giáo trình dung sai kỹ thuật đo nghề kỹ thuật máy nông nghiệp trung cấp

SỞ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI ĐỒNG THÁP

TRƯỜNG TRUNG CẤP THÁP MƯỜI

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đượcphép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và thamkhảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinhdoanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

LỜI GIỚI THIỆU

Môn học dung sai kỹ thuật đo là môn học cơ sở của nghề kỹ thuật máy nông nghiệp nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản về dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo trong quá trình thiết kế, chế tạo, sửa chữa, bảo trì trang thiết bị máy móc trong các ngành công nghiệp.

Nội dung giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, kiến thức của từng chương có mối quan hệ logic và chặt chẽ Tuy vậy giáo trình chỉ là phần lý thuyết căn bản nhất của môn học, nên người học và người dạy cần tham khảo thêm tài liệu khác có liên quan để nâng cao kiến thức chuyên môn.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong biên soạn, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót và khiếm khuyết, rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các chuyên gia và người đọc để xây dựng giáo trình ngày một hoàn thiện hơn.

Tham gia biên soạn Nguyễn Văn Mười

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU 3

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 81 Khái niệm đổi lẫn chức năng trong ngành chế tạo 9

1.1 Bản chất của tính lắp lẫn 9

1.2 Ý nghĩa của tính lắp lẫn 10

2 Khái niệm về kích thước sai lệch giới hạn và dung sai 10

2.1 Kích thước danh nghĩa 10

2.4 Khoảng kích thước danh nghĩa 30

2.4 Ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ 31

3 Các bảng dung sai 33

1.1.Sai lệch và dung sai hình dạng 49

1.2 Sai lệch và dung sai vị trí 53

1.3 Sai lệch và dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí 56

1.4 Ký hiệu và cách ghi sai lệch và dung sai hình dạng và vị trí trên bản vẽ 57

1.1.Cấp chính xác chế tạo ổ lăn 68

1.2 Lắp ghép ổ lăn 69

2 Dung sai lắp ghép then 73

2.1.Khái niệm về mối ghép then 73

2.2.Dung sai lắp ghép then 75

3 Dung sai mối ghép ren 80

3.1.Dung sai lắp ghép ren hệ mét 80

3.2.Dung sai lắp ghép ren thang 84

ÔN TẬP 86

CHƯƠNG 5 DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG TRONG NGHÀNH CHẾ TẠO CƠ KHÍ 871 Khái niệm về đo lường kỹ thuật 87

2 Dụng cụ đo kiểu thước cặp 88

3 Dụng cụ đo kiểu Panme 92

5.4 Đo góc bằng thước đo góc vạn năng 102

5.5 Đo góc côn ngoài và Đo góc côn trong 104

6 Máy đo 105

6.1 Cấu tạo và công dụng máy đo 105

6.2 Nguyên lý vận hành máy đo 105

ÔN TẬP 108

CHƯƠNG 6 PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC TRONG 109CHẾ TẠO CƠ KHÍ 1091 Phương pháp đo độ dài 109

1.1 Đo một tiếp điểm 109

1.2 Đo hai tiếp điểm 110

1.3 Đo ba tiếp điểm 110

2 Phương pháp đo góc 112

2.1 Đo trực tiếp 112

2.2 Đo gián tiếp 116

3 Phương pháp đo các sai lệch hình dáng 119

3.1 Đo sai lệch độ tròn 119

3.2 Đo sai lệch độ trụ 121

3.3 Đo sai lệch độ thẳng 123

4 Phương pháp đo các sai lệch vị trí 126

4.1 Đo sai lệch độ song song 126

4.3 Đo sai lệch độ đồng tâm và độ đảo hướng kính 128

4.4 Đo độ đảo mặt đầu 129

ÔN TẬP 129

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 130

GIÁO TRÌNH MÔN HỌCTên môn học: Dung sai – Kỹ thuật đo

Mã môn học: MH 11.

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:

- Vị trí: Được bố trí vào học kỳ 1 trước khi học sinh học các mô đunchuyên môn nghề.

- Tính chất:

+ Là môn học chuyên môn cơ sở.

+ Cung cấp kiến thức về dung sai lắp ghép, sử dụng dụng cụ đo làm nềntảng lý thuyết để học sinh tiếp tục học tập ở các môn học, mô đun sau.

- Ý nghĩa và vai trò của môn học:

+ Là nguyên tắc của thiết kế chế tạo cơ khí Khi các thiết bị được chế tạotheo nguyên tắc đổi lẩn chức năng thì không cần quan tâm đến nơi sản xuất Đólà điều kiện chuyên môn hóa và hợp tác sản xuất.

+ Rất có lợi cho kinh tế trong việc sản xuất chuyên môn hóa, sản xuấthàng loạt và tập trung các chi tiết thay thế.

