoảng cách từ 5 đỉnh cao nhất đến 5

đỉnh thấp nhất của nhám tính trong phạm vi chiều dài chuẩn

Trang 34

RZ180 1.8

Hình 3.11 KÝ hiÖu vµ c¸ch ghi kÝ hiÖu nh¸m trªn b¶n vÏ

3.2.3 Ghi kí hiệu nhám bề mặt trên bản vẽ

Cách ghi kí hiệu nhám bề mặt trên bản vẽ được xác định theo phươngpháp gia công chi tiết (hình 3.10)

Hình 3.10 Ghi kí hiệu nhám bề mặt

a Kí hiệu nhám không chỉ rõ phương pháp gia công

b Kí hiệu nhám chỉ rõ phương pháp gia công bằng cắt gọt

c Kí hiệu nhám chỉ rõ phương pháp gia công không phoi

Cách ghi kí hiệu thông số nhám trên bản vẽ (hình 3.11)

- H: Cã chiÒu cao b»ng chiÒu cao khæ ch÷ trªn b¶n vÏ

- Vị trí 1: Ghi thông số Ra, Rz, nếu ghi thông số Ra thì không ghi kí hiệu thông số;

- Vị trí 2: Nguyên công gia công lần cuối

- Vị trí 3: Ghi chiều dài chuẩn khác với qui định tương ứng trong TCVN2511-95;

Trang 35

và đợc đặt trực tiếp trên đờng bao thấy của chi tiết hoặc ờng kéo dài của đờng bao thấy Đỉnh của kí hiệu phải chỉ vào

đ-bề mặt đợc ghi

Trang 36

DUNG SAI CÁC CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH

4.1 DUNG SAI THEN 4.1.1 Khái niệm về then

- Then là một chi tiết máy dùng để truyền mô men xoắn từ trục đến moay

+ Chốt côn: Dùng cho các mối ghép cố định, không quan trọng Truyền

mô men xoắn nhỏ

- Mối ghép chặt: Dùng then vát, loại then này truyền được mô men xoắntrung bình và khử được lực chiều trục

- Mối ghép lỏng: Dùng then bằng, then bán nguyệt Các loại then này chỉtruyền mô men xoắn, không khử được lực chiều trục Đặc biệt, loại then bánnguyệt dùng tốt nhất trên trục có độ côn vì nó có tính tự lựa khi lắp

Dưới đây, giới thiệu phần dung sai lắp ghép then bằng và then hoa

4.1.2 Dung sai then bằng

Lắp ghép then được sử dụng rất phổ biến, để cố định các chi tiết trên trụcnhư bánh răng, bánh đai, tay quay… và thực hiện chức năng truyền mô menxoắn hoặc dẫn hướng chính xác khi các chi tiết cần trượt dọc trục Then có nhiềuloại là then bằng, then bán nguyệt (hình 4.1)

Dung sai kích thước và lắp ghép then bằng, then bán nguyệt được quiđịnh theo TCVN 4216+4218-86

Hình 4.1

Ngày đăng: 08/11/2019, 08:26