BÀI TẬP LỚN MÔN KỸ THUẬT ĐO lường

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí BÀI TẬP LỚN MÔN KỸ THUẬT ĐO lường

1 Quyết định kiểu lắp cho mối ghép.

2 Lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

3 Xác định xác suất hiện độ hở, hoặc độ dôi của lắp ghép (theo số liệu đềbài)

4 Vẽ mối ghép, vẽ riêng từng chi tiết của mối ghép rồi ghi vào đó kích thớc,

ký hiệu lắp ghép, ký hiệu sai lệch bằng chữ và bằng số

5 Thiết kế Ca líp để kiểm tra kích thớc của các chi tiết lắp ghép

a) Lập sơ đồ phân bố miền dung sai kích thớc Ca líp

b) Vẽ Ca líp nút thợ và Ca líp hàm thợ rồi ghi vào đó nhãn hiệu và kíchthớc chế tạo Ca líp

II lắp ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp

ổ lăn đợc sử dụng trong bộ phận máy có ký hiệu:

1 Xác định các kích thớc cơ bản của ổ lăn

2 Quyết định kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp máy, với điều kiện:

- Vòng trong của ổ quay cùng trục, tải trọng hớng tâm không đổi

- Đặc tính tải trọng K =.

- Vòng chịu tải cục bộ lắp không tháo trong quá trình sử dụng.

3 Vẽ bộ phận lắp của ổ lăn ở phía phải hình 1 (gồm bạc chặn, trục, hộp và nắp)ghi vào đó kích thớc và ký hiệu lắp ghép

4 Phân tích để quyết định kiểu lắp giữa bạc chặn và trục giữa nắp và vỏ hộp

5 Vẽ riêng trục, vỏ hộp, nắp, bạc chặn rồi ghi vào đó kích thớc, ký hiệu sai lệchbằng chữ và bằng số của bề mặt lắp ghép

6 Quyết định các sai lệch hình dạng và độ nhám bề mặt lắp ghép rồi ghi vào bản

2 Lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

3 Vẽ mối ghép và vẽ riêng từng chi tiết của mối ghép, ghi ký hiệu lắpghép, sai lệch bằng chữ và bằng số

IV lắp ghép then hoa

Lắp ghép then hoa giữa bánh đai và trục có kích thớc danh nghĩa :

z x d x D =

1 Phân tích để quyết định kiểu lắp cho mối ghép

2 Lập sơ đồ phân bố dung sai của kiểu lắp

3 Vẽ mối ghép, vẽ riêng từng chi tiết, ghi ký hiệu lắp ghép, sai lệch bằngchữ và bằng số

V lắp ghép ren

Lắp ghép ren giữa đai ốc và đầu trục có kích thớc danh nghĩa là :

1 Quyết định kiểu lắp cho mối ghép

2 Lập sơ đồ phân bố miền dung sai của các yếu tố kích thớc ren đai ốc và

- Tính đờng kính trung bình biểu kiến cho ren đai ốc

- Kết luận ren đai ốc có đạt yêu cầu hay không

VI truyền động bánh răng

Bánh răng trong bộ phận lắp (hình 1) là bánh răng thẳng hình trụ của hộptốc độ thông dụng, làm việc với vận tốc v < 10 m/s.

Các yếu tố cơ bản của bánh răng:

m = ; z =; 0

 =

1 Quyết định cấp chính xác cho mức chính xác động học, mức làm việc

êm, mức tiếp xúc mặt răng và chọn dạng đối tiếp mặt răng

2 Chọn bộ thông số kiểm tra bánh răng, xác định giá trị cho ghép của cácthông số đó trong điều kiện nhà máy có dụng cụ kiểm tra một phía prôfin răng

3 Vẽ bản vẽ chế tạo bánh răng

VII ghi kích thớc cho bản vẽ chi tiết

Vẽ và ghi kích thớc chi tiết trục 1 của bộ phận máy (hình 1) Trục 1 quay

và đợc đỡ bằng hai ổ lăn 4, lắp trong vỏ hộp 2 Bánh răng 3 lắp then trên trục,puli lắp then hoa trên trục Giá trị danh nghĩa các kích thớc cho trên bản vẽ là:

Các rãnh thoát dao rộng 3 mm, sâu 0,5 mm

( Giải chuỗi kích thớc theo phơng pháp đổi lẫn hoàn toàn, khâu để lại tính là cáckích thớc của trục 1)

