PhÇn thø nhÊt BỘ NÔNG NGHIỆP PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔN HỌC DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KĨ THUẬT NGHỀ TRÌNH ĐỘ Ban hành theo quyết định số / QĐ – TCGNB ngà[.]
BỘ NÔNG NGHIỆP PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KĨ THUẬT NGHỀ: TRÌNH ĐỘ: Ban hành theo định số: / QĐ – TCGNB ngày tháng năm 2018 Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình Ninh Bình, Năm 2018 TUYÊN BỐ BẢ N QUYỀN Tài liệ u thuộ c loạ i sách giáo trình nên nguồ n thơng tin đư ợ c phép dùng nguyên bả n hoặ c trích dùng cho mụ c đích đào tạ o tham khả o Mọ i mụ c đích khác mang tính lệ ch lạ c hoặ c sử dụ ng vớ i mụ c đích kinh doanh thiếu lành mạ nh bị nghiêm cấ m LỜ I GIỚ I THIỆ U Trong chiến lư ợ c phát triể n đào tạ o nguồ n nhân lự c chấ t lư ợ ng cao phụ c vụ cho nghiệ p cơng nghiệ p hóa hiệ n đạ i hóa đấ t nư c Đào tạ o nguồ n nhân lự c phụ c vụ cho cơng nghiệ p hóa nhấ t lĩnh vự c khí Khoa Cơ khí – trường cao đẳng giới Ninh Bình biên soạn giáo trình mơ học Dung sai Mơn học trang bị cho học sinh, sinh viên kiến thức dung sai lắp ghép biết cách sử dụng dụng cụ đo thông thường Mặc dù cố gắng q trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Mọ i ý kiến đóng góp xin gử i đị a : Khoa Cơ khí – trư ng cao đẳ ng giớ i Ninh Bình Ninh Bình, ngày tháng năm 2018 Tham gia biên soạ n Chủ biên: Các Giáo viên khoa Cơ khí MỤC LỤC GIÁO TRÌNH CHƯƠNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 1.1 Khái niệm chung tính lắp lẫn khí 1.1.1 Bản chất tính lắp lẫn 1.1.2 Vai trị tính lắp lẫn 1.2 Kích thước sai lệch giới hạn, dung sai lắp ghép 1.2.1 Kích thước 1.2.2 Kích thước danh nghĩa 1.2.3 Kích thước thực 1.2.4 Kích thước giới hạn 1.2.5 Sai lệch giới hạn 1.2.6 Dung sai 1.3 Lắp ghép biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép 10 1.3.1 Khái niệm chung lắp ghép 10 1.3.2 Các loại lắp ghép 11 1.4 Hệ thống lắp ghép 14 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG DUNG SAI HỆ THỐNG LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN 16 2.1 Khái niệm chung dung sai lắp ghép 16 2.2 Hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN 16 2.2.1 Hệ 16 2.2.2 Cấp xác 16 2.2.3 Dãy sai lệch 16 2.3 Ký hiệu dung sai lắp ghép vẽ 18 2.3.1 Ghi ký hiệu miền dung sai 18 2.3.2 Ghi trị số sai lệch giới hạn 18 2.3.3.Ghi phối hợp: 19 Ghi ký hiệu quy ước miền dung sai trị số sai lệch giới hạn ghi ngoặc đơn bên phải ký hiệu Ví dụ : 19 ; 19 2.4 Các bảng dung sai: 19 2.5 Lắp ghép có độ dơi 20 2.5.1 Đặc điểm phạm vi sử dụng 20 2.6 Lắp ghép có độ hở 22 2.7 Lắp ghép trung gian 22 CHƯƠNG NHỮNG SAI LỆCH VỀ HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ 23 NHÁM BỀ MẶT CHI TIẾT GIA CÔNG 23 3.1 Khái niệm độ xác gia cơng 23 3.2 Sai lệch hình dạng vị trí bề mặt chi tiết gia cơng 23 3.2.1 Sai lệch dung sai hình dạng 23 3.2.2 Độ đảo dung sai độ đảo 25 3.3 Nhám bề mặt 25 3.3.1 Khái niệm 25 3.3.2 Các tiêu đánh giá nhám bề mặt 26 CHƯƠNG 4: CƠ SỞ ĐO LƯỜNG 28 DỤNG CỤ ĐO LƯỜNG THÔNG DỤNG 28 4.1 Một số khái niệm đo lường kỹ thuật 28 4.1.1 Tầm quan trọng trình phát triển kỹ thuật đo lường 28 4.1.2 Đơn vị đo 28 4.2 Các loại dụng cụ đo phương pháp đo: 28 4.2.1 Các loại dụng cụ đo: Dụng cụ đo chia làm hai loại: 28 4.3 Căn mẫu 29 4.3.1 Công dụng cấu tạo mẫu 29 4.3.2 Cách chon ghép mẫu 29 4.3.3 Cách bảo quản mẫu 30 4.4 Thước du xích 30 4.5 Th-íc cã du xÝch 30 4.5.1 Thước cặp: 30 