Mục tiêu của môn học:

- Về kiến thức:

+ Trình bày được bản chất của tính đổi lẫn trong lắp ghép.

+ Giải thích được hệ thống dung sai lắp ghép theo TCVN 2244-2245.+ Vận dụng được để tra, tính toán dung sai kích thước, dung sai hìnhdạng và vị trí, độ nhám bề mặt và dung sai lắp ghép các mối ghép thông dụng.

+ Trình bày được các phương pháp đo, đọc, sử dụng, bảo quản các loạidụng cụ đo thông dụng và phổ biến trong ngành cơ khí.

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Rèn luyện được tính kỷ luật, nghiêm túc, có tinh thần trách nhiệm caotrong học tập.

+ Chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ trong quá trình học.

Nội dung của môn học:

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP

- Rèn luyện được tính kỷ luật, nghiêm túc, có tinh thần trách nhiệm caotrong học tập.

- Chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ trong quá trình học.

Nội dung chương:

1 Khái niệm đổi lẫn chức năng trong ngành chế tạo.1.1 Bản chất của tính lắp lẫn.

- Yêu cầu của kiểu lắp: khe hở nằm trong khoảng từ [Smax] đến [Smin] Nếuloạt chi tiết trục B lắp với loạt chi tiết lỗ A có Smax ≤ [Smax] và Smin ≥ [Smin] cónghĩa là ta lấy bất cứ chi tiết trục nào trong loạt A lắp với một chi tiết trong loạtB đều được mối ghép thoả mãn yêu cầu Ta nói các chi tiết máy trong loạt A vàB có tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn Chúng có thể thay thế cho nhau, mà vẫnđảm bảo chức năng làm việc

- Nếu Smax > [Smax] hoặc Smin < [Smin], lúc đó các chi tiết trong loạt A và Bkhông có tính đổi lẫn chức năng Tức là một mối ghép đang thoả mãn yêu cầu,nếu thay thế một chi tiết trục khác lắp vào bạc đang có, có thể nhận được mộtmối ghép không đạt yêu cầu

- Khi thiết kế, người ta cố gắng chọn dung sai kích thước của chi tiết máymột cách hợp lý, để chi tiết máy thoả mãn tính đổi lẫn chức năng

- Trong sản xuất hàng loạt, nếu mọi chi tiết của loạt đều đạt tính đổi lẫnchức năng thì loạt chi tiết đã đạt tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn Nếu có một

hoặc một số chi tiết trong loạt không đạt tính đổi lẫn chức năng, thì loạt chi tiếtđã đạt tính đổi lẫn chức năng không hoàn toàn

Trong sản xuất, tính lắp lẫn làm đơn giản quá trình lắp ghép Trong quátrình sửa chữa, nếu thay thế một chi tiết hỏng bằng một chi tiết dự trữ cùng loạithì máy có thể làm việc được ngay, giảm bớt thời gian dùng máy để sửa chữa,tận dụng thời gian sản xuất.

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

Tóm lại: tính lắp lẫn có ý nghĩa rất lớn về kinh tế và kỹ thuật

2 Khái niệm về kích thước sai lệch giới hạn và dung sai.2.1 Kích thước danh nghĩa.

Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định xuất phát từ chức năngcủa chi tiết sau đó quy tròn (về phía lớn lên) theo các giá trị của dãy kích thướctiêu chuẩn

Ví dụ: Từ độ bền chịu lực của chi tiết trục chúng ta tính được đường kínhcủa trục là 29,876mm và chúng ta làm tròn theo quy chuẩn là 30mm Vậy kíchthước danh nghĩa của trục là 30 mm

+ Kích thước danh nghĩa được dùng làm gốc để xác định các sai lệch củakích thước, đơn vị là mm

2.2 Kích thước thực.

Kích thước thực là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép.+ Ký hiệu: Đối với trục là: dth

Đối với lỗ là: Dth

+ Dụng cụ đo càng chính xác thì kích thước thực nhận được càng chínhxác

2.3 Kích thước giới hạn.

Kích thước giới hạn là kích thước dùng để xác định phạm vi cho phép củasai số chế tạo kích thước, có hai loại kích thước giới hạn:

+ Kích thước giới hạn lớn nhất:Ký hiệu: dmax (Chi tiết trục) Dmax (Chi tiết lỗ)+ Kích thước giới hạn nhỏ nhất:

Ký hiệu: dmin (chi tiết trục) Dmin (chi tiết lỗ)

+ Kích thước thực của chi tiết (kích thước được chế tạo): dth , Dth nằmtrong phạm vi cho phép thì đạt yêu cầu:

2.5 Dung sai

Định nghĩa: Dung sai là phạm vi cho phép của sai số Trị số dung sai bằng

hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất hoặcbằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới

Ký hiệu: T

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

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

+ Dung sai luôn có giá trị dương (+) Trị số dung sai càng nhỏ thì yêucầu độ chính xác chế tạo kích thước càng cao Ngược lại, nếu trị số của dung saicàng lớn thì yêu cầu độ chính xác chế tạo càng thấp

+ Dung sai đặc trưng cho độ chính xác của kích thước còn gọi là độchính xác thiết kế

Ví dụ 1.1: Một chi tiết có trục kích thước danh nghĩa dN = 32mm, kíchthước giới hạn lớn nhất dmax = 32,050mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin =32,034mm Tính trị số sai lệch giới hạn và dung sai

- Sai lệch giới hạn kích thước trục được tính theo các công thức:

es = dmax - dN = 32,050 -32 = 0,050mm ei = dmin - dN = 32,034 - 32 =0,034mm

Dung sai kích thước trục được tính theo công thức: Td = dmax - dmin = 32,050 - 32,034 = 0,016mm Hoặc Td = es - ei = 0,050 - 0,034 = 0,016mm

Ví dụ 1.2: Chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa là DN = 45mm, kích thướcgiới hạn lớn nhất Dmax = 44,992mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin =44,967mm

Tính trị số sai lệch giới hạn và dung sai Giải:

Tính các sai lệch giới hạn theo công thức: ES = Dmax - DN = 44,992 - 45 = - 0,008mm

EI = Dmin - DN = 44,967 - 45 = - 0,033mm - Tính trị số dung sai theo côngthức:

TD = Dmax - Dmin = 44,992 - 44,967 = 0,025mm Hoặc TD = ES - EI = - 0,008 - (- 0,033) = 0,025mm

Ví dụ 1.3: Biết kích thước danh nghĩa của trục là dN = 28mm và các sailệch giới hạn là: es=- 0,020mm, ei = - 0,041mm

Tính các kích thước giới hạn và dung sai

Nếu sau khi gia công trục người thợ đo được kích thước thực là: dth =27,976mm thì chi tiết trục có đạt yêu cầu không

Giải:Từ các công thức ta suy ra:

dmax = dN + es = 28 + (-0,020) = 27,980mm

dmin = dN + ei = 28 + (-0,041) = 27,959mm Áp dụng công thức ta tínhđược dung sai:

Ví dụ 1.4: Biết kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ là: DN = 25mm, các sailệch giới hạn kích thước lỗ là: ES = + 0,053mm, EI = + 0,020mm

Tính các kích thước giới hạn và dung sai

Kích thước thực của lỗ sau khi gia công đo được là: Dth = 25,015mm Chitiết lỗ đã gia công có đạt yêu cầu không

Giải:Từ các công thức ta suy ra:

Dmax = DN + ES = 25 + 0,053 = 25,053mm

Dmin = DN + EI = 25 + 0,020 = 25,020mm áp dụng công thức ta tính đ−ợcdung sai:

Kích thước trục đước ghi là: es = 28−

Kích thước trục được ghi là: es = 25+

(Chữ "es" biểu thị kích thước đường kính)

Khi gia công thì người thợ phải nhẩm tính ra các kích thước giới hạn, rồiđối chiếu với kích thước đo được ( kích thước thực) của chi tiết đã gia công vàđánh giá chi tiết đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu Dưới đây là một số cáchnhẩm tính kích thước giới hạn và đánh giá

Kích thước ghitrên bản vẽ

Kích thước giới hạn dmax = d + es

Kích thước thực

Đánh giá kếtquả

dmin = d+ ei 30 ++00,,0401

dmax = 30 + 0,04 = 30,04 dmin

= 30 + 0,01 = 30,01 30,025 Đạt 30 +−00,,0201

dmax = 30 + 0,02 = 30,02 dmin

= 30 - 0,01 = 29,99 29,992 Đạt 30±0,07 dmax = 30 + 0.07 = 30,07 dmin

= 30 - 0,07 = 29,93 29,92 Không đạt 30+0,045 dmax = 30 + 0,045 = 30,045

dmin = 30 + 0 = 30 29,995 Không đạt

30 −0,05

dmax = 30 + 0 = 30 dmin

= 30 - 0,05 = 29,950 30,01 Không đạt 30 −−00,,0204

Các loại lắp ghép:

+ Lắp ghép trụ trơn + Lắp ghép phẳng + Lắp ghép côn + Lắp ghép ren.

