Giáo trình cơ sở cắt gọt kim loại (nghề cắt gọt kim loại trình độ cao đẳng, trung cấp)

DUNG SAI - ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT

Hệ thống dung sai

2 Chương 2: Dung sai và lắp ghép

2.1 Hệ thống dung sai lắp ghép.

2.2 Cách ghi kích thước có sai lệch giới hạn trên bản vẽ chi tiết và trên bản vẽ lắp

2.3 Cách sử dụng các hình thức lắp ghép

3 Chương 3: Dung sai hình dạng và vị trí của các bề mặt, nhám bề mặt.

3.1 Sai số về hình dạng và vị trí giữa các bề mặt của chi tiết gia công.

4 Chương 4:Đo lường kỹ thuật.

4.1 Khái niệm về đo lường kỹ thuật.

4.2 Các loại dụng cụ đo và phương pháp đo.

5 Phần II: VÂT LIỆU CƠ KHÍ

Chương 5:Lý thuyết cơ bản về kim loại và hợp kim

5.1 Khái niệm về vật liệu

5.2 Chọn lựa và đặc tính của vật liệu

5.3 Cấu trúc bên trong của kim loại

TT Tên chương, mục Thờigian(giờ)

7 Chương 7:Kim loại không Fe

7.1 Kim loại màu và hợp kim của nó

8 Chương 8:Vật liệu phi kim loại

8.4 Gỗ - Cao su – Thủy tinh

9 Chương 9:Nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện

9.1 Giản đồ trạng thái Fe-C.

10 Phần III: MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

Chương 10: Khái niệm cơ bản về máy và chi tiết máy

10.1 Khái niệm máy và chi tiết máy

10.3 Cấu trúc và chức năng cơ bản của máy

11 Chương 11: Mối ghép cơ khí

11.1 Khái niệm về mối ghép

12 Chương 12:Hệ thống truyền động cơ khí

12.1 Các cơ cấu truyền động cơ khí

PHẦN I: DUNG SAI - ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT CHƯƠNG1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT

Thời gian: 15 giờ (lý thuyết:12, thực hành: 2, kiểm tra 1)

Dung sai là môn học nền tảng trong ngành cơ khí, cung cấp kiến thức quan trọng về lắp ghép và các phương pháp tính toán Nó giúp người học hiểu rõ hơn về lý thuyết và ứng dụng của dung sai trong quá trình lắp ghép các bộ phận cơ khí.

- Trình bày được bản chất của tính đổi lẫn trong lắp ghép;

- Liệt kê được các loại lắp ghép;

- Phân biệt được các hệ thống dung sai;

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.

1.1 Khái niệm về lắp lẫn trong ngành cơ khí

1.1.1 Bản chất của tính lắp lẫn

Máy công cụ bao gồm nhiều bộ phận, mỗi bộ phận lại được lắp ghép từ nhiều chi tiết khác nhau Trong quá trình chế tạo và sửa chữa máy, việc các chi tiết cùng loại có khả năng lắp lẫn với nhau là rất quan trọng Điều này cho phép thay thế dễ dàng mà không cần sửa chữa thêm, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu về độ chính xác của mối ghép Tính chất này được gọi là tính lắp lẫn của chi tiết.

Tính lắp lẫn của một loại chi tiết đề cập đến khả năng thay thế cho nhau mà không cần sửa chữa hay điều chỉnh thêm, đồng thời vẫn đảm bảo chức năng và yêu cầu kỹ thuật của mối ghép.

- Tính lắp lẫn gồm có: lắp lẫn hoàn toàn và lắp lẫn không hoàn toàn.

Lắp lẫn hoàn toàn là khái niệm chỉ việc trong một loạt chi tiết cùng loại, tất cả các chi tiết đều có thể thay thế cho nhau Khi đạt được tính lắp lẫn hoàn toàn, người sử dụng có thể dễ dàng sử dụng bất kỳ chi tiết nào trong loạt đó mà không gặp phải vấn đề về sự tương thích.

Lắp lẫn không hoàn toàn xảy ra khi trong một tập hợp các chi tiết cùng loại, có một hoặc một vài chi tiết không thể lắp ghép với nhau Điều này cho thấy rằng tập hợp chi tiết đó chỉ đạt được tính lắp lẫn chức năng không hoàn toàn.

1.1.2 Ý nghĩa của tính lắp lẫn

Trong sản xuất hàng loạt, nếu không đảm bảo nguyên tắc của lắp lẫn thì không sử dụng được bình thường nhiều loại đồ dùng hàng ngày.

Tính lắp lẫn trong sản xuất giúp đơn giản hóa quy trình lắp ghép Khi sửa chữa, việc thay thế chi tiết hỏng bằng chi tiết dự trữ cùng loại cho phép máy hoạt động ngay lập tức, giảm thiểu thời gian dừng máy và tối ưu hóa thời gian sản xuất.

Về mặt công nghệ, tính lắp lẫn tạo điều kiện thúc đẩy chuyên môn hóa và hợp tác hóa trong sản xuất.

1.2 Dung sai và sai lệch giới hạn.

1.2.1 Các kích thước cơ bản

- Kích thước: Kích thước là giá trị đo bằng số của đại lượng đo chiều dài theo đơn vị được lựa chọn.

Trên bản vẽ kỹ thuật, đơn vị thường được dùng quy ước là: mm

Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định thông qua tính toán dựa trên chức năng của chi tiết, như độ bền và độ cứng Sau đó, kích thước này được làm tròn lên theo các giá trị trong dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn.

Ví dụ: Khi tính toán thiết kế, người thiết kế xác định kích thước của chi tiết là

35,785mm, đối chiếu với bảng tiếu chuẩn chọn kích thước là 36mm Kích thước 36mm là kích thước danh nghĩa của chi tiết.

+ Kích thước danh nghĩa được chọn theo giá trị của dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn và phải ưu tiên chọn trong dãy có độ chia lớn hơn.

+ Kích thước danh nghĩa của bề mặt lắp ghép là chung cho các chi tiết tham gia lắp ghép.

Ký hiệu: Kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ ký hiệu là: DN

Kích thước danh nghĩa của chi tiêt trục ký hiệu là: dn

- Kích thước thực: Là kích thước đo trực tiếp trên chi tiết bằng những dụng cụ đo với sai số cho phép nào đó.

Ký hiệu: Kích thước thực của chi tiết lỗ ký hiệu là: Dth

Kích thước thực của chi tiêt trục ký hiệu là: dth

- Kích thước giới hạn: là kích thước lớn nhất và nhỏ nhất qui định để giới hạn miền biến thiên của kích thước chi tiết.

Ký hiệu: Kích thước giới hạn lớn nhất của chi tiết lỗ ký hiệu là: Dmax

Kích thước giới hạn lớn nhất của chi tiêt trục ký hiệu là: dmax

Kích thước giới hạn nhỏ nhất của chi tiết lỗ ký hiệu là: Dmin

Kích thước giới hạn nhỏ nhất của chi tiêt trục ký hiệu là: dmin

Chi tiết đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn điều kiện:

Dmin≤ Dth ≤ Dmax dmin≤ dth ≤ dmax

- Là hiệu giữa kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất, hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.

- Ký hiệu dung sai là: T

+ Dung sai của chi tiết lỗ: TD= Dmax- Dmin= ES – EI

+ Dung sai của chi tiết trục: Td= dmax- dmin= es – ei

Dung sai càng lớn nghĩa là sai số chế tạo càng lớn, dễ chế tạo và giá thành chế tạo giảm.

Hình 1.1.Sơ đồ biểu diễn kích thước, sai lệch và dung sai

- Sai lệnh giới hạn của kích thước là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa.

- Sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa.

+ Sai lệch giới hạn trên của chi tiết lỗ: ES= Dmax- DN

+ Sai lệch giới hạn trên của chi tiết trục: es = dmax- dN

- Sai lệch giới hạn dưới: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa.

+ Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết lỗ: EI = Dmin- DN

+ Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết trục: ei = dmin- dN

1.3 Lắp ghép và các loại lắp ghép

- Là sự phối hợp giữa hai hay một số chi tiết một cách cố định (như bánh răng cố định trên trục).

- Những bề mặt và kích thước mà dựa theo chúng các chi tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép.

Có nhiều dạng bề mặt lắp ghép, bao gồm lắp ghép trụ trơn, lắp ghép côn trơn, lắp ghép ren, lắp ghép truyền động bánh răng, và lắp ghép phẳng Trong lắp ghép phẳng, có các loại như lắp ghép then với rãnh và lắp séc măng với rãnh pittông.

1 – Bề mặt bao 2 – Bề mặt bị bao

Hình 1.2 Lắp ghép trụ trơn Hình 1.3 Lắp ghép phẳng

- Đặc tính của lắp ghép được xác định bởi hiệu số kích thước bề mặt bao và bị bao Dựa vào đặc tính lắp ghép có các nhóm sau:

1.3.1 Lắp ghép có độ hở

Là lắp ghép trong đó kích thước của lỗ luôn lớn hơn kích thước của trục (hình 1.4).

- Độ hở trong lắp ghép đặc trưng cho sự tự do dịch chuyển tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép Ký hiệu: S

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

+ Độ hở nhỏ nhất: Smin= Dmin– dmax= EI - es

+ Độ hở trung bình: Stb + Dung sai độ hở (hoặc dung sai lắp ghép):

1.3.2 Lắp ghép có độ dôi

Là loại lắp ghép trong đó kích thước của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước của trục (hình 1.5).

Hình 1.5 Lắp có độ dôi

- Độ dôi trong lắp ghép đặc trưng cho sự cố định tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép Ký hiệu: N

+ Độ dôi lớn nhất: Nmax= dmax- Dmin

+ Độ dôi nhỏ nhất: Nmin= dmin- Dmax

+ Độ dôi trung bình: Ntb + Dung sai độ dôi (hoặc dung sai lắp ghép):

TN= Nmax- Nmin = TD + Td

Là lắp ghép có thể có độ dôi hoặc độ hở (hình 1.6).

- Đặc trưng của lắp ghép trung gian là độ hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất:

+ Độ hở lớn nhất: Smax= Dmax- dmin

+ Độ dôi lớn nhất Nmax= dmax- Dmin

+ Dung sai của lắp ghép :

TNS= Smax+ Nmax= TD + Td

Lắp ghép theo hệ thống lỗ là phương pháp kết hợp các bộ phận với độ hở và độ dôi khác nhau, thông qua việc ghép các trục có kích thước đa dạng với lỗ cơ bản.