VIII kiểm tra chất lợng sản phẩm

Chọn phơng án đo và chọn dụng cụ đo để đo kích thớc, sai lệch hình dạng,sai lệch vị trí bề mặt của các chi tiết tham gia vào bộ phận máy, bao gồm chi tiếttrục bậc và bánh răng

5 Chiều rộng rãnh then bằng cao trên trục b

11 Sai lệch prôfin mặt cắt dọc của cổ trụclắp ổ lăn 1 a

13 Sai lệch prôfin mặt cắt dọc của cổ trụclắp ổ lăn 2 c

14 Sai lệch về độ tròn của phần trục lắp bánh răng b

15 Sai lệch prôfin mặt cắt dọc của phần trục lắp bánh răng c

16 Độ đảo hớng kính phần trục lắp bánh răng so với 2 cổ trục lắp ổ lăn a

17 Độ đảo mút của vai trục lắp bánh răng so với 2 cổ trục lắp ổ lăn b

18 Sai lệch về độ đối xứng đối với đờng tâm trục của mặt phẳng rãnh then c

1 Lập bảng kê các thông số cần đo và yêu cầu của từng thông số đó

2 Phân tích chi tiết để đa ra sơ đồ đơn giản nhất và đo đợc nhiều thông sốcần đo nhất

3 Nói rõ phơng pháp đo đợc chọn Nêu công thức tính kết quả đo và chỉ racác thành phần sai số còn lẫn trong kết quả đó

4 Chọn dụng cụ đo có độ chính xác phù hợp với phơng pháp đo đã chọn

IX xác định độ chính xác gia công

Đo kích thớc đợc chỉ định của chi tiết trục, ta đợc bảng số liệu sau:

Bảng thông số đo kích thớc  30 Bảng thông số đo độ méo của  30

Tính toán số liệu đo để kết luận về độ chính xác gia công kích thớc yêu cầu với

Nmin = -41 m

1.1 Quyết định kiểu lắp cho mối ghép

Theo bảng (3 trang21) ta chọn đợc kiểu lắp  62 8

8

H

u ( Lắp ghép trong hệ thống

lỗ có đặc tính thoả mãn yêu cầu)

1.2 Lập sơ đồ phân bố miền dung sai

+ Sơ đồ miền sung sai

+ Từ sơ đồ phân bố miền dung sai ta they đây là mối ghép chặt theo hệ thống

- Độ dôi lớn nhất:

Nmax = dmax - Dmin = 62,133 – 62,000 = 0,133 mm

- Độ dôi nhỏ nhất:

Nmin = dmin – Dmox= 62,087 – 62,046 = 0,041 mm

1.3 Xác định xác suất xuất hiện độ hở ( độ dôi âm ) của lắp ghép

: đây là mối ghép lắp chặt vì thế xác suất xuất hiện độ hở là 0% và

xác suất xuất hiện độ dôI là 100% Vì thế ta không cần tính xác suất xuất hiện

1.5.1.Lập sơ đồ phõn bố miền dung sai và xỏc định kớch thước đo của calớp.

+,Muốn lập sơ đồ phõn bố miền dung sai calớp trước hết ta phải xỏc định giỏ trịcỏc thụng số:

-Z,Z1:Độ mũn dự kiến của calớp nỳt qua và hàm qua

-Y,Y1:Độ mũn quỏ mức của calớp nỳt qua và hàm qua

-H,H1:Dung sai chế tạo kớch thước bề mặt đo của calớp kiểm tra lỗ,trục

+,Đối với lỗ 90H7 và trục 90s6,theo bảng 8,ta xỏc định được:

Z = 7 μm ; Y = 5 μm ; H = 5 μm ; α = 0;m ; Y = 5 μm ; Y = 5 μm ; H = 5 μm ; α = 0;m ; H = 5 μm ; Y = 5 μm ; H = 5 μm ; α = 0;m ; α = 0;

Z1 = 7 μm ; Y = 5 μm ; H = 5 μm ; α = 0;m ; Y1 = 5 μm ; Y = 5 μm ; H = 5 μm ; α = 0;m ; H1 = 5 μm ; Y = 5 μm ; H = 5 μm ; α = 0;m ; α = 0;

+,Sơ đồ phõn bố miền dung sai calớp được vẽ như hỡnh 4

Q KQ

Q KQ

62u8

II LẮP GHÉP Ổ LĂN.

Ổ lăn được sử dụng trong bộ phận máy có kí hiệu : 7213

2.1.Xác định kích thước cơ bản của ổ lăn.

