Bài Tập Lớn Xác Định Độ Chính Xác Các Thông Số Hình Học Các Chi Tiết Lắp Ghép.pdf

Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Đề bàI tập lớn I Lắp ghép bề mặt trụ trơn Lắp ghép bánh với trục có kích thớc danh nghĩa dN = 85 mm 1- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép với điều kiện Nmax = 45 m, Nmin = -12 m 2- Lập sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép 3- Xác định xác suất xuất độ hở lắp ghép 4- Vẽ mèi ghÐp, vÏ riªng tõng chi tiÕt cđa mèi ghÐp 5- Thiết kế ca líp thợ để kiểm tra kích thớc chi tiết lắp ghép a - Lập sơ đồ phân bố miền dung sai ca líp b - Vẽ ca líp nút thơ ca líp hàm thợ II Lắp ghép ổ lăn với trục vỏ hộp ổ lăn sử dụng phận lắp có ký hiệu 316 1- Xác định kích thớc ổ lăn 2- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn với trục vỏ hộp máy, với điều kiện - Vòng ổ quay trục,tải hớng tâm không đổi - Đặc tÝnh t¶i K = - Ph¶n lùc híng tâm tính toán ổ lăn R = 50000 N - T¶i híng trơc A = - Tû số dlỗ/d = - Vòng chịu tải cục lắp không tháo trình sử dụng Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép 3- Vẽ lắp ổ lăn 4- Phân tích để định kiểu lắp bạc trục, nắp vỏ hộp 5- Vẽ riêng trục, vỏ hộp, nắp, bạc chặn 6- Quyết định sai lệch hình dạng độ nhẵn bề mặt lắp ghép IIi Lắp ghép then Lắp ghép then bánh đai trục có kích thớc bản: b x h = 24 x 14 1- Quyết định kiểu lắp ghép cho mối ghép then với trục bánh 2- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép 3- Vẽ mối ghép vẽ riêng chi tiết mối ghép Iv Lắp ghép then hoa Lắp ghép then puli vµ trơc cã kÝch thíc dah nghÜa: x 52 x 60 4- Phân tích định kiểu lắp ghép cho mối ghép 5- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép 6- Vẽ mối ghép vÏ riªng tõng chi tiÕt cđa mèi ghÐp v – truyền động báng Dùng bánh thẳng hình trụ hộp tốc độ thông dụng, làm việc với vận tốc v = 10 m/s Các yếu tố bánh răng: m = 4, z = 50, = 200,  = 0, x = 0, tû sè truyền i = 2,5 1- Quyết định cấp xác cho mức xác động học, mức làm việc êm, mức tiếp xúc mặt chọn dạng đối tiếp mặt Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép 2- Chọn thông số kiểm tra bánh răng, xác định giá trị cho phép thông số 3- Vẽ vẽ chế tạo bánh làm i - Lắp ghép bề mặt trụ trơn: 1- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép trụ trơn: Đặc tính yêu cầu lắp ghép độ dôi giới hạn: Nmax = 45m Nmin = -12 m Theo b¶ng 2, trang 16 víi kÝch thíc danh nghĩa dN = 85 mm, có kiểu lắp: - Lắp ghép theo hệ thống lỗ: - Lắp ghép theo hƯ thèng trơc: Ta chän kiĨu l¾p theo hƯ thèng lỗ - Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép: Với kiểu lắp ghép Svth: Hà Văn Chờng tra bảng ta xác định đợc Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Lỗ Trôc m +45 +35 +23 n6 H7 dN =85 mm +- Hình: Sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép Căn vào sơ đồ phân bố miền dung sai, tính độ hở độ dôi giới hạn Smax = ES – ei = 35 – 23 = 12 m Nmax = es – EI = 45 – = 45 m - Xác định xác suất xuất độ hở (độ dôi âm) lắp ghép: Muốn xác định xác suât xuất độ hở, ta phải thành lập đờng cong phân bố độ hở độ dôi lắp ghép Đờng cong đờng cong phân bố đại lợng ngẫu nhiên tổng hai đại lợng ngẫu nhiên độc lập kích thớc lỗ (D) kích thớc trục (d) Sai lệch bình phơng trung bình kích thớc lỗ: Sai lệch bình phơng trung bình kích thớc trục: Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Theo lý thuyết xác suất, sai lệch bình phơng trung bình đại lợng ngẫu nhiên tổng (S N) đợc tính theo công thức: Miền phân bố độ hở - dôi mối ghép là: Trung tâm phân bố độ hở - độ dôi điểm ứng với giá trị độ hở độ dôi nhận đợc kích thớc lỗ kích thớc trục có xác suất lớn (kích thớc ứng với trung tâm miền dung sai) lắp với Ta có: mm mm Độ dôi mối ghép: Trung tâm phân bố ứng với điểm có độ dôi N = 16,5 m -4.17  (S,N) -20.67 -16.5 § é hë 37.17 16.5 X  (S,N) 20.67 x Đ ộ dôi Hình: Thể miền độ dôi hở Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Theo giá trị đà xác đinh ta vẽ đờng cong phân bố độ hở - độ dôi lắp ghép Trục X biểu diễn độ dôi lắp ghép Trục x sai lệch độ dôi - độ hở so với trung tâm phân bố Miền X từ 20,67 miền biểu thị xác suất xuất độ dôi Xác suất xuất độ dôi đợc tính nh sau: Tra b¶ng trang 34, øng víi z = 2,06 ta cã z = 2,58 ta cã hay PN = 97,54 % Vậy xác suất nhận đợc lắp ghép có độ dôi: PN = 97,54 % Xác suất nhận đợc lắp ghÐp cã ®é hë hay PS = 2,46 % - Bản vẽ lắp ghép vẽ chi tiết Vẽ mối ghép chi tiết trục bạc, ghi kích thớc danh nghĩa, sai lệch giới hạn kích thớc lắp ghép chữ số (các trị số sai lệch đợc đặt dấu ngoặc, theo mm nh hình (3a)) Vẽ tách riêng chi tiết mối ghép trạng thái độc lập ghi kí hiệu sai lệch chữ số nh hình (3b) Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép 3a 3b Hình: Bản vẽ mối ghép vẽ chi tiết bạc trục - ThiÕt kÕ calÝp, kiĨm tra kÝch thíc l¾p ghép a- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai xác định kích thớc đo calíp: - Xác định giá trị thông số z y (toạ độ xác định vị trí kích thớc dah nghĩa calip) dung sai kích thớc calip Đối với kích thớc lỗ kích thớc trục , theo bảng trang 38, ta xác định đợc: z = m; y = m;  = 0; H = m z1 = m; y1 = m;  = 0; H1 = m Sơ đồ phân bố miền dung sai calíp Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép m giớ i hạ n mßn +45 +35 dN =85 mm +23 n6 H7 giớ i hạ n mòn Hình: Sơ đồ phân bố miền dung sai calip nút hàm thợ kiểm tra kích thớc lắp ghép Xác định kích thớc đo calíp theo công thức giá trị sơ đồ phân bố miền dùng sai calíp - Calíp hàm thợ đầu qua: - Calíp hàm thợ đầu không qua: - Calíp nút thợ đầu qua: - Calíp nút thợ đầu không qua: Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép b- Vẽ calíp nút calíp hàm + Đối với ca-líp hàm,kích thớc danh nghÜa øng víi kÝch thíc giíi h¹n nhá nhÊt Sai lƯch díi b»ng 0, sai lƯch