4.5.2 Panme đo 33 4.5.3 Panme đo 36 4.5.4 Panme đo sâu 36 4.6 §ång hå so 37 CHƯƠNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP Mục tiêu: - Trình bày khái niệm kích thước sai lệch giới hạn dung sai chi tiết; - Trình bày đặc tính nhóm lắp ghép; - Vẽ sơ đồ lắp lỏng, lắp chặt, lắp trung gian; - Viết cơng thức tính trị số độ dôi (độ hở) dung sai mối ghép; Cẩn thận tính tốn 1.1 Khái niệm chung tính lắp lẫn khí 1.1.1 Bản chất tính lắp lẫn Máy nhiều phận hợp thành, phận nhiều khâu, khớp, chi tiết lắp ghép lại với nhau, chế tạo sửa chữa máy, người mong muốn chi tiết máy loại có khả lắp đổi lẫn cho - nghĩa cần thay nhau, không cần lựa chọn sửa chữa thêm mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mối lắp ghép Tính chất chi tiết gọi tính lắp lẫn (đổi lẫn chức năng) Tính lắp lẫn loại chi tiết máy khả thay cho lắp ghép mà không cần lựa chọn sửa chữa thêm đảm bảo chất lượng sản phẩm quy định Tính lắp lẫn có loại lắp lẫn hồn tồn lắp lẫn khơng hoàn toàn Nếu loạt chi tiết loại, mà chi tiết lắp lẫn cho loạt chi tiết đạt tính lắp lẫn hoàn toàn; số chi tiết không lắp lẫn cho lắp lẫn cho cần phải gia công thêm lắp ghép loạt chi tiết đạt tính lắp lẫn khơng hồn tồn Các chi tiết có tính lắp lẫn phải giống hình dạng kích thước, kích thước khác phạm vi cho phép đó, phạm vi cho phép gọi dung sai Như dung sai yếu tố định tính lắp lẫn, tuỳ theo giá trị dung sai mà chi tiết đạt tính lắp lẫn hồn tồn hay lắp lẫn khơng hồn tồn 1.1.2 Vai trị tính lắp lẫn Tính lắp lẫn chế tạo máy điều kiện cần thiết sản xuất tiên tiến Trong sản xuất hàng loạt, không đảm bảo ngun tắc tính lắp lẫn khơng thể sử dụng bình thường nhiều loại đồ dùng phương tiện sống Ví dụ : Lắp bóng đèn điện vào đui đèn; vặn đai ốc vào bulơng có kích cỡ kích thước, lắp ổ lăn có số hiệu kích thước vào trục ổ trục v.v Trong sản xuất, nhờ tính lắp lẫn chi tiết trình lắp ráp đơn giản thuận tiện Trong sửa chữa, thay chi tiết bị hỏng chi tiết dự trữ loại ví dụ xéc măng, piston máy làm việc ngay, giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, tận dụng thời gian sản xuất Về mặt cơng nghệ, có chi tiết thiết kế chế tạo đảm bảo tính lắp lẫn tạo điều kiện cho việc hợp tác sản xuất xí nghiệp, thực chun mơn hố dễ dàng, tạo điều kiện để áp dụng kỹ thuật tiên tiến, tổ chức sản xuất hợp lý, nâng cao xuất chất lượng, hạ giá thành sản phẩm 1.2 Kích thước sai lệch giới hạn, dung sai lắp ghép 1.2.1 Kích thước Kích thước giá trị số đại lượng đo chiều dài (đường kính, chiều dài ) theo đơn vị đo lựa chọn Đơn vị đo thường dùng milimét (mm) vạch 1.2.2 Kích thước danh nghĩa Kích thước danh nghĩa kích thước xác định dựa vào chức chi tiết, sau chọn cho với trị số gần kích thước có tiêu chuẩn Ví dụ tính tốn người thiết kế xác định kích thước chi tiết 35,785 mm; đối chiếu với tiêu chuẩn chọn kích thước 36 mm Kích thước 36 mm kích thước danh nghĩa chi tiết Kích thước danh nghĩa dùng để xác định kích thước giới hạn tính sai lệch D d Kích th-ớc danh nghĩa chi tiết lỗ ký hiƯu lµ D; cđa chi tiÕt trơc ký hiƯu lµ d (h×nh 1.1) H×nh1.1 KÝch th-íc danh nghÜa 1.2.3 Kích thước thực Kích thước thực kích thước đo trực tiếp chi tiết dụng cụ đo phương pháp đo xác mà kỹ thuật đo đạt Kích thước thực kích thước xác định cách đo với sai số cho phép Dt : Kích thước thực chi tiết lỗ dt : Kích thước thực chi tiết trục 1.2.4 Kích thước giới hạn Khi gia cơng một kích thước chi tiết đó, ta cần phải quy định