Theo TCVN 1479-74a,TCVN 1516-74 hoặc theo bảng 9, ổ lăn 211 có các kíchthước cơ bản sau:

d = 55 mm ; D =100 mm ; B =21 mm ; r =2,5 mm

2.2.Quyết định kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn với trục và vỏ hộp máy

Với các điều kiện đầu bài:

+,Vòng trong của ổ quay cùng trục,tải trọng hướng tâm không đổi nên

Vòng trong chịu tải chu kỳ

Vòng ngoài chịu tải cục bộ

+,Đặc tính tải trọng Kσ > 1,5

+,Vòng ngoài có kích thước D =100 mm lắp với vỏ gang không tháo,chịu tảitrọng và rung động vừa phải

- R là phản lực hướng tâm tính toán của ổ,Đề bài cho R =9400 N

Kd là hệ số động lực của lắp ghép,tra theo bảng (14/49) được Kd =1

F là hệ số tính đến mức độ giảm dôi của lắp ghép khi trục rỗng hoặc hộp cóthành mỏng,tra theo bảng 12/49 khi trục đặc được F = 1

FA là hệ số phân bố không đều của tải trọng hướng tâm R,tra theo bảng 13,tađược FA = 1

E G

m es

55

2.3 Vẽ bộ phận có lắp ổ lăn.

Ø100d11G7

Ø55D11k6Ø55k6

2.4.Chọn kiểu lắp ghép giữa bạc và trục,giữa nắp và vỏ hộp.

+,Để đảm bảo dễ gia công, đoạn trục lắp với ổ và với bạc có cùng kích thướcdanh nghĩa nên có cùng miền dung sai k6

+,Bạc chỉ dùng để chặn,cần tháo lắp dễ dàng,nghĩa là mối ghép cần độ hở lớn

Độ chính xác lỗ bạc không yêu cầu cao,ta thường sử dụng miền dung sai D11hoặc B11

+,Giữa bề mặt nắp và lỗ hộp cũng cần có đọ hở để tháo lắp dễ dàng và bù trừsai số vị trí của các lỗ ren trên than hộp khi đậy nắp.Miền dung sai của kíchthước nắp là d11

+,Như vậy : lắp ghép giữa trục và bạc là 55 116



+,Độ nhám bề mặt xác định theo bảng (16/trang50).Các giá trị cho phép của sailệch hình dạng và độ nhám bề mặt gia công được ghi trên bản vẽ chi tiết:hình 8.

+,Then với rãnh bạc : 9

9

JS h

3.2 Lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.

Dựa vào bảng 4 và bảng 5 ta tra được các sai lệch của kích thước lắp ghép:

es



52 0

ES



43 0

m ES





26 26

Sơ đồ phõn bố miền dung sai:

-43

+26

3.3.Vẽ mối ghộp và vẽ riờng từng chi tiết tham gia vào mối ghộp:

Chiều cao của then có sai lệch là h9 theo bảng 4 tra đợc :

es



52 0

IV Lắp ghép then hoa.

Lắp ghộp then hoa giữa bỏnh đai và trục cú kớch thước danh nghĩa:

zdD = 83640

Tra bảng 19 ta được kớch thước b = 7mm

4.1.Chọn kiểu lắp cho mối ghộp then hoa.

+,Để quyết định kiểu lắp cho mối ghép then hoa ta phải dựa vào đặc tính củalắp ghép.Đặc tính đó xác định từ chức năng sử dụng của mối ghép.

+,Do mối ghép then hoa cố định,tải trọng êm, độ chính xác đồng tâm khôngyêu cầu quá cao,ta chọn yếu tố đồng tâm D và theo bảng 20 ta chọn kiểu lắp nhưsau:

Kiểu lắp theo yếu tố đồng tâm D:H js76

Kiểu lắp theo yếu tố b: F js87

+,Như vậy,kiểu lắp ghép then hoa đã chọn được kí hiệu:

D-83640H js76 7 F js87

4.2.Lập sơ đồ phân bố miền dung sai kích thước lắp ghép.

+,Lắp ghép theo yếu tố đồng tâm D,với kích thước danh nghĩa 40 mm,kiểu lắpH7/js6 tra bảng 4 và 5 ta được sai lệch của kích thước:

m 5 S

m es



 8 8

+,Lắp ghép theo yếu tố b,với kích thước danh nghĩa 7mm,kiểu ắp F8/js7,trabảng 4 và 5 ta được các sai lệch kích thước:

m 5 S

m es



 7 7

Sơ đò phân bố miền dung sai như hình vẽ:

+25

+13

js7 +7

m

4.3.Vẽ mối ghộp và ghi ký hiệu kiểu lắp.