trªn b»ng dung sai mang dấu dơng + Đối với calíp nút, kích thớc danh nghÜa øng víi kÝch thíc giíi h¹n lín nhÊt sai lƯch trªn b»ng 0, sai lƯch díi b»ng dung sai mang dấu âm Q KQ Hình: Bản vẽ ca líp nút thợ kiểm tra kích thớc Hình 7: Bản vẽ chế tạo ca líp hàm thợ kiểm tra kích thớc II - Lắp ghép ổ lăn - Xác định kích thớc ổ lăn Theo TCVN 1479-74, TCVN 1516-742 theo bảng 89,trang 44, ổ lăn ký hiệu 316 có kích thớc sau: Svth: Hà Văn Chờng Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép d = 80 mm; D = 170 mm; B =39 mm; r = 3,5 mm - Quyết định kiểu lắp cho mối ghép ổ lăn với trục vỏ hộp máy, với điều kiện: Đề đà cho: vòng quay với trục tải trọng tác dụng lên ổ có phơng không đổi nên: - Vòng chịu tải trọng chu kỳ - Vòng chịu tải trọng cục - Vòng cã kÝch thíc D = 170 mm, l¾p víi vá gang không tháo chịu tải trọng có va chạm rung động vừa phải (K ổ 1,5) ổ lăn cấp xác theo bảng 10, trang 38[1], ta chọn kiểu lắp G7 (nếu ổ lăn xác hơn, ta chọn kiểu lắp có cấp xác hơn, ta chọn kiểu lắp có cấp xác cao hơn) - Vòng chịu tải trọng chu kỳ nên kiểu lắp đợc chọn theo cờng độ tải trọng hớng tâm PR PR = Kổ.F.FA Trong R phản lực hớng tâm tính toán ổ, đề cho R = 50000 N Kổ: hệ số động lực học lắp thép tra b¶ng 14, K ỉ =1 F: hƯ sè tÝnh đến mức độ giảm độ dôi lắp thép hay trục rỗng hộp có thành mỏng tra theo bảng 12, trang 47, trục đặc F =1 FA: hệ số không tải trọng hớng tâm R, tra bảng theo 13, trang 47 Đề cho A = nªn FA = ; B’ = B – 2r chiều rộng bề mặt lắp ghép, mm, B r đà tra mục 2.1 ta có: B = 39 – (2x 3,5) = 32 mm, ta cã: Svth: Hà Văn Chờng 10 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết l¾p ghÐp PR = x x x = 1562,5 N/mm = 1562,5 kN/m Dùa vµo kÝch thíc lắp ghép d = 80 mm trị số P R, theo bảng 15, trang 48, chọn kiểu lắp vòng với trục m6 Các sai lệch giới hạn kích thớc bề mặt lắp ghép tra theo bảng & Trong mét sè l¾p ghÐp quan träng cã độ xác cao, sau chọn kiểu lắp cho vòng chịu tải chu kỳ, cần kiểm tra độ hở hớng tâm ban đầu: Nghĩa tính toán lợng biến dạng vòng lăn Nếu lợng biến dạng vợt độ hở hớng tâm ban đầu (theo tiêu chuẩn ổ lăn) cần chọn kiểu lắp khác có độ dôi nhỏ 3- Bản vẽ lắp ổ lăn với trục vỏ hộp: Các chi tiết tham gia lắp ghép gồm có trục, vỏ hộp ổ lăn, vòng đệm nắp Hình: Mối ghép ổ lăn với trục vỏ hộp - Chọn kiểu lắp bạc trục, nắp vỏ hộp Để đảm bảo dễ gia công, đoạn trục lắp với ổ với bạc có kích thớc danh nghĩa nên cã cïng miÒn dung sai cã nghÜa miÒn dung sai phần m6 (đà chọn mục 2.2) Bạc Svth: Hà Văn Chờng 11 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép dùng để chặn, cần tháo lắp dễ dàng nghĩa mối lắp ghép cần độ hở lớn Độ xác lỗ bạc không yêu cầu cao, ta thêng sư dơng miỊn dung sai D11 hc B11 Giữ bề mặt lắp lỗ hộp có độ hở để tháo lắp dễ dàng để bù trừ số vị trí lô ren thân hộp đậy lắp Miền dung sai kích thớc lắp d11 Nh lắp trục bạc là: Độ hở nhỏ lắp