Trong hệ thống lỗ, lỗ được coi là chi tiết cơ bản, do đó hệ thống này thường được gọi là hệ lỗ cơ bản Chi tiết lỗ cơ bản được ký hiệu là H và có EI = 0, dẫn đến Dmin = DN ES = TD.

Hình 1.7Sơ đồ lắp ghép hệ thống lỗ

Lắp ghép theo hệ thống trục là phương pháp kết hợp các lắp ghép với độ hở và độ dôi khác nhau, thông qua việc ghép các trục có kích thước đa dạng với trục cơ bản Trong hệ thống này, trục cơ bản đóng vai trò là chi tiết nền tảng.

Chi tiết trục cơ bản ký hiệu là h và có es = 0 => dmax= dn ei = Td

Hình 1.8Sơ đồ lắp ghép hệ thống trục

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN TẬP CHƯƠNG I

1 Phân biệt kích thước danh nghĩa, kích thước thực và kích thước giới hạn Căn cứ vào đâu để đánh giá chi tiết đạt hay không đạt yêu cầu?

2 Phân biệt các sai lệch giới hạn, ký hiệu và cách tính các sai lệch giới hạn.

3 Dung sai là gì? Phân biệt dung sai của chi tiết và dung sai của lắp ghép, cách tính dung sai.

4 Thế nào là lắp ghép? Lắp ghép được chia thành mấy loại và đặc tính của từng loại?

1 Gia công một chi tiết trục có đường kính danh nghĩa dn= 25mm với các kích thước giới hạn dmax= 25,1mm, dmin= 25,01mm.

- Tính các sai lệch và dung sai của trục

- Trục gia công xong có kích thước 25,005mm, như vậy có dùng được không? Tại sao?

2 Tính các kích thước giới hạn và dung của các chi tiết có kích thước sau:

3 Có một lắp ghép trong đó chi tiết lỗ Ф75 , chi tiết trục Ф75

- Tính các kích thước giới hạn, dung sai của lỗ và dung sai của trục.

- Tính các trị số giới hạn độ dôi, độ hở và dung sai lắp ghép.

4 Một lắp ghép theo hệ thống lỗ, đường kính danh nghĩa DN = 60mm; dung sai của lỗ

- Vẽ sơ đồ lắp ghép.

Dựa vào sơ đồ lắp ghép, xác định tính chất của lắp ghép, bao gồm trị số giới hạn của độ dôi và độ hở Đồng thời, cần xác định các kích thước giới hạn của lỗ, trục và dung sai của trục để đảm bảo tính chính xác và hiệu suất của lắp ghép.

5 Có một lắp ghép theo hệ thống trục, đường kính danh nghĩa dn = 50mm, dung sai của trục Td= 23μm; chi tiết lỗ Ф50

- Tính kích thước giới hạn của lỗ và trục; Tính dung sai của lỗ.

- Tính trị số giới hạn độ hở, dung sai độ hở.

Dung sai và lắp ghép

Khóa học kéo dài 9 giờ (gồm 2 giờ lý thuyết, 1 giờ bài tập và 6 giờ tự học) nhằm trang bị cho người học kiến thức về hệ thống dung sai lắp ghép Người học sẽ được hướng dẫn cách tra cứu bảng dung sai, ghi chú dung sai trên bản vẽ, và lựa chọn các lắp ghép tiêu chuẩn Mục tiêu của khóa học là nâng cao kỹ năng và hiểu biết về dung sai lắp ghép trong thiết kế kỹ thuật.

- Trình bày được các qui định lắp ghép của hệ thống dung sai lắp ghép các bề mặt trơn theo tiêu chuẩn Việt nam (TCVN2244-99);

- Ghi và đọc được các giá trị dung sai trên bản vẽ;

- Tra thành thạo các bảng tra dung sai (theo TCVN 2245-99);

2.1 Hệ thống dung sai lắp ghép

Lắp ghép theo hệ thống trục là phương pháp kết hợp các trục có kích thước khác nhau với trục cơ bản, tạo ra các lắp ghép với độ hở và độ dôi khác nhau.

Lắp ghép theo hệ thống lỗ là phương pháp lắp ráp sử dụng các trục có kích thước khác nhau để tạo ra các độ hở và độ dôi khác nhau Phương pháp này giúp tối ưu hóa sự kết nối giữa các bộ phận thông qua việc ghép với lỗ cơ bản, mang lại tính linh hoạt và chính xác cho quá trình lắp đặt.

TCVN qui định chia mức độ chính xác của kích thước chi tiết ra làm 20 cấp theo thứ tự độ chính xác giảm dần: 01; 0; 1; 2;….;18 Trong đó:

Cấp chính xác 01; 0; 1; 2; 3; 4: dùng cho các kích thước lắp ghép trong các dụng cụ đo, kiểm tra

Cấp chính xác 5 đến 11: Dùng cho các kích thước lắp ghép trong các máy móc thông dụng

Cấp chính xác 12 đến 18: Dùng cho các kích thước không lắp ghép hoặc lắp ghép thô2.1.3 Công thức tính trị số dung sai

Trị số dung sai phụ thuộc vào kích thước danh nghĩa và cấp chính xác của kích thước thông qua công thức sau:

Hệ số chính xác phụ thuộc vào cấp chính xác của kích thước bảng 2.1 Kích thước càng chính xác thì dung sai càng nhỏ, và ngược lại.

Bảng 2.1 – Hệ số chính xác a phụ thuộc vào cấp chính xác

: đơn vị dung sai phụ thuộc vào kích thước danh nghĩa bằng công thức sau:

Từ công thức trên ta dễ dàng tính được trị số dung sai cho một kích thước bất kì ứng với một cấp chính xác cho trước.

Khoảng kích thước danh nghĩa (D) được quy định từ 3 đến 500, với các khoảng kích thước được phân chia rõ ràng (tham khảo bảng 2.2 trong giáo trình về dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường của tác giả Ninh Đức Tốn).

Sai lệch cơ bản là sai lệch dưới hoặc trên, được sử dụng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường không Trong hệ thống TCVN, sai lệch gần với đường không nhất được gọi là sai lệch cơ bản.

Có 28 sai lệch cơ bản đối với trục và 28 sai lệch cơ bản đối với lỗ được ký hiệu lần lượt băng chữ.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày 28 sai lệch của lỗ được ký hiệu từ A đến ZB, ZC, theo thứ tự từ trên xuống Đồng thời, 28 sai lệch của trục được ký hiệu từ a đến zb, theo thứ tự từ dưới lên.

Lỗ cơ bản được ký hiệu bằng chữ H (EI = 0), còn trục cơ bản ký hiệu bằng chữ h (es = 0).

Hình 2.1 minh họa sơ đồ bố trí các sai lệch cơ bản của lỗ và trục Các sai lệch cơ bản từ A (a) đến H (h) được sử dụng để tạo thành lắp ghép có khe hở, trong khi các sai lệch từ J (j) đến N (n) phục vụ cho việc tạo thành lắp ghép trung gian Cuối cùng, dãy sai lệch từ P (p) đến ZC (zc) được áp dụng để tạo thành lắp ghép có độ dôi.

Sự kết hợp giữa chữ chỉ sai lệch cơ bản và số hiệu cấp chính xác sẽ xác định vị trí và kích thước của miền dung sai, được ghi lại sau kích thước danh nghĩa.

Ví dụ: Ф50H8: Chi tiết lỗ có D = 50mm, sai lệch cơ bản H; cấp chính xác 8. Ф60g7: Chi tiết trục có d = 60mm, sai lệch cơ bản g; cấp chính xác 7.

2.1.6 Bảng dung sai tiêu chuẩn

Bảng trị số dung sai tiêu chuẩn cung cấp kích thước danh nghĩa tương ứng với cấp chính xác, được trình bày trong bảng 2.3 của giáo trình Để tham khảo chi tiết hơn, bạn có thể xem bảng 3.2 trong giáo trình về dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường của tác giả Ninh Đức Tốn.

2.2 Cách ghi kích thước có sai lệch giới hạn trên bản vẽ chi tiết và trên bản vẽ 2.2.1 Ghi theo ký hiệu

- Chữ H: Ký hiệu cho lắp ghép theo hệ lỗ cơ bản.

- Chữ h: Ký hiệu cho lắp ghép theo hệ trục cơ bản.

- Sự phối hợp giữa ký hiệu sai lệch cơ bản với số hiệu cấp chính xác tạo thành miền dung sai: H6, h7, g8,…

- Miền dung sai được ghi các kích thước danh nghĩa: Ф45K7, Ф45m6, Ф60e5,…

Trên các bản vẽ lắp ghép, ký hiệu được thể hiện dưới dạng phân số, trong đó miền dung sai của chi tiết lỗ được ghi ở tử số, còn miền dung sai của chi tiết trục được ghi ở mẫu số, ví dụ như Ф50 và Ф90.

Hệ thống lắp ghép F50 có kích thước danh nghĩa 50mm, được thiết kế theo hệ thống lỗ cơ bản (H) Chi tiết lỗ có cấp chính xác 6, với sai lệch cơ bản của trục là m và cấp chính xác của trục cũng đạt cấp 6.

+ Ф50H6: Chi tiết lỗ trong lắp ghép hệ thống lỗ, kích thước danh nghĩa là 50mm, cấp chính xác là 6.

2.2.2 Ghi bằng trị số các sai lệch

Ghi kích thước danh nghĩa của chi tiết hoặc lắp ghép cần kèm theo dấu và trị số của sai lệch giới hạn Cả kích thước danh nghĩa và giới hạn đều sử dụng đơn vị mm để đảm bảo tính đồng nhất.

- Sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch dưới ghi ở dưới, con số ghi sai lệch ghi theo cỡ nhỏ hơn: Ф50 , Ф40

- Sai lệch không thì không ghi: Ф30 , Ф20

Sai lệch phân bố đối xứng thi bên cạnh được ghi nhận bằng cách sử dụng kích thước danh nghĩa, kèm theo số chỉ sai lệch giới hạn Ví dụ, kích thước danh nghĩa được biểu thị là Ф115±0,060.