phạm vi cho phép sai số chế tạo kích thước Phạm vi cho phép giới hạn hai kích thước quy định gọi giới hạn Dmax, dmax : Kích thước giới hạn lớn lỗ, trục Dmin, dmin : Kích thước giới hạn nhỏ lỗ, trục Kích thước giới hạn hai kích thước lớn nhỏ mà kích thước thực chi tiết đạt yêu cầu nằm phạm vi Phạm vi cho phép phải quy định cho chi tiết đạt được tính lắp lẫn phương diện kích thước Như chi tiết đạt yêu sử dụng kích thước thực thoả mãn điều kiện sau: Dmax Dt Dmin dmax dt dmin 1.2.5 Sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn sai lệch kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa, hiệu số kích thước giới hạn kích thước danh nghĩa Có loại sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn Sai lệch giới hạn hiệu đại số kích thước giới hạn lớn kích thước danh nghĩa Sai lệch giới hạn lỗ ký hiệu ES, trục ký hiệu es (Hình 1.2) ES = Dmax – D (2.5.a) es = dmax – d (2.5.b) Sai lệch giới hạn hiệu đại số kích thước giới hạn nhỏ kích thước danh nghĩa Sai lệch giới hạn lỗ ký hiệu EI, trục ký hiệu ei (Hình 1.2) EI = Dmin – D (2.5.c) ES Dmax Dmin Dmax Dmin EI dmax dmin dmin dmax d=D ei es es EI ei ES ei = dmax – d (2.5.d) a) b) d) c) H×nh 1.2 Sai lƯch giíi hạn chi tiết lỗ (a, b) chi tiết trơc (c, d) 1.2.6 Dung sai Khi gia cơng, kích thước thực phép sai khác so với kích thước danh nghĩa phạm vi hai kích thước giới hạn Phạm vi sai cho phép chi tiết gọi dung sai Dung sai hiệu kích thước giới hạn lớn kích thước giới hạn nhỏ Dung sai ký hiệu IT tính theo cơng thức sau: Dung sai chi tiết lỗ: ITD = Dmax - Dmin (2.6.a) Dung sai chi tiết trục: ITd = dmax - dmin (2.6.b) Hình 1.3 Kích th-ớc giới hạn dung sai Dmax Dmin dmin dmax ITD ITd Cần ý rằng, kích thước giới hạn lớn lớn kích thước giới hạn nhỏ Vì dung sai có giá trị duơng (IT > 0) Trị số dung sai lớn độ xác chi tiết thấp Ngược lại, trị số dung sai nhỏ, độ xác chi tiết cao Hình 1.3 thể dung sai chi tiết lỗ chi tiết trục Từ cơng thức (2.6.a), (2.6.b) ta tính dung sai chi tiết sau: Dung sai chi tiết trục: ITd = dmax - dmin (2.6.c) mà : es = dmax – d hay dmin = d + es ei = dmin – d hay dmn = d + ei thay vào (2.6.c) ta có ITd = (d+es) – (d + ei) = d + es – d – ei Vậy: ITd = es – ei Tương tự ta có dung sai chi tiết lỗ : ITd = ES – EI Như dung sai hiệu kích thước giới hạn lớn kích thước giới hạn nhỏ hiệu đại số sai lệch giới hạn sai lệch giới hạn 1.3 Lắp ghép biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép 1.3.1 Khái niệm chung lắp ghép Thông thường chi tiết đứng riêng biệt khơng có cơng dụng cả, chi phối với chúng có công dụng Thớ dụ: đai ốc vặn vào bulông có tác dụng bắt chặt; trục lắp vào ổ trục có khả quay nhẹ nhàng để truyền lực Sự phối hợp chi tiết với nhau: đai ốc vặn vào bulông, cổ trục quay ổ trục v.v tạo thành mối ghép Trong mối ghép có bề mặt kích thước mà dựa theo chúng để lắp ghép chi tiết với thí dụ hỡnh 1.4: mặt 2, kích thước d D Những bề mặt kích thước gọi bề mặt lắp ghép kích thước lắp ghép 2a 2b 1a d 1b BD a) b) H×nh 1.4 Mèi ghÐp cđa chi tiết a) Lắp ghép bề mặt trụ b) Lắp ghép bề mặt phẳng Cỏc mt lp ghộp cú th l mặt trụ (hình 1.4a), mặt phẳng (hình 1.4b) gồm mặt chi tiết bao ngồi (1b 2b hình 1.4) mặt chi tiết bị bao (1a 2a hình 1.4) Chi tiết bao qui ước chi tiết lỗ (chi tiết 1b 2b) Chi tiết bị bao qui ước chi tiết trục (chi tiết 1a 2a) Mối lắp ghép có chung kích thước danh nghĩa cho hai chi tiết gọi kích thước danh nghĩa lắp ghép