ghép: Smin=70m (hình a) Lắp ghép nắp vỏ hộp là: lắp ghép là: Độ hở nhỏ Smin =159m (h×nh b) m m +54 +290 +14 + - dN= 170 mm D11 G7 +100 -145 m6 d11 dN= 80 mm +30 +11 + - -395 H×nh: a Hình: b - Vẽ trục, vỏ hộp, bạc lắp trạng thái độc lập: Các vẽ đợc thể hình 10 ký hiệu sai lệch chữ số Svth: Hà Văn Chờng 12 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Hình 10 - Sai lệch hình dạng lắp ổ lăn đợc xác định theo quy luật tiêu chuẩn (sai số độ côn ô van bề mặt trụ lỗ hộp không đợc vợt qua 1/2 dung sai đờng kính, ổ cấp xác & 6; không vợt qua 1/4 dung sai đờng kính, ổ cấp xác & 4) Độ nhám bề mắt xác định theo bảng 16 Các giá trị cho phép sai lệch hình dạng độ nhám bề mặt đợc ghi vẽ chi tiết nh hình 10 IIi - L¾p ghÐp then - Chän kiĨu lắp: Theo điều kiện đầu bài, mối ghép chịu lực thay đổi chiều, bánh không di trợt trục, quy mô sản xuất hàng loạt Căn vào bảng 17 ta chọn kiểu lắp: Then với rÃnh trục: Then với rÃnh bạc: Svth: Hà Văn Chờng 13 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép - Lập sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép: Dựa vào tiêu chuẩn (bảng & 5) ta tra đợc sai lệch kích thớc lắp ghép: Chiều rộng then: ChiỊu réng r·nh trơc: ChiỊu réng r·nh b¹c: BiĨu diễn sai lệch sơ đồ hình 11 ta đợc sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghÐp m +26 J s9 b =24 mm + - -26 -52 N9 h9 H×nh 11 - VÏ mối ghép vẽ riêng chi tiết tham gia vào mối ghép ghi ký hiệu lắp ghép, ký hiệu sai lệch kích thớc chữ số nh hình 12 Đối với kích thớc không tham gia lắp ghép sai lệch miền dung sai đợc xác định theo bảng 18 Ví dụ chiều cao then có sai lệch theo hình 11, theo bảng 4[1] tra đợc: Svth: Hà Văn Chờng 14 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Hình 12 IV - Lắp ghép then hoa - Quyết định kiểu lắp cho lắp ghép then hoa Để định kiểu lắp dựa vào đặc tính lắp ghép Đặc tính đợc xác định từ chức sử dụng mối ghép Theo đề bài, mối ghép then hoa cố định, tải trọng êm, độ xác đồng tâm không yêu cầu cao Ta chọn yếu tố đồng tâm: D theo bảng 20, trang 54, ta chọn kiểu lắp ghép nh sau: Kiểu lắp ghép yếu tố đồng tâm D: Kiểu lắp theo yếu tố b: Trong trờng hợp khác có yếu tố đồng tâm ta chọn a b việc chọn lắp ghép phải theo bảng 21 22 Nh vậy, kiểu lắp lắp ghép then hoa đà chọn đợc kí hiệu nh sau: Svth: Hà Văn Chờng 15 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết l¾p ghÐp D – x 52 x 60 x 10 (kÝch thíc danh nghÜa cđa b tra theo b¶ng 19) - Lập sơ đồ phân bố miền dung sai kÝch thíc l¾p ghÐp a- L¾p ghÐp theo u tố đồng tâm D với kích thớc danh nghĩa 32 kiểu lắp tra bảng & ta đợc sai lƯch cđa c¸c kÝch thíc: BiĨu diƠn c¸c sai lƯch sơ đồ hình 13 ta đợc sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép m +30 H7 J s6 D =60 mm +9.5 + - -9.5 Hình 13 b- Lắp theo yếu tố b: Với kích thớc danh nghĩa: 10 mm, kiểu lắp : Tra bảng & [1] ta đợc sai lệch kích thớc