Trên bản vẽ lắp ghép, các sai lệch giới hạn được thể hiện dưới dạng phân số, trong đó tử số biểu thị trị số sai lệch của lỗ và mẫu số biểu thị trị số sai lệch của trục, ví dụ như Ф50.

2.3 Cách sử dụng các hình thức lắp ghép

Dung sai hình dạng và vị trí của các bề mặt, nhám bề mặt

Trong thời gian 3 giờ (1 giờ lý thuyết và 2 giờ tự học), chương "Dung sai hình dạng và nhám bề mặt" giúp người học nắm vững kiến thức và các phương pháp ghi cũng như đọc dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt trên bảng vẽ kỹ thuật.

- Xác địnhđược các nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công;

Nhận diện đặc điểm của các dạng sai lệch về hình dáng, vị trí và độ nhám bề mặt là rất quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật Việc phân tích các ký hiệu liên quan đến dung sai hình dáng, vị trí và độ nhám bề mặt trên bản vẽ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và đáp ứng yêu cầu thiết kế.

3.1 Sai số về hình dạng và vị trí giữa các bề mặt của chi tiết gia công

3.1.1 Sai số và dung sai hình dạng

Trong gia công cơ khí, bên cạnh sai số kích thước, các chi tiết cũng gặp phải sai số về hình dạng Sai số hình dạng có thể được phân loại thành hai loại, trong đó loại đầu tiên là sai lệch prôfin theo phương ngang, hay còn gọi là mặt cắt ngang.

- Sai lệch độ tròn: Là khoảng cách lớn nhất Δ từ các điểm trên prôfin thực đến vòng tròn áp (hình 3.1).

Hình 3.1 Sai lệch độ tròn b Sai lệch prôfin theo phương dọc trục (mặt cắt dọc trục)

- Sai lệch prôfin mặt cắt dọc trục: là khoảng cách lớn nhất Δ từ các điểm trên prôfin thực đến phía tương ứng của prôfin áp (hình 3.2).

Hình 3.2 Sai lệch prôfin mặt cắt dọc trục

- Độ côn: là sai lệch profin mặt cắt dọc khi đường sinh thẳng nhưng không song song.

- Độ cong: là sai lệch profin mặt cắt dọc khi đường sinh không thẳng mà công lồi.

- Độ lõm: là sai lệch profin mặt cắt dọc khi đường sinh không thẳng mà công lõm.

Sai lệch độ côn, lồi, lõm:

- Sai lệch độ trụ: là khoảng cách lớn nhất Δ từ các điểm trên bề mặt thực tới trụ áp, trong giới hạn của phần chuẩn (hình 3.3).

Hình 3.3 Sai lệch độ trụ

3.1.2 Sai số và dung sai vị trí

Tiêu chuẩn đã phân chia sai lệch và dung sai thành các dạng sai lệch điển hình, bao gồm sai lệch và dung sai độ song song, độ vuông góc, độ đồng tâm, độ đối xứng, và độ nghiêng.

3.1.3 Các dấu hiệu và ký hiệu dung sai hình dạng và vị trí a Ký hiệu các sai lệch và dung sai về hình dạng và vị trí:

Bảng3.1Các ký hiệu dung sai về hình dạng và vị trí

Nhóm dung sai Dạng dung sai Ký hiệu

Dung sai về hình dạng

Dung sai độ phẳngDung sai độ thẳngDung sai độ trụDung sai độ trònDung sai prôfin mặt dọc

Dung sai về vị trí

Dung sai độ song song Dung sai dộ vuông góc Dung sai độ đồng tâm Dung sai độ giao nhau giữa các đường tâm Dung sai độ đối xứng

Dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí

Dung sai độ đảo hướng tâm là một khái niệm quan trọng trong thiết kế kỹ thuật, giúp đảm bảo tính chính xác của các chi tiết Dung sai độ đảo mặt mút và dung sai độ đảo hướng cho trước đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các thông số kỹ thuật cần thiết Dung sai độ đảo hướng tâm toàn phần và dung sai độ đảo mặt mút toàn phần giúp kiểm soát độ chính xác của các chi tiết phức tạp Bên cạnh đó, dung sai dạng prôfin cho trước và dung sai hình dạng bề mặt cho trước cũng cần được chú ý để đảm bảo chất lượng sản phẩm Cuối cùng, cách ký hiệu sai lệch và dung sai về hình dạng và vị trí trên bản vẽ là yếu tố quan trọng để truyền đạt thông tin chính xác trong quá trình sản xuất.

Ký hiệu quy ước của sai lệch bao gồm dấu hiệu và trị số sai lệch được ghi trong một khung chữ nhật có 2 hoặc 3 ô Ô thứ nhất ghi dấu hiệu của sai lệch, ô thứ hai ghi số sai lệch tính bằng mm, và ô thứ ba chứa ký hiệu bằng chữ chuẩn hoặc yếu tố liên quan đến sai lệch vị trí bề mặt.

3.1.4 Cấu tạo và cách tra bảng dung sai hình dạng và vị trí

Bảng 3.2 Một số ví dụ ký hiệu dung sai về hình dạng và vị trí bề mặt

Dạng dung sai Ký hiệu quy ước Ý nghĩa các ký hiệu

Dung sai độ phẳng Dung sai độ phẳng của bề mặt A không lớn hơn 0,05mm

Dung sai độ thẳng Dung sai độ thẳng của bề mặt A không lớn hơn0,1mm trên toàn bộ chiều dài

Dung sai độ trụ Dung sai độ trụ của bề mặt A không lớn hơn 0,01mm

Dung sai độ tròn Dung sai độ tròn của bề mặt A không lớn hơn 0,03mm

Dung sai prôfin mặt cắt dọc của mặt trụ Dung sai profin mặt cắt dọc mặt A không lớn hơn 0,01mm

Dung sai độ song song Dung sai độ song song của các mặt A và B không lớn hơn 0,01mm trên chiều dài 100mm

Dung sai độ vuông góc Dung sai độ vuông góc của mặt B so với đáy A không lớn hơn 0,1mm

Dung sai độ đồng tâm Dung sai độ đồng tâm của các bề mặt A và B không lớn hơn 0,1mm

Dung sai độ đối xứng Dung sai độ đối xứng của mặt B so với đường trục lỗ A không lớn hơn0,04mm

Dung sai độ giao nhau Dung sai độ giao nhau giữa các đường tâm không lớn hơn 0,05mm

Dung sai độ đảo hướng tâm Dung sai độ đảo hướng tâm của mặt C so với đường trục chung của các bề mặt A và B không lớn hơn 0,04mm

Dung sai độ đảo mặt mút Dung sai độ đảo mặt mút

B so với đường tâm của mặt A là 0,1 theo đường kính 50mm

Dù được gia công bằng phương pháp nào, bề mặt của chi tiết gia công không thể đạt độ nhẵn tuyệt đối mà vẫn tồn tại những nhấp nhô Những nhấp nhô này xuất phát từ vết dao, rung động trong quá trình cắt gọt và nhiều nguyên nhân khác.

3.2.1 Các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt

Theo TCVN 2511-95, nhám bề mặt được đánh giá dựa trên hai thông số chính Một trong số đó là sai lệch profin trung bình cộng R a, thể hiện giá trị trung bình khoảng cách giữa các điểm trên profin thực và đường trung bình.

Chiều cao nhấp nhô tế vi Rz là giá trị trung bình của năm khoảng cách giữa năm đỉnh cao nhất và năm đáy thấp nhất của profin thực, được xác định trong giới hạn chiều dài chuẩn L.

Trong đó: ypmi- Chiều cao đỉnh thứ i trong năm đỉnh cao nhất. yvmi- Chiều cao đáy thứ i trong năm đáy thấp nhất.

- Tiêu chuẩn Việt Nam chia độ nhám bề mặt thành 14 cấp tương ứng với các giá trị của Ravà Rz Độ nhám lớn nhất là cấp 1.

Bảng 3.3 Độ nhám bề mặt chi tiết máy

Cấp độ nhỏm Ra, àm Rz, àm

3.2.2 Cách ghi ký hiệu nhám bề mặt

*Ghi kí hiệu độ nhám bề mặt trên bản vẽ:

- Độ nhám bề mặt không gia công được ký hiệu bằng dấu ~

Trên bản vẽ kỹ thuật, độ nhám của mỗi bề mặt chỉ được ghi một lần duy nhất Ký hiệu độ nhám được đặt trên đường bao thấy hoặc đường kéo dài của đường bao thấy, với đỉnh của dấu hiệu chỉ vào bề mặt được ghi.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG III

1 Phân biệt những yếu tố của độ chính xác gia công, cho ví dụ.

2 Nêu những nguyên nhân gây sai số trong quá trình gia công.

3 Sai số hệ thống là gì? Cho ví dụ Phân biệt sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên Cho biết nguyên nhân gây ra các loại sai số đó.

4 Nêu các dạng sai số về hình dạng và vị trí bề mặt của các chi tiết gia công Nêu những thí dụ cụ thể.

5 Thế nào là độ nhám bề mặt? Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến chất lượng của sản phẩm.

6 Cho biết các thông số đánh giá độ nhám bề mặt Ký hiệu và cách ghi độ nhám bề mặt mặt trên bản vẽ.

Đo lường kỹ thuật

Thời gian: 12 giờ (LT: 2; TH: 2; tự học: 7; KT: 1)

Chương Đo lường kỹ thuật giúp người học nắm vững kiến thức về phương pháp đo lường, cấu tạo và công dụng của các dụng cụ đo phổ biến trong ngành cơ khí Mục tiêu của chương là trang bị cho sinh viên những kỹ năng cần thiết để áp dụng hiệu quả trong thực tế.

- Trình bày được các phương pháp đo;

- Trình bày được công dụng, cấu tạo, phương pháp sử dụng và bảo quản các loại dụng cụ đo;

4.1 Khái niệm về đo lường kỹ thuật.

4.1.1 Đo lường và đơn vị đo Đo lường Đo lường một đại lượng vật lý là thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần đo với một đại lượng vật lý cùng tính chất mà được chọn làm đơn vị đo Thực chất của việc đo lường là tìm ra tỷ lệ giữa đại lượng cần đo với đơn vị đo đã chọn và kết quả đo được biểu diễn bằng trị số tỉ lệ này cùng với đơn vị đo. Đơn vị đo và hệ đơn vị đo Đơn vị đo là một đại lượng tiêu chuẩn đã được quy ước trước và được xác định theo một định nghĩa thống nhất hay dựa vào các vật mẫu tiêu chuẩn.