- kích thớc bề mặt không đồng tâm d của trục không vợt quá d1 ,tra bảng 19/T54

5.1 Chọn cấp chính xác cho truyền động bánh răng

Theo bảng 27, đối với truyền động bánh răng trụ răng thẳng tốc độ làmviệc nhỏ hơn 10 m/s ta chọn cấp chính xác của mức làm việc êm là cấp 7

Truyền động chủ yếu là truyền động quay, không yêu cầu sự phối hợpchuyển động chính xác ta quyết định mức chính xác động học thô hơn một cấp,mức chính xác tiếp xúc ở cùng cấp với mức làm việc êm Nh vậy, mức chính xác

động học ở cấp 8, mức chính xác làm việc êm và tiếp xúc ở cấp 7

Dạng đối tiếp của bánh răng: Vì không có yêu cầu gì đặc biệt ta chọndạng thông dụng nhất là B và dung sai độ hở mặt răng là b

Ký hiệu cấp chính xác truyền động bánh răng là: 8 – 7 – 8 – B

TCVN 1067- 84

5.2 Chọn bộ thông số kiểm tra bánh răng

Để đánh giá độ chính xác bánh răng sau gia công ngời ta kiểm tra một sốthông số hình học ảnh hởng trực tiếp đến mức chính xác của bánh răng Các

thông số đó hợp thành một bộ gọi là: “ Bộ thông số kiểm tra bánh răng”

Tuỳ theo điều kiện sản xuất và kiểm tra của từng cơ sở mà ta chọn bộthông số cho thích hợp Dựa vào bảng 28 ta có thể chọn bộ thông số nh sau:

- Đối với mức chính xác động học: có thể chọn một trong chín bộ thông số chotrong bảng 28 ở đây ta chọn bộ thông số tơng đối thông dụng trong các nhà máy

ở nớc ta Bộ thông số này gồm các thông số:

+ Độ đảo vành răng: Frr , độ dao động chiều dài pháp tuyến chung Fmr’+ Đối với mức làm việc êm chọn bộ thông số gồm thông số: sai lệch bớc

ăn khớp: fpbr và sai lệch bớc vòng : fptr

+ Đối với mức tiếp xúc mặt răng chọn thông số viết tiếp xúc tổng

+ Đối với mức độ hở mặt bên có thể chọn một trong những thông số sauhoặc sai lệch nhỏ nhất của chiều dài pháp tuyến chung trung bình – Ewmc đốivới bánh răng ăn khớp ngoài và + Ewmc đối với bánh răng ăn khớp trong hoặcsai lệch giới hạn của khoảng cách tâm đo Ea”c – Ea”e ở đây ta chọn thông số -Ewmc

Dựa vào bảng cấp chính xác và kích thớc cơ bản của bánh răng ta xác địnhgiá trị cho phép của các thông số theo bảng 29,30,31,32,33a,33b,33c.

Fr = 63 m Fw = 50 m

fpb =+15 m fpt = + 16 m

Vết tiếp xúc tổng theo chiều cao: 45%

Vết tiếp xúc tổng theo chiều dài: 60 %

số kiểm tra

Các thông số kiểm tra các thông số kiểm tra bánh răng

THễNG SỐ KÍCH THƯỚC CƠ BẢN

Theo chiều dài 60 %

Sai lệch nhỏ nhất của chiều dài

VI ghi kích thớc cho bản vẽ chi tiết

Xét chi tiết trục 1 của bộ phận máy nh hình 1 Việc ghi kích thớc cho bản

vẽ cho chi tiết trục 1 đợc tiến hành theo trình tự sau:

6.1 Xác định độ chính xác kích thớc của chi tiết máy tham gia vào những mối ghép thông dụng:

Xác định độ chính xác cho các kích thớc chi tiết máy là quy định kiểu lắpcho mối ghép mà ta đã nghiên cứu ở các mục trên

- Kích thớc đờng kính trục lắp với bánh răng:

55k

- Kích thớc rãnh then và then hoa trên trục :

+ Rãnh then trên trục : 18N9(-0,043) : theo mục 3

+ Trục then hoa D-8 x 36 x 40js6 x 7js7 : theo mục 4

Dung sai của đờng kính trong:  40js7 (0,008);

Dung sai của rãnh then trên trục : 7js7 (0,007);