Svth: Hà Văn Chờng 16 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép phân bố nh hình 14 m +35 + - F8 J s7 -7 D = 10 mm +13 +7 Hình 14 4.3 Vẽ mối ghép ghi vào ký hiệu lắp ghép nh hình 15: VÏ riªng tõng chi tiÕt cđa mèi ghÐp råi ghi vào ký hiệu sai lệch chữ số nh hình 16 Sai lệch kích thớc bề mặt không đồng tâm tra bảng 23[1] kích thớc bề mặt không đồng tâm d trục không vợt d1 (Xem bảng 19 [1]) bạc sai lệch dung sai tra theo bảng 23 [1] Svth: Hà Văn Chờng 17 khÔ ng l N hƠ n d1 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Hình 15 Hình 16 IV Truyền động bánh - Chọn cấp xác cho truyền dộng bánh Theo đề bài, truyền động bánh hình trụ hộp tốc độ thông dụng không yêu cầu phối hợp xác chuyển động quay, tải trọng không lớn nên trớc hết ta đinh cấp xác cho mức làm việc êm, sau vào quan hệ Svth: Hà Văn Chờng 18 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép mức xác mà qui định cho mức xác cho mức lại Theo bảng 27, truyền động bánh hình trụ, thẳng tốc độ làm việc < 10(m/s) ta chọn cấp xác mức làm việc êm cấp Truyền động chủ yếu truyền tốc độ quay, không yêu cầu phối hợp chuyển ®éng chÝnh x¸c tiÕp xóc ë cïng cÊp so víi mức làm việc êm Nh mức xác động học, cấp mức xác làm việc êm tiếp xúc cấp Dạng đối tiếp bánh : không yêu cầu đặc biệt ta chọn dạng thông dụng B dạng dung sai độ hở mặt b Ký hiệu cắp xác truyền động bánh : 8-7-7BTCVN1067-84 - Chọn thông số kiểm tra bánh Để đánh giá độ xác bánh sau gia công, ngời ta kiểm tra số thông số hình học ảnh hởng trực tiếp đến mức xác bánh Các thông số hợp thành gọi thông số kiểm tra bánh Đối với mức xác động học : chọn chín thông số cho bảng 28 ta chọn thông số tơng đối thông dụng nhà máy nớc ta Bộ thông số gồm thông số : Độ đảo vành : Frr , độ dao động chiều dài pháp tuyến chung FvWr Đối với mức làm việc êm chọn thông số gồm thông số : sai lệch bớc ăn khớp fpbr sai lệch bớc vòng fptr Svth: Hà Văn Chờng 19 Xác định độ xác thông số hình học chi tiết lắp ghép Đối với mức tiếp xúc mặt chọn thông số : vết tiếp xúc tổng Đối với mức độ hở mặt bên chọn thông sô sau sai lệch nhỏ chiều dài pháp tuyến chung bình EWme bánh ăn khớp +E Wmi bánh ăn khớp sai lệchgiới hạn khoảng cách tâm E ae ; Eai chọn thông số EWme Dựa vào cấp xác kích thớc bánh ta xác định giá trị cho phép thông số theo b¶ng 29,30,31,32,33a,33b,33c Fr= +45(m) FvW= +28(m) fpb= ±13(m) fpt= ±14 (m) VÕt tiÕp xóc tỉng theo chiỊu cao : 45% VÕt tiÕp xóc tỉng theo chiỊu dµi : 60% -Evme = -(105+11) = -116(m) Để tra bảng ta cần xác định : Đờng kính vòng chia bánh : d c = m z = 50 = 200 (mm) - Vẽ chế tạo bánh Vẽ chế tạo bánh gồm phần nh hình 16 Phần bên trái vẽ kết cấu bánh ghi kích thức độ xác phôi bánh răng, Sai lệch hình dạng độ nhám bề mặt (xác định theo bảng 34 35) Phần bên phải bảng thông số kích thớc bản, giấ trị sai lệch dung sai thông số kiểm tra bánh Svth: Hà Văn Chờng 20