+ Lắp ghép bánh răng

3.1 Lắp ghép có độ hở.

Trong nhóm kích thước này bề mặt bao (lỗ), luôn luôn lớn hơn kích thướcbề mặt bị bao (trục), đảm bảo lắp ghép luôn luôn có độ hở Độ hở của lắp ghépđược ký hiệu là S và tính như sau:

Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ (Dmax, Dmin) và của trục (dmax,dmin), lắp ghép có độ hở giới hạn:

Nếu kích thước của loạt chi tiết đước ghép dao động trong khoảng Dmax ,Dmin đối với lỗ và dmax , dmin đối với trục thì độ hở S của loạt lắp ghép tạo thànhcũng được phép dao động trong khoảng Smax , Smin, tức là trong phạm vi dung saicủa độ hở, TS:

TS = Smax - Smin (2.6) Từ (2.1) và (2.2) ta suy ra:

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

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

Như vậy dung sai của độ hở (TS) bằng tổng dung sai kích thước lỗ và kíchthước trục Dung sai có độ hở còn được gọi là dung sai của lắp ghép lỏng Nóđặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép

Ví dụ: Cho kiểu ghép lỏng trong đó kích thước lỗ là: es=520+0.030 , kích

thước trục là hãy tính:

- Kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết

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

Theo số liệu đã cho ta có:

- Kích thước giới hạn và dung sai được tính tương tự như các ví dụ trên + Đối với lỗ:

Dmax = DN + ES = 52 + 0,030 = 52,030mm Dmin = DN + EI = 52 + 0 = 52,00mm TD = ES - EI = 0,03 - 0 = 0,03mm

+ Đối với trục:

dmax = dN + es = 52 + (- 0,03) = 51,97mm dmin = dN + ei = 52 +(- 0,06) = 51,94mm Td = es - ei = - 0,03 - (- 0,06) = 0,03mm

- Độ hở giới hạn và trung bình được tính theo (2.1), (2.2), (2.3) Smax = Dmax - dmin = 52,03 - 51,94 = 0,09mm

Smin = Dmin - dmax = 52 - 51,97 = 0,03mm

Dung sai của độ hở được tính theo (2.6) hoặc (2.7) TS = Smax - Smin = 0,09 - 0,03 = 0,06mm

Ví dụ: Cho kiểu lắp chặt, trong đó kích thước lỗ là: D450+0,025, kích thướctrục là D450,034+0,045, hãy tính:

- Độ dôi giới hạn và độ dôi trung bình của kiểu lắp - Dung sai kích thước lỗ, trục và dung sai độ dôi

Giải

Với số liệu đã cho ta có:

- Tính độ dôi giới hạn theo (2.8) và (2.9) Nmax = es - EI = 0,050 - 0 = 0,050mm Nmin = ei - ES = 0,034 - 0,025 = 0,009mm - Tính độ dôi trung bình theo (2.10)

- Tính dung sai kích thướ́c chi tiết: TD = ES - EI = 0,025 - 0 = 0,025mm Td = es - ei = 0,050 - 0,034 = 0,016mm - Tính dung sai độ dôi theo (2.11)

Trường hợp nhận được lắp ghép có độ hở thì độ hở lớn nhất là:

Smax = Dmax - dmin

Trường hợp nhận được lắp ghép có độ dôi thì độ dôi lớn nhất là: Nmax = dmax - Dmin

Trong nhóm lắp ghép trung gian thì độ hở và độ dôi nhỉ nhất ứng vớitrường hợp thực hiện lắp ghép mà kích thước lỗ bằng kích thước trục, có nghĩalà độ hở và độ dôi nhỏ nhất bằng không Vì vậy dung sai lắp ghép trung gianđược tính như sau:

Giải: Theo số liệu đã cho ta có:

ES = + 0,035mm es = + 0,045mm LỗØ82 EI = 0 TrụcØ82 ei = 0

- Kích thước giới hạn và dung sai tính tương tự như các ví dụ trên: Dmax = DN + ES = 82 + 0,035 = 82,035mm

Dmin = DN + EI = 82 + 0 = 82,000mm TD = ES - EI = 0,035 + 0 =0,035mm dmax = dN + es = 82 + 0,045 = 82,045mm dmin = dN + ei = 82 +0,023 = 82,023mm

Td = es – ei = 0,045 – 0,023 = 0,022mm

Độ hở và độ dôi giới hạn lớn nhất tính theo (2.1) và (2.8) Smax = Dmax - dmin = 82,035 - 82,023 = 0,012mm

Nmax = dmax - Dmin = 82,045 - 82,000 = 0,045mm

Trong ví dụ này: Nmax = 0,045mm > Smax = 0,012mm, nên ta tính độ dôitrung bình theo công thức:

- Dung sai của lắp ghép được tính theo công thức: TS,N = Nmax + Smax = 0,045 + 0,012 = 0,057mm Hoặc TS,N = TD + Td = 0,035 + 0,022 = 0,057mm

4 Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.4.1 Hệ thống lỗ.