Các yêu cầu đối với đơn vị đo

Các mẫu chuẩn cần được chế tạo với độ bền cao và ổn định theo thời gian, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và trường điện từ.

Phân loại đơn vị đo:

Đơn vị đo cơ bản, hay còn gọi là đơn vị đo độc lập, là những đơn vị được quy ước và không phụ thuộc vào bất kỳ đơn vị đo nào khác Ví dụ tiêu biểu của các đơn vị đo cơ bản bao gồm mét, kilôgam và giây.

Đơn vị đo dẫn suất là loại đơn vị được hình thành từ các đơn vị đo độc lập, có thể bao gồm cả đơn vị đo dẫn suất khác Ví dụ về các đơn vị này bao gồm vận tốc (m/s), gia tốc (m/s²), lực (N = m.kg/s²) và áp suất (N/m²).

Hệ SI gồm 6 đơn vị đo cơ bản là:

Mét (m) : đơn vị đo chiều dài.

Kilôgam (Kg) : đơn vị đo khối lượng.

Giây (s) : đơn vị đo thời gian.

Ampe (A) là đơn vị đo cường độ dòng điện, trong khi độ Kelvin (K) là đơn vị đo nhiệt độ theo thang nhiệt động lực Ngoài ra, candela (Cd) là đơn vị đo cường độ ánh sáng.

* Đơn vị đo độ dài:

Hội nghị Quốc tế về đo lường kỹ thuật họp năm 1875 đã công nhận “Mét” là đơn vị đo độ dài tiêu chuẩn.

Mét là đơn vị cơ bản; trong ngành chế tạo máy thường dùng milimet (1mm 1/1000 mét) hoặc micrômét (1μm = 1/1000 mm)

Bảng đơn vị đo lường hợp pháp của nước ta quy định đơn vị đo góc phẳng là

“độ” Ký hiệu ( 0 ) Độ là góc phẳng bằng radian Một hình tròn có góc 360 0

Trong chế tạo máy thường dùng ( 0 ); phút (1’= ); giây (1”= )

4.1.2 Cơ bản của kỹ thuật đo

Là phương pháp đo được thực hiện trực tiếp vào đại lượng cần đo. a) Đo trực tiếp tuyệt đối:

Là phương pháp đo cho phép đọc được ngay giá trị của đại lượng đo trên cơ cấu chỉ thị của dụng cụ đo.

Phương trình đo lường được biểu diễn qua Q = X, trong đó Q đại diện cho giá trị cần đo và X là giá trị chỉ thị trên thiết bị đo Phương pháp đo trực tiếp so sánh cho phép xác định sai lệch giữa giá trị đo và mẫu chuẩn thông qua chỉ thị của dụng cụ.

Giá trị của đại lượng đo được : Q = X ± DX trong đó: X là giá trị của đại lượng mẫu DX là lượng chênh lệch giữa đại lượng đo so với mẫu.

Phương pháp đo này được sử dụng khi giá trị của đại lượng cần đo không thể đọc trực tiếp từ thiết bị đo Thay vào đó, nó có mối quan hệ hàm số với một hoặc nhiều đại lượng khác có thể đo trực tiếp.

Phương trình biểu diễn của phép đo: Q = f(x 1 , x 2 , … , x n ) trong đó: Q là giá trị của đại lượng cần đo X là giá trị chỉ thị trên dụng cụ đo

4.2 Các loại dụng cụ và phương pháp đo.

4.2.1 Dụng đo có vạch số

Sản phẩm này có tính đa dụng với khả năng đo kích thước ngoài, kích thước trong và chiều sâu Nó sở hữu phạm vi đo rộng và độ chính xác tương đối cao, đồng thời dễ sử dụng và có giá thành phải chăng.

Thước cặp 1/10: đo được kích thước chính xác tới0,1 mm.

Thước cặp 1/20: đo được kích thước chính xáctới 0,05 mm.

Thước cặp 1/50: đo được kích thước chính xác tới 0,02 mm, đây là loại thông dụng nhất.

* Cách đọc trị số đo

- Khi đo xem vạch “0” của du xích ở vào vị trí nào của thước chính ta đọc được phần nguyên của kích thước ở trên thước chính

Để đọc kích thước chính xác, hãy xem vạch nào của thước du xích trùng với vạch của thước chính Phần lẻ của kích thước sẽ được xác định dựa trên vạch trùng nhau giữa hai thước.

Hình 4.1 Cách đọc trị số đo

- Trước khi đo cần kiểm tra xem thước có chính xác không.

- Phải kiểm tra xem mặt vật đo có sạch không.

- Khi đo phải giữ cho hai mặt phẳng của thước song song với kích thước cần đo.

- Trường hợp phải lấy thước ra khỏi vị trí đo thì vặn đai ốc hãm để cố định hàm động với thân thước chính.

Hình 4.2 Cách đo Cách bảo quản

- Không được dùng thước để đo khi vật đang quay.

- Không đo các mặt thô, bẩn.

- Không ép mạnh hai mỏ đo vào vật đo.

- Cần hạn chế việc lấy thước ra khỏi vật đo rồi mới đọc trị số đo.

- Thước đo xong phải đặt đúng vị trí ở trong hộp, không đặt thước chồng lên các dụng cụ khác hoặc đặt các dụng cụ khác chồng lên thước.

- Luôn giữ cho thước không bị bụi bẩn bám vào thước, nhất là bụi đá mài, phoi gang, dung dịch tưới.

- Hàng ngày hết ca làm việc phải lau chùi thước bằng giẻ sạch và bôi dầu mở.

Panme là một dụng cụ đo lường chính xác, với tính năng vạn năng hạn chế do cần chế tạo riêng biệt cho từng loại panme như panme đo ngoài, panme đo trong và panme đo sâu Phạm vi đo của panme thường hẹp, chỉ trong khoảng 25 mm.

Hình 4.3 Cấu tạo panme Phân loại

- Phân loại theo bước ren

+ Trục ren có bước ren 1 mm, ống di động (thước phụ) có thang chia vòng được chia thành 100 phần (hình 4.4.a)

+ Trục ren có bước ren 0,5 mm, thang chia vòng của thước động chia ra 50 phần (hình 4.4.b).Đây là loại thông dụng nhất. a) b)

Hình 4.4 Phân loại theo bước ren

- Phân loại theo công dụng

+ Panme đo kích thước ngoài

Hình 4.5 Phân loại theo công dụng

+ Panme đo kích thước trong

Hình 4.6 Panme đo kích thước trong

Hình 4.7 Panme đo chiều sâu

* Cách đọc trị số đo:

- Khi đo dựa vào mép thước động ta đọc được số “mm” và nửa “mm” của kích thước ở trên thước chính.

- Dựa vào vạch chuẩn trên thước chính ta đọc được phần trăm “mm” trên thước phụ.(giá trị mỗi vạch là 0.01 mm)

- Trước khi đo cần kiểm tra xem panme có chính xác không.

Khi sử dụng panme bằng tay trái, hãy vặn núm điều chỉnh bằng tay phải để đầu đo tiếp xúc gần với vật cần đo Sau đó, điều chỉnh núm vặn để đảm bảo đầu đo tiếp xúc với vật ở đúng áp lực cần thiết.

- Phải giữ cho đường tâm của 2 mỏ đo trùng với kích thước cần đo.

Khi cần lấy panme ra khỏi vị trí đo, hãy vặn đai ốc hãm để cố định đầu đo động, đảm bảo độ chính xác trước khi rời khỏi vật đo.

- Không được dùng panme để đo khi vật đang quay.

- Không đo các mặt thô, bẩn Phải lau sạch vật đo trước khi đo.

- Không vặn trực tiếp ống vặn thước phụ để mỏ đo ép vào vật đo.

- Cần hạn chế việc lấy panme ra khỏi vị trí đo mới đọc kích thước.

- Các mặt đo của panme cần phải giữ gìn cận thận, tránh để gỉ và bị bụi cát, bụi đá mài hoặc phoi kim loại mài mòn.

- Cần tránh va chạm làm sây sát hoặc biến dạng mỏ đo.

Sau mỗi ca làm việc, cần lau chùi thước bằng giẻ sạch và bôi dầu mỡ để duy trì hiệu suất Đồng thời, hãy siết chặt vít hãm để cố định đầu đo động và đảm bảo panme được đặt đúng vị trí trong hộp.

4.2.2 Dụng cụ đo có bề mặt số Đặc điểm và công dụng

Kiểm tra hàng loạt kích thước chi tiết bằng phương pháp đo so sánh.

Kiểm tra sai lệch về hình dạng của bề mặt cũng như sai lệch về vị trí tương quan giữa các bề mặt trên chi tiết.

Dùng để điều chỉnh máy trong sản xuất đơn chiếc hay trong sửa chữa.

Hình 4.8Cấu tạo đồng hồ so

*Phân loại theo công dụng

Khi sử dụng đồng hồ so, trước tiên bạn cần gá đồng hồ lên giá đỡ vạn năng hoặc phụ kiện chuyên dụng Tiếp theo, hãy điều chỉnh để đầu đo tiếp xúc chính xác với vật cần đo.

-Điều chỉnh mặt số lớn cho kim đúng vị trí số “0” Di chuyển đồng hồ so tiếp xúc suốt trên bề mặt cần kiểm tra.

VẬT LIỆU CƠ KHÍ

Lý thuyết cơ bản về kim loại và hợp kim

5.1 Khái niệm về vật liệu

5.2 Chọn lựa và đặc tính của vật liệu

5.3 Cấu trúc bên trong của kim loại

TT Tên chương, mục Thờigian(giờ)

7 Chương 7:Kim loại không Fe

7.1 Kim loại màu và hợp kim của nó

8 Chương 8:Vật liệu phi kim loại

8.4 Gỗ - Cao su – Thủy tinh

9 Chương 9:Nhiệt luyện và hóa nhiệt luyện

9.1 Giản đồ trạng thái Fe-C.

10 Phần III: MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

Chương 10: Khái niệm cơ bản về máy và chi tiết máy

10.1 Khái niệm máy và chi tiết máy

10.3 Cấu trúc và chức năng cơ bản của máy

Dung sai là môn học cơ bản trong ngành cơ khí, cung cấp kiến thức quan trọng về lắp ghép và các phương pháp tính toán liên quan Nó cũng giúp người học hiểu rõ hơn về lý thuyết dung sai lắp ghép, từ đó ứng dụng hiệu quả trong thực tiễn.

Máy công cụ được cấu thành từ nhiều bộ phận, mỗi bộ phận lại bao gồm nhiều chi tiết lắp ghép Trong quá trình chế tạo và sửa chữa máy, việc các chi tiết cùng loại có khả năng lắp lẫn cho nhau là rất quan trọng Điều này cho phép người sử dụng dễ dàng thay thế mà không cần phải sửa chữa thêm, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của mối ghép Tính chất này được gọi là tính lắp lẫn của chi tiết.

Tính lắp lẫn của một loại chi tiết đề cập đến khả năng thay thế cho nhau mà không cần sửa chữa thêm, đồng thời vẫn đảm bảo chức năng và yêu cầu kỹ thuật của mối ghép.

Lắp lẫn hoàn toàn xảy ra khi trong một loạt chi tiết cùng loại, tất cả các chi tiết đều có thể thay thế cho nhau một cách hoàn hảo, đảm bảo tính lắp lẫn cao.

Lắp lẫn không hoàn toàn xảy ra khi trong một tập hợp chi tiết cùng loại, có một hoặc một vài chi tiết không thể lắp ghép với nhau Điều này cho thấy rằng loạt chi tiết đó chỉ đạt được tính lắp lẫn chức năng không hoàn toàn.

Tính lắp lẫn trong sản xuất giúp đơn giản hóa quy trình lắp ghép Khi sửa chữa, việc thay thế chi tiết hỏng bằng chi tiết dự trữ cùng loại cho phép máy móc hoạt động ngay lập tức, giảm thiểu thời gian ngừng máy và tối ưu hóa thời gian sản xuất.

Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định thông qua các tính toán dựa trên chức năng của chi tiết, như độ bền và độ cứng Sau đó, kích thước này được làm tròn lên theo các giá trị trong dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn.

Dựa vào dạng bề mặt lắp ghép, có các loại lắp ghép như: lắp ghép trụ trơn, lắp ghép côn trơn, lắp ghép ren, lắp ghép truyền động bánh răng, và lắp ghép phẳng, bao gồm lắp ghép then với rãnh và lắp séc măng với rãnh pittông.

Lắp ghép theo hệ thống lỗ là phương pháp kết hợp các bộ phận với độ hở và độ dôi khác nhau, thông qua việc ghép nối các trục có kích thước khác nhau với lỗ cơ bản.

Trong hệ thống lỗ, lỗ được coi là chi tiết cơ bản, do đó, hệ thống lỗ thường được gọi là hệ lỗ cơ bản Chi tiết lỗ cơ bản được ký hiệu là H và có EI = 0, dẫn đến Dmin = DN ES = TD.

Lắp ghép theo hệ thống trục là phương pháp kết hợp các thành phần với độ hở và độ dôi khác nhau, thông qua việc ghép các trục có kích thước đa dạng với trục cơ bản Trong hệ thống này, trục cơ bản đóng vai trò là chi tiết nền tảng, được gọi là hệ trục cơ bản.

Dựa vào sơ đồ lắp ghép, cần xác định tính chất của lắp ghép, bao gồm trị số giới hạn của độ dôi và độ hở Đồng thời, việc xác định các kích thước giới hạn của lỗ, trục và dung sai của trục cũng là yếu tố quan trọng trong quá trình thiết kế và lắp ráp.

CHƯƠNG 2 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP

Thời gian học là 9 giờ, bao gồm 2 giờ lý thuyết, 1 giờ bài tập, và 6 giờ tự học Khóa học về dung sai và lắp ghép giúp người học nắm vững kiến thức về hệ thống dung sai lắp ghép, cách tra cứu bảng dung sai, ghi chú dung sai trên bản vẽ, và lựa chọn các lắp ghép tiêu chuẩn.

Lắp ghép theo hệ thống trục là phương pháp kết hợp các lắp ghép có độ hở và độ dôi khác nhau Phương pháp này đạt được bằng cách ghép các trục có kích thước khác nhau với trục cơ bản, tạo ra sự linh hoạt và đa dạng trong thiết kế.

Lắp ghép theo hệ thống lỗ là phương pháp lắp ráp sử dụng các trục có kích thước khác nhau, tạo ra độ hở và độ dôi khác nhau thông qua việc ghép nối với lỗ cơ bản.

Hợp kim Fe-C

Thời gian: 9 giờ (LT:2, TH: 2, tự học: 5; KT 0)

- Trình bày được khái niệm về gang, thép: Cách phân loại chúng và các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của gang, của thép;

- Giải thích được thành phần, công dụng và ký hiệu của các loại gang thường dùng, các loại thép cac bon, thép hợp kim thường dùng;

- Phân biệt được gang và thép qua màu sắc, tỷ trọng, độ nhám mịn, âm thanh khi gõ, bẻ, đập búa, xem tia lửa khi mài;

6.1.1 Định nghĩa, thành phần, tính chất, công dụng của gang a Định nghĩa:

Gang là hợp kim của Fe và C cùng một số nguyên tố khác như: Si, Mn, P, S; hàm lượng %C > 2,14% thường từ (3% ÷ 4,0%) b Thành phần, tính chất, công dụng của gang:

+ Mn = (2 - 2,25)% trong gang trắng, Mn < 1,3% trong gang xám

+ Cac bon ở trạng thái liên kết hợp chất hóa học (Fe3C), thường gặp trong gang trắng.

+ Cac bon ở trạng thái tự do (grafit) thường gặp trong gang xám, gang dẻo, gang cầu.

6.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của gang a.Ảnh hưởng của thành phần hóa học:

Cacbon (C) là nguyên tố quan trọng trong quá trình grafit hóa, nhưng nồng độ cao của nó trong gang lại làm giảm độ dẻo và tính dẫn nhiệt Gang có Cacbon dưới dạng hợp chất hóa học xêmentit được gọi là gang trắng, trong khi gang có Cacbon ở dạng tự do (grafit) được gọi là gang xám Sự hình thành các loại gang khác nhau phụ thuộc vào thành phần hóa học và tốc độ nguội của chúng.

Silic (Si) là nguyên tố chủ yếu ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể của gang, đặc biệt là trong quá trình grafit hóa Trong gang xám, hàm lượng silic thường dao động từ 1% đến 4,25% Việc tăng cường hàm lượng Si không chỉ làm tăng độ chảy loãng mà còn cải thiện tính chịu mài mòn và ăn mòn của gang.

- Mangan (Mn): Mn trong gang thúc đẩy sự tạo thành gang trắng và ngăn cản grafit hóa Bởi vậy trong gang trắng thường chứa 2 ~ 2,5% Mn, trong gang xám lượng

Mn không quá 1,3% Mn là nguyên tố tăng tính chịu mài mòn, tăng độ bền, giảm tác hại của lưu huỳnh (S).

Phốt pho (P) là một nguyên tố có hại trong gang, làm giảm độ bền và tăng độ dòn, dễ gây nứt cho vật đúc Tuy nhiên, P cũng tăng tính chảy loãng, được ứng dụng trong việc đúc tượng và các chi tiết mỹ thuật Đối với các chi tiết mỏng, hàm lượng P không được vượt quá 0,1%, trong khi các chi tiết không quan trọng có thể chứa tới 1,2% P.

Lưu huỳnh (S) là nguyên tố có hại trong gang, làm cản trở quá trình grafit hóa và giảm tính đúc do giảm độ chảy loãng Nó cũng làm giảm độ bền của gang dòn, vì S kết hợp với Fe tạo thành FeS gây bở nóng; do đó, thành phần S trong gang không nên vượt quá 0,15% Để tạo sự quá nguội, gang thường được nung ở nhiệt độ cao, giúp các hạt grafit hòa tan hoàn toàn và loại bỏ các tạp chất phi kim loại, từ đó tăng cường mầm kết tinh và cải thiện cơ tính của gang.

Nhưng nhiệt độ thực tế của gang không nên vượt quá 1450 0 C c.Ảnh hưởng của tốc độ nguội:

Cấu trúc tinh thể của gang chịu ảnh hưởng bởi điều kiện đông đặc và làm nguội trong quá trình đúc Khi tốc độ nguội nhanh, gang sẽ hình thành dạng trắng, trong khi làm nguội chậm sẽ tạo ra gang xám Tốc độ nguội của gang đúc phụ thuộc vào loại khuôn và độ dày của vật đúc.

6.1.3 Các loại gang thường dùng a Gang trắng:

- Ký hiệu và thành phần:

+ Tổ chức C: Cacbon nằm ở dạng Xêmentít (Fe3C) XeII Do đó, gang trắng là loại gang có màu trắng.

Gang trắng không có ký hiệu

Gang trắng cứng và giòn, tính cắt gọt kém Nên chỉ dùng ở công nghệ đúc

Nó được sử dụng chủ yếu để chế tạo gang rèn (gang dẻo), luyện thép, và các chi tiết máy yêu cầu tính chống mài mòn cao, bao gồm bi nghền, trục cán, và bề mặt vành bánh xe lu.

+ Ký hiệu: theo TCVN 1659 – 75 gang xám được ký hiệu làGX xx-yy,trong đó: xx giới hạn kéo σk(N/mm 2 ); yy giới hạn uốn σu(N/mm 2 ).

Ví dụ: GX24 – 44 (Cч 24 – 44) giới hạn bền kéo (σk) là 240 N/mm² và giới hạn bền uốn (σu) là 440N/ mm².

Gang xám thường dùng: GX12 – 28; GX 18 – 36; GX18-38; GX21-40; GX24-44; GX28-48; GX32-52; GX36-56; GX40-60; GX44-64.

Tiêu chuẩn của Nga Ký hiệu là: Cų (σk- σu) ( kG / mm 2 )

Ví dụ: Cų12 - 28 ; Cų21 - 40 ; Cų15 - 32

+ Thành phần hóa học: của gang xám nằm trong giới hạn sau: C = 2,8 ~ 3,2%;

Gang xám là một loại gang đặc trưng bởi việc chứa chủ yếu cacbon ở dạng tự do (graphit) Cấu trúc tinh thể của gang xám bao gồm graphit dạng tấm, trong khi nền của nó có thể là pherit, peclit hoặc peclit herit.

Hình 6-1 Cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit dạng tấm

Cơ tính của gang xám chịu ảnh hưởng bởi hai yếu tố chính: tổ chức nền và độ bền của nền, trong đó độ bền tăng dần từ nền pherit đến peclit; yếu tố thứ hai là số lượng, hình dạng và phân bố của grafit.

Nếu số lượng hợp lý, hình dạng thu gọn và phân bố đều trên nền thì cơ tính sẽ được cải thiện.

Grafit có độ bền cơ học thấp, dẫn đến việc giảm độ bền chặt của kim loại, khiến gang xám có độ bền kéo, độ dẻo và độ dai kém Tuy nhiên, grafit mang lại lợi ích như tăng cường khả năng chịu mòn của gang, hoạt động như chất bôi trơn, giúp phoi gang dễ vỡ khi gia công, giảm thiểu rung động và hạn chế co ngót trong quá trình đúc.

Gang xám là vật liệu lý tưởng để sản xuất các chi tiết chịu tải trọng nhỏ và ít bị va đập, như thân máy, bệ máy và ống nước Với khả năng chịu ma sát tốt, gang xám còn được sử dụng để chế tạo các ổ trục tốc độ thấp.

+ Ký hiệu : Theo TCVN 1659 - 75 gang cầu ký hiệu GC xx-yy, trong đó: xx giới hạn bền kéo σk(N/mm 2 ); yy độ giãn dài tương đối δ (%)

Ví dụ: GC 40–10 có nghĩa là: gang cầu có giới hạn kéo (σk) là 40 N/mm 2 , độ giãn dài tương đối (δ) là 10%.

Gang cầu thường dùng: GC 40 - 10 ; GC 45 - 5 ; GC 50 - 2 ; GC 60 - 2

Tiêu chuẩn của Nga ký hiệu Bų(σk- δ % ) ( N/ mm 2 )

Ví dụ: Bų 38 - 17 là gang cầu có σk= 380 N/mm 2 , δ = 17%

+ Thành phần: gang cầu còn có tên là gang độ bền cao, có thành phần hóa học như gang xám.

Thành phần hóa học của gang cầu sau khi biến cứng như sau: 3-3,6%C; 2-3%Si; 0,5 – 1%Mn; ~2%Ni; 0,04 – 0,08%Mg; ≤ 0,15%P; ≤ 0,03%S

Gang cầu có tổ chức tế vi như gang xám (peclit – ferit, peclit), nhưng grafit có dạng thu nhỏ thành hình cầu.

Gang cầu có độ bền cao hơn gang xám nhờ vào sự hiện diện của grafit cầu, mang lại độ dẻo dai đảm bảo Loại gang này kết hợp tính chất của thép và gang, với độ cứng và độ bền có thể được cải thiện thông qua quá trình nhiệt luyện Để sản xuất gang cầu, cần nấu chảy gang xám và áp dụng phương pháp cầu hóa để tạo ra grafit hình cầu.

Hình 6-2 Cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit sau khi cầu hóa

Do có nhiều ưu điểm về cơ tính nên gang cầu được sử dụng ngày càng nhiều để thay thế cho thép trong một số trường hợp.

Gang cầu được sử dụng để chế tạo nhiều chi tiết quan trọng trong ôtô và động cơ đốt trong, bao gồm trục khuỷu, píttông, dên, bánh răng và các bộ phận thiết yếu khác như trục chính của máy công cụ Ngoài ra, gang cầu còn có thể thay thế thép trong việc sản xuất đường ray nhỏ.

Ký hiệu : Theo TCVN 1659 - 75 gang dẻo ký hiệu GZ xx-yy, trong đó: xx giới hạn bền kéo σk(N/mm 2 ); yy độ giãn dài tương đối δ (%)

Ví dụ: GZ 30 – 6: Gang dẻo, có σk= 30N/mm 2 , δ = 6%.

Gang dẻo thường dùng: Gang Ferít : GZ 30 - 6 ; GZ 35 - 10 ; GZ 37 - 12

Gang Peclít : GZ 45 - 7 ; GZ 50 - 5 ; GZ 60 - 3

* Tiêu chuẩn của Nga: Ký hiệu Kų (σk- δ % ( kG / mm 2 )

Thành phần hóa học như gang trắng Nhưng thành phần C không cao.

Khi ủ gang trắng, xementit sẽ phân hóa thành grafit với hạt nhỏ Quá trình làm nguội chậm sẽ tạo ra gang dẻo, hay còn gọi là gang rèn Tùy thuộc vào chế độ ủ, gang dẻo có thể có nền kim loại là ferit, peclit, hoặc sự kết hợp giữa ferit và peclit.

Hình 6-3 Cấu trúc tinh thể cacbon ở graphit sau khi Ủ

So với gang xám, gang dẻo sở hữu độ bền, độ dẻo và độ dai vượt trội hơn Loại gang này được gọi là gang rèn nhờ vào tính chất dẻo cao của nó, không phải vì khả năng rèn.

Thành phần C không cao nên grafit của nó ít và hơn nữa lại tập trung từng cụm nên những ảnh hưởng xấu của nó đến cơ tính rất ít.

Gang dẻo sử dụng nhiều trong công nghiệp ôtô máy kéo, máy móc nông nghiệp,… dùng cho các chi tiết tải trọng lớn, hình dạng phức tạp.

Tuy nhiên giá thành gang dẻo khá cao so với gang xám vì công nghệ chế tạo nó phức tạp.

Quy trình chế tạo gang dẻo gồm hai bước:

- Đúc chi tiết bằng gang trắng.

- Ủ vật đúc ở nhiệt độ 900 ~ 1000 0 C trong khoảng thời gian 70 ~ 100giờ Ta sẽ có gang dẻo.

* Quá trình ủ gang trắng Gang dẻo

6.1.4 Sơ lược về quá trình luyện gang

Tùy từng loại gang mà khi luyện cần phải trải qua các bước như:

− Ủ khử ứng suất bên trong

− Ủ làm mất lớp vỏ biến trắng

− Ủ để thay đổi nền kim loại.

6.2.1 Định nghĩa và thành phần hóa học: a.Định nghĩa:

Thép cacbon là loại thép thông thường, ngoài Fe,C ra còn chứa các tạp chất thường có như: Mănggan, silic, phốt pho, lưu huỳnh… b.Thành phần hóa học:

C 0,8%C

Hình 9.5 Tổ chức tế vi của thép sau cùng tích

- Gang: Tương ứng với giản đồ pha Fe – C là gang trắng

Gang trắng trước cùng tinh: với %C ≤ 4,3%

Gang trắng cùng tinh có 4,3%C

Gang trắng sau cùng tinh với %C > 4,3%

Trước cùng tinh sau cùng tinh

Hình 9.6 Tổ chức tế vi của gang trắng

9.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nhiệt luyện

Bất kỳ hình thức nhiệt luyện nào cũng bao gồm ba yếu tố quan trọng: nhiệt độ nung, thời gian giữ nhiệt và tốc độ làm nguội từ nhiệt độ quy định đến nhiệt độ bình thường.

Trong quá trình nhiệt luyện, hai yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ và thời gian, vì chúng ảnh hưởng lớn đến cơ lý tính của chi tiết Bên cạnh đó, tốc độ nung nóng và tốc độ làm nguội cũng đóng vai trò quan trọng Do đó, mỗi chế độ nhiệt luyện cần phải bao gồm các thông số này để đảm bảo hiệu quả tối ưu.

- Nhiệt độ nung t 0 nung : Là nhiệt độ cao nhất phải đạt đến khi nung nóng.

- Thời gian giữ nhiệt t gn là thời gian cần thiết để duy trì kim loại ở nhiệt độ nung.

- Tốc độ nguội v nguội là độ giảm của nhiệt độ theo thời gian sau thời gian giữ nhiệt, tính ra 0 C/s

- Ngoài ra còn có tốc độ nung nóng

9.2.1 Khái niệm cơ bản a Định nghĩa

Nhiệt luyện là quá trình gia công kim loại bằng nhiệt nhằm thay đổi cấu trúc và tính chất cơ lý của kim loại Quá trình này bao gồm việc nung nóng kim loại đến một nhiệt độ xác định, giữ nhiệt trong thời gian thích hợp, sau đó làm nguội với tốc độ quy định để đạt được tổ chức và tính chất mong muốn.

Sau khi nhiệt luyện kim loại và hợp kim có lý tính rất cao:

Tăng cường độ bền, độ cứng và tính chống mài mòn của chi tiết thép (gang) một cách hiệu quả, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu về độ dẻo và độ dai của vật liệu.

+ Cải thiện tính công nghệ: cải thiện tính công nghệ nâng cao năng suất.

9.2.2 Các phương pháp nhiệt luyện cơ bản

9.2.2.1 Ủ Ủ thép: Là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt lâu rồi làm nguội chậm cùng với lòđể dạt được tổ chức ổn định

- Làm giảm độ cứng để dễ tiến hành gia công cắt.

- Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành rập, cán và kéo thép ở trạng thái nguội.

- Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong sau các nguyên công gia công cơ khí và đúc, hàn.

- Làm nhỏ hạt thép nếu nguyên công trước làm hạt lớn.

Tùy theo yêu cầu kỹ thuật, có hai phương pháp ủ chính: ủ hoàn toàn và ủ đẳng nhiệt Ủ hoàn toàn giúp đạt độ hạt nhỏ mịn cho thép, khắc phục tình trạng hạt thô do đúc hay rèn quá nhiệt, hoặc nhiệt luyện sai chế độ Quá trình này bắt đầu bằng việc nung nóng chi tiết đến nhiệt độ AC3 + (30 – 50 °C) để thép chuyển hoàn toàn sang Austenit, sau đó giữ nhiệt độ trong một khoảng thời gian nhất định và làm nguội từ từ đến 200 – 500 °C trước khi tiếp tục làm nguội ngoài trời Trong khi đó, ủ đẳng nhiệt được áp dụng để rút ngắn thời gian ủ, thực hiện bằng cách nung chi tiết đến nhiệt độ AC3 + (20 – 30 °C), giữ nhiệt trong một khoảng thời gian, rồi chuyển chi tiết sang lò khác hoặc làm nguội ở nhiệt độ 680 °C.