6.2 Xác định độ chính xác kích thớc chức năng chiều dài

Xuất phát từ yêu cầu chung của bộ phận lắp ta nhận đợc 6 chuỗi kích thớc

nh sơ đồ hình 19 Ta nhận thấy 1 số kích thớc tham gia vào 1 số chuỗi khácnhau Kích thớc B tham gia vào chuỗi 1, chuỗi 3, chuỗi 4 Kích thớc H, N1 thamgia vào chuỗi 1, chuỗi 5 Các kích thớc này cần thoả mãn tất cả các chuỗi màchúng tham gia và sai lệch dung sai của chúng đợc xác định từ chuỗi khắt khenhất (chuỗi có dung sai kích thớc thành phần nhỏ nhất) Để xác định đợc chuỗikhắt khe nhất cần xác định giá trị atb của mỗi chuỗi Khi tính 1 kích thớc O1 và

O2 ( chiều rộng ổ lăn ) là kích thớc đã đợc tiêu chuẩn lợng 0,453 D + 0,0001Dcho trong bảng 36 Khi tính toán ta đợc atb1

H=197mmXuất phát từ yêu cầu A21=0+0,950ta giảI bài toán hai của chuỗi kích thớc

N1 O1 T1 B Đ O

2 N

2

i i

i i



ở đây H là khâu tăng nên  =+1

N1,N2,O1,O2,T1,B,D là khâu giảm nên =-1

O1,O2(chiều rộng ổ lăn) là kích thớc đã tiêu chuẩn

Hệ số dung sai tiêu chuẩn I đợc tính nh ở trên và trong bảng 36

Ta chọn cấp chính xác IT10 làm cấp chính xác chung của các khâu rồi ta tra cácsai lệch va dung sai của các kích thớc

H=197H10=197+0,185mm

N1=N2=14h10=14-0,070mmD=20h10=20-0,084mmB=45h10=45-0,100mmTính T1:

T1 la khâu giảm nên đợc tính nh sau :

esT1=

1 1

1 1

T

m i

n m i i i

0 1 0

1 0

1 1

T

m i

n m i i i

) 070 , 0 ( 1 185

Chuỗi có hai khâu thành phần là O1 và T2,kích thước O1 đã biết nên ta chỉ việcxác việc xác định T2 theo A  2 = 0 , 600

400 , 0

, 0

Cũng tương tự như chuỗi 2 ta xác định T3 theo A 3 = 1+0,450 và B= 45-0,100

T3 là khâu giảm và có kích thước danh nghĩa là 44 mm

1

) 100 , 0 ( 1 0

, 0 1 100

, 0 1 0

Khâu kháp kín chứa chuỗi :A 3 = 1+0,400

Xác định khâu tăng T6 và khâu giảm N3

Kích thước danh nghĩa của chúng là: N3 = 7 mm

1 1 T N N

T

H O N

i i

IT IT IT IT

Sai lệch và dung sai của khâu giảm N3

Tính sai lệch và dung sai của khâu tăng T6

6.3.Chọn phương án ghi kích thước trên

Từ các kết quả đã xác định được ở các mục trên ta ghi vào bản vẽ chi tiết trục

như hình

Đối với kích thước chiều dài, để tạo điều kiện thuận lợi cho chế tạo, cótrường hợp thay đổi kích thước thiết kế (kích thước đã xác định ở mục 7.2) bằngkích thước công nghệ Ví dụ T6 được thay thế bằng kích thước công nghệ T’





mm Tính khâu tăng T’

.

S 1 S

1 6

T

E E





mm

VII KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM:

7.1.Lập bảng kê các thông số cần đo và yêu cầu của từng thông số đó:

Nhiệm vụ của bà tập kiểm tra chất lượng hình học của chi tiết máy là kiêm trakích thước,sai lệch kích thước,sai lệch hình dạng và vị trí tương quan của chi tiếttrục bậc và bánh răng Chúng là những chi tiết điển hình của bộ phân máy

Từ nhiệm vụ của đề bài lập bảng kê và yêu cầu của các thong số đo theo cácbước sau:

Đánh số thứ tự các yêu cầu cần đo

Đặt tên các bề mặt liên quan(để thống nhất và viết ngắn gọn,ta đặt tên các bềmặt liên quan và ghi kích thước như hình vẽ)

Đọc yêu cầu đo và lập bảng thống kê như sau

STT Thông số đo Kí hiệu Quy định Yêu cầu Ghi chú

7.2.Phân tích chi tiết đo:

-,Phân tích chi tiết đo để vạch ra sơ đồ đo đơn giản nhất và đo được nhiềuthông số nhất:

Ta thấy rằng chi tiết đo có dạng trục bậc và đối với chi tiết này về mặt lỗ yêucầu cao nhất về độ chính xác là H7, điều kiện sản xuất hang loạt nên ta chọn