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà vị trí của miền dung sai lỗ là cố định, cònmuốn được các kiểu lắp có đặc tính khác nhau (lỏng, chặt, trung gian) thì chúngta thay đổi vị trí miền dung sai trục so với kích thước danh nghĩa.

Sai lệch cơ bản của lỗ trong hệ thống lỗ cơ bản được ký hiệu là H và ứngvới các sai lệch giới hạn sau.

EI = 0

H

Sai lệch cơ bản của trục cơ bản được kí hiệu là h và ứng với các sai lệchgiới hạn sau:

- Lần lượt vẽ miền dung sai của lỗ và trục Sai lệch giới hạn bố trí về haiphía so với đường 0 Sai lệch dương ở phiá trên đường 0, sai lệch âm ở phíadưới đường 0.

- Miền dung sai của kích thước được biểu thị bằng hình chữ nhật cóchiều ngang tùy ý, có gạch chéo trái chiều nhau và được giới hạn bởi hai sailệch giới hạn.

Ví dụ 1.6: Cho lắp ghép có kích thước danh nghĩa dN = 40mm Sai lệch giớihạn kích thước lỗ là : ES = 25m, EI = 0 Sai lệch giới hạn kích thước trục là :es = -25m, ei = -50m

- Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.

- Xác định đặc tính của lắp ghép và tính trị số giới hạn của độ hở hoặc độdôi trực tiếp trên sơ đồ.

- Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép được biểu diễn như (hình 1.7)

Đặc tính của lắp ghép được xác định dựa vào vị trí tương quan giữa haimiền dung sai Ở đây miền dung sai kích thước lỗ TD nằm ở phía trên miền dungsai kích thước trục Td, nghĩa là kích thước lỗ luôn luôn lớn hơn kích thước trục,do vậy lắp ghép luôn luôn có độ hở, đó là lắp lỏng

Độ hở giới hạn của lắp ghép được xác định trực tiếp trên sơ đồ 

 

S = 75 m

T = 50 mS = 25 m

ÔN TẬPA LÝ THUYẾT

Câu 1 Thế nào là tính đổi lẫn chức năng? Ý nghĩa của nó đối với sản xuấtvà sử dụng?

Câu 2 Tại sao phải quy định kích thước giới hạn và dung sai Điều kiện đểđánh giá kích thước chi tiết chế tạo ra là đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu làgì ?

Câu 3 Thế nào là sai lệch giới hạn, cách ký hiệu và phương pháp tính ?

B BÀI TẬP

Câu 1: Cho chi tiết trục có kích thước danh nghĩa: dN = 30mm, kích thướcgiới hạn, dmax = 29,980mm và dmin = 29,959mm.

- Tính sai lệch giới hạn và dung sai kích thước

- Trục gia công xong có kích thước trục là: dth= 29,985mm có dùng đượckhông ? Tại sao ?

Câu 2 : Chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 55mm, kích thước giớihạn, Dmax = 55,046mm và Dmin = 55mm.

- Tính sai lệch giới hạn và dung sai kích thước

- Trục gia công xong có kích thước trục là: Dth= 55,025mm có dùng đượckhông ? Tại sao ?

Câu 3 : Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước chi tiết trong cáctrường hợp sau :

a) 0,0740

 ; 0,143043,0

b) 0,207120,0

Mục tiêu:

- Trình bày được các hệ thống dung sai cơ bản, cấp chính xác dùng trong cơkhí.

- Phân biệt được các hệ thống lắp ghép dùng trong cơ khí.- Ghi được các ký hiệu sai lệch trên bản vẽ kỹ thuật.

- Tra được các giá trị dung sai trong các bảng dung sai tiêu chuẩn.

- Rèn luyện được tính kỷ luật, nghiêm túc, có tinh thần trách nhiệm cao tronghọc tập.

- Chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ trong quá trình học.

Nội dung chương: 1 Hệ thống dung sai.

Hệ thống dung sai lắp ghép là tập hơp các quy định về dung sai lắp ghép vàđược thành lập theo một quy luật nhất định ( TCVN 2244 – 99 ) Tiêu chuẩnđược xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn quốc tế ISO 286 – 1: 1998.

1.1 Hệ cơ bản

TCVN quy định hai hệ cơ bản : hệ thống lỗ và hệ thông trục Việc chọn hệthống lỗ hay hệ thống trục phải căn cứ vào yêu cầu về kết cấu, tính công nghệ,tính kinh tế và kỹ thuật Hệ thống lỗ thường được dùng nhiều hơn hệ thống trục.