700 0 C Ở nhiệt 680 – 700 0 C chi tiết cần phải được giữ nhiệt trong khoảng 2 – 5 giờ. Tiếp đó làm nguội Ngoài khí trời. c Ủ để được xementit hạt:

Phương pháp ủ được áp dụng cho thép dụng cụ nhằm thay đổi tổ chức tế từ xemantit tấm thành xementit hạt, giúp giảm độ cứng và tăng khả năng cắt gọt Quá trình này còn giảm thiểu nứt và biến dạng trong khi tôi Cụ thể, thép được nung ở nhiệt độ AC1 + (30 – 50 độ C) khoảng 770 độ C, giữ nhiệt từ 6 đến 8 giờ, sau đó giảm nhiệt với tốc độ 40 – 50 độ/giờ đến 600 – 650 độ C và tiếp tục làm nguội ngoài khí trời.

Sau khi đúc, hàn và cán, chi tiết sẽ xuất hiện nội lực, và để giảm ứng suất gây nứt, người ta thực hiện ủ khử ứng suất Phương pháp ủ được tiến hành bằng cách nung nhiệt độ từ 500 – 600 độ C, giữ trong thời gian nhất định và sau đó làm nguội chậm cùng lò Để rút ngắn thời gian giữ nhiệt, nhiệt độ ủ thường được tăng lên 650 – 680 độ C, nhưng vẫn dưới điểm tới hạn AC1 (730 độ C) Ngoài ra, ủ không hoàn toàn là quá trình nung nóng chi tiết đến nhiệt độ cao hơn đường GSK, giữ chi tiết và làm nguội nhằm tạo ra những hạt mới đồng đều.

Phương pháp nhiệt luyện này bao gồm việc nung nóng thép đến trạng thái ostenit (điểm tới hạn AC3 hoặc AC3 + 30-50°C), giữ nhiệt và sau đó làm nguội trong không khí tĩnh Quá trình này giúp ostenit phân hóa thành peclit và xoobit với độ cứng tương đối thấp Một ưu điểm nổi bật của phương pháp này là khả năng giải phóng lò ngay sau khi nung.

Mục đích của thường hóa cũng giống như ủ nhưng thường áp dụng cho các trường hợp sau:

- Đạt độ cứng thích hợp để gia công cắt đối với thép Cacbon thấp(≤0,25%)

- Làm nhỏ xementit để chuẩn bị cho nhiệt luyện cuối cùng.

- Làm mất xementit II ở dạng lưới của thép sau cùng tích.

Tôi thép là quá trình nung nóng thép vượt quá nhiệt độ tới hạn để hình thành tổ chức ostenit, sau đó làm nguội nhanh trong môi trường thích hợp Quá trình này giúp ostenit chuyển đổi thành mactenxit hoặc các tổ chức không ổn định khác, mang lại độ cứng cao cho sản phẩm thép.

+ Môi trường tôi mạnh: Nước, nước pha muối, sút

+ Môi trường tôi yếu: Dầu hay không khí

- Mục đích của tôi thép là:

+ Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của thép

+ Nâng cao độ bền do đó nâng cao được sức chịu tải của chi tiết máy.

Có hai hình thức tôi là: Tôi xuyên tâm và tôi mặt ngoài. a Tôi xuyên tâm:

Chọn nhiệt độ để tôi thép: Chọn theo thành phần Cacbon trên giản đồ.

Giữ nhiệt và làm nguội nhanh trong các môi trường khác nhau là rất quan trọng Các chi tiết cần có độ cứng cao cả bên trong lẫn bên ngoài Để đánh giá hiệu quả của các phương pháp, người ta sử dụng chỉ tiêu độ thấm.

Tôi mặt ngoài là quá trình nung nhanh và làm nguội bề mặt của chi tiết, giúp tăng độ cứng cho bề mặt trong khi phần lõi vẫn giữ được tính mềm dẻo Phương pháp này thường được áp dụng để tôi bánh răng và các trục truyền động xoắn.

Các phương pháp tôi mặt ngoài thường được sử dụng:

Tôi cao tần: Là sử dụng dòng điện xoay chiều có tần số cao để nung nhanh bề mặt Ngoài của chi tiết.

MÁY VÀ CHI TIẾT MÁY

Cấu trúc và chức năng cơ bản của máy

Dung sai là môn học nền tảng trong ngành cơ khí, cung cấp kiến thức quan trọng về lắp ghép và các phương pháp tính toán liên quan Môn học này giúp sinh viên hiểu rõ lý thuyết về dung sai lắp ghép, từ đó áp dụng vào thực tiễn trong thiết kế và chế tạo.

Máy công cụ được cấu thành từ nhiều bộ phận, mỗi bộ phận lại bao gồm nhiều chi tiết lắp ghép Trong chế tạo và sửa chữa máy, việc các chi tiết cùng loại có khả năng lắp lẫn với nhau là điều quan trọng, giúp người sử dụng dễ dàng thay thế mà không cần sửa chữa thêm, vẫn đảm bảo yêu cầu của mối ghép Tính chất này được gọi là tính lắp lẫn của chi tiết.

Tính lắp lẫn của một loại chi tiết đề cập đến khả năng thay thế cho nhau mà không cần điều chỉnh hay sửa chữa thêm, đồng thời vẫn đảm bảo chức năng và yêu cầu kỹ thuật của mối ghép.

Lắp lẫn hoàn toàn là khi trong một loạt chi tiết cùng loại, tất cả các chi tiết đều có thể thay thế cho nhau, đảm bảo tính tương thích và sự đồng nhất trong quá trình lắp ráp.

Lắp lẫn không hoàn toàn xảy ra khi trong một nhóm chi tiết cùng loại, có một hoặc vài chi tiết không thể lắp ghép với nhau Điều này cho thấy rằng nhóm chi tiết đó chỉ đạt được tính lắp lẫn chức năng không hoàn toàn.

Tính lắp lẫn trong sản xuất giúp đơn giản hóa quy trình lắp ghép và tiết kiệm thời gian Khi sửa chữa, việc thay thế chi tiết hỏng bằng chi tiết dự trữ cùng loại cho phép máy móc hoạt động ngay lập tức, giảm thiểu thời gian ngừng máy và tối ưu hóa thời gian sản xuất.

Kích thước danh nghĩa là kích thước được tính toán dựa trên chức năng của chi tiết, như độ bền và độ cứng Sau khi tính toán, kích thước này sẽ được làm tròn lên theo các giá trị trong dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn.

Dựa vào dạng bề mặt lắp ghép, có các loại lắp ghép như lắp ghép trụ trơn, lắp ghép côn trơn, lắp ghép ren, lắp ghép truyền động bánh răng, và lắp ghép phẳng Trong lắp ghép phẳng, bao gồm các phương pháp như lắp ghép then với rãnh và lắp séc măng với rãnh pittông.

Lắp ghép theo hệ thống lỗ là phương pháp kết hợp các thành phần với độ hở và độ dôi khác nhau Phương pháp này sử dụng các trục có kích thước khác nhau để kết nối với lỗ cơ bản, tạo ra sự linh hoạt trong việc lắp ráp.

Trong hệ thống lỗ, lỗ được coi là chi tiết cơ bản, do đó hệ thống này thường được gọi là hệ lỗ cơ bản Chi tiết lỗ cơ bản được ký hiệu là H và có EI = 0, dẫn đến Dmin = DN và ES = TD.

Lắp ghép theo hệ thống trục là phương pháp kết hợp các thành phần với độ hở và độ dôi khác nhau, thông qua việc ghép các trục có kích thước đa dạng với trục cơ bản Trong cấu trúc này, trục đóng vai trò là chi tiết cơ sở, được gọi là hệ trục cơ bản.

Dựa vào sơ đồ lắp ghép, cần xác định tính chất của lắp ghép, bao gồm trị số giới hạn của độ dôi hoặc độ hở Đồng thời, cần xem xét các kích thước giới hạn của lỗ, trục và dung sai của trục để đảm bảo sự chính xác và hiệu quả trong quá trình lắp ráp.

CHƯƠNG 2 DUNG SAI VÀ LẮP GHÉP

Khóa học kéo dài 9 giờ, bao gồm 2 giờ lý thuyết, 1 giờ bài tập và 6 giờ tự học Nội dung chính của khóa học là cung cấp kiến thức về hệ thống dung sai lắp ghép, hướng dẫn cách tra bảng dung sai, ghi dung sai trên bản vẽ và lựa chọn các lắp ghép tiêu chuẩn Mục tiêu của khóa học là giúp người học nắm vững các khái niệm và kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực dung sai lắp ghép.

Lắp ghép theo hệ thống trục là phương pháp kết hợp các thành phần với độ hở và độ dôi khác nhau, thông qua việc ghép các trục có kích thước đa dạng với trục cơ bản.

Lắp ghép theo hệ thống lỗ là phương pháp lắp ráp sử dụng các trục có kích thước khác nhau để tạo ra độ hở và độ dôi khác nhau Hệ thống này cho phép ghép nối các thành phần với lỗ cơ bản, mang lại tính linh hoạt và hiệu quả trong quá trình lắp đặt.

Mối ghép cơ khí

Thời gian: 6 giờ (LT: 1; TH: 2; tự học: 3; KT: 0) Mục tiêu

- Trình bày được công dụng, cấu tạo cơ bản của các lắp ghép công nghiệp;

- Trình bày được các dạng hư hỏng của các mối ghép;

Các chi tiết máy ghép với nhau có thể ghép cố định hoặc ghép động;

Ghép cố định là quá trình mà sau khi ghép, các chi tiết máy liên kết với nhau thành một khối thống nhất để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể Có hai loại ghép cố định được phân loại dựa trên cách thức liên kết và chức năng của chúng.

Ghép cố định không thể tháo được yêu cầu phải phá hỏng mối ghép để tách rời các chi tiết Ví dụ điển hình cho loại ghép này bao gồm ghép bằng đinh tán và ghép bằng hàn.

+ Ghép cố định có thể tháo được.Ví dụ: Ghép bằng then, ghép bằng ren,…

- Ghép động: Là sau khi ghép các chi tiết máy có thể chuyển động tương đối với nhau.Ví dụ: Ổ trục, trục,…

Ghép bằng ren là một phương pháp ghép cố định nhưng có thể tháo rời, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành chế tạo máy, giao thông và xây dựng nhờ vào những ưu điểm nổi bật của nó.

- Cấu tạo đơn giản, chắc chắn, có nhiều loại, nhiều cỡ khác nhau và hầu hết các chi tiết ren đều được tiêu chuẩn.

- Cố định được các chi tiết máy ở bất kỳ vị trí nào (nhờ khả năng tự hãm).

Mối ghép bằng ren có những ưu điểm nổi bật nhưng cũng tồn tại một số nhược điểm đáng lưu ý Một trong những vấn đề chính là ứng suất tập trung ở chân ren, điều này có thể làm giảm sức bền của mối ghép Hơn nữa, mối ghép ren cũng dễ bị hỏng khi có sự thay đổi về trọng lực.

Mối ghép ren là phương pháp kết nối các tấm ghép thông qua các chi tiết máy có ren, bao gồm bu lông, vít, vít cấy, đai ốc và các lỗ có ren.

Các mối ghép ren phổ biến trong thực tế bao gồm mối ghép bu lông, mối ghép vít và mối ghép vít cấy Bên cạnh đó, còn có mối ghép ren ống, được sử dụng để kết nối các ống dẫn chất lỏng và khí.

Hình 11.1 Mối ghép bu lông, vít, vít cấy

+ Mối ghép bu lông: Dùng ghép các tấm ghép có chiều dày nhỏ.

Mối ghép vít được sử dụng để kết nối các tấm ghép, đặc biệt là khi một tấm ghép có độ dày lớn Tuy nhiên, nếu cần tháo lắp nhiều lần, không nên sử dụng mối ghép vít vì việc này có thể làm hỏng lỗ ren, dẫn đến việc phải loại bỏ cả tấm ghép.

Mối ghép vít cấy là giải pháp lý tưởng cho các tấm ghép có độ dày lớn, đặc biệt khi cần tháo lắp nhiều lần trong quá trình sử dụng Để đảm bảo độ bền và hiệu quả, các chi tiết máy sử dụng trong mối ghép ren cần được chọn lựa kỹ lưỡng, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và tính chất của vật liệu.

Bu lông là một thanh kim loại hình trụ, với một đầu có ren để kết nối với đai ốc hoặc lỗ ren, và đầu còn lại có hình dạng mũ sáu cạnh hoặc vuông để sử dụng với các chìa vặn Ren trên bu lông có thể được gia công bằng bàn ren, tiện ren, hoặc cán ren.

Bu lông được phân ra: bu lông thô, bu lông bán tinh, bu lông tinh, bu lông lắp có khe hở, bu lông lắp không có khe hở.

- Vít , có hình dạng, kích thước tương tự như bu lông, chỉ khác ở phần mũ (Hình

11.3) Mũ vít có nhiều hình dạng, mũ vít được xẻ rãnh, hoặc làm lỗ 6 cạnh chìm để tra các chìa vặn Vít cũng được tiêu chuẩn hóa.

- Vít cấy: là thanh hình trụ, hai đầu có ren (Hình 11.4) Một đầu ren cấy vào lỗ ren của tấm ghép, đầu còn lại vặn với đai ốc.

Đai ốc có 6 cạnh và được thiết kế với ren trong, được gia công bằng phương pháp ta rô hoặc tiện Các loại đai ốc được phân loại thành ba nhóm chính: đai ốc thô, đai ốc bán tinh và đai ốc tinh.

Vòng đệm được sử dụng chủ yếu để bảo vệ bề mặt các tấm ghép khỏi bị xước, đồng thời một số loại đệm còn có khả năng phòng lỏng Các loại đệm phổ biến bao gồm đệm thường, đệm vênh, đệm gập và đệm cánh.

Hình 11.6 Đệm thường, đệm vênh, đệm gập

Mối ghép bằng đinh tán là mối ghép cố định không thể tháo được dùng để ghép khung dàn cầu, dàn cầu trục, nồi hơi, băng tải v.v…

Đinh tán là một thanh hình trụ, với một đầu đã được làm sẵn mũ, trong khi đầu còn lại sẽ được tạo thành thông qua quá trình tán sau khi lắp đặt.

Theo TCVN 281-68 đến 290-68, đinh tán có nhiều loại, bao gồm đinh tán mũ chỏm cầu, mũ nửa chìm, mũ côn và mũ bằng Các kích thước cơ bản của đinh tán đều được tiêu chuẩn hóa.

11.2.2.2 Phân loại các mối ghép đinh tán a Theo điều kiện làm việc

- Mối ghép chắc: Yêu cầu chủ yếu của mối ghép là phải đủ độ bền Ví dụ như đinh tán ghép dàn cầu, đinh tán ghép dàn cầu trục v.v…

Mối ghép chắc kín là yêu cầu quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp, đảm bảo độ bền và tính kín cho các thiết bị như đinh tán ghép nồi hơi, thùng chứa chất lỏng và khí Việc thiết kế mối ghép phải tuân thủ các tiêu chuẩn kết cấu nhằm tối ưu hóa hiệu suất và an toàn trong vận hành.

- Mối ghép giáp nối có một tấm đệm

- Mối ghép giáp nối có 2 tấm đệm

11.2.2.3 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng a Ưu điểm

Mối ghép đinh tán mang lại độ chắc chắn và dễ dàng trong việc kiểm tra chất lượng, đồng thời ít gây hư hại cho các chi tiết máy khi cần tháo rời, so với phương pháp ghép bằng hàn Tuy nhiên, cũng tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý.

- Tốn kim loại, giá thành cao, hình dạng và kích thước cồng kềnh. c Phạm vi sử dụng

Ngày nay, do sự phát triển mạnh của công nghệ hàn, phạm vi sử dụng của đinh tán dần dần bị thu hẹp.

Tuy nhiên, ghép đinh tán vẫn còn được dùng phổ biến trong các trường hợp:

- Những mối ghép đặc biệt quan trọng và những mối ghép trực tiếp chịu tải trọng chấn động hoặc va đập (như cầu, dàn cần trục trên 200 tấn v.v )

- Những mối ghép khi đốt nóng sẽ bị vênh hoặc giảm chất luợng (do đó không hàn được).

- Những mối ghép bằng các vật liệu chưa thể hàn được.

Hệ thống truyền động cơ khí

Thời gian: 9 giờ (LT: 2; TH: 2; tự học: 5; KT: 0)

- Trình bày được các cơ cấu truyền động cơ khí;

- Trình bày được cấu tạo cơ bản của trục và ổ đỡ;

- Giải thích được nguyên lí hoạt động, đặc điểm của các hệ thống truyền động;

12.1.1 Đại cương về truyền động cơ khí

Truyền động cơ khí là quá trình chuyển giao chuyển động từ trục này sang trục khác thông qua các chi tiết máy Sự truyền động có thể diễn ra trực tiếp bằng các bộ phận như bánh ma sát, bánh răng, và trục vít, hoặc gián tiếp qua các phương tiện như đai truyền và xích.

Trục chủ động và bánh chủ động là bộ phận truyền chuyển động, trong khi trục bị động và bánh bị động nhận chuyển động từ trục chủ động.

Mục đích của truyền động cơ khí là điều chỉnh tốc độ và hướng chuyển động, đồng thời có khả năng thay đổi dạng chuyển động giữa các hệ thống như bánh răng với thanh răng hoặc vít với đai ốc.

* Có hai cách truyền động từ động cơ điện đến máy công tác:

Truyền động tập thể là phương pháp truyền động từ động cơ điện đến máy công tác thông qua một hệ thống trục truyền Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là công suất và tốc độ hoạt động thấp, không khai thác tối đa khả năng của động cơ điện.

Truyền động cá biệt là phương pháp truyền động trực tiếp từ động cơ điện đến máy công tác, hiện đang được sử dụng phổ biến Phương pháp này khắc phục những nhược điểm của truyền động tập thể và mang lại sự tiện lợi trong quá trình sử dụng.

* Theo phương pháp truyền, truyền động cơ khí được chia làm hai loại:

- Truyền động ma sát: Bánh ma sát, đai truyền.

- Truyền động ăn khớp: Bánh răng, trục vít, xích.

* Theo vị trí các trục trong bộ truyền có thể chia ra:

- Truyền động trục song song.

- Truyền động trục cắt nhau.

- Truyền động trục chéo nhau.

* Các thông số chủ yếu đặc trưng của bộ truyền:

- Tỷ số truyền: i - Hiệu suất: η Trong đó: n1, n2, và N1, N2 là số vòng quay và công suất của trục chủ động và trục bị động.

Nếu gọi: Mx1là mô men xoắn trục chủ động

Mx2là mô men xoắn trục bị động

Ta có: i Trong trường hợp có nhiều chi tiết truyền động nối tiếp thì:

Với i1, i2, i3,…,in và η1, η2, η3, ,ηn là tỷ số truyền và hiệu suất của từng cặp chi tiết truyền động.

Bảng 12.1 Phạm vi sử dụng của từng loại bộ truyền

Loại truyền động Tỷ số truyền i Vận tốc tiếp tuyến (m/s) Công suất

(kW) Hiệu suất η Đai truyền (%)

12.1.2 Các cơ cấu truyền động cơ bản

12.1.2.1 Truyền động đai a Khái niệm chung

* Cấu tạo chính và nguyên lý làm việc của bộ truyền đai

Bộ truyền đai hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát, trong đó công suất từ bánh chủ động (1) được truyền cho bánh bị động (2) thông qua ma sát giữa dây đai (3) và các bánh đai (1), (2).

- Ma sát sinh ra giữa hai bề mặt xác định theo công thức:

Để tạo ra lực ma sát, cần có áp lực pháp tuyến Trong bộ truyền đai, lực pháp tuyến được hình thành nhờ vào lực căng đai ban đầu, ký hiệu là S0.

* Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

+ Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau (

Tiêu đề	Cơ sở cắt gọt kim loại
Tác giả	Nguyễn Tấn Phúc
Trường học	Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn
Chuyên ngành	Cắt gọt kim loại
Thể loại	Giáo trình
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Bình Định

Định dạng
Số trang	103
Dung lượng	2,48 MB