1.2 Cấp chính xác.

Hệ thống dung sai và lắp ghép theo TCVN 2244 - 1999 (IS0 286-1 : 1988)phân ra 20 cấp chính xác được ký hiệu theo độ chính xác giảm dần IT01, IT0,IT1, IT2,…., IT18 cho phạm vi kích thước từ 1 đến 500 mm và 18 cấp chính xácđược ký hiệu theo độ chính xác giảm dần từ IT1 đến IT18 cho phạm vi kíchthước trên 500 đến 3150 mm Trong đó:

- Cấp chính xác từ IT1 – IT4: dùng cho các kích thước yêu cầu độ chínhxác rất cao như các kích thước của mẫu chuẩn, calip và các dụng cụ đo

- Cấp chính xác từ IT5 – IT11: dùng cho các kích thước lắp ghép trongcác máy móc thông dụng

- Cấp chính xác từ IT12 – IT18 : dùng cho những kích thước chi tiết yêucầu gia công thô

Trong số 20 cấp chính xác IT01 và IT0 không được nêu trong phần chínhcủa tiêu chuẩn vì trong thực tế hai cấp dung sai tiêu chuẩn này ít được dùng.

1.3 Khoảng kích thước danh nghĩa.

Để thuận tiện và làm đơn giản hóa cho việc xây dựng hệ thống dung sai lắpghép, các dung sai tiêu chuẩn và sai lệch cơ bản không được tính toán riêng chomỗi kích thước danh nghĩa mà được tính cho các khoảng kích thước danh nghĩađược giới thiệu trong bảng 2.1.

Bảng 2.1 Các khoảng kích thước danh nghĩa, mmCác khoảng

kích thướcchính

Các khoảng kíchthước trung gian

Các khoảng kíchthước chính

Các khoảng kíchthước trung gian

18002000

28003150Giá trị của dung sai tiêu chuẩn và sai lệch cơ bản cho mổi khoảng kíchthước danh nghĩa được tính toán từ giá trị trung bình nhân D của các kích thướcgiới hạn D1 và D2 của khoảng kích thước danh nghĩa đó D D D12

2 Hệ thống lắp ghép.2.1 Hệ thống lỗ cơ bản.

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà vị trí của miền dung sai lỗ là cố định,còn muốn được các kiểu lắp có đặc tính khác nhau (lỏng, chặt, trung gian) tathay đổi vị trí miền dung sai trục so với kích thước danh nghĩa (hình 2.1)

Lỗ cơ bản trong hệ thống lỗ cơ bản là lỗ có sai lệch cơ bản H (EI = 0)

Hình 2.1 Hệ thống lỗ cơ bản

2.2.Hệ thống trục cơ bản.

Là hệ thống các kiểu lắp ghép mà vị trí của miền dung sai trục là cốđịnh, còn muốn được các kiểu lắp có đặc tính khác nhau (lỏng, chặt, trung gian)ta thay đổi vị trí miền dung sai lỗ so với kích thước danh nghĩa (hình 2.2)

Trục cơ bản trong hệ thống trục cơ bản là trục có sai lệch cơ bản h (es =0)

2.3 Sai lệch cơ bản.

Sai lệch cơ bản là sai lệch (dưới hoặc trên) dùng để xác định vị trí của miềndung sai so với đường không Trong hệ thống TCVN, sai lệch gần với đườngkhông nhất gọi là sai lệch cơ bản Nghĩa là, nếu miền dung sai nằm phía trênđường không thì SLCB là sai lệch dưới, còn nếu nằm phía dưới đường khôngthì SLCB là sai lệch trên

Để có hàng loạt kiểu lắp thì phải quy định một dãy miền dung sai trục vàmột dãy miền dung sai lỗ có vị trí khác nhau, tức là có SLCB khác nhau Tiêuchuẩn quy định có 28 sai lệch cơ bản đối với trục và 28 sai lệch cơ bản đối vớilỗ Sơ đồ bố trí sai lệch cơ bản của lỗ và trục cho trên hình 2.4

- Chữ hoa ký hiệu cho lỗ: A,B,C,…Z, ZA, ZB, ZC - Chữ thường ký hiệu cho trục: a,b,c,…z, za, zb, zc

Sai lệch cơ bản của lỗ H có EI = 0, sai lệch cơ bản của trục h có es = 0 Đốivới sai lệch cơ bản JS và js, miền dung sai đối xứng qua đường không Trị số vàdấu của các sai lệch cơ bản khác được quy định trong TCVN 2245 -99 Các sailệch cơ bản của trục và lỗ có cùng một chữ ký hiệu sẽ bằng nhau về trị số nhưngngược dấu

Từ hình 2.4 ta nhận thấy rằng, muốn hình thành một kiểu lắp trong hệthống lỗ cơ bản, ta phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miền dung saibất kì nào của trục, chẳng hạn phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miềndung sai trục có SLCB là f ta được kiểu lắp H/f Cũng tương tự, khi phối hợpmiền dung sai trục có SLCB là h với bất kì miền dung sai nào của lỗ ta đượckiểu lắp trong hệ cơ bản, chẳng hạng: G/h, F/h,…

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí dãy sai lệch cơ bản của trục và lỗ2.4 Khoảng kích thước danh nghĩa.

Để thuận tiện và làm đơn giản hóa cho việc xây dựng hệ thống dung sai lắpghép, các dung sai tiêu chuẩn và sai lệch cơ bản không được tính toán riêng chomỗi kích thước danh nghĩa mà được tính cho các khoảng kích thước danh nghĩađược giới thiệu trong bảng 2.1.

Bảng 2.1 Các khoảng kích thước danh nghĩa, mm

Các khoảngkích thước

Các khoảng kíchthước trung gian

Các khoảng kíchthước chính

Các khoảng kíchthước trung gian

28003150Giá trị của dung sai tiêu chuẩn và sai lệch cơ bản cho mổi khoảng kíchthước danh nghĩa được tính toán từ giá trị trung bình nhân D của các kích thướcgiới hạn D1 và D2 của khoảng kích thước danh nghĩa đó D D D12

2.4 Ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ.* Ghi ký hiệu dung sai (đối với bản vẽ chi tiết)

a) Ghi theo ký hiệu qui ước của miền dung sai

40 ,,

  , 40 0 008 , , có nghĩa là- 400 025,

  : kích thước danh nghĩa 40mm, es = -0,025 mm, ei = -0,050 mm- 40 0 008 , : kích thước danh nghĩa 40mm, es = 0,008mm, ei = -0,008mm c) Ghi kết hợp miền dung sai và sai lệch giới hạn

, 40js0 008, 

*Ghi ký hiệu lắp ghép (đối với bản vẽ lắp)a) Ghi theo kí hiệu qui ước của miền dung sai

Ví dụ: 60H7 hoặc 60H7 / e8hoặc 60H7 - e8

b) Ghi theo trị số sai lệch giới hạnVí dụ:

0 0300

0 0600 10660

0 0600 10660

3 Các bảng dung sai.3.1 Cấu tạo.

Bảng 2.2 Hệ thống lỗ, lắp ghép đối với các kích thước danh nghĩa từ 1 đến500mm TCVN 2245-99

Bảng 2.3 Hệ thống trục, lắp ghép đối với các kích thước danh nghĩa từ 1đến 500mm TCVN 2245-99

3.2 Cách tra bảng

- Bảng 2: Miền dung sai của trục đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm.- Bảng 3: Miền dung sai của lỗ đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm.- Bảng 4: Hệ thống lỗ Lắp ghép đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm.

- Bảng 5: Hệ thống trục Lắp ghép đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm.- Bảng 6: Sai lệch giới hạn của trục đối với kích thước từ 1 đến 500 mm.- Bảng 7: Sai lệch giới hạn của lỗ đối với kích thước từ 1 đến 500 mm.Ví dụ 2.4: Cho lắp ghép chặt 50

- Tra bảng tìm sai lệch giới hạn của lỗ và trục.

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

- Tính trị số giới hạn độ dôi, dung sai và vẽ sơ đồ lắp ghép Giải:

Tra bảng 2.2 và 2.3 theo ký hiệu 50H7/r6 ta xác định đượcES = +25 m = 0,025 mm ; EI = 0

es = +50 m = 0,050 mm ; ei = +34 m = 0,034 mmKích thước giới hạn và dung sai của lỗ

Dmax = D + ES = 50 + 0,025 = 50,025 mmDmin = D + ei = 50 + 0 = 50 mm

TD = Dmax – Dmin = 50,025 – 50 = 0,025 mmKích thước giới hạn và dung sai của trục

dmax = d + es = 50 + 0,050 =50,050 mmdmin= d + ei = 50 + 0,034 =50,034 mm

Td = dmax – dmin = 50,050 –50,034 = 0,016 mmĐộ dôi lớn nhất và nhỏ nhất của lắp ghép

Nmax = dmax – Dmin =50,050 –50 = 0,050 mmNmin = dmin – Dmax = 50,034 – 50,025 = 0,009mmTN = Nmax – Nmin =0,050 –0,009 = 0,041 mmSơ đồ lắp ghép

4 Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép.4.1 Chọn lắp ghép có độ hở

4.1.1.Trạng thái làm việc của mối ghép có độ hở

Xét trường hợp chọn kiểu lắp cho mối ghép ổ trượt trong máy.

- Trạng thái tĩnh : trục và lỗ tiếp xúc nhau phía dưới

- Trạng thái làm việc: lúc khởi động, trục lăn trên ổ và dời dần điểm tiếpxúc lên phía trên Khi trục quay tốc độ bình thường, do ma sát giữa dầu và trụctạo thành dòng chảy của dầu bôi trơn trên bề mặt, áp lực của dòng dầu đủ lớn đểnâng trục lên không cho tiếp xúc giữa trục và bạc Độ hở của ổ được phân rathành 2 phần không bằng nhau:

h: Độ hở ở vị trí bạc và trục gần nhau nhất, gọi là chiều dày chêm dầuH: Độ hở phía đối diện.

4.1.2 Tính độ hở và chọn kiểu lắp

Ở trạng thái làm việc, ổ trượt phải đảm bảo hai yêu cầu

- Làm việc với hiệu suất tốt nhất- Làm việc với chế độ ma sát ướt

Độ hở sẻ được tính theo yêu cầu thứ nhất để chọn kiểu lắp tương ứng, sauđó sẽ kiểm tra lại yêu cầu thứ hai.

Bước 1: tính độ hở để mối ghép làm việc với hiệu suất tốt nhất

Theo lý thuyết thủy động học, người ta thành lập được quan hệ giữa h và Svới các thông số của mối ghép như sau:

.n dlh S

Với: P – phụ tải tác dụng lên ổ (N)

Để mối ghép làm việc với hiệu suất tốt nhất thì theo thực nghiệm h = 1/4S.Như vậy, độ hở ở trạng thái tĩnh ứng với trường hợp mối ghép làm việc với hiệusuất tốt nhất được gọi là Stn và được tính:

chiều cao nhấp nhô trung bình của bề mặt trục và lỗ, phụ thuộc vào độ nhám bềmặt trụ và lỗ.

Có Sbđ, tra bảng lắp ghép trong hệ thống lỗ để chọn kiểu lắp có độ hở trungbình Stb gần nhất với giá trị Sbđ, với

Trong đó Smax, Smin là độ hở lớn nhất và nhỏ nhất với kiểu lắp đã chọn.

Bước 2: kiểm tra lại yêu cầu làm việc với chế độ ma sát ướt.

Muốn thế, chiều dày nhỏ nhất của chêm dầu hmin phải thỏa mãn bất đẳngthức sau:

Ví dụ 2.4: Chọn kiểu lắp cho mối ghép ổ trượt làm việc với các thông số sau:d = 80 mm, l =100 mm, n = 750 vòng/ph, P = 6000N, bôi trơn bằng dầucông nghiệp 45 có độ nhớt  = 0,036 Ns/m2, độ nhám bề mặt trục RZd = 3,2 µm,RZD = 6,3µm

l d

 = 6000 106

100 80

 = 75.104 N/m22

4 0 036 750 8010010183600 75 10100 80

Sbđ = Stn - 2(RZd+RZD) = 167 – 2(3,2 +6,3) = 148 µmDựa vào bảng tiêu chuẩn , chọn kiểu lắp 80H8/d8 có:ES = 46 µm, EI = 0 ; es = - 100 µm, ei = -146 µm

0 036 750 8010010

33183600 75 10100 80 192 19

hmin = 33 µm > 2(RZd+RZD) = 19 µm

Vậy kiểu lắp trên thỏa mãn yêu cầu của mối ghép

Lưu ý: Khi tra bảng chọn kiểu lắp, trước hết phải chọn kiểu lắp ưu tiên.

Nếu kiểu lắp không thỏa, mới chọn đến kiểu lắp tiêu chuẩn

4.2 Chọn kiểu lắp trung gian

Lắp ghép trung gian có thể cho độ hở hoặc độ dôi nhưng không lớn lắmnên đảm bảo định tâm tốt giữa hai chi tiết lắp ghép Lắp ghép trung gian dùngcho các mối ghép cố định nhưng cần tháo lắp trong quá trình sử dụng Độ dôinhận được trong lắp ghép trung gian có giá trị tương đối nhỏ, không đủ đảm bảotruyền mômen xoắn lớn hoặc lực lớn nên thường dùng các chi tiết phụ như then,chốt, vít,…

Việc chọn kiểu lắp trung gian chưa có cơ sở tính toán vững chắc mà thườngchọn dựa vào kinh nghiệm với những nguyên tắc chung sau:

- Phụ tải càng lớn thì mối ghép phải càng chặt, nghĩa là phải chọn kiểu lắpcó độ dôi càng lớn

- Kích thước lắp ghép càng lớn thì độ dôi càng phải giảm để dễ dàng lắp ráp.Có thể chọn kiểu lắp trung gian theo một số kinh nghiệm sau:

H7/n6: 99% nhận được độ dôi, dùng khi chịu tải lớn, có va đập, chỉ tháo

khi đại tu và dùng máy ép

H7/m6: như trên nhưng khi kích thước lớn (80% có độ dôi), lắp ghép ổ lăntrong chế